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医学检验仪器课程改革的探索与研究

  • 教育论文
  • 2021-06-05

白宝丹 查雨彤 司博宇 郝丽俊 严加勇

[摘 要]医学检验仪器是种类和数量最多的一类医学电子仪器,也是生物医学工程领域非常重要的一门学科,是国内外本科生物医学工程专业的必修课程;因此,培养学生的实践能力和综合素质十分关键。围绕培养创新型交叉医工人才的目标进行课程建设,优化教学内容、改进教学方法和组建高水平的教学团队,以提高教学质量,从而满足社会和学科发展需求。

[关键词]检验仪器;课程建设;教学内容

[基金项目]中华医学会医学教育分会、中国高等教育学会医学教育专业委员会2018年医学教育研究课题项目“生物医学工程专业大学生创新能力培养的探索与实践”(2018B-N12001)

[作者简介]白宝丹(1982—),女(傣族),云南文山人,博士,上海健康医学院医疗器械学院生物医学工程专业讲师,主要从事大学生创新创业教育、生物医学信号处理研究。

[中图分类号] G642[文献标识码] A[文章编号] 1674-9324(2020)46-0-03[收稿日期] 2020-10-08

一、引言

随着现代医学和科学技术的发展,医学检验方法不断改进,检验仪器也得到了极大发展,大量先进的实验仪器进入医学实验室。同时,临床诊断对实验室结果的依赖不断增加,使得对检验技术人员的技能要求越来越高。[1]如何培养出掌握牢固基础理论、具有创新能力和实际操作能力的检验仪器人才是亟待解决的问题,医学检验仪器课程建设变得尤为重要。[2,3]

二、课程现状分析

医学检验仪器课程主要针对光谱分析类检验仪器(紫外可见分光光度计、自动生化分析仪、荧光光谱仪和原子光谱分析仪)和临床检验常规仪器(流式细胞仪、血细胞分析仪和尿沉渣分析仪等)的检测原理、仪器结构、仪器的操作及维修进行讲解。[4]通过课程的理论学习和实验操作,学生可以掌握常见的检验仪器的工作原理、基本结构、使用方法,熟悉检验仪器的分类、性能指标和评价以及常见的故障排除方法,了解检验仪器的发展趋势,是生物医学工程专业较为重要的一门专业课程。[5]但是目前医学检验仪器教学在满足本科教学上主要存在三个方面的问题。

(一)教材与行业新技术脱钩

对国内医学检验仪器课程的主要教材进行调研发现,多数教材内容大同小异,许多内容特别是典型检验仪器介绍方面的内容显得较为陈旧,与目前市场上的仪器检测原理及操作维修等内容联系不够紧密,对光学、电学内容介绍很少(比如电子元器件、光电传感器等),往往难以激发生物医学工程学生学习该课程的兴趣。此外,从实验条件看,实验教材也不适合。[6]

(二)实验平台需要完善

目前教学中的实验是利用已有的检验仪器对血细胞分析仪、电解质分析仪和半自动生化分析仪进行基本操作,但是这些实验没有与学生工作时所涉及的检验仪器的设计、维修等内容相结合,没有体现出专业特点,所以学生对检验仪器的检测原理和仪器结构难以形成清晰的概念,不能满足教学要求。

(三)教学方法需改进

目前采用的教学方法以传统的教学方法为主,其特征是“传递—接受”,只注重传授知识,不注重发展能力,不利于学生创新思维和创新能力的培养。

三、课程建设目标

医学检验仪器课程的建设目标是把本课程建设成为教学资料完整丰富、教学手段及方法先进、具备网络教学功能、教学效果优良并深受学生欢迎的精品课程,为培养生物医学工程专业的工程技术应用型人才打下坚实基础。

1.教学资源建设。包括针对本科生的教学大纲、教案、教学课件和视频资料的修改和完善,以及编写与目前行业新技术新仪器紧密联系的医学检验仪器讲义。

2.实验教学建设。充分利用实验室检验仪器,建立适合本科生的实验方案,编写实验操作手册。

3.教学方法创新。根据本课程的特点,在传统讲授式教学法中融合进新的教学法,创新性地引入基于问题的教学法(Problem-Based Leaning,简称PBL教学法)和项目教学法(Team-Based Leaning,简称TBL教学法)。

4.师资队伍建设。让专业教师到企业去学习和将行业的技术专家邀请到学校对老师进行培训,同时鼓励专业教师到校外进行学术和技术交流。

四、课程建设内容

(一)教学内容建设

1.结合本院情况制定课程标准,对教学大纲、电子教案等内容进一步修改,完善课程教学大纲和电子教案,并制作一套完整的教学课件、习题库和试题库。

对本课程的教学文件特别是课程标准和教学方案的修改和完善主要包括三个方面。首先,根据学校学院培养计划和课程体系,组织课程专家和教师进行讨论,制定课程标准,使学生明确学习和训练目标、内容、方法、步骤以及学习资源。其次,根据课程标准在原有资源基础上制作新的教学大纲、电子课件、试题库和习题库。最后,尝试网络教学资源建设,借助学院网络平台,将本课程的电子教学资源上传,有利于学生的自主学习。

2.制作和收集能够提高本课程教学效果的素材如图片、动画和视频等,并尝试进行网络化教学平台建设,以更好地适应现代化的教学发展趋势。

3.教学组织和设计。在教学过程中,无论是理论教学还是实践教学主要采用项目教学法,即将教学内容进行分析后设计为专题任务,学生根据任务目标以及知识点等进行自主学習,在老师的指导下探索并完成教学任务,其教学实施过程如图1所示。

(二)教学条件建设

在生物医学工程课程体系中,医学检验仪器课程定位为在完成基础课程和专业基础课程之后,综合应用课程阶段之前的专业必修课程,课程起到一个承上启下的作用,前续课程为生物医学电子学、生物化学和生物医学传感器,为后续综合应用课程和最终走上工作岗位服务;因此所学所用教材和内容要与行业发展紧密结合,还要求学生对行业发展状况有所掌握。

1.教材使用和建设方面。编写适合本校定位的与目前市场检验仪器紧密结合的医学检验仪器讲义。考虑到应用型本科学生既注重技术技能又注重理论的特点,基于课程标准,讲义应包括两大部分。一部分为医学检验仪器检测原理的基本理论。基本理论部分将对现在所用的针对本科生或研究生的教材进行综合、裁剪,并通过调研增加一些新方法。二为检测原理的应用分析,即典型仪器的介绍。这方面可通过对目前市场几大巨头检验仪器生产厂商的设备以及科研文献进行调研,获取市场上以及目前最新的检测原理、仪器结构及仪器特性参数等内容,选取适当的内容加入新编讲义中。

同时,调动学生对行业调研的积极性。教学过程中分组,对不同类型和厂家的检验仪器的工作原理、型号、价格、市场占有率等进行调研并撰写调研报告,进行PPT展示,同时可将学生调研报告整理后作为扩充性的教学资料。

2.实验平台。实验平台的完善方面,整合教研室的实验设备,以模块化的方式(TBL教学方法)重新设计实验内容,通过对各类仪器的拆装,使学生掌握各种仪器的原理、结构、维护和保养知识,进一步增强学生的理论和实践结合的能力,满足本科生培养要求,并编写相应的实验指导书。

本课程目前没有较合适的实验指导书,一般是根据实验室已有仪器和课程讲解以及PPT操作步骤进行操作,实验内容相对较少,较少涉及仪器维修操作部分。由于技术的日新月异以及大型设备价格昂贵,实验室只能配备基础性仪器设备,对实验室不具备的仪器设备的内容没有相应的视频或仿真资源帮助学生学习;因此,针对本科教学的要求和目前平台中存在的问题进行改革。①采用项目化教学。按照仪器种类,将仪器的分析、使用、维护及维修进行模块化设计,模块下边又分为各个学习任务,分解以前实验中难以一次完成的实验内容。②根据实验方法编写实验指导书。③建立实验仿真平台。除正常操作血细胞分析仪、电解质分析仪和半自动生化分析仪之外,对于只有一台的大型设备,采取教师演示以及视频演示、学生观摩学习的方式。而对于没有的设备,除了视频演示外,对于一些原理特性测试可充分利用仿真資源,比如对光电特性测试等内容。④加强校企合作。充分利用目前与希森美康及奥普医药校企合作办学的优势,增加学生对希森美康仪器及奥普POCT类仪器的安装、操作和维修模块,进一步提升学生的职业竞争力。同时组织学生到企业进行参观,让学生了解企业文化及所学知识在实际中的应用,让其更明确学习目的,有助于提高学生学习积极性。

(三)教学方法和教学手段建设

针对课程特点,在实验课程中采用TBL和PBL相结合的教学方法,在理论教学中结合传统的LBL教学方法。采用PBL和TBL等多种教学方法,在保证传授知识的准确性、系统性和连贯性的同时,树立一种新的教学价值观念,即以学习者为中心,充分发挥学习者的主体地位,注重培养学习者创造性学习能力。

医学检验仪器属于一门应用实践性学科,需要贯彻理论结合实际的原则,不断发挥学生的积极主动性,优化传统的LBL教学方法。适当的应用多种教学方法的结合,比如讨论式教学法、以问题为中心的启发式PBL教学法、以任务为中心的TBL教学法。这些教学法各有优缺点,教师应该根据教学内容灵活应用,整合其优势,提高教学质量。比如LBL法可以弥补PBL法在基础知识教授方面的缺点,而PBL方法可以弥补LBL对学生积极主动性培养方面的缺点,可以提高学生积极性、主动性、综合素质和对所学知识应用的能力。对各种教学方法的灵活使用,使学生能融会贯通所学知识,完成知识体系重构。微观上如图2所示,对于一个教学任务的宏观实施如上文图1所示。

(四)教师队伍建设

教师队伍建设是课程建设的关键,高标准的师资队伍是一门课程高质量教学的保障。目前本校检验仪器课程的6位教师都是硕士及以上学历,其中博士学历4人,占67%;40岁以下青年教师占67%,是一支高学历的青年教师队伍。团队研究方向集中在生物医学信号处理、医疗电子仪器关键技术研究方面,和课题研究十分契合。

医学检验仪器不断更新换代,教师的知识体系也要不断更新和扩展,为了提高教师的专业素质,建设起一支教学精英队伍,需要从多方面去努力。

1.组织教师参加学院培养目标的相关学习,讨论并制定课程标准,参与整个教学内容和资源的建设,在整个过程中必然得到很大锻炼。

2.举行课题组内教师讲课比赛,相互学习和改进,进而参加学校乃至更高级别的教学比武。同时,积极参加各种类型的学术活动,扩宽理论知识面,掌握科学前沿的专业知识。

3.邀请企业家和医院专家到学校对教师进行指导和培训,同时增加教师到企业和医院学习的机会。

五、总结

随着学科的不断发展,培养创新型医工结合人才离不开检验仪器课程的学习。本文基于此目标,根据学校和专业定位,结合教学实践,进行检验仪器课程建设的分析、思考和探索。课程建设后,医学检验仪器课程教学质量将登上一个明显的台阶,学生对本课程的满意度和社会职业竞争力将会有很大的提高。

参考文献

[1]耿建,等.临床检验仪器学课程建设初探[J].基础医学教育, 2012,14(001):62-64.

[2]曾照芳,等.《临床检验仪器学》课程建设的探索与实践[J].中华医学教育探索杂志,2008,007(010):1031-1033.

[3]陈文成,等.《临床检验仪器学》教学平台建设初探[J].南方医学教育,2013,000(002):20-22.

[4]侯艳,等.“互联网+”背景下《临床检验仪器学》教学模式创新研究[J].中国新通信,2018,v.20(15):207.

[5]曾照芳,等.以培养创新能力为主线实施《临床检验仪器学》精品课程建设[J].数理医药学杂志,2009(06):737-739.

[6]乔晋娟,等.信息化技术平台在临床检验仪器学教学中的应用[J].卫生职业教育,2018,036(016):79-81.

Abstract: Medical laboratory instruments are the most widely used medical electronic instruments and a very important subject in the field of biomedical engineering. Therefore, it is very important to cultivate students' practical ability and comprehensive quality. This paper puts forward the curriculum construction around the goal of cultivating innovative medical workers, optimizing the teaching content, improving the teaching methods and setting up a high level teaching team, so as to improve the teaching quality and meet the needs of social and subject development.

Key words: laboratory instrument; curriculum construction; teaching content

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