淺議生物醫學超聲儀器原理的教學體會

【摘要】 醫學超聲儀器是生物醫學工程學科的重要分支及研究重點之一。本文作者針對生物醫學工程專業的培養目標，結合具體的教學實踐，從教學內容的優化、教學手段與方法的選擇上對《醫學超聲儀器原理》的教學進行討論。同時，對教學過程中存在的問題進行了分析，并提出了相應的解決思路。

【關鍵詞】《醫學超聲儀器》原理 生物醫學工程 教學內容 教學方法

【中圖分類號】R722.12 【文獻標識碼】B【文章編號】1004-4949（2014）08-0143-01

1教學內容的優化設計

1.1教材與課程教學內容

我校生物醫學工程專業分流后，課程增多，課時減少?！夺t學超聲儀器原理》按教學計劃，理論36學時，實驗3學時，課時非常有限。講授內容需突出重點，去粗取精，點面結合。其次，生物醫學工程專業的主要目標是培養醫學儀器的操作人員、維護人員、銷售人員、設備管理人員和研發人員，授課過程中要既重基礎又結合實際。綜合各方面因素考慮，我們選擇西安交通大學萬明習教授主編的《生物醫學超聲學》作為教材。該書是目前國內對醫學超聲學的基礎理論、關鍵技術及超聲新技術發展介紹最為全面的一本專著，但內容較多且難，并不完全適用于39學時的本科教學。因此，在教學過程中，我根據實際需要對其內容進行了相應篩選調整，并結合具體超聲儀器實例進行授課，真正做到既重基礎又結合應用實際。

具體課程內容歸結為如下6個章節。（1）緒論：介紹醫學超聲儀器的分類，發展歷史、現狀及趨勢。（2）醫學超聲的物理基礎：介紹描述超聲波的重要物理參數，超聲波的傳播特性、波動方程、多普勒效應，超聲波的生物特性及安全劑量。（3）醫用超聲換能器：介紹壓電效應及壓電材料特性，醫用超聲換能器的種類與結構、聲場的形成與分布。（4）超聲波束的接收、預處理與DSC數字掃描變換器：介紹B型超聲診斷儀超聲回波信號的前置放大、接收多路轉換、可變孔徑技術、相位調整技術、增益控制與動態濾波、對數放大、檢波與勾邊技術，以及DSC數字掃描變換器。（5）超聲多普勒血流測量與成像：介紹多普勒血流測量的基本原理，所需提取的主要參數，血流速度大小及方向的檢測方法，多種多普勒血流儀系統和各自距離選通的原理，彩色多普勒血流成像的基本方法和原理。（6）其他醫學超聲技術及發展：介紹超聲治療技術、超聲顯微技術、超聲CT，以及醫學超聲研究的新進展。

1.2實驗設置

在教學實踐的第一學年，我們采取的是以學生為檢測對象，指導學生完成對頸部主動脈、肝、腎的縱向和橫向掃查，并對圖像進行分析，但是教學效果不很理想。原因有兩個：一是雖然學生有一些解剖學基礎，但是實驗中讓其獨立準確找到解剖學位置仍有一定難度；二是教學資源有限，男女生同組，實驗過程中進行腹部檢測時難免尷尬，學生積極性難以調動。因此在第二學年，我們借鑒了其他高校的經驗[2]，將檢測對象由人換成熟雞蛋，不僅可以形象地顯示超聲波在不同介質中的傳播特性，而且很容易探測到熟雞蛋的蛋白與蛋黃的切面圖，避免了上述兩個問題的存在。同時還可引導學生向雞蛋內注入色拉油等物質，模擬組織內部發生病變的狀況，極大地提高了學生的學習興趣，教學效果鮮明、生動、直觀。

2 生物醫學工程的生物化學教學現狀

生物化學相對于其他基礎學科具有抽象難懂、內容繁雜等特點，是醫學院學生感覺最難的課程之一。尤其是對于生物醫學工程專業，缺乏一部為該專業量身打造的教材，內容多與課時少的矛盾極為突出。就本校而言，該專業的生物化學理論學時數僅為40學時，而使用的教材為劉新光主編、科學出版社出版的《生物化學（案例版）》，該書系統全面完整，但課時數遠遠不夠，如果按照一般醫學本科教學大綱進行講授，學生感覺難以消化，對生物化學課程的畏難情緒和抵觸情緒增加。其次，教學模式單一，以教師為課堂的絕對主體，進行傳統填鴨式教學，學生缺乏主動學習的興趣，容易疲勞。第三，考查形式單一，僅對書本知識進行閉卷考試的單一評價考核體系，既不能反映學生的綜合素質，也難以激發學生的創造力，容易使學生投機取巧，僅關注考點，而忽視對學科知識的整體把握。

針對教學內容，靈活應用多種教學方法。例如，采用啟發式教學，在每一章節授課前先根據教學內容針對性地設置幾個問題，讓學生帶著問題聽課，在課堂中尋求答案，變“填鴨式”的被動學習為主動學習。同時，為了培養學生的學習興趣，可利用介紹本學科的發展動態，國內外重大研究成果、新方法、新應用等內容來激勵學生，讓他們充分認識到這門課程的實用性和重要性。

3存在的問題及解決思路

經過兩個學年的教學實踐，我在《醫學超聲儀器原理》課程的教學中已積累了不少經驗，也存在不足之處，其中最突出的是實驗教學內容略顯單薄。針對這一問題，我已著手解決，將在原3個學時實驗的基礎上再設置相應的開放性實驗，如生物組織超聲參數的測量與估計、單陣元圓形超聲換能器輻射聲場分布特性測試與分析、彩色超聲多普勒血流儀的操作及數據分析等。所設計的實驗項目將與課程教學內容密切結合，進一步有效地增強教學效果。

4 結束語

綜上所述，醫學超聲儀器原理涉及多個學科，內容較為抽象，且課時量有限，因此教學難度較大。我在教學過程中根據本專業的實際需求，以著重培養學生的實踐能力和創新意識為目標，結合教學體會和學生的反饋信息，從教學內容優化、教學手段、教學方法等方面入手，經過兩年多時間的實踐，取得了較好的教學效果。

參考文獻

[1]萬明習.生物醫學超聲學[M].北京：科學出版社，2010.

[2]陳艷霞，孫媛，柴英，王桂蓮.醫學物理學B超實驗的新探索[J].中國科技信息，2009，20：193.

[3]胡曉燕.淺析多媒體教學的利與弊[J].中國醫學創新，2011，8（5）：146-147.