發(fā)布時間：2022-07-12 04:40:58
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇醫(yī)學(xué)圖像處理課程教學(xué)研究，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
［摘要］目的： 探討“專題式”教學(xué)在醫(yī)學(xué)圖像處理課程中的應(yīng)用。方法∶ 對本教研室承擔(dān)的《醫(yī)學(xué)圖像處理》課程進(jìn)行授課方法改革，形成科學(xué)的培養(yǎng)方案，并對教師授課情況進(jìn)行綜合評價，對學(xué)生學(xué)習(xí)效果根據(jù)“形成式”考核方案，進(jìn)行科學(xué)評價。結(jié)果∶ 通過對教師授課及學(xué)生考核評價改革后，極大的激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，同時形成了科學(xué)的培養(yǎng)計劃，學(xué)生反映良好，教師的授課滿意度達(dá)到98%以上，學(xué)生學(xué)習(xí)效果較往屆有明顯提高，成績優(yōu)秀率在89%以上，同時學(xué)生真正接觸到臨床醫(yī)學(xué)圖像后處理環(huán)節(jié)。結(jié)論∶ “專題式”教學(xué)模式下不僅提高了授課的靈活程度，更有利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，較好地體現(xiàn)了醫(yī)學(xué)圖像處理課程的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)要求。
關(guān)鍵詞 : 醫(yī)學(xué)圖像處理； 專題式教學(xué)； 評價
“專題式”教學(xué)模式目前已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于大學(xué)課堂教學(xué)中，這種教學(xué)模式主要指的是教師選取并緊緊圍繞教學(xué)目標(biāo)，以學(xué)科體系和課程教學(xué)大綱指導(dǎo)內(nèi)容，把各知識點按教學(xué)任務(wù)分解為多個教學(xué)專題, 以專題的模式取代傳統(tǒng)教材授課順序，并輔以相應(yīng)的教學(xué)方法和手段，通過對各專題的講解，使學(xué)生掌握每個專題內(nèi)容，從而完成教學(xué)任務(wù)[1]。本文主要探討專題式教學(xué)模式在我院醫(yī)學(xué)圖像處理課程中的應(yīng)用。
1數(shù)字圖像處理專題教學(xué)模式的目標(biāo)
“專題式”教學(xué)模式以學(xué)科體系和課程的教學(xué)大綱為指導(dǎo)，不受時間、地點和教材章節(jié)的限制。[2-3]醫(yī)學(xué)圖像處理專題教學(xué)模式，既要體現(xiàn)專題式教學(xué)的優(yōu)點，即教學(xué)重點突出、信息量大、針對性強(qiáng),講述內(nèi)容深刻，在授課過程中教師可以根據(jù)教學(xué)大綱的基本要求, 結(jié)合本學(xué)科研究的熱點和重要成果，科學(xué)合理設(shè)置課堂授課內(nèi)容，通過對各個相對獨立內(nèi)容進(jìn)行深入探討和學(xué)習(xí)，增強(qiáng)醫(yī)學(xué)圖像處理課的針對性和實效性，同時要求緊密結(jié)合計算機(jī)軟件設(shè)計基礎(chǔ)，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生利用該技術(shù)進(jìn)行大膽創(chuàng)新應(yīng)用的能力，同時結(jié)合醫(yī)院大影像科工作實際，了解最新圖像后處理工作技術(shù)，并對各技術(shù)以專題的形式向同學(xué)們介紹。
2 “專題式”教學(xué)模式的前提要求
在“專題式”教學(xué)實施之前，首先要求教師轉(zhuǎn)變教育思想、更新教育觀念，并且要求滲透于教學(xué)工作的各個方面，貫穿于教學(xué)改革的全過程。隨著臨床醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的飛速發(fā)展，在容積掃描數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，可以實現(xiàn)多種成像方式，所以要求教師能夠認(rèn)識到臨床醫(yī)學(xué)圖像后處理工作的重要性，改革教育思路及觀念，同時還要學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)知識, 學(xué)習(xí)由計算機(jī)學(xué)和醫(yī)學(xué)交叉所形成新學(xué)科，同時密切聯(lián)系醫(yī)學(xué)影像專業(yè)的教學(xué)目標(biāo)和要求，掌握醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)的新思路、新技術(shù)和新方法在臨床工作中的應(yīng)用, 拓寬知識面,了解前沿動態(tài)[4]。
3專題式教學(xué)模式的實施內(nèi)容
3.1 教學(xué)實施專題化
充分利用我院網(wǎng)絡(luò)實驗室的教學(xué)資源，完成教學(xué)分組，3-5人一小組。將醫(yī)學(xué)圖像處理課程內(nèi)容分為若干教學(xué)研討單元，在每個教學(xué)專題授課前，教師講解本專題的基礎(chǔ)知識和原理并簡單介紹各種圖像處理算法實現(xiàn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，同時要求每個有各自的學(xué)習(xí)及研討任務(wù)，再次上課時，各組分別將負(fù)責(zé)的專題范圍及應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行匯集和整理，并對其內(nèi)容進(jìn)行闡述, 其他組員進(jìn)行補(bǔ)充說明，外組同學(xué)可以提問題[5]，由小組負(fù)責(zé)人進(jìn)行解答，教師給予完善。
3.2 充分利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)
教師在某些專題提供專題分組討論后，需要在計算機(jī)上強(qiáng)化處理，通過選用 MATLAB軟件作為實驗教學(xué)軟件，針對專題特點設(shè)置相應(yīng)的實驗，例如，教師事先準(zhǔn)備好在臨床中采集的X線（包括CR、DR）、CT、MRI等圖像，讓學(xué)生直接對這些圖像進(jìn)行處理和改善，從而達(dá)到預(yù)期的視覺效果。再有，采集256CT容積重建掃描數(shù)據(jù)，讓各小組在各角度，各斷層對影像進(jìn)行三維及各斷層重建實訓(xùn)，培養(yǎng)學(xué)生實踐動手能力。
3.3 增強(qiáng)“專題式”教學(xué)的評價效果
醫(yī)學(xué)圖像處理課教學(xué)效果要在教師和學(xué)生之間雙向進(jìn)行效果評價，要看學(xué)生是否能夠真正掌握理論學(xué)習(xí)效果。充分根據(jù)醫(yī)學(xué)圖像處理的課程特點，采用多向性、多角度評價手段，增加師生之間的雙向評價，教師評價學(xué)生，學(xué)生也評價教師，教研室之間還進(jìn)行互評，同時邀請院內(nèi)教學(xué)督導(dǎo)團(tuán)隊進(jìn)行督導(dǎo)打分，最后根據(jù)學(xué)生評價、教研室教師評價、院內(nèi)督導(dǎo)評價情況，最終確定教師的教學(xué)方法的可行性，并對各專題設(shè)置進(jìn)行討論，形成圍繞教學(xué)大綱的專題設(shè)置，同時激勵教師不斷進(jìn)行教學(xué)研究，用更新、更好的方法提高教學(xué)效果[6]。
傳統(tǒng)的學(xué)生考核評價模式，效果單一，不能體現(xiàn)多元化的評價效果，針對專題式教學(xué)模式，我們主要運用自主式命題，并根據(jù)“形成式”考核方案，科學(xué)設(shè)置考核方案，其中筆試成績占50%，實驗報告成績占20%，增設(shè)實驗操作考核，根據(jù)各組間的操作情況進(jìn)行綜合評分，同時注重平時考核，根據(jù)學(xué)生搜集資料、課堂發(fā)言和作業(yè)的完成情況綜合進(jìn)行評價給分。
通過對教師授課及學(xué)生考核評價改革后，極大的激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，同時形成了科學(xué)的培養(yǎng)計劃，學(xué)生反映良好，教師的授課滿意度達(dá)到98%以上，學(xué)生學(xué)習(xí)效果較往屆有明顯提高，成績優(yōu)秀率在89%以上，同時學(xué)生真正接觸到臨床醫(yī)學(xué)圖像后處理環(huán)節(jié)，有利于提高學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)效果。“專題式”教學(xué)模式下不僅提高了授課的靈活程度，更有利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，較好地體現(xiàn)了醫(yī)學(xué)圖像處理課程的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)要求。
摘要：本文分析探討了醫(yī)學(xué)圖像處理課程的特點，結(jié)合醫(yī)藥院校學(xué)生的實際情況，從課堂教學(xué)所用教案及實驗教學(xué)所選軟件和內(nèi)容兩個方面對醫(yī)學(xué)圖像處理課程教學(xué)方法進(jìn)行了探討。
《醫(yī)學(xué)圖像處理》是以《數(shù)字圖像處理》為基礎(chǔ)，結(jié)合醫(yī)學(xué)院校的特點和教學(xué)要求，以醫(yī)學(xué)圖像為處理方向，開展的一門課程。作為一門醫(yī)科院校的工科課程，《醫(yī)學(xué)圖像處理》課程的對象是醫(yī)學(xué)院校的工科學(xué)生，是生物醫(yī)學(xué)工程、計算機(jī)科學(xué)等專業(yè)的必修課程。該門課程教授的是指將醫(yī)學(xué)圖像信號轉(zhuǎn)換成的數(shù)字信號用計算機(jī)技術(shù)對其進(jìn)行處理的算法和過程，要求學(xué)生既掌握基礎(chǔ)的醫(yī)學(xué)常識又有教深的計算機(jī)編程的經(jīng)驗。由于專業(yè)與課程的特殊性，導(dǎo)致該課程在教學(xué)過程中存在些許問題和困難：如學(xué)生沒有較強(qiáng)的基礎(chǔ)理論知識，聽課過程中遇到困難，容易失去學(xué)習(xí)興趣，不能掌握專業(yè)知識，或者只懂理論而不知道如何在計算機(jī)上編程實現(xiàn)應(yīng)用。經(jīng)過多輪的教學(xué)和不斷的探索，將已有的一些經(jīng)驗做一個小結(jié)，以期對提升教學(xué)效果有所幫助。
1 多媒體動畫教案的優(yōu)勢和應(yīng)用
《醫(yī)學(xué)數(shù)字圖像處理》課程需要重點講解的內(nèi)容包括：圖像運算、圖像灰度變換、直方圖處理、圖像的空域增強(qiáng)及頻域增強(qiáng)、圖像分割、圖像配準(zhǔn)、圖像復(fù)原、圖像壓縮編碼、形態(tài)學(xué)處理等內(nèi)容。圖像處理課程涉及面廣、跨度大、內(nèi)容多，且具有較強(qiáng)的工程性，在教學(xué)上存在一定難度。多媒體動畫教案的應(yīng)用能將學(xué)生難以理解的抽象內(nèi)容及復(fù)雜的變化過程,通過動態(tài)模擬和局部放大的手段,動態(tài)直觀地展現(xiàn)在學(xué)生面前，將抽象的算法轉(zhuǎn)換為淺顯生動的形象[1]。
例如進(jìn)行圖像增強(qiáng)時常采用均值濾波和中值濾波算法，僅用數(shù)學(xué)公式教導(dǎo)的辦法，因其較抽象導(dǎo)致效率低且效果不好，將算法步驟先用動畫直觀展現(xiàn)出來，再結(jié)合數(shù)學(xué)公式解釋闡明，大大降低了學(xué)習(xí)難度，保證了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。又例如頻域濾波法中的高通濾波算法可增強(qiáng)圖像的高頻分量而濾除圖像的低頻分量從而達(dá)到突出圖像邊緣的目的。這一算法是基于傅里葉變換及信號處理等抽象理論發(fā)展出來的，理解起來有一定的難度，在課堂上，首先給學(xué)生展示一張腦部CT圖片及其對應(yīng)的頻域圖，對應(yīng)高通濾波算法逐漸改變?yōu)V波范圍使原來的圖像相應(yīng)發(fā)生改變，讓學(xué)生對腦部CT圖片在計算機(jī)上進(jìn)行逐步動態(tài)銳化，銳化后腦膜輪廓清晰可辨，達(dá)到了增強(qiáng)圖像邊緣的目的。利用多媒體教學(xué)，可以直觀地看到圖像在處理前后的明顯變化，便于學(xué)生接受,增強(qiáng)了學(xué)生對重要概念的理解，提高了教學(xué)質(zhì)量和課教學(xué)效率。多媒體的動態(tài)教學(xué)需要貫穿這個課程始終，例如講解圖像灰度變換時可以開窗算法為例，輔以顯影效果不甚理想的醫(yī)學(xué)圖片如細(xì)胞顯微圖等講解利用代數(shù)運算對圖像進(jìn)行處理的方法，并將處理后得到的增強(qiáng)圖片與原圖像加以比對，讓學(xué)生真切地看到圖像處理的作用，了解其價值和意義。此類例子還有很多，通過具體的醫(yī)學(xué)圖像實例進(jìn)行直觀生動的課堂演示，可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣讓他們積極參與到教學(xué)過程中來，成為教學(xué)中的主體。
多媒體動畫教案在教學(xué)中的作用不言而喻，因此制作合適的教案是能否成功完成教學(xué)任務(wù)的關(guān)鍵。經(jīng)過多輪的摸索總結(jié)，我們發(fā)現(xiàn)教學(xué)案例的選擇要結(jié)合實際，除了讓學(xué)生掌握理論外，還要讓他們知道學(xué)到的知識可以用到什么方面、怎么用。
2 實驗教學(xué)工具與內(nèi)容的選擇
目前，醫(yī)學(xué)圖像處理教學(xué)選用比較多的軟件有PhotoShop、Matlab和VC等。在實際教學(xué)中需根據(jù)學(xué)生的特點選擇不同的醫(yī)學(xué)圖像處理教學(xué)軟件，比如我們學(xué)院生物工程專業(yè)學(xué)生編程基礎(chǔ)較弱，在學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)圖像處理時選擇的是PhotoShop和Matlab，通過PhotoShop軟件向?qū)W生展示各種醫(yī)學(xué)圖像處理算法的實現(xiàn)效果[2]，而使用Matlab編程工具實現(xiàn)各種圖像處理算法，另外調(diào)用Matlab圖像處理工具箱中的系統(tǒng)函數(shù)可以實現(xiàn)醫(yī)學(xué)圖像的增強(qiáng)、分割等基本圖像處理功能，可以讓學(xué)生掌握一些基本的醫(yī)學(xué)圖像處理編程方法。而對于計算機(jī)專業(yè)的學(xué)生，由于他們系統(tǒng)地學(xué)過計算機(jī)課程，因此在醫(yī)學(xué)圖像處理實驗教學(xué)時就采用VC編程實現(xiàn)各種圖像算法。首先提供給學(xué)生一個用VC編寫好的圖像處理平臺代碼，然后交給學(xué)生如何在該平臺上增刪改他們所需要的圖像處理算法。盡管直接使用VC++編寫醫(yī)學(xué)圖像程序通常代碼都比較長，學(xué)生比較難掌握，但是采用VC編程相對MatLab編程而言更容易實現(xiàn)可視化界面，編寫出的程序可以模仿PhotoShop軟件的部分功能，極大地提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。除此之外還可以使學(xué)生了解醫(yī)學(xué)圖像處理的每一個細(xì)節(jié)，徹底領(lǐng)悟醫(yī)學(xué)圖像處理各種實現(xiàn)算法的精髓，從而加深對抽象的醫(yī)學(xué)圖像處理理論的理解。
在實驗內(nèi)容的選擇上多選用驗證性算法，以期讓學(xué)生通過實驗鞏固和加深對醫(yī)學(xué)圖像分析的各種常用算法的理解與掌握在我們的教學(xué)中；為了提高學(xué)生對實驗的重視程度和實驗積極性，將實驗考核成績引入總成績，占到總成績的10%-20%。
3 小結(jié)
本文對醫(yī)學(xué)圖像處理課程的特點，課堂教學(xué)方法及實驗教學(xué)工具和內(nèi)容的選擇進(jìn)行了探討。由于醫(yī)學(xué)圖像處理課程難度大，理論性和實踐性均很強(qiáng)，教師在教學(xué)時需根據(jù)醫(yī)學(xué)院校學(xué)生理工基礎(chǔ)弱，編程能力差的特點選擇合適教學(xué)方法幫助學(xué)生克服困難，提升教學(xué)效果。
摘要：《醫(yī)學(xué)圖像處理》作為生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的一門專業(yè)必修課，教學(xué)內(nèi)容多，課時安排緊湊，不利于同學(xué)們對理論知識的消化理解，同時書本資料匱乏，電子資料不易搜索，導(dǎo)致了部分同學(xué)學(xué)習(xí)積極性不高，學(xué)習(xí)效率低下。在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)作為一種新的教學(xué)模式，利用計算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)授課、學(xué)習(xí)、文檔共享及師生在線交流，突破了傳統(tǒng)教學(xué)的時空限制，具有資源共享、快捷高效等優(yōu)點。該課題經(jīng)過系統(tǒng)需求分析的調(diào)研，運用Dreamweaver軟件開發(fā)平臺、ASP動態(tài)網(wǎng)頁制作和ACCESS數(shù)據(jù)庫開發(fā)技術(shù)，通過編寫VBScript腳本語言，設(shè)計完成了一個基于B/S網(wǎng)絡(luò)框架的《醫(yī)學(xué)圖像處理》課程在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)。
關(guān)鍵詞：在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)；ASP；ACCESS數(shù)據(jù)庫
1系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境及工具
本課題采用Windows XP及以上操作系統(tǒng)、ASP和ACCESS完成本次設(shè)計。ASP是美國微軟公司出品的WEB編程語言，運行環(huán)境是微軟出品的WEB服務(wù)器IIS。數(shù)據(jù)庫采用ACCESS數(shù)據(jù)庫。
其他軟件包括：IE6以上、Dreamweaver7或更高的版本。
2在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)的設(shè)計
2.1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計
系統(tǒng)主要有以下模塊構(gòu)成：用戶管理模塊、公告欄模塊、留言板模塊、友情鏈接模塊、下載資料模塊、聊天室模塊、在線練習(xí)模塊。現(xiàn)對用戶管理模塊設(shè)計簡單介紹。
用戶管理模塊主要包括用戶注冊、管理員審核、個人信息修改、刪除用戶等等操作，管理員、教師、學(xué)生都會涉及這一模塊的制作。
圖1管理員主頁
2.2后臺數(shù)據(jù)庫的設(shè)計
人們把數(shù)據(jù)庫設(shè)計分為需求分析、概念結(jié)構(gòu)設(shè)計、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計、物理結(jié)構(gòu)設(shè)計、數(shù)據(jù)庫實施、數(shù)據(jù)庫運行與維護(hù)6個階段。概念結(jié)構(gòu)設(shè)計就是對信息世界進(jìn)行建模，常用的概念模型是E-R模型，它是P. P. S. Chen于1976年提出來的。
概念結(jié)構(gòu)設(shè)計的任務(wù)是在需求分析階段產(chǎn)生的需求說明書的基礎(chǔ)上，按照特定的方法把它們抽象為一個不依賴于任何具體機(jī)器的數(shù)據(jù)模型，即概念模型。概念模型使設(shè)計者的注意力能夠從復(fù)雜的實現(xiàn)細(xì)節(jié)中解脫出來，而只集中在最重要的信息的組織結(jié)構(gòu)和處理模式上。
概念模型（E-R模型）的組成元素有：實體、屬性、聯(lián)系，E-R模型用E-R圖來表示。實體是用戶工作環(huán)境中所涉及的事務(wù)，屬性是對實體特征的描述。
3在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)的實現(xiàn)
在正確安裝IIS之后，即可進(jìn)行程序語言的編寫和程序調(diào)試。
3.1連接數(shù)據(jù)庫
不同數(shù)據(jù)庫有不同的連接方法，對應(yīng)ACCESS數(shù)據(jù)庫，有字符串連接方法和DSN鏈接方法此處使用第一種由于幾乎所有的ASP動態(tài)網(wǎng)頁都需要連接數(shù)據(jù)庫，所以將以上字符串連接數(shù)據(jù)庫方法粘貼到config文件下db.asp文件中，而在其他需要調(diào)用數(shù)據(jù)庫的文件中調(diào)用此文件即可，調(diào)用方法為：
3.2功能模塊的實現(xiàn)
在完成以上操作之后可以開始進(jìn)入整站制作的過程，動態(tài)頁面從流程圖開始，涉及到的具體語句中只對較為重要的編程語言進(jìn)行講解。
3.2.1引用文件編寫
由于在編寫程序時，ASP本身提供的函數(shù)并不足以滿足我們的所有應(yīng)用，所以在設(shè)計時將經(jīng)常用到的一些功能如：連接數(shù)據(jù)庫語句、翻頁功能等編寫為引用文件，在需要使用這些功能的文件頭部引用即可，將這些文件統(tǒng)一存放config文件夾下。
3.2.2模塊實現(xiàn)
此處選取注冊功能進(jìn)行講解。
在本站中，沒有注冊成功或者審核通過的用戶無法瀏覽網(wǎng)站內(nèi)容的。
用戶注冊功能是本站開始設(shè)計的第一個步驟，也是一個很基礎(chǔ)的功能，以上敘述的設(shè)計過程是以后每一個功能模塊都嚴(yán)格遵循的設(shè)計過程，在每一個模塊完成之后，都要開始進(jìn)行相應(yīng)的運行與調(diào)試。
4系統(tǒng)運行與調(diào)試
4.1測試概述
本章根據(jù)用戶需求，設(shè)計測試用例，對軟件進(jìn)行系統(tǒng)測試。并根據(jù)測試結(jié)果填寫測試表格的測試結(jié)果欄。測試的重點是確保各項功能的正常運行。測試的目標(biāo)是確保所開發(fā)的功能符合用戶的需求。
4.2系統(tǒng)部分測試
在第四章設(shè)計系統(tǒng)實現(xiàn)中重點講了注冊功能的實現(xiàn)，此處也以注冊頁面的測試為例講解測試步驟。
在Dreamweaver中打開register.asp頁面，點擊在瀏覽器中預(yù)覽/調(diào)試按鈕。根據(jù)流程圖3，首先驗證用戶名或者密碼為空情況：可以看到最后一名用戶就是剛剛注冊的用戶，其姓名、性別、聯(lián)系方式等內(nèi)容都與注冊內(nèi)容一致。u_check默認(rèn)為空，在管理員審核通過之后用戶即可登錄本站。
5結(jié)論
本課題實現(xiàn)了一個基于ASP和ACCESS的醫(yī)學(xué)圖像處理在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)，可供學(xué)生、教師、系統(tǒng)管理員三方用戶安全使用，界面友好、功能完善、通用性強(qiáng)。其主要模塊包括：公告管理、留言板管理、友情鏈接管理、學(xué)習(xí)資源管理、聊天室管理以及在線練習(xí)管理等。
該系統(tǒng)簡介易用，投入使用之后可以利用計算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)授課、學(xué)習(xí)、文檔共享及師生在線交流，突破了傳統(tǒng)教學(xué)的時空限制，具有資源共享、快捷高效等優(yōu)點，可以有效地促進(jìn)該課程的理論和實驗教學(xué)，幫助改善同學(xué)們的學(xué)習(xí)狀況，常適用于高等院校的遠(yuǎn)程教學(xué)，具有非常廣闊的應(yīng)用前景，由于預(yù)算有限和時間倉促，本系統(tǒng)尚存在如下一些缺陷：
未能購買域名、將系統(tǒng)放在網(wǎng)上進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)試；
整站結(jié)構(gòu)的設(shè)計還不夠十分合理，網(wǎng)站結(jié)構(gòu)使用了兩種方式，既存在以身份為劃分建立的admin、stu、teacher文件夾，也存在以功能為劃分的message文件夾，可能造成網(wǎng)站投入使用之后的功能移植會比較繁瑣；
系統(tǒng)缺乏統(tǒng)一的排版格式，而且為了節(jié)約空間，提高頁面載入速率，網(wǎng)站所用圖片很少，也沒有復(fù)雜的布局結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致整站雖然簡潔，但是缺乏美感，可能不足以在視覺上吸引同學(xué)；
多數(shù)頁面只是實現(xiàn)了基本的功能，如添加習(xí)題、公告等，但是目前還缺乏實質(zhì)性可以立即投入使用的內(nèi)容；
友情鏈接功能與學(xué)習(xí)資料上傳功能還面臨路徑和文件名不能包含中文字符的問題。
除此之外，隨著瀏覽器版本的提升，眾多瀏覽器廠商對安全性的控制更加嚴(yán)格，系統(tǒng)中很多html靜態(tài)網(wǎng)頁的特效不能顯示，比如對于按鈕或者圖片，可以制作為鼠標(biāo)放上去之后顯示一些說明文字，但是在實際應(yīng)用中chrome內(nèi)核的瀏覽器選擇直接直接忽視其內(nèi)容，IE內(nèi)核的瀏覽器會提示限制此文件顯示可能訪問計算機(jī)的活動內(nèi)容，這樣的頁面會帶給用戶安全性能上的顧慮，但是，缺乏這些特效的網(wǎng)站在外觀的吸引力方面又有所降低。
在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)是一個正在興起的應(yīng)用領(lǐng)域，主要利用頁面制作、數(shù)據(jù)庫等技術(shù)實現(xiàn)網(wǎng)上教學(xué)的實時性、交互性、動態(tài)性。本系統(tǒng)突破一般多媒體輔助教學(xué)工具的思想，目的是盡可能將現(xiàn)實的活生生的教學(xué)環(huán)境和方法應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中，提高學(xué)生網(wǎng)上學(xué)習(xí)的興趣，從而真正提高網(wǎng)上教學(xué)質(zhì)量。作為傳統(tǒng)教學(xué)的延伸，信息化教學(xué)的作用正逐步被人們所重視，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和多媒體技術(shù)的進(jìn)步，信息化教學(xué)系統(tǒng)還會有更多的發(fā)展空間。
摘 要 雙語教學(xué)是一種新的培養(yǎng)人才的教育模式，通過在醫(yī)學(xué)圖像處理課程教學(xué)中應(yīng)用雙語教學(xué)，在各個教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行研究與探索，發(fā)現(xiàn)在教師與學(xué)生英語水平、課堂教學(xué)方法、教材的選用及考核機(jī)制等方面存在一定問題，并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。
關(guān)鍵詞 醫(yī)學(xué)圖像處理；雙語教學(xué)；教材
雙語教學(xué)是指除漢語外，用一門外語作為課堂主要用語進(jìn)行學(xué)科的教學(xué)。作為一門國際化的語言，英語的重要性越來越被人了解。在高校中開展專業(yè)課的雙語教學(xué)可以增強(qiáng)學(xué)生了解世界科技最新成果的能力，加快高等院校高層次教育與國際接軌的步伐。同時雙語教學(xué)課堂可以為教師提供一個提高自身英語綜合運用能力的訓(xùn)練機(jī)會，提高教師進(jìn)行科學(xué)研究和國際學(xué)術(shù)交流的能力[1]。
醫(yī)學(xué)圖像處理是高校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)普遍開設(shè)的專業(yè)課程之一。近年來，河南科技大學(xué)醫(yī)學(xué)技術(shù)與工程學(xué)院在開展多媒體教學(xué)的基礎(chǔ)上，大膽嘗試雙語教學(xué)在本課程中的應(yīng)用，根據(jù)教師的實際教學(xué)經(jīng)驗，結(jié)合大多數(shù)學(xué)生的反饋，總結(jié)在雙語教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)的問題，并提出幾項改進(jìn)措施。
1 雙語教學(xué)中存在的問題
1.1 從教師角度
學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的醫(yī)學(xué)圖像處理課程使用教材的是羅述謙等著的《醫(yī)學(xué)圖像處理與分析》，在應(yīng)用雙語教學(xué)之后，教材更換為Rafael C.Gonzalez教授所著的Digital Image Processing，該教材內(nèi)容闡述清晰易懂，幾乎覆蓋了學(xué)生所必須掌握的全部基礎(chǔ)知識。本書已被全世界500多所大學(xué)和研究所使用，是國際知名高校的經(jīng)典教材。
對于擔(dān)任本門課程的教師來說，需要反復(fù)理解中文和英文原版教材，在吃透教材內(nèi)容的基礎(chǔ)上，結(jié)合圖像處理的最新技術(shù)制作多媒體課件，將原來準(zhǔn)備好的中文課件轉(zhuǎn)換為英文課件，并把原來已經(jīng)講熟練的課堂內(nèi)容用英語講授給學(xué)生。其中存在的問題有：1）教師之間對雙語教學(xué)的認(rèn)識有偏差，一部分教師認(rèn)為雙語教學(xué)應(yīng)該完全用英語授課，而其他大多數(shù)教師認(rèn)為既然是雙語，那么可以用兩種語言交叉授課，以學(xué)生理解為最終目的；2）教師的英語口語水平不夠高，畢竟不是英語專業(yè)出身，平時用到口語的機(jī)會也不是很多，所以教師都對自己的口語不是百分百自信。
1.2 從學(xué)生角度
雙語教學(xué)對學(xué)生的基礎(chǔ)英語應(yīng)用能力，尤其是聽說能力要求較高。學(xué)生在課堂上本來就需要經(jīng)過思考才能完全理解教師講的內(nèi)容，現(xiàn)在還要在聽懂英語的基礎(chǔ)上進(jìn)行思考和繼續(xù)聽課，這對學(xué)生尤其是英語基礎(chǔ)不是太好的學(xué)生來說是比較困難的。雖然大部分學(xué)生已經(jīng)通過大學(xué)英語四級考試，甚至有部分學(xué)生已經(jīng)通過大學(xué)英語六級考試，但他們的英語實際聽說能力相對于應(yīng)試能力卻較為薄弱，仍然有可能聽不懂教師的講解，因此聽說能力成為他們用英語進(jìn)行學(xué)習(xí)和交流的主要問題。
醫(yī)學(xué)圖像處理課程中涉及許多醫(yī)學(xué)圖像，因此有關(guān)醫(yī)學(xué)的英文詞匯也出現(xiàn)不少。醫(yī)學(xué)詞匯較為難記，長單詞較多，這也給學(xué)生的課堂聽講帶來一定的困擾，影響了課堂內(nèi)容的吸收，效果較差。
1.3 從考核角度
既然是雙語授課，那么在考核時同樣需要考慮到兩種語言的問題。如果用全英文出試卷，恐怕會出現(xiàn)學(xué)生連題都看不懂的情況；如果用中文試卷，又無法體現(xiàn)雙語教學(xué)的優(yōu)勢，難以考核教學(xué)的效果。
2 相應(yīng)的改進(jìn)措施
針對在雙語教學(xué)中遇到的問題，思考后認(rèn)為：在醫(yī)學(xué)圖像處理課程的雙語教學(xué)中，應(yīng)明確課程雙語教學(xué)的目的仍是傳授專業(yè)知識，這一點在教學(xué)過程中必須始終堅持，英語只是一種工具，否則專業(yè)課的雙語教學(xué)就變成專業(yè)英語課。為實現(xiàn)這樣的目標(biāo)，結(jié)合師生的實際情況，提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。
2.1 加強(qiáng)教師培訓(xùn)，提高講課水平
雙語教學(xué)成功與否取決于從事雙語教學(xué)教師的水平，因此，加強(qiáng)授課教師的英語能力是十分必要的。學(xué)院與外語學(xué)院聯(lián)系，請專業(yè)的英語口語教師為承擔(dān)雙語教學(xué)任務(wù)的教師開展英語培訓(xùn)，培訓(xùn)的內(nèi)容包括教學(xué)過程中經(jīng)常使用的教學(xué)專用術(shù)語以及學(xué)科中常用的英語闡述和評論能力。除此之外，學(xué)院還派青年教師到國內(nèi)著名高校或國外學(xué)習(xí)進(jìn)修，參加學(xué)術(shù)研討會議和培訓(xùn)班等，提高教師的專業(yè)水平和英語能力。
除加強(qiáng)教師水平之外，還要更好地發(fā)揮多媒體教學(xué)手段在教學(xué)中的作用。對于較難理解的專業(yè)術(shù)語、句子等，在課件中用中英文對照幫助理解，這樣可以保證即使英語水平較低的學(xué)生也能夠領(lǐng)會教學(xué)中的基本內(nèi)容。由于本課程是醫(yī)學(xué)圖像處理，因此在課件中可以多引入一些新型圖像處理技術(shù)在醫(yī)學(xué)圖片中的應(yīng)用。這些知識與本專業(yè)的其他專業(yè)課也有相關(guān)聯(lián)之處，學(xué)生對這方面的內(nèi)容較為感興趣，課堂氣氛活躍，教學(xué)效果良好。
2.2 發(fā)揮學(xué)生主體作用，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣
上課時教師應(yīng)鼓勵學(xué)生用英文發(fā)言、提問，加強(qiáng)師生之間及學(xué)生之間的英文溝通和交流能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和主動性，引導(dǎo)學(xué)生自主思維。授課結(jié)束，可由學(xué)生用英文做重點總結(jié)，然后教師補(bǔ)充。精選教學(xué)內(nèi)容，對于一些常用的專業(yè)術(shù)語和句子，課堂上需要經(jīng)常復(fù)習(xí)。引導(dǎo)學(xué)生逐步學(xué)會用英語結(jié)合專業(yè)知識進(jìn)行思考分析，提高學(xué)生分析解決問題的能力，加深對授課內(nèi)容的理解。雙語教學(xué)難度大，只有充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，發(fā)揮他們的主體意識，才能取得良好效果[2]。
2.3 改進(jìn)考核方法，提高教學(xué)質(zhì)量
雙語教學(xué)仍然是以學(xué)生為主體的，因此采取一個合理有效的考核方法能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，取得良好的學(xué)習(xí)成績。可以考慮作業(yè)、課后練習(xí)、實驗報告采用全英文模式，在這種情況下，學(xué)生有時間在組織好英語答案的情況下進(jìn)行回答。課堂上的討論及問題回答以英文為主，必要時輔以中文解釋，這樣也可以鍛煉學(xué)生的口語能力，并提高他們參與討論的熱情。最后的期末考試可以采取中英文結(jié)合的方式，對于一些相對簡單的題目如填空題等可以用英文出題，要求英文回答；而一些較為復(fù)雜的問答或計算題，可允許學(xué)生用中英文作答。這些考核內(nèi)容在最終成績中所占的權(quán)重不同，如可定為平時成績占總評成績的30%，考試成績占總評成績的70%。這樣的考核方式也可促進(jìn)學(xué)生在平時的學(xué)習(xí)興趣，加強(qiáng)日常的學(xué)習(xí)積累。
3總結(jié)
通過這些改進(jìn)措施，能夠提高學(xué)生對雙語教學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)習(xí)的積極性，使學(xué)生通過學(xué)習(xí)不僅能夠?qū)W到專業(yè)知識，也提高了英語聽說讀寫能力。雙語教學(xué)作為一種較新的教學(xué)手段，仍然在實踐中摸索，在教學(xué)過程中不斷完善，只有不斷地發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、積累經(jīng)驗，才能更好地發(fā)揮雙語教學(xué)的效果。
摘 要 醫(yī)學(xué)圖像處理與分析是生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課之一。在簡要介紹CDIO教學(xué)模式基礎(chǔ)上，提出幾點該課程教學(xué)改革的措施，包括融合多媒體教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)手段；引導(dǎo)學(xué)生整體把握知識點；調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性；培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力；形成理工醫(yī)結(jié)合的思維方式。教學(xué)實踐證明，所提教改經(jīng)驗?zāi)苋媾囵B(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)技能，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，很好地增強(qiáng)教學(xué)效果。
醫(yī)學(xué)圖像處理與分析是研究圖像處理的基本理論及其在生物醫(yī)學(xué)工程中的應(yīng)用的一門學(xué)科，是生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的專業(yè)必修課。該課程的任務(wù)是：系統(tǒng)介紹圖像處理與分析的基本理論和基本方法，側(cè)重使學(xué)生掌握其在生物科學(xué)領(lǐng)域的實際應(yīng)用，目的是使學(xué)生系統(tǒng)掌握數(shù)字圖像處理的基礎(chǔ)概念、基本原理和實現(xiàn)方法，學(xué)習(xí)圖像分析的基本理論、典型方法和實用技術(shù)，為在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域從事研究與開發(fā)打下扎實基礎(chǔ)。
醫(yī)學(xué)圖像處理與分析課程理論抽象，涉及醫(yī)學(xué)、計算機(jī)、數(shù)學(xué)、物理、信號處理等多個領(lǐng)域的知識，學(xué)科之間高度交叉、滲透，學(xué)生很難理解其中的相關(guān)知識和技術(shù)，因此課程起點高，教學(xué)難度大[1-2]。筆者在教學(xué)方法上也與時俱進(jìn)，摒棄傳統(tǒng)教學(xué)方法的弊端，引入新的教學(xué)模式和教學(xué)方法，實現(xiàn)培養(yǎng)高質(zhì)量人才的目標(biāo)。
本文提出筆者基于CDIO教學(xué)模式的醫(yī)學(xué)圖像處理與分析課程教學(xué)改革方面的一些經(jīng)驗。總體說來，該課程教學(xué)改革的主要思路是：以全新的教學(xué)理念為指導(dǎo)，以先進(jìn)的教學(xué)手段和方法為橋梁，以學(xué)科交叉的眼光有機(jī)結(jié)合課程教學(xué)與課外教學(xué)、理論教學(xué)與實踐教學(xué)、系統(tǒng)講授與學(xué)生自學(xué)等多種方式，實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的完整性、前沿性、理論性與實踐性，使學(xué)生掌握本門課程的理論框架與思維方法，掌握生物圖像處理與分析的相關(guān)技能，能夠采取合適的處理方法實現(xiàn)特定的醫(yī)學(xué)圖像處理目的。
1 CDIO教學(xué)模式
CDIO教學(xué)模式是近年來國外工程教育改革的最新成果，其中C代表構(gòu)思（Conceive），D代表設(shè)計（Design），I代表實現(xiàn)（Implement），O代表運作（Operate）。CDIO模式是以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行的生命周期為載體，強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生以主動的、實踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式來學(xué)習(xí)工程，并以綜合培養(yǎng)的方式使學(xué)生在多方面達(dá)到工程師的預(yù)定目標(biāo)。實踐證明，CDIO教學(xué)模式比傳統(tǒng)教學(xué)模式適應(yīng)面更寬，更有助于提高教學(xué)質(zhì)量，尤為重要的是CDIO模式中的新評測標(biāo)準(zhǔn)，為工程教育的系統(tǒng)化發(fā)展奠定了基礎(chǔ)[3]。
2 醫(yī)學(xué)圖像處理與分析教改措施
2.1 融合多媒體教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)手段
目前高校授課中普遍存在兩種極端：
一種是只板書授課，形式單調(diào)，內(nèi)容枯燥，課堂時間無法有效利用，知識容量小；
另一種則完全采用多媒體授課，課堂教學(xué)變成單純地播放幻燈片，缺乏學(xué)生參與互動的空間和可能。
筆者強(qiáng)調(diào)打造“多媒體+板書”的高質(zhì)量精品課堂：
一方面，優(yōu)秀的教學(xué)課件能提升和精煉教材內(nèi)容，通過利用圖像、聲音和動畫等多媒體技術(shù)將教材中相關(guān)概念、算法、原理及應(yīng)用轉(zhuǎn)化成形象逼真的影像展示給學(xué)生，介紹和比較不同的圖像處理方法應(yīng)用于醫(yī)學(xué)圖像的不同效果，為學(xué)生提供生動的感性認(rèn)識；
另一方面，將板書穿插于多媒體教學(xué)中，對圖像處理算法的關(guān)鍵步驟進(jìn)行推導(dǎo)和演算，同時展示教學(xué)進(jìn)度、層次和重點，有利于學(xué)生對重要知識點的系統(tǒng)把握，有效避免知識講授過程中的“碎片化”現(xiàn)象。
2.2 引導(dǎo)學(xué)生整體把握知識點
在教學(xué)過程中，引導(dǎo)學(xué)生從整體上把握學(xué)習(xí)的總體要求，理清教學(xué)知識點、學(xué)習(xí)難點以及學(xué)習(xí)技巧，對于落實課程的知識點非常關(guān)鍵。每一章教學(xué)伊始，首先提出本章主線，即要解決什么問題，以什么樣的方法和步驟來解決問題，所介紹方法對于解決問題的優(yōu)點何在。當(dāng)教學(xué)內(nèi)容章節(jié)較多，分成多次講授時，這個主線將會反復(fù)強(qiáng)調(diào)，從而不斷加強(qiáng)學(xué)生對有關(guān)內(nèi)容學(xué)習(xí)目的性的認(rèn)識，開展針對性的學(xué)習(xí)。
2.3 調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性
德國教育學(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、喚醒和鼓舞。”[4]心理學(xué)研究也表明，學(xué)習(xí)動機(jī)與學(xué)習(xí)效果之間的關(guān)系十分密切，不同性質(zhì)的學(xué)習(xí)動機(jī)對于學(xué)習(xí)效果有不同的影響。學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)直接制約他們的學(xué)習(xí)積極性，影響學(xué)習(xí)效果。筆者在課堂教學(xué)中經(jīng)常采用問題學(xué)習(xí)法（problem based learning，PBL），以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，促進(jìn)學(xué)生參與教學(xué)。學(xué)生通過圖書館以及網(wǎng)絡(luò)等資源，查閱資料，系統(tǒng)分析，形成讀書報告，再到課堂上討論和交流，教師則主要起到布置任務(wù)和經(jīng)典總結(jié)的作用[2，5]。這種啟發(fā)式、互動式、討論式、研究性等教學(xué)方法，能夠充分調(diào)動學(xué)生的積極性和學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和研究能力。另外，還可以通過課程網(wǎng)站、在線聊天等現(xiàn)代交流手段，將課堂教學(xué)和課后輔導(dǎo)有機(jī)結(jié)合，建立多渠道的教學(xué)互動模式，使學(xué)生得到及時的指導(dǎo)，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
2.4 培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力
本課程是一門以實踐為基礎(chǔ)的課程，必須十分注重學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)和開發(fā)，使學(xué)生熟悉醫(yī)學(xué)圖像處理課程基本理論的同時，掌握如何通過計算機(jī)實現(xiàn)這些算法，能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識和設(shè)計的算法應(yīng)用于醫(yī)學(xué)圖像處理和分析，能夠根據(jù)具體臨床需要對算法進(jìn)行設(shè)計、改進(jìn)和優(yōu)化，使處理后的圖像符合臨床要求。為此，本課程設(shè)置了相關(guān)的課程設(shè)計環(huán)節(jié)，兩周時間內(nèi)要求學(xué)生完成5～6個實驗，檢驗算法效果，最終形成實驗報告。
2.5 形成理工醫(yī)結(jié)合的思維方式
現(xiàn)代生物科學(xué)已經(jīng)呈現(xiàn)高度綜合和高度分化的發(fā)展趨勢，作為生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的本科生，需要具備豐富扎實的理工科知識和一定基礎(chǔ)的醫(yī)學(xué)專業(yè)知識，才能在今后的工作中有所發(fā)展和創(chuàng)新。南通大學(xué)的生物醫(yī)學(xué)工程本科專業(yè)設(shè)置于電子信息學(xué)院，隸屬工科范疇，而學(xué)生的醫(yī)學(xué)知識背景相對較弱。因此，本課程講授時要注重與醫(yī)學(xué)成像技術(shù)、醫(yī)學(xué)電子學(xué)等課程的銜接和交叉，不僅在講授某一種圖像處理方法時突出重點、分化難點，更要將醫(yī)學(xué)實例的處理融合于各章節(jié)，體現(xiàn)出理、工、醫(yī)三者結(jié)合，對從方法論和認(rèn)識論的較高層次上形成新的研究思維起到指導(dǎo)作用[2]。
3 結(jié)論
本文結(jié)合筆者多年來的教學(xué)經(jīng)驗，在簡要介紹CDIO教學(xué)模式的基礎(chǔ)上，針對醫(yī)學(xué)圖像處理與分析理論教學(xué)方面提出一些改革措施。實踐表明，醫(yī)學(xué)圖像處理與分析課程教學(xué)應(yīng)緊密結(jié)合醫(yī)學(xué)實踐，注重圖像處理方法與具體醫(yī)學(xué)應(yīng)用的有機(jī)結(jié)合和交叉，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和創(chuàng)新思維能力。筆者今后還將圍繞實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的改革開展一些有益的探索。
摘要：在分析了醫(yī)學(xué)圖像處理課程特點的基礎(chǔ)上，結(jié)合醫(yī)學(xué)院校學(xué)生的實際情況，對課程教學(xué)模式開展了探索與實踐。通過串燒式的課堂講解和討論、課程實驗、教學(xué)環(huán)節(jié)的實施，設(shè)計開發(fā)基于matlab的醫(yī)學(xué)圖像處理教學(xué)平臺系統(tǒng)，把教學(xué)與學(xué)生興趣、能力很好地結(jié)合起來，新穎的考核方式得到學(xué)生肯定。
關(guān)鍵詞：醫(yī)學(xué)圖像處理；理論教學(xué)；串燒；教學(xué)平臺
我校在開設(shè)《數(shù)字圖像處理》課程的基礎(chǔ)上，結(jié)合醫(yī)學(xué)院校圖像處理的對象——醫(yī)學(xué)圖像（片）的特點開設(shè)了《醫(yī)學(xué)圖像處理》，是計算機(jī)各專業(yè)及影像學(xué)專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。如何在學(xué)習(xí)圖像處理技術(shù)的同時體現(xiàn)各專業(yè)特色，提高學(xué)生的圖像處理技術(shù)的應(yīng)用能力，是醫(yī)學(xué)圖像處理課程建設(shè)、課程改革的重要內(nèi)容。現(xiàn)就接合經(jīng)過兩輪的課程教學(xué)活動，并融合學(xué)生的反饋信息，對該課程進(jìn)行了教學(xué)模式的探索，希望有助于教學(xué)效果和教學(xué)水平的提高。
1 理論教學(xué)
1.1 專業(yè)素養(yǎng)的培育[1]
建立在數(shù)學(xué)及信號處理技術(shù)基礎(chǔ)上的醫(yī)學(xué)圖像處理，以計算機(jī)算法為工具，并充分考慮解剖學(xué)的知識、臨床醫(yī)學(xué)的知識，對醫(yī)學(xué)圖像的采集、傳輸中產(chǎn)生的如噪聲、失真、退化等現(xiàn)象分析處理，以提高醫(yī)學(xué)圖像的質(zhì)量，并為后續(xù)的圖像感興趣區(qū)域的選取，病灶區(qū)域的分割等臨床應(yīng)用提供依據(jù)。但《醫(yī)學(xué)圖像處理》課程涉及的內(nèi)容多、廣，其中的算法更是以數(shù)學(xué)公式的推導(dǎo)為基礎(chǔ)。而醫(yī)學(xué)院校的學(xué)生普遍缺乏理工科知識，造成學(xué)生對理解抽象概念的困難，很易造成畏難情緒。與此同時，學(xué)生對通過本課程的學(xué)習(xí)對知識結(jié)構(gòu)的構(gòu)建及就業(yè)的幫助心存疑慮。緣于此，授課之初，需要進(jìn)行專業(yè)素養(yǎng)教育。
1.1.1 按專業(yè)，分內(nèi)容克服學(xué)生的畏難心理
因計算機(jī)專業(yè)與影像學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)方向，教學(xué)內(nèi)容和側(cè)重點不同，計算機(jī)專業(yè)專注于各種圖像處理算法和編程實現(xiàn)。而影像專業(yè)應(yīng)從繁瑣的數(shù)學(xué)公式的推導(dǎo)中解脫出來，而更注重實際應(yīng)用，并進(jìn)一步了深化對圖像處理的理解、分析。
1.1.2 課程設(shè)置對就業(yè)的影響[2]
圖像處理是計算機(jī)視覺、模式識別，圖像理解、分析的基礎(chǔ)。熟練掌握各種算法可以為將來從事如指紋、條碼、人臉、虹膜識別、車輛和其他與醫(yī)學(xué)圖像相關(guān)工作提升競爭力。因具有醫(yī)學(xué)知識背景，也可去醫(yī)療器械公司或醫(yī)療軟件開發(fā)公司，當(dāng)然因具備醫(yī)學(xué)知識背景的同時，掌握圖像處理的各種算法及實現(xiàn)為應(yīng)聘到醫(yī)院的醫(yī)療技術(shù)部門提供了保障，我校已有此專業(yè)學(xué)生成功應(yīng)聘三甲醫(yī)院的事例。通過這些學(xué)生身邊鮮活的事例提高學(xué)生的自信心，拓寬學(xué)生的思路和視野，引導(dǎo)學(xué)生找到自己的發(fā)展方向和目標(biāo)，因此可以更有效地利用時間。
1.2 打破了傳統(tǒng)的章節(jié)式教學(xué)方法，探索“串燒”式教學(xué)
傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)中，重點內(nèi)容并突出，講解中存在片面性，局限性，沒有深挖跨學(xué)科知識的內(nèi)在關(guān)系。醫(yī)學(xué)圖像處理是一個注重實際應(yīng)用的課程，應(yīng)根據(jù)設(shè)置的專業(yè)特點設(shè)置知識點，并融合基于案例的教學(xué)內(nèi)容，根據(jù)其內(nèi)部邏輯關(guān)系“串燒”涉及的相關(guān)的知識。
1.2.1 內(nèi)容選擇上的“串燒”
醫(yī)學(xué)圖像處理教學(xué)的要求是了解醫(yī)學(xué)圖像的特點和圖像處理的基本概念，掌握醫(yī)學(xué)圖像（片）處理的基本原理、技巧，能夠利用計算機(jī)來完成對各種醫(yī)學(xué)圖像的處理，現(xiàn)以我校兩專業(yè)的兩本不同教材為基礎(chǔ)，在充分涉列大量的醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)、文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)各類知識點間的相關(guān)性以及課時要求將課程分為：醫(yī)學(xué)圖像的描述表達(dá)、圖像的運算、圖像的增強(qiáng)、圖像的變換、形態(tài)學(xué)處理、圖像分割及特征提取等專題。
“串燒”的醫(yī)學(xué)圖像處理的內(nèi)容是完成后，接下來考慮如何在傳授知識的過程“串燒”，如在講授醫(yī)學(xué)影像的運算操作時，如基本的“加”，“減”，“乘”，“除”時，把醫(yī)學(xué)圖像中的減景技術(shù)及數(shù)字減影在血管造影中的應(yīng)用“串”到講授內(nèi)容中；在圖像的采集表示時，可以“串”進(jìn)各種成像設(shè)備及其成像原理，可以把數(shù)學(xué)運算中的差分運算內(nèi)容串入醫(yī)學(xué)圖像的邊緣檢測算法中。
1.2.2 教學(xué)形式上的“串燒”
教學(xué)形式上采用了傳統(tǒng)教學(xué)方式與“串燒”式教學(xué)相結(jié)合的形式，講授基本知識時，以傳統(tǒng)按授課方式為主，讓學(xué)生了解對醫(yī)學(xué)圖像處理的整個過程。授課內(nèi)容中選取了學(xué)生感興趣的內(nèi)容，讓學(xué)生們圖書館自己查資料，尋根問源，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，下次課時選一二名學(xué)生在課堂上對內(nèi)容進(jìn)行闡述，教師對學(xué)生闡述的內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充[3]。選擇了圖像表示和圖像分割兩個知識點讓學(xué)生在教學(xué)過程中的“客串”講授，通過本環(huán)節(jié)的實施，充分調(diào)動了學(xué)生的積極性，激發(fā)了學(xué)習(xí)熱情，迸發(fā)出許多有趣的想法，可以方便地了解學(xué)生對知識的掌握程度與存在的問題，與此同時，結(jié)合本課程的特點及影像學(xué)專業(yè)學(xué)生人數(shù)較少（08級71人，09級90人）的特點，把課堂教學(xué)過程移至計算機(jī)機(jī)房，可以邊講授邊演示準(zhǔn)備好的在臨床中采集到的X 光、MRI等醫(yī)學(xué)圖片， 讓學(xué)生直接觀察對這些圖片進(jìn)行處理和改善的效果，課堂氣氛非常活躍，授課效果較好。
1.2.3 充分利用多媒體教學(xué)技術(shù)，搭建醫(yī)學(xué)圖像處理平臺[4]。
通過“串燒”方式的實施，使學(xué)生通過在課堂上的醫(yī)學(xué)圖像處理的演示，了解、掌握了各種醫(yī)學(xué)圖像處理方法和其在醫(yī)學(xué)臨床中的應(yīng)用，但眾多算法都需要計算機(jī)仿編程仿真實現(xiàn)，為緩解由此給學(xué)生帶來的壓力，提高學(xué)習(xí)效率，搭建了以淋球菌感染圖為例的濟(jì)寧醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)圖像處理演示平臺，學(xué)生通過平臺的實用，加深了對所學(xué)的醫(yī)學(xué)圖像處理知識的理解，提高了學(xué)生的實際應(yīng)用能力。
1.2.4 教師的醫(yī)學(xué)知識積累
我校的信息工程學(xué)院的教師承擔(dān)著醫(yī)學(xué)圖像處理課程的授課任務(wù)，授課教師雖有較高的計算機(jī)編程能力，但缺乏醫(yī)學(xué)知識，使在為強(qiáng)調(diào)應(yīng)用的影像專業(yè)學(xué)生上課時，在如何淡化數(shù)學(xué)推理，著重臨床醫(yī)學(xué)圖像處理應(yīng)用中遇到了很大的壓力。特別是在第一輪次的講授醫(yī)學(xué)圖像分割時，面對一個陌生的醫(yī)學(xué)圖像，不知道如何選擇圖像的特征點，縱有豐富的編程思想?yún)s無從下手。緣于此，醫(yī)學(xué)圖像處的授課教師需自覺地將醫(yī)學(xué)和工程學(xué)結(jié)合，通過廣泛的與醫(yī)護(hù)人員的交流，并積極參加醫(yī)學(xué)相關(guān)的知識講座豐富自己醫(yī)學(xué)方面的知識，我校信息工程學(xué)院組織的院內(nèi)專家、學(xué)者的信息大講堂是一有益的嘗試。
2 實踐教學(xué)[5]
實驗教學(xué)是教學(xué)課程的重要組成部分，通過本環(huán)節(jié)的實施，不僅加深了對理論的理解，同時也培養(yǎng)了學(xué)生的獨立思考、創(chuàng)新能力，雖然很多關(guān)于圖像處理實驗指導(dǎo)書，但他們中的大多數(shù)并不適用于醫(yī)學(xué)院校的學(xué)生，接合醫(yī)學(xué)院校學(xué)生的實際對相關(guān)的實驗內(nèi)容的選取及驗收進(jìn)行了相應(yīng)的改革。
2.1 實驗方案的實施
2.1.1 實驗的準(zhǔn)備
根據(jù)醫(yī)學(xué)圖像處理的要求，選用了工具箱使用方便，計算能力強(qiáng)的MATLAB軟件作為實驗教學(xué)軟件，并準(zhǔn)備好醫(yī)學(xué)圖像（片）的采集。
2.1.2 實驗內(nèi)容的選擇
實驗內(nèi)容的選擇上，考慮到不同的專業(yè)的特點和醫(yī)學(xué)圖像處理的內(nèi)容，選擇了醫(yī)學(xué)影像的表達(dá)，圖像運算，圖像增強(qiáng)，圖像變換，形態(tài)學(xué)處理，圖像分割，特征提取等內(nèi)容。根據(jù)難易程度分為基本實驗、開放型實驗和演示實驗。讓學(xué)生不僅學(xué)習(xí)圖像處理的基本知識，并能獨立進(jìn)行實驗設(shè)計，使學(xué)生快樂的獲取知識，在實踐中提升應(yīng)用能力。
2.1.3 醫(yī)工結(jié)合，分工協(xié)作
依托我校的教學(xué)醫(yī)院中的眾多的醫(yī)療影像設(shè)備，鼓勵計算機(jī)和影像專業(yè)的學(xué)生假期期間多去醫(yī)院參觀實習(xí)，了解各種醫(yī)療設(shè)備儀器的功能，工作原理。為開放型實驗的實施做好充分準(zhǔn)備。
醫(yī)學(xué)院校醫(yī)學(xué)生最大優(yōu)勢是具有一定的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)，因此在為學(xué)生開設(shè)開放型實驗時，充分考慮使醫(yī)工學(xué)生相結(jié)合，每個開放型實驗安排2名影像專業(yè)的學(xué)生，負(fù)責(zé)對相關(guān)醫(yī)學(xué)圖片的認(rèn)識、理解和提煉。4名計算機(jī)專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)的編程實現(xiàn)。
2.1.4 實驗的擴(kuò)展-科學(xué)素養(yǎng)的提高
經(jīng)過《醫(yī)學(xué)圖像處理》理論的講授和實驗教學(xué)活動的實施，學(xué)生具備了運用圖像處理的基本理論知識處理具體醫(yī)學(xué)圖像的能力，為學(xué)生提供機(jī)會參與任課教師的研究活動，提高實踐能力和創(chuàng)新能力。為學(xué)有余力且有興趣的學(xué)生開設(shè)了基于任課教師的科研項目的課程設(shè)計，主要涉及到了涉及醫(yī)學(xué)圖像處理課程建設(shè)、動態(tài)醫(yī)學(xué)圖像處理算法展示又包括下一步醫(yī)學(xué)圖像處理的實驗平臺的搭建。通過學(xué)生的積極參與，一方面，加深了對所學(xué)專業(yè)知識的理解，同時培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣，另一方面通過在理論教學(xué)、實踐教學(xué)的“串燒”方式的實施，學(xué)生的團(tuán)隊意識得到明顯提升。
3 驗收考查環(huán)節(jié)
根據(jù)專業(yè)設(shè)置的特點和課時的安排，為準(zhǔn)確反映出學(xué)生學(xué)習(xí)差異性，對傳統(tǒng)的考核方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，加強(qiáng)實施“一加一減一強(qiáng)化”[6]的系統(tǒng)的評估方法。“一減”：根據(jù)學(xué)科特點和各業(yè)課程設(shè)置對學(xué)生的要求，在不同專業(yè)不同試卷的前提下，改傳統(tǒng)閉卷考試為開卷考試，在心理上減輕學(xué)生對數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)和恐懼，也減少了記憶量，使學(xué)生可以更專注于醫(yī)學(xué)圖像處理應(yīng)用、理解，“一加”，以加強(qiáng)學(xué)生的積極思維，勇于表達(dá)自己的想法的意識。“一強(qiáng)化”，主要指強(qiáng)化了實踐環(huán)節(jié)驗收的多樣性，根據(jù)醫(yī)工各專業(yè)特點，驗收的側(cè)重點體現(xiàn)出差異性。具體做法是，對醫(yī)科生實驗結(jié)果的驗收，強(qiáng)調(diào)理解、臨床應(yīng)用、效果分析，而對工科生的實驗結(jié)果的驗收，主要側(cè)重算法的編程實現(xiàn)。如對上圖的淋球菌感染圖進(jìn)行分割實驗時，以醫(yī)科生的圖像的特征選取的有效性、可行性，實驗報告的撰寫為主要對像，而工科生則側(cè)重編程實現(xiàn)的效率，當(dāng)然在后繼的課程建設(shè)及課題中，工科學(xué)生做的課程網(wǎng)頁，各種算法的flash動態(tài)展示也可成為驗收結(jié)果，實踐結(jié)果驗證了學(xué)生對此考查驗收方式給予的肯定。
4 結(jié)語
結(jié)合我校計算機(jī)、影像各專業(yè)對圖像處理的要求和數(shù)字圖像處理本身的特點，充分考慮醫(yī)工學(xué)生的差異，對課程教學(xué)環(huán)節(jié)的實施過程進(jìn)行了探討，把教學(xué)、科研及學(xué)生能力結(jié)合起來，經(jīng)過三個年級的教學(xué)節(jié)實施，學(xué)生的綜合能力得以提高。與此同時，如何依托醫(yī)科院校的醫(yī)學(xué)優(yōu)勢，實現(xiàn)醫(yī)工間“無縫連接”，培養(yǎng)具有醫(yī)學(xué)特色的創(chuàng)新人才，必將需長期的探索研究。
[作者簡介]
劉二林（1975.9-），男，濟(jì)寧醫(yī)學(xué)院，講師，控制理論與控制工程專業(yè)，主要研究方向：圖像處理、機(jī)器視覺、信息處理。
