醫用激光儀器課程教學探析

陳明惠 王 成

（上海理工大學醫療器械與食品學院，上海 200093）

《醫用激光儀器》是新興的交叉學科，屬于光學工程、生物學、醫學等交叉范疇，與《生物醫學光學》、《激光醫學》等有不同的側重點。《生物醫學光學》研究光與組織相互作用的，涉及生物系統以光子形式釋放的能量與來自生物系統的光子探測過程，以及這些光子所攜帶的有關生物系統的結構和功能信息，利用光子的特性對生物系統進行的加工與改造等。《激光醫學》是激光、激光技術深透醫學領域形成的學科，落腳點是醫學，以激光為手段研究疾病的性質和治療。《醫用激光儀器》是著重講述現代醫療器械的重要門類--激光儀器，落腳點是激光儀器，是醫學用的激光儀器的介紹。這幾個課程應該說有其交疊的范圍，只是都有各自的側重點。《醫用激光儀器》作為本科課程，國內大學開設的不是很多，有長春理工大學，上海理工大學，天津大學等。我院的醫療器械工程專業是全國唯一以此命名的專業，培養醫工結合復合型醫療器械人才，自專業成立以來，本專業就開設了《醫用激光儀器》等光學類課程。

《醫用激光儀器》涉及的內容非常廣泛，包含激光基礎知識，光與組織相互作用，各種醫用激光技術、醫用激光器，醫用的激光為光源的設備和技術，醫用激光傳輸系統，激光參數測量與安全防護等方面，課程對目前臨床使用的主要的激光技術以及常用的，具有代表性的激光儀器較為系統而詳盡的介紹，介紹當前該領域的新技術，新產品，有助于從事醫療器械行業的相關技術人員和大中專院校學生了解和掌握激光基礎知識，以及醫用激光技術和激光儀器設備的原理結構以及應用場合。本課程涉及到物理學、光學、臨床醫學基礎、生物醫學工程等的基礎知識。由于國內對該領域研究起步較晚，且只有幾個分散的小組，所以目前沒有一本通用的《醫用激光儀器》授課教材。因此，作者所在的課題組收集和整理大量相關材料進行自編授課講義和資料，授課過程中不斷嘗試和總結，探討了四種針對該課程的可行并反映良好的教學改革方法。

1 教學內容緊跟科研熱點

由于目前國內沒有合適完整的教材，只有天津科學技術出版社于1986年出版了《醫用激光儀器》教材，但由于已經是20幾年以前出版了，理論知識和技術更新很快，不斷有新的應用領域和新的激光儀器出現，所以已經不適合本課程的教學。我院作者所在課題組自編講義，考慮到本課程所面對的是工科學生，本課程教學內容體系有意地向工程要求傾斜，根據學生的特點進行教學內容的調整。隨著教育教學改革的不斷深入，課程設置和課程內容不斷地調整、更新。由于作者的科研工作也是圍繞該領域，所以結合科研工作，教學內容加入該領域最新科研熱點等最新的方法和最新的技術及最新的成果。作者將科研工作中了解的最新國內外文獻整理，重組，以淺顯易懂的方式呈現給學生。這也大大提高了學生學習的興趣，豐富了知識面，開創學生的創新思維和發散思維，有利于學生創新能力的培養，以及綜合素質的提高。同時可以挖掘出對科研感興趣的學生參與科研實驗工作，對于作者也是將科研和教學緊密結合起來，兩者相得益彰，互相支撐。

2 啟發式教學方法

啟發式教學，就是根據教學目的、內容、學生的知識水平和知識規律，運用各種教學手段，采用啟發誘導辦法傳授知識、培養能力，使學生積極主動地學習，以促進身心發展。如何體現"學生為主體，教師為主導"，關鍵是學生能否有學習積極性，而學習積極性在很大程度上和教師的主導作用有直接關系，因此在全課教學中進行啟發式教學，提高學生學習積極性，從而全方位地提高學生的能力。整個授課過程如果有碰到合適內容和合適時機就采用啟發式教學方法，比如講到第三章激光技術，由于學生已經掌握了激光的基礎知識，和激光與組織相互作用等前期知識積累，對于激光有了一定的了解。倍頻、鎖模等激光技術就采用啟發式教學方法，讓課堂內容和進程遵循這個技術發展的路徑來組織脈絡，讓學生的思路跟著前人研究路徑走，讓學生自己思考，自己總結和討論，在老師的組織和引導下，學生自主的進行主動式學習，給學生留下深刻的印象。在這種教學方法下，老師只是組織者，學生才是課堂的主角，完全由學生自主的思考和討論。學生反饋對這章的知識理解得更為透徹，并且記憶深刻，并且活躍了課堂氣氛。

3 理論和實踐結合教學

聯系當地醫院和廠家進行參觀教學，讓學生對實地考察課上講解的各種醫用激光儀器和激光技術。學生對這些醫用激光技術和方法、激光設備有感性的認識，實際應用領域和場合，學生就可以將書本上的理論知識與實踐結合起來。學生提出了很多問題得到這些醫生和技術人員的解答，從應用層面上給了學生不同的角度的認知。通過實踐教學模塊，學生感知了所學課程和實際應用結合如此緊密，大大增強了學生學習的積極性，后續課堂觀察反映出學生的積極性有明顯提高。

當然這個參觀教學也是有限的，所以為了達到相似的效果，課堂上采用圖片，視頻等資料生動地解釋各種激光設備、儀器，彌補了實踐機會不多，同時也達到了和實地參觀相同的教學效果。

4 結合學校活動進行課程教學

針對學校組織的機械設計大賽，大學生創新活動項目等，鼓勵學生針對課程涉及的領域，自擬題目參加活動。引導學生利用已學的書本知識去解決相關的實際問題。學生分為幾個大組，參加活動，每個學生都動手參與起來，讓他們完成項目書的撰寫，項目的策劃與管理，以及設計，試驗，從中選出優秀的小組參與活動大賽。通過這個過程，學生對于課堂學習的知識更加靈活的認知，也鍛煉了學生動手實踐能力，大大增強了他們的自信心以及知識就是力量的認知，讓他們在快樂中學，在活動中學，同時也培養了學生團隊分工合作，在團隊中發揮學生各自的特長及相互合作，完成整體項目。這個教學模塊同時培養了學生自學的能力，學習不只局限于課堂，也不只局限于授課老師，引導學生利用圖書館查或者上網查閱資料，以及其他老師同學請教學習，尋找解決問題的方法。

《醫用激光儀器》是一門不斷發展的學科和課程，也是應用性比較強的學科，這就要求專業課老師緊跟科研前沿和臨床使用不斷變化和發展的要求，采用新穎的、多途徑的教學內容和教學方法，以適應該課程培養醫工結合的復合型醫療器械人才，促進醫療器械產業的發展。

[1]張鎮西.生物醫學光子學新技術及應用第1版[M].北京：科學出版社.2008（2）.

[2]朱菁.激光醫學第1版[M].上海：上海科學技術出版社.2003（1）.

[3]虞啟璉.醫用激光儀器第1版[M].北京：機械工業出版社出版地.1986（2）.

[4]曹長德.啟發式教學論第1版[M].合肥：中國科學技術大學出版社.2011（3）.