《医学仪器及系统设计》实践课程教学改革研究
摘要：针对生物医学工程专业《医学仪器》课程实践性教学环节，通过设置《医学仪器及系统设计》实践课程，构建了教学体系、教学内容与教学方式“三位一体”的实践教学模式，突出对学生学习能力、创新精神与实践能力的综合训练。结果表明，《医学仪器及系统设计》实践课程教学改革提高了对学生实践能力和综合素质培养的目标，受到了学生的好评。
关键词：医学仪器 实践课程 改革
一、引言
生物医学工程是电子技术、现代通讯技术、计算机技术、生物技术以及材料科学、数学、化学、物理学多学科的渗透与综合作用于传统医学领域而形成的一门新型的交叉的边缘学科[1]。而对于生物医学工程专业教育，由于生物医学工程属于一级学科，实验设备昂贵，办学投入大，在现实条件下，专业教育主要以理论教学为主，实践性教学环节少，不能真正培养学生的实践能力和工程创新能力。考虑该专业的特殊性，要提高人才培养质量，实践性教学是加强专业知识教育，增加学生的感性认识，培养学生的实践能力、综合素质和创新能力的重要环节。发达国家生物医学工程教育取得成功的共同经验之一，就是既重视学生的理论基础，又重视他们的实践动手能力、实际操作能力，这样才能培养起学生的创造精神与创新意识，并发展想象力[2]。
针对本专业人才的培养目标和目前实际情况，针对《医学仪器》课程，这也是一门将当代高新工程技术发展、生物医学工程学科研究和医学生物学应用三者有机结合的关键纽带课程，我们对本专业《医学仪器》课程实践性教学环节进行了改革与创新，把素质教育作为人才培养的根本点，把医学仪器及系统设计实践性教学作为医学仪器理论与实际、知识与能力的融合点，基本目的是使学生在对电子技术、生物医学工程、计算机等基础知识掌握的基础上，应用模块化医疗仪器单元对医学仪器系统进行理论设计和制作实践，锻炼学生的综合设计能力和动手能力。这也符合突出实践能力和创新能力培养的人才市场需求和重视学生学习能力、创新精神与实践能力的训练的教育目的。
二、实践教学改革
现代医学仪器是当代高新技术与生物医学相结合的产物。《医学仪器原理与设计》课程以现代医学仪器为基础，系统介绍医院常用医学仪器的原理、设计及应用。这是一门生物医学工程专业的必修核心课程，课程主要内容包括：医学仪器概论、心电监护仪器、心脏传导系统测量仪器、血流测量仪器、心血管系统的治疗和康复装置、神经系统测量仪器等。可以看出，《医学仪器》课程的应用性和实践性要求是很强的，这也催生了我们开设《医学仪器及系统设计》实践课程的必要。以重庆大学生物医学工程专业为例，学校自1991年开设生物医学工程相关专业以来，《医学仪器》课程就一直是专业核心主干课程，多年来，我们对该课程体系、教学内容、教学方法、教学手段等方面进行了教学改革。在课程设置初期，教学方法主要是理论教学，教学内容主要侧重在传统医学仪器和其基本原理上面，学生能够获得较为坚实的理论基础教育，但存在知识体系与应用脱节和实际动手能力薄弱的问题。随后，我们通过研究国内外医学仪器教材和有关教学材料，更新了教学内容，并通过设置实际仪器的演示实验和参观实习等实践环节，补充了单纯理论教学的不足，取得了很好的效果。并且为了配合学科发展的要求和社会对本专业人才培养的需求，加大医学仪器相关知识实践环节的培养力度，2004年我们专门开设了《医学仪器及系统设计》实践课程，基本目的是使学生在对电子技术、生物医学工程、计算机等基础知识掌握的基础上，应用模块化医疗仪器单元对医学仪器系统进行理论设计和制作实践，锻炼学生的综合设计能力和动手能力。这也符合突出实践能力和创新能力培养的人才市场需求和重视学生学习能力、创新精神与实践能力的训练的教育目的。
三、教学内容改革
在教学实践过程中，我们充分认识到该课程对专业系列核心课程特别是主要支撑课程《医学仪器原理与设计》的依托关系。在内容设计上，实验教学是培养学生能力的重要途径，实验教学改革的关键在于设计性和综合性实验内容的设定。研究性实验教学的关键是研究性实验教学项目的设计，通过设计和编写研究性实验教材、教案和多媒体课件，培养和提高学生研究问题和解决问题的能力。为了贴近专业知识的要求，实现创新实验的思想，加强实验的综合性、设计性和研究性，满足学生能力培养的教学要求，我们把基于PC机的监护仪的研制过程分成模块化实验，通过上述实验，学生能完整地了解和掌握基于相关电子医疗仪器的研制开发过程，大大提高其实际工作能力。
四、教学方式改革
在教学形式上，采取“启发式教学、研究性教学和主动性学习”的教学方法，从研究问题入手，首先提出问题，让学生带着问题出发，将医学仪器的一些重要设计构建过程展现出来，以便让学生进行思考和研究。同时变单向传输式教学为双向互动式教学，变灌输式讲授为引导式讲授，授课过程中充分调动学生的学习积极性，引导学生的创新思维。另外在组织形式和考核方式上我们也引入了课题组共同参与、统一考核和个体具体表现综合评判的方式，注重培养学生的团队合作意识和能力。
五、结论
我们针对生物医学工程专业《医学仪器》课程实践性教学环节，通过设置《医学仪器及系统设计》实践课程，构建了教学体系、教学内容与教学方式“三位一体”的实践教学模式，突出了对学生学习能力、创新精神与实践能力的综合训练。该教学模式与传统教学相比，具有教学内容新颖充实，教学方式灵活多样、直观生动，实验教学实用高效的特点，教学效果显著提高，取得了很好的效果，有利于生物医学工程专业高素质创新人才的培养。当然针对在实践过程中出现的一些问题，比如说实验设计内容相对单一，由于条件和经费限制，现在只开设了一种监护仪器的设计，这在广泛的医学仪器类别中只是一个小点，这不足以覆盖更多的相关知识点应用；同时，实践内容设计偏重于基础研究开发环节，合适的内容设置和进度安排不好掌握，课题难度大了不利于学生完成而设置得太浅又不足以安排充足的工作量等，这也是我们继续发展和研究的重点。
参考文献：
[1]张阳德，王毅，任力锋.生物医学工程教育模式和人才培养途径的探讨[J].中国医学工程，2004，（3）：106-107，110.
[2]Dov Jaron.生物医学工程在美国的现状和发展趋势[J].国外生物医学工程学分册，1999，22（6）：373-377.
基金项目：重庆大学教学改革研究项目(2010206)支持