新工科背景下生理学实验教学在生物医学工程专业的改革探讨
雨声在滴答我已哭到沙哑什么歌
新工科背景下生理学实验教学在生物医学工程专业的
改革探讨中国的军事力量
崔钰涵，陈    谨，钱风霖，简钰乾，崔慧婷，刘锦溦，郑舒蓝
图1  工科生理学实验课程内容设置流程
深圳技术大学自制实验仪器设备基金“智能活细胞监护仪”（项目编号：2020XZY001）。
崔钰涵，女，汉族，河南商丘人，深圳技术大学健康与环境工程学院，实验教师，硕士研究生，研究方向为生物学；陈谨，女，汉族，广东湛江人，深圳技术大学健康与环境工程学院，实验教师，硕士研究生，研究方向为生物学；钱风霖，男，汉族，陕西蓝田人，深圳技术大学健康与环境工程学院，在读本科生，研究方向为纳米医学技术；简钰乾，男，汉族，广东广州人，深圳技术大学健康与环境工程学院，在读本科生，研究方向为纳米医学技术；崔慧婷，女，汉族，广东茂名人，深圳技术大学健康与环境工程学院，在读本科生，研究方向为医疗器械；刘锦溦，女，汉族，广东兴宁人，深圳技术大学健康与环境工程学院，在读本科生，研究方向为纳米医学技术；郑舒蓝，女，汉族，广东汕尾人，深圳技术大学健康与环境工程学院，在读本科生，研究方向为医疗器械；通信作者：陈谨。生命赞歌
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偏重点有以下几点。第一，可以减少动物实验，增加生理参数检测实验。提高学生对机体可测信号和检测设备的认知。第二，区别传统生理学实验注重动物生理结构认知和解剖操作，注重生理参数检测实操和人体生理结构等实验内容。使学生在对生命运行机制了解的同时，进一步提高对机体生理信号分析、处理和仿真的技能水平。第三，人体实验与动物实验相结合，以人体生理实验为主，增强实验课实用性。根据以上内容设置流程（图1）和设置特偏重点，可以开设和医院病理科、检验科、公卫疾控和体检等科室相关的生理学实验技术课程，如胰岛素致低血糖效应的观察，耳蜗生物电活动，血液凝固的影响因素，心脏起搏点的分析及传导阻滞，视野及盲点的测定，血压和心率测量及分析，视力觉等眼视光检查等。为学生学好后续的生物医学工程专业知识技能打好理论和实践基础。人体生理实验的引入可以促进医学教育中基础教育与临床应用的早期结合，通过亲身体验临床诊断的感受和相互的自身实验真正了解基础实验的意义。
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二、实验课堂的知识设置
生物医学工程专业要求学生深入掌握电子计算机技术、信号处理、电气自动化、临床医学等与工程相结合的科研和应用能力。实验课程应注重培养学生学习设备运行原理、新型医疗设备研发、新型医疗材料研发等方面的知识技能。为引入适合生物医学工程专业的启发探索式以及学以致用的教学理念，可以采用“生理学机能实验系统”生理学实验教学设备，开展动脉血压的测量、脉搏波的记录、心电和脑电的测量、呼吸相关参数的采集和处理、心音听诊等实验内容。可以让学生在生理学的实验课程上，用较短时间完成对机体生命信息（体温、血氧、心电、呼吸、血压信号）的采集与显示实验，完成对机体及组织的电学、力学、化学等信号的检测与感性认识实验。在此基础上结合课程授课内容，理解生理学课程理论知识。这种学以致用的教学模式能激发学生的学习兴趣，提高学生的实践能力和研究水平，为学生之后从事医疗器械、医美行业和体检行业等储备基础应用知识。
三、生理学虚拟教学引入的必要性
虚拟仿真实验是近年来在医学教育中迅速发展的新型教学手段，注重实验操作的交互性和实验结果的仿真性。通过虚拟实验，使实验者体会到犹如真实环境中的实验过程[2]。工科院校开展动物实验存在场地受限、资源不足等问题，引入以无创型人体生理实验为基础的生理机能学教学实验势在必行[3]。
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开展真实实验难度大、耗时长、设备昂贵、不易实现，现实情况下不能开展或没有必要开展真实实验的生理学实验课程，可以采用先进的教学辅助手段，用虚拟实验进行补充。如通过使用失血性休克人体模
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型教学课件，观察虚拟病人各项指标的变化，实现从基础到临床的过渡和有机融合，使学生尽早接触临床。最后利用模拟实验室，完成实验手术的操作模拟。根据实验课内容，整合高质量的虚拟实验室工具与传统实验课程，充分利用新兴技术和工具，为学生创造浸入式的卓越学习体验[4]。生理学实验采用虚拟仿真实验具有以下优点[5]：（1）在线、开放、共享，最大限度实现实验教学资源共享；（2）具有沉浸式和交互式的特点，学生可以在实验项目中选择需要的实验耗材、试剂，自主进行实验设计；（3）安全、自由，有利于学生利用碎片化的时间学习；（4）降低学生实验操作的失误，节省教学资源。利用该方法，可以使学生充分理解实验目的和内容，将实验与理论知识相结合，有利于提高学生实验的成功率，为今后学生独立开展科学研究打下基础。
四、结语
生理学作为生物医学工程专业的必修医学类基础课程，不但要为学生提供基础的生物医学理论知识，还要实现和其他生物课程、工科课程的沟通桥梁作用。生理学实验课程的设置内容为学生构建如何利用工程技术手段分析解决临床医学问题的研发模式，提供重要的示范和启发作用。生物医学工程学科的发展，为人们更全面地探究人体，更快捷地诊治疾病，更有效地促进健康提供了可能。生物医学工程专业实践性强，而实验教学是实现素质教育和创新人才培养的重要环节，应用型人才培养必须强化实践教学，本专业的实验课程教学应加强实验环节，突出实践技能的培养。通过上面的分析可以发现，在生物医学工程这样一个融汇了生物、医学、光路、电子学、信号处理、自动化等众多知识的交
叉学科领域专业中，生理学的课程建设既要体现应用性、实践性的专业特，又要体现其自身医学基础特，把学生培养成既具备扎实的基本理论知识和娴熟的操作技能，又具备灵活的头脑和丰富创造力思维的新型人才。
参考文献 ：
[1]  吴江红，邓载安，黎容松，等. 技术型人才培养模式下生物医
学工程专业生物化学实验课教学研究[J].教育教学论坛，2020（17）：192-193.
[2]  方雯. 虚拟仿真技术在制药工程教学中的应用[J]. 教育信息化论
坛，2020,（01）：38-39.
[3]  李婷婷，代健民，潘洪志. 虚拟仿真实验教学的探究与创新人
才的培养[J].中国继续医学教育，2019，11（8）：53-55.[4]  许燕，汤黎明，陈新焕，等. 虚拟仿真实验平台在医学机能学
实验中的应用[J].基础医学教育，2020，22（5）：367-369.[5]  徐宋瑶，扈瑞平，薛昕，等. 生物化学虚拟仿真实验教学项目
的尝试和应用[J]. 基础医学教育，2019，21（9）：743-744.
（责任编辑：李晓杰）

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