郭敬
江汉大学医学院 湖北 武汉 430056
摘要：为大力推进机能学实验教学方法的改革，提高生理实验教学的质量，该校于2019年在机能实验室配备了BL-420I信息化集成系统。该文介绍了BL-420I系统的组成和结构特点，以及在该校机能学实验教学中的应用情况。
关键词：BL-420I信息化集成系统；医学机能学；实验教学
当今社会随着信息化科学的迅猛发展，医学教育也面临着非常严峻的挑战。在生理学实验教学中，生物机能学实验系统一直承担着非常重要的角色，改变了传统的生理实验教学模式[1]。20世纪90年代出现了生物机能实验系统的更替，现代的生物机能实验系统逐步取代了传统的实验系统。国内外许多大学和研究所积极地开发和研制生物机能实验系统的软件程序，经过几代产品的应用和发展，国内许多高等医学院校大都应用成都泰盟科技公司的产品。
2009 年教育部和卫生部联合发布的《关于加强医学教育工作提高医学教育质量的若干意见》中提出,在本科医学教育标准化的过程中,要创造性地加强和改进教学工作,坚持基础理论、基础知识和基本技能的教学要求, 加强理论与实践的结合, 并充分利用现代信息技术, 以推进教学改革的进程[2]。医学生能力、素质的培养必然要依靠高校教师知识的传授和必要的实践操作，这就要求对实验教学进行改革。传统实验教学方式和手段存在诸多问题，特别是硬件设备系统老旧，实验模块未能及时更新，难以适应现代教育的发展，引入新的教学手段迫在眉睫。在新技术新方法不断应用于临床的大背景下,医学教育也在需要不断地更新和完善教育理念及相应教具、设备系统等。
一、BL-420I生物信号系统组成及特点
BL-420I生物信号采集与分析系统是成都泰盟公司的最新产品，它的主体系统包括 HF-12 可移动机能实验平台和 BL-420生物信号采集与分析系统。该系统更加智能化并具有更加完善的实验操作系统。国内不少院校通过采用BL-420I生物系统进行教学发现学生表现出强烈的学习兴趣，实验数据更加准确，并通过示教过程全程录像，可以让学生更加扎实的掌握实验操作流程并发现自己的错误，提高了实验教学质量[3]。
BL-420I最明显的特征就是视频具有分屏功能,同时将信号输出到显示器和投影仪，同时配备了SONY 高清数码摄像机,支持摄像机高清录像回放和实时观察。这样就可以在学生人数较多的情况下，也能保证每个学生能够观察到整个实验的操作流程，避免了“围观式教学”，特别适合中国国情。因此掌握并将该操作系统应用于机能学实验教学当中，可以更加完善和优化目前的教学效果。
二、研究意义
机能学实验是生理学教学的重要组成部分，机能学实验教学承担着训练学生基础医学操作技能的重任,要求教师能够在教学中引导学生通过学习和操作,掌握正确使用实验仪器的方法,通过操作实验仪器完成相应的机能学实验，获得相关的实验数据，进而将课堂教学中的理论知识消化理解,激发和培养学生的创新意识和科学研究精神,可以将具体的理论知识转化为实践操作能力,进而利用所学知识进行自主设计创新性实验。在本科阶段就能够参与教师的科研课题,同时具备申请大学生创新课题的能力,为将来的学习和科研工作打下坚实的基础[4]。
但是近年来随着综合设计性实验的进行以及对医学生实践操作技能要求越来越严格, 生理学实验室原有RM6240生物信号采集系统已使用10年，该实验系统已经不能满足目前创新性教学和学生探索性实验的需求。今年在高校专项资金的支持下,我校医学机能实验室对教学实验室进行了设备升级改造。一共配备6套 BL-420I信息化集成化信号采集与处理系统。系统硬件包括 4 通道信号采集系统、数码摄像机、360度回转的摄像机支臂、内置分析软件和多媒体实验学习资料,包括部分电子教材、录像和虚拟实验操作等。可移动机能实验平台采用一体化设计原则,同时集成了实验桌、生物采集系统、呼吸系统、测温系统、照明系统以及同步演示系统。设备存放可收纳一些常用实验设备,防止实验时桌面混乱. 实验台表面采用耐酸耐碱盐等材料。BL-420I生物机能实验系统能观察生物机能活动并采集和测量相关的实验数据，从而加深学生对所学理论知识的理解和强化，是具有测试分析一体化且准确可靠等特点的现代化教育技术［5-6］。
三、BL-420I生物信号系统的教学效果
在以往的机能学实验教学过程中,初次进行动物实验操作时,基本的实验操作往往由任课老师进行示教操作。生理实验课中常用的实验动物有麻蛙、家兔等。学生第一次接触到麻蛙或家兔时, 授课老师会把该动物的基本操作技能, 如坐骨神经的制备, 家兔耳缘静脉麻醉和动脉插管等操作为学生演示一遍, 方便学生学习和记忆。但在每实验室30人的教学环境下, 以往老师的示教只能是“围观式教学”,不能使每一个学生受益, 很多学生由于无法看清老师的示教而不能正确地完成实验操作, 大大降低了学生的学习兴趣和学习效率 [7]。 应用网络化的BL-420I系统后, 我们在教学过程中可同步演示教师屏幕, 其实验操作过程还可通过局域网同步出现在该实验室每台学生机的屏幕和多媒体投影幕布上, 学生在自己的座位上就可全程清晰地学习到实验操作的全部内容。在学生自己动手操作的过程中, 如有遗忘,可在计算机上随时回放老师的示教过程录像。这样, 在整个实验过程中,学生表现出强烈的学习兴趣,思维活跃,学生实验操作的积极性和主动性充分地被调动起来, 动手能力得到大大增强[8], 提高了实验教学的质量。
BL-420I生物机能实验系统具有信号感应敏感、刺激器波形可通过调节参数获取适合观察结果的波形、通道多等优点。传统教学应用的生物机能实验检测手段会因为对检测标本信号感应不敏感，导致对信号较弱或者复杂的实验信息难以看到结果，而采用 BL-420I生物机能实验系统能够得到很好的实验结果; 而且可同时动态跟踪检测并显示出4个不同通道的生物电信号或张力、压力等生物非电信号的波形，并可对实验数据进行实时存储以及分析。传统生物机能实验的检测与分析分离，造成标本来回移动而最终导致活性降低甚至活性消失。而 BL- 420I生物机能实验系统检测分析一体化，应用简单又科学。BL-420I生物系统采集信号时可直接初步观测结果，同时也具有在计算机上利用分析软件将数据进一步分析处理功能。实验过程中，学生可以及时地对实验结果进行处理，不再需要使用手工或电子计算器处理数据，提高了实验结果的准确性、真实性和科学性。同时 BL-420I生物机能实验系统功能强大，操作简单灵活，对于学生而言该实验系统容易掌握。而且一套仪器综合了多种仪器的功能，检测实验模块多，不仅有生理学经典的实验模块，还增加了一些相应的病理生理学实验模块，学生不需要更换仪器就能完成多种实验。这种创新性提高了学生独立进行综合实验的能力［9］，该系统更加有利于学生掌握生理学的相关知识和操作，提高实验教学的质量。
参考文献：
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[3]. 马建秀,马艳庆,宋 雷,张丽景,郭 忠.应用信息化集成化设备提高医学机能学实验教学质量[J].西北民族大学学报(自然科学版),2020,41(117):75-78
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[9]. 汪财生，周旭章，俞超．完善实验室开放机制 加强应用型人才培养［J］. 教育教学论坛，2012，56( 17) : 213 － 214．