醫學電子實驗課教學改革
【摘要】 在分析醫學電子實驗課教學現狀的基礎上，針對目前醫學電子實驗中存在的問題，進行改革探索，設立開放型實驗室，突出設計性實驗理念，進行電子產品設計開發培養學生的創新能力，并介紹了相關實施方案。
【關鍵詞】 醫學電子實驗; 教學改革; 開放型實驗室; 電子產品設計開發
醫學電子學基礎是影像專業學生的專業基礎課，其實驗課程是該門課的重要組成部分。醫學電子學實驗過程是學生實踐應用能力和創造能力的培養過程，從中可以樹立起嚴謹、認真的科學工作作風，并且有助于鍛煉和提高學生科學實驗技能，對于學生以后從事醫學科學研究將有很大的幫助。
電子學實驗教學在現實中存在一些問題，諸如傳統的“填鴨式”教學模式[1，2]：所有的實驗都是由教師安排好實驗儀器，講解清楚實驗原理，甚至還設計好記錄數據所需的表格。學生無需動腦筋思考，只要按照教師的安排去做，就能成功地測到數據，完成實驗。這種僵化的教學模式在很大程度上抑制了學生做實驗的積極性和主動性，難以開拓他們的思維，難以喚起他們分析問題和動手解決問題的渴望，不利于學生創新意識和創新能力的培養。實驗必須與現代科學技術接軌，才能使現代科技進步的成果滲透到傳統的經典課程內容之中，才能激發學生的學習積極性與熱情。為了培養學生創新能力和實踐能力，確立學生在實驗教學中的主體地位，可變傳統的驗證性實驗為設計性實驗[3，4]，來調動其主觀能動性。
我校物理教研室承擔著電子學實驗教學工作，我們已經深刻認識到了實驗教學的根本目的是培養學生的探索精神和自主學習能力，幫助學生養成應用科學思維去認識物理世界的良好習慣，并最終達到綜合能力全面提高的目的。為了改善實驗教學的教學效果，培養學生的動手能力，養成在動手中鍛煉實事求是的作風，我們在醫學電子實驗課程的教學模式上進行了大膽的改革和實踐：將電子學實驗室建成開放型實驗室，面向本科生開展科研活動。實施方案具體如下：
1 組織計劃工作
經過討論研究，結合教研室的學科特色和現有的先進的電子實驗綜合裝置、傳感器實驗綜合裝置等設備條件，決定在本科生中開展“電子產品設計開發”科研活動。為了使活動能夠順利開展和取得切實的成效，教研室特別指定了3位老師專門負責該項工作，并制定了工作計劃。電子產品設計開發是一項專業性很強的設計工作，要求學生具備電子學和計算機方面的知識，因此參加活動的對象暫定為影像專業大三學生，活動過程與“醫學電子學”課程相關進行，當“醫學電子學”課程講授完了基本電子元器件知識后，可挑選8～12名對電子產品設計開發活動感興趣的學生，成立“電子產品設計開發活動科研團隊”，活動時間定為兩個學期。
2 活動過程以及內容
活動共分4個階段，通過由淺入深循序漸進的過程，引導學生進入到由小小的電子元件組成的復雜電路設計領域，并完成設計開發工作。
第1階段：學習“電子產品設計開發”基本知識。當“醫學電子學”課程講授完了基本電子元器件知識后，科研小組開展第一次活動：由指導老師向學生介紹設計電子儀器的基本原則、方法、步驟以及電子線路計算機輔助設計軟件;詳細的解剖一臺醫學儀器，使學生們了解電子儀器設計的基本知識;研究常用的電子元器件，電路板及多種醫學儀器，使學生認識到很多小元件可組成一件簡單的電子產品。只有完成從構想、參數計算、電路設計到制作成品的一系列過程，才能制成一件完美的產品。通過第一階段的活動，可激發學生的創新激情和對"醫學電子學"課程的濃厚興趣。
第2階段：產品原理圖設計。講授完“醫學電子學”課程的基本電路和大部分應用電路后，指導老師給學生布置電子產品設計任務。學生可利用假期，通過雜志、圖書、網絡等工具，多方面搜索資料，結合已學過的知識，通過對比選擇確定各自的電路設計方案，并完成原理圖設計、參數計算、編寫設計計算說明書等各項工作。指導老師審閱原理圖和設計計算說明書后提出意見，學生可進行修改完善，并購置元器件準備下一步的設計工作。
第3階段：使用電子設計自動化軟件(Electronic Design Automatic EDA)?Protel99進行電路板設計。第二學期開學，首先由指導老師組織一次統一的活動，向學生講授Protel99 的基本功能和基本使用方法。然后由學生獨立上機實習，將自己設計的電路原理圖輸入計算機并完成電路板圖的設計工作。電路板圖的設計工作中，學生可能會遇到很多困難，指導老師要隨時協助解決，直至完成最終完成電路板圖設計工作。
第4階段：電路板焊接、調試和整機設計裝配。先將電路板圖送到專業廠家加工成實際的電路板。在指導老師幫助下，學生將元器件與取回的實際電路板進行焊接、調試，并進行外觀設計。完成這一系列的工作后，合格電子產品就面世了。
3 結果及總結
參加科研活動小組的學生們掌握了電子產品設計開發的全部過程，學會了電子產品設計開發的基本知識和基本技能。部分同學完成了無線話筒、電子針灸器、電子搶答器等電子產品的設計工作，有的同學還制作調試出了電子針灸器樣機。所得成果激發了學生們的創新激情，他們也直接體會到了現代科技進步的成果滲透到傳統的經典課程內容之中的快樂。更重要的是此項活動幫助同學們建立了嚴謹的科學態度，培養了他們的創新能力、理論聯系實踐的能力、動手能力，拓展了知識面、開闊了眼界，促進多了多方面知識的積累;同時培養了他們做事情的恒心。
對于影像專業的學生來說，以后接觸的影像設備都屬于高科技的醫療電子產品，要想成為一名優秀的影像診斷醫師，除了要有扎實的醫學知識以外，熟練地掌握電子技術也是必不可少的。
總之，進行新的電子學實驗教學模式探索改革，目的是為了更好地適應人才培養的需要。適當開展開放性、設計性實驗，可增加學生發揮想象力和創造力的空間，并把學生帶到當今科技的某些前沿陣地，開拓學生的眼界;同時設計性實驗促使學生去驗證自己的設計結果、設計產品，學生則更直接體驗到成功的喜悅，而這又會進一步激發學生的實驗興趣、學習熱情和創造熱情，從而形成一個良性循環。
【參考文獻】
1 吳艷茹，顧洪恩.改善普通物理實驗教學效果的幾點考慮.大學物理教育�？�，2003，1：195～196.
2 顧洪恩，吳艷茹，等.大學物理“教”與“學”中的素質修養.大學物理教育�？�，2003，2：1～4.
3 羅紅，孟曉渝.物理實驗教學改革探討. 數理醫藥學雜志，2006，19(1)：103～104.
4 李樂霞，田興華，等.醫學電子學實驗教學體系的重建與教學模式改革.醫學教育探索，2007，11：1024～1025.
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