《醫(yī)學(xué)圖像處理》專題式教學(xué)模式探索

董現(xiàn)玲

(承德醫(yī)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程系，河北承德 067000)

《醫(yī)學(xué)圖像處理》專題式教學(xué)模式探索

董現(xiàn)玲

(承德醫(yī)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程系，河北承德 067000)

醫(yī)學(xué)圖像處理;專題式教學(xué)模式;教學(xué)改革

《醫(yī)學(xué)圖像處理》是以《數(shù)字圖像處理》為基礎(chǔ)、以臨床醫(yī)學(xué)圖像為對(duì)象，并結(jié)合醫(yī)學(xué)院校的特點(diǎn)和教學(xué)要求開展的一門課程，是生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的核心課程之一。這門課程主要講授醫(yī)學(xué)圖像處理的基本原理和方法，使學(xué)生具有解決一般醫(yī)學(xué)圖像問題的能力，培養(yǎng)能適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要的復(fù)合型醫(yī)學(xué)人才。《醫(yī)學(xué)圖像處理》在生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)人才培養(yǎng)、科學(xué)研究、臨床診斷與治療等方面都承擔(dān)著不可替代的角色，它與數(shù)學(xué)、影像物理學(xué)、信號(hào)處理等課程密切相關(guān)，同時(shí)又聯(lián)系著臨床醫(yī)學(xué)知識(shí)[1]。因此，如何提高本課程的教學(xué)水平，一直以來(lái)都是重要的教學(xué)研究課題。

傳統(tǒng)教學(xué)通常以灌輸式為主，按照章節(jié)順序逐步講解，過(guò)于注重理論知識(shí)，容易使學(xué)生對(duì)復(fù)雜的公式推導(dǎo)產(chǎn)生畏難情緒，失去學(xué)習(xí)興趣，從而不能很好的掌握所學(xué)知識(shí);另外，傳統(tǒng)式教學(xué)傳輸?shù)闹R(shí)點(diǎn)比較片面和局限，不能系統(tǒng)地歸納和總結(jié)各交叉學(xué)科知識(shí)的內(nèi)在關(guān)系。近年來(lái)，專題式教學(xué)受到許多教學(xué)工作者的關(guān)注，它能擯棄傳統(tǒng)教學(xué)方法的弊端，是一種新的教學(xué)模式[2]。專題式教學(xué)根據(jù)課程大綱對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行歸納和整理，按照教學(xué)內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系和邏輯關(guān)系提煉出一系列既相互獨(dú)立又相互貫通的教學(xué)專題。專題式教學(xué)模式以專題為媒介，側(cè)重實(shí)際應(yīng)用，同時(shí)融合相關(guān)理論知識(shí)，將教學(xué)側(cè)重從枯燥的理論知識(shí)中解放出來(lái)，因此，十分適應(yīng)醫(yī)學(xué)圖像處理課程的教學(xué)要求。本文在《醫(yī)學(xué)圖像處理》課程中對(duì)專題式教學(xué)模式進(jìn)行了改革與實(shí)踐，主要在課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、考核方式等環(huán)節(jié)進(jìn)行了探索。

1 課堂教學(xué)

德國(guó)教育學(xué)家第斯多惠認(rèn)為:“教育的藝術(shù)不在于教授的本領(lǐng)，而在于激勵(lì)、喚醒和鼓舞。”學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)直接影響學(xué)習(xí)效果，因此在專題式教學(xué)過(guò)程中，教師要以啟發(fā)式教學(xué)為主，通過(guò)設(shè)置問題來(lái)激發(fā)學(xué)生的好奇心和積極性，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考并尋找解決問題的方法，然后再結(jié)合醫(yī)學(xué)圖像處理的知識(shí)給出答案。同時(shí)，要讓學(xué)生歸納和總結(jié)所學(xué)知識(shí)，做到觸類旁通、融會(huì)貫通，從而使學(xué)生更加適應(yīng)專題式教學(xué)模式[3]。

根據(jù)教學(xué)大綱，將教學(xué)內(nèi)容分為圖像處理基礎(chǔ)知識(shí)、數(shù)字減影血管造影技術(shù)(DSA)、CT開窗顯示技術(shù)、X光圖像增強(qiáng)技術(shù)、SPECT圖像噪聲去除技術(shù)、MR圖像分割技術(shù)以及三維可視化技術(shù)等專題，每個(gè)專題在設(shè)置教學(xué)內(nèi)容時(shí)既要突出專題的特點(diǎn)，又要結(jié)合臨床實(shí)際問題來(lái)展開。例如，在講述DSA專題時(shí)，普通血管造影圖像因骨骼、肌肉、血管等結(jié)構(gòu)的信息相互重疊，若要單純對(duì)血管進(jìn)行細(xì)微觀察較為困難;教師先以此問題啟發(fā)學(xué)生思考并尋找解決辦法，然后開始講述圖像的算術(shù)運(yùn)算原理和算法，并解決此前陳述的問題;接著教師要拓展圖像算術(shù)的其它臨床應(yīng)用;最后，讓學(xué)生對(duì)DSA進(jìn)行歸納總結(jié)。這樣就可以將教學(xué)從枯燥的理論知識(shí)轉(zhuǎn)移到實(shí)際臨床應(yīng)用中，因此提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是課程教學(xué)體系的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)動(dòng)手環(huán)節(jié)，學(xué)生不僅能加深對(duì)醫(yī)學(xué)圖像處理基礎(chǔ)理論和算法的理解，而且能培養(yǎng)自己獨(dú)立思考和創(chuàng)新能力。我校本專業(yè)的學(xué)生數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)知識(shí)薄弱，在學(xué)習(xí)這門課程之前，沒有接觸過(guò)Matlab語(yǔ)言。基于此，我們?yōu)閷W(xué)生量身制作了一套切實(shí)可行的實(shí)驗(yàn)。

我們?cè)O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)包括基礎(chǔ)性、驗(yàn)證性和綜合性三大類實(shí)驗(yàn)，以Matlab語(yǔ)言為平臺(tái)，采用以學(xué)生為主體、教師為輔的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。其中，基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)以了解Matlab語(yǔ)言和使用環(huán)境為主，讓學(xué)生學(xué)會(huì)使用并編寫M函數(shù)文件，并以圖像格式轉(zhuǎn)換和幾何變換為例，進(jìn)行圖像的基本處理操作。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)則以課堂中的專題為中心，以臨床中的實(shí)際醫(yī)學(xué)圖像為對(duì)象，運(yùn)用課堂中所學(xué)的算法進(jìn)行驗(yàn)證性操作。而綜合性實(shí)驗(yàn)是由理論逐步過(guò)渡到以理論為工具、綜合運(yùn)用課程所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題而設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，以混合空間增強(qiáng)法處理人體骨骼圖像為例，該實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生運(yùn)用算術(shù)運(yùn)算、圖像平滑、圖像銳化等來(lái)達(dá)到圖像增強(qiáng)的目的。

3 考核方式

傳統(tǒng)的考核方式簡(jiǎn)單易行，但不利于全面評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。為了體現(xiàn)公平、公正、客觀的原則，本課程從學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)效果三個(gè)方面來(lái)考核學(xué)生的學(xué)習(xí)情況[4]。學(xué)習(xí)態(tài)度通過(guò)平時(shí)考勤、作業(yè)和課堂互動(dòng)進(jìn)行評(píng)價(jià)，貫穿于整個(gè)教學(xué)過(guò)程中。學(xué)習(xí)能力，通過(guò)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的操作情況、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫質(zhì)量等方面綜合評(píng)價(jià)學(xué)生分析和解決具體問題的能力、收集并處理信息的能力，一般在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中進(jìn)行。學(xué)習(xí)效果，通過(guò)期末考試評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解和掌握情況，一般在課程教學(xué)結(jié)束后進(jìn)行。這三個(gè)方面的考核缺一不可，所占的分值可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。

4 小結(jié)

本文以專題式教學(xué)模式為中心，結(jié)合教學(xué)實(shí)踐和本校學(xué)生特點(diǎn)，從課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)以及考核方式三個(gè)方面對(duì)《醫(yī)學(xué)圖像處理》課程進(jìn)行了教學(xué)探索與實(shí)踐。近兩年的教學(xué)實(shí)踐顯示，學(xué)生對(duì)圖像處理知識(shí)的理解、掌握和運(yùn)用能力得到明顯提高，教學(xué)效果良好。下一步的工作中，仍需要對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行進(jìn)一步的探索，更好地培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新能力。

[1]胡彥婷，陳建軍，木拉提?哈米提.生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)醫(yī)學(xué)圖像處理課程教學(xué)探討[J].西北醫(yī)學(xué)教育，2012，20(3):534-537.

[2]桑林瓊，邱明國(guó)，王莉.專題式教學(xué)模式在醫(yī)學(xué)圖像處理課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].局解手術(shù)學(xué)雜志，2010，19(5):421.

[3]湯敏.醫(yī)學(xué)圖像處理與分析課程教學(xué)改革的探索[J].中國(guó)教育技術(shù)裝備，2013，(3):106-107.

[4]李振偉，楊曉利，胡志剛，等.以學(xué)生為中心的醫(yī)學(xué)圖像處理教學(xué)方式和考核模式探討[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)教育技術(shù)，2012，26(4):464-467.

(教學(xué)研究欄目編輯:陳志宏)

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