模拟电路实验箱和Protel99制图软件在《医学影像设备》课程电路部分教学中的应用研究

蔡惠芳 杨德武 张广兴

【摘要】目的：研究在医学影像技术专业课程《医学影像设备》电路部分教学过程中，模拟电路实验箱和Protel99制图软件的应用价值。方法：在实验组的电路教学中，采用改进的模拟电路实验箱和Protel99制图软件绘制X线机整机电路，应用SPSS19.0软件对实验组和对照组的成绩进行t检验分析。结果：电路部分的实践考核成绩和标准化成绩分析结果显示，实验组明显优于对照组，t检验结果为P<0.01，差异显著。结论：模拟电路实验箱的使用和Protel99制图软件的使用能够有效提高学生电路学习效果，尤其是对电路工作过程的理解和故障排查能力都有很大程度的提升。

【关键词】模拟电路实验箱  医学影像设备  Protel制图  考教分离

【中图分类号】G71  【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2019）47-0236-02

1.对象与方法

1.1研究对象

以北京卫生职业学院医学影像技术专业2013级和2014级五年制的两个教学班为研究对象，其中，2013级班级（13影像501班）为对照组，2014级班级（14影像501班）为实验组。13影像501班采用原有的实验设备，主要是两台工频X线机（均为500mAX线机），14影像501班除采用原有的实验设备外，还使用了工频X线机模拟电路实验箱和Protel99制图软件制图辅助教学。两组学生在《医学影像设备》课程中前两章内容的学习效果一致性较好，无明显统计学上差异，并且两组学生在前期其他基础课程的成绩亦无明显统计学差异。

1.2研究方法

在对照组的X线机基本电路教学过程中，采用实验设备为东方红F99型工频X线机和岛津500mAX线机，由于教学班级人数为44人，实验课上只能是让学生观察电路部分的布线等，教师进行个别电路的检测，学生没有办法实际动手。

在实验组的X线机基本电路教学过程中，除了原有的方法外，还尝试增加以下两种教学方法和手段。

①在工频X线机基本电路部分实验教学中，采用X线机模拟电路实验箱。该模拟电路实验箱是按照F30-IIF型200mAX线机电路设计的，与教材中X线机基本电路部分内容能够完全对应，只是不产生高压，可以在保证学生安全的前提下很好地解决在实际X线机上难以进行的电路实验。为了达到更好的教学效果，帮助学生更有效的理解和学习基本电路，对实验箱进行了改进调整，提前设置了部分电路常见故障，并在电路关键位置设置检测点。这样，在电路实验过程中，学生可以进行电路检测和某些电路信号的测量，并进行一些简单的常见故障排查。[1-2]

根据学校实验室的情况，还安排了X线机电路学习的第二课堂，学生可以在课下的时间到实验室在实验教师的辅导下利用电路实验箱继续进行电路实验。

②教师运用Protel99制图软件绘制了F30-IID型200mAX线机的整机电路。在学生完成F30-IIF型200mAX线机电路的理论和实验学习后，为进一步理解和巩固X线机的原理，使用教师绘制的F30-IID型200mAX线机的整机电路进行整机电路分析，重点是分析开机、透视和摄影的整机工作流程。相对于原有的实验图纸而言，新绘制的图纸电路布局更加合理、更符合规范，不容易在电路连线上造成学生的误解。

1.3教学效果评估方法

工频X线机电路部分教学完成后，对照组和实验组分别采用以下两种方式进行考核：①选用东方红F99型X线机设置了五个常见电路故障，對两个教学班进行实操考核;②参考全国卫生职业资格放射医学技术考试的内容及模式进行标准化考试：建立试题库，以考教分离的方式进行人机对话考试。[3-4]

将以上①和②两项成绩满分均设定为100分，各按照50%比例折合后相加计算出两个教学班学生的电路部分的考核成绩。

1.4数据统计方法

应用SPSS19.0软件对评估数据进行统计分析，采用t检验分别对实验组和对照组的电路部分考核成绩的差异性进行统计，P<0.05表明差异性显著。

2.结果

2.1实操考核成绩统计分析

对照组共44名学生，其中最高分93，最低分14，平均分为67.14，正态性K-S检验结果显示学生成绩呈现正态分布;实验组共50名学生，其中最高分94，最低分53，平均分为81.58，正态性K-S检验结果显示学生成绩呈现正态分布。

2.2标准化考核成绩统计分析

对照组共44名学生，其中最高分89，最低分17，平均分为59.68，正态性K-S检验结果显示学生成绩呈现正态分布;实验组共50名学生，其中最高分94，最低分64，平均分为77.22，正态性K-S检验结果显示学生成绩呈现正态分布。

通过对两组学生成绩的差异性分析，实操考核方面：t值为5.682，P<0.01，差异显著;标准化考核成绩：t值为6.037，P=0.01，差异显著;并且实验组的平均成绩明显高于对照组的平均成绩，分析结果说明实验组的学习效果好于对照组，采用改进的电路实验箱和新绘制的电路图教学后学生在电路方面学习效果得到了显著提升。

3.讨论

通过模拟电路实验箱和Protel99制图软件在《医学影像设备》课程电路部分教学中的应用研究，结果显示教学方法和手段的改革有助于培养学生解决实际问题的能力，提高了学生的专业课程学习效果。

根据工频X线机常见故障，利用电路实验箱设置故障点和检测点，学生可以通过电路信号数值的测量来帮助自己进行电路分析，相对于原有电路实验学生基本只能观察教师的示教，现在学生可以自己动手实验检测，极大的提高了学生的学习兴趣;而更标准的电路图纸有助于学生对电路整机进行分析;第二课堂的开展也有助于学生进行课后复习。[5-7]通过对比2014级和2015级学生的学习成绩，统计结果显示电路实验箱的使用和Protel99制图软件的使用能够有效提高学生电路学习效果，尤其是对电路工作过程的理解和故障排查能力都有很大程度的提升。[8-9]

根据全国卫生专业技术资格放射医学技术考试大纲，紧跟职业资格考试模式，电路部分考核采取考教分离、标准化考试的方式，建立专业试题库，进行上机考试，考核结果显示有助于进一步培养学生的专业学习意识，获取更好的学习效果。[10]

参考文献：

[1]穆剑玲，张晓玲，陈洋.以职业能力为导向的《医学影像设备学》课程开发与实践[J].医疗卫生装备，2015.7：142-145

[2]齐现英，鲁安，韩丰谈.虚拟仿真教学在《医学影像设备学》教学中的研究与应用[J].中国医学物理学杂志，2012.1：3208-3210

[3]濮宏积.基于岗位工作流程导向的医学影像设备学课程开发[J].价值工程，2015.33：164-166

[4]岳若蒙.校企合作、工学结合医学影像设备学实验教学模式的构建[J].卫生职业教育，2017.04：69-70

[5]高春芳，李国柱，黄磊.浅谈《医学影像设备学》实践教学改革[J].医学理论与实践，2016.8：2131-2132

[6]张刚平，赖胜圣，何春兰.以就业为导向的《医学影像设备》教学改革探索与实践[J].聚焦教育，2015.10：223-224

[7]张慧丽，钱春野，张益兰.高职医学影像技术专业“五模块”课程体系改革[J].卫生职业教育，2013.08：139-141

[8]岳若蒙，樊冰.医学影像设备学教学资源库的建设与应用[J].西北医学教育，2014.6：560-562

[9]张丙星.培养学生对专业设备使用操作能力问题的总结——关于《医学影像设备学》等课程教学[J].科技论坛，2016.01：156-157

[10]2018年全国卫生专业技术资格考试指导  放射医学技术（士），人民卫生出版社，2017.11