《医学影像设备学》翻转课堂教学模式研究*

史晓霞

(包头医学院医学技术与麻醉学院，内蒙古包头 014040)

医学影像设备学是影像技术专业学生必修课程之一，主要任务是让学生掌握各种医学成像设备的工作原理、内部结构和基本的使用操作方法[1]。我校在医学影像设备学课程教学过程中目前存在以下问题：(1)课程交叉性强，学生基础薄弱。学生在学习医学影像设备学课程之前，需要具备许多理工科知识来做铺垫，这些理工科知识除了普通物理学外，还包括医学影像物理学、电子电路等理论课程。(2)理论知识抽象，学生兴趣不足。课程涉及到电路，磁学等基本知识，学生普遍反映这些理论知识抽象、枯燥、难懂。因此，医学影像设备学存在教师难教、学生难学、课堂教学质量一般的问题[2-3]。

基于本课程的特点和我校学生情况，为增加学生学习的主动性，提高课堂教学质量，本课题作者对医学影像设备学课程教学提出翻转课堂的教学模式。学生可以在手机、电脑等多种终端上根据自己的时间安排观看视频听讲。这样学生对所授内容提前有一定的感性认识和了解，对重难点知识形成疑点，课上根据学生情况利用引导启发等教学手段，学生老师互动讨论问题，丰富课堂内容，实现课堂翻转，优化教学质量。课后利用网络建立微信群实时反映教学情况，运用软件问卷星及时调查教学效果。

1 基本电路内容实现课堂翻转

医学影像设备学这门课前半部分涉及到X线机的基本电路，这部分内容电路器件种类多，难度也大。为解决以上问题，根据所讲内容课前提出相关器件的特性及在电路中的作用等，同学在课前利用自己的时间对电路的基本元器件进行了解，对电路中的重难点问题进行梳理，形成疑点。课堂中讨论重点难点内容时，采用多种教学方法，逐渐引导学生，并利用理论联系实际的方法让同学们对这部分内容理解透彻。

以X线管的基本电路倍压整流电路(图1)这个知识点为例[1]，经过前期的调研，全班对整流、管电压、管电流的熟悉和了解人数分别是全班的54 %、68 %、66 %，根据课程内容及学生的学情，我们提前设置前置问题让同学们了解二极管、变压器、电容器、电阻的特性，知道交流电、直流电的特性。对知识点形成自己的认知。在课上我们从以下几方面进行讨论和互动：(1)什么是整流、整流是要干什么？(2)X线管中整流的对象。(3)X线管为什么要整流。(4)X线管整流后的优势。经过课上交流，同学们不仅知道学习倍压整流电路意义所在，而且还极大地提高了学习的主动性。

接下来根据二极管的特性，引导同学们自主分析电路，其中运用类比法，电流类似水流，水流从高处往低处流，电流是从电势高的地方往电势低的地方流，并运用动画演示，使同学们彻底理解电路的走向，从而对管电压的整流有更深的认识。此后讨论为什么叫倍压整流。见图1。

图1 倍压整流电路实验图

最后把理论教学与实践教学相结合，让同学们亲身感受电路的作用。利用X线机整流电路模拟实操实验箱，让同学们实践倍压整流的波形，图2中(a图、b图、c图)是该实验箱在管电压为20 V，管电流为0.5 mA，用示波器观测到电路中CE、DE、CD间的电压波形,根据电路和波形讨论做出分析。当输入电压比较小时，比如5V时，输出管电压波形是一个全波整流的波形，如图2中d图所示，这时不能简单的观测现象，要讨论为什么当输入电压达到一定值时(与电容器电容值大小有关)，才会出现倍压波形，进而对电容器的充放电深入了解。此时再让同学们更换不同大小的电容器，观察实验结果，从根本上理解倍压整流不仅只与电路设计有关，与电容器和输入电压的大小也密切相关。通过以上一系列的讨论引导启发，同学们对倍压整流有了深刻的理解。见图2。

图2 倍压整流电路实验波形图

2 大型设备内容实现课堂翻转

在讲解医学影像设备学后半部分内容时，涉及到CR、DR、CT、MRI、SPECT等设备，这些设备体积庞大，价格昂贵，致使好多高校包括我校医学影像设备实验室不可能配备齐全，导致医学影像设备学课程教学枯燥。为解决这个问题，本课题将讲授的知识点和现实的设备融合在一起，做精心的剪辑，制作一个知识点大约几分钟左右的微课，在微课制作中与一些大型医疗公司积极合作，设备齐全，内容制作丰富。学生可以在手机、电脑等多种终端上根据自己的时间安排观看视频听讲。微课中着重突出一些影像设备使用的实际应用流程、注意事项等，这样不仅克服了我校设备缺乏、购买设备费用高等困难、而且增加了学生对设备的好奇心和学习的兴趣，激励学生参与自主学习。

以CR中IP板这个知识点为例[1]，医院里IP板已经淘汰，我校医学影像设备学实验室也没有收藏IP板，学生都没有见过IP板，思维里对IP板的构建比较难。课堂枯燥无味，内容空洞，理论知识抽象。我们可以让学生先通过微课了解CR使用IP的流程，在视频里有对IP板的真实影像，使用过程中的注意事项等等，视频真实生动，边操作边讲解，通过微课前期的学习，学生对IP板已经有了基本认识，在课上讨论IP板在使用前应该做什么，有影像的IP版应该怎样保存及为什么那样做，为什么IP板的影像必须在8 h之前读出等等问题。学生经过课堂讨论，不仅收获了知识，在心理上也有很大的满足感，极大地提高课程学习的兴趣和积极性。

3 利用微信或问卷星反馈翻转课堂教学情况

微信是一种十分便捷的沟通和交流工具，将微信用于翻转课堂教学，可以打破师生交流的时空限制，师生可以在智能手机等终端随时随地进行交流。在本课程教学中我们利用互联网和同学们建立了微信群，教师可以通过群聊了解学生的学习情况和真实想法，便于掌握学情。实现学生与学生，老师与学生的互动探索交流，疑难问题的进一步探究。

课后利用问卷星软件对学过的知识点进行测试，以便把握学生的学习情况，并对后续的教学设计进行改进。例如在多排多层螺旋CT中，层厚的决定因素是一个重点内容，也是一个难点，与单排单层螺旋CT的层厚的决定因素有很大区别[1]。学生课前利用微课对两者的工作方式提前进行了解，在课上我们从射线束的形状，前准直器的作用，探测器的工作特点引导学生讨论，从根本上区分两者的不同点，进而彻底理解探测器的不同组合是多排多层螺旋CT的决定因素。为了检验同学们在课上学习的效果，我们利用问卷星软件进行测试。如图3，将近98 %的同学对此内容已掌握。这样同学们对一些重点难点的知识点在平时上课就可以完全掌握，提高了课堂效率，而不用等到期末考试去死记硬背。

图3 问卷星测试知识点反馈截图

4 翻转课堂应用结果分析

在我校2018级影像技术专业的医学影像设备学的实际课堂教学中，实施了上述翻转课堂教学方案，运用综合性评价检测了教学效果，并将结果与2016级、2017级影像技术班学生的综合性评价做了对比，对比结果如表1所示。从表中可以看出，在翻转课堂的教学模式下，取得高分的人数明显增多，平均分数也明显提高，课堂教学效果显著提高。实际教学效果表明，以上教学方案确实是有效可行的。

表1 包头医学院2016级-2018级医学影像设备学课程期末考试成绩分析表

5 总结

医学影像设备学是影像学技术专业的核心课程，课程交叉性强，学生基础薄弱，理论知识抽象、枯燥、难懂。基于以上问题和特点，为提高学生学习的主动性，作者提出翻转课堂的教学模式。在课前利用微课让学生学习电路器件、作用及大型设备的相关知识，形成疑点。课堂中精心设计多种教学方法逐步引导学生主动讨论，对所学内容彻底理解。课后利用网络建立微信群实时反映教学情况，运用软件问卷星及时调查教学效果，以便及时查漏补缺。 从2018级影像技术专业的教学效果来看，以上教学思方案及思路是有效可行的，确实可以提高医学影像设备学课程的教学质量。