生物医学工程论文：生物医学工程专业_医学仪器_课程教学方法分析

课 程 教 材 建 设课 程 教 材 建 设 133 中国电力教育 2010年第33期 总第184期 “医学仪器”是生物医学专业的一门专业主干课程。医 学仪器是生物医学工程技术的载体和最终成果，涉及电子、机械、 材料等多种学科，知识面和技能面广，具有信息丰富、内容抽象、 实践性强等特点。作为生物医学工程专业的学生，不但要掌握 常见的医学仪器的原理、结构和基本的设计，更要具备创 新意识和科研能力，具有初步的设计先进水平的医学仪器和开 发新一代产品的综合能力。[1] 该课程知识点多，而且课程内容比较抽象，学生缺乏相应 学习兴趣，再加上教学课时有限，因此教学难度较大。笔者在 教学过程中根据本专业实际需要，以着重培养学生的实践能力 和创新意识为目标，结合教学体会和学生反馈信息，对生物医 学工程专业“医学仪器”的教学方法进行了一些探索，在实际教 学过程中取得了较好的教学效果。 一、“医学仪器”课程特点 “医学仪器”的课程作为一门综合性课程，具有以下特点： 第一，课程内容和课时的矛盾突出。随着生物医学技术的迅速 发展和社会对人才的提高，笔者所在江苏大学电气信息工 程学院对本科生课程体系进行了改革和建设。课程增多，而课 时减少。“医学仪器”课时量为 45 学时，其中授课 40 学时，实 验 5学时，课时非常有限，因此对讲授的内容需要做出合理选择， 突出重点，结合生物医学专业特点去粗取精。第二，课程内容 较为抽象。特别是关于医学仪器的工作原理等，学生不易理解 透彻，就需要在讲授时将抽象的东西形象化，以利于学生的接 收。因此在幻灯片中加入丰富的仪器图片，结合图片进行仪器 的结构和原理介绍，并回顾医学实习环节内容，加深学生对仪 器的认识和理解。此外，在内容讲解过程中，积极补充专业和行 业的新动态，从而引发学生学习的主动性。第三，课程实验性强、 应用性强。“医学仪器”课程是一门实践性很强的课程，所以要 根据课堂教学进度，及时安排实验，理论与实践相结合，加强 学生对所学内容的理解和体会。同时，与课程设计环节相结合， 培养学生的动手实践能力，激发学生的兴趣和创造力。 二、“医学仪器”课程教学方法 针对课程特点，在“医学仪器”教学过程中，以培养学生 的实践能力和创新能力为主要目标，采取了理论教学和实践教 学相结合的教学模式，引入了多种教学方法和手段，以提高教 学效果。 1.优化课程内容 目前，市面上有关“医学仪器”的新教材并不多见，符合小 学时授课的本科生教材很难寻找。在教学过程中，我们以王成 编著的《医疗仪器原理》和邓亲恺编著的《现代医学仪器设计 原理》（第二版）为主。[2，3] 由于生物医学工程专业的主要培养目标是培养医学仪器的 生物医学工程专业“医学仪器”课程教学方法分析 王芳群 和卫星 李天博 摘要：“医学仪器”是江苏大学生物医学工程专业的主干专业课程，该课程结合了多种生物医学工程技术，具有理论性强、内容抽象、 实践性强等特点，不利于学生理解掌握。本文从教学内容安排、教学方法等介绍了江苏大学生物医学工程专业“医学仪器”课程在教学 改革方面的探索，结果明这种改进的教学方法培养了学生的学习兴趣和实践能力，提高了教学效果。 关键词：生物医学工程；医学仪器；实践教学 作者简介：王芳群（1977-），女，浙江丽水人，江苏大学电气信息工程学院，讲师，工学博士，主要究方向：医学电子仪器、人工 心脏；和卫星（1954-），男，陕西西安人，江苏大学电气信息工程学院，教授，工学博士，主要究方向：信号检测与处理、自动控制。（江苏 镇江 212013） 基金项目：本文系江苏大学教研项目“关于提高生物医学工程专业学生工程和创新能力的实验教学体系的研究与实践”（项目编号： JGYB2009014) 的研究成果。 DOI 编码：10.3969/j.issn.1007-0079.2010.33.062 四、结束语 地方性高校“水污染控制工程”课程双语教学应该紧密结 合地方生源的英语水平与特点，从教材的选择、教学内容优化、 教学形式设置等方面进行全方位的改革。双语教学还要树立以 学生为本的教学观念，注重教与学的紧密结合，重视英语与专 业知识的双向渗透，多角度、全方位提高学生学习的积极性和 主动性，以利于地方高校培养出更多的环境工程专业技能型、 应用型高素质人才。 参考文献： [1]杨林,李伟,李宏.我国地方高校发展战略研究[J].国家教育行 政学院学报,2009,(11):3-7. [2]尤天贞.高校双语教学的现存问题及解决策略研究[J].中国成 人教育,2009,(20):141-143. [3]何云辉,肖爱.我国高校专业双语教师的构成与优化[J].上海工 程技术大学教育研究,2008,(1):16-20. （责任编辑：刘辉） 课 程 教 材 建 设课 程 教 材 建 设 134 中国电力教育 2010年第33期 总第184期 操作人员、维护人员、销售人员、设备管理人员和研发人员，因 此在课程内容安排上做到面和点的结合，既要保证知识面广， 同时要重点突出。因此内容覆盖各类典型医学仪器，包括：生 理信号检测仪器，如心电图机、脑电图机、监护仪等；医学成 像设备，如超声成像设备、CT、核磁共振仪、核医学仪器；治 疗设备，如除颤仪、呼吸机、麻醉剂等急救型设备，理疗仪器 等专用治疗设备和人工器官辅助装置；临床检验仪器，如生化 仪、光度计、色谱仪等。此外，还介绍了国际和国内关于医学仪 器的认证和监管，电气安全评估和临床研究管理。同时由于课 时有限，对各种类型的医学仪器不可能面面俱到，而是去粗取精， 重点介绍，相互融合。例如，在成像设备中由于X 线机和X-CT 均采用球管发射X射线，两者的结构原理相似，因此在CT的 球管介绍中只需介绍它的特殊性；在生理信号检测仪器中重点 介绍监护仪，原因在于监护仪的心电检测模块和脑电检测模块 与心电图机和脑电图机的原理类似。 此外，“医学仪器”与其他相关专业课程在内容上存在部分 重叠。例如“生物医学检测技术”包含了“医学仪器”中关于生 物电检测技术的内容，“医学成像技术”包含了“医学仪器”课 程中关于四大医学成像设备的成像原理和部分装置的介绍。因 此在课程安排中，积极与相关课程任课教师沟通，避免重复教学。 同时，为了积极培养学生的学习兴趣，增加介绍本学科的 发展动态，国内外重大研究成果等来激发学生的学习兴趣。由 于课程的应用性很强，发展也很快，不断地有新方法和新技术 的应用产生，及时追踪这些新方法和新应用并介绍给学生，可 以让他们全方位地认识这门课程的实用性和重要性。例如在教 学中把笔者主持和参与的人工心脏课题内容及时地介绍给学生， 同时把笔者了解的国内外行业新动态向学生展示或分析，包括 国家在医疗改革方面的政策对医学仪器市场的影响，世界各大 电气企业对医学仪器的研发投入等等。 2.采用多种教学方式和手段 在教学中采用多媒体为主，板书为辅的教学方式。由于医 学课程内容丰富，信息量大，需要借助多媒体的方式形象地展 示图片，使学生一目了然，充分调动学生的学习兴趣，提高学习 效果。课程内容比较抽象，不易理解，如果全部内容都用多媒 体讲解必然导致课堂信息增大，讲解过快，学生思维处于高度 紧张状态，很难跟上进度，而且容易疲劳。这样，很容易造成 学生没有时间记笔记或干脆不记笔记，甚至对课程失去兴趣。 另外，全部使用多媒体授课会造成学生的注意力集中于屏幕， 却忽视了教师在课堂上的言行、举止等情况，从而掌握不到学 习的重点和目的。因此，课堂讲解采用多媒体和板书相结合的 教学方式。这种教学方式可以一边讲解一边在屏幕上演示所讲 解的内容，使学生深刻地了解其中的逻辑性，学懂学透，收到 事半功倍的效果。 在教学中，采用启发式的教学方法。[4，5] 教师根据教学内容 向学生提出问题，引起学生主动思考，从而变 “灌输式”的被 动学习为主动学习，加深学生对概念、理论的理解。而且，这 种“一问多答”的教学方式，有助于营造自然、平等的教学环境， 学生可以提问或发表观点。在这样的教学氛围里，学生勇于发 现问题，敢于提出问题，渴求解决问题。而课后的交流可以直 观地了解教学内容安排是否合理，教学效果是否明显，为教学 改革提供依据。 3. 加强实践教学 “医学仪器”是一门理论性和实践性都很强的课程。为此， 本课程采取理论教学与实验教学相结合的方式。 实践教学包括实验教学和课程设计环节。实验教学中，充 分利用江苏大学生物医学工程系实验室的硬件资源，开展综合 性实验。综合实验采用“实验演示—仪器解剖—应用实验”的 实验教学方法，打破了原有验证性实验的惯有模式。实验室购 置了用于生化分析的紫外红外分光光度计、电解质分析仪、色 谱仪、脑电诱发电位仪、监护仪等不同类型的医学仪器，同时 配置了用于医学仪器的MSP430 开发平台，在硬件上可以满足“医 学仪器”课程的实践教学。综合实验中，授课教师首先介绍仪 器的组成、原理，并进行示范演示。断电后，对可以拆装的仪 器进行解剖，让学生通过实物观察，了解仪器的各个部件及其 功能，巩固理论知识。最后，让学生动手实验，学会仪器的使 用。通过这样的实验教学，学生不但了解仪器的外部和内部结 构，理解了仪器的工作原理，并掌握仪器的使用方法。课程设 计环节以设计开发性实验为主，鼓励学生自己设计开发医学仪 器。比如心电监测仪实验中，要求根据心电信号的特点，结合 理论知识，设计心电信号检测原理图，用Protel 软件画出其原 理图和 PCB板，并要求制作电路板、布线和焊接电路，在单片 机应用开发环境中Keil uVision中编写程序并调试。最后在教 师指导下，成功制作心电监测仪，成功地在示波器上显示出被 测者的心电图。除心电监测仪外，本专业学生已经制作出体温计、 气体检测仪等医学仪器。 通过加强实践教学，调动了学生的学习积极性，化被动学 习为主动学习，变书本知识为解决实际问题的能力。 三、小结 “医学仪器”是一门理论性和实践性都很强的课程，如何 通过理论和实践教学来培养学生的实践能力和创新能力，达到 学以致用的目的是一个值得长期研究的课题。笔者结合自身教 学实践，对“医学仪器”课程的教学方法进行了一些探讨，取 得较好的教学效果，提高了学生的动手能力和专业技能，但“医 学仪器”课程的教学改革和研究是一项长期任务，在教学内容 和方法上仍需要不断改进，以满足社会的需求。 参考文献： [1]陶玲,王惠南.“生物医学仪器”课程改革的实践[J].电气电子教 学学报,2007,29(1):11-12. [2]王成.医疗仪器原理[M].上海:上海交通大学出版社,2008. [3]邓亲恺.现代医学仪器设计原理[M].北京:科学出版社,2004. [4]杨丰,陈武凡.生物医学工程专业“信号处理原理”课程教学 分析[J].电气电子教学学报,2004,2(26):39-42. [5]吴水才,白燕萍,杨春兰.生物医学工程专业信息类课程教学内 容与方法探讨[J].中国电力教育,2010,(10):71-71. （责任编辑：刘辉）