关于微机化医学仪器原理与接口技术课程综合教学的探索

张晓兰 侯海燕

河南科技大学 河南洛阳 471003

关于微机化医学仪器原理与接口技术课程综合教学的探索

张晓兰 侯海燕

河南科技大学 河南洛阳 471003

微机化医学仪器原理与接口技术是一门实践性和专业性很强的课程，本文总结了近3年的教学经验，提出了一种课堂教学、课内实验及课程设计实践相结合的方法，以激发学生的学习兴趣，培养学生的实践能力，提高教学质量。

接口技术；教学改革

微机化医学仪器原理与接口技术课程是我校生物医学工程专业的一门重要必修课程，旨在培养学生掌握微型计算机(MCU)在医学仪器中的应用及相关设计。根据大纲要求，该门课程的教学中，以微型计算机应用与接口技术作为基础教学内容，这也决定了该门课程具有很强的专业性以及实践性。如何在有限的课内时间尽可能提高教学效果，加深学生对微机化医学仪器原理的认识并提高学生的动手能力和创新能力，是该门课程教学中值得关注的问题。因此，在近3年的课程教学和实验教学的基础上，提出了从简单到复杂，从基本电路到整体设计，并配以实际设计案例讲解为主线，采用课堂教学、实验安排与课程设计实训相结合的综合教学方法。

一、综合教学思路

在该门课程以往的教学中，课内实验是根据课堂教学进行安排，实验题目单一，并且都是常规的单片机实验，与生物医学工程联系不够密切；并且，课程设计与教学内容是独立进行的，前后呼应不足，对于巩固和提高学生在该门课程中学习到的专业技能所起到的作用被大大削弱。因此，在教学中只有将这三方面融会贯通，才能真正有助于学生对该门课程的学习。

结合近3年的教学经验，在教学中对各个基本电路进行详细讲解及分析，并利用多媒体平台结合Proteus仿真软件在课堂上进行演示，让学生直观地观察到电路的运行结果，以提高学生对电路的认识和理解。而在实验课上，对电路的要求稍作改变，并且结合生物医学工程的特点，针对医学仪器上用到的诸如温度、脉搏检测监控的简单电路，让学生根据课堂内的例子进行电路设计，并可以在Proteus仿真软件中将程序编译并运行，以观察运行结果是否正确，能否达到实验的预期要求。在此基础上，以稍复杂的题目在课程设计阶段对学生进行实训，要求学生独立设计并焊装一个基于MCU的小系统作为作品，并以作品现场演示结果作为重要评分依据。此外，还要求学生按照实际产品的开发过程，撰写设计报告、使用说明以及产品的调试方法。设计之初，只提供相关的参考书目，不提供参考设计和源程序，从真正意义上为学生提供一次实际的“工程”设计锻炼的机会，为其在日后就业于医疗电子行业提供宝贵的设计经验。

二、实验及课程设计命题

根据以往的教学实践，本着最大程度上调动学生的主动性和学习兴趣的原则，并且能够保证不同程度的学生都能完成实训题目，保证其在该门课程学习结束之后都有不同程度的收获，我们认为命题需要兼顾以下几个方面：

第一，题目难度适中，能够满足有能力强弱之分的各个阶层的学生需求，又有一定的弹性空间。

第二，应避免学生可以利用网络资源直接下载到具体的硬件原理图与程序，“逼”其自行进行设计。

第三，命题时要涉及课程教学大纲中规定的重点知识，涉及医学、生活等领域常见知识，尽可能具有趣味性，提高学生的学习兴趣。

第四，题目要规定主要的技术指标以便于对学生设计作品进行考核。

三、对学生的督促与指导

在整个教学、实验及课程设计实训过程中，仅让学生依靠自觉性进行学习与设计并不是完全可行的，因此必须对学生进行必要的督促与指导。

课程教学过程中，课内对实验题目进行必要的分析，并作为课后设计作业，要求学生利用EDA仿真软件进行设计与仿真，并在实验课上对学生作业中遇到的设计、调试等问题进行解答。通过这种实验与课后作业相结合的方式，既能够及时了解学生对教学内容的掌握情况，又可以保证学生在实验课上有更多的主动性，而不是被动接受实验安排进行简单的验证，从而保证各个知识点的最佳教学效果。

在课程设计实训阶段，严格要求学生做好准备工作，按照总体框图设计、硬件原理图设计、硬件制作、软件流程图设计以及程序设计的流程，认真完成每一步工作，并定期进行检查指导。对于略有难度的题目，要给学生适当的提示，以避免学生感觉题目太难而失去信心。最终，在对设计作品进行考核时，除了要参考设计作品的仿真与现场演示情况，还要结合其对整个作品的理解程度给予评分，以杜绝靠抄袭完成设计的情况。

四、存在的问题

按照上述方法实施教学的过程中，通过与学生的沟通了解到这套教学方法中仍存在以下不足之处，有待在今后继续改进。首先，学生在遇到问题时，很少能够通过主动思考，根据现象进行理论分析，多数都是直接找老师获取帮助。其次，由于时间有限以及其他课业任务，学生能够进行实际训练获得提高的程度也受到限制。另外，因为学生缺乏经验，所以易将仿真器等设备损坏，增加了设备维修工作量及费用。

五、结束语

在今后的教学工作中，要总结前辈及同行的教学经验，在教学实践中逐步完善这种综合教学的方法。在目前已取得的教学效果及经验之上，逐步推进该课程的教学质量的提高。这不仅能够提高学生的学习主动性及综合创新能力，同时也对任课教师提出了更高的要求，促进了教学相长。

[1]陈德为，吴亦锋.单片机原理与接口技术课程教学的若干思考[J].高教论坛, 2005,4：58～60

[2]蒋存波, 陈小琴，等.提高单片机教学效果的实验教学方法探讨[J].电气电子教学学报,2006,28(3)：108～110

[3]林君.浅析单片机系统与应用课程中的教学实践改革[J].科技信息,2009, 15：126～127

[4]葛浩.Proteus在单片机课程教学改革中的应用[J].滁州学院学报,2009, 11(3)：72～73

Investigation on the synthetic teaching of principle and interface technology of microcomputered medical instrumentation

Zhang Xiaolan,Hou Haiyan
Henan university of science and technology, Luoyang, 471003, China

Principle and interface technology of microcomputered medical instrumentation is a subject of strong characteristic of practicalness and speciality.With teaching experience in the last three years, a synthetic teaching method merging classroom teaching, experiments and curriculum exercise is put forward in this paper in order to stimulate study interest and cultivate practical capability of the students and to improve teaching result.

interface technology; teaching reform

2009-11-18

张晓兰，硕士，助教。