醫(yī)學(xué)電子實(shí)驗(yàn)課教學(xué)改革

     【摘要】  在分析醫(yī)學(xué)電子實(shí)驗(yàn)課教學(xué)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，針對(duì)目前醫(yī)學(xué)電子實(shí)驗(yàn)中存在的問(wèn)題，進(jìn)行改革探索，設(shè)立開(kāi)放型實(shí)驗(yàn)室，突出設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)理念，進(jìn)行電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，并介紹了相關(guān)實(shí)施方案。

     【關(guān)鍵詞】  醫(yī)學(xué)電子實(shí)驗(yàn); 教學(xué)改革; 開(kāi)放型實(shí)驗(yàn)室; 電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)

      醫(yī)學(xué)電子學(xué)基礎(chǔ)是影像專業(yè)學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)課，其實(shí)驗(yàn)課程是該門(mén)課的重要組成部分。醫(yī)學(xué)電子學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程是學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)過(guò)程，從中可以樹(shù)立起嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真的科學(xué)工作作風(fēng)，并且有助于鍛煉和提高學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)技能，對(duì)于學(xué)生以后從事醫(yī)學(xué)科學(xué)研究將有很大的幫助。

　　電子學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在現(xiàn)實(shí)中存在一些問(wèn)題，諸如傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)模式[1，2]：所有的實(shí)驗(yàn)都是由教師安排好實(shí)驗(yàn)儀器，講解清楚實(shí)驗(yàn)原理，甚至還設(shè)計(jì)好記錄數(shù)據(jù)所需的表格。學(xué)生無(wú)需動(dòng)腦筋思考，只要按照教師的安排去做，就能成功地測(cè)到數(shù)據(jù)，完成實(shí)驗(yàn)。這種僵化的教學(xué)模式在很大程度上抑制了學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的積極性和主動(dòng)性，難以開(kāi)拓他們的思維，難以喚起他們分析問(wèn)題和動(dòng)手解決問(wèn)題的渴望，不利于學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)必須與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)接軌，才能使現(xiàn)代科技進(jìn)步的成果滲透到傳統(tǒng)的經(jīng)典課程內(nèi)容之中，才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性與熱情。為了培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力，確立學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的主體地位，可變傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)[3，4]，來(lái)調(diào)動(dòng)其主觀能動(dòng)性。

　　我校物理教研室承擔(dān)著電子學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作，我們已經(jīng)深刻認(rèn)識(shí)到了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的根本目的是培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和自主學(xué)習(xí)能力，幫助學(xué)生養(yǎng)成應(yīng)用科學(xué)思維去認(rèn)識(shí)物理世界的良好習(xí)慣，并最終達(dá)到綜合能力全面提高的目的。為了改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，養(yǎng)成在動(dòng)手中鍛煉實(shí)事求是的作風(fēng)，我們?cè)卺t(yī)學(xué)電子實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)模式上進(jìn)行了大膽的改革和實(shí)踐：將電子學(xué)實(shí)驗(yàn)室建成開(kāi)放型實(shí)驗(yàn)室，面向本科生開(kāi)展科研活動(dòng)。實(shí)施方案具體如下：

　　1 組織計(jì)劃工作

　　經(jīng)過(guò)討論研究，結(jié)合教研室的學(xué)科特色和現(xiàn)有的先進(jìn)的電子實(shí)驗(yàn)綜合裝置、傳感器實(shí)驗(yàn)綜合裝置等設(shè)備條件，決定在本科生中開(kāi)展“電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)”科研活動(dòng)。為了使活動(dòng)能夠順利開(kāi)展和取得切實(shí)的成效，教研室特別指定了3位老師專門(mén)負(fù)責(zé)該項(xiàng)工作，并制定了工作計(jì)劃。電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)是一項(xiàng)專業(yè)性很強(qiáng)的設(shè)計(jì)工作，要求學(xué)生具備電子學(xué)和計(jì)算機(jī)方面的知識(shí)，因此參加活動(dòng)的對(duì)象暫定為影像專業(yè)大三學(xué)生，活動(dòng)過(guò)程與“醫(yī)學(xué)電子學(xué)”課程相關(guān)進(jìn)行，當(dāng)“醫(yī)學(xué)電子學(xué)”課程講授完了基本電子元器件知識(shí)后，可挑選8～12名對(duì)電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)活動(dòng)感興趣的學(xué)生，成立“電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)活動(dòng)科研團(tuán)隊(duì)”，活動(dòng)時(shí)間定為兩個(gè)學(xué)期。

　　2 活動(dòng)過(guò)程以及內(nèi)容

　　活動(dòng)共分4個(gè)階段，通過(guò)由淺入深循序漸進(jìn)的過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入到由小小的電子元件組成的復(fù)雜電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域，并完成設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)工作。

　　第1階段：學(xué)習(xí)“電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)”基本知識(shí)。當(dāng)“醫(yī)學(xué)電子學(xué)”課程講授完了基本電子元器件知識(shí)后，科研小組開(kāi)展第一次活動(dòng)：由指導(dǎo)老師向?qū)W生介紹設(shè)計(jì)電子儀器的基本原則、方法、步驟以及電子線路計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件;詳細(xì)的解剖一臺(tái)醫(yī)學(xué)儀器，使學(xué)生們了解電子儀器設(shè)計(jì)的基本知識(shí);研究常用的電子元器件，電路板及多種醫(yī)學(xué)儀器，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到很多小元件可組成一件簡(jiǎn)單的電子產(chǎn)品。只有完成從構(gòu)想、參數(shù)計(jì)算、電路設(shè)計(jì)到制作成品的一系列過(guò)程，才能制成一件完美的產(chǎn)品。通過(guò)第一階段的活動(dòng)，可激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新激情和對(duì)"醫(yī)學(xué)電子學(xué)"課程的濃厚興趣。

　　第2階段：產(chǎn)品原理圖設(shè)計(jì)。講授完“醫(yī)學(xué)電子學(xué)”課程的基本電路和大部分應(yīng)用電路后，指導(dǎo)老師給學(xué)生布置電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)任務(wù)。學(xué)生可利用假期，通過(guò)雜志、圖書(shū)、網(wǎng)絡(luò)等工具，多方面搜索資料，結(jié)合已學(xué)過(guò)的知識(shí)，通過(guò)對(duì)比選擇確定各自的電路設(shè)計(jì)方案，并完成原理圖設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算、編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)等各項(xiàng)工作。指導(dǎo)老師審閱原理圖和設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)后提出意見(jiàn)，學(xué)生可進(jìn)行修改完善，并購(gòu)置元器件準(zhǔn)備下一步的設(shè)計(jì)工作。

　第3階段：使用電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件(Electronic Design Automatic EDA)?Protel99進(jìn)行電路板設(shè)計(jì)。第二學(xué)期開(kāi)學(xué)，首先由指導(dǎo)老師組織一次統(tǒng)一的活動(dòng)，向?qū)W生講授Protel99　的基本功能和基本使用方法。然后由學(xué)生獨(dú)立上機(jī)實(shí)習(xí)，將自己設(shè)計(jì)的電路原理圖輸入計(jì)算機(jī)并完成電路板圖的設(shè)計(jì)工作。電路板圖的設(shè)計(jì)工作中，學(xué)生可能會(huì)遇到很多困難，指導(dǎo)老師要隨時(shí)協(xié)助解決，直至完成最終完成電路板圖設(shè)計(jì)工作。

　　第4階段：電路板焊接、調(diào)試和整機(jī)設(shè)計(jì)裝配。先將電路板圖送到專業(yè)廠家加工成實(shí)際的電路板。在指導(dǎo)老師幫助下，學(xué)生將元器件與取回的實(shí)際電路板進(jìn)行焊接、調(diào)試，并進(jìn)行外觀設(shè)計(jì)。完成這一系列的工作后，合格電子產(chǎn)品就面世了。

　　3 結(jié)果及總結(jié)

　　參加科研活動(dòng)小組的學(xué)生們掌握了電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的全部過(guò)程，學(xué)會(huì)了電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的基本知識(shí)和基本技能。部分同學(xué)完成了無(wú)線話筒、電子針灸器、電子搶答器等電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)工作，有的同學(xué)還制作調(diào)試出了電子針灸器樣機(jī)。所得成果激發(fā)了學(xué)生們的創(chuàng)新激情，他們也直接體會(huì)到了現(xiàn)代科技進(jìn)步的成果滲透到傳統(tǒng)的經(jīng)典課程內(nèi)容之中的快樂(lè)。更重要的是此項(xiàng)活動(dòng)幫助同學(xué)們建立了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，培養(yǎng)了他們的創(chuàng)新能力、理論聯(lián)系實(shí)踐的能力、動(dòng)手能力，拓展了知識(shí)面、開(kāi)闊了眼界，促進(jìn)多了多方面知識(shí)的積累;同時(shí)培養(yǎng)了他們做事情的恒心。

　　對(duì)于影像專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，以后接觸的影像設(shè)備都屬于高科技的醫(yī)療電子產(chǎn)品，要想成為一名優(yōu)秀的影像診斷醫(yī)師，除了要有扎實(shí)的醫(yī)學(xué)知識(shí)以外，熟練地掌握電子技術(shù)也是必不可少的。

　　總之，進(jìn)行新的電子學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式探索改革，目的是為了更好地適應(yīng)人才培養(yǎng)的需要。適當(dāng)開(kāi)展開(kāi)放性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，可增加學(xué)生發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力的空間，并把學(xué)生帶到當(dāng)今科技的某些前沿陣地，開(kāi)拓學(xué)生的眼界;同時(shí)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)促使學(xué)生去驗(yàn)證自己的設(shè)計(jì)結(jié)果、設(shè)計(jì)產(chǎn)品，學(xué)生則更直接體驗(yàn)到成功的喜悅，而這又會(huì)進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣、學(xué)習(xí)熱情和創(chuàng)造熱情，從而形成一個(gè)良性循環(huán)。

【參考文獻(xiàn)】
  　1 吳艷茹，顧洪恩.改善普通物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的幾點(diǎn)考慮.大學(xué)物理教育�？�，2003，1：195～196.

　　2 顧洪恩，吳艷茹，等.大學(xué)物理“教”與“學(xué)”中的素質(zhì)修養(yǎng).大學(xué)物理教育專刊，2003，2：1～4.

　　3 羅紅，孟曉渝.物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探討. 數(shù)理醫(yī)藥學(xué)雜志，2006，19(1)：103～104.

　　4 李樂(lè)霞，田興華，等.醫(yī)學(xué)電子學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的重建與教學(xué)模式改革.醫(yī)學(xué)教育探索，2007，11：1024～1025.

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