《醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)》翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式研究*

史曉霞

(包頭醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)技術(shù)與麻醉學(xué)院，內(nèi)蒙古包頭 014040)

醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)是影像技術(shù)專業(yè)學(xué)生必修課程之一，主要任務(wù)是讓學(xué)生掌握各種醫(yī)學(xué)成像設(shè)備的工作原理、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和基本的使用操作方法[1]。我校在醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)課程教學(xué)過程中目前存在以下問題：(1)課程交叉性強(qiáng)，學(xué)生基礎(chǔ)薄弱。學(xué)生在學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)課程之前，需要具備許多理工科知識來做鋪墊，這些理工科知識除了普通物理學(xué)外，還包括醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)、電子電路等理論課程。(2)理論知識抽象，學(xué)生興趣不足。課程涉及到電路，磁學(xué)等基本知識，學(xué)生普遍反映這些理論知識抽象、枯燥、難懂。因此，醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)存在教師難教、學(xué)生難學(xué)、課堂教學(xué)質(zhì)量一般的問題[2-3]。

基于本課程的特點和我校學(xué)生情況，為增加學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，提高課堂教學(xué)質(zhì)量，本課題作者對醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)課程教學(xué)提出翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式。學(xué)生可以在手機(jī)、電腦等多種終端上根據(jù)自己的時間安排觀看視頻聽講。這樣學(xué)生對所授內(nèi)容提前有一定的感性認(rèn)識和了解，對重難點知識形成疑點，課上根據(jù)學(xué)生情況利用引導(dǎo)啟發(fā)等教學(xué)手段，學(xué)生老師互動討論問題，豐富課堂內(nèi)容，實現(xiàn)課堂翻轉(zhuǎn)，優(yōu)化教學(xué)質(zhì)量。課后利用網(wǎng)絡(luò)建立微信群實時反映教學(xué)情況，運用軟件問卷星及時調(diào)查教學(xué)效果。

1 基本電路內(nèi)容實現(xiàn)課堂翻轉(zhuǎn)

醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)這門課前半部分涉及到X線機(jī)的基本電路，這部分內(nèi)容電路器件種類多，難度也大。為解決以上問題，根據(jù)所講內(nèi)容課前提出相關(guān)器件的特性及在電路中的作用等，同學(xué)在課前利用自己的時間對電路的基本元器件進(jìn)行了解，對電路中的重難點問題進(jìn)行梳理，形成疑點。課堂中討論重點難點內(nèi)容時，采用多種教學(xué)方法，逐漸引導(dǎo)學(xué)生，并利用理論聯(lián)系實際的方法讓同學(xué)們對這部分內(nèi)容理解透徹。

以X線管的基本電路倍壓整流電路(圖1)這個知識點為例[1]，經(jīng)過前期的調(diào)研，全班對整流、管電壓、管電流的熟悉和了解人數(shù)分別是全班的54 %、68 %、66 %，根據(jù)課程內(nèi)容及學(xué)生的學(xué)情，我們提前設(shè)置前置問題讓同學(xué)們了解二極管、變壓器、電容器、電阻的特性，知道交流電、直流電的特性。對知識點形成自己的認(rèn)知。在課上我們從以下幾方面進(jìn)行討論和互動：(1)什么是整流、整流是要干什么？(2)X線管中整流的對象。(3)X線管為什么要整流。(4)X線管整流后的優(yōu)勢。經(jīng)過課上交流，同學(xué)們不僅知道學(xué)習(xí)倍壓整流電路意義所在，而且還極大地提高了學(xué)習(xí)的主動性。

接下來根據(jù)二極管的特性，引導(dǎo)同學(xué)們自主分析電路，其中運用類比法，電流類似水流，水流從高處往低處流，電流是從電勢高的地方往電勢低的地方流，并運用動畫演示，使同學(xué)們徹底理解電路的走向，從而對管電壓的整流有更深的認(rèn)識。此后討論為什么叫倍壓整流。見圖1。

圖1 倍壓整流電路實驗圖

最后把理論教學(xué)與實踐教學(xué)相結(jié)合，讓同學(xué)們親身感受電路的作用。利用X線機(jī)整流電路模擬實操實驗箱，讓同學(xué)們實踐倍壓整流的波形，圖2中(a圖、b圖、c圖)是該實驗箱在管電壓為20 V，管電流為0.5 mA，用示波器觀測到電路中CE、DE、CD間的電壓波形,根據(jù)電路和波形討論做出分析。當(dāng)輸入電壓比較小時，比如5V時，輸出管電壓波形是一個全波整流的波形，如圖2中d圖所示，這時不能簡單的觀測現(xiàn)象，要討論為什么當(dāng)輸入電壓達(dá)到一定值時(與電容器電容值大小有關(guān))，才會出現(xiàn)倍壓波形，進(jìn)而對電容器的充放電深入了解。此時再讓同學(xué)們更換不同大小的電容器，觀察實驗結(jié)果，從根本上理解倍壓整流不僅只與電路設(shè)計有關(guān)，與電容器和輸入電壓的大小也密切相關(guān)。通過以上一系列的討論引導(dǎo)啟發(fā)，同學(xué)們對倍壓整流有了深刻的理解。見圖2。

圖2 倍壓整流電路實驗波形圖

2 大型設(shè)備內(nèi)容實現(xiàn)課堂翻轉(zhuǎn)

在講解醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)后半部分內(nèi)容時，涉及到CR、DR、CT、MRI、SPECT等設(shè)備，這些設(shè)備體積龐大，價格昂貴，致使好多高校包括我校醫(yī)學(xué)影像設(shè)備實驗室不可能配備齊全，導(dǎo)致醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)課程教學(xué)枯燥。為解決這個問題，本課題將講授的知識點和現(xiàn)實的設(shè)備融合在一起，做精心的剪輯，制作一個知識點大約幾分鐘左右的微課，在微課制作中與一些大型醫(yī)療公司積極合作，設(shè)備齊全，內(nèi)容制作豐富。學(xué)生可以在手機(jī)、電腦等多種終端上根據(jù)自己的時間安排觀看視頻聽講。微課中著重突出一些影像設(shè)備使用的實際應(yīng)用流程、注意事項等，這樣不僅克服了我校設(shè)備缺乏、購買設(shè)備費用高等困難、而且增加了學(xué)生對設(shè)備的好奇心和學(xué)習(xí)的興趣，激勵學(xué)生參與自主學(xué)習(xí)。

以CR中IP板這個知識點為例[1]，醫(yī)院里IP板已經(jīng)淘汰，我校醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)實驗室也沒有收藏IP板，學(xué)生都沒有見過IP板，思維里對IP板的構(gòu)建比較難。課堂枯燥無味，內(nèi)容空洞，理論知識抽象。我們可以讓學(xué)生先通過微課了解CR使用IP的流程，在視頻里有對IP板的真實影像，使用過程中的注意事項等等，視頻真實生動，邊操作邊講解，通過微課前期的學(xué)習(xí)，學(xué)生對IP板已經(jīng)有了基本認(rèn)識，在課上討論IP板在使用前應(yīng)該做什么，有影像的IP版應(yīng)該怎樣保存及為什么那樣做，為什么IP板的影像必須在8 h之前讀出等等問題。學(xué)生經(jīng)過課堂討論，不僅收獲了知識，在心理上也有很大的滿足感，極大地提高課程學(xué)習(xí)的興趣和積極性。

3 利用微信或問卷星反饋翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)情況

微信是一種十分便捷的溝通和交流工具，將微信用于翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，可以打破師生交流的時空限制，師生可以在智能手機(jī)等終端隨時隨地進(jìn)行交流。在本課程教學(xué)中我們利用互聯(lián)網(wǎng)和同學(xué)們建立了微信群，教師可以通過群聊了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和真實想法，便于掌握學(xué)情。實現(xiàn)學(xué)生與學(xué)生，老師與學(xué)生的互動探索交流，疑難問題的進(jìn)一步探究。

課后利用問卷星軟件對學(xué)過的知識點進(jìn)行測試，以便把握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，并對后續(xù)的教學(xué)設(shè)計進(jìn)行改進(jìn)。例如在多排多層螺旋CT中，層厚的決定因素是一個重點內(nèi)容，也是一個難點，與單排單層螺旋CT的層厚的決定因素有很大區(qū)別[1]。學(xué)生課前利用微課對兩者的工作方式提前進(jìn)行了解，在課上我們從射線束的形狀，前準(zhǔn)直器的作用，探測器的工作特點引導(dǎo)學(xué)生討論，從根本上區(qū)分兩者的不同點，進(jìn)而徹底理解探測器的不同組合是多排多層螺旋CT的決定因素。為了檢驗同學(xué)們在課上學(xué)習(xí)的效果，我們利用問卷星軟件進(jìn)行測試。如圖3，將近98 %的同學(xué)對此內(nèi)容已掌握。這樣同學(xué)們對一些重點難點的知識點在平時上課就可以完全掌握，提高了課堂效率，而不用等到期末考試去死記硬背。

圖3 問卷星測試知識點反饋截圖

4 翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用結(jié)果分析

在我校2018級影像技術(shù)專業(yè)的醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)的實際課堂教學(xué)中，實施了上述翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方案，運用綜合性評價檢測了教學(xué)效果，并將結(jié)果與2016級、2017級影像技術(shù)班學(xué)生的綜合性評價做了對比，對比結(jié)果如表1所示。從表中可以看出，在翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式下，取得高分的人數(shù)明顯增多，平均分?jǐn)?shù)也明顯提高，課堂教學(xué)效果顯著提高。實際教學(xué)效果表明，以上教學(xué)方案確實是有效可行的。

表1 包頭醫(yī)學(xué)院2016級-2018級醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)課程期末考試成績分析表

5 總結(jié)

醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)是影像學(xué)技術(shù)專業(yè)的核心課程，課程交叉性強(qiáng)，學(xué)生基礎(chǔ)薄弱，理論知識抽象、枯燥、難懂。基于以上問題和特點，為提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，作者提出翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式。在課前利用微課讓學(xué)生學(xué)習(xí)電路器件、作用及大型設(shè)備的相關(guān)知識，形成疑點。課堂中精心設(shè)計多種教學(xué)方法逐步引導(dǎo)學(xué)生主動討論，對所學(xué)內(nèi)容徹底理解。課后利用網(wǎng)絡(luò)建立微信群實時反映教學(xué)情況，運用軟件問卷星及時調(diào)查教學(xué)效果，以便及時查漏補(bǔ)缺。 從2018級影像技術(shù)專業(yè)的教學(xué)效果來看，以上教學(xué)思方案及思路是有效可行的，確實可以提高醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量。