前两年主要学习数学与物理及入门性计算机科学基本原理；第三年完成基本的计算机科学课程，并要求选修和拓展学生的理论基础；第四年鼓励学生就自己感兴趣的方向和课题进行学习和深入的理解（均为选修课）。进一步说，国外大学计算机科学专业关于计算机专业特色课程的公共要求简单明晰，仅包括计算机科学导论、数据结构与软件原理、计算机体系结构I/II、系统编程、大程序设计项目、计算理论入门等，而多达2427学分允许学生可按计算机科学、科学计算（计算机科学与工程）、数学三大方向分轨选课（参见表3所示）；而其中在计算机科学方向给出系统、数据库、图形学、人机交互、编程语言、人工智能、信息安全、网络8个子方向，在科学计算方向上给出航空宇宙工程、应用数学、天文学、大气科学、生物学、生物医学仪器、生物分子工程、化学工程、化学、控制、电子工程、工程机械学、环境工程学、遗传学、地质学、制造工程、材料科学、机械工程、建模与仿真、神经系统科学、原子工程、运筹学、优化、物理学、等离子工程、心理学、放射学工程、机器人学、信号与图像处理、统计学、结构工程等30多个子方向，并给出细化且较为明确的各69学分的选课指导和教学要求。
“医学电子学”课程综合设计研究
刘杰
（北京交通大学计算机与信息技术学院生物医学工程系，100044）
摘要：医学电子学是电子技术、生理学、物理学和计算机等学科综合交叉的课程，是生物医学工程专业的主干课程。进行医学电子课程综合设计是提高生物医学工程专业教学水平的重要环节。本文以多生理参数检测为线索，结合学生认知的规律，进行理论、仿真、实验、课外实践和研究性学习一体化的综合教学过程设计。教学实践表明，医学电子课程的综合设计激发了学生的学习兴趣，提高了学生自主学习能力和医学电子的综合应用能力。
关键词：医学电子 综合设计 理论教学 实践环节
医学电子学是将现代电子技术、计算机技术与医学相结合，实现人体生理信息检测和诊断的理论与技术。通过医学电子课程的学习，使学生了解医学电子学的基本概念和原理，掌握医学电子学的基本方法，具有分析和解决医学电子理论和技术问题的能力。“医学电子学”是现代生物医学工程技术的核心，是生物医学工程专业的主干课程和专业课程，因此，“医学电子学”课程的教学质量直接影响学生的专业素质与能力。“医学电子学”课程的综合设计旨在提高学生医学电子知识的整体性和综合应用能力。
一、课程设计原则
“医学电子学”课程是多门课程交叉的综合性课程，因此，“医学电子学”课程的设计应重视各课程之间的关联性，把握课程的整体性和普遍规律，加强对知识的整合和集成应用。“医学电子学”课程的核心是医学电子测量仪器，因此，“医学电子学”课程设计应以医学电子仪器为线索，综合医学、物理学、电子技术和信息技术等学科，将理论教学、实验、课外实践和研究性学习融为一体，从而把握“医学电子学”课程的整体性和综合应用，使学生思维方法、实践能力和科学研究方法得到系统训练。由于心电、血压、血氧、脉搏、呼吸和温度等生理参数检测电路是“医学电子学”的核心内容，因此，以多生理信号检测电路为实例进行多环节的综合课程设计。第一环节的理论课程设计突出课程的逻辑关系和知识主线，阐述生理信号检测的系统特性，采用纠错法分析电路原理；第二环节结合仿真、演示、实验和研究性学习等多种教学方式进行综合设计，突出理论实验一体化教学；第三环节提出研究性问题，引导研究性学习模式。这种理论、实践和研究性学习一体化的综合课程设计原则符合学生的认知规律和知识体系结构，有利于学生构建专业知识体系和综合应用能力。
二、理论教学设计
医学仪器通过测量人体实现人体生理信号的重现，它是生理信号产生、特性和检测原理的宏观体现。从逻辑上看，生理信号产生的微观机理是生理信号特点的基础，生理信号特点又决定着生理信号测量原理和方式，生理信号的测量原理和方式则构成了医学测量仪器的基本结构和功能。因此，根据知识的内在逻辑结构和学生的认知规律，以医学信号的产生、特点、测量原理和电路结构为线索进行理论课程的设计。
1.生理信号分析
分析人体生理信号产生的微观机制，以此引入生理信号的特点；由生理信号的特点阐述生理信号检测的物理和医学原理，再由检测的原理分析其电路的结构和功能。以心电信号检测为例，心电信号产生的机理是心脏自律性的电活动，通过体内容积导电传到身体各处，心电信号的这一特点决定了可在人体皮肤放置电极的测量方式。根据电极放置的位置引出标准的连接方式，在此基础上，依次引入十二导联的概念。通过上述层层递进的逻辑关系，体现生理信号检测理论知识的整体性和连续性。
2.测量电路的模块化分解
生理信号的特性决定了检测电路的结构和功能，以此对电路的结构和功能进行分析。生理参数检测包括对心电、血压、血氧、呼吸和温度等多生理参数进行测量，各电路模块结构完整独立。为了分析多参数生理参数检测仪器的电路原理，将整个仪器系统进行模块化分解，明确各模块总体功能，再对各模块进行细分，实现从宏观至微观的全面分析过程。
3.纠错法分析电路
对具体模块电路进行原理分析是医学电子学课程的基本要求和重点内容之一。以往都由教师对电路原理进行逐一详细分析，学生只是被动地接受，缺乏主动意识和思考精神，学习效率不高。为了提高学生的学习兴趣，将上述各模块电路原理图进行人为改动，在典型电路处设置错误点，让学生在分析电路原理图时找出错误并加以改正。以心电信号检测为例，在心电图机威尔逊网络、前置放大、控制电路和后置放大电路等处设置错误点，如改变威尔逊电路连接方式、晶体管的极性、运算放大器极性和差分放大器结构等。学生必须认真阅读电路，反复分析电路原理才能找到错误，然后对错误电路进行更正。通过电路纠错法分析电路，不但激发了学生的学习兴趣，提高学习的主动性，而且加深了对电路原理的认识和理解。
三、实践环节设计
实践教学环节是“医学电子学”课程教学的重要环节。在以往的教学中，实验教学单独设课，与理论课程相互分离。这种分割式的教学方法不利于学生综合知识的形成。因此，打通理论与实践的壁垒，采用仿真分析、仪器解剖、开放模块演示设计和课外实践等环节，使理论与实践教学有机融合，提高学生医学电子的综合应用能力。
1.医学电子电路仿真分析
仿真实验技术的飞速发展对传统实验方法提出了新的挑战。利用虚拟仿真实验辅助医学电子教学可以起到事半功倍的效果。在医学电子课程的设计中，利用Multisim 仿真软件模拟心电电路的仿真，学生既学习了仿真软件的使用，又学习了电路基本原理。通过高级Proteus 仿真软件，进一步学习复杂和智能化医学数字电路的仿真。仿真实验克服了传统实验的限制，延伸了实验空间。学生不仅可以学习电路的结构和原理，而且激发了学生的思维想象空间。
2.医学仪器的解剖式教学
为了提高对医学仪器的感性认识和动手操作能力，组织学生动手拆装和测量实际医学仪器。将原有电路按直观的方式重新安排和布局，标出各电路模块的位置和测试点。通过实际测试进行现场演示，使学生感受真实的仪器环境，从而对医学仪器结构和原理有更深刻的感性认识。
3.开放式动态模块设计
多生理参数监护仪是医学电子学的典型仪器。现有的多生理参数监护仪器内部结构复杂，而且外部测量无法显示测量的动态过程。例如，其无法显示血压的动态测量过程，只能显示收缩压和舒张压的大小。针对这一问题，本着化繁为简、化难为易和化整为零的原则，设计了各种模块化采集电路，包括心电、血压、脉搏、呼吸和血氧等检测模块等，再将所有模块组合成开放式多生理参数检测的动态演示系统。相当于将实际复杂的监护仪器内部暗箱打开，使学生对监护仪内部结构一目了然。为了演示电子血压计测量血压的动态过程，设计了动态电子血压计模块，由Labview 虚拟仪器工具设计生理信号采集软件，实现生理参数信号的实时采集、显示与分析。学生亲自测量自己的心电、血压和脉搏等生理参数，能够直观地看到电子血压计打气、放气过程中脉搏和血压的动态变化，使血压测量原理和过程清楚地呈现出来，不仅增加了学生的兴趣，而且加深了学生的感性认识和对测量系统的理解。
4.探索课外实践环节
为了拓宽学生视野，采取走出去、请进来的方式，让学生去企业或医院参观。我们与北京松上医疗合作，请企业工程师进行现场技术讲解，使学生深入企业全方位地了解医疗仪器生产过程，提高学生学习兴趣和感性认识。到实习医院相应的科室参观，学习和了解医学仪器的临床使用和功能。通过这些方式的课外实践环节，加深了对所学知识的理解，了解医学仪器的实际应用，开阔了学生的视野。同时，也为今后的实习和就业打下了良好的基础。
四、探索研究性教学模式
在完成基本的理论及实验教学后，针对教学难点和重点提出带有研究性的问题，引导学生进行研究性学习，以此探索研究性学习模式。对提出的研究性问题，要求学生自己查资料、进行方案设计和撰写报告。讨论课请学生上讲台发表自己的见解，并请其他同学进行提问和讨论。该环节不仅加深了学生对关键知识的理解，而且提高了学生综合应用能力和创新思维能力。例如，动脉硬化的检测是带有研究性的问题，需要利用已有的医学电子知识进行动脉硬化检测方案的综合设计，最后通过在课堂上进行研讨取得了良好的效果。
五、课程反馈
医学电子课程设计的最终目的是提高学生的学习积极性和学习效果，因此，及时了解学生的学习效果是十分必要的。通过问卷调查和座谈等方式了解学生的学习动态，对调查结果进行统计分析，找出存在的共性问题并及时加以解决和改进，以保证实际教学效果和质量。
六、结束语
本文针对“医学电子学”课程的特点研究了医学电子课程综合设计模式，该模式将理论、仿真、动手操作、演示和研究性教学等诸多环节进行有机结合，形成医学电子课程的整体知识，提高学生的医学电子综合应用能力和研究性学习能力。医学电子课程综合设计的教学实施已取得了良好的效果，今后将进行更深入的研究与探索。
参考文献
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［6］蔡建新.生物医学电子学.北京：北京大学出版社，2000.
“编译原理”课程实践教学的研究与实践
丁丁，于双元
（北京交通大学计算机与信息技术学院，100044）
摘要：本文分析了实践教学对提高学生实践技能，培养学生创新能力、科研能力及团队合作精神的重要意义，并结合“编译原理”课程实践教学方面的开展情况，初步探讨实践教学改革在组织形式、选题、方案设计与方案实施、考核与评定等方面的相关举措。
关键词：编译原理 实践教学 综合性实验
一、引言
“编译原理”是北京交通大学计算机与信息技术学院重要的专业基础课，也是一门理论性和实践性都很强的课程。作为课堂教学的继续，“编译原理”实践教学环节对学生理解编译原理及相关知识发挥着重要的引导作用。2005年以来，“编译原理”课程成为校级精品课程，我们在进行理论教学建设的同时，更加强了该课程实践教学方面的工作，措施之一就是改进和优化实验课程的设置，分层次、立体化地安排实验课程的内容，从而加强对学生动手能力的培养，促进学生基本技能和工程实践能力的提高。
二、实践教学的目标
实践教学是本科基础教学的一个重要环节，对本科学生来说是一种素质教育。尤其是对理工科学生而言，课程实践是一种必要的基础训练。而事实上，许多学生都存在着重理论轻实践的思想，对实践教学的重要性认识不够。所以，大学生毕业后动手能力较差的现象普遍存在。
对实践教学重要性的认识，既有学生的因素，也有教师的原因。由于学生对于实践教学重要性的认识有个过程，教师的积极引导是很有必要的。另外，学生兴趣的激发也需要有一个过程和一个平台，实践教学内容的设置和教学方法在这里就显得尤为重要。
