BL-420生物机能实验系统在高职机能实验课堂教学中的应用

一、前言

高职教育以培养技术技能型人才为目标，注重学生实践能力和职业素养的培养。机能实验教学是高职医学类相关专业教学体系中的一个重要环节，对学生了解并掌握生理学、药理学及病理生理学基本理论与实验技能起着至关重要的作用。传统机能实验教学手段具有实验操作繁杂、数据采集与分析难度大、实验现象观测不直观等局限性，不利于学生自主学习能力、思考能力和创新思维的培养，很难适应现代高职教育实践教学需要[1-3]。BL-420 生物机能实验系统的应用，为解决这类问题开辟了一条有效的路径。因此，对 BL-420 型生物机能实验系统在课堂教学中的研究与探讨对于高职机能实验课课堂教学有着现实的意义。

二、BL-420 生物机能实验系统概述

BL-420 生物机能实验系统是成都泰盟科技有限公司精心开发和制作的先进的生物信号采集和处理系统。本系统将兼容微机、系统硬件和生物信号显示与处理软件 3 个核心部分巧妙地结合在一起。以系统硬件为核心设备，既具有程序控制4 通道生物信号采集和放大功能，又集高精度、高可靠性及宽适应范围程控刺激器于一体，以适应各种试验需要。生物信号显示与处理软件充分发挥了计算机在图形展示和数据处理方面的强大能力，能够同时展示来自生物体内或体外器官的生物电信号，以及张力、压力等非电信号的波形。该系统不但提供直观明了的信号显示，而且具有实验数据存储、分析与打印等功能，大大方便了实验人员操作与数据管理。

三、BL-420 生物机能实验系统在高职机能实验课堂教学中的应用优势

（一）简化实验过程，提高实验效率

BL-420 生物机能实验系统集生物信号采集、放大、显示、记录和处理等诸多功能为一体，可以自动设置实验参数，启动数据采样，直接进入实验记录状态，通过实时采集、记录和分析生物信号数据，实现了实验步骤的自动化和智能化，这种自动化流程减少了手动操作步骤，大大简化了实验过程。传统实验教学常需学生人工操作多台仪器，既烦琐又易出错。而BL-420 生物机能实验系统利用计算机强大的图形显示与数据处理功能，学生只需简单地操作即可完成复杂的实验过程，这样既能节约实验时间、提高实验效率，又能让学生更集中注意力在实验本身上，对实验现象及原理进行深度探究，从而增强学生的动手能力及问题分析和解决能力。

增强实验现象的直观性和可理解性

BL-420 生物机能实验系统装备有高精度生物信号采集和处理软件，可对生物电信号或非电信号波形进行实时和精确显示，这一直观化显示方式使实验现象更清楚易懂。学生在家兔血压调节实验中于电脑端操作，实时标记给药情况，观察压力信号波形变化，可直观认识生物体内生理活动或者药物在生物体内的作用，进而深化实验原理[4]。同时，该系统支持多个数据同步显示与比较，让学生对实验现象与规律有更充分地把握，利于学生创新思维的培养。

（三）提高实验数据的准确性和可靠性

BL-420 生物机能实验系统采用了先进的信号采集和处理技术，确保了实验数据的准确性和可靠性。传统的实验教学往往受到仪器精度、环境干扰等多种因素的影响，导致实验数据存在较大的误差。而BL-420 系统则通过高精度的传感器和放大器以及先进的数字信号处理技术，有效地减少了这些干扰因素的影响，提高了实验数据的准确性。此外，系统能够存储实验数据，便于后续的回放和分析，确保数据的可靠性和可追溯性，这使得学生能够更加准确地分析实验数据，得出科学的结论。

四、BL-420 生物机能实验系统在高职机能实验课堂教学中应用存在的问题

（一）设备维护和更新成本较高

BL-420 生物机能实验系统作为一种精密的电子设备，它在硬件上含有大量敏感元件和复杂电路。在平时经常教学和使用过程中，该系统较容易出问题，如传感器由于长时间暴露在实验对象的环境中，有可能遭受生物体液的侵蚀而造成信号采集不准；数据采集的核心部件，由于电子元件的老化，同样会导致其性能的降低；维修这类设备通常需要专业技术人员来处理，更换零部件较为昂贵。同时，为紧跟生物实验技术发展步伐和适应日益更新的教学需要，系统软件需定期进行更新，其中还涉及软件授权购买成本[5]。学校在承担硬件维修成本的同时，也需要不断地在软件更新方面进行资金投入，对于很多高职学校教学经费有限的情况，无疑是一个沉重的包袱。

（二）教师对系统的掌握程度参差不齐

部分高职教师在传统教学模式下积累了丰富经验，但面对BL-420 生物机能实验系统这类新型教学设备，其接受和掌握程度存在较大差异。一些年龄偏大的教师，对计算机技术和新软件操作较为陌生，在使用该系统时，仅能完成基本的实验操作，如启动系统、采集简单生物信号等，对于系统的高级功能，如复杂实验参数设置、数据深度分析与处理等，难以熟练运用[6]。而年轻教师虽然对新技术接受较快，但可能缺乏足够的生物学专业知识与教学经验，在将系统功能与实验教学内容深度融合方面存在不足。

（三）学生对系统的依赖程度增加

利用BL-420 生物机能实验系统开展实验教学时，学生对该系统自动化功能依赖性过强。该系统可对实验数据进行自动收集、分析和呈现，学生仅通过简单的操作即可得到貌似完整的结果。这样就造成了部分同学在做实验时，对实验原理、实验步骤后面的逻辑关系及数据体现出的生物学意义等问题已经没有了深刻的想法。如在进行影响家兔血压的因素实验中，同学们仅仅是机械地根据系统的提示来操作，观察系统产生的血压变化曲线，而没有明白为什么药物能使血压产生这种波动，没有探索到实验中可能产生误差的根源。长期以往，学生自主思考能力与实践操作技能都没有得到有效地锻炼，一离开系统就很难自主地完成试验。

（四）实验教学内容与系统功能的结合不够紧密

当前，很多高职机能实验所涉及的内容仍然是沿用常规的实验项目和教学方法，这和BL-420 型生物机能实验系统所具有的强大功能并没有完全融合。该系统具有各种信号采集、数据分析和模拟实验功能，但是在实际的教学过程中教师通常只利用了它最基本的信号采集和显示功能，而没有对系统潜力进行深度挖掘。比如，该系统可以实现虚拟实验模拟，以帮助学生探究虚拟环境下生物信号在各种实验条件下的变化情况，可在实际教学中，此类功能很少被运用[7]。实验教学内容没有按照系统功能加以优化和扩展，使系统应用价值大大降低，不能充分发挥系统促进教学质量和学生综合能力发展的功能。

五、BL-420 生物机能实验系统在高职机能实验课堂教学中的应用改进策略（-） 加强设备管理与维护，合理规划设备更新

为了保证BL-420 生物机能实验系统在高等职业教育的机能实验课堂中能够高效运作，强化设备的管理和维护显得尤为关键。学校要建立健全设备管理制度，明确设备使用标准，对学生及教师操作设备的具体步骤和注意事项作出详细规定，以减少不正当操作对设备造成的损害。同时，建立设备管理档案，对设备购置、使用和维护情况进行综合记录，以了解设备情况。另外，设备的定期维护保养同样至关重要。学校要安排专业技术人员按月全面排查设备，主要包括硬件的清洗、线路连接稳固性的排查、软件系统漏洞的修复及性能的优化等。对于那些容易损坏的部分，例如传感器和电极，应定期替换，以确保设备始终处于最佳工作状态。同时，学校也需要对设备的更新进行合理的计划。根据教学需求及装置的实际用途，及时对系统软件进行更新，以获得更多的实验模块及数据处理功能。对使用年限较长且性能严重退化的器材要合理安排经费添置新器材，确保实验教学顺利开展。

（二）加强教师培训，提高教师应用能力

为了充分发挥BL-420 生物机能实验系统在高职机能实验教学中的作用，加强教师培训、提高教师应用能力至关重要。学校聘请厂家技术人员对老师们进行专项操作培训，包括系统硬件连接、软件操作、参数设置基本知识，以及高级功能的应用，并通过考核确保教师熟练掌握。同时，定期组织教师进行教学应用研讨，交流教学实践的体会和心得体会，并讨论如何在实验课程中更好地整合该体系以破解教学难题。另外，学校还应积极向广大教师提供外出考察交流机会，并选送优秀教师到国内外有关学术会议、教学研讨会或者培训项目中去学习和借鉴其他高校先进经验与创新做法。教师回校后，将所学知识与同事分享，共同提升全体教师的应用能力，为实验教学质量的提升奠定坚实基础。

（三）引导学生正确使用系统，培养学生独立思考能力

在高职机能实验教学中，引导学生正确使用BL-420 生物机能实验系统并培养独立思考能力至关重要。每次实验前，教师应详细讲解实验原理、目的及系统操作要点，引导学生思考实验过程中可能遇到的问题及解决方法，培养学生的问题意识。在实验过程中，要给予学生一定的自主空间，鼓励他们在遵循基本要求的前提下，自主探索调整实验参数，观察生物信号在不同条件下的变化，如探索药物剂量对心脏功能的影响，以此激发学生的好奇心和探索欲。实验结束后，教师应强化总结与反思环节，要求学生分析实验数据、撰写实验报告，并引导他们思考、分析实验结果与预期是否一致，探讨不一致的原因，总结所学知识和技能[8]。通过小组讨论分享实验心得，促进学生间的交流与学习，进一步培养学生的独立思考和总结归纳能力。

（四）优化实验教学内容，充分发挥系统功能优势

为充分发挥BL-420 生物机能实验系统的功能优势，需不断优化实验教学内容。首先，设计集多学科知识与多实验技能于一体的综合实验项目，例如综合运用生理学、药理学、病理生理学等学科知识，利用系统研究某种疾病模型下药物的治疗效果，以提升学生综合运用能力，并充分发挥系统强大的数据采集和分析功能。其次，鼓励教师与学生一起参与创新性实验项目，采用系统开放性来设计探索性实验，学习新方法或者对新假设进行验证，从而启发学生创新思维、提高实践能力。另外，重视实验教学资源整合，实现BL-420 系统和虚拟仿真实验软件以及在线教学平台的有机融合。同学们可以通过虚拟环境下的预实验熟悉过程与操作[9]，从而奠定实际实验的基础。在线教学平台为学生提供了丰富的教学资源和视频资源，这不仅便于他们在课后进行复习和自我学习，还进一步拓宽了实验教学的时空范围，从而有效地提升教学质量。

六、结语

BL-420生物机能实验系统作为一种先进的实验教学工具，在高职机能实验课堂教学中具有显著的应用优势。它能够提高实验教学的准确性和可靠性，增强实验教学的直观性和趣味性，很大程度上激发了学生学习兴趣和积极性，提高学生教学参与度，培养学生的实践操作、独立分析、思考问题能力和创新精神，便于教学管理和教学效果评估。未来，要充分发挥BL-420 生物机能实验系统在高职机能实验课堂教学中的应用价值，提高高职机能实验教学质量，为培养高素质的技术技能型人才奠定坚实的基础。

参考文献

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[3]邢乾乾，徐媛媛，刘卫东，等.高职高专机能实验教学中课程思政实施路径的探讨[J].医学理论与实践， 2023， 36（18）：3232-3233.

[4]韩松林，张晓萍. BL-420I 生物机能实验系统在家兔血压调节实验中的应用 [J]. 生物化工， 2022， 8 （03）： 97-99.

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[9]张雪梅，邓庆华，于杰，等. 基于“虚实结合，以虚补实”混合式教学模式在医学机能学实验中的应用探讨 [J].中国医药科学， 2025， 15 （03）： 177-180.

作者简介：范哲贤（1990.07-），男，汉族，福建龙岩，硕士，助教，研究方向：药物制剂研究与开发