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超声原理基础知识范文1
超声诊断学是医学影像学的重要组成部分，由于超声诊断具有方便、经济、无创和可重复等优势，日益受到医学界重视，其临床应用范围日益广泛。因此，提高超声诊断教学水平，无论对医学影像专业还是临床专业的学生都非常重要。然而，由于超声诊断学是声学、医学和电子工程技术相结合的一门新兴学科，知识面广， 概念、原理多而复杂，所以教学中难点较多[1]。结合超声诊断学的特点，笔者认为要搞好超声诊断教学必须注意以下几点：
1 改进教学方法
超声诊断是用探头扫查不同部位组织器官获得断层图像，即声像图，继而应用相关医学基础和临床知识对其进行观察分析，从而作出疾病诊断。因此超声诊断学是一门形态学科，在教学过程中必须通过大量的超声图像给学生以深刻的感性认识，才能使之充分理解和掌握所学过的理论知识。显然，以往所用传统的纯理论式教学方法，即依靠授课老师以板书、绘图等来表达，既抽象难懂又枯燥无味，难以取得理想效果。随着现代计算机技术的飞速发展，多媒体教学技术日益完善，丰富了教学手段和教学模式。在超声诊断学教学中，要注重运用多媒体技术，因为它能以丰富的声像图、动画效果及声音等将教学内容形象直观地展现给学生，使抽象的知识形象化、简单化，从而使学生更易于理解和掌握教学中的难点及抽象内容。比如什么是强回声、低回声或无回声，什么是声影或“彗星尾”征等，传统教学方法难以清楚表达，而多媒体技术却能很好地解决这些问题。当然，在超声诊断教学中，也不能单纯使用多媒体教学，还要根据授课内容，采取其他教学方法或与多媒体手段相结合，优势互补。
2 注重基础知识教学
2.1 医学专业基础：声像图是以解剖形态学为基础，根据各种组织结构间的声阻抗差异用明暗之间的不同灰度来反映回声有无和强弱，从而分辨解剖结构的层次，显示脏器和病变的形态轮廓和大小及某结构的物理性质。一幅声像图只是组织器官的一个断层或切面图像，若改变探头位置或方向即可获得任意不同的图像。因此，在超声诊断教学中，必须重视人体解剖知识教学，使学生扎实掌握正常人体的解剖，尤其是断层解剖，并且要有较强的空间想象能力。例如在讲授先天性心脏病的超声诊断时，必须首先让学生掌握正常心脏的胚胎发育和解剖。只有在掌握了正常心脏各房室腔结构、房室瓣膜特点、大血管位置关系及正常冠状动脉起源等基础之上，才能学好正常心脏的扫查方法和图像识别，继而学习各种先心病的超声诊断和分型等。声像图不同回声的形成，与不同器官和病变的组织结构密切相关。例如，液性结构为无回声，实质性结构呈强弱不等的各种回声；均质性实质结构为均匀的低回声或等回声，非均质性结构为混合性回声；钙化或含气性结构则呈强回声且后方伴有声影。所以，要学好超声诊断还必须扎实掌握不同器官的正常组织学和不同疾病的病理变化特点。随着超声医学的迅猛发展，目前的超声影像学已不再局限于反映人体的解剖和组织病理改变，还可用于活体器官(心、血管、肾等)的功能研究，近年来新型微泡造影剂的逐步应用更使得超声进入了分子影像学领域。故要学好当代超声诊断学，除了有扎实的解剖学、组织学基础外，还必须掌握生理、病理生理、生化、甚至分子生物学等基础。因此，必须通过教学使学生掌握扎实的医学专业基础知识，而且要能把这些知识与声像图有机地结合起来，在大脑中建立起正确的器官立体结构和相互之间的毗邻关系及组织学、病理变化特征等，从而达到真正理解、掌握的目的。
2.2 理工基础（声学、电子工程和计算机）：超声检查是利用超声诊断仪发射的超声波来扫查人体、诊断疾病的。而且目前我国的超声诊断医生与放射影像科或国外超声诊断不同，没有技术员和诊断医师之分，仪器操作和诊断要一人完成。因此要提高超声诊断教学效果，就必须加强相关理工基础教学，使学生掌握超声波的声学知识、超声成像的基本原理及超声设备的构成、性能及操作技术等。只有这样，学生将来在进行超声检查时，才能根据每个病人的具体情况选择恰当的扫查方法并随时调节仪器，获得满意的声像图，同时也才能学会识别和避免超声检查过程中的伪像，如多次反射或旁瓣效应所致的假界面等。近年来超声设备的发展空前迅猛，而这与计算机技术的日新月异发展息息相关。另外，以计算机为中心的超声图像存档及传输系统(PACS)、图文工作站等在国内医院正逐步广泛应用。要充分利用这些先进的设备和技术，还必须使学生具备扎实的计算机基础。
3 锻炼过硬的临床操作技能
超声诊断学与其他影像诊断方法最大的区别在于超声诊断除了理论上掌握其诊断方法之外，还要掌握操作手法[1]，熟练调节仪器，而且其经验依赖性较大。因此，必须重视临床见习和实习课教学，锻炼学生过硬的临床操作技能。要使学生熟练掌握如何扫查出并尽可能清楚地显示具体病灶及其图像特征的技能，包括仪器条件的选择、病人、探头放置部位、扫查方法及切面等。只有首先获得了理想的声像图，才能进一步对其进行分析判断，最终达到诊断疾病的目的。临床操作技能光靠传统的见习方法即由带教老师示范和讲解，学生重点观摩是无法掌握的，必须要求学生在临床实践中多动手操作，刻苦锻炼，才能不断积累经验，提高水平。
4 注重培养临床思维能力
超声诊断是通过对声像图进行观察分析，从而作出疾病诊断。怎样才能对错综复杂的图像进行正确分析并诊断疾病，显然，除了掌握人体解剖学、组织学等医学基础及超声成像基础外，还必须掌握内、外、妇、儿等临床相关学科的知识，具备一定的临床思维能力。和其他医学影像技术一样，超声诊断的临床思维特点也是以形象思维为主导，并结合各种基础医学知识和临床医学知识进行综合分析。也就是以形象的观察为基础，经过概括后形成解剖和病理的概念，再结合临床资料分析判断，推测出某种图像是属于哪些疾病的可能性[2]。在超声诊断过程中，一定不能单纯地“看图论病”。因为可能有一些图像病变表现典型，易于判断，但也会有一些图像病变不典型或存在“异图同病”，或不同病变可有相同图像即“同图异病”。例如，不同程度和病期的高血压性心脏病，其超声表现类型也不同：在外周阻力明显增高而心输出量相对低又无心衰时，主要表现为左心室壁向心性肥厚，即呈肥厚型；而心输出量相对高或反复心衰的患者，左室壁可表现为离心性肥厚或变薄，心室腔扩大，即扩张型；高血压合并冠心病时，可出现缺血或梗死区室壁运动异常，即为缺血型。因此，必须注重培养学生的临床思维能力，以便在超声检查时能够结合有关临床资料，综合分析判断。
5 及时讲授超声新技术
近年来，随着计算机等高新科技的迅速发展，各种新型超声诊断仪不断推出，超声新技术、新知识层出不穷。目前超声成像技术已取得了突破性进展，例如：实时三维成像技术已逐步进入临床实用阶段，多普勒及其衍生的新技术极大地提高了超声在心血管疾病中的应用价值，新型微泡造影剂及其与谐波成像技术的结合，使超声对人体器官组织如心、肝、肾等血流灌注和疾病的研究有了显著提高。作为刚刚进入超声影像领域的学生，除了必须掌握超声基础知识和常见病多发病（包括腹部、心脏、妇产科等疾病）的超声诊断技术外，还要及时了解和掌握超声医学发展的新动态、新技术。这样，掌握更全面、更新的专业知识，既可提高自己的专业技术水平，又能为今后从事科研工作奠定良好基础。因此，超声诊断学的教学内容必须不断更新和调整，应该及时向学生适当讲授新知识、新技术。
参考文献：
[1] 钟秋红. 超声诊断学教学方法的探索与实践[J]. 右江民族医学院学报，2005，27（5）：749.
超声原理基础知识范文2
关键词：静脉血栓栓塞症；医学生；临床带教
静脉血栓栓塞症（venousthromboembolism，VTE）包括了肺动脉栓（pulmonaryembolism，PE）和深静脉血栓形成(deepve－nousthrombosis，DVT)两种临床表现形式。VTE是住院患者常见的疾病，是医院内非预期死亡的重要原因，也是严重危害人民健康的重要医疗保健问题[1]。深静脉血栓形成除与患者年龄、血液粘稠、衰竭性疾病等因素有关外[2]，与患者所接受的治疗也密切相关。骨科作为临床VTE高发的临床专科，对于VTE的治疗及教学承担着重要的角色。我们从平时理论教学及临床带教工作中发现，许多临床实习生感到VTE疾病相对隐匿，很难掌握，不少实习生对VTE疾病相当陌生。由于该类症候群相关授课学时少，难以全面深化，加之临床病例相对较少，集中的实习专科主要为骨科等手术科室及呼吸内科等相关科室，因此临床实习机会相对偏少，学生难以全面掌握。如何在有限的时间内最大限度地提高该类疾病的临床学习效率，激发学生的学习兴趣，为以后的临床工作打下良好的基础，是我们应该认真思考的问题。笔者在多年的骨科学带教实习中不断总结经验，对VTE疾病教学进行了有效的探索，现总结如下。
一、以典型病例为中心，通过“导入式教学法”巩固疾病相关基础知识
我们在临床教学工作中发现，很多的临床医学生对于书本知识的记忆停留在理论背诵阶段，对于典型病例的临床实习并不能很快地与相关理论知识进行融会贯通。举例而言，尽管学生在静脉血栓理论大课的教学中学习到了静脉血栓相关三种因素:①血管壁的改变；②血液成分质量的改变；③血流的改变等[3]。在理论大课的授课中反复强调这些病理生理学及解剖学相关知识，但是，进入临床后，这些知识便成为书本上的“豆腐块”，很难在脑海中建立起三维的理论构架，从而进行临床应用。因此，在VTE疾病的实习课中必须以病例为中心，在病例中发现问题、讨论问题、解决问题。这种病例导入式教学法（casebasedstudy，CBS）在很多的教学论文中被反复提及[4-5]。CBS是根据PBL教学法原理设计以病例为引导的教学方式，其基础在于病例的引入。研究表明，以病例为中心的教学法较传统方法能够提高学生的病例分析水平。我们在2009级临床硕士研究生带教过程中应用CBS教学方法进行了VTE疾病的教学，以临床关节置换术后VTE患者为例进行了教学方法的验证，通过实习生对患者病史、临床症状、体征的全面评估，参照书本理论，提出初步诊断、诊断依据及鉴别诊断，然后提出自己的相关辅助检查，并进行相应治疗方法的设计。最终，较之前的临床教学效果得到了明显的提高。
二、以多元化科室诊治为依托，通过临床多科室协同“三维教学法”培养临床思维能力
VTE疾病的临床发病具有隐匿性、复杂性、个体化等特征，要求临床医生具有扎实的医学基础知识，缜密的临床思维能力[6]。VTE包括了PE和DVT两种临床表现形式。这两种临床疾病又是逐步发展的临床过程。临床中很多患者首先出现下肢症状，主要表现为下肢肿胀及疼痛。为了排除DVT可能，需要下肢静脉超声诊断的介入。在这个过程中，我们会提前与超声医学科带教老师沟通，设计教学方案、教学内容以及实践观摩，组织实习生利用部分学时进行超声影像诊断实践，实际操作中理解血栓的解剖学位置、形态，更好地理解超声影像学诊断对于DVT诊断的必要性，提高实习生疾病诊断临床思维能力。临床还有一部分患者对于DVT疾病需要放射介入治疗，包括静脉滤网植入、静脉血栓取出等手术，这些临床实践课则由放射影像科带教老师进行临床实习带教。但是，毕竟这类患者临床少见，治疗期与实习期不能很好地吻合，我们则通过手术录像和视频教学相结合的方法进行讲解，也能够让实习生更为真实地掌握放射介入治疗方法。部分患者除了发生DVT外，会出现致死性的PE。各临床相关科室都会将这类患者转入呼吸科或重症医学科进一步救治。因此，学生在这两个科室实习期间，我们安排了相应带教老师对PE的相关临床知识及治疗原则进行带教实习，补充并全面完成VTE疾病多元化的诊治方案学习，综合性地培养学生临床思维能力。我们将这种由临床多学科协同参与的带教模式称为“临床三维教学”法，即治疗中心（临床科室）、诊断中心（影像科室）及培养对象（实习生）三维互动的教学模式。这种教学模式要求在统一的带教方案下各带教单元制定各自的带教模式、流程、时间与考核方法，以实习对象为中心进行全方位的诊疗临床思维培养，让学生不局限于单一实习单位的生产实习，全面的提升实习生的实习兴趣，同时潜移默化地提高实习生的临床思维能力。在2009级临床型硕士研究生带教过程中，我们就应用三维教学防范对VTE疾病的教学，以临床关节置换术后VTE患者为例进行了教学方法的验证。骨科承担主要的临床实习平台，超声医学科及影响医学科提供诊疗技术平台，呼吸科及重症医学科提供再次的临床知识讲授，实习生对临床出现的VTE患者从基础到临床，从诊断到处置，全面地接受了相关基础知识及诊治原则培训，最终，我们发现实习生对VTE疾病诊治有了深刻的理解，掌握了什么样的患者需要警惕、考虑VTE患者需要进行什么样的检查、如何提供治疗方案原则等知识，较之前的临床教学效果得到了明显的提高。
三、以复杂的疾病转归特点为切入点，通过典型临床案例培养学生医德医风，同时提高规避临床医疗风险能力
现代医学的生物—心理—社会医学模式[7-8]对临床实习医生的医德提出了更高的要求。现阶段，我国的医患矛盾比较突出[9]，而医学生对人文社会科学的学习及人文情操的培养不足。因此，我们在VTE疾病的带教中有意地利用临床失败案例所积累的经验教训来启发学生，让他们认识临床不光是对疾病的诊疗，更是对人文的关怀，一定要以医德为重心，倡导道德素质与技术素质并重，这样才能让实习生在今后的工作中展现医学人文情操，更好地利用自身医学知识服务于人民群众。另一方面，我们通过对典型临床失败案例的病例讨论，将临床失误及治疗差错的相关背景介绍给学生，通过与学生的互动交流让他们从内心中体会到临床治疗的缜密性，逐步培养临床思维能力。让他们认识到医疗无小事，再小的医疗忽视都可能会造成难以挽回的结局。通过带教老师的示范，从日常查房到风险谈话告知，学生可以在实习过程中学习如何完善诊疗细节、规避诊疗风险，提高临床工作中规避医疗差错及风险的能力。
四、以临床问题为导向，通过“研究式教学法”培养科研思维及创新意识
医学生必须注重临床与科研两方面的培养才能符合创造型、开拓型、实用型的培养目标。培养研究型、复合型医学人才是我国医学生培养的方向。杨炼红等[10]在八年制的神经病学见习中提出了研究式教学法的概念，并发现该模式不仅能提高学员的理论考核成绩，还提升了学生对见习的满意度。我们借用了“研究式教学法”这一概念，在日常的生产实习中将VTE疾病近年来所提出的诊疗指南进行讲解，将目前临床遇见的新问题进行提问，以发散式的教学方法鼓励学生进行文献查阅，引导学生发现一些具有研究价值的问题并进行小课讨论。最后由带教老师将问题凝炼后指导学生搜集相关资料，形成具有一定研究价值的科研材料。在此过程中，实习学生的科研思维得到一定程度的锻炼，有些甚至写出了具有临床研究意义的临床论著。我们在以往的带教实习中，在VTE疾病B超诊断方法的教学过程中，有同学结合血栓的病理学基础提出是否能够通过利用血栓的软硬程度进行血栓的诊断。受这个思路启发，我们进行了临床资料收集，最后与超声医学科合作完成了《彩色多普勒超声检查联合超声弹性成像对初次全髋关节置换术后下肢深静脉血栓形成的分期诊断价值》临床研究论文[11]。由此我们认为，研究式教学法对于医学生科研能力的培养十分重要。
五、结语
临床实习是临床医学生向临床医师转变的关键环节，是医学临床工作与科研工作的基础。我们在临床医学生VTE疾病的带教过程中，以典型病例为中心，通过导入式教学法巩固疾病相关基础知识，以多元化科室诊治为依托，通过临床多科室协同“三维教学法”培养临床思维能力，以复杂的疾病转归特点为切入点，通过典型临床案例培养学生医德医风，同时提高规避临床医疗风险能力，以临床问题为导向，通过“研究式教学法”培养科研思维及创新意识，克服临床实习期短、教学难度大的困难，在有限的时间内最大限度地提高学生对VTE疾病的临床学习效率，激发学生的学习兴趣，取得较好的临床实习效果。
参考文献：
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超声原理基础知识范文3
关键词：介入超声；教学
Abstract：Interventional ultrasound is an important part of ultrasonic medicine.To investigate the main points about studying the interventional ultrasound and suggest the teaching method on ultrasound guided needle biopsy in intership.It's difficult to grasp the knowledge about ultrasound for few hours of class ，the teaching mode introduced in this article may be improve this situation and increase the efficiency of teaching.
Key words：Interventional ultrasound；Teaching
超声医学是影像医学的重要组成部分，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]。近年来介入超声发展迅速，可应用于实质性脏器病变的穿刺活检，穿刺抽液，超声引导下乳腺肿块切除术，超声引导下射频消融术等，其中超声引导下穿刺活检因为应用广泛，较易掌握，是一名合格的超声医师必须掌握的临床操作，也是医学生应该熟悉的超声课程。但目前，介入超声仅占课堂教学的两个学时，而实践课没有安排，因此希望学生仅从教师的课堂讲解中，了解超声引导下穿刺活检的具体操作方法有较大难度，因此如何利用学生短暂的实习期就尤为重要。
1目前介入超声诊断的教学形势
随着现代医学的迅猛发展，超声诊断在一些临床学科诊疗疾病过程中已成为必不可少的诊断手段，由于超声具有实时、灵活、无放射性、准确性高等优点，成为临床穿刺活检的首选引导方法。目前超声医学教学尚存在以下问题：①超声医学相关课程较少，主要课程仅有医学影像学、超声诊断学等。非医学影像专业超声医学课时所占比例极小，甚至超声诊断学仅作为选修课程之一，而医学影像专业的必修课超声诊断学，也因学时较少，教学效果很难得到保证。②教材内关于超声造影、三维重建、弹性成像、血管内超声、介入超声等新技术、新设备、新知识的教材也较少[2]。③课堂理论教学和实践教学二者不能很好的结合，超声诊断是实时动态的过程，不是静态断层图像，因此课堂教学所学理论内容难以通过实践课一一显示，学生动手能力训练少，重理论轻实践成为普遍现象，学生操作技能、诊断能力还有待加强。④介入超声属于有创检查，常规的实践课时安排极少甚至没有排课，因此如何利用学生超声科轮转实习期了解并且基本掌握介入超声的操作要点以及适应症就非常重要。
虽然各所学校超声教学存在的问题有所差异，但上述问题的存在还是较为普遍，这在一定程度上制约了学生综合能力的提高，作为超声诊断教师，如何使学生在学习的过程中，既能把握理论知识，又能将实践与理论很好的结合，就必须积极改善学生培养方式，充分利用目前的信息系统、先进设备加强实践教学，提高教学效果。
2加强理论知识与实践相结合
目前，在超声教学的授课中，由于超声成像原理抽象复杂，学生短期内很难掌握，教学效果不太理想。超声检查有灰阶超声、彩色多普勒血流成像、M型超声等多种实时显示方式，不同于其他影像学检查，图像的成像及观察都是在动态中进行，检查不受时间限制，这是超声检查的极大优势。超声扫查是一个连续的过程，不同的角度、手法可以产生无数个切面，这也是学生不容易掌握的难点。因此将超声教学分成两大部分，在课堂讲解中，将原理、超声图像改变、临床医学有机结合，使学生了解超声诊断的要点、适应症、诊断价值。而超声各个切面的具体操作手法及技巧应安排在实践课重点讲授，同时结合动态图像，回顾理论课的内容。这样既节约了课时，又保证了教学效果。
介入超声诊断学属于实践性较强的学科，涉及到解剖学、病理学、临床医学等多专业的基础知识和临床知识[3]，扎实的理论知识是顺利完成介入超声检查的前提条件。在实习中应教会学生，除了要具备较强的超声诊断能力，还要建立一定的临床思维，只有这样全面分析，才能增强介入超声的成功率，减少病人的痛苦，增加介入超声的临床诊疗价值。更重要的一点是，作为一种有创检查，必须要让学生充分认识到介入超声的风险，掌握各种临床操作的适应症、并发症及相关处理方法。
3实践课中的具体授课方法
超声诊断学是形象思维学科，介入超声需要有很强的空间观念，尤其是建立良好的立体思维习惯对介入超声的顺利操作意义重大，而学生脑海中的解剖断层图像，很难与实时动态图像相联系[4]。因此学生在实习期接触超声图像时，教师的一个主要任务就是帮助学生充分了解器官的立体结构和相互间的毗邻关系，改变学生的平面断层观念，将静态断面图像与动态图像之间进行转换，建立空间观念，帮助学生养成立体思维的习惯，将有利于理解、分析图像，提高穿刺的准确性。
目前介入超声临床应用最多的是超声引导下穿刺活检术。首先要让学生掌握穿刺活检枪及活检针的使用方法及原理，在正式穿刺之前反复练习直到熟练掌握活检枪的使用，在操作的实施过程中，可以让学生参与活检针的安装及标本的收集，培养学生的动手能力，激发学习兴趣，提高学习的主动性，增强学生的自信心。结合具体病例，实地讲解穿刺活检的适应证，强调适宜探头、相应型号穿刺针的选择，穿刺活检的进针部位、角度、深度。穿刺点的选择至关重要，比如肝脏占位穿刺活检一般选取肋间或肋下进针，针道距离尽可能短，占位表面应覆盖一部分肝脏组织，穿刺应避开重要血管及脏器，根据占位大小选择取材长度等等。
不同的脏器穿刺活检术既有共性，又有差别，首先要掌握共性的部分，然后再了解不同组织器官穿刺的各自特点。因为这是一项与临床密切相关的操作，最好是临床医师在场时现场就该病例进行讨论学习，了解穿刺活检的临床适应症、禁忌症、注意事项、出现并发症时的处理方法，使学生留有深刻的印象。
4培养实际操作能力、认真写好超声报告
实习中适当给与学生上机机会，具体操作中应该强调注意病人、探头部位、穿刺点的选择及穿刺中应注意的事项等关键问题。强调超声诊断特点，超声图像无固定切面，可根据不同检查部位进行任意切面扫查，以清楚显示针道及穿刺目标为最终目的，尽量避开重要脏器、血管，针对不同器官穿刺的超声引导方法，对学生进行有序、系统地训练。在临床实习中，注重对学生影像思维能力的培养，比教师单纯地看图讲解更具有实际意义。
超声诊断报告是超声诊断的重要部分[5]，可以为临床诊疗提供依据，还能为教学和科研提供重要的参考，写好诊断报告有利于学生对临床实习中遇到的病例进行分析总结，如超声引导下穿刺活检的诊断报告就是对整个穿刺过程的简要描述，需要有清晰的思路和对该穿刺的足够了解。教师须认真修改报告，结合自己的临床经验，准确使用专业词汇，客观书写报告内容。
规范的超声诊断报告包括患者的基本信息、超声观察的内容及超声诊断的结果。超声引导下穿刺活检的超声报告内容首先应对穿刺目标作出简单描述，消毒铺巾局麻，穿刺点的选取，穿刺针型号，取材数目、质地、色泽，穿刺中及穿刺结束后患者的反应，若有不良反应还应记录相应的处理步骤及结果等全过程。实际教学中要向学生仔细讲解超声诊断报告的书写要点，并对不同组织器官的穿刺活检给出具有代表性的报告范例。
总之，临床实习教学是课堂教学的重要补充，甚至于在介入超声教学中，其重要性要远大于课堂教学。教师应注重结合临床知识，开拓学生思路，通过实习期间的教学，使学生认识到良好的思维习惯在学习和解决实际问题中的必要性，进一步巩固已学的理论知识，提高学生的综合能力，从而更好的适应今后超声医学发展的需要。
参考文献：
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超声原理基础知识范文4
物联网应用在高校的学科教育中，将物联网智能技术与创新教育紧密联系起来，实现物联网与学科教学内容多方面整合，提升高校学生在物联网技术领域应用和实践能力，推进各学科专业的教学内容和教学方法的改革创新，促进高校物联网相关技术的研究和成果转化，通过对物联网信息平台获取的大量数据信息进行分析和挖掘，制定出切实可行的方案，促进高校产学研合作。
关键字：
物联网；创新教育；应用研究
高校如何培养杰出的创新人才？中国的教育事业发展，需要一系列的技术革新和教育体制改革，如何提高高校教育教学水平，是作为高校的一名教育工作者值得深思的问题。尽管不同教育阶段对学生创新要求有所不同，但对创新意识思维、创新能力的培养是创新教育在不同教育阶段的共同目标，需要改变过去那种传统的人才培养模式。学生根据自己在课堂学到的知识，去创造新的知识，发明新的实用产品。2009年温总理在无锡做了关于“感知中国”的重要讲话后，我国物联网技术迅猛发展，各领域展开深入研究和广泛应用，同时物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一，写入“政府工作报告”。物联网技术在各行业取得的巨大应用成果已经直观地展示在我们面前，善于捕捉现代科学技术是时代赋予我们的专业使命，因此物联网技术与课堂教学完美整合，将会赋予教育更充实的内涵和无限的创造力。对物联网技术在创新教育中的应用进行研究总结，希望能应用物联网技术对教学模式、教学方法提出更宽阔的研究思路。
一物联网在创新教育中的应用现状
我国在“感知中国”的中心无锡市已经形成了自己独特的物联网创新教育示范园区。在上海国际科创中心兴起之际，由上海师范大学教育技术系、华东师范大学、上海STEM云中心、比特实验室联合举办的第一届中美物联网+STEM创新教育研讨会于2015年6月10日在上海师范大学举行。STEM（Science，Technology，Engineering，Math）作为一种教育理想的中国际遇，探索了STEM教育在提升学生设计能力、合作能力、问题解决能力和实践创新能力方面的作用和方法，创建了让全体学生享有创新能力培养的机会，展示了STEM在创新教育中的定位，让在座的老师们了解到最前沿的国际教育发展理念和作为教师应该持有的态度。物联网之父凯文．艾希顿的著作《物联网之父创新与思考的9种态度》最近在台出版，PanX针对台湾的创新教育挑战、科学与经济发展间的关系，以及对台湾物联网产业的建议，凯文．艾希顿提出他的看法，他认为若要让教育有可能持续鼓励创新,要进行长期的努力跟累积。物联网在创新教育方面的研究还是在表层，因此投入精力在这方面研究是很有必要的。
二物联网的工作原理及应用
综合国内外学者对物联网的定义，概括出物联网的本质是实现了物与物、物与人之间的信息交换，物联网是在互联网之上的更高级科技产物，结合网络技术、传感器技术、中间件技术，通过移动智能终端实现智能化识别、管理和控制。物联网具有三大特征，即全面感知能力、可靠传递能力和智能处理能力，业界大致认为物联网可分为三个层次，分别对应感知层、网络层和应用层。底层是用来感知信息数据的感知层，就是利用RFID、无线传感网络GPS等各种传感设备感知各种物体的信息，搜集和获取数据。中间层是网络层传输层，包含各种通信网络，通过相关技术将信息快速传递。接近用户的一层是应用处理层，具有智能处理能力，利用云计算等智能技术，对海量数据的分析和处理，实现智能判断、处理和执行，应用到智能家居、智能交通、智能校园等各个领域。将物联网技术运用到高校教与学的过程中，必定带来教育的新改革。
三物联网环境下的创新教育
创新教育是以培养人的创新精神、创新能力、创新人格为目标的可持续发展的价值教育。使学生具有一定的基本技能，成为一个独立的个体，并善于在学习生活中重新构建，发掘和认识新知识、新方法、新思维，提高创新能力，为我国成为创新型国家奠定人才基础，从而促进我国科技竞争力、经济竞争力和综合国力的全面提升。创新教育的目标就是培养创新意识、创新思维、创新能力、创新情感和创新人格。要加大物联网创新教育教学环境的建设，让学生感知校园、感知课堂、感知教育，使用物联网技术创新课程,学生在学习过程中，把理论与实践联系起来，充分动手动脑，开阔思维，从而提高学生的学习效果，改变了学生的学习方法，促进了学生主体作用的发挥，增强了科技的作用，使传感电子成为学生认知的工具，学生在学习过程中不断认识新事物，有利于培养学生的思维能力，并开发其非智力因素。物联网走进校园，其教学环境需要稳定安全的物联网络，先进的实验室，学习资源库，完善师资队伍，需要教师要有创新的思维能力，又拥有丰富雄厚的工程科学基础知识和较强的科研实力，能在课堂教学中运用独特的创造性方法和技能，有效地提升学生创造力发展。
四物联网在创新教育中的应用案例
为了让学生充分参与到教与学活动中，让学生充分把学到的知识自由应用到实践中，同时给与学生研究的独立性和自主性，提出利用物联网技术设计超声波测距仪，真正理解掌握超声波的特性与原理。应用案例展示——超声波测距仪。
1.超声波测距仪的设计原理分析。超声波是听不见的声波，方向性极强，能量消耗慢，传播距离远，可用超声波来测量距离。需要制作一个超声波传感器，超声波测距仪的原理就是利用超声波收发模块发射一定频率的超声波，本装置设计安装了激光灯，这样就能很好地分辨被测物体，超声波在空气中传播，到达被测物体或障碍物后反射回来，由超声波收发器模块接收脉冲，其所经历的时间是往返时间，这个时间与超声波传播的路程远近有关，s=tv测试传输时间可以测得距离。
2.认识模块和搭建电路。设计用到的模块有超声波收发模块和功能控制模块、语音播放的模块、开关模块和电池盒。主要模块功能：超声波收发模块既可以发射超声波，也可以接收超声波，语音播放的模块对收发的信息进行播报，开关模块和电池盒用于能量的提供。
3.学习与探索。在实验中学习超声波传感器，通过外形设计的过程，其创新思维能力得以开发，获得作品创作灵感，充分发挥学生们的求知欲，创造力，思考力，培养学生对科学知识的兴趣和探索精神，并思索以下问题：（1）超声波对人体有害么？（2）超声波测距仪还可以应用在哪些方面？
4.创新之处。本仪器通过发射超声波来进行非接触式距离测量精度为1cm,量程为0.4m—5.0m。可用于测量房屋尺寸，人体身高等。可以较好地替代传统卷尺，在建筑测量时，简化了单人测量时诸多不便。创新之处是在超声波发射头上安装了用于定位的激光灯，因为超声波是“看不见的光”，这样可以让用户很容易地获知所测目标的位置。
五物联网在高校中的应用前景
1.优化学习环境。学生在教室中布置传感器优化其学习环境，如噪音、光线强度、温度等，为学生提供一个舒适的学习环境。
2.丰富教学资源。所有内容互动，改变固有的学习模式，能利用传感设备获取大量物体的数据用于当前的学习。
3.丰富教学手段。将大量的理论通过实验教学，并进行数字化处理，培养学生对科学知识的兴趣，提高学生的探索精神。
4.培养学生的动手能力和创新思维能力。
5.便于教学管理。例如将物联网应用于学校考勤管理、图书管理、实验室管理和学生的安全管理，从传统的人工管理转化为系统化、自动化管理。
六结语
由于科研环境的影响、科研项目实践性不足和资金的缺乏，使得物联网创新教育受到了很大的约束，需要政府的大力支持，企业、及科研院所进行积极的合作，通过产、学、研进行的优势整合，还需要科技的支持。高校应尽最大努力为师生提供最优的智能化交互教研环境，能利用物联网实时的进行教学测评，注重学生的智能培养，要培养学生的自学能力、研究能力，为更多的学生提供实践技能操作机会，高校培养人才从社会需求出发，满足经济发展和社会竞争的需要。
作者：赵兰枝 单位：内蒙古河套学院理学系
参考文献
[1] 吴功宜.智慧的物联网[M].北京：机械工业出版社，2010.
[2] 潘小莉.物联网在教育中的应用[J].观察,2011,(08):14-16.
超声原理基础知识范文5
关键词：PBL教学模式；无损检测
中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2013）06-0047-02
一、PBL教学模式的由来及其与“无损检测”课程教学的关系
PBL（problem-based learning，也称基于问题式学习），是1969年美国神经病学教授Barrows在加拿大的麦克马斯特大学首创的以问题为基础的学习法，它强调以学生的主动学习为主。在应用中，PBL教学模式把学习设置于复杂的、有意义的问题情境中，学生在教师的积极指导下，偏重小组合作学习和自主学习。从而使学生掌握了解决问题的技能，培养了自主学习的能力。PBL教学模式最初应用于医学教育，后来被广泛地应用到包括教育学、工程学等教学改革中，现已成为国际上较为流行的教学方法[1-3]。
“无损检测”课程是产品质量工程专业的学科基础课，是一门新兴的综合检测技术课程，它是保证产品质量、安全性、可靠性的重要方法和手段。课程的主要内容为：以不损坏检测对象的使用性能和组织结构为前提，应用物理、化学等方法和手段检测产品内部，表面及近表面各种缺陷。要求学生能够灵活运用各种常规无损检测技术及仪器设备等解决工程实际问题。
无损检测技术是大学生在接受基础教育后进行的专业教育。它对学生接触专业技术、建立起专业意识起着极其重要的奠基和启蒙作用[4]。如何通过该课程尽快地培养学生学习本专业的兴趣，建立起专业意识，如何更有效地培养学生的实践能力和综合能力，是“无损检测”课程所面临的十分迫切需要解决的一大课题。但由于“无损检测”课程安排在学生大三第二学期进行，而在这段时间学生由于考研、找工作等客观原因，往往会影响学生对课程的重视程度以及教学效果。因此，探索一套行之有效的教学模式十分重要。为此，通过对国内外同类课题的研究，将PBL教学模式引入到“无损检测”课程教学中。
二、在“无损检测”课程教学中应用PBL教学模式的初步探索
由于教学条件和实验条件的限制，我国传统的专业课教育过多地强调了基本原理技术，而对于学生运用所学专业技术知识解决实际问题的实践能力培养比较薄弱。针对这一主要问题，在“无损检测”课程教学中引入PBL教学模式。为了更好地在“无损检测”课程教学中应用PBL教学模式，以下是设计重点。
（一）设计良好的情景问题
基于PBL 教学模式的情景问题设计是该教学模式是否能够顺利实施的关键。良好的情景问题，不仅要从学生的角度去设置，而且它的复杂程度要适中。它既要兼顾情景问题的科学性，又要考虑到学生对它感兴趣的程度。PBL教学模式相对于传统模式能够最大限度地激发学生的自主学习[5]。良好的情景问题包含了科学研究内容，但它的难度要符合学生的能力。因此，指导教师要从具体的专业课程出发，在掌握学生的基本情况后再结合科研内容给出难度适中的情景问题。
经过上面的分析，结合“无损检测”课程的实际情况以第二章内容超声波检测技术为例设计了四个问题：（1）超声波检测技术的基本原理；（2）超声波检测设备；（3）超声波检测的一般步骤；（4）超声波检测的实际应用。这些问题是课前课程组的教师共同研究设计的，并同相关资料一起发给学生。有了具体问题学生就可以利用图书馆、电子期刊等资源进行自主学习，并按小组进行初步讨论。由于这部分知识的特点，一般讨论的内容集中在第四个问题上，也就是针对不同的检测对象超声波检测的方法不同。由课程组精心设计的具体应用问题出发，学生要讨论哪种超声检测方法更合适以及应用什么设备和怎么进行检测。经过这样的讨论，学生对于课程组设计的四个问题就得到了圆满的回答，并且为课程实验超声波检测做了前期的准备工作。
（二）科学分组，有效监控管理学生
学生在进行问题讨论时不能全班一起进行。因为这样做时，人数过多，容易使讨论流于形式，并且很多学生有了依靠并没有真正参与到讨论中来，不利于调动学生的积极性，起不到PBL教学模式所要求的教学效果。因此，必须将授课班级学生进行分组。如何对学生进行科学的分组？一组中学生过多，就会出现偷懒的现象，不利于激发学生的集体荣誉感，导致工作效率低；若过少，就会出现学生承担的任务量过多，完成的质量不高。因此，有必要预先对小组中的学生进行分工，按工作的不同预安排人数，进行一、两次问题讨论后再微调人数，使其达到最佳效果，以后的教学中都按此分组进行。经过实践发现：针对超声波检测这部分内容，学生一组中6―8人比较合适。
科学的分组也有利于指导教师对学生的监控管理。PBL教学模式和传统的教学模式相比，它突出了学生的自主学习和自主管理方面的内容。这样不仅指导教师的工作量没有减少，反而相应的工作难度增加了。因为在PBL教学模式下，学生的时间和学习进度要靠自己管理，为了收到好的教学效果，也就是为了防止学生疏于自我管理，指导教师要通过有效的形式来对学生进行“监管”。指导教师不仅要掌握学生的完成进度，还要充分发扬学生的自我管理精神，激励他们自我学习的热情，因此为指导教师的工作带来一定的难度。经过多次实践，以超声波检测为例得出，指导教师可以通过旁听学生小组讨论超声波实际应用的案例，或是每隔一周听取一次学生关于设计问题的完成汇报等有效形式对学生的进度和学习的内容进行控制。从而有效地保障了学生的自我学习的实现，为“无损检测”课程教育的顺利完成奠定了基础。
（三）积极引导学生自主学习，合理安排课程时间
学习积极性是指对学业产生的一种能动的自觉的心理状态，它表现为学生个体对学习目标明确，执行计划和实现目标过程中克服障碍的意志努力和积极性的情感。“无损检测”课程相对于其他基础课程来说技术知识比较多，在教学过程中比较枯燥，因而许多学生感到困难重重，其原因，除了基础知识掌握不熟外，就是未有效地调动学生学习专业技术课的积极性和激发他们自主学习的意识。为了有效地调动学生的积极性和增强自主学习的意识，指导教师要从学生的角度换位思考，不仅要给学生足够大的自我学习的发展空间，而且还要充分肯定学生的成绩，鼓励学生取得的阶段性进展，使学生在PBL教学模式的初级阶段就能够充分体会到成就感和荣誉感，这样才能更有效地调动他们的学习积极性，激发他们自主学习的意识，为顺利完成专业课教育奠定基础[6]。学生不仅要有自主学习的意识，而且要会自主学习，这就需要指导教师有意识地进行引导。自主学习包括资料的收集、分析讨论等。学生在基础教育中遇到问题，即使不难也习惯于依赖教师。因此，遇到问题的第一反应并不是自己运用哪些知识能解决它，而是想问老师该怎么办，长此下去形成了坏习惯。PBL教学模式刚好给了他们一个改进的机会。指导教师在指导学生自主学习中，要多给学生建议而不是做法和结论，在实施过程中要注重“引导”而不是“教授”。
由于“无损检测”仅仅是产品质量工程专业的一门专业课，在时间上是有限制的，只有36个学时，因此在教学上如何合理地安排课程时间，也是指导教师必须要考虑的问题。为了增强学生的荣誉感，肯定他们自主学习的成绩，最好能让学生展示自主学习的成果。由于课上时间有限，不能每个组都将自己通过自主学习得到的成果进行演示，而若不进行演示，有可能会影响到学生的积极性。因此对于有代表性的问题解决方案可以在课上安排一或两组进行演示，而所有每次问题的解决方案可以放到课程网站供学生课后学习和交流。这不仅节省了课上的教学时间，而且充分地利用了教学网络资源，扩大了学生自主学习的途径，符合高等教育目前的教学趋势。
（四）进行PBL教学模式的教学效果评价
目前，对于教学效果评价的方式有三种[7]：1.问卷调查。在课程中或结束后，请学生填写预先编制的调查表，了解学生对这种教学模式的看法、建议和期望。2.面谈法。课程中或结束后，每组的代表和授课教师座谈，以便进一步提高学习的效果和改进PBL教学模式的实施。3.期末考试。通过试题对学生进行考核，根据考核的结果与没有实施PBL教学模式前比较，分析和总结实施PBL教学模式后的优缺点。“无损检测”课程主要采用了面谈法和期末考试两种相结合的方式来评价教学效果。
PBL教学模式为产品质量工程专业的专业课“无损检测”课程的开展提供了一个很好的方法。按照这个模式来进行学习，必然会极大地调动学生的学习积极性，并培养了学生自主学习的能力和锻炼了学生的动手能力。可以说，采用PBL教学模式为学生顺利完成“无损检测”课程学习，以至于其他专业课程学习都奠定了基础。
参考文献：
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性研究[J].宁夏师范学院学报，2012，（3）.
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技术教育，2012，（20）.
[3]张秋瑾，朱怡权，周秀宏.PBL教学模式在高等数学教学
中的实践[J].广州航海高等专科学校学报，2012，（3）.
[4]迟宝全，黄镇海.专业技术课教学中PDCA模式初探
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[5][6]迟宝全，黄镇海.专业技术课教育中引入PBL教学模
式的初探[J].农业网络信息，2013，（1）.
超声原理基础知识范文6
1激发学生学习物理的兴趣
11揭示物理学和医学“相融”的历史在教学过程中,应循序渐进地打开学生们的思维。在教学具体医学知识的同时,可先讲解与这些医学知识相关的物知识,例如:生物、护理、生理、生命等学科的知识,然后把这些学科中的一些知识和医学联系起来。其主要是让学生明白三个道理:一是,每个学科之间都有交叉和浸透之处,这是科学整体化的表现和趋势。二是,让学生把医学知识同其他学科联系起来,更好的认识医学知识。三是作为医学研究、工作人员,应详细了解其他学科。例如:物理实验派创始人伽利略年少时是一名医学生。英国医生托马斯·杨发现了光的双缝干涉现象,为光的波动学说提供了有力证据。伦琴发现X射线,让人们第一次看到了活体骨骼影像,从而开辟了医学影像学。居里夫人第一次将放射线引入到治疗中,开创了放射疗法。
12介绍物理学研究成果对医学发展的推动在教学中向学生介绍物理学研究成果对医学发展的推动,让学生了解物理学对医学研究的重要性。例如显微镜的发明使医学研究从解剖水平提高到细胞水平,电子显微镜的发明使医学研究从细胞水平提高到亚细胞水平;X射线衍射技术、波普技术的应用,使医学研究从细胞水平进入分子水平,发现了脱氧核糖核酸的双螺旋结构,实现了医学史上的飞跃。
2课堂教学重概念、稳基础
五年制临床医学专业物理课采用的教材为人民卫生出版社出版,共有十五章,包括力、热、光、电等普通物理学及原子物理知识。书中涉及的内容广泛,教学时间为一学年,每周四学时。在这么短的时间内给学生讲述如此多的知识,教师在教学中应有计划的选取教学内容,在教学中应注重概念的讲述,让学生掌握基础知识,而不是一味的推理演算。在教材中钻难度,对五年制临床医学专业数理基础知识较薄弱的学生而言,只能让学生对物理学习望而怯步。
21在教学中就简避繁,倾向医用物理在教学中应把与医学有联系的物理知识讲透、讲清。例如《液体的流动》一章中先向学生讲述连续方程与伯努利方程两个关于液体流动的基本规律,然后分析血液流动时流速及血压的变化。伯努利方程的推导是一个复杂的过程,由教师演算即可,而学生应重点掌握的是方程中所叙述的内容,以及在医学和生活中的应用。
22教学中注重讲述人体内部的生理过程与物理过程中的密切关联为了让学生在医学知识的学习中打下良好的基础,教学中应注重讲述人体内部的生理过程与物理过程中的密切关联。例如人的神经传导、心电、脑电、肌电等生理过程与电现象的联系,体温调节与热现象的联系,人的机械行走与机械运动的联系,眼的成像原理与光学知识的联系,听觉与声学知识的联系。
23教学中注意介绍一些与医学相关的新知识为了扩大学生的知识面,在教学过程中结合教学不失时机的向学生介绍一些新信息、新进展,拓宽学生的思路。例如超声原理、核磁共振技术、激光及其在医学上的应用等。这些内容新颖,贴近现代医学水平,颇受学生欢迎。
3注重学前预习
由于五年制临床医学专业学生的数理知识较为薄弱,而预习是为了学生在学习前做好准备,对不能理解的内容进行标注,这样教师在课堂教学中讲解的时候,选择性的听取,有助于学校效率的提升。同时,作为教师,还可以安排适当的预习作业给学生,让他们找出本次学习的重点、难点,然后课堂教学时,重点讲解和解答。从形式上来看,课前预习给学生提供了一个自由探索的空间,让学生在没有教师具体指导的情况下亲身感受和学习新知识。从功能上来看,则给学生提供了一个锻炼自学能力的舞台,医用物理教材的特点是知识性、逻辑性强,预习时学生通过查阅资料、分析教材,无形中增强了学生的自学能力。从教学效果来看,有预习的学生对教学内容会提前有一定的认识,同时也有一些困惑,在这种情况下学生通过思考,带着问题来听课,就会有利于提高上课效率。
4组织好课堂教学
