生物医学超声仪器原理的教学体会

【摘 要】医学超声仪器是生物医学工程学科的重要分支及研究重点之一.本文作者针对生物医学工程专业的培养目标,结合具体的教学实践,从教学内容的优化、教学手段与方法的选择上对《医学超声仪器原理》的教学进行讨论.同时,对教学过程中存在的问题进行了分析,并提出了相应的解决思路.

【关 键 词】《医学超声仪器》原理生物医学工程教学内容教学方法

【中图分类号】R722.12【文献标识码】B【文章编号】1004-4949（2014）08-0143-01

1教学内容的优化设计

1.1教材与课程教学内容

我校生物医学工程专业分流后,课程增多,课时减少.《医学超声仪器原理》按教学计划,理论36学时,实验3学时,课时非常有限.讲授内容需突出重点,去粗取精,点面结合.其次,生物医学工程专业的主要目标是培养医学仪器的操作人员、维护人员、销售人员、设备管理人员和研发人员,授课过程中要既重基础又结合实际.综合各方面因素考虑,我们选择西安交通大学万明习教授主编的《生物医学超声学》作为教材.该书是目前国内对医学超声学的基础理论、关键技术及超声新技术发展介绍最为全面的一本专著,但内容较多且难,并不完全适用于39学时的本科教学.因此,在教学过程中,我根据实际需要对其内容进行了相应筛选调整,并结合具体超声仪器实例进行授课,真正做到既重基础又结合应用实际.

具体课程内容归结为如下6个章节.（1）绪论：介绍医学超声仪器的分类,发展历史、现状及趋势.（2）医学超声的物理基础：介绍描述超声波的重要物理参数,超声波的传播特性、波动方程、多普勒效应,超声波的生物特性及安全剂量.（3）医用超声换能器：介绍压电效应及压电材料特性,医用超声换能器的种类与结构、声场的形成与分布.（4）超声波束的接收、预处理与DSC数字扫描变换器：介绍B型超声诊断仪超声回波信号的前置放大、接收多路转换、可变孔径技术、相位调整技术、增益控制与动态滤波、对数放大、检波与勾边技术,以及DSC数字扫描变换器.（5）超声多普勒血流测量与成像：介绍多普勒血流测量的基本原理,所需提取的主要参数,血流速度大小及方向的检测方法,多种多普勒血流仪系统和各自距离选通的原理,彩色多普勒血流成像的基本方法和原理.（6）其他医学超声技术及发展：介绍超声治疗技术、超声显微技术、超声CT,以及医学超声研究的新进展.

1.2实验设置

在教学实践的第一学年,我们采取的是以学生为检测对象,指导学生完成对颈部主动脉、肝、肾的纵向和横向扫查,并对图像进行分析,但是教学效果不很理想.原因有两个：一是虽然学生有一些解剖学基础,但是实验中让其独立准确找到解剖学位置仍有一定难度；二是教学资源有限,男女生同组,实验过程中进行腹部检测时难免尴尬,学生积极性难以调动.因此在第二学年,我们借鉴了其他高校的经验[2],将检测对象由人换成熟鸡蛋,不仅可以形象地显示超声波在不同介质中的传播特性,而且很容易探测到熟鸡蛋的蛋白与蛋黄的切面图,避免了上述两个问题的存在.同时还可引导学生向鸡蛋内注入色拉油等物质,模拟组织内部发生病变的状况,极大地提高了学生的学习兴趣,教学效果鲜明、生动、直观.

2生物医学工程的生物化学教学现状

生物化学相对于其他基础学科具有抽象难懂、内容繁杂等特点,是医学院学生感觉最难的课程之一.尤其是对于生物医学工程专业,缺乏一部为该专业量身打造的教材,内容多与课时少的矛盾极为突出.就本校而言,该专业的生物化学理论学时数仅为40学时,而使用的教材为刘新光主编、科学出版社出版的《生物化学（案例版）》,该书系统全面完整,但课时数远远不够,如果按照一般医学本科教学大纲进行讲授,学生感觉难以消化,对生物化学课程的畏难情绪和抵触情绪增加.其次,教学模式单一,以教师为课堂的绝对主体,进行传统填鸭式教学,学生缺乏主动学习的兴趣,容易疲劳.第三,考查形式单一,仅对书本知识进行闭卷考试的单一评价考核体系,既不能反映学生的综合素质,也难以激发学生的创造力,容易使学生投机取巧,仅关注考点,而忽视对学科知识的整体把握.

针对教学内容,灵活应用多种教学方法.例如,采用启发式教学,在每一章节授课前先根据教学内容针对性地设置几个问题,让学生带着问题听课,在课堂中寻求答案,变“填鸭式”的被动学习为主动学习.同时,为了培养学生的学习兴趣,可利用介绍本学科的发展动态,国内外重大研究成果、新方法、新应用等内容来激励学生,让他们充分认识到这门课程的实用性和重要性.

3存在的问题及解决思路

经过两个学年的教学实践,我在《医学超声仪器原理》课程的教学中已积累了不少经验,也存在不足之处,其中最突出的是实验教学内容略显单薄.针对这一问题,我已着手解决,将在原3个学时实验的基础上再设置相应的开放性实验,如生物组织超声参数的测量与估计、单阵元圆形超声换能器辐射声场分布特性测试与分析、彩色超声多普勒血流仪的操作及数据分析等.所设计的实验项目将与课程教学内容密切结合,进一步有效地增强教学效果.

4结束语

综上所述,医学超声仪器原理涉及多个学科,内容较为抽象,且课时量有限,因此教学难度较大.我在教学过程中根据本专业的实际需求,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的反馈信息,从教学内容优化、教学手段、教学方法等方面入手,经过两年多时间的实践,取得了较好的教学效果.