BL-420I信息化集成系統(tǒng)在機(jī)能學(xué)實驗教學(xué)中的效果研究

BL-420I信息化集成系統(tǒng)在機(jī)能學(xué)實驗教學(xué)中的效果研究

Summary：為大力推進(jìn)機(jī)能學(xué)實驗教學(xué)方法的改革，提高生理實驗教學(xué)的質(zhì)量，該校于2019年在機(jī)能實驗室配備了BL-420I信息化集成系統(tǒng)。該文介紹了BL-420I系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)特點，以及在該校機(jī)能學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用情況。

Keys：BL-420I信息化集成系統(tǒng)；醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)；實驗教學(xué)當(dāng)今社會隨著信息化科學(xué)的迅猛發(fā)展，醫(yī)學(xué)教育也面臨著非常嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。在生理學(xué)實驗教學(xué)中，生物機(jī)能學(xué)實驗系統(tǒng)一直承擔(dān)著非常重要的角色，改變了傳統(tǒng)的生理實驗教學(xué)模式[1]。20世紀(jì)90年代出現(xiàn)了生物機(jī)能實驗系統(tǒng)的更替，現(xiàn)代的生物機(jī)能實驗系統(tǒng)逐步取代了傳統(tǒng)的實驗系統(tǒng)。國內(nèi)外許多大學(xué)和研究所積極地開發(fā)和研制生物機(jī)能實驗系統(tǒng)的軟件程序，經(jīng)過幾代產(chǎn)品的應(yīng)用和發(fā)展，國內(nèi)許多高等醫(yī)學(xué)院校大都應(yīng)用成都泰盟科技公司的產(chǎn)品。2009年教育部和衛(wèi)生部聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于加強(qiáng)醫(yī)學(xué)教育工作提高醫(yī)學(xué)教育質(zhì)量的若干意見》中提出,在本科醫(yī)學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)化的過程中,要創(chuàng)造性地加強(qiáng)和改進(jìn)教學(xué)工作,堅持基礎(chǔ)理論、基礎(chǔ)知識和基本技能的教學(xué)要求,加強(qiáng)理論與實踐的結(jié)合,并充分利用現(xiàn)代信息技術(shù),以推進(jìn)教學(xué)改革的進(jìn)程[2]。醫(yī)學(xué)生能力、素質(zhì)的培養(yǎng)必然要依靠高校教師知識的傳授和必要的實踐操作，這就要求對實驗教學(xué)進(jìn)行改革。傳統(tǒng)實驗教學(xué)方式和手段存在諸多問題，特別是硬件設(shè)備系統(tǒng)老舊，實驗?zāi)K未能及時更新，難以適應(yīng)現(xiàn)代教育的發(fā)展，引入新的教學(xué)手段迫在眉睫。在新技術(shù)新方法不斷應(yīng)用于臨床的大背景下,醫(yī)學(xué)教育也在需要不斷地更新和完善教育理念及相應(yīng)教具、設(shè)備系統(tǒng)等。一、BL-420I生物信號系統(tǒng)組成及特點BL-420I生物信號采集與分析系統(tǒng)是成都泰盟公司的最新產(chǎn)品，它的主體系統(tǒng)包括HF-12可移動機(jī)能實驗平臺和BL-420生物信號采集與分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)更加智能化并具有更加完善的實驗操作系統(tǒng)。國內(nèi)不少院校通過采用BL-420I生物系統(tǒng)進(jìn)行教學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)生表現(xiàn)出強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)興趣，實驗數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，并通過示教過程全程錄像，可以讓學(xué)生更加扎實的掌握實驗操作流程并發(fā)現(xiàn)自己的錯誤，提高了實驗教學(xué)質(zhì)量[3]。BL-420I最明顯的特征就是視頻具有分屏功能,同時將信號輸出到顯示器和投影儀，同時配備了SONY高清數(shù)碼攝像機(jī),支持?jǐn)z像機(jī)高清錄像回放和實時觀察。這樣就可以在學(xué)生人數(shù)較多的情況下，也能保證每個學(xué)生能夠觀察到整個實驗的操作流程，避免了“圍觀式教學(xué)”，特別適合中國國情。因此掌握并將該操作系統(tǒng)應(yīng)用于機(jī)能學(xué)實驗教學(xué)當(dāng)中，可以更加完善和優(yōu)化目前的教學(xué)效果。二、研究意義機(jī)能學(xué)實驗是生理學(xué)教學(xué)的重要組成部分，機(jī)能學(xué)實驗教學(xué)承擔(dān)著訓(xùn)練學(xué)生基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)操作技能的重任,要求教師能夠在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生通過學(xué)習(xí)和操作,掌握正確使用實驗儀器的方法,通過操作實驗儀器完成相應(yīng)的機(jī)能學(xué)實驗，獲得相關(guān)的實驗數(shù)據(jù)，進(jìn)而將課堂教學(xué)中的理論知識消化理解,激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和科學(xué)研究精神,可以將具體的理論知識轉(zhuǎn)化為實踐操作能力,進(jìn)而利用所學(xué)知識進(jìn)行自主設(shè)計創(chuàng)新性實驗。在本科階段就能夠參與教師的科研課題,同時具備申請大學(xué)生創(chuàng)新課題的能力,為將來的學(xué)習(xí)和科研工作打下堅實的基礎(chǔ)[4]。但是近年來隨著綜合設(shè)計性實驗的進(jìn)行以及對醫(yī)學(xué)生實踐操作技能要求越來越嚴(yán)格,生理學(xué)實驗室原有RM6240生物信號采集系統(tǒng)已使用10年，該實驗系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足目前創(chuàng)新性教學(xué)和學(xué)生探索性實驗的需求。今年在高校專項資金的支持下,我校醫(yī)學(xué)機(jī)能實驗室對教學(xué)實驗室進(jìn)行了設(shè)備升級改造。一共配備6套BL-420I信息化集成化信號采集與處理系統(tǒng)。系統(tǒng)硬件包括4通道信號采集系統(tǒng)、數(shù)碼攝像機(jī)、360度回轉(zhuǎn)的攝像機(jī)支臂、內(nèi)置分析軟件和多媒體實驗學(xué)習(xí)資料,包括部分電子教材、錄像和虛擬實驗操作等。可移動機(jī)能實驗平臺采用一體化設(shè)計原則,同時集成了實驗桌、生物采集系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、測溫系統(tǒng)、照明系統(tǒng)以及同步演示系統(tǒng)。設(shè)備存放可收納一些常用實驗設(shè)備,防止實驗時桌面混亂.實驗臺表面采用耐酸耐堿鹽等材料。BL-420I生物機(jī)能實驗系統(tǒng)能觀察生物機(jī)能活動并采集和測量相關(guān)的實驗數(shù)據(jù)，從而加深學(xué)生對所學(xué)理論知識的理解和強(qiáng)化，是具有測試分析一體化且準(zhǔn)確可靠等特點的現(xiàn)代化教育技術(shù)［5-6］。三、BL-420I生物信號系統(tǒng)的教學(xué)效果在以往的機(jī)能學(xué)實驗教學(xué)過程中,初次進(jìn)行動物實驗操作時,基本的實驗操作往往由任課老師進(jìn)行示教操作。生理實驗課中常用的實驗動物有麻蛙、家兔等。學(xué)生第一次接觸到麻蛙或家兔時,授課老師會把該動物的基本操作技能,如坐骨神經(jīng)的制備,家兔耳緣靜脈麻醉和動脈插管等操作為學(xué)生演示一遍,方便學(xué)生學(xué)習(xí)和記憶。但在每實驗室30人的教學(xué)環(huán)境下,以往老師的示教只能是“圍觀式教學(xué)”,不能使每一個學(xué)生受益,很多學(xué)生由于無法看清老師的示教而不能正確地完成實驗操作,大大降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率[7]。應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)化的BL-420I系統(tǒng)后,我們在教學(xué)過程中可同步演示教師屏幕,其實驗操作過程還可通過局域網(wǎng)同步出現(xiàn)在該實驗室每臺學(xué)生機(jī)的屏幕和多媒體投影幕布上,學(xué)生在自己的座位上就可全程清晰地學(xué)習(xí)到實驗操作的全部內(nèi)容。在學(xué)生自己動手操作的過程中,如有遺忘,可在計算機(jī)上隨時回放老師的示教過程錄像。這樣,在整個實驗過程中,學(xué)生表現(xiàn)出強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)興趣,思維活躍,學(xué)生實驗操作的積極性和主動性充分地被調(diào)動起來,動手能力得到大大增強(qiáng)[8],提高了實驗教學(xué)的質(zhì)量。BL-420I生物機(jī)能實驗系統(tǒng)具有信號感應(yīng)敏感、刺激器波形可通過調(diào)節(jié)參數(shù)獲取適合觀察結(jié)果的波形、通道多等優(yōu)點。傳統(tǒng)教學(xué)應(yīng)用的生物機(jī)能實驗檢測手段會因為對檢測標(biāo)本信號感應(yīng)不敏感，導(dǎo)致對信號較弱或者復(fù)雜的實驗信息難以看到結(jié)果，而采用BL-420I生物機(jī)能實驗系統(tǒng)能夠得到很好的實驗結(jié)果;而且可同時動態(tài)跟蹤檢測并顯示出4個不同通道的生物電信號或張力、壓力等生物非電信號的波形，并可對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行實時存儲以及分析。傳統(tǒng)生物機(jī)能實驗的檢測與分析分離，造成標(biāo)本來回移動而最終導(dǎo)致活性降低甚至活性消失。而BL-420I生物機(jī)能實驗系統(tǒng)檢測分析一體化，應(yīng)用簡單又科學(xué)。BL-420I生物系統(tǒng)采集信號時可直接初步觀測結(jié)果，同時也具有在計算機(jī)上利用分析軟件將數(shù)據(jù)進(jìn)一步分析處理功能。實驗過程中，學(xué)生可以及時地對實驗結(jié)果進(jìn)行處理，不再需要使用手工或電子計算器處理數(shù)據(jù)，提高了實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性、真實性和科學(xué)性。同時BL-420I生物機(jī)能實驗系統(tǒng)功能強(qiáng)大，操作簡單靈活，對于學(xué)生而言該實驗系統(tǒng)容易掌握。而且一套儀器綜合了多種儀器的功能，檢測實驗?zāi)K多，不僅有生理學(xué)經(jīng)典的實驗?zāi)K，還增加了一些相應(yīng)的病理生理學(xué)實驗?zāi)K，學(xué)生不需要更換儀器就能完成多種實驗。這種創(chuàng)新性提高了學(xué)生獨立進(jìn)行綜合實驗的能力［9］，該系統(tǒng)更加有利于學(xué)生掌握生理學(xué)的相關(guān)知識和操作，提高實驗教學(xué)的質(zhì)量。Reference：[1].豆興成．BL-310生物機(jī)能實驗系統(tǒng)在生理學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用［J］．蘭州醫(yī)學(xué)院學(xué)報,2001,27(2):54-55[2].陸洪英,金成文,成敏,李文濤,李鑫.BL-420VHD生物機(jī)能實驗同步演示系統(tǒng)在醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2015,12(33):227-228[3].馬建秀,馬艷慶,宋雷,張麗景,郭忠.應(yīng)用信息化集成化設(shè)備提高醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量[J].西北民族大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2020,41(117):75-78[4].王宏寶,劉慧萍,張國民等.實驗室建設(shè)促進(jìn)醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量的提高[J].中國現(xiàn)代教育裝備,2015(10):28-29+35[5].景璐石,馮軍,李力,等．BL-410生物信號采集處理系統(tǒng)教學(xué)應(yīng)用評價［J］.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