生物医学工程专业教课方式探新范文

信号是信息的载体，具有多种形式，如声音、图像、光、电等。不论是CT图像、MRI图像、超声图像还是心电信号、脑电信号，都是信号的一种。我们通过各种手段和途径获得人体信号之后，需要对其进行一系列的信号处理操作才能得到相关的医学信息。例如，从母体腹部采集到的胎儿心电信号仅10~50μV，脑干听觉诱发响应信号＜1μV，如何将这些微弱信号从噪声和干扰中提取出来，是我们需要思考的问题。实际上，我们可以利用《信号与系统》的相关理论和算法对这些微弱的人体信号进行滤波、分解、增强、变换、检测、特征提取等分析，削弱信号中的多余内容，滤除目标信号中混杂的噪声和干扰，进一步将目标信号变换成容易分析与识别的形式，以便于辅助医生进行临床诊断与治疗。

由此可以看出，《信号与系统》这门专业基础课在BME本科教育的过程中起着举足轻重的作用。同时，《信号与系统》要求学生具备一定的数学基础和电路分析基础。因此，我们在制定教学计划时，应该针对不同基础的学生制定不同层次水平的教学计划，以课堂教学与实践并重，以由浅入深、由粗到细、重点突出为原则，建立在实践中发现问题，在课堂中探讨问题，再回到实践中解决问题的教学模式，以利于学生更好地掌握课程的知识要点，为他们今后的工作和研究打下良好的基础。

把握课程思想，创新教学方法

《信号与系统》既承接了先修课《电路分析》等课程，又为《数字信号处理》、《医学图像处理》等后续课程奠定了基础。主要讨论连续时间信号与系统，研究确定性信号经线性、时不变系统传输与处理的基本理论。此课程由《电路分析》中的微观电路过渡到宏观系统，以系统的观点来研究信号处理过程及结果。因此，如何创新教学方法，以培养学生的整体系统思维方法，让学生理解课程理论知识在实际中的应用，提高学生的学习兴趣，成为我们的课程重点。我校坚实的医学、生物学研究基础，为BME专业的本科生提供了大量的研究问题与数据。2011年，我校BME系与美国通用电气公司（GeneralElectricCompany，简称GE）建立联合培养基地，加强BME专业理论及技术交流。

我们通过邀请医学、生物学和GE公司的相关专家针对医学信号问题、显微镜下的生物图像问题以及CT、MRI等设备的图像处理系统问题做报告，让学生了解《信号与系统》的应用领域，以及在此领域中可以解决哪些具体问题、如何解决这些问题，让他们带着问题去学习。在讲授课程的过程中，教师除了讲解一些重要基础理论之外，还要强调课堂互动，以某一信号的处理为例，激发学生们的小组讨论热情，在无形之中培养他们的动脑解决问题的能力和动口表达交际的能力。除了课堂授课之外，我们也需要重视课下交流，鼓励同学们针对自己感兴趣的问题提出一些想法，也可以通过电子邮件、群讨论、博客、论坛等形式增强交流沟通，让课堂学习与实践应用相结合，促进同学们对此门课程学习的积极性和主动性。

丰富教学手段，重视专业术语

《信号与系统》课程的突出特点是数学公式多，利用数学工具解决生物医学问题。如何把枯燥的理论学习和公式推导转化成易于理解的形象思维过程是我们需要探索的方向。我们根据课程特点，重视课件制作，适当地利用声音、动画等手段，增加课件的生动性。另外，可以结合教学软件的应用，实时演示一些计算过程或理论，如信号的相乘、相加、分解等，加深同学们对课堂内容的理解。为了更好地发展BME这一新兴学科，积极应对经济全球化、教育国际化挑战，培养适应地方经济发展和社会进步要求和具有国际合作意识、国际交流与竞争能力的复合型、外向型人才，提高人才培养质量，我们需要尽快转变传统的教学思想和育人理念，融会中西方先进文化和科学成果。因此，在《信号与系统》的教学过程中，有意识地让学生掌握一些信号处理方面的英文专业术语，为他们今后的学习、研究和工作打下一个良好的基础，是十分必要的。一方面，教师可以在课件制作上下功夫，将教材中出现的与BME相关的专业名词以图像加文字的方式加以显示，有利于学生对专业词汇的理解和记忆。另一方面，由于本课程的课时限制，课堂上只能分配少量的时间来学习英文专业术语，教师可以鼓励学生在课外阅读英文原版教材AlanVOppenheim的《signals&systems》（第二版），并结合麻省理工学院《信号与系统》公开课，边学习边思考，培养学生的思维方式，也可以鼓励学生阅读外文文献或心电图机、B超等医疗仪器说明书的形式来进一步学习，使学生初步具备检索、阅读国外专业书籍和文献的能力，拓宽BME本科生的学习视野，为将来先进医疗仪器的研发储备知识。

挖掘应用实例，强调实践教学

《信号与系统》教学离不开医疗仪器实验室。我校各大附属医院拥有先进的医疗设备，为BME专业的学生提供了得天独厚的资源优势。通过“看”各种医疗仪器如何采集人体信号，经过哪些变换之后显示在电脑屏幕上，来了解信号的产生过程，以及信号在各个系统中的处理过程。通过“听”医生对各种医疗仪器原理、使用方法及需要改善的功能等问题的介绍，了解信号处理领域亟待解决的问题，并在学习课程的过程中，分析问题、解决问题，提高科学研究的素质和开拓创新的意识。通过动手“做”各种小仪器，如便携式生理信号检测仪等，将课堂所学的理论知识与实践应用相结合，提高自主解决问题的能力。在进行此类设计性、综合性实验时，一方面可以巩固《电路分析》、《模拟电子技术》等课程中的硬件设计知识，另一方面可以学习Matlab和Labview等仿真软件，以此构筑软硬结合的实验教学模式，与实际应用紧密联系，在夯实学生的理论知识的同时，增强他们的实践技能和创新能力。

结束语

我国生物医学工程产业2020年发展目标：“形成企业主导、医产学研相结合的生物医学工程产品创新体系和新产品开发能力；高性能诊断治疗设备关键技术自主发展能力大幅提升，产品质量和技术水平达到国际先进水平，规模化进入国际市场。”这给广大教育工作者们带来了更大的挑战。我们需要紧跟社会需求的脚步，利用多种渠道和资源，从教学实践中总结经验，探索医科院校该课程的教学模式、思路和方法，充分调动学生的积极性，提高学生的创新能力，为后期专业课学习和专业人才培养奠定基础。

作者：孟雪陈月明何文胜梁振高天昀袁媛王奕单位：安徽医科大学生命科学学院安徽医科大学第一附属医院医学工程部