前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的醫(yī)學(xué)影像技術(shù)工作方向主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
[關(guān)鍵詞] 醫(yī)學(xué); 影像技術(shù); 規(guī)范化; 建設(shè)
[中圖分類號(hào)] R445 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673-9701(2010)01-89-02
隨著醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)理論、信息科學(xué)、醫(yī)用物理學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)以及分子生物學(xué)的迅速發(fā)展,醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的使用越來(lái)越廣泛,影像診斷和介入治療不斷拓展新的領(lǐng)域,并向廣深發(fā)展。我國(guó)地域遼闊,醫(yī)療資源分布不均衡,不同醫(yī)院的醫(yī)學(xué)影像技術(shù)設(shè)備和水平有較大差異,即使在同一醫(yī)院也可能使用多種型號(hào)的檢查設(shè)備。同時(shí)影像設(shè)備使用是各自為政、相互否定、互相對(duì)立,不僅造成資源浪費(fèi),更給患者造成巨大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),是導(dǎo)致看病難、看病貴的重要根源之一。而醫(yī)學(xué)影像技術(shù)與臨床學(xué)科有著極為密切的關(guān)系,也應(yīng)不斷完善規(guī)范化建設(shè),達(dá)到診斷治療的要求。要真正做好醫(yī)學(xué)影像技術(shù)規(guī)范化建設(shè)工作,應(yīng)重點(diǎn)做好以下幾方面的工作。
1 領(lǐng)導(dǎo)重視,提高認(rèn)識(shí)
首先必須使規(guī)范化工作得到各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的重視和認(rèn)同,使各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)認(rèn)識(shí)到規(guī)范化工作的重要性及嚴(yán)肅性,對(duì)該項(xiàng)工作給予充分重視和支持,使工作順利地開(kāi)展起來(lái)。同時(shí)做到責(zé)任到人,在具體工作中認(rèn)真做到定人定崗定責(zé)任,這樣只要出現(xiàn)問(wèn)題就可由相關(guān)人員具體負(fù)責(zé)解決處理。
2 完善各項(xiàng)規(guī)章制度,并抓好落實(shí)
首先按照國(guó)家《執(zhí)業(yè)醫(yī)師法》、《護(hù)士管理法》、衛(wèi)生部《放射工作人員健康管理規(guī)定》、《大型醫(yī)用設(shè)備配置與應(yīng)用管理暫行辦法》等法律法規(guī),嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)條例,要求各級(jí)各類從事影像技術(shù)人員持證上崗,對(duì)于新進(jìn)人員要求具備一定基礎(chǔ)理論的前提下,及時(shí)申報(bào)重點(diǎn)培訓(xùn)各類專業(yè)許可證,參加有關(guān)國(guó)家級(jí)考試考核,持證后方可正式上崗。各影像科都應(yīng)有完備的醫(yī)療設(shè)備質(zhì)量管理制度、監(jiān)督機(jī)制、故障應(yīng)急預(yù)案、維修檔案等質(zhì)量管理制度,使影像管理工作做到制度化、科學(xué)化、有章可循。設(shè)備保養(yǎng)制度、設(shè)備維修申請(qǐng)制度、限期修理制度上墻,并抓好落實(shí)。對(duì)各項(xiàng)檢查的原則、步驟、方法、程序、結(jié)果、照片質(zhì)量、報(bào)告書(shū)寫(xiě)規(guī)范、發(fā)放報(bào)告流程、復(fù)查流程等等影像檢查進(jìn)行質(zhì)量控制,量化管理,以便達(dá)到改善影像人員的專業(yè)水平,規(guī)范各影像檢查的標(biāo)準(zhǔn)化流程以
及影像科的科學(xué)化管理之目的[1]。
3 加強(qiáng)技術(shù)人才的素質(zhì)建設(shè)
眾所周知,醫(yī)學(xué)的發(fā)展是以醫(yī)學(xué)設(shè)備的發(fā)展為前提的。站在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像學(xué)知識(shí)及技術(shù)飛速發(fā)展的高度,深刻理解醫(yī)學(xué)、工程學(xué)和技術(shù)學(xué)的多元結(jié)合是當(dāng)今醫(yī)學(xué)影像學(xué)迅速發(fā)展的重要保障?,F(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像學(xué)科應(yīng)以醫(yī)師為主,高素質(zhì)的專業(yè)群體,加上各專業(yè)合理的梯隊(duì)建設(shè)是未來(lái)科室發(fā)達(dá)興旺的根本。只有不斷地充實(shí)自己,參加各種在職培訓(xùn)學(xué)習(xí)、進(jìn)修深造、遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)教育網(wǎng)絡(luò)、專業(yè)學(xué)術(shù)活動(dòng)等,重點(diǎn)學(xué)習(xí)與普遍性學(xué)習(xí)相結(jié)合,必要時(shí)外派技術(shù)骨干到國(guó)內(nèi)外強(qiáng)勢(shì)學(xué)科進(jìn)行重點(diǎn)學(xué)習(xí),視情況聘請(qǐng)國(guó)內(nèi)外知名專家來(lái)院授課,進(jìn)行普遍性學(xué)習(xí)。提高自身素質(zhì)努力去適應(yīng),才能進(jìn)一步進(jìn)行應(yīng)用和開(kāi)發(fā),合理、高效地使用新設(shè)備。加強(qiáng)培訓(xùn),持證上崗。通過(guò)學(xué)習(xí)提高全體醫(yī)、技、護(hù)人員對(duì)影像工作的認(rèn)識(shí),從科學(xué)角度來(lái)看待該項(xiàng)工作。堅(jiān)持人才是發(fā)展第一資源的理念,培養(yǎng)與引進(jìn)并重,加速培養(yǎng)年輕的后備力量,按照國(guó)際慣例進(jìn)行不同等級(jí)醫(yī)師、工程師、技師的規(guī)范化培養(yǎng),加快師資隊(duì)伍建設(shè)步伐,不斷優(yōu)化影像系統(tǒng)的人才隊(duì)伍結(jié)構(gòu),增大碩士和博士比重,使人才結(jié)構(gòu)合理。如本系統(tǒng)無(wú)合適人選,寧可從國(guó)內(nèi)外公開(kāi)招聘,千萬(wàn)不可遷就某個(gè)人或局部利益,否則定會(huì)阻礙學(xué)科發(fā)展,甚至對(duì)學(xué)科造成難以彌補(bǔ)的損害[2]。當(dāng)然還要不斷加強(qiáng)思想政治教育,以理想信念、愛(ài)國(guó)主義、集體主義、公民道德、素質(zhì)教育為核心,不斷探索和拓展醫(yī)師思想政治工作的新方法和新途徑,努力實(shí)現(xiàn)醫(yī)師思想政治素質(zhì)的不斷提高。
4 合理使用設(shè)備
要以最小的、合理化的費(fèi)用達(dá)到快而準(zhǔn)確地診斷疾病為目的,為患者盡量減少負(fù)擔(dān),充分利用先進(jìn)設(shè)備。在影像學(xué)領(lǐng)域內(nèi)各項(xiàng)檢查有很強(qiáng)的互補(bǔ)性和借鑒性,要在應(yīng)用上盡量做到刪繁就簡(jiǎn),互相補(bǔ)充,這樣可以節(jié)省人力、物力、財(cái)力,更重要的是能夠提高診斷水平。同時(shí)醫(yī)生應(yīng)如何合理使用這些高科技設(shè)備,既能準(zhǔn)確及時(shí)地診斷病情,又能減少患者的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),這就必須依據(jù)實(shí)際情況,掌握各種設(shè)備的優(yōu)缺點(diǎn),在一定范圍內(nèi)合理地使用各項(xiàng)影像設(shè)備,提高圖像質(zhì)量。
5 明確工作流程
扣緊從接診到發(fā)報(bào)告的每個(gè)環(huán)節(jié),盡量縮短各環(huán)節(jié)的耗時(shí),利用信息的傳遞,使每個(gè)環(huán)節(jié)運(yùn)作流暢。同時(shí)對(duì)當(dāng)日工作量、各機(jī)房工作量等進(jìn)行統(tǒng)計(jì),使各影像設(shè)備得到更好的發(fā)揮。
6 完善醫(yī)學(xué)影像學(xué)診斷報(bào)告
醫(yī)學(xué)影像學(xué)診斷報(bào)告書(shū)的格式是一種形式,它反映的內(nèi)容必須要符合質(zhì)量保證與質(zhì)量控制要求??v觀目前國(guó)內(nèi)外的診斷報(bào)告書(shū),形式各種各樣,大小與繁簡(jiǎn)程度也不一致。這就要求醫(yī)學(xué)影像科室人員要通過(guò)審閱病歷,了解病情,全面觀察,系統(tǒng)分析,結(jié)合臨床進(jìn)行鑒別、對(duì)照、綜合,按照規(guī)范化的基本格式寫(xiě)出報(bào)告做出結(jié)論。
7 加強(qiáng)規(guī)范化防護(hù)
首先應(yīng)健全防護(hù)管理機(jī)構(gòu)及工作人員防護(hù)檔案,在勞保、休假上給予照顧,落實(shí)責(zé)任、常抓不懈[3]。要熟悉設(shè)備的性能,掌握設(shè)備操作規(guī)程和防護(hù)知識(shí),堅(jiān)持使用最優(yōu)化的原則[4],購(gòu)置鉛圍脖、鉛圍裙,添置鉛帽、鉛眼鏡及各種必備的防護(hù)用品,對(duì)于工作間無(wú)鉛門的及時(shí)給予安裝,各檢查門前增加電離輻射標(biāo)志,各機(jī)房門外增添有文字注釋的工作指示燈,并和設(shè)備聯(lián)動(dòng)。盡量減少患者和自己不必要地照射。對(duì)每一患者的治療總劑量、治療次數(shù)和重要器官的劑量進(jìn)行監(jiān)控;攝片時(shí),對(duì)受照部位的面積應(yīng)嚴(yán)格控制在僅大于膠片(或電子暗盒)面積的10%范圍內(nèi),并使用濾板[5]。對(duì)同位素室核醫(yī)學(xué)科放射源實(shí)行嚴(yán)格進(jìn)貨,嚴(yán)格保管,嚴(yán)格登記,對(duì)放射廢棄物嚴(yán)格按規(guī)定處理,避免造成二次污染。
8 討論
醫(yī)學(xué)影像學(xué)對(duì)臨床醫(yī)學(xué)的發(fā)展及臨床工作的開(kāi)展都是舉足重輕的,重視其建設(shè)與發(fā)展,必將對(duì)臨床醫(yī)學(xué)的發(fā)展起到不可忽視的推動(dòng)作用。我們應(yīng)該本著“以患者為本”的原則,重視各個(gè)環(huán)節(jié)的工作,盡快把醫(yī)學(xué)影像技術(shù)工作納入規(guī)范化管理的軌道上來(lái),使醫(yī)院的資源合理利用、接近并達(dá)到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),必將對(duì)臨床醫(yī)學(xué)的發(fā)展起到不可忽視的推動(dòng)作用。為讓更多的百姓受益創(chuàng)造條件,為醫(yī)院的現(xiàn)代化建設(shè)奠定基礎(chǔ)。
[參考文獻(xiàn)]
[1] 戴建平,祁吉. 醫(yī)院管理學(xué)(醫(yī)學(xué)影像管理分冊(cè))[M]. 北京:人民衛(wèi)生出版社,2003: 67-108.
[2] 劉玉清,醫(yī)學(xué)影像學(xué)發(fā)展方向和學(xué)科探討[J]. 醫(yī)學(xué)文選,2002,2(1):2-3.
[3] 段閔江,張壽清,王咨士. 加強(qiáng)醫(yī)院放射衛(wèi)生防護(hù)規(guī)范化管理的做法[J]. 預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志,2006,2(24):53.
[4] 張?zhí)? X線使用最優(yōu)化問(wèn)題[J]. 實(shí)用醫(yī)技雜志,1996,3(1):34.
【摘要】目的探討第二代雙源CT Flash模式在兒童胸部掃描中的輻射劑量及圖像質(zhì)量。方法回顧性分析近期本院第二代雙源CT掃描小兒胸部病例,按不同掃描方法分組,A組120 kv 50 mAs P=30,B組120 kv 50 mAs P=14,然后對(duì)兩組圖像的圖像質(zhì)量、圖像噪聲、容積CT劑量指數(shù)(CTDIvol)和有效劑量(E)進(jìn)行評(píng)估。結(jié)果兩組的圖像質(zhì)量差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=349,P=062)。CTDIvol、DLP和有效劑量(E)差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=358、215、10,P
11一般資料回顧2010年8月1日~2011年6月1日1~6歲小兒胸部CT檢查60例,按掃描方式的不同分兩組。A組flash模式,B組普通模式,各30例。兩組性別及年齡差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>005)。
12掃描技術(shù)A組flash模式,120 kv 50 mAs 128 mm×06 mm Pitch=30,管球旋轉(zhuǎn)速度028 s。B組普通模式,120 kv 50 mAs 128 mm×06 mm Pitch=14,管球旋轉(zhuǎn)速度05 s。兩組均使用CAREDose智能劑量控制技術(shù),范圍從肺尖至劍突下,仰臥頭至足方向連續(xù)掃描。重建圖像層厚1 mm,間隔08 mm。
13圖像后處理技術(shù)工作站三維重建:MIP、MPR、VR及虛擬氣管鏡。
14圖像評(píng)價(jià)方法噪聲的客觀評(píng)價(jià),測(cè)量左心房CT值取其標(biāo)準(zhǔn)差,面積約05 cm2左右。圖像質(zhì)量主觀評(píng)價(jià),根據(jù)肺血管及支氣管顯示的清晰度對(duì)圖像整體質(zhì)量進(jìn)行評(píng)分,按3個(gè)等級(jí),1級(jí):圖像質(zhì)量清晰,無(wú)偽影;2級(jí):圖像質(zhì)量一般,有少量條形或斑點(diǎn)狀偽影,但可完成診斷;3級(jí):圖像較差,有較多偽影,影響診斷。
15輻射劑量評(píng)價(jià)設(shè)備自動(dòng)測(cè)量的容積平均CT劑量指數(shù)(CTDIvol)及劑量長(zhǎng)度乘積(DLP)值,根據(jù)DLP計(jì)算有效劑量(E),E=k×DLP(k=0017)。
16統(tǒng)計(jì)學(xué)處理各組計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差進(jìn)行統(tǒng)計(jì),組間比較采用t檢驗(yàn),計(jì)數(shù)資料采用χ2檢驗(yàn), P
21圖像質(zhì)量及噪聲比較兩組圖像噪聲差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P005),見(jiàn)表2。較高的時(shí)間分辨率有效減少呼吸移動(dòng)偽影,從而獲得更有診斷價(jià)值的圖像,而一定程度的噪聲增加對(duì)診斷的影響并不明顯,相對(duì)于輻射劑量的降低是可以容忍的。
在其他條件不變的情況下,可降低掃描劑量15%~20%左右。3討論如何在保證診斷質(zhì)量的前提下降低輻射劑量,人們進(jìn)行了很多有益的嘗試,其中包括降低管電壓、降低管電流、加大螺距、增加探測(cè)器寬度、增加管球旋轉(zhuǎn)速度和智能管電流調(diào)制技術(shù)等方法[1,2]。Metter等[3]報(bào)道,螺距從1增加到15時(shí),輻射劑量降低33%,而不影響圖像診斷信息。自動(dòng)管電流調(diào)節(jié)技術(shù)可降低劑量6660%[4]。低劑量胸部CT檢查適用于嬰幼兒常見(jiàn)疾病,如肺部感染、支氣管畸形及氣管異物等常見(jiàn)病。此類嬰幼兒常見(jiàn)病的診斷對(duì)圖像的分辨率并無(wú)特別要求,對(duì)噪聲的容忍度較大,這為盡可能有效降低其掃描劑量提供充分依據(jù)。雙源CT在增加管球旋轉(zhuǎn)速度及增加螺距兩方面為降低輻射劑量提供了可能。本組病例在其他條件不變的情況下,通過(guò)提高螺距和管球旋轉(zhuǎn)速度,可降低掃描劑量15%~20%左右。Flash模式的時(shí)間分辨率為028 s,可以有效克服兒童移動(dòng)偽影,主觀圖像質(zhì)量的改善明顯,更適合應(yīng)用于兒童胸部檢查。另外,F(xiàn)lash模式可提高掃描成功率,減少重復(fù)掃描的幾率,從而極大降低劑量風(fēng)險(xiǎn)。參 考 文 獻(xiàn)
[1] 向葵,干蕓根,李萌太,等.兒童胸部螺旋CT低劑量掃描技術(shù)參數(shù)的探討[J].中國(guó)臨床醫(yī)學(xué)影像雜志,2008,19(3):208-209.
[2] 白萬(wàn)晶.兒童低劑量CT檢查技術(shù)的研究進(jìn)展[J].中華婦幼臨床醫(yī)學(xué)雜志(電子版),2009,5(3):78-82.
[3] Mettler F,Wiest P,Locken J,et al.CT scanning:pattens of use and dose[J]. J Radiol Prot,2000,20:353-359.
關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化;教學(xué)內(nèi)容;創(chuàng)新設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2014)11-0094-02
“機(jī)電一體化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”是很多高校為機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)高年級(jí)本、??粕_(kāi)設(shè)的一門專業(yè)課,旨在為高年級(jí)學(xué)生理清前三年的各專業(yè)課間的關(guān)系,能夠以系統(tǒng)的觀點(diǎn)和方法去分析和設(shè)計(jì)機(jī)電一體化系統(tǒng),一般應(yīng)為原專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的鞏固和加深。但是又因?yàn)槠浒j(luò)了前面學(xué)習(xí)階段學(xué)過(guò)的多門課,教材大而全,教學(xué)難度大,容易落得泛而不精、學(xué)生學(xué)習(xí)興趣低的教學(xué)結(jié)果。筆者通過(guò)總結(jié)多年的“機(jī)電一體化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程教學(xué)經(jīng)驗(yàn),提出了幾種對(duì)此課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行創(chuàng)新性設(shè)計(jì)的方法,供同行參考。
一、創(chuàng)新設(shè)計(jì)的方法
1.具體科研項(xiàng)目縱貫整個(gè)教學(xué)過(guò)程
一般“機(jī)電一體化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程的教材和教學(xué)內(nèi)容逐個(gè)介紹機(jī)電一體化系統(tǒng)的各個(gè)子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容、要求、方法等,每個(gè)子系統(tǒng)對(duì)應(yīng)于一章的內(nèi)容,比如說(shuō)機(jī)械系統(tǒng)、執(zhí)行元件系統(tǒng)、微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等,[1]因每章內(nèi)容講求系統(tǒng)全面,內(nèi)容眾多,這就造成了章與章之間缺乏有機(jī)聯(lián)系,使得學(xué)生學(xué)起來(lái)對(duì)整個(gè)機(jī)電一體化概念缺乏深刻和系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。而實(shí)際機(jī)電一體化產(chǎn)品或系統(tǒng)是機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)、信息處理技術(shù)有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)品,各部分不可能完全脫節(jié)。為了解決以上問(wèn)題,筆者探究了一種以自身科研項(xiàng)目為主導(dǎo)的教學(xué)脈絡(luò)的機(jī)電一體化教學(xué)方法。
微機(jī)電系統(tǒng)是機(jī)電一體化系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)重要分支,對(duì)于大多數(shù)本科生,在學(xué)習(xí)本課程之前一般都沒(méi)有接觸過(guò),是一個(gè)較新而且又容易勾起學(xué)生興趣的一個(gè)概念。筆者選擇適時(shí)在第一章介紹機(jī)電一體化發(fā)展方向時(shí)提出,這個(gè)是一個(gè)機(jī)電一體化發(fā)展到某一高度的重要產(chǎn)物,并介紹了筆者曾經(jīng)主持的科研項(xiàng)目“體內(nèi)膠囊微機(jī)電系統(tǒng)的研制”。筆者研制的體內(nèi)膠囊微機(jī)電系統(tǒng)是綜合應(yīng)用當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)、電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的產(chǎn)物,它是采用了小尺寸的機(jī)械和電子元器件制造出來(lái)的、體積微小的機(jī)電一體化系統(tǒng),系統(tǒng)的尺寸單位一般以mm計(jì)算。[2]它能通過(guò)圖像傳感器采集體內(nèi)消化道圖像,并且無(wú)線發(fā)射到體外計(jì)算機(jī)接收。筆者簡(jiǎn)要介紹了系統(tǒng)的組成(如圖1所示),并配以豐富的圖片和視頻介紹系統(tǒng)工作效果,立刻吸引了學(xué)生的注意力。又因?yàn)槲C(jī)電系統(tǒng)技術(shù)包含了傳感器技術(shù)、信息技術(shù)、機(jī)械及材料技術(shù)等,隨著本課程學(xué)習(xí)的深入,在課程的后面更加詳細(xì)地闡述每一個(gè)相關(guān)的技術(shù)具體所涉及的內(nèi)容,同學(xué)們會(huì)對(duì)此系統(tǒng)有更深刻的了解。在這里就憑借科研項(xiàng)目打開(kāi)了學(xué)生機(jī)電一體化技術(shù)學(xué)習(xí)的大門和使得它縱貫整個(gè)教學(xué)過(guò)程,使得教學(xué)內(nèi)容成為一個(gè)有機(jī)整體。
2.理論聯(lián)系和學(xué)習(xí)新技術(shù)
“機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)”課程中曾經(jīng)介紹過(guò)傳感器的相關(guān)技術(shù),在“機(jī)電一體化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”的教材中也出現(xiàn)了“微機(jī)控制系統(tǒng)及接口設(shè)計(jì)”這一章,里面通過(guò)很多表格羅列了位移傳感器、速度傳感器、溫度傳感器等常用檢測(cè)傳感器的性能特點(diǎn)。但是課程這里又不能只是重復(fù)講述以前所學(xué)知識(shí),所以筆者考慮加入適當(dāng)內(nèi)容,對(duì)傳感器知識(shí)進(jìn)行拓展。
上文提到的微機(jī)電系統(tǒng)中含有圖像傳感器,它與一般的傳感器不同,它是以芯片集成的方式出現(xiàn)和應(yīng)用的,在先修課程“機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)”中一般都沒(méi)有涉及。先修課程介紹的常用傳感器的原理及應(yīng)用場(chǎng)合都比較簡(jiǎn)單,基于電阻、電容、電感原理測(cè)量應(yīng)變、力、溫度等等,屬于傳統(tǒng)的分立電子元器件,集成度低。但圖像傳感器現(xiàn)在與日常生活及生產(chǎn)的聯(lián)系越來(lái)越密切,廣泛應(yīng)用于圖像采集裝置,比如手機(jī)攝像頭、數(shù)碼相機(jī)、監(jiān)控防盜器材、機(jī)器視覺(jué)等等。圖像傳感器能將光信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)輸出,按照其制造工藝分為CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor Transistor)圖像傳感器和CCD(Charge Coupled Device)圖像傳感器,按照其輸出信號(hào)類型分為模擬型圖像傳感器和數(shù)字型圖像傳感器,各有優(yōu)缺點(diǎn)和相應(yīng)的應(yīng)用場(chǎng)合,如表1所示。在課程一開(kāi)始提到的內(nèi)窺微機(jī)電系統(tǒng)為什么采用CMOS圖像傳感器呢?這是因?yàn)镃MOS圖像傳感器相對(duì)于CCD圖像傳感器有集成度高、體積小、功耗低等特點(diǎn),所以尤其適合于對(duì)體積和功耗有特殊要求的微機(jī)電系統(tǒng)中。[3]
又比如電阻傳感器與電容傳感器,是根據(jù)傳感器測(cè)量原理劃分的兩種常見(jiàn)傳感器,它們分別將電阻和電感這種非電量的變化轉(zhuǎn)換為電壓或電流電參量的變化。學(xué)生們?nèi)粘I罱佑|到的實(shí)際例子就是智能手機(jī)的觸摸屏。智能手機(jī)手機(jī)觸摸屏分為電阻式觸摸屏和電容式觸摸屏,它們分別應(yīng)用于早期的廉價(jià)智能手機(jī)(比如5800XM)和新型智能手機(jī)上(比如iPhone),其實(shí)質(zhì)就是分別對(duì)應(yīng)于電阻式傳感器和電容式傳感器,其原理如圖2所示。電阻式觸摸屏當(dāng)手指按在觸摸屏上時(shí),該處兩層導(dǎo)電層接觸,電阻發(fā)生變化,在X和Y兩個(gè)方向上產(chǎn)生信號(hào),然后送觸摸屏控制器。氧化物電阻隨時(shí)間變化,需要經(jīng)常校正;透光性較差,不能實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸摸。電容觸摸屏只采用單層的ITO(由銦錫氧化物構(gòu)成透明導(dǎo)電材料),當(dāng)手指觸摸屏表面時(shí),就會(huì)有一定量的電荷轉(zhuǎn)移到人體。為了恢復(fù)這些電荷損失,電荷從屏幕的四角補(bǔ)充進(jìn)來(lái),各方向補(bǔ)充的電荷量和觸摸點(diǎn)的距離成比例,由此推算出觸摸點(diǎn)的位置。[4]電容式觸摸屏因?yàn)槠洳淮嬖谄坪椭С侄帱c(diǎn)觸摸,已經(jīng)在日常生活中逐漸取代了電阻式觸摸屏,這就引導(dǎo)學(xué)生在日常生活中靈活運(yùn)用課堂知識(shí),增強(qiáng)了對(duì)課堂知識(shí)的認(rèn)受性和學(xué)習(xí)的興趣。
3.適當(dāng)引入和介紹實(shí)用的專業(yè)軟件
大學(xué)早期階段一些與專業(yè)相關(guān)的軟件沒(méi)有在課堂上面介紹,影響了學(xué)生今后在專業(yè)上的進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用專業(yè)知識(shí)的能力。筆者建議在高年級(jí)學(xué)生中適當(dāng)引入和介紹以下專業(yè)軟件。
(1)ANSYS軟件。應(yīng)用相關(guān)軟件可以大大方便機(jī)械結(jié)構(gòu)的受力和變形分析。ANSYS軟件可以用有限單元法分析結(jié)構(gòu)靜力學(xué)問(wèn)題、結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題、溫度場(chǎng)、流體力學(xué)等。有限單元法是當(dāng)今工程技術(shù)領(lǐng)域中最常用最有效的數(shù)值計(jì)算方法,此軟件是現(xiàn)代工程設(shè)計(jì)技術(shù)中的重要軟件。[5]可以應(yīng)用ANSYS軟件分析課程中提到的膠囊微機(jī)電系統(tǒng)在人體中的受力情況,從而為微機(jī)電系統(tǒng)的材料選擇和尺寸確定提供參考。
(2)MATLAB軟件。學(xué)生雖然學(xué)習(xí)了高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)等數(shù)學(xué)知識(shí),但是如果遇到復(fù)雜的計(jì)算問(wèn)題,手算過(guò)程往往繁雜并且容易出錯(cuò),因此借助相關(guān)軟件就可以準(zhǔn)確并且高效率地解決某些數(shù)學(xué)問(wèn)題。MATLAB軟件是工程技術(shù)領(lǐng)域常見(jiàn)的計(jì)算軟件,通過(guò)它可以方便地求微積分、求解方程組、作出數(shù)學(xué)圖形等。[6]通過(guò)應(yīng)用MATLAB軟件,計(jì)算機(jī)再不是簡(jiǎn)單的計(jì)算器,而是輔助工程計(jì)算的有力工具。
(3)Protel軟件。設(shè)計(jì)電路、畫(huà)電路圖用AutoCAD軟件局限性較大,作出來(lái)的電路圖很多不符合電器標(biāo)準(zhǔn),或者很多元器件繪制困難、作圖效率低。Protel軟件是一款常見(jiàn)的電氣工程計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件,包含眾多的元件庫(kù)和電子資源,能夠輕松高效作出標(biāo)準(zhǔn)的電路圖。[7]其一般只在電類專業(yè)中學(xué)習(xí),但是機(jī)械類專業(yè)尤其是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè),因?yàn)閷W(xué)科的交叉發(fā)展和社會(huì)上綜合性人才的需要,學(xué)生往往要從事機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì),不僅要懂得機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),還要懂得電路電器設(shè)備的設(shè)計(jì),因此掌握一款業(yè)界常用的電路圖設(shè)計(jì)軟件是必要和重要的。
(4)Keil C軟件。學(xué)生先修課程“微型計(jì)算機(jī)原理”即單片微機(jī),一般課堂上和教材上講授的都是匯編語(yǔ)言程序。匯編語(yǔ)言是針對(duì)單片微機(jī)本身,是與硬件密切相關(guān)的一種編程語(yǔ)言,記憶困難,不容易理解,因此業(yè)界逐漸使用和發(fā)展了基于高級(jí)語(yǔ)言即C語(yǔ)言的單片微機(jī)程序。而工科類學(xué)生包括機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生,已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)高級(jí)語(yǔ)言C語(yǔ)言,因此他們有了應(yīng)用C語(yǔ)言進(jìn)行單片微機(jī)程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。Keil C軟件是業(yè)界廣泛應(yīng)用的單片微機(jī)編程軟件,它既可以兼容學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)的匯編語(yǔ)言程序,也可以使用流行的高級(jí)語(yǔ)言C語(yǔ)言來(lái)編制單片微機(jī)程序。[8]應(yīng)用高級(jí)語(yǔ)言編制單片微機(jī)程序,學(xué)習(xí)資源豐富,對(duì)學(xué)生進(jìn)行課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和今后走上社會(huì)崗位從事單片微機(jī)開(kāi)發(fā)都是頗有裨益的。
上面補(bǔ)充的軟件因課時(shí)限制主要講解其在本專業(yè)的用途和介紹簡(jiǎn)單的例子,不能在課堂上詳細(xì)講解,因此也不能作為課程考核的重點(diǎn),但是對(duì)于高年級(jí)學(xué)生拓展專業(yè)知識(shí),對(duì)以后從事專業(yè)技術(shù)工作都是有良好的啟發(fā)和指導(dǎo)作用的。
二、總結(jié)
實(shí)施以上教學(xué)內(nèi)容的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法,從課堂反映來(lái)看收到了積極的效果。并且在后續(xù)課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)中學(xué)生能夠靈活運(yùn)用所補(bǔ)充的知識(shí),專業(yè)知識(shí)應(yīng)用能力得到了明顯提高,為今后適應(yīng)社會(huì)機(jī)電一體化人才的需要和就業(yè)擇業(yè)奠定了基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
[1]張建民.機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].第三版.北京:高等教育出版社,2007.
[2]陳英俊,黃平.人體膠囊式無(wú)線內(nèi)窺微機(jī)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與工作壽命研究[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造,2009,(9):40-42.
[3]陳英俊,黃平.圖像傳感器在體內(nèi)無(wú)線內(nèi)窺微機(jī)電系統(tǒng)的應(yīng)用[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)影像技術(shù),2009,(10):1879-1882.
[4]電子工程專輯[EB/OL].http://.
[5]張洪信.有限元基礎(chǔ)理論與ANSYS應(yīng)用[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008.
[6]薛山.MATLAB基礎(chǔ)教程[M].北京:清華大學(xué)出版社,2011.
級(jí)別:統(tǒng)計(jì)源期刊
榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
級(jí)別:部級(jí)期刊
榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
級(jí)別:部級(jí)期刊
榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊