《醫學影像設備學》翻轉課堂教學模式研究*

史曉霞

(包頭醫學院醫學技術與麻醉學院，內蒙古包頭 014040)

醫學影像設備學是影像技術專業學生必修課程之一，主要任務是讓學生掌握各種醫學成像設備的工作原理、內部結構和基本的使用操作方法[1]。我校在醫學影像設備學課程教學過程中目前存在以下問題：(1)課程交叉性強，學生基礎薄弱。學生在學習醫學影像設備學課程之前，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外，還包括醫學影像物理學、電子電路等理論課程。(2)理論知識抽象，學生興趣不足。課程涉及到電路，磁學等基本知識，學生普遍反映這些理論知識抽象、枯燥、難懂。因此，醫學影像設備學存在教師難教、學生難學、課堂教學質量一般的問題[2-3]。

基于本課程的特點和我校學生情況，為增加學生學習的主動性，提高課堂教學質量，本課題作者對醫學影像設備學課程教學提出翻轉課堂的教學模式。學生可以在手機、電腦等多種終端上根據自己的時間安排觀看視頻聽講。這樣學生對所授內容提前有一定的感性認識和了解，對重難點知識形成疑點，課上根據學生情況利用引導啟發等教學手段，學生老師互動討論問題，豐富課堂內容，實現課堂翻轉，優化教學質量。課后利用網絡建立微信群實時反映教學情況，運用軟件問卷星及時調查教學效果。

1 基本電路內容實現課堂翻轉

醫學影像設備學這門課前半部分涉及到X線機的基本電路，這部分內容電路器件種類多，難度也大。為解決以上問題，根據所講內容課前提出相關器件的特性及在電路中的作用等，同學在課前利用自己的時間對電路的基本元器件進行了解，對電路中的重難點問題進行梳理，形成疑點。課堂中討論重點難點內容時，采用多種教學方法，逐漸引導學生，并利用理論聯系實際的方法讓同學們對這部分內容理解透徹。

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]，經過前期的調研，全班對整流、管電壓、管電流的熟悉和了解人數分別是全班的54 %、68 %、66 %，根據課程內容及學生的學情，我們提前設置前置問題讓同學們了解二極管、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知。在課上我們從以下幾方面進行討論和互動：(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線管整流后的優勢。經過課上交流，同學們不僅知道學習倍壓整流電路意義所在，而且還極大地提高了學習的主動性。

接下來根據二極管的特性，引導同學們自主分析電路，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，使同學們徹底理解電路的走向，從而對管電壓的整流有更深的認識。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

最后把理論教學與實踐教學相結合，讓同學們親身感受電路的作用。利用X線機整流電路模擬實操實驗箱，讓同學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,根據電路和波形討論做出分析。當輸入電壓比較小時，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象，要討論為什么當輸入電壓達到一定值時(與電容器電容值大小有關)，才會出現倍壓波形，進而對電容器的充放電深入了解。此時再讓同學們更換不同大小的電容器，觀察實驗結果，從根本上理解倍壓整流不僅只與電路設計有關，與電容器和輸入電壓的大小也密切相關。通過以上一系列的討論引導啟發，同學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 大型設備內容實現課堂翻轉

在講解醫學影像設備學后半部分內容時，涉及到CR、DR、CT、MRI、SPECT等設備，這些設備體積龐大，價格昂貴，致使好多高校包括我校醫學影像設備實驗室不可能配備齊全，導致醫學影像設備學課程教學枯燥。為解決這個問題，本課題將講授的知識點和現實的設備融合在一起，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療公司積極合作，設備齊全，內容制作豐富。學生可以在手機、電腦等多種終端上根據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備使用的實際應用流程、注意事項等，這樣不僅克服了我校設備缺乏、購買設備費用高等困難、而且增加了學生對設備的好奇心和學習的興趣，激勵學生參與自主學習。

以CR中IP板這個知識點為例[1]，醫院里IP板已經淘汰，我校醫學影像設備學實驗室也沒有收藏IP板，學生都沒有見過IP板，思維里對IP板的構建比較難。課堂枯燥無味，內容空洞，理論知識抽象。我們可以讓學生先通過微課了解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，通過微課前期的學習，學生對IP板已經有了基本認識，在課上討論IP板在使用前應該做什么，有影像的IP版應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。學生經過課堂討論，不僅收獲了知識，在心理上也有很大的滿足感，極大地提高課程學習的興趣和積極性。

3 利用微信或問卷星反饋翻轉課堂教學情況

微信是一種十分便捷的溝通和交流工具，將微信用于翻轉課堂教學，可以打破師生交流的時空限制，師生可以在智能手機等終端隨時隨地進行交流。在本課程教學中我們利用互聯網和同學們建立了微信群，教師可以通過群聊了解學生的學習情況和真實想法，便于掌握學情。實現學生與學生，老師與學生的互動探索交流，疑難問題的進一步探究。

課后利用問卷星軟件對學過的知識點進行測試，以便把握學生的學習情況，并對后續的教學設計進行改進。例如在多排多層螺旋CT中，層厚的決定因素是一個重點內容，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別[1]。學生課前利用微課對兩者的工作方式提前進行了解，在課上我們從射線束的形狀，前準直器的作用，探測器的工作特點引導學生討論，從根本上區分兩者的不同點，進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。為了檢驗同學們在課上學習的效果，我們利用問卷星軟件進行測試。如圖3，將近98 %的同學對此內容已掌握。這樣同學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 翻轉課堂應用結果分析

在我校2018級影像技術專業的醫學影像設備學的實際課堂教學中，實施了上述翻轉課堂教學方案，運用綜合性評價檢測了教學效果，并將結果與2016級、2017級影像技術班學生的綜合性評價做了對比，對比結果如表1所示。從表中可以看出，在翻轉課堂的教學模式下，取得高分的人數明顯增多，平均分數也明顯提高，課堂教學效果顯著提高。實際教學效果表明，以上教學方案確實是有效可行的。

表1 包頭醫學院2016級-2018級醫學影像設備學課程期末考試成績分析表

5 總結

醫學影像設備學是影像學技術專業的核心課程，課程交叉性強，學生基礎薄弱，理論知識抽象、枯燥、難懂。基于以上問題和特點，為提高學生學習的主動性，作者提出翻轉課堂的教學模式。在課前利用微課讓學生學習電路器件、作用及大型設備的相關知識，形成疑點。課堂中精心設計多種教學方法逐步引導學生主動討論，對所學內容徹底理解。課后利用網絡建立微信群實時反映教學情況，運用軟件問卷星及時調查教學效果，以便及時查漏補缺。 從2018級影像技術專業的教學效果來看，以上教學思方案及思路是有效可行的，確實可以提高醫學影像設備學課程的教學質量。