徐燦華，楊 濱，尤富生，付 峰，董秀珍，栗文彬

(第四軍醫(yī)大學(xué) 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院，陜西 西安 710032)

《醫(yī)學(xué)儀器》課程是生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)學(xué)生的專業(yè)必修課，是生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的核心課程，對于良好專業(yè)素質(zhì)的形成和醫(yī)學(xué)儀器設(shè)計(jì)理念的建立作用不容忽視，掌握醫(yī)學(xué)儀器的基本原理和設(shè)計(jì)方法，對于學(xué)生滿足第一任職需要有重要的意義。醫(yī)學(xué)儀器課程的學(xué)習(xí)需要綜合運(yùn)用到前期已修的模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、微機(jī)原理、單片機(jī)、醫(yī)學(xué)傳感器、生物醫(yī)學(xué)電子學(xué)、數(shù)字信號處理等課程的知識，涉及物理學(xué)、生物學(xué)、電子學(xué)、醫(yī)學(xué)、計(jì)算機(jī)等多學(xué)科知識，課程具有難度大、內(nèi)容龐雜、綜合性強(qiáng)、知識更新快的總體特點(diǎn)[1][2]。為了提高教學(xué)質(zhì)量，在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)將醫(yī)學(xué)儀器課程書本知識和最新前沿發(fā)展有效的傳授給學(xué)生，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識，提高第一任職能力，作者及團(tuán)隊(duì)對課程相關(guān)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式和方法進(jìn)行了不斷改革、探索和思考。

1 面點(diǎn)結(jié)合、新舊結(jié)合優(yōu)化課程內(nèi)容，擴(kuò)展學(xué)生知識覆蓋面

由于生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的學(xué)生主要培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)醫(yī)學(xué)儀器的維護(hù)管理人員、設(shè)備研發(fā)人員。因此，在課程內(nèi)容安排上要做到面和點(diǎn)的結(jié)合，既要保證知識面廣，同時(shí)又要重點(diǎn)突出，確保學(xué)生將來崗位任職的需要。去除大型影像設(shè)備(我校為獨(dú)立課程)，將課程內(nèi)容分為診斷類儀器、治療類儀器、臨床檢驗(yàn)類儀器、光學(xué)儀器、虛擬儀器、電氣安全、認(rèn)證注冊管理等幾個(gè)知識面進(jìn)行講解。由于課時(shí)有限，對各知識面的醫(yī)學(xué)儀器講解不可能面面俱到，而是去粗取精，每個(gè)知識面重點(diǎn)介紹幾種設(shè)備，重點(diǎn)提煉講授基礎(chǔ)共性知識，力求理論體系完整，理論實(shí)際結(jié)合，充分體現(xiàn)專業(yè)課特色的特點(diǎn)，確保做到面和點(diǎn)的結(jié)合。比如診斷類儀器重點(diǎn)講解心電圖機(jī)，其余如腦電圖機(jī)、肌電圖機(jī)等只需補(bǔ)償與心電圖機(jī)不同的知識點(diǎn)；又如臨床檢驗(yàn)類儀器重點(diǎn)講述生化分析儀，只要學(xué)生掌握好生化分析儀，就很容易理解其他比色類臨床檢驗(yàn)設(shè)備。

由于課程的多學(xué)科綜合性很強(qiáng)，其他學(xué)科的快速發(fā)展，也使得不斷的有新方法和新技術(shù)的醫(yī)學(xué)應(yīng)用產(chǎn)生，因此在課程內(nèi)容安排上要做到舊和新的結(jié)合，及時(shí)追蹤新方法和新應(yīng)用并介紹給學(xué)生[3]。為了解決課程內(nèi)容的快速發(fā)展與教材的滯后性之間的矛盾，作者及團(tuán)隊(duì)充分利用本單位的科研優(yōu)勢，針對各節(jié)的具體內(nèi)容，增加介紹本學(xué)科的國內(nèi)外重大研究成果和最新前沿研究動態(tài)。通過新舊結(jié)合，不僅可以讓學(xué)生全方位的認(rèn)識這門課程的實(shí)用性和重要性，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣，還可以培養(yǎng)學(xué)生科研意識。比如在講解腦電圖機(jī)時(shí)，除了講述傳統(tǒng)的腦電采集技術(shù)外，還增加了腦-機(jī)接口等發(fā)展前沿，在一個(gè)猴子可以通過腦電遠(yuǎn)程控制另一只猴子的故事中學(xué)習(xí)知識，進(jìn)一步擴(kuò)展學(xué)生知識覆蓋面。

2 交叉靈活運(yùn)用多種教學(xué)模式，提高學(xué)生第一任職能力

課程教學(xué)組在近年的教學(xué)過程中，特別注重教學(xué)模式的探索，除了傳統(tǒng)講授式教學(xué)外，還探索了以下多種教學(xué)模式：

2.1 利用虛擬儀器，開展模擬式教學(xué)，使學(xué)生形象深入的理解儀器原理，促進(jìn)理論教學(xué)

醫(yī)學(xué)儀器課程內(nèi)容廣泛、學(xué)時(shí)少，課程內(nèi)容中包含許多設(shè)備的數(shù)據(jù)采集與處理方法，純理論授課略顯抽象。對于這些抽象的教學(xué)環(huán)節(jié)，短時(shí)間內(nèi)學(xué)生難以理解，需要通過具體的儀器設(shè)備來形象化。但是，現(xiàn)有的醫(yī)學(xué)儀器設(shè)備原理越來越復(fù)雜，輔助模塊越來越多，集成度越來越高，傳統(tǒng)分立元件組成的各采集與處理模塊都已集成化，難以滿足教學(xué)要求。為了提高教學(xué)效果、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段，在教學(xué)過程中引入虛擬儀器，虛擬儀器技術(shù)利用高性能的模塊化硬件，結(jié)合高效靈活的軟件可完成各種測量和數(shù)據(jù)處理的應(yīng)用，通過虛擬儀器的應(yīng)用，可使學(xué)生形象深入的理解儀器原理，促進(jìn)理論教學(xué)[4]。以人體心電信號的測量儀器為例，采用LabVIEW平臺，可以構(gòu)建心電采集、前置放大、低通濾波、工頻濾波、心電顯示、R波識別、頻譜分析等多種功能模塊，通過各模塊的模擬教學(xué)，使學(xué)生對心電信號采集與處理有更直觀全面的認(rèn)識，促進(jìn)理論教學(xué)。

2.2 以設(shè)計(jì)性綜合性為原則，開展實(shí)驗(yàn)式教學(xué)，全面促進(jìn)學(xué)生的綜合素質(zhì)

醫(yī)學(xué)儀器是一門理論性和實(shí)踐性要求都很強(qiáng)的課程，以往只在理論講授完成后，安排一些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)課程，這些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)課程通常只是作為理論講授的輔助教學(xué)手段，對學(xué)生綜合素質(zhì)的提高作用有限。隨著新型人才建設(shè)的快速發(fā)展，越來越多的畢業(yè)學(xué)生在任職后，需要很強(qiáng)的獨(dú)立工作和研發(fā)能力。為此，我們獨(dú)立開設(shè)了設(shè)計(jì)性綜合實(shí)驗(yàn)課程，打破以實(shí)驗(yàn)課作為理論課輔助教學(xué)手段的思路，突出創(chuàng)新能力培養(yǎng)，突出理論與實(shí)踐相結(jié)合[5]。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，打破了原有驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的慣有模式，以2-3名學(xué)生為一個(gè)小組，各組需要獨(dú)立設(shè)計(jì)開發(fā)某一個(gè)醫(yī)學(xué)設(shè)備，開展設(shè)計(jì)性綜合實(shí)驗(yàn)。這種模式，不僅可以加深學(xué)生對于醫(yī)學(xué)儀器的基本原理、結(jié)構(gòu)、電路的理解，更能培養(yǎng)學(xué)生查閱資料、團(tuán)隊(duì)精神、綜合設(shè)計(jì)、具體實(shí)現(xiàn)等能力，提高學(xué)生綜合素質(zhì)。

2.3 以問題為中心，開展研究式教學(xué)，使學(xué)生了解學(xué)科最新前沿進(jìn)展，培養(yǎng)科研意識

由于本課程是專業(yè)必修課程，安排在大四上學(xué)期，學(xué)生已經(jīng)具備了扎實(shí)的基礎(chǔ)知識，適合開展專題研究式教學(xué)。在實(shí)際實(shí)施過程中，教員首先精選醫(yī)學(xué)儀器里較為典型的前沿性問題作為研究專題，先完成當(dāng)節(jié)常規(guī)內(nèi)容的授課，在當(dāng)節(jié)課最后十分鐘的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行輔助講解，主要是布置問題、介紹問題產(chǎn)生的背景，對如何進(jìn)行資料搜集、資料分析、假設(shè)驗(yàn)證、觀點(diǎn)形成等方法進(jìn)行輔助講授，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生進(jìn)行主動思考，引導(dǎo)學(xué)生圍繞問題，完成從發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的過程。注重引導(dǎo)學(xué)生一個(gè)問題可能有多種途徑和方法進(jìn)行解決，可與同學(xué)進(jìn)行討論，完成綜述。通過專題研究式教學(xué)的開展，學(xué)生不但能夠?qū)W習(xí)學(xué)科的前沿知識，而且能在教員引導(dǎo)下，通過自己的探索實(shí)踐，了解科學(xué)研究的基本方法和思路，培養(yǎng)自己的科研意識。

3 采用多種教學(xué)方法，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率和教學(xué)效果

除了多種教學(xué)模式的應(yīng)用外，還探索了多種教學(xué)方法，以期發(fā)揮不同教學(xué)方法的長處，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和效率，提高教學(xué)效果。

3.1 注重課堂啟發(fā)式教學(xué)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動性和綜合能力

傳統(tǒng)注入式教學(xué)，教員偏重于按照教材介紹一種設(shè)備、講授一個(gè)原理、或講解一個(gè)電路，學(xué)生大多迫于考試壓力，對這些知識進(jìn)行死記硬背，由于不了解設(shè)備的發(fā)展歷史和設(shè)計(jì)思想，對其原理和設(shè)計(jì)缺乏融會貫通。教師在課堂上注重啟發(fā)式教學(xué)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生要了解各醫(yī)學(xué)儀器的發(fā)展歷史和設(shè)計(jì)思想，知道這類設(shè)備原來是什么原理，以往方法存在什么缺陷，后續(xù)方法進(jìn)行了哪方面的改進(jìn)，現(xiàn)有的發(fā)展?fàn)顩r怎樣，將來還有哪些發(fā)展方向等。通過啟發(fā)式教學(xué)，將教學(xué)重點(diǎn)由傳統(tǒng)的原理結(jié)論本身轉(zhuǎn)移到研發(fā)設(shè)備的思路上來，啟發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)，調(diào)動學(xué)習(xí)積極性，加速所學(xué)知識向綜合能力的轉(zhuǎn)變，提高學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識、發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。

3.2 注重運(yùn)用比較教學(xué)法教學(xué)，提高學(xué)生的理解深度

醫(yī)學(xué)儀器中各種類型的儀器以及某一類型儀器中各種原理的設(shè)備之間存在很大的相關(guān)性，因此適合將比較教學(xué)法貫穿于醫(yī)學(xué)儀器課程教學(xué)中。在實(shí)際教學(xué)中，采用比較教學(xué)法，使學(xué)生將新的知識與已熟悉的知識進(jìn)行比較，找出各內(nèi)容之間的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)，進(jìn)行差異化學(xué)習(xí)。采用比較教學(xué)法，學(xué)生既能夠發(fā)現(xiàn)不同原理設(shè)備的共同點(diǎn)，也能夠找出各自設(shè)備都有的特點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)醫(yī)學(xué)儀器各原理及各設(shè)計(jì)方法的本質(zhì)，達(dá)到深入理解知識點(diǎn)的目的。

3.3 注重運(yùn)用討論互動式的教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性

醫(yī)學(xué)儀器存在多種類型、各類型存在多種原理，各種原理之間的優(yōu)劣有的是已有定論的，有的則仍存在爭議。針對有爭議的內(nèi)容，安排學(xué)生課后查閱資料，在下節(jié)課開始時(shí)安排一個(gè)簡短的討論，學(xué)生可提出各自不同的看法，學(xué)生的看法雖然沒有任何權(quán)威性，也不存在任何的正確答案，但是通過簡短的討論，也能使學(xué)生開闊眼界，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，促進(jìn)學(xué)生積極思考，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的潛能。

3.4 注重利用網(wǎng)絡(luò)資源開展教學(xué)活動，豐富教學(xué)內(nèi)容

醫(yī)學(xué)儀器發(fā)展非常迅速，內(nèi)容的廣泛性和前沿性與授課教員的知識局限性也存在矛盾，即使在課程內(nèi)容上增加前沿性的內(nèi)容，也只是粗略介紹，教員也不能夠做到全面覆蓋，因此，采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法難以有效的解決這一問題。在教學(xué)中，可以充分發(fā)揮網(wǎng)上資源豐富、更新速度快、資源共享的優(yōu)勢，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將世界上主要產(chǎn)業(yè)界、學(xué)術(shù)界、及臨床應(yīng)用單位有機(jī)連接起來，將教學(xué)由封閉教室擴(kuò)展到開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)世界，克服傳統(tǒng)教學(xué)教材內(nèi)容更新慢，教師知識和經(jīng)驗(yàn)局限性的弊端，豐富教學(xué)內(nèi)容。

3.5 注重采用多種考核方式，綜合評判學(xué)生的能力

醫(yī)學(xué)儀器課程的重難點(diǎn)較多，采用閉卷考試的方式只能考查學(xué)生對某些知識點(diǎn)的記憶能力，對于更為重要的研發(fā)思路和應(yīng)用能力難以考查到。我們采用多種形式，注重對學(xué)生學(xué)習(xí)過程及綜合能力的評估，理論課考試成績僅占最終成績的70%，課外完成的小文章占20%，課堂討論等平時(shí)表現(xiàn)占10%，通過多種考核方法的應(yīng)用，綜合評判學(xué)生的能力。

4 下一步課程建設(shè)的思考

通過上述優(yōu)選教學(xué)內(nèi)容、對多種教學(xué)模式與方法的探索和實(shí)踐，不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)理解深度，使學(xué)生更好的掌握所學(xué)知識，更進(jìn)一步的提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)，為其畢業(yè)后更好的履行第一任職打下了基礎(chǔ)。

4.1 加強(qiáng)教材建設(shè)，進(jìn)一步優(yōu)選教學(xué)內(nèi)容

從實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看，醫(yī)學(xué)儀器教材建設(shè)是個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。不同學(xué)校的課程內(nèi)容設(shè)置具有不同的特點(diǎn)，很難有一種教材能夠滿足快速發(fā)展的課程教學(xué)需要，因此，在課程建設(shè)中，爭取通過內(nèi)容的進(jìn)一步優(yōu)選，刪除與其他課程充分或老舊的內(nèi)容，增加最新的前沿動態(tài)內(nèi)容，將教學(xué)組編纂的講義進(jìn)一步整理精煉，立足于自己，結(jié)合國內(nèi)優(yōu)勢單位，完成新教材的建設(shè)，做到教學(xué)內(nèi)容的“基、精、新、深”[6]。

4.2 大膽創(chuàng)新，進(jìn)一步改進(jìn)教學(xué)模式的運(yùn)用

由于醫(yī)學(xué)儀器課程內(nèi)容多，更新快，為了彌補(bǔ)教員知識結(jié)構(gòu)的局限性，還應(yīng)大膽創(chuàng)新探索其他教學(xué)模式。比如邀請企業(yè)研發(fā)專家，對某類型設(shè)備開設(shè)專題講座，企業(yè)專家處于新產(chǎn)品研發(fā)第一線，可以給學(xué)生更多產(chǎn)業(yè)研發(fā)的知識。還可以邀請臨床專家，就醫(yī)學(xué)儀器的應(yīng)用現(xiàn)狀、管理情況及未來的發(fā)展方向給學(xué)生開設(shè)專題講座。

4.3 學(xué)習(xí)先進(jìn)教學(xué)技術(shù)，進(jìn)一步改進(jìn)教學(xué)方法

現(xiàn)有課程講授已經(jīng)實(shí)現(xiàn)多媒體教學(xué)，除了文字信息外，還能夠通過幻燈提供給學(xué)生直觀的圖片、聲音、動畫等多媒體信息，取得了很好的教學(xué)效果。但是現(xiàn)有多媒體大多為圖片的靜態(tài)展示，其效果還需要進(jìn)一步提高。應(yīng)考慮通過加強(qiáng)現(xiàn)代化教學(xué)技術(shù)的學(xué)習(xí)，對常見的醫(yī)學(xué)儀器進(jìn)行三維建模，以更加形象的立體方式展現(xiàn)設(shè)備結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)學(xué)生的直觀認(rèn)識。對于難懂的儀器原理，擬制作更多的動畫效果，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。此外，還應(yīng)更多進(jìn)行實(shí)物示例教學(xué)，增強(qiáng)教學(xué)效果。

5 小結(jié)

自2003年第十五次全軍院校會議以來，實(shí)現(xiàn)院校教育轉(zhuǎn)型、推進(jìn)任職教育發(fā)展，已成為軍隊(duì)院校教育改革發(fā)展的主題。作者及團(tuán)隊(duì)針對第一任職需要，對醫(yī)學(xué)儀器課程進(jìn)行了一系列的探索實(shí)踐，取得了較好效果。但是醫(yī)學(xué)儀器是一門內(nèi)容龐雜、理論抽象、綜合性強(qiáng)的課程，涉及多學(xué)科知識的綜合運(yùn)用，知識更新快。如何在未來課程建設(shè)中，把握形勢，將醫(yī)學(xué)儀器建設(shè)成一門與軍隊(duì)衛(wèi)勤保障相適應(yīng)、與學(xué)生崗位任職需求相適應(yīng)的課程，是一個(gè)值得長期研究的課題。

參考文獻(xiàn)：

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