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超声与次声教学设计精选(九篇)

超声与次声教学设计

第1篇:超声与次声教学设计范文

论文关键词:高职高专职业教育,PBL教学,综合设计性实训教学,超声诊断技术,技能性人才培养

 

随着我国职业教育理念的不断发展,高职高专院校在专业设置、培养目标、教学规划、课程设置等许多方面均开展了卓有成效的改革。培养高素质的技能性人才,成为大家关注的焦点问题。影像技术专业中《超声诊断技术》这门课程主要研究的是无创影像检查技术对临床疾病的诊断,具有很强的实践性和应用性。其中综合设计性的超声诊断技术实训教学摘要的作用。传统的教学模式往往比较单一,教师示教,学生操作,阻碍了学生学习兴趣的培养和对知识的掌握。PBL (Problem-Based Learning)教学法即“以问题为基础”的教学方法,是基于现实情境的以学生为中心,从临床实际问题出发,在带教教师的参与下,围绕某一具体病例或医学专题等问题进行实训教学的培养过程来激发学生的学习动力,从而引导学生把握学习内容的教学方法。[1-5]。将PBL教学方法融入到超声诊断技术的综合设计性实训教学中,学生学会交流沟通和团队协作,提高了实践能力、创造能力、就业能力和创业能力。

一、PBL教学法在综合设计性实训教学中的实施

(一)实施前的准备

学生通过预习式临床实习课的教学过程,已经对一些常见疾病的超声检查技术进行了观摩,激发了学生自己动手操作兴趣,之后的理论课与实验课的学习进一步掌握了相关疾病的超声诊断操作技能,包括探头的选择与使用、检查体位、扫查平面的选择等。为PBL教学法在综合设计性实训中的应用奠定良好的理论与实验基础。

(二)实施过程1.问题的设计:根据Norman等人阐述的PBL案例书写原则[6],需要根据教学大纲和学生的能力情况教育教学论文,规划好学习的重点、难点, 查阅相关教材、文献、临床资料等,然后指导教师制定有针对性的讨论提纲,例如腹痛的病人,指导老师重点讲解怎样根据病人的症状体征和超声检查进行判断病因(可能是由哪些原因引起的疾病),设计一个实训方案证实该病因,同时对超声实训检查的结果有所预测等。通过对综合设计性实训病例的讨论学习,学生进一步了解腹部超声诊断技术的程序,掌握了进行腹部超声诊断技术的基本知识,之后,指导老师根据超声诊断技术理论课上重点掌握的且与临床密切关系的章节内容以及实际情况,选择出适当的临床病例,结合病例提出问题,例如胆囊炎病人超声检查,让小组同学(一般几个同学为一组)以病例当中提出的问题为中心,根据病人的体征和检查结果查阅相关资料,进行分组讨论,最后设计该病例进行超声检查的实训方案论文提纲怎么写。设计的问题或选取的病例应该将理论知识融合在其中并能够引起学生的兴趣,最终能够引导学生自然地进入规定的学习领域并且达到预想的目标。但要注意在实际教学中,对于难度较大的问题或病例,可以在具体讨论之前给予适当的讲解,简要介绍相关概念,或者给出具体地参考文献标而努力,从而培养了团队合作精神。

二、PBL教学法在综合设计性实训教学中实施体会

(一)优势:第一,PBL教学强调以学生的主动学习为主,而不是传统教学中的以教师讲授为主,这种学习过程可以增强学生主动学习的自觉性以及主动发现问题,解决问题的积极性和能力。其次,PBL培养了学生将来在临床工作中需要的能力,包括文献检索、查阅资料的能力,归纳总结、综合理解的能力,逻辑推理、口头表达的能力,主导学习、终身学习的能力等,并锻炼了沟通技巧,这些都将为学生今后走向临床工作岗位打下坚实的基础。第三,PBL营造了一个轻松、主动的学习氛围,在相互交流的过程中学生可以获得更多的信息,更有利于学生发现问题、暴露问题,在解答新问题的过程中教育教学论文,加深了对知识的理解,印象更加深刻。

(二)不足:PBL教学模式同样存在许多问题。首先是实训师资不足,一方面有相当数量的教师不懂PBL教学法,他们习惯传统的教学方法,因此常常觉得PBL教学比较困难。另一方面由于PBL教学模式对教师要求较高,要求教师不但对理论基础内容熟练掌握,还应当扎实掌握相关临床医学知识,并要具备提出问题解决问题的能力、灵活运用知识的能力、严密的逻辑思维能力和良好的组织管理能力。其次,对学生能力要求较高,如合作能力、综合分析能力、利用图书馆和网络资源能力等,因此,对学生的素质培养也是有效完成PBL过程的重要因素。再次,在PBL的要求下,学生需要大量使用图书馆及电脑网络资源,因此对相关设施的要求比较高。最后,志愿者病人的疾病种类和数量受限,部分临床疾病问题的讨论开展不了,比如重症疾病的超声诊断。

(三)总结:在实际的实训教学中,教师应对PBL教学模式进行更深入的学习和研究,以适应我国高职高专职业教育改革的迫切需要,为打造真正的符合临床岗位需要的高素质技能性人才不断努力和探索。

参考文献:

[1]张效云,董明纲,刘洁.浅谈PBL教学模式[J].张家口医学院学报,2002,19:80-82 .

[2]杨耀防.典型的以问题为中心教学过程剖析[J].国外医学,1994:1550-52.

[3]林岩,胡南,孙玉荣.病理学中PBL教学法初探 [J].齐齐哈尔医学院学报,2008,29(10):50-51.

[4]McParland M,Noble LM,LivingstonG.The effectiveness of problem-based learning compared totraditional teaching in undergraduate psychiatry[J].MedEduc,2004,38:859-867.

[5]Doehy F,Segers M,VandenBossche P,et a1.Effects ofproblem-based learning:a meta-analysis[J].Learning and Instruction,2003,13:533-568.

[6]Norman GR,Schmidt HG.Effectiveness ofprob-lem-based learning curricula:theory,practice and pa-per darts[J].MedEduc ,2000,34:721-728.

[7]鲁华.在病理学教学中应用PBL教学法[J].南方医学教育,2010,4:40-41.

第2篇:超声与次声教学设计范文

Abstract: Recent years the problem of cultivating high-quality technical talents has become the social focus in chinese higher vocational colleges.How to mobilize the enthusiasm and initiative of the students guarantee the teaching quality and improve teaching effect, this paper elaborates the application of PBL teaching in the comprehensive-designing of training teaching and summarizes some about the teaching effectiveness of it.

关键词: 高职高专职业教育;PBL教学;综合设计性实训教学;超声诊断技术;技能性人才培养

Key words: higher professional education;PBL teaching;comprehensive-designing training teaching;ultrasound diagnosis technology;skilledpersonnel training

中图分类号:G42 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)31-0228-02

0引言

随着我国职业教育理念的不断发展,高职高专院校在专业设置、培养目标、教学规划、课程设置等许多方面均开展了卓有成效的改革。培养高素质的技能性人才,成为大家关注的焦点问题。影像技术专业中《超声诊断技术》这门课程主要研究的是无创影像检查技术对临床疾病的诊断,具有很强的实践性和应用性。其中综合设计性的超声诊断技术实训教学内容占有很大的比重,它能充分调动学生的积极性和主动性,对保证教学质量、提高教学效果起了很重要的作用。传统的教学模式往往比较单一,教师示教,学生操作,阻碍了学生学习兴趣的培养和对知识的掌握。PBL (Problem-Based Learning)教学法即“以问题为基础”的教学方法,是基于现实情境的以学生为中心,从临床实际问题出发,在带教教师的参与下,围绕某一具体病例或医学专题等问题进行实训教学的培养过程来激发学生的学习动力,从而引导学生把握学习内容的教学方法[1-5]。将PBL教学方法融入到超声诊断技术的综合设计性实训教学中,学生学会交流沟通和团队协作,提高了实践能力、创造能力、就业能力和创业能力。

1PBL教学法在综合设计性实训教学中的实施

1.1 实施前的准备学生通过预习式临床实习课的教学过程,已经对一些常见疾病的超声检查技术进行了观摩,激发了学生自己动手操作兴趣,之后的理论课与实验课的学习进一步掌握了相关疾病的超声诊断操作技能,包括探头的选择与使用、检查、扫查平面的选择等。为PBL教学法在综合设计性实训中的应用奠定良好的理论与实验基础。

1.2 实施过程①问题的设计:根据Norman等人阐述的PBL案例书写原则[6],需要根据教学大纲和学生的能力情况,规划好学习的重点、难点, 查阅相关教材、文献、临床资料等,然后指导教师制定有针对性的讨论提纲,例如腹痛的病人,指导老师重点讲解怎样根据病人的症状体征和超声检查进行判断病因(可能是由哪些原因引起的疾病),设计一个实训方案证实该病因,同时对超声实训检查的结果有所预测等。通过对综合设计性实训病例的讨论学习,学生进一步了解腹部超声诊断技术的程序,掌握了进行腹部超声诊断技术的基本知识,之后,指导老师根据超声诊断技术理论课上重点掌握的且与临床密切关系的章节内容以及实际情况,选择出适当的临床病例,结合病例提出问题,例如胆囊炎病人超声检查,让小组同学(一般几个同学为一组)以病例当中提出的问题为中心,根据病人的体征和检查结果查阅相关资料,进行分组讨论,最后设计该病例进行超声检查的实训方案。设计的问题或选取的病例应该将理论知识融合在其中并能够引起学生的兴趣,最终能够引导学生自然地进入规定的学习领域并且达到预想的目标。但要注意在实际教学中,对于难度较大的问题或病例,可以在具体讨论之前给予适当的讲解,简要介绍相关概念,或者给出具体地参考文献以供学生阅读[7]。另外,小组同学亦可以自主进行选题,之后交给指导教师审查。不论在哪种问题的设计过程中指导教师都要教会学生通过网络、图书馆进行文献资料的检索,小组同学通过查阅的相关信息结合病例特点展开讨论并设计实训方案,指导老师按照实训内容的科学性、可行性、准确性和创新性等方面进行审查,提出存在的问题交给小组同学进一步进行讨论并重新修订方案,指导老师再次审查,并指导小组讨论最后确定实训方案。②实训过程:每小组同学根据修订好的方案,利用实训中心提供的实训设备和附属医院临床志愿者病人,依据病例方案中涉及到的问题进行实训操作。在实训的过程中会遇到可预见性的或不可预见性的问题,先由小组同学共同讨论解决的办法,通过讨论的过程,同学既加深了对超声诊断技术过程的理解,又培养了独立学习思考和综合分析能力,提高了学生学习的积极性和主动性。实在不能解决的再请教指导老师,指导老师参与学生讨论、给予学生启发,但并不直接告诉学生答案,直到学生解决问题。在整个实训过程中,教师随堂巡视,严格把握学生操作的规范性,以进一步提高实训结果的准确性。③实训总结:实训结束后,综合讨论的内容,先由小组同学代表进行总结,然后教师对一些共同的疑难问题进行详细的解答、分析,对讨论的案例与涉及到的超声诊断技术知识进行梳理、剖析,让学生充分的消化、掌握整个综合设计性实训学习过程中所接触到的超声诊断技术知识。同时教师也要对所有参与实训的同学给出评价,如学生对超声机器的操作能力,分析解决问题的能力,同学间交流合作的能力等,最后记录每个组的综合实训成绩。PBL的运用不但可以激励学生的学习兴趣,还可以鼓励学生们为共同目标而努力,从而培养了团队合作精神。

2PBL教学法在综合设计性实训教学中实施体会

2.1 优势第一,PBL教学强调以学生的主动学习为主,而不是传统教学中的以教师讲授为主,这种学习过程可以增强学生主动学习的自觉性以及主动发现问题,解决问题的积极性和能力。其次,PBL培养了学生将来在临床工作中需要的能力,包括文献检索、查阅资料的能力,归纳总结、综合理解的能力,逻辑推理、口头表达的能力,主导学习、终身学习的能力等,并锻炼了沟通技巧,这些都将为学生今后走向临床工作岗位打下坚实的基础。第三,PBL营造了一个轻松、主动的学习氛围,在相互交流的过程中学生可以获得更多的信息,更有利于学生发现问题、暴露问题,在解答新问题的过程中,加深了对知识的理解,印象更加深刻。

2.2 不足PBL教学模式同样存在许多问题。首先是实训师资不足,一方面有相当数量的教师不懂PBL教学法,他们习惯传统的教学方法,因此常常觉得PBL教学比较困难。另一方面由于PBL教学模式对教师要求较高,要求教师不但对理论基础内容熟练掌握,还应当扎实掌握相关临床医学知识,并要具备提出问题解决问题的能力、灵活运用知识的能力、严密的逻辑思维能力和良好的组织管理能力。其次,对学生能力要求较高,如合作能力、综合分析能力、利用图书馆和网络资源能力等,因此,对学生的素质培养也是有效完成PBL过程的重要因素。再次,在PBL的要求下,学生需要大量使用图书馆及电脑网络资源,因此对相关设施的要求比较高。最后,志愿者病人的疾病种类和数量受限,部分临床疾病问题的讨论开展不了,比如重症疾病的超声诊断。

2.3 总结在实际的实训教学中,教师应对PBL教学模式进行更深入的学习和研究,以适应我国高职高专职业教育改革的迫切需要,为打造真正的符合临床岗位需要的高素质技能性人才不断努力和探索。

参考文献:

[1]张效云,董明纲,刘洁.浅谈PBL教学模式[J].张家口医学院学报,2002,19:80-82.

[2]杨耀防.典型的以问题为中心教学过程剖析[J].国外医学,1994:1550-52.

[3]林岩,胡南,孙玉荣.病理学中PBL教学法初探 [J].齐齐哈尔医学院学报,2008,29(10):50-51.

[4]McParland M,Noble LM,Livingston G.The effectiveness of problem-based learning compared to traditional teaching in undergraduate psychiatry[J].Med Educ,2004,38:859-867.

[5]Doehy F,Segers M,Van denBossche P,et a1.Effects of problem-based learning:a meta-analysis[J].Learning and Instruction,2003,13:533-568.

第3篇:超声与次声教学设计范文

【关键词】 超声诊断学;实习带教

超声医学是医学影像学专业的重要组成部分,它与普通X线诊断学、核医学、介入放射学、计算机体层摄影(CT)、磁共振成像(MRI)、单光子发射计算机断层摄影(SPECT)、正电子发射计算机断层摄影(PET)等构成了临床医学中必不可少的影像诊断技术[1]。

超声以其无放射性、操作简便、经济、可用于术中及床边等优点,常常成为临床上一线检查方法。与其它影像学相比,超声医学实践性更强,集仪器操作技术和疾病诊断思维于一体,需要手、眼、脑并用,因此诊断医生个人操作能力及知识结构组成决定了其诊断水平的高低。医学影像专业学生如何在实习期间提高操作能力及诊断水平,除了自身努力外,实习带教老师的教学策略是很重要的影响因素[2]。我院一直承担着徐州医学院本科、研究生的超声诊断学实习带教任务,现对教学体会总结如下。

1 目前医学影像专业超声医学教学存在的一些问题

1.1 超声医学相关课程设置较少:目前影像专业广泛开展的课程仅有医学影像学、医学影像设备学、超声诊断学、X线诊断学等,超声医学课时比例仅占所有专业课课时的15%左右,比如现在所用教材《超声诊断学》第二版厚538页仅有不到100个学时,学生的实习课更为少,仅有20学时,教学效果很难得到保证。

1.2 教材的内容相对比较滞后:可供医学影像专业使用的超声医学相关教材数量较少,目前超声学科所用教材《超声诊断学》第二版已连续应用近十年,可知教材中的内容早已不能完全适应快速发展的超声医学了。一些介绍超声新技术,比如造影、三维重建、弹性成像、血管内超声、介入超声、超声靶向药物治疗等新技术、新设备、新知识的教材也较少[3]。上述新技术相关的知识学生也只是在课堂上听老师简单的介绍一下,真正能够接触到那些新技术、新知识的学生可谓少之又少。

1.3  教学过于突出教师的主导作用:传统实习带教模式是灌输式、填鸭式的,教师处于主动灌输的位置,大多数学生以被动学习为主,教师提前准备好各个器官正常及异常的典型超声图像以幻灯片的形式进行讲解,帮助学生学习与其有关的超声理论知识,学生只需认真聆听,沿着老师的思路进行学习及思考就行了。这种教学方法枯燥乏味,无法调动学生学习的积极性,影响学生创新思维的培养。

1.4  教学师资相对不足:超声医学专业无论理论教学还是见习教学师资力量都相对不足,其学历层次、知识结构、教学方式、综合能力参差不齐。通常一位见习带教老师要给一个班几十位同学同时上课,而每次上课的时间都是固定地、有限地,这样很难让每一位学生都亲自上机操作、熟悉操作方式及声像表现,从而使教学效果难以得到保证。

2  教学重点与策略

2.1 重视基础医学:超声医学是一门以形态学为主的诊断学,这就必须要求在学习的过程中对解剖学的相关知识有所掌握,在熟悉正常解剖结构的基础上才能发现异常的情况。病理学与病理生理学对疾病的诊断至关重要,各种疾病都有其病理学改变,组织和脏器的不同病理、病理生理、解剖变化决定了超声波对其的不同反射,从而表现出不同的声像特征。一个好的超声诊断医生必须学好基础医学及临床医学,了解各科有关疾病的临床表现、主诉、体征、病程、实验室检查,才能避免出现漏诊、误诊,并能及时作出相应的、较准确的超声学诊断,为临床治疗提供帮助。

2.2  理论与实践相结合:学生在课堂上学到的知识只是对脏器和疾病的初步认识,他们理解不充分,也不利于长期记忆,只有安排实习课程,让学生亲自操作机器、观摩声像图像,了解不同技术检测方式的原理和应用范围,熟悉各种疾病的声像表现,才能进一步加深理解和记忆。一般来说,带教过程中,老师一边做检查一边讲解超声检查的手法与图像的内容,在学生有了感性认识后由学生自己互相检查,老师在旁边加以指导。如条件允许可以让学生直接对在医院就诊的病人进行检查,让学生试着提出诊断性意见,然后带教老师再帮忙纠正错误或进一步完善诊断结果。学生通过实例观察、具体讨论,将会启发他们的独立思维能力及增强他们的疾病诊断能力。

第4篇:超声与次声教学设计范文

关键词:校园;噪声测量;噪声评价

前言:噪声对人体会产生诸多危害,比如损害听力、神经系统、心血管系统等[1],特别是对学校、机关等环境噪声敏感区域危害尤为严重,容易使人心情烦躁、注意力不集中、学习和工作效率降低,严重干扰正常的教学秩序,因此,保证良好的校园声环境质量尤为重要。某学院一期工程已经竣工并投入使用,校园和家属区建设仍在进一步完善中。在校区的主要噪声来源有生活噪声,建筑施工噪声,以及校区四周的道路交通噪声。为了解校区的声环境质量,对校园环境噪声进行了监测,并依据相关标准对监测结果做出分析与评价。

一、噪声监测

(一)测量标准。根据《声环境质量标准》( GB3096―2008)[2] 附录B( 规范性附录) 中规定的声环境功能区监测方法,对某学院校园环境噪声采用了定点测量方法进行监测。

(二)监测点的选择。根据校园实际情况、人流量等因素,在某学院内按规划功能区划分,设置了8个监测区域,测点选取在每个功能区的敏感点及具有代表性的点上,具体区域规划分布如下图:

(三)测量原理。本次主要采用等效连续A声级Leq的监测方案。等效连续A声级Leq相当于用一个稳定的连续噪声来等效起伏噪声,两者在观察时间内具有相同的能量。其计算公式如下:Leq=L50+d2/60, d=L10―L90。式中:L10、L50、L90,为累积百分声级。将100个数据从大到小排列,第10个数为L10,第50个数为L50,第90个数据为L90。将各功能区每一次的测量数据顺序排列出求出L10、L50、L90,等效声级Leq,再根据该区域一整天的各次Leq值求出算术平均值,作为该区域的环境噪声评价量。

(四)测量方法、仪器、监测条件。测量依据国家《城市区域环境噪声测量方法》及《声环境质量标准》,测量天气条件要求在无雨无雪的时间,声级计应保持传声器膜片清洁,风力在3级以上必须加防风罩,五级以上大风应停止测量。手持仪器测量,传声器要求距离地面1.2m。按照学院正常工作日的时间安排,将监测时间分为两大时间段:上午8:00-12:00,下午14:00-18:00,晚上19:00-22:00。监测时间为两个周期,进行为期五天的测量。测量仪器采用国产TES-1351声级计,其性能符合 GB3785 和 GB / T17181的规定。测量前使用声校准器校准。读数方式用慢档,每隔2s读一个瞬时A声级,连续读100个数据。读数同时要判断和记录附近主要噪声来源和天气条件。

二、测量结果统计

经两天的监测,对8个监测点的噪声数据进行了统计,并进行了排列,选出了各时间段的L10、L50、L90并计算出了各点各时间段的Leq并统计出各监测点的日均值超标率(见表1)。

表1 各监测点昼间等效声级日平均值超标率

三、结果分析与评价

(一)评价方法。评价采用等效声级法。等效声级法就是把实地监测所得的 Leq 值对照《声环境质量标准》( GB3096 -2008) ,评价该区域的声环境质量是否符合标准。

(二)结果评价与分析。依据《声环境质量标准》( GB3096 -2008) ,大学校园执行 1 类标准,昼间的环境噪声限值为 55 dB。由表1可知,某学院昼间学生公寓、食堂、运动区、施工区和南大门的环境噪声均有不同程度的超标,其中食堂和施工区的噪声污染最为严重。

施工区的超标率均介于:25%~29% 。该区域内主要因为大型机动车辆较多,还有打桩机、挖土机等机器在施工现场运行,故该区域严重超出标准。食堂的超标值率分别为:11%和17%。该噪声主要是因为测量时所有学生均在此就餐,人流量很大,加上食堂的餐具都是金属制品,收餐具时的声音也很大,学生交谈声也很大。运动区的超标率均介于:0.5%~2.2%。该区域包括足球场、篮球场,其噪声值超标是由于人群聚集,活动较多,其主要噪声来源于学生的体育运动及学生上体育课时音响声等。学生公寓和南大门的环境噪声超标,主要是由于,该区域靠近公路,且进出车辆较多,车辆在行驶过程中的鸣笛声等造成此处的噪声污染。但是总体上,对学生的正常生活影响不大。

四、结论与建议

经过了对学院8个监测点两个时段五天的测量及对这些数据的统计分析,对学院校园噪声情况有了一个初步的评价。从整体上来看,学院噪声环境质量状况一般,教学区环境基本满足正常的教学、科研要求。其他区域在有些时间段内严重超标,对师生有一定的影响。为了更好地改善学校声环境质量,特提出以下几点建议:(1) 控制污染源:针对施工区域,应选择适宜的时间进行施工,应避免在教师休息时间施工;同时,学校应加强校内交通管理,对进入学校南大门的机动车辆应限制车速,禁止鸣高音喇叭。(2)控制传播途径:由于学校在四周均为公路,尤其是学生公寓北侧的公路是15路公交车的起点站,该处车辆较多,虽然现在对学生造成的影响不大。但是,从长远而言,学校应加强校园周围绿化,增加植物层次可有效减缓噪声污染,从而改善校园声环境质量。(3)加大力度宣传噪声对人体的危害性,增强学校全体学生的环境保护意识,使降低噪声污染成为学生的自觉行动。(4)平时的工作中要加强对学生的管理。只有学校的建设者、管理者和其中的师生共同努力,才能营造良好的声环境,保障在校师生的正常工作,生活和学习。(5)科学的校园规划建设时提高校园环境质量的必要措施。加强校园规划建设,构建具有人文气息和科学氛围的一流院校。

参考文献:

第5篇:超声与次声教学设计范文

【关键词】

自制; 超声图文工作站

作者单位:132022吉林市龙潭区铁东医院超声科

本文通过自制超声图文工作站的安装应用,与市售超声图文工作站相比较,以探讨自制超声图文工作站的使用价值,旨在加快推广医学超声的信息化管理技术。

1 超声图文工作站的制作

1.1 电脑主机配置 CPU:P4C 1.8 G以上;内存:256 MDDR以上;硬盘:60 G以上;集成显卡;CDROM改为CDRW光盘刻录机;配1.44 m软盘驱动器和U盘端口;鼠标、键盘和音箱;显示器:17寸纯平彩色显示器,分辨率在1024 768像素以上。

1.2 图像采集卡 采用天敏开发2000视频采集卡。

1.3 脚踏或手动图像采集开关 各种连接线。

1.4 打印机 彩色喷墨打印机。

2 自制超声图文工作站的应用

2.1 二种工作站共同拥有的功能:

2.1.1 二种超声图文工作站均能与各种超声诊断仪连接。均有集视频影像采集,报告存储及打印等功能于一体,二套程序均易学易用。

2.1.2 图像实时显示 清晰的图像实时显示,方便教学及多人观察、会诊。

2.1.3 多接口控制 工作站可接入多个视频信号,并可实时转换视频源,实现“一机多用”。

2.1.4 常用词汇快捷输入 可把医师常用的词汇设置好,以后可以快捷输入。

2.1.5 模板功能 医师书写诊断信息时,一些常用而固定不变的诊断信息,采用树形列表选择的方式,并且可对其内容进行新建、添加、删除的编辑,大大提高了医师的工作效率。

2.1.6 复查功能 当病员二次诊断时,可方便调出以前的病员信息和诊断信息以便提高工作效率,并可使用以前的诊断信息和图像,方便对照诊断。

2.1.7 对网络的支持 可将报告图像在网络中传输。

2.1.8 动态电影回放 工作站具有动态电影回放功能,可以把需要的动态图像录制下来。

2.1.9 书写报告的同时仍可采集图像 在书写报告的时候,如有所需的图像仍可进行采集。

2.1.10 图像另存、复制 可以把采集的图像另存到其他地方,或直接复制到其他文字处理软件中使用。

2.1.11 打印预览 工作站提供打印预览功能,在打印之前先进行预览,检查其中的错误,提高打印的正确率节省不必要的浪废。

2.1.12 历史病历查询及统计 通过简单的操作方法即可对以前做过的病员信息进行查询及统计,方便医院进行考核及评估。

2.1.13 通用的存储报告 工作站可将所有的报告信息保存,在下次打开报告时所有的信息都将自动加载,方便医生二次诊断。

2.1.14 打印报告 打印的报告图文并茂,具有照片质量的打印效果。

2.1.15 脚踏或手动开关采集图像 工作站设有脚踏或手动开关,方便了医生快速采集图像的要求。

2.1.16 系统直接启动 工作站可在进入Windows操作系统后直接运行其程序,结束操作时,根据需要直接关闭计算机或退出本系统。操作者无需学习Windows的使用方法,真正将计算机作为仪器,使计算机运行“傻瓜化”。

2.2 自制超声图文工作站特有的功能

2.2.1 可视化图像处理 能在实时观看下进行动态图像的录制,具有真正所见即所得的可视化图像处理功能,并可及时观察处理结果,确定后,系统程序自动将选定区域处理结果保存。

2.2.2 图像标注 工作站设有图像标注功能,可以在图像上标注文字信息,进行图像后处理技术。

2.2.3 优惠的价格性能比 目前市售的超声图文工作站每台价格在1.5~2.0万元左右,而参用自制超声图文工作站则每台价格在0.8万元以下。

第6篇:超声与次声教学设计范文

关键词:广枣[Choerospondias axillaris (Roxb.) Burtt et Hill];总黄酮;超声提取;响应面法

中图分类号:S665.1 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2015)09-2210-04

广枣为漆树科植物南酸枣[Choerospondias axillaris (Roxb.) Burtt et Hill]的干燥成熟果实,又名五眼果、酸枣、山枣子等,是蒙古族常用药材[1]。广枣性味甘、酸,具有行气活血、养心安神的功能,用于气滞血瘀、胸痹作痛、心悸气短、心神不安等病症的治疗。广枣中的化学成分包括黄酮、有机酸、甾醇、香豆素、挥发油、酚酸类、多糖、氨基酸及多种无机元素等[2]。广枣中的总黄酮是其有效成分,具有多种生理活性作用。目前,广枣中黄酮类化合物的提取方法主要有醇提热回流法[3-5]、醇提渗漉法[6]及水煮提取法[7]等,且大多采用正交设计法研究其提取工艺。本研究在单因素试验的基础上,使用响应面分析法[8,9]优化广枣中总黄酮的提取工艺,旨在为广枣的进一步研究开发提供科学依据和参考。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂与仪器

广枣药材(毫州市中药饮片厂,批号130426),经赣南医学院药学院中药鉴定教研室程齐来教授鉴定。芦丁标准品(A0103,含量≥98%,北京恒元启天化工技术研究院);无水乙醇、亚硝酸钠、硝酸铝均为分析纯。

PE Lambda 35 UV/VIS型紫外可见分光光度计(美国珀金埃尔默公司);FW135型手提中药粉碎机(天津市泰斯特仪器有限公司);JT2002型分析天平(上海精天电子仪器公司);EYELAN-1001型旋转蒸发仪(日本东京理化器械);EYELA A-1000S型水式真空泵(上海爱明仪器有限公司);202A-2型电热干燥箱(上海阳光试验仪器有限公司);KQ3200DB型数控超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司)。

1.2 试验方法

1.2.1 标准曲线的绘制 精确称取11.15 mg芦丁标准品,用60%乙醇溶液溶解,定容于100 mL容量瓶中,摇匀,得到111.5 mg/L的芦丁标准溶液。精确量取芦丁标准溶液0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mL,分别置于10.0 mL容量瓶中。依次分别加入60%乙醇溶液稀释至5.0 mL,加入5%亚硝酸钠溶液0.3 mL,摇匀,静置5 min,再加入0.3 mL的10%硝酸铝溶液,迅速摇匀,静置6 min,最后加入4 mL 4%氢氧化钠溶液,混匀,用60%乙醇溶液稀释至刻度,充分摇匀。放置15 min后,以不加芦丁的试剂作空白对照,测定波长为509 nm时的吸光度,得到吸光度(Y)与芦丁溶液浓度(X)的回归方程为Y=0.011 3X-0.001 7,R2=0.999 7。

1.2.2 广枣总黄酮的超声提取 将广枣50 ℃恒温烘干后粉碎过40目筛,称取0.5 g,加入60%乙醇溶液15 mL,浸泡15 min后,在70 ℃下超声50 min,抽滤。待样品冷却到室温后再重复处理1次。合并滤液,用旋转蒸发仪回收溶剂,浓缩后用60%乙醇溶液定容于50 mL容量瓶中备用。

1.2.3 总黄酮含量的测定 吸取1 mL滤液于10 mL容量瓶中,按标准曲线的测定方法测定其吸光度,计算总黄酮含量和提取率。

1.2.4 单因素试验 ①乙醇溶液体积分数。分析不同乙醇体积分数(40%、50%、60%、70%、80%)对广枣总黄酮提取率的影响;②液料比。分析不同液料比(10∶1、15∶1、20∶1、25∶1、30∶1、35∶1、40∶1,mL∶g)对广枣总黄酮提取率的影响;③超声时间。分析不同超声时间(20、30、40、50、60、70 min)对广枣总黄酮提取率的影响;④超声温度。分析不同超声温度(40、45、50、60、70 ℃)对广枣总黄酮提取率的影响。

1.2.5 响应面试验设计 根据Box-Behnken中心组合试验设计原理,综合单因素试验结果,选取乙醇溶液体积分数(A)、超声时间(B)、料液比(C)3个对总黄酮提取率影响较大的因素,对提取工艺条件进行响应面分析,试验因素及水平见表1。

1.2.6 验证试验 对Box-Behnken中心组合试验优化后的广枣总黄酮提取工艺进行验证试验,重复3次。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

2.1.1 乙醇溶液体积分数对广枣总黄酮提取率的影响 由图1可知,随着乙醇溶液体积分数的增大,广枣总黄酮提取率先逐渐增大,当乙醇溶液体积分数为60%时,其提取率达到最大,之后提取率反而下降,故取乙醇溶液体积分数60%为宜。

2.1.2 液料比对广枣总黄酮提取率的影响 由图 2 可知,当液料比达到30∶1时,广枣总黄酮基本溶出,继续加大溶剂量,总黄酮提取率增长比较缓慢,故选择液料比为30∶1为宜。

2.1.3 超声时间对广枣总黄酮提取率的影响 由图3可知,在超声时间20~50 min,广枣总黄酮提取率随着超声时间的延长而增加,50 min以后,总黄酮提取率变化不大,可能是由于超声时间的延长会破坏部分黄酮类化合物的结构,致使提取率变化不大。综合考虑,超声时间为50 min为宜。

2.1.4 超声温度对广枣总黄酮提取率的影响 由图4可知,随着超声温度的增加,广枣总黄酮提取率呈上升趋势,70 ℃时总黄酮提取率达到最高;考虑到乙醇的沸点,温度过高时,溶剂会挥发,影响总黄酮的提取率,且试验仪器温度不能超过80 ℃,因此,选择超声提取温度为70 ℃。

2.2 广枣总黄酮提取工艺回归模型的建立及方差分析

应用 Design-Expert 8.0、5.0软件对表2中的数据进行二次多元回归拟合,对试验结果进行响应面分析,得到了方差分析结果(表3)和响应曲面图(图5)。

通过多元回归拟合分析得到黄酮类化合物提取率(Y)与乙醇溶液体积分数(A)、超声时间(B)和液料比(C)之间的二次多项回归方程:Y=-2.795+0.162 5×A+0.130 5×B-0.200 5×C+(3.25E-003)×A×B+(1.85E-003)×A×C+(2.1E-003)×B×C-(3.313E-003)×A2-(3.65E-003)×B2+(5.5E-004)×C2。

由表3可以看出,回归方程的P

2.3 验证试验

考虑到实际操作的便利性,将最佳工艺条件调整为乙醇溶液体积分数62%,超声时间55 min,液料比35.00∶1,为了验证模型的可靠性和稳定性,在此试验条件下进行分析,广枣总黄酮平均提取率为3.472%(n=3)。

3 小结与讨论

用超声法提取广枣中总黄酮,根据单因素试验结果,采用Box-behnken试验设计以及响应面分析对提取工艺进行优化,得出最优工艺参数为乙醇溶液体积分数62%,超声时间55 min,液料比35.00∶1,在此工艺条件下,广枣总黄酮提取率为3.472%(n=3)。本方法与传统回流方法相比,不仅可以节省时间,还可提高提取率,是一种理想的提取广枣总黄酮的方法。

参考文献:

[1] 国家药典委员会.中国药典(一部)[M].北京:化学工业出版社,2010.

[2] 邰文泉,白玉霞.蒙药广枣的提取工艺和化学成分研究新进展[J].内蒙古民族大学学报(自然科学版),2006,21(1):65-66.

[3] 樊海燕,赛 音,敖登高娃,等.广枣中黄酮类化合物提取工艺研究[J].内蒙古大学学报(自然科学版),2005,36(1):81-83.

[4] 花仲卉,安雪梅,王伟内.比色法测定广枣醇提物中总黄酮的含量[J].海峡药学,2003,15(6):36-38.

[5] 黎瑞汝,苏智斌,陈 曦,等.正交试验优选广枣提取工艺[J].中国实验方剂学杂志,2011,17(10):47-49.

[6] 谷福根,韩 磊,孟根达来,等.β-环糊精选择性提取广枣总黄酮的工艺研究[J].中药新药与临床药理,2011,22(1):110-114.

[7] 巴根那,吉林白乙,白玉霞,等.正交设计研究广枣总黄酮提取工艺[J].中成药,2000,22(4):253-255.

第7篇:超声与次声教学设计范文

自我国制定住院医师规范化培训制度以来,各培训基地都在不断改进教学方法,目的在于引导学员成长为合格的临床医师。本文旨在探讨超声专业住院医师规范化培训中采用以问题为基础结合比较影像学教学方法的作用和意义。

关键词:

PBL教学法;比较影像学;超声专业;住院医师规范化培训

住院医师规范化培训(简称规培)制度自1993年我国卫生部制定以来,在全国范围广泛实行,该制度对引导医学生成长为合格临床医师以保证临床医师专业水准和提高医疗服务质量具有极为重要的作用[1]。科学的教学方法能够使培训工作规范化、标准化,同时也是提高培训质量的关键。超声医学是由临床医学、声学和计算机科学相结合的一门交叉学科[2],涉及不同学科、不同专业,同时,随着科学技术的进步超声医学也不断发展变化,新技术层出不穷,如超声造影、超声弹性成像、三维超声等,且由以往单纯的形态学检查到功能代谢成像,从单纯的超声诊断到超声诊断及介入治疗并重发展,这就对现代超声医学工作者提出了更高要求,不仅要求超声医师具有扎实的理论基础、熟练的检查手法,而且具有缜密的临床思维和较强的分析能力。超声专业规范化培训学员的层次不同,有五年制本科医学生、硕士研究生、博士研究生,也有医学影像学、临床医学等不同专业的规范化培训学员,因此对这些不同学历、不同专业的学员只有因材施教才能实现培养高素质临床医师的目标,故而科学、合理的教学方法就显得十分重要。本文对以问题为基础结合比较影像学教学方法进行探讨。

1以问题为基础教学模式的定义

以问题为基础教学模式(Problem-BasedLearning,PBL),是目前被国内广泛推广的一种新型教学模式。1969年,由加拿大McMaster大学的神经病学教授HowardBarrows首次提出以学习者为主体,以解决问题为中心,以教师为导向的教学方式,其关键点在于引导学习者通过自主学习的方式得到问题的答案,从而掌握问题背后的知识[3]。这种以问题为核心的教学方式,与传统教学方式的不同点在于对知识应用的方式不再是传统的课堂理论知识沉淀,而是以教授获取知识的方法为主,因此调动规培学员自主学习的积极性,提高解决问题、总结归纳知识点的能力是我们应用PBL所期待的效果。

2比较影像学的定义

比较影像学(ComparingImaging,CI),是指依据医学影像学成像方法的原理、价值与限度,对疾病的影像诊断采用最有效、最能获取准确诊断价值的优先的影像诊断方法[4]。现代医学影像学包括X线诊断、数字血管造影、CT诊断、超声诊断、核磁共振(MRl)和核素显像等[5],它们在形态学检查和功能性成像方面已非常成熟并广泛应用于临床,且各个学科之间存在交叉。现代医学影像学的发展已由单一的诊断向诊断、治疗并重发展,这种改变必然对从事本专业的人员和专业教学提出了新的要求,即建立全新的诊断和实践模式———在比较基础上进行的复合或综合影像诊断和治疗[6]。掌握了比较影像学相关知识就能从不同角度对疾病进行分析比较,使病人就诊费用减少,避免不必要的检查损害,提高诊断效率,减少医疗资源浪费。

3PBL结合CI教学方法在超声医学教学中的实施

规培学员主要为医学本科毕业生和硕士研究生,已具有临床医学和医学影像学知识基础,故在设计问题时应与理论授课侧重点不同,提出的问题要对学过的理论知识进行回顾,并且对理论知识进行延伸和实践。此外,我们实行的教学方法结合了比较影像学,故设计的问题还具有一定的广度,兼顾各种影像学知识。我们总结出以下注意事项:(1)教学过程中应根据重点提出具有一定深度的问题,引导学员根据提出的问题深入思考,发展纵向思维,回顾既往理论课学习的知识点,即疾病概念→病因与分类→病理→临床表现→超声图像→诊断与鉴别诊断;(2)设计的问题应能拓宽思维的广度,鼓励学员在思考过程中将知识融会贯通,发展横向思维,突破问题的结构范围,探索相关知识领域,例如由某种疾病的超声表现延伸至该疾病的其他影像学表现;(3)提出的问题涉及学科发展的新领域、新方向,学员通过查阅书籍、文献等方式进行自主学习,对已掌握的知识进行更新;(4)可引入病例进行小组讨论学习,例如:给出简要病史及超声图像,启发学员横向思维,分析出现相同影像学特征的其他疾病以及该疾病不同阶段的不同影像学表现,找出它们间的异同,从而发现疾病发展的规律和特征;(5)学习小组成员就查阅文献、书籍所获得的信息进行组内讨论、交流,总结该疾病各种影像学的相应表现及产生该征象的原理,比较不同影像学检查的优势及不足;(6)提出的问题需要有实践性、贴近临床,既可以激发学员的学习兴趣,又可以帮助学员积累临床经验,为胜任临床工作奠定基础;(7)在小组学习讨论交流后,由指导教师总结,补充讨论没有涉及的知识点,并安排相关疾病的试教病人进行超声扫查示范,然后由学员相互进行实践。

4教学效果

采取问卷调查的形式了解PBL结合CI教学法的教学效果,发放问卷30份,收回30份,回收率100%。调查包括以下几方面:(1)是否达到了教学目的、对既往所学理论知识是否有更深刻的印象、对重点知识掌握的程度;(2)对该教学方法的参与兴趣和态度;(3)查阅文献及自主学习能力是否有提高;(4)对各种影像学检查临床应用的认识加深;(5)对超声操作实践能力的提高;(6)对提高团队合作能力的帮助。

5PBL结合CI教学体会

5.1存在的问题

现代超声医学涉及范围广,包括临床知识、超声专业知识、影像物理基础知识,具有非常强的专业性和技术依赖性,对理论知识基础和实践能力要求很高。作为一名合格的超声医师需要有较强的图像判读能力、规范的操作手法及缜密的思维。在本科超声医学理论教学中,超声诊断学课时较少,教学内容多与课时安排之间的不平衡导致填鸭式教学,造成学生对超声知识认识不深刻;而在实习中,由于医院超声科工作量大,学生在超声科实习时间短,这样走马观花式的实习不利于学生将理论知识与实践结合起来,导致其走上工作岗位后不能有效利用所学知识与技能。

5.2优势

PBL是现在国际上比较流行的教学方法,具有良好的教学效果,要求学生主动获取知识、解决问题,注重培养学生创新能力、自主学习能力;但由于本科教育面对学生多、教学资源有限、教学设施和师资不足的国情,推广起来有一定困难[7]。规培学员数量相对较少,实行PBL教学较容易,且培训大部分在医院内完成,具有以下优势:(1)接触病人机会多,学员可以从询问病史、超声诊断与鉴别诊断、治疗及随访各环节了解整个诊治过程,训练逻辑思维;(2)操作机会多,有利于培养学员规范的超声操作手法;(3)提高学习主动性,学员通过实际工作主动解决遇到的问题,能够更好地掌握问题背后的知识,为今后临床工作打下坚实基础。PBL运用于住院医师规范化培训,不仅对训练临床思维、锻炼实践能力、开展医德医风教育等有极大益处,而且有助于学员以后更快进入医师角色。比较影像学运用于住院医师规范化培训可以帮助学员建立立体思维,拓宽视野,有利于学员在理解各种设备成像原理与方法的基础上,掌握各种诊断方法的优势和不足,在今后临床实际工作中为不同病人选择更合理的影像检查方法,达到节约资源的目的;在今后独立工作时,能够结合其他影像学表现进行分析,给出更准确的超声诊断,为临床诊疗提供有力支撑。在我院进行PBL结合CI教学法的初步尝试中,我们发现该教学模式能够提高学员自主学习能力、解决问题能力、创新能力及实践能力,有益于培养高素质的超声医师,可在住院医师规范化培训中广泛开展。

作者:杨凌菲 宋涛 董建 范雪 侯雪琴 单位:新疆医科大学第一附属医院

参考文献:

[1]秦小明.我国住院医师培训的现状、问题和对策[J].中国卫生法制,2010,18(3):31-32.

[2]杨希,吴盛正,孙思,等.浅谈超声见习生带教工作体会[J].临床超声医学杂志,2014,16(5):347-348.

[4]赵蕾,马晓海,范占明.比较影像学在影像诊断教学中的应用体会[J].继续医学教育,2015,29(7):37-38.

[5]侯先存.比较影像学在核医学教学中应用的研究[J].医学理论与实践,2012,25(16):2062-2063.

第8篇:超声与次声教学设计范文

课件结构 课件结构应采用超媒体结构。超媒体是基于超文本支持的多媒体,多媒体的表现可使超文本的交互界面更为丰富,由多媒体和超文本结合发展而成的超媒体系统目前已成为一种理想的知识组织结构和管理方式。CAI 设计采用超媒体结构,既方便了教师操作,又可以使教师根据实际教学情况自由选择和重新组织教学内容。

字、声、图的设计

1、文字的设计

CAI 软件中包含了大量的文字信息,是学生获取知识的重要来源。设计时要做到:

(1)文字内容要简洁、突出重点

文字内容应尽量简明扼要,以提纲式为主。有些实在舍不去的文字材料,如名词解释、数据资料、图表等,可采用热字、热区交互形式提供,阅读完后自行消失。

(2)文字内容要逐步引入对于一屏文字资料,应该随着讲课过程逐步显示。这样有利于学生抓住重点。引入时,可采用多种多样的动画效果,也可伴有清脆悦耳的音响效果,以引起学生的注意。

(3)要采用合适的字体、字号与字形文字内容的字号要尽量大,选择的字体要醒目,一般宜采用宋体、黑体和隶体。对于文字内容中关键性的标题、结论、总结等,要用不同的字体、字号、字形和颜色加以区别。

(4)文字和背景的颜色搭配要合理文字和背景颜色搭配的原则一是醒目、易读,二是长时间看了以后不累。一般文字颜色以亮色为主,背景颜色以暗色为主。以下列出几种具有较好视觉效果的颜色搭配方案。文字颜色/背景颜色白色/蓝色白色/黑色白色/紫色白色/绿色白色/红色黄色/蓝色黄色/黑色黄色/红色

2、声音的设计

CAI 软件中的声音主要包括人声、音乐和音响效果声。人声主要用于解说、范读、范唱,在CAI 软件中应用较少。软件中,合理地加入一些音乐和音响效果,可以更好地表达教学内容,同时吸引同学们的注意力,增加学习兴趣。一段舒缓的背景音乐,可以调节课堂的紧张气氛,有利于学生思考问题。

音乐和音响效果的设计时应注意:

(1)音乐的节奏要与教学内容相符。重点内容处要选择舒缓、节奏较慢的音乐,以增强感染力,过渡性内容选择轻快的音乐。

(2)音乐和音响效果不能用得过多,用得过度反而是一种干扰信息,效果适得其反。

(3)背景音乐要舒缓,不能过分的激昂,否则会喧宾夺主。

(4)要设定背景音乐的开关按钮或菜单,便于教师控制,需要背景音乐就开,不需要就关。

3、图形、图像、动画、视频的设计

CAI 软件中,图形、图像、动画、视频图像占较大比重,设计得好,可以起到事半功倍的教学效果。反之,也会起到负作用。

(1)图的内容要便于观察图形、图像等画面设计要尽可能大,图的主要内容处在屏幕的视觉中心,便于学生观察。

(2)复杂图像要逐步显示。对于较复杂的图,如果一下子显示全貌,会导致学生抓不住重点,也不便于教师讲解。应随着教师讲解,分步显示图形,直到最后显示出全图。

(3)对于动画和视频图像,应具有重复演示功能。

对于动画和视频图像,学生可能一次没看清,最好设计重复播放按钮,教师可以根据教学实际,重复播放。

注意事项

(1)注意色彩的合理应用

色彩的应用可以给课件增加感染力,但运用要适度,以不分散学生的注意力为原则。如:色彩搭配要合理,色彩配置要真实,动、静物体颜色要分开,前景、背景颜色要分开,每个画面的颜色不宜过多。

(2)尽量加入人机交互练习。

设计CAI 软件时,适当加入人机交互方式下的练习,既可请同学上台操作回答,也可在学生回答后由教师操作;这样做能活跃课堂气氛,引导学生积极参与到教学活动中。

第9篇:超声与次声教学设计范文

关键词:mBot机器人 创新教育 智能交通 Arduino

中图分类号:G420 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)05(a)-0210-02

1 mBot机器人介绍

mBot是一款为素质教育而生的低门槛“机器人小车”,是实现跨学科综合素质教育STEAM[1]的载体,借助mBot机器人开展教育是培养学生创新能力的有效途径[2]。mBot 机器人分为硬件和软件两个部分,硬件是标准化的电子零件,由mBot机械部分、mCore控制板两部分组成,同时配有一个简易遥控器可供拼装完成后直接“驾驶”;软件部分使用基于Scratch2.0[3]开发的图形化编程软件mBlock,通过{牙直接实现操控mBot APP。mBlock根据需求编制一个程序,将其下载到mCore,由mCore控制mBot机器人完成动作。

mBot机器人与智能玩具的区别在于它可以使用软件mBlock进行二次开发,在其上加载一些传感器可以实现不同的功能。该次课程设计用3个mBot机器人模拟制作一个智能交通系统,用实例来讲述创新课程设计过程。

2 智能交通系统分析

课堂以智能交通系统为主题,激发学生讨论,讨论结果形成一个简单、完整的交通系统由3个部分组成智能汽车、智能红绿灯、智能车库。具体功能如下描述。

(1)智能汽车,用mBot机器人模拟汽车的行车过程,前进、左右转弯、倒车,同时用指示灯颜色和不同的声音区分不同状况,以给出警戒和提示;车上安装超声波传感器,便于安全倒车;汽车的行驶过程用遥控器控制。

(2)智能红绿灯,根据路段车流量设置红绿灯间隔时间,绿灯结束后有3 s的黄灯闪烁;指示灯亮,并用LED数码管显示剩余时间。在mBot机器人的主控板mCore上安装两个设备,一个是LED灯作为红绿灯使用;另一个是4位数码管用来显示红绿灯时间,用RJ25接口线将两设备与主控板连接。

(3)智能车库,用超声波传感器来检测有无车辆入库,若有,则用舵机控制横杆抬起,若无,则横杆落下。若在超声波出现故障时,则用机械遥感手动控制横杆起落。mCore主控板接3个设备:一是超声波传感器,用来检测门前有无车辆;二是遥感,便于应急时手动控制;三是舵机,其上安装横杆,接收超声波传感器信号,控制横杆起落。

3 课程设计

将智能交通系统课程设计分基础、应用、创新3个阶段来讲述。

(1)智能汽车:对汽车的踩油门、松油门过程用键盘上的“按下、松开上移键”命令来控制;脱机时,将“按下上移键、松开上移键”命令用红外遥控器上的上下箭头代替,便于脱机控制。由于红外线遥控器控制命令以判断形式出现,须将其加入条件控制结构。其它转向功能与前进类似。

基础功能完成汽车的机械行驶前进、后退、左转、又转,同时配备相应的指示灯;通过键盘上的4个方向箭头完成在线控制,使用图形化模块如表1的在线命令。通过学习让学生熟悉mBlock软件界面,学会图形化模块的拖拽方法和技巧。教学内容适合小学5、6年级学生。

应用级在初级基础上将控制方式改为遥控器控制,实现脱机运行,模块指令如表1的脱机命令。由在线命令转为脱机命令模块结构简单,但加入了选择判断,使学生的思路更加条理,同时查看对应模块生成的arduino程序如表1的Arduino 代码,熟悉arduino语法结构。教学内容适合中高年级学生。

创新能以初级为基础,加上应用级训练具有的逻辑思维能力和读代码能力,可以创造性地实现不同功能,当软件给出的模块结构不能满足要求时,可以在arduino的编辑器IDE手写代码来完成。高级阶段,每个学生的作品不一样,教学呈现个性化,适合大学生和电子类爱好者。

(2)智能红绿灯:定义一个变量time用来计时,将红绿灯持续的时间设置为循环次数,每次延时1秒,将变量time值减1,用LED数码管显示变量time值,达到计时效果。假设绿灯持续时间为30 s。

教学内容属于中级,增加了循环结构和变量设置,红绿灯持续功能用循环结构来实现,显示时间用变量赋值来完成。对中小学生,变量概念不易于理解,可用解应用题时的设未知数知识点来变通。对这部分内容的创新可以横向拓展,由红绿灯联想到路灯、声控灯、跑马灯、led显示屏等。

(3)智能车库:设置3个变量s、x、y、s用于存储超声波传感器测得数据,x存储摇杆x轴移动的距离,y存储摇杆y轴移动的距离;s小于10时,表示有车通过,横杆抬起,否则,横杆落下;x大于y表示横向移动,横杆落下,y大于x表示纵向移动,横杆抬起。其执行arduino程序如下,等待两秒是保证车安全通过。

相比上面教学内容增加两个难点:一是逻辑关系复杂包含顺序、选择、循环结构的嵌套,在理清逻辑关系的基础上才能驾驭;二是熟悉Arduino编程语言语法结构,并用其将逻辑关系表达出来。创新应用可在深度上挖掘,设计出更智能化的作品。

4 结语

创新教育是一种培养学生创造与创新能力的新型教育方式,提倡在真实情境下学习、从生活中学习。该次创新教育课程设计内容选自与学生接触紧密的智能交通系统,以此为主题展开讨论,激发学生兴趣,引导学生关注生活,树立处处留心皆学问的学习理念。

创新课程采用项目化的教学方式,由智能交通系统为中心,向外发散到智能汽车、智能红绿灯、智能车库,每个部分又引出更多的知识点(如,智能红路灯引出路灯、流水灯、led灯等),丰富创新课程教学内容,体现知识有用性;创新课程教学目标区别于传统课程的知识堆砌[5],强调知识的横向纵向联系。创新课程没有标准答案,每个学生的想法都是智慧的萌芽,都会得到老师同学的认可,找自己的存在感,参与意识更强烈;更容易保持学习的激情、增强学习信心,在学习的过程之中更容易生成新的创意。

创新课程是课堂教学的有效补充,将基础教育获得的碎片化知识整合,结合实际加以应用,强调知识的有用性,从而调动学生的学习积极性,培养学生的创新、实践能力。

参考文献

[1] 梁森山.中国创客教育蓝皮书[M].北京:人民邮电出版社,2016.

[2] 万佑红,将国平.机器人教育与大学生创新能力培养的探索[J].电气电子教学学报,2005,27(4):6-8.

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