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医学图像处理和课程实践教学改革

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摘 要 医学图像处理与分析是生物医学工程专业的专业基础课之一。针对该课程的特点,提出一些实践教学环节的改革措施,包括实验和课程设计的开展以及第二课堂的实施。教学实践证明,本文所提教改经验能全面培养学生的学习技能,激发学生的学习兴趣,极大增强教学效果。
关键词 图像处理;图像分析;实践教学;教学改革
1671-489X(2014)02-0090-02
Practical Teaching Reform of Medical Images Processing and Analysis//Tang Min, Zhang Shibing, Shen Xiaoyan
Abstract Medical images processing and analysis is one of the major foundational courses for biomedical engineering. According to the characteristics of this course, several practical teaching reform measures of medical images processing and analysis are carried out, including experiments and course design and the second classes. The author’s rich practical experiences demonstrate that these teaching reform measures can foster the students’ abilities, inspire their interests and therefore improve the teaching effect greatly.
Key words image processing; image analysis; practical teaching; teaching reform
1 引言
生物医学工程是一个由理、工、医交叉融合的新兴学科,是多门工程学科向生物医学领域渗透的产物,包括生物信息学、医学图像处理、生物力学及生物材料、医疗器械等多个分支。其中,医学图像处理与分析是利用数学原理和策略,在计算机上针对不同医学影像设备(如CT、MRI、B超、PET、SPECT、显微镜等)产生的图像,按照实际需要进行处理、加工和分析。随着医学成像技术的发展与进步,图像处理技术在医学研究与临床诊断中的应用越来越广泛,因此,医学图像处理与分析这门课程的地位和作用也日益重要。
该课程是以数字图像处理为基础,介绍图像处理中的基本概念、理论和算法,特别针对医学图像处理研究中的基本理由以及解决这些理由的原理和实现策略,使学生能够编程将图像处理算法应用于医学图像的处理和分析,是生物医学工程及相关专业的核心主干课程之一。
医学图像处理与分析这一课程起点高、难度大、理论和实践紧密结合,课程建设难度较大。虽然目前已有不少院校开展本课程的教学工作,但实际教学情况并不十分理想,主要表现在教材缺乏和实践环节较少。在中国期刊网上,以题名包含“医学图像处理”或“生物图像处理”以及题名中包含“教学”为检索条件,只获得文献18篇,其中涉及该课程实践教学的只有6篇,主要集中于虚拟实验室和实验教学系统的研发[1-6]上,可见在国内关于该课程的教学研究尚不多见。
笔者结合教学实践经验,在理论教学改革的基础上[7],提出一些实践教学环节的改革措施,以全面培养学生的学习技能,激发学习兴趣,改善教学效果。

2 实验与课程设计的开展

以“科研为教学怎么写作,教学推动科研”为宗旨,采用MATLAB编程语言为实验教学平台,以医学图像处理知识为主,同时综合医学成像系统、医学电子学等相关课程的知识,编写《医学图像处理与分析课程的实验与课程设计指导书》,设置验证型、综合型和设计型三大类实验(参见表1)。其中,实验1~9为验证型实验,学生通过调用MATLAB中已有的图像处理程序来完成实验,加深对理论教学重点和难点的理解;实验10~14是综合型实验,学生针对医学图像的具体特点,综合运用多种算法达到图像处理的目的;实验15~24是设计型实验,给定实验目的和要求,学生自行设计实验方案并编程实现,培养他们查阅资料、分析理由和解决理由的能力[6-8]。

3 第二课堂的实施

为培养学生的科研实践能力,教师有意识地在课堂中简要介绍自己科研项目的基本情况,鼓励和引导学生参加自己的科研项目研究。这不仅增强了他们对该课程的学习兴趣和重视度,而且使他们亲身经历并体验了医学图像处理和分析知识怎样应用于科研和临床。
由于南通大学附属医院拥有门类齐全的现代化医疗仪器设备,因此鼓励学生利用检测期在医院实习,特别是到影像科和检验科实习,学习和掌握各种仪器的功能和图像处理的场合,从而有助于他们将理论知识与实际理由相结合,提高实际工作的能力。
在教学过程中,适当融入一些就业方向的指导,介绍医学图像处理在医院和医疗器械公司的应用状况,同时简要介绍课程中没有涉及但与工作密切相关的最新最热门的医学图像处理知识,供学生课后自学和深入研究。这样一方面增强了学生的自信,获得了更好的教学效果;另一方面也拓宽医学图像处理与课程的实践教学改革相关范文由写论文的好帮手www.udooo.com提供,转载请保留.了学生的视野,引导他们寻找自己发展的方向和目标。
4 结论
本文结合笔者多年来的教学经验,针对医学图像处理与分析课程的实践教学环节提出一些改革措施,秉承“加强基础、重视应用、培养能力”的宗旨,以“内容的基础性、策略的先进性、学科的交叉性”为原则,编写《医学图像处理与分析课程的实验与课程设计指导书》,积极开展第二课堂,实现教学、实验、科研三管齐下,课内、课外、理论、实践同时并举的教学格局,有效提升学生的综合知识水平和实验技能,为后续课程学习、毕业设计开展及科学研究奠定坚实基础。
参考文献
[1]赵洁.“医学图像处理”实验教学探索与虚拟实验室开发[J].西北医学教育,2008(3):489-490.
[2]巩萍,胡俊峰,隋美蓉.《医学图像处理》实验教学系统的设计与开发[J].中国医学教育技术,2011(1):49-52.
[3]王春燕,曲典,吴瑞,等.医学图像处理教学实验系统的设计与开发[J].中国医疗设备,2009(11):20-22.
[4]周苏娟,蒋世忠,黄展鹏,等.医学图像处理远程虚拟实验教学平台的设计与实现[J].中国医学教育技术,2011(5):
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[5]郑旭媛,胡春红,肖振国.医学图像处理课程设计教学模式探索[J].科技创新导报,2011(31):167.
[6]胡彦婷,陈建军,木拉提哈米提.生物医学工程专业医学图像处理课程教学探讨[J].西北医学教育,2012(3):534-537.
[7]汤敏.医学图像处理与分析课程教学改革的探索[J].中国教育技术装备,2013(3):106-107.
[8]胡春红,郑旭媛.医学图像处理课程的教学探索与实践[J].西北医学教育,2011(6):1153-1156.

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