生物医学工程专业微机原理课程教学改革与实践

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1、生物医学工程专业微机原理课程教学改革与实践　　摘要：微机原理是一门实践性很强的课程，为提升实验教学的效果，体现专业特色，结合特色专业与生物医学工程集成创新实验平台的建设，我们重点对微机原理课程的实验教学进行了改革，将基础实验融入理论课学习过程中，加强综合性专业特色实验。在实验设计中注意与其他专业课程的前后衔接，并配以相关的开放实验，形成课内课外的综合实验体系。实践证明，实验教学改革大大改善了教学效果，提升了学生的创新实验能力，满足行业发展对应用型人才的需求。　　关键词：生物医学工程；微机原理；实验教学　　中图分类号：G642.0文献标志码：A文章

2、编号：1674-9324（2015）50-0087-02　　生物医学工程主要运用工程技术手段，研究和解决生物学、医学中的有关问题，涉及生物材料、人工器官、医学仪器设计、生物医学信号处理方法、医学成像和图像处理方法等，在疾病的预防、诊断、治疗、康复等方面发挥着巨大的作用。南京邮电大学生物医学工程专业是近年来新发展的专业方向，在学校构建以“大信息”为主干的学科专业体系的背景下，基于信号与信息处理强势学科的支撑，通过专业课程教学改革，构建专业集成创新实验平台，凝练专业特点与优势，是提高学生专业素养，培养创新型人才，增强竞争优势的重要手段。5　　现代电子

3、医疗仪器很大一部分采用了基于微机的虚拟仪器设计方法，因此微机原理课程在电子信息类生物医学工程专业的本科教育课程体系中占据着举足轻重的位置。微机原理是一门实践性很强的课程，实验是教学的重要环节。为提升实验教学的效果，体现专业特色，结合特色专业与生物医学工程集成创新实验平台的建设，我们重点对微机原理课程的实验教学进行了改革，将基础实验融入理论课学习过程中，加强综合性专业特色实验。在实验设计中注意与其他专业课程的前后衔接，并配以相关的开放实验，形成课内课外的综合实验体系，以达到同时提升理论基础与实践能力学习的效果。　　一、微机原理课程与生物医学工程　　

4、微机原理课程知识点多、实践性综合性强。课程的目的和任务在于使学生能够较全面深入地了解计算机系统的组成和16/32位微机系统的原理；能够掌握汇编语言程序设计的基本方法以及微机接口的基本原理。需要配备丰富的实验内容，通过理论与实践教学的有机结合，使学生从理论到实践，再从实践到理论的认知过程中获得知识、增强能力。结合生物医学工程专业的特点，我们将微机原理课程的教学总体目标设定为掌握基于微机的虚拟医学仪器的设计方法。　　一般电子专业的微机原理教学会配置与理论课时相当的独立实验课程，而由于生物医学工程专业属于交叉学科，专业课程多，总体课时的限制造成微机原理

5、课程的实验课时配置较少，相应的实验内容也较为简单，综合性不强；另一方面，实验的设计也是沿袭传统微机原理实验的方式，没有很好地体现生物医学工程专业的特色，很难达到原定的课程教学目标。　　二、课程教学改革5　　针对以上问题，我们主要针对生物医学工程专业的微机原理课程实验教学体系进行了系统性的改革，包括课内实验、专业实验教学体系以及开放实验体系均进行了重新规划与设计。　　1.课内实验改革。针对实验课时较少，以及理论教学与实验脱节的问题，我们通过将教学场所从教室改到实验室，在每次理论课教学中都加入了短时间的随堂上机实验，针对该次教学的理论内容设计实验，将

6、实验融入到理论课程中。微机原理的理论内容较为枯燥，单纯地讲述和教师演示的方法不能给学生留下很深的印象，而通过随堂实验的实际操作，学生可以更深刻地理解刚学习的理论知识，并且可以很大地提高学习的兴趣。　　另一方面，通过随堂实验，学生在理论课中得到了基本的实验训练，掌握了基本的编程技能，在专门的实验课时中，我们即可设计一些综合性的有专业特色的实验内容，如心电信号采集系统的设计实验。该实验利用了实验室已有的微机原理实验箱，以及为《生物医学传感器》和《医学仪器原理》课程配置的医学电子教学综合实验箱，实验内容综合了汇编语言程序设计、A/D数据采集以及串口通信

7、等课程知识点，利用随堂实验完成的软硬件功能模块，综合设计实现了一个简单但相对完整的基于微机的虚拟医学仪器，很好地体现了综合性与专业特色。5　　2.专业实验教学体系改革。微机原理课程作为生物医学工程集成创新实验平台建设的一个重要环节，在实验设计中还需加强前后知识体系的衔接，与之相关的专业课程包括《生物医学传感器》、《医学仪器原理》以及《医学信号处理》等。通过对这些课程实验的统一设计，建立完整的实验体系。如我们以心电图信号为线索，在《生物医学传感器》课程中设计了心电传感器实验，在《微机原理》课程中设计了前述的心电信号采集系统实验，在《医学仪器原理》课

8、程中设计了心电放大器设计实验，在《医学信号处理》中设计了心电图分析实验。学生通过这样一系列的理论与实验课程学习，不仅能够更深刻理解各门课