課程整合在醫學圖像處理教學中的探索

肖 寒 程敬海 李 鵬

（上海健康醫學院醫學影像學院，上海 201318）

課程整合的理論最早可以追溯到19世紀赫爾巴特提出的統覺論[1]，他認為應該將支離破碎的教學內容加以整合，以利于完整人格的形成。從現代教育的觀點來看，課程整合就是根據人才培養的需要，進行門類歸并、內容梳理和統整、教學方法的革新等，實現課程的系統集成和重構[2]。隨著社會經濟的快速發展，社會需求的多樣化更需要復合型、創新型的人才[3]。因此傳統的課程有必要進行有機的整理合并，通過整合課程來全方位提高人才的素質[4]。

上海健康醫學院在多個專業中開設了“醫學圖像處理”課程，如醫學影像技術、放射治療技術、醫療設備應用技術等專業。課程組的教師結合多年在此課程中的教學經驗與實踐，在學院多個教研室的支持下，對“醫學圖像處理”課程進行了整合開發。本文就該整合課程的教學實踐與體會，以及教學中遇到的一些問題進行探討，旨在為同行提供一些借鑒。

1 課程目標與整合的形式

“醫學圖像處理”是醫學影像相關各專業本科生的一門專業必修課程，通過課程學習能夠掌握數字圖像的基本概念、了解常見的圖像處理算法，能夠在圖像工作站上對醫學圖像進行處理，同時了解醫學圖像DICOM格式和PACS網絡系統配置，并對圖像三維重建、分割、配準、融合等技術有初步了解，為后續高層次的學習奠定基礎。

為了實現課程目標，課程組以原有的“醫學圖像處理”課程為主體，將“工程數學”“醫學信息學”“醫學影像診斷學”等三門課程的部分內容進行篩選后，加入到“醫學圖像處理”課程中，然后對課程所有內容進行重新組織和設計，整合成一門全新的“醫學圖像處理”課程。課程整合有多種形式，如專題綜合式，模塊關聯式、主題嵌入式、學科融合式等[5]。課程組選擇了學科融合式對“醫學圖像處理”課程進行整合。該課程涉及多個領域，有復變函數、線性代數等數學基礎領域，也有影像診斷等醫學領域，還有計算機網絡、計算機圖像等信息領域，通過各不同學科的融合，統一構造在圖像處理的知識與技能的主線上，讓學生視域拓展的同時，破除了知識結構的碎片化，通過學科的關聯提高了學生的綜合應用能力[6]。

2 課程的整合過程

2.1 課程目標的調研 “醫學圖像處理”課程在整合之前，課程組對課程的總體目標進行了充分的調研。雖然該課程已經開設并講授了多年，但是課程組認為到專業目標崗位第一線去調研仍然很有必要。結合我校“醫工并舉”的辦學特點，我們確定了調研的對象為醫院放射科一線技師、醫療器械安裝工程師、醫療器械維修工程師等崗位的往屆畢業生。我們通過發放問卷、電話訪談、見面訪談等形式展開調研，試圖弄清楚學生通過學習“醫學圖像處理”課程，到底應該掌握哪些知識和技能。

調研結果匯總與篩選后，共采集到有效樣本數95份，其中放射技師樣本40份，安裝工程師樣本25份，維修工程師樣本30份。表1列出了三類不同崗位人員調研結果分析的匯總情況。能夠看出，三類人員都認為醫學圖像處理基本概念、常見的圖像處理算法和圖像增強算法等非常必要（均為65%以上）；頻域變換、圖像分割、圖像配準與融合等有一定的必要（60%～40%）；圖像的壓縮編碼等沒有必要（10%以下）。出乎意料的是，對于圖像三維重建、DICOM標準、PACS網絡等認為很有必要（超過80%）。課程組經過集體討論后最終確定了整合后的課程目標。

表1 課程目標調研匯總結果 (%)

2.2 課程整合門類的確定 根據課程目標，課程組將知識與技能大類與目前學院開設的課程進行對應，以尋求課程整合的門類。數字圖像的基本概念、線性變換等基本算法和圖像增強等屬于原有“醫學圖像處理”課程內容。圖像頻域變換需要用到復變函數、線性代數等數學知識，課程組經過商定將“工程數學”整合到課程中。DICOM標準和PACS網絡的配置等屬于“醫學信息學”的內容，也將這門課程整合進來。最后圖像三維重建、分割、配準和融合等，需要一定的影像診斷知識，課程組商定將“醫學影像診斷學”的部分內容也加入到課程中。最終確定了以原有的“醫學圖像處理”課程為主體，將“工程數學”“醫學信息學”“醫學影像診斷學”等三門課程的部分內容整合到新課程中的方案。

2.3 課程內容的重構與設計 整合后的課程包含多個學科門類，但是作為一門完整的課程，其內容需要具備系統性和嚴密的邏輯性。課程組經過多次討論，對整合后的課程內容進行認真分析，理清了各知識要點在認知和學習中的邏輯先后次序，對理論內容和實訓內容進行重構與設計。最終確定的知識與技能結構大類如表2所示。

表2 課程知識與技能結構大類

2.4 教學資源的開發 課程組根據重構后的課程內容，編寫了教學大綱。因為涉及多個學科，經過多次討論后統稿并最終定稿，形成了統一的授課標準。經過課程組全體老師的共同努力，編寫了校本教材和配套的實訓手冊，對整合后的課程內容進行了有機的融合，避免了讓學生同一門課中使用多本教材的尷尬。實訓條件方面充分利用了學院現有的計算機機房和PACS系統實訓室，并增購了圖像三維處理軟件系統。

3 課程教學的實施與效果

整合后的“醫學圖像處理”課程開設在醫學影像技術、放射治療技術、醫療設備應用技術等專業的第三學年第二學期。整個課程一共64學時。學院配備了不同學科的共5名教師授課，其中高級職稱教師2人，博士學位教師4人。課程實訓使用學院計算機機房、PACS實訓室、X線DR實訓室等多個實訓場所。課程的考核采用理論考核與實訓項目考核結合的形式，兩種考核形式各占50%。

課程經過整合后，教學效果得到明顯的提升。對已經授課的二屆學生進行滿意度調查后發現，有70%的學生認為整合后的課程內容銜接很好，有系統性，20%的學生認為好。大多數學生覺得整合后的課程更有整體性，能夠將圖像處理相關的知識與技能串起來，更便于理解和接受，提高了學習的效率。

4 課程整合的一些思考

在“醫學圖像處理”整合課程的教學和開發過程中，也發現有一些問題需要注意。第一，在整合的課程內容選取上，不能求“全”。課程雖然是由多學科的不同課程整合在一起，但畢竟是一門課程，應該以某一門課程作為主線，其他加入的課程為主線課程服務，而且加入的內容也要經過篩選，有所取舍。第二，整合課程需要校本自編教材的支持。因為整合后課程涉及多個學科，授課內容也經過重構和設計，教學時需要使用一本統一的教材，不能讓學生在不同學科內容時使用不同的教材，學生會覺得無所適從。第三，教學中不同教師之間要注意授課內容的銜接。整合后的課程因為涉及多個學科，讓某一位教師來承擔整個課程的教學比較困難，不同教師授課時應該意識到是在講授同一門課程，要注意授課內容的前后關聯。