周建文
云南省临沧卫生学校 云南临沧 677000
【摘 要】随着卫生职业学校的改革与发展，信息技术在教育教学中的不断深入，建设高质量和高水平的机能实验室已然成为一项重要规划。本文对我校近年来引进的NH—JCT生物信号采集系统在实验教学中的应用进行探讨。该系统能较大的提高实验室教学效率和教学质量，得到师生的广泛好评。通过生物信号采集系统促进医学机能实验室建设，对学生综合能力的培养和提升、学校科研工作等将产生积极的影响。
【关键词】NH—JCT生物信号采集系统；医学机能实验室；实验教学
医学机能实验室是多学科有机融合形成的综合性实验室，部分公共课程和多数医学基础课程都可在机能实验室开展实验教学活动。卫生职业学校医学机能实验室建设仍以开展医学课程实验项目为主，主要开展不同条件下生物电信号以及非电信号的观察、记录及分析研究。随着学校信息技术在教育教学中的不断深入发展，医学机能实验室不仅能够有效的提高实验教学质量，同时也逐渐成为师生科学研究的重要阵地。我校近年来着力建设医学机能实验室，引进了4套NH—JCT型信息化一体机生物信号采集处理系统，保障了医学基础课程能够顺利和高效的开展实验教学活动。
1 NH—JCT生物信号采集系统简介
1.1 简便易用的操作系统
该系统采用Windows操作界面，可在Windows7、Windows10等主流平台上运行；系统高度整合了Office办公平台，实验数据能够灵活导出Word、Excel文件，方便后续打印、共享、讨论和研究。此外，所开展的实验项目都有预设置参数选择，也可根据需要进行调整并保存，因此实验项目具有可扩展性。
1.2 高性能转换器和多通道放大器
该系统配置有高性能A/D转换器，在实验数据动态显示、动态存盘等方面性能优良。多通道放大器可完成生物电、血压、气流量、计温、PH值测定以及心电波型等相关实验数据的采集，在此基础上还可动态进行微分、积分、频谱分析等数据处理。
1.3 完备的实验项目体系
该系统几乎涵盖了所有生理学实验教学项目，主要实验模块包括：肌肉神经类、循环类、呼吸类、消化类、感觉器官类、中枢神经类、泌尿类，以及减压神经放电、血压、心电同步、脑电图等。在病理生理实验模块中，可完成高钾血症、急性左心衰竭、肠系膜上动脉闭塞性休克、呼吸运动的影响因素、急性呼吸功能不全、尿生成的影响因素和急性肾功能不全等实验项目。在药理学实验模块中，可完成药物量效关系实验、神经系统药物相关实验、心血管相关药物实验，以及心律失常分析、心功能测定、心电监测等实验项目[1]。
2 利用NH—JCT信号采集系统高质量开展教学活动
2.1 做好仪器设备使用培训
在利用系统开展实验教学活动前，应对授课班级学生开展仪器设备的使用培训，从而为今后实验项目的顺利开展打下坚实基础。除常规实验室规章制度、各项安全事宜外，重点对NH—JCT系统的硬件组成和软件操作模块开展培训工作，熟悉物理通道输入接口和刺激输出接口，注意开机顺序。此外，教师可事先准备一份简易实验项目，再利用同步演示功能重点对采集频率、通道模式、扫描速度、灵敏度、时间常数、滤波频率等对实验结果影响显著的实验参数进行示范调节操作。
2.2 合理制定实验教学内容和目标
针对目前卫生职业学校具有不同专业层次的办学特点，教师应根据专业需要和学生实际科学合理的制定实验教学内容和目标，从而保障取得良好的教学效果。此外，卫生职业学校实验教学学时多设定为2学时，对于一些实验内容较为繁杂的实验项目，如“影响动脉血压的因素”、“影响尿生成的因素”等时间极为紧张，因此教师需科学合理的取舍操作项目和制定教学目标，实验室可事先完成实验动物的称重、系统开机等准备工作以节约时间，教师应指导学生做好课前预习准备，实验结果可放到理论课中开展分析、交流和讨论。
2.3 利用同步演示功能提高教学效率
我校机能实验室配合NH—JCT生物信号采集系统，配置有主屏演示系统和分屏演示系统两大模块，教师可任意选择某个实验操作平台对所有学生实验操作平台开展“直播”演示，教师可对难度较大的实验操作和实验过程中学生存在的共性问题开展集中演示教学，从而促进实验教学活动的顺利开展、提高实践学习效率。同步演示在提高教师教学效率的同时，还可通过生动形象的示教而激发学生的学习兴趣，更好地锻炼和提高学生的动手能力，在师生互动交流等教学环节方面也起到积极作用 [2]。
2.4 通过“示波、记录、分析”功能使实验教学能够“高大尚”
NH—JCT生物信号采集系统包括示波、记录和分析3个环境，通过示波功能选择可选择频率谱、相关图、微分、积分、直方图等实时处理模式。
记录功用模块则可将当前实验结果的波形以及此后采集的信号实时记录到硬盘上。当记录状态停止或打开已记录存盘的文件，系统可对记录的波形进行测量、分析、编辑和打印。在整个实验教学过程中，此3个功能模块使得实践学习更具操控性，高效的智能化分析过程和完整规范的实验报告打印结果，使得实验教学也能“高大尚”，对提高学生学习积极性、探究问题的主动性具有促进作用，同时也能够较好的培养学生的科研意识和科研能力。
3 NH—JCT生物信号采集系统在机能实验室建设中的优势及成效
配置现代生物信号采集系统的机能实验室与传统生理机能实验室相比，实验室可开展的项目更加齐全和多样，结合一体机式的设计保障了高效、有序的开展实验教学，对师生开展科研工作也有很大的促进作用。NH—JCT生物信号采集系统的引进对我校医学机能实验室建设具有积极的促进作用，保障了医学机能实验室实验开出率，对提高教师科研能力也具有积极作用。
首先，系统采用师生熟悉的Windows操作界面，方便的参数预设、智能高效的结果分析和参数的可调可存性既有利于科研工作，又使得实验操作更加规范、结果更加可靠。实验数据可导出规范的Word、Excel，便于在教师间数据共享和讨论研究，促进实验项目的改进和参数完善。其次，实验项目数据导出、实验过程高清录制、数据自动分析、剪辑功能、实验项目的回放和共享等有效的推动了信息化教学的开展，能够制作高质量的实践教学微课、慕课。通过生物信号采集系统，实验的成功率和教学效果得到了提高，学生对实践学习产生更佳浓厚的兴趣，提高了实验教学的效率[3]。
4 对现代医学机能实验室建设的思考
4.1 强化实验室安全管理工作
随着医学机能实验项目得以广泛开展，实验管理部门应注重实验室安全管理工作。一是要注重生物安全工作，特别是动物安全性管理，以避免人畜疾病的传播；二是要注重物理安全工作，强化动物实验中器械操作和仪器设备使用过程中的各类安全意识；三是要重视化学安全管理工作，特别是实验所需麻醉药品的管理；四是要注重对学生的安全教育引导工作，不断增强学生安全意识。
4.2 注重师资队伍建设
学校现代化医学机能实验室建设完成后，教师能否熟练掌握仪器设备的使用、熟悉实验项目的各项参数设置、熟练掌握实验项目的操作流程，将直接影响实验教学的顺利开展。多数卫生职业学校由于医学机能实验室建设起步较晚，学校传统机能实验室可开展的医学机能实验项目较少，要想充分利用现代信号采集系统来提高教学质量乃至科研工作，教师队伍的培训学习必不可少。
4.3 提升医学机能实验室的作用
医学机能实验项目往往耗时长、观察项目多，部分实验项目在常规2学时的教学活动中是很难完成的。卫生职业学校在人才培养模式改革与创新过程中，应逐步对实验教学的特殊需求进行调整。此外，教师应重视实验教学的课前准备、教师组预实验以及对预实验的分析改进工作，以教研组为单位开展医学机能实验项目的教学过程和实验结果的交流讨论制度，以此来推动医学机能实验室在提升学生实践能力和教师科研工作等方面发挥应有的作用。
4.4 重视实验动物和特殊药品的贮备
多数卫生职业学校往往缺乏有效的实验动物贮备，甚至实验所需的麻醉药品等购买困难，对实践教学活动的顺利开展影响较大。随着医学机能实验室实验项目的逐步开展，所需实验动物仅靠零散外购是无法满足教学需要的。随着医学机能实验室的不断发展和教学需要，成立校内实验动物养殖基地和配置专职人员是势在必行的工作规划。
总之，卫生职业学校应重视现代化医学机能实验室的规划和建设，无论在提高学生学习积极性、培养学生科研能力，还是在提高教师实验教学质量等方面都起到积极的促进作用。通过发挥其先进仪器设备和智能化结果分析的优势，为学生搭建良好的学习平台，从而充分调动学生积极性，引导学生向深层次医学领域探索[4]。同时，现代化医学机能实验室的普及使用对学校信息化教学和教师开展科研工作等也将产生积极影响。
参考文献：
[1]ZH—JCT型信息化一体机生物信号采集处理系统使用户手册.2019
[2]兰凤英.BL-420VHD同步演示系统在我校机能学实验教学中的应用[J].中国现代教育装备,2020(19):10-11.
[3]王立便,汤小秀,黄文伟,马旭辉,保加佳.BL-420N 生物信号采集系统在高职生理学实验中的应用研究[J].教育现代化,2019,6(96):278-279+288.
[4]王小荣,张玉平,姜华,杜舒婷,赵小祺,张立民,郭亚雄,冯妞妞,郜思齐,赵自刚.PowerLab生物信号采集系统在医学机能学教学中的应用与体会[J].卫生职业教育,2019,37(15):112-114.