醫療器械專業機械類課程教學探析

閆士舉

（上海理工大學醫療器械與食品學院，上海 200093）

前言

包括機械設計基礎和機械制造技術基礎在內的機械類課程是醫療器械專業的一門基礎性學科，機械學在醫療器械領域有著非常廣泛的應用。機械類基礎課程的開設可為醫療器械的研發和改進提供必要的支持。任何醫療器械的研發和改進都離不開機械工程技術。在設計技術方面，各種醫療器械都或多或少包含機械結構或部件，其設計與改進離不開機械設計技術的支持。在制造技術方面，各種醫療器械中所包含的機械結構或部件，其從設計到物理實現都離不開制造技術的支持，尤其是一些高、精、尖的先進制造技術，其在高端醫療器械的制造方面發揮著不容忽視的作用。在方法論方面，各種醫療器械的設計和制造還可直接或間接地借鑒成熟的機械工程原理和方法。對于醫療器械專業而言，機械類課程的主要任務是使學生掌握常用機構和通用零件的基本理論和基本知識，初步具有機械零部件分析、設計能力，并獲得必要的基本技能訓練；此外，通過機械類課程的修習，學生還應在材料選擇，常用件和標準件選用，加工制造的基本工藝和設備，以及使用和維護，標準和規范等方面掌握基本的常識，從而為醫療器械的研發和改進打下基礎，以便為學生以后走向工作崗位解決生產實際問題和技術改造工作做好準備。機械類課程涉及設計和制造兩大部分，涵蓋內容廣泛。該課程開設時間一般在大學二、三年級，學生對機械類相關專業方面的知識了解很少，因此，該門課程內容相對來說較新，對該課程進行教學方法探討具有重要意義。本文主要針對四個方面對醫療器械專業機械類課程的教學進行了探討。

1 改進教學模式

采用傳統的教學模式，作為教學主體的教師在教學過程中以教科書為依據，采用填鴨式教學向學生“灌”知識，教學手段沉悶單一；注重知識單向輸送，忽視師生交流；注重教材知識點流水帳似的系統講解，忽視通過理論聯系實際的方式提高學生的能力。這樣的教學方式抑制了學生的創新積極性及創新能力，不利于學生全面發展。另外，滿堂灌的傳統教學方式枯燥乏味，常常令相當一部分學生“身在曹營心在漢”，導致這門課缺乏趣味性，學生沒有足夠的學習動力[1][2]。為了克服傳統教學模式的弊端，可采取以下三方面措施：第一，要重視師生交流，將教師知識講授與學生反饋結合起來，達到最優的互動效果。教師一方面要安排好自己主要應講授的內容，另一方面要調動學生的互動積極性，使學生勇于發言，善于提問題。在這方面教師應起到拋磚引玉的作用，即提出啟發性的問題，引導學生積極反饋。第二，在教授知識的同時，更要注重培養學生主動學習的能力和熱情。教學的目的不是授學生以金而是教他們練就點金之指。使掌握科學的學習方法有助于全面提升其能力，尤其是創新能力，使他們在以后的工作中不斷地獲取新知識并思考問題，在此基礎上才能有所創造。

2 理清課程脈絡

機械類課程主要涉及機械設計基礎和機械制造技術基礎，內容涵蓋機械機構分析、運動分析、受力分析、效率與自鎖、速度波動調節、四桿機構、凸輪機構、齒輪傳動、帶傳動、鏈傳動、工程材料選擇、切削加工方法、熱加工方法、工藝制訂等內容。課程內容非常豐富，且各知識點之間的關系比較松散，對于從未接觸過機械學科的醫療器械專業學生而言，很難在短時間內掌握科學的學習方法。為了使學生盡快掌握課程的重要框架，以便分清主次，老師應有意識地引導學生理清課程的脈絡。可引導學生了解，機械類課程含設計技術和制造技術兩條主線，且該兩條主線的講授次序很明確：先將設計后將制造。在此基礎上，沿每條主線，在開始詳細講授各章內容之前，應先花一節課的時間對該條主線所涉及的主要知識做一個概要描述，描述應兼顧言簡意賅與重點突出的特點，即：使學生在接受具體的知識之前就了解這條主線都要講授哪些知識，應該重點掌握的部分體現在什么地方。這樣，學生在逐章講授之前就可以作到心里大體有底，知道應該將精力主要用于哪些具體章節的學習上，實現有的放矢而不至于迷茫和盲目學習。

3 優化組合教學手段

教學過程中，根據待授章節的特點，可將多媒體技術與傳統的板書教學進行合理的組合，以優化教學效果。多媒體技術綜合應用文字、圖片、動畫和視頻等資料來進行教學活動，激發學生的學習興趣，從根本上改變了傳統教學模式的單調性[3]。且多媒體教學可以充分發揮學生聽覺、視覺等器官對信息的接收，對學生的眼、耳等器官進行多重刺激，從而活躍學生的思維，增強學生記憶力，提高課堂效率。此外，多媒體教學充分地利用了電腦能夠存貯大量信息的優勢，由于無須進行板書，授課的信息量明顯增多，教學內容更加豐富，使學生在有限的時間內接收更多的知識,開闊了學生視野，增加課堂知識的容量。但是，多媒體技術不是萬能的，它在諸多方面并不能完全取代黑板板書。教師在教學過程中，過分地倚賴課件，只注重多媒體的播放，有可能無暇顧及學生的反映和接受程度，與學生之間缺乏更多的交流。此外，有些理論性較強公式較多的章節，采用多媒體手段不利于學生徹底理解公式。若取而代之采用黑板板書的方式，則學生的思路可及時追隨教師的推導過程，從而加深理解。在此方面，筆者深有體會，尤其是講授運動分析和力的分析兩章時，采用板書學生明顯反映更易理解。

4 聯系實際

機械類課程要講授的是有關機械設計與制造的知識，但這些知識歸根結底是要為醫療器械學科服務的。因此，在課程講授的過程中，要時刻考慮將兩者實現無縫對接，利用所有的機會將所講授的機械學科相關知識跟醫療器械聯系起來。不僅要在理論知識方面進行密切頻繁聯系，而且要把理論和實踐進行密切聯系。大量的教學實踐研究表明，當結合工程實踐講授知識點時，學生的注意力就非常容易集中，對所講述知識點的興趣也會大增。因此，結合機械類課程內容特點、教學要求以及其在醫療器械方面的實際應用，在課堂講授過程中要注意將基本理論知識與工程具體實踐緊密聯系起來，這樣既可以消除單純講解理論知識的枯燥乏味，又可以讓學生明確在指導工程實踐及解決實際問題過程中理論知識的重要性。例如，在講授機構結構分析一章的“運動不確定性”部分時，可以雨天打傘時雨傘可能口朝下打開也能口朝上打開為例進行說明。在講授齒輪傳動、帶傳動、鏈傳動、蝸輪蝸桿傳動部分時，可結合手術床的升降機構、診視床的床面移動機構、X線球管的轉動機構進行講解。在講授連桿機構部分時，可結合小區的健身器材、診視床暗盒夾、微創手術剪的執行機構等進行講解。在講授帶的“彈性滑動”部分時，可結合自動扶梯橡膠扶手的移動和梯階的移動存在輕微的不同步現象進行講解，等等。此外，在授課過程中要貫徹“少而精”的教學原則，重點要突出，加強學生對重點內容的重視。教師在進行課堂教學時，必須讓學生明確需要記憶的知識點，引導學生有的放矢，合理組織學習。心理學測試表明，有記憶任務組的記憶效率明顯高于無記憶任務組，而且遺忘速度也較慢。另外，突出重點、明確記憶內容也可使學生容易掌握這門學科的知識體系和脈絡。在教學中，教師應根據教學大綱的要求，將每個教學單元分解為需重點掌握的內容、需熟悉的內容、以及需了解的內容，并在教學中向學生明確指出。

5 結束語

機械類課程是醫療器械專業的一門基礎性學科，為了系統地將傳統機械學科知識融會到醫療器械專業學科，就必須根據課程的特點不斷地調整教學模式、教學方法、及教學手段，采取多種途徑，提高教學質量，培養醫療器械專業學生對機械學科相關知識的興趣，并提高其學習能力和創造性。實現教與學的最佳統一

[1]趙改平.人體生物力學多媒體教學效果淺析[J].中國新技術新產品,2009,16:237.

[2]崔海坡.《生物醫用材料》課程教學方法探析[J].科技創新導報,2008,25:139.

[3]王磊.多媒體教學的優勢及其合理利用[J].工會論壇,2008,14(4):118-119.