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信號是信息的載體，具有多種形式，如聲音、圖像、光、電等。不論是CT圖像、MRI圖像、超聲圖像還是心電信號、腦電信號，都是信號的一種。我們通過各種手段和途徑獲得人體信號之后，需要對其進(jìn)行一系列的信號處理操作才能得到相關(guān)的醫(yī)學(xué)信息。例如，從母體腹部采集到的胎兒心電信號僅10~50μV，腦干聽覺誘發(fā)響應(yīng)信號＜1μV，如何將這些微弱信號從噪聲和干擾中提取出來，是我們需要思考的問題。實(shí)際上，我們可以利用《信號與系統(tǒng)》的相關(guān)理論和算法對這些微弱的人體信號進(jìn)行濾波、分解、增強(qiáng)、變換、檢測、特征提取等分析，削弱信號中的多余內(nèi)容，濾除目標(biāo)信號中混雜的噪聲和干擾，進(jìn)一步將目標(biāo)信號變換成容易分析與識別的形式，以便于輔助醫(yī)生進(jìn)行臨床診斷與治療。

由此可以看出，《信號與系統(tǒng)》這門專業(yè)基礎(chǔ)課在BME本科教育的過程中起著舉足輕重的作用。同時，《信號與系統(tǒng)》要求學(xué)生具備一定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和電路分析基礎(chǔ)。因此，我們在制定教學(xué)計劃時，應(yīng)該針對不同基礎(chǔ)的學(xué)生制定不同層次水平的教學(xué)計劃，以課堂教學(xué)與實(shí)踐并重，以由淺入深、由粗到細(xì)、重點(diǎn)突出為原則，建立在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題，在課堂中探討問題，再回到實(shí)踐中解決問題的教學(xué)模式，以利于學(xué)生更好地掌握課程的知識要點(diǎn)，為他們今后的工作和研究打下良好的基礎(chǔ)。

把握課程思想，創(chuàng)新教學(xué)方法

《信號與系統(tǒng)》既承接了先修課《電路分析》等課程，又為《數(shù)字信號處理》、《醫(yī)學(xué)圖像處理》等后續(xù)課程奠定了基礎(chǔ)。主要討論連續(xù)時間信號與系統(tǒng)，研究確定性信號經(jīng)線性、時不變系統(tǒng)傳輸與處理的基本理論。此課程由《電路分析》中的微觀電路過渡到宏觀系統(tǒng)，以系統(tǒng)的觀點(diǎn)來研究信號處理過程及結(jié)果。因此，如何創(chuàng)新教學(xué)方法，以培養(yǎng)學(xué)生的整體系統(tǒng)思維方法，讓學(xué)生理解課程理論知識在實(shí)際中的應(yīng)用，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，成為我們的課程重點(diǎn)。我校堅實(shí)的醫(yī)學(xué)、生物學(xué)研究基礎(chǔ)，為BME專業(yè)的本科生提供了大量的研究問題與數(shù)據(jù)。2011年，我校BME系與美國通用電氣公司（GeneralElectricCompany，簡稱GE）建立聯(lián)合培養(yǎng)基地，加強(qiáng)BME專業(yè)理論及技術(shù)交流。

我們通過邀請醫(yī)學(xué)、生物學(xué)和GE公司的相關(guān)專家針對醫(yī)學(xué)信號問題、顯微鏡下的生物圖像問題以及CT、MRI等設(shè)備的圖像處理系統(tǒng)問題做報告，讓學(xué)生了解《信號與系統(tǒng)》的應(yīng)用領(lǐng)域，以及在此領(lǐng)域中可以解決哪些具體問題、如何解決這些問題，讓他們帶著問題去學(xué)習(xí)。在講授課程的過程中，教師除了講解一些重要基礎(chǔ)理論之外，還要強(qiáng)調(diào)課堂互動，以某一信號的處理為例，激發(fā)學(xué)生們的小組討論熱情，在無形之中培養(yǎng)他們的動腦解決問題的能力和動口表達(dá)交際的能力。除了課堂授課之外，我們也需要重視課下交流，鼓勵同學(xué)們針對自己感興趣的問題提出一些想法，也可以通過電子郵件、群討論、博客、論壇等形式增強(qiáng)交流溝通，讓課堂學(xué)習(xí)與實(shí)踐應(yīng)用相結(jié)合，促進(jìn)同學(xué)們對此門課程學(xué)習(xí)的積極性和主動性。

豐富教學(xué)手段，重視專業(yè)術(shù)語

《信號與系統(tǒng)》課程的突出特點(diǎn)是數(shù)學(xué)公式多，利用數(shù)學(xué)工具解決生物醫(yī)學(xué)問題。如何把枯燥的理論學(xué)習(xí)和公式推導(dǎo)轉(zhuǎn)化成易于理解的形象思維過程是我們需要探索的方向。我們根據(jù)課程特點(diǎn)，重視課件制作，適當(dāng)?shù)乩寐曇簟赢嫷仁侄危黾诱n件的生動性。另外，可以結(jié)合教學(xué)軟件的應(yīng)用，實(shí)時演示一些計算過程或理論，如信號的相乘、相加、分解等，加深同學(xué)們對課堂內(nèi)容的理解。為了更好地發(fā)展BME這一新興學(xué)科，積極應(yīng)對經(jīng)濟(jì)全球化、教育國際化挑戰(zhàn)，培養(yǎng)適應(yīng)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會進(jìn)步要求和具有國際合作意識、國際交流與競爭能力的復(fù)合型、外向型人才，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，我們需要盡快轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)思想和育人理念，融會中西方先進(jìn)文化和科學(xué)成果。因此，在《信號與系統(tǒng)》的教學(xué)過程中，有意識地讓學(xué)生掌握一些信號處理方面的英文專業(yè)術(shù)語，為他們今后的學(xué)習(xí)、研究和工作打下一個良好的基礎(chǔ)，是十分必要的。一方面，教師可以在課件制作上下功夫，將教材中出現(xiàn)的與BME相關(guān)的專業(yè)名詞以圖像加文字的方式加以顯示，有利于學(xué)生對專業(yè)詞匯的理解和記憶。另一方面，由于本課程的課時限制，課堂上只能分配少量的時間來學(xué)習(xí)英文專業(yè)術(shù)語，教師可以鼓勵學(xué)生在課外閱讀英文原版教材AlanVOppenheim的《signals&systems》（第二版），并結(jié)合麻省理工學(xué)院《信號與系統(tǒng)》公開課，邊學(xué)習(xí)邊思考，培養(yǎng)學(xué)生的思維方式，也可以鼓勵學(xué)生閱讀外文文獻(xiàn)或心電圖機(jī)、B超等醫(yī)療儀器說明書的形式來進(jìn)一步學(xué)習(xí)，使學(xué)生初步具備檢索、閱讀國外專業(yè)書籍和文獻(xiàn)的能力，拓寬BME本科生的學(xué)習(xí)視野，為將來先進(jìn)醫(yī)療儀器的研發(fā)儲備知識。

挖掘應(yīng)用實(shí)例，強(qiáng)調(diào)實(shí)踐教學(xué)

《信號與系統(tǒng)》教學(xué)離不開醫(yī)療儀器實(shí)驗(yàn)室。我校各大附屬醫(yī)院擁有先進(jìn)的醫(yī)療設(shè)備，為BME專業(yè)的學(xué)生提供了得天獨(dú)厚的資源優(yōu)勢。通過“看”各種醫(yī)療儀器如何采集人體信號，經(jīng)過哪些變換之后顯示在電腦屏幕上，來了解信號的產(chǎn)生過程，以及信號在各個系統(tǒng)中的處理過程。通過“聽”醫(yī)生對各種醫(yī)療儀器原理、使用方法及需要改善的功能等問題的介紹，了解信號處理領(lǐng)域亟待解決的問題，并在學(xué)習(xí)課程的過程中，分析問題、解決問題，提高科學(xué)研究的素質(zhì)和開拓創(chuàng)新的意識。通過動手“做”各種小儀器，如便攜式生理信號檢測儀等，將課堂所學(xué)的理論知識與實(shí)踐應(yīng)用相結(jié)合，提高自主解決問題的能力。在進(jìn)行此類設(shè)計性、綜合性實(shí)驗(yàn)時，一方面可以鞏固《電路分析》、《模擬電子技術(shù)》等課程中的硬件設(shè)計知識，另一方面可以學(xué)習(xí)Matlab和Labview等仿真軟件，以此構(gòu)筑軟硬結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，與實(shí)際應(yīng)用緊密聯(lián)系，在夯實(shí)學(xué)生的理論知識的同時，增強(qiáng)他們的實(shí)踐技能和創(chuàng)新能力。

結(jié)束語

我國生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)業(yè)2020年發(fā)展目標(biāo)：“形成企業(yè)主導(dǎo)、醫(yī)產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)品創(chuàng)新體系和新產(chǎn)品開發(fā)能力；高性能診斷治療設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)自主發(fā)展能力大幅提升，產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)水平達(dá)到國際先進(jìn)水平，規(guī)模化進(jìn)入國際市場。”這給廣大教育工作者們帶來了更大的挑戰(zhàn)。我們需要緊跟社會需求的腳步，利用多種渠道和資源，從教學(xué)實(shí)踐中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，探索醫(yī)科院校該課程的教學(xué)模式、思路和方法，充分調(diào)動學(xué)生的積極性，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，為后期專業(yè)課學(xué)習(xí)和專業(yè)人才培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。

作者：孟雪陳月明何文勝梁振高天昀袁媛王奕單位：安徽醫(yī)科大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院醫(yī)學(xué)工程部