时间:2023-09-26 09:30:40
序论:在您撰写医学影像原理时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。
引言
为了提升教学效率和教学质量,高职院校课程改革除了强化工学结合的内容和方式外,还需考虑到教学效果的实效性和教学内容的生动性,将数字化的教学环境、教学资源、共享互动机制等作为课程改革的优先选择。以教育信息化带动教育现代化,充分发挥计算机和网络技术的独特优势,成为全面提高教育质量、推动教育理念创新与变革的有效途径。课程信息化是在信息时代的背景下产生的一种课程变革的形式和方法[1]。它将信息技术、信息资源、信息方法和课程标准、课程内容、课程实施、课程评价有机结合在一起,对课程的各个层面和维度都产生影响,进而促进课程整体的变革而产生信息化课程[2]。2010年国家颁布了《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》,该纲要中提到“到2020年,基本建成覆盖城乡各级各类学校的教育信息化体系,促进教育内容、教学手段和方法现代化”[3]。医学影像成像原理课程是医学影像技术类专业的一门专业基础课程,是一门理论性很强的课程,课程内容主要包括X线成像、磁共振成像、超声成像、放射性核素成像以及光学成像设备的物理基础、成像过程、成像原理、数字图像处理方法、图像重建方法以及影响图像质量的因素,知识比较抽象。通过信息化的教学手段将图片、动画、幻灯、录像等教学资源提供给学生,在整个过程中以学生为主体,充分调动学生的学习主动性和积极性,启发学生的科学思维。借助信息化教学技术的直观效果让学生更好地理解理论知识,从而逐步提高学生对新知识的掌握能力,同时丰富多彩的信息化资源为学生提供了广阔的学习空间,有效地吸引了学生的注意力,让学生更好的理解和掌握更多的知识,最终达到学生综合能力的培养。基于上述分析,将信息化教学的理念引入到医学影像成像原理课程的教学中,通过信息化网络教学平台实施教学,并对使用信息化教学前、后两届学生的学习情况、知识点掌握情况、重难点理解情况进行对比分析,验证使用课程信息化网络教学平台后的教学效果、学习过程的操作可行性,同时在实施的过程中不断地完善信息化教学设计,让学生在有限的时间内接受更多的医学专业知识,达到更好的教学效果[4]。
1实施的基本情况与准备
1.1实施前准备以学院网络教学平台为支撑,通过对医学影像成像原理课程信息化教学建设的研究,以及对同类院校开设本课程的教学单位进行调研,确定适合医疗仪器与维修技术专业和医学影像技术专业学生的信息化资源:教学课件、视频、Flas等,最终将上述信息化资源到学院网络教学平台中,作为开展信息化教学的基本资源,并制定信息化教学的实施方案。1.2样本选择及实验分组本研究以2014级、2015级医学影像技术专业和2013级、2014级医疗仪器维修技术专业两个专业的两届学生为研究对象,其中2014级医学影像技术专业和2013级医疗仪器维修技术专业学生未采用网络精品课程平台进行教学,2015级医学影像技术专业和2014级医疗仪器维修技术专业学生为采用网络精品课程进行教学。将2014级医学影像技术专业学生记为A1组,2013级医疗仪器维修技术专业学生记为A2组;2015级医学影像技术专业学生记为B1组,2014级医疗仪器维修技术专业学生记为B2组。1.3研究方法针对医学影像成像原理课程的特点,将课程分为模拟X线成像、数字X线成像、CT成像及MR成像4个模块,以学生学习进度、模块测试情况、学期学生成绩作为学生学习效果的评判指标,同时采用问卷调查、对比测试等方式,对两届学生的情况进行对比分析。
2实施的模式和方法
2.1实践研究的第一阶段医学影像成像原理课程对2013级医疗仪器维修技术专业和2014级医学影像技术专业学生仍然以传统的教学模式为主,在教学过程中也加入了一些信息化的教学资源,但没有专门的网络平台供给学生使用,只是通过班级QQ群、邮箱等形式为学生提供资源。2.2实践研究的第二阶段对2014级医疗仪器维修技术专业和2015级医学影像技术专业的学生采用网络教学平台并进行有效的组织实施应用。本平台主要分资源学习模块、讨论模块、任务管理模块、考试管理模块及评价模块。其中资源学习模块主要是用于课前给学生提供资源,包括课件、视频、Flas以及课程的一些学习指导、相关练习等(见图1)。在学生学习的基础上可以进入讨论模块进行讨论(见图2),讨论模块既可以由教师发起并管理,也可以由学生组织在特定的模块内留言讨论学习,学生可以针对课前学习的内容进行讨论,并可以对其他人的内容正误进行评价。当然,在交互讨论模式教学中,需要教师进行有效的引导,确保满足课堂教学的需求。任务管理模块(见图3)可以根据课堂教学情况,一定的后续任务,任务的安排既是对课堂教学进行补充,也是检验学生课堂掌握情况的测试。考试管理模块(见图4)是通过阶段性的测试,可以自行设置测试时间、从试题库(见图5)随机抽题,同一个班级可以设置不同的分组,不同组别之间题目可以不一样,这样既保证了测试的顺利进行,也保证了测试的有效性。评价模块可以自动统计课程学习过程中每一环节的学生学习情况,以及每次练习和测试的成绩情况,在教师课程管理界面可以轻松了解课程的学习情况。23课程信息化教学效果综合评价的分析分析选取的两届学生,其中A1组共155名学生,综合评价等级为A的学生43名(277%)、等级为B的71名(458%)、等级为C的41名(265%);A2组共178名学生,综合评价等级为A的学生58名(326%)、等级为B的88名(494%)、等级为C的29名(180%),分析见图6。其中B1组共27名学生,综合评价等级为A的学生10名(370%)、等级为B的11名(408%)、等级为C的6名(222%);B2组共27名学生,综合评价等级为A的学生13名(481%)、等级为B的9名(334%)、等级为C的5名(185%),分析见图7。从分析图6和图7可以看出,使用信息化平台后,学生的综合评价等级为A、A+B的比例均有所提高,等级为C的比例均有所下降。通过课程的实施和评价分析可以看出,采用信息化教学模式后,学生的学习成绩明显优于传统的课堂教学,但从教学过程的实施发现,教学效果的提升还取决于教学方案的设计、教师的教学组织。同时还需加强学生在学习过程中的自学能力、知识运用能力,以及在讨论过程中对信息的检索能力和科学研究能力等,从而使学生的综合能力得到全面的培养,更好地发挥网络教学平台的优势,取得更好的学习效果。
3医学影像成像原理课程信息化改革实施与结果的反思
1 课程目标与工作岗位要求脱节
医学影像成像原理的课程目标是使学生掌握医学影像设备的成像原理、基本概念及结构组成,而通过问卷调研及专家访谈,对比分析医学影像成像原理课程目标和医院放射科工作岗位职责及要求,发现传统课程的目标与放射技术人员的岗位要求不符,与全国卫生职业资格要求存在一定偏差;部分课程内容陈旧,与各级、各类医院的诊疗工作实际情况不符。医院对放射科工作人员的要求是能够正确按照成像流程完成患者的检查操作,并进行图像质量评价及处理。然而,在课程目标的教学效果评价方面,理论考核仅仅从知识的学习方面反映学生的培养情况,在评价内容和形式上与放射技师职业资格考试脱节。
2 课程内容与课程特点不符
医学影像成像原理课程内容除基本的医学图像概念以外,更多以设备成像流程、图像处理流程、图像质量评价流程等形式进行体现,在知识体系上过程性知识比重较大。课程的传统教学内容以陈述性知识为框架,按照成像设备的类型分类对基本概念、成像方法、分类特点、影响因素及评价指标进行理论知识的阐述,知识结构缺乏与实际工作的连贯性,凸显课程内容与课程特点不符。随着医学影像设备在科学技术和智能化方向的不断革新,仪器的功能和操作流程发生了明显的变化,因此课程的知识体系更应以过程性知识架构进行改革和完善。
3 教学模式与专业核心课程衔接不足
医学技术系的专业核心课程《医学影像技术》、《医学影像诊断》、《医学影像信息技术》和《医学影像设备》按照工作过程导向理念进行了课程改革,以岗位工作为任务模版,开发实训项目,开展理论实践一体的教学模式。然而,作为以上专业核心课程的基础课程,《医学影像成像原理》的教学模式以理论讲授为主,陈述性知识框架、实验观摩的能力培养模式与工作导向模式差别较大,所学课程与专业核心课程的应用不能很好地衔接,并不能较好地满足专业核心课程的基础需要。
关键词:教学改革;医学影像专业;微机原理及应用
“微机原理及应用”是我院医学影像工程专业和医学影像诊断专业一门重要的专业基础课程,该课程内容抽象、知识量大、技术更新快。医学影像专业学生由于计算机基础知识薄弱,学习本课程的难度较大。各高校在教学内容、教学方法、教学手段及实验教学等方面进行了大量的探索[1-3]。我们对医学影像诊断和工程专业微机原理及应用的教学改革尝试始于2006年,针对医学影像专业特点和本课程特点,在教学内容、理论教学和实验教学等方面进行了改革和实验研究,取得了较好的效果,积累了一些教学经验。
1教学中存在的问题
为了发现教学中存在的问题,提高教学质量,我们采用无记名问卷调查的方法调查教学中存在的问题,探讨课程的教与学,改善教学方法、提高教学水平、激发学生的学习兴趣。调查对象是我院参加本课程学习的2006级影像诊断和影响像工程专业大部分本科生,一共593名,其中影像工程专业32名,影像诊断专业561名。问卷内容包括对课程设置、教学方法、理论教学内容和实验内容的看法及个人建议等。共发放593份问卷,全部收回,学生回答问卷问题态度认真。问卷调查结果整理后的结果如表1所示。
表1调查结果
调查内容所占比例(%)
必要设置此课程76
更新教学内容84
改革教学方法93
实验教学需改革87
从调查结果可以看出大部分学生认识到此门课程的重要性,认为在教学内容、教学方法和实验教学等方面需要改革。同学们的建议归纳起来有以下几点:少用多媒体教学;教学内容落后,更新教学内容;减少验证性实验项目;增加习题讲解时间;实验课程安排紧随理论课程教学。
问卷调查反映出微机原理及应用在教与学两方面存在的问题。我们在教学内容、实验教学模式、教学方法和应用现代教育手段等方面作了一些改革尝试,取得了较好的效果,下面介绍一下改革过程和经验。
2教学内容改革
问卷调查结果显示84%的学生认为当前讲授的8086CPU、8086的汇编语言以及8086的接口芯片等内容与现实的32位甚至64位的微处理器脱节,导致学生学习兴趣不大。我们深入研究此门课程知识体
作者简介:王海波(1978-),男,讲师,工学硕士,研究方向为医学图像处理和数据挖掘。
系,探求知识之间的内在联系,精选课程的核心知识,改革本课程的教学内容。以Intel80x86为核心和基础,增加现代32位和64位微型计算机系统的介绍,增加高新技术的介绍(例如高速缓存、虚拟存储器、现代存储技术以及USB、SATA等现代技术)以及总线等相关内容的讲解。
课程内容改革的原则是既要注重基础知识,又要融入新技术和新方法,力求做到基础性与先进性的和谐统一。微机原理及应用的基础包括:8086的结构及工作过程、存储器、中断、汇编语言以及8086的接口芯片(包括8253、8259、8251、8255等)。在8086内部结构讲解过程中我们融入了32位处微理器的内容;并行接口8255讲解中融入并行接口标准IEEE1394;串行接口8251的讲解中融入通用串行接口标准USB以及SATA标准等内容。讲授的内容精心组织和安排,力求做到重点突出、逻辑清晰,部分内容细讲、部分内容略讲、部分内容不讲。整个课程的讲授过程中牢牢抓住存储单元、中断、端口和寄存器等重要基本概念。
3教学方法改革
3.1科学利用现代教育技术
先进的教学媒体,只有在先进的教育思想指导下,才具有正确的路线和方向,具有活的灵魂,具有广阔的创作天地。如果承袭落后的教学思想,沿用陈旧的教学方法,简单地进行媒体更换,难以摆脱低层次的徘徊[4]。问卷调查显示,93%的学生不喜欢多媒体教学方式,究其原因是我们在利用多媒体授课过程中,只是进行了授课媒体的简单更换。采用多媒体教学方式授课,信息量大,教师与学生的交流减少,使得学生始终处于高度紧张状态,思考与记笔记时间减少,大部分学生课堂上跟不上教师的教学进度。
我们以板书讲解为主,以多媒体课件讲解为辅,尽量使用板书讲解问题,合理利用现代教育技术。根据多年教学经验得出,此门课程在以下两种情况利用多媒体教学效果较好:
(1) 复杂的工作原理图、芯片电路图用多媒体演示,可直观的展示给学生,减少教师画图时间,提高教学效率。
(2) 难理解、不容易掌握的知识点用多媒体动画演示,使得内容直观、形象,有助于学生理解和掌握。例如,8086指令执行过程、中断的过程以及接口芯片工作过程等知识点的讲解用动画演示出来,学生理解的效果较好。
3.2类比法与案例教学
为了帮助学生理解知识以及增强学生的学习兴趣,我们在教学过程中改革了教学方法。教学过程中我们大量采用类比法和案例教学法,取得的教学效果较好。此门课程的内容枯燥、抽象,学生理解起来比较困难。我们以实际的项目作为实例,结合理论知识教学,激发学生学习的欲望。例如在讲解并行通信的时候,以连接打印机为例来讲解;讲解串行通信的时候以网络通信为实例来讲解,将十分抽象的内容形象化,学生更易理解。采用类比法将抽象的知识形象化,帮助学生理解,例如将存储单元比作楼房的一层,将中断过程比作教师上课被中断过程等等。另外,在上课的过程中注意启发学生思考问题。
4实验教学改革
微机原理及应用是一门实践性较强的课程。调查结果显示87%的同学认为验证性实验效率不高,学习效果不理想。为了培养学生创新能力和提高学生的动手能力,我们将“微机原理及应用”实验分为基础、提高和创新三个阶段,并将开放性实验方式[5]与基于问题学习(Problem-Based Learning, PBL)的教学模式[6]相结合引入到提高和创新阶段的实验教学中。
【关键词】单片机;实验;教学改革
《单片机原理及应用》是医学影像专业的一门重要专业课,此专业开设关于X线机、CT、磁共振等医疗设备的课程,这些医疗设备均应用了单片机。医学影像专业的学生学好用好单片机,既可以帮助学生理解和学习医疗设备的结构、原理及工作特点,又贴近学生的专业特点及就业方向,从而可以很好的提高学生的就业竞争力[1]。
但是,《单片机原理及应用》这门课程综合性强,既要学习单片机的硬件组成和功能,又要学习与硬件型号配套的软件编程,加之汇编语言属于低级语言,和硬件的配置情况有关,内容抽象,学起来艰涩难懂[2]。良好的实验教学可以帮助学生理解课程内容,掌握核心知识,从而提高学生的学习积极性和学习效率。目前,关于单片机实验教学的研究很多,但大都是工科院校针对本校各工科专业进行的研究,针对医学影像专业的研究很少[3-9],所以任课教师和实验师从医学影像专业单片机实验教学存在的问题入手,着眼实际运用,对医学影像专业的单片机实验教学进行改革探索。
一、实验教学现状及原因
目前医学影像专业的单片机实验教学普遍现状是使用工科专业的教材和仪器,实验项目也与工科专业相似。对于医学影像专业的学生来说,单片机的学习本身就比较困难,如果不考虑此专业与工科专业的差别实施相同的教学方法和实验方案,其结果就是大部分学生没有学习的兴趣,学过之后既不会编制应用程序,也不会设计应用系统。究其原因,主要表现在以下四个方面。
1.实验教学方法滞后,不利于激发学生的实验兴趣
按照传统的实验教学方法,学生在学完简单的汇编指令后开始上实验课。实验的内容、步骤以及实验电路和仪器等都提前安排好,学生只要按照实验指导书的安排就能顺利完成实验。这样的实验课缺乏设计性和自选性,学生的实验结果和实验报告基本相同,这就在很大程度上抑制了学生的主观能动性,不利于激发学生的实验兴趣,致使实验课成为形式课。此外,传统的实验教学中,教师布置好实验任务后往往只看学生的实验结果,对学生实验过程中出现的问题关注不足,这样容易使问题被忽视,还容易使部分同学抄袭其他同学的实验,这些均不利于激发学生的实验兴趣。
2.实验项目内容设置不合理,不利于培养学生的实验积极性
传统的实验教学中,实验项目都是从实验仪器配带的实验项目中选取。这些实验项目虽然可以紧扣理论知识,但各个实验项目独立性强,几乎没有考虑知识的前后贯穿和最后应用系统的设计,这容易使学生学了后面的忘了前面的,自己设计简单的应用系统更是无从下手,非常不利于培养学生的实验积极性。
3.实验环境受限,不利于实施实验前指导,实验后答疑的教学全过程
在实验教学中,教师可以在实验的过程中给学生指导,但实验课的时间非常有限,实验前指导和实验后答疑的另外两个实验教学过程几乎缺失。实验课前学生拿到实验项目后至实验开始实施的这段时间里,学生几乎得不到老师的实验指导,学生做完实验后出现的疑问也得不到及时解答,这会使学生刚刚激发的学习兴趣又没有了。
4.实验考核方式落后,不利于树立学生的正确学习导向
目前单片机实验课的成绩大多取决于实验报告,由此学生往往对实验过程草草了事,而对实验报告很认真,并互相抄袭,这对实验成绩的评定造成了很大的困难。此外,课程的期终考试多为闭卷形式,考察的知识点多为记忆性的,对于学生分析问题、解决问题的能力很难考察。这种考核方式使学生只加强原理知识的死记硬背,对实验技能的培养不重视,从而树立了错误的学习导向。
二、实验教学改革的目标
单片机实验教学改革的目标就是要改变传统单片机实验教学的各种弊端,探索构建新的单片机实验教学模式,从而激发学生的实验兴趣,培养学生的实验积极性,提高学生的主观能动性和创造性,进而引导学生树立正确的学习导向。
三、实验教学改革的探索与实践
针对传统单片机实验教学的弊端,拟对医学影像专业的单片机实验课进行以下改革:
1.改进实验教学方法,激发学生的实验兴趣
在学生熟悉了实验环境后,摒弃原来学生照实验指导书做实验的实验教学方法,在具体实验项目实施前一周,给学生实验项目和实验目的及思考题,具体的实验步骤、实验程序以及电路设计均由学生自己完成。这期间老师给予适当的指导,并鼓励团队协作,由2至5名同学组建一个实验小组,共同进行实验的设计和实施。在上实验课时,老师随时关注实验过程并及时与同学交流,而不仅仅看实验结果,由此激发学生的实验兴趣。
2.设计合理的实验项目,培养学生的实验积极性和主观能动性
根据医学影像专业学生的特点以及学时安排,重新设计实验项目。新实验项目不仅紧扣理论知识,还注意知识的前后贯通和实验项目的前后联系。所有的实验项目均围绕十字路通信号灯系统进行设计,学生在由浅入深的实验过程中可以自己一步步完成一个十字路通信号灯系统,这不仅可以达到复习理论知识的目的,还可以引导学生自己完成一个应用系统的设计,由此培养学生的实验积极性和主观能动性。
3.创造环境,认真实施实验前指导、实验后答疑的教学全过程,保护学生的学习兴趣
根据学生的实际情况和要求,在每次实验课前安排三到五次的实验前指导,指导学生在进入实验室之前自己完成实验电路及实验程序的设计。实验课上指导老师密切观察学生的实验过程,对出现的情况及时解决,由此督促学生认真做实验。实验课后安排一次答疑时间,对学生实验课上产生的疑问进行解答,由此来保护学生的学习兴趣。
4.改变考核方式,引导学生树立正确的学习导向
改变传统实验的考核方式,把每次实验的全过程作为实验的主要考核依据,实验报告只做辅助参考,由此得出实验的平时成绩。最后一次综合实验课老师不给任何指导,完全由学生完成,作为实验的期终成绩。本课程的最终成绩由期终闭卷考试成绩和实验平时成绩及实验期终成绩组成,由此改变学生只加强原理知识的死记硬背,对实验技能培养不重视的情况,从而引导学生树立正确的学习导向。
以上措施在医学影像专业实施两年来,取得良好效果,学生不但实验的积极性提高了,理论知识掌握的也扎实了,而且学期末大多数同学能灵活运用所学知识自己完成综合应用设计实验项目。
四、总结
本文针对当前医学影像专业单片机实验教学的现状,从实验项目、教学方法、教学环境、考核方式等方面对单片机的实验教学改革进行了探索和实践。近两年的实践效果表明,新的单片机实验教学模式,不仅提高了学生的实验兴趣和积极性,还加强了学生对理论知识的理解和灵活应用,为学生将来的学习打下了良好的基础。
参考文献
[1]韩丰谈.医学影像设备学[M].北京:人民卫生出版社,2006.
[2]张富贵,黄海松等.单片机设计性实验与工程实践能力的培养[J].实验技术与管理,2011,28(2):135-138.
[3]唐炜.基于“项目驱动”的单片机类课程实践教学改革[J].实验室研究与探索,2010,29(5):130-134.
[4]宋蕴璞,周文泳,徐鸣谦等.高校单片机教学实验设备与方式探索[J].实验室研究与探索,2009,28(11):6-8.
[5]倪志莲.单片机课程的实验教学改革[J].实验室研究与探索,2006,25(7):843-844.
[6]郝凤涛,祝名钰.采用应用型题目提高课程设计实验教学效果[J].实验室研究与探索,2005,24:224-226.
[7]张晴,刘为.单片机实验教学改革[J].实验室研究与探索,2003,22(4):27-29.
[8]廖平.单片机实验教学的改革[J].实验室研究与探索,2004,23(7):36-38.
[9]张慧.医修专业《单片机原理与控制技术》课程改革探索[J].辽宁师专学报,2010,12(4):23-25.
[10]张文昭,李艳芳等.任务驱动法和项目教学法整合在单片机课程中的实践[J].湖南科技学院学报,2010,31(12):99-101.
[11]曹建树,薛龙,万力培等.单片机创新实践教学改革与实验室建设[J].实验室研究与探索,2005,24(9):4-6.
[12]张静,王英健.工科院校“单片机原理及应用”课程教学新模式探究[J].中国电力教育,2011,3:194-195.
为进一步贯彻落实职业教育改革,构建符合职业教育要求的新的课程体系,本研究以专业理论课医学影像成像原理为基础,不断探索和研究适合医学影像技术专业的教学模式,积极将“过程性知识架构”的模式应用到课程标准制定、教学设计和实训平台建设的过程中来。
1 医学影像成像原理课程建设目标及实践
以过程性知识架构的课程建设,是以职业能力为目标确定教学内容,以工作过程为载体设计学习项目,建立工作任务与知识、技能的联系,增强学生的直观体验,激发学生的学习兴趣。
1.1 以职业岗位要求为依据的课程目标
以职业岗位的要求为依据,医学影像成像原理课程建设需确定课程教学的知识、技能和素质目标,结合课程确定具体的、可检测的培养目标。课程的职业素质目标为:①掌握医学影像设备的成像原理及图像形成过程;②熟悉医学图像的组成要素及评价流程;③能够正确评价医学图像质量并分析影响因素;④能够通过影像设备控制台处理医学图像。学生对医院放射科的工作内容及要求有初步的认识,养成基本的爱岗敬业、救死扶伤的职业意识,形成严谨求实、勤奋钻研的学习态度。
1.2 基于工作过程的课程体系
课程体系必须紧紧围绕工作实际进行搭建,取材于职业岗位活动和实际工作流程,从以陈述性知识的逻辑线索为依据,转变为以过程性知识的工作进程为依据,制定课程标准,研发学习项目,开展理论实践一体化教学,为学生学习提供最贴近的职业环境模拟。实训平台要以学生的认知特点为基础,设计探究式的学习过程,结合工作岗位任务组织开展技能训练活动。
1.3 以工作实践为主的教学模式
医学影像成像原理是一门理论性较强的课程,在教学方法上,根据课程内容及行业标准,选择、设计贯穿于学习项目的工作实践中,作为引导学生开展学习的主要载体,实践内容的选择要具备实用性、典型性、综合性和可行性,学生在积极地参与到实践内容的学习讨论中,将所学知识与岗位工作建立良好的衔接,所学即所用。
1.4 课程建设过程
1.4.1 分析确定职业工作标准
作为培养技能型人才的职业院校,专业课程设置及内容的制定需要对接职业工作标准。为此,组织教师深入到各级、各类医院的放射科进行调研,根据调研结果研讨确定职业工作标准,职业工作标准涉及3种工作岗位、4大类医学影像设备、27个核心工作能力和21条岗位工作规范。
1.4.2 制定医学影像成像原理
课程标准根据医学影像技术职业工作标准,将医学影像成像原理课程中职业岗位所需求的知识、技能和能力等相关内容按照工作任务进行开发和整合,明确课程性质,对接职业标准进一步优化课程的教学目标,设计适用于职业能力培养的过程性知识体系,改变传统的陈述性知识体系框架,实现课程的工作过程系统化改革,在此基础上制定并完善医学影像成像原理课程标准。
1.4.3 制定教学内容及课程学习项目
(1)组建包括医院放射科专家、骨干教师和一线放射技师的项目开发小组,进行放射科岗位职责研究,进行职业能力分析,归纳典型工作流程及知识点,设计学习项目。教师和放射科技师要共同研究并制定工作案例,以保证学习项目和工作案例的内容与实际工作相符,提升学习项目的实用性。
(2)医学影像原理课程的工作体系框架按照工作内容分为普通X线成像、CT成像和磁共振成像3个项目,每个项目按工作流程分为采集、重建、评价处理和进程设计,进程下分23个教学任务。如普通X射线成像,按照采集进程设计X射线产生、投影及感光任务,重建进程设计计算机X射线摄影(computed radiography,CR)、数字X射线摄影(Digital radiography,DR)和数字减影血管造影(digital subtraction angiography,DSA)信息转换任务,评价处理设计医学图像评价、处理任务。教学实践贴近工作任务,在课程设计的实践内容中,有实习案例、工作案例、医患案例及科学研究案例等,将课程涉及的职业技能、理论知识和职业教育很好的贯穿其中。
1.4.4 制定课程教学实施方案和评价体系
(1)医学影像原理课程标准是课程教学的依据,实训教材是课程教学的参考,而课程教学实施方案和评价体系的改革是课程教学效果的有力保障。在医学影像成像原理课程实施方案中引进了案例教学法,将课程教学过程划分为23个教学项目,并创设了工作岗位基本一致的学习情境,组织学生开展案例分析、学习讨论、总结归纳及设备操作等教学活动。同时,在课程教学评价体系方面,为保证理论考核内容与职业标准的一致性,课程考核参考全国卫生职业资格考试大纲的题型及方式进行了改革,节选资格考试题库样题,结合课程的实际内容,建立了课程的考试题库,考核时随机抽取例题进行课程考核。
(2)为体现课程的理论性以及服务于专业课程的基础性,课程教学效果评价通过后续专业核心课程任课教师反馈内容,评价学生的专业基础能力,在医院见习和实习中,医院带教老师评价学生对医学影像成像原理的掌握程度并反馈学生的学习效果。
1.4.5 开发课程实训平台
根据高职学生基础知识薄弱、学习能力不足的特点,在过程性知识学习过程中,充分利用现有的数字化实训条件,以工作过程引导学习过程,引导学生归纳总结过程性知识,达到课程理论知识学习的目标。在实际教学过程中,开放实训室第二课堂,积极开展课前的实训室案例探究,在课堂上围绕实训设备的操作开展教学活动,创建“做中学、学中做”的良好氛围。
2 医学影像成像原理课程建设应用效果
医学影像成像原理课程依据职业岗位要求及职业资格考试大纲制定教学内容,对接职业标准,设计了工作体系的过程性知识结构。在不断研讨修订和完善的基础上,构建了以课程标准为指导性文件,以学习项目为载体,以案例法为教学方法,以数字化医学影像设备为实训平台,基于过程性知识架构的工作过程导向课程。医学影像成像原理课程的过程性知识结构包括普通X线成像系统、CT成像系统和磁共振成像系统从医学影像数据采集流程、医学图像重建流程和医学图像评价处理3个层次设计教学的内容,过程性知识体系的教学内容具有明显的职业导向性,为后续专业核心课程开展教学奠定有序的理论基础。同时,过程性知识体系的内容架构充分对接工作岗位的任务,使枯燥的理论知识变为直观和有的放矢,有利于提高学生的学习效果。在课程实施和评价方面,对接职业岗位,开展案例教学和问题引导式教学。同时,对接全国卫生职业资格考试要求,课程的考核采用与职业考核形式、内容一致的模式,通过学校和行业两方面进行评价课程的教学效果。
伴随着我国影像技术的不断发展进步,在医疗领域中,越来越多的利用到了X线、超声等影像技术医学病症诊断。1966年,计算机辅助诊断技术概念首次被提及,但是由于受到当时计算机技术发展水平的影响,之后对于该方面的研究越发受到限制。直至20世纪末,相关计算机应用技术、数学算法等发展的完善,才使得计算机辅助诊断技术在医学影像诊断领域中得以快速发展进步。另一方面,根据输出结果的不同,该项技术的被划分为两种类别,其一是计算机辅助检出。其二是计算机辅助诊断,将会针对后者深入探讨,对于医学影像诊断质量提升具有一定现实意义。
1计算机辅助诊断在医学影像诊断中的基本原理
1.1数据处理原理
在医学影像诊断中应用计算机辅助诊断技术进行诊断时,首先需要在系统中输入相应的诊断参数完成预处理,降低图像的噪声、矫正图像灰度不均匀性[1]。此类操作的执行,目的在于将诊断数据中不同的类型或者来源不同造成的差异弥补掉。虽然该项操作并不是辅助技术的必要构成部分,但是如果未提前进行将会引起最终的诊断误差。
1.2 图像分割原理
在计算机辅助诊断技术中,图像分割的原理在于将诊断图像分割为不同的解剖区域,然后对图像中的特定目标进行病灶特征的识别和提取,提升诊断精确性[2]。具体而言,图像分割方法主要包括两种,一种是自动分割,另一种是人工分割,与前者相比,后者存在主观性大、重复性低、三维分割效率低的缺陷,所以自动分割的应用频率比较高。自动分割主要包括四种类型的分割方法,其分割条件分别为区域条件、边缘检测条件、阈值选取条件、特定理论条件。
1.3 样本采集原理
在进行计算机辅助诊断技术的样本采集原理分析时,应该专门针对该项技术的研究区域进行有效的识别和采样,该研究区域主要包括肿瘤疾病的可疑癌灶、结肠息肉等[3]。另一方面,样本采集对计算机辅助诊断技术应用的要求点为必须具备较高的敏感性,但是对于特异性的要求则比较低,需要后续进行相应的改进研究。
1.4 图像特征提取原理
通常情况下,计算机辅助诊断系统需要对采集样本开展进一步的研究与分析,换言之,就是对前一步骤中所采集到的样本数据进行分析。通常情况下,比较常用的图像特征主要有以下几点,其一是信号强弱程度的相关统计量,其二是边缘特征,其三是纹理特征。该部分特征都可以用于反馈图像的信号强度等内容。此间需要注意一点是,图像特征的提取工作是计算机辅助诊断技术应用中的重点内容,并不是越多检出效能越高,而是应该选择性的缩短技术运用时间,提升病灶检出率。
2计算机辅助诊断在医学影像诊断中的应用进展
2.1计算机辅助诊断技术在肺结节诊断中的应用
胸片影像是计算机辅助诊断技术进行最早的一个领域,但是,由于受到人体胸片上支气管血管束以及人体肋骨的解剖结构重叠的影响,致使该该项技术在进行早期的小结节灶以及早期肺癌病变的诊断中经常出现漏诊的问题[4]。同期证实,早期肺癌的检出工作多数依赖医生的经验开展,所以针对胸部进行低剂量肺癌检查的肺结节计算机辅助诊断就成为其在医学影像诊断中的热门内容。另一方面,由于癌症部分实性结节难度依旧较高,所以我国现阶段的计算机辅助诊断技术在肺结节的医学影像诊断中的应用范围主要集中在实性肺结节的筛查工作中,为后续的诊断预测奠定坚实的基础。
2.2 计算机辅助诊断技术在乳腺癌诊断中的应用
现阶段,计算机辅助诊断技术在基于钼靶的乳腺癌医学影像诊断中的应用频率最高,其研究的重点主要集中在肿块、钙化灶的检出数据精准性提升方面,此时乳腺腺体类型与肿瘤的组织学类型成为对检出效能质量影响的关键因素。在进行具体的乳腺癌诊断过程中,计算机辅助诊断技术对于微钙化灶的检出效能最佳,敏感度的参数范畴有效控制在86-99%之间,由于受到乳腺腺体密度的影响,肿块的检出率比较低,一般控制在84-91%之间,具有一定的提升空间[5]。
2.3 计算机辅助诊断技术在CT结肠癌诊断中的应用
经过相关调查研究表明,想要有效减低结肠癌症的发病率,在患病早期及时将结肠息肉进行手术切除具有重要作用,此时,在结肠癌早期时间内进行结肠息肉检测就成为重要医疗检测内容。最初阶段首选的无创性结肠息肉检查手段是CT结肠成像技术,但经过长时间的应用过后发现,该种技术的检出效果并不理想,原因在于CT结肠成像检查期间大量的图像数据影响了检出效能。而应用新型的计算机辅助诊断技术后,能够充分解决CT结肠成像期间的图像数据过多的效能影响,缩短分析时间,提升检测敏感性。
2.4 计算机辅助诊断技术在前列腺癌诊断中的应用
与上述领域中计算机辅助诊断技术应用相比较,其在前列腺癌领域中的应用时间比较短,主要通过对诸如年龄、直肠指诊或血清等前列腺特异性抗原指标进行初步性的预测。目前时期,我国在前列腺癌症的灵床研究筛查与后期评估工作的开展期间,仍旧处于缺少解决方案的困境,随着机器算法的不断更新,计算机辅助诊断技术的研发为上述问题解决创设了新的解决条件,进一步弥补了原有癌症筛查手段的不足之处,构建出了全新的前列腺癌症预后预测模型,继而为前列腺癌症的治疗质量提升奠定基础。
[关键词] 比较影像学;影像诊断学;教学
[中图分类号] G424 [文献标识码] C [文章编号] 1673-7210(2013)05(a)-0135-02
随着社会的发展,高等医学教育从重视理论教学、轻视实践教学逐渐发展到重视学生实践能力培养的教学,云南中医学院(以下简称“我院”)提出了“培养实用型中医药人才”的培养目标,为了达到学校的培养目标,我们制订了影像诊断学的教学目标为:打牢基础,掌握常见疾病的影像学诊断及鉴别诊断,掌握常用影像学检查方法的选择,了解影像学在中医临床及研究中的应用。为了达到教学目标,我们在教学中采用了理论联系实际的教学法――典型病例教学法,取得了一定的教学效果,为了进一步提高教学效果,解决典型病例教学中存在的问题,我们将比较影像学的方法引入教学中。
比较影像学是影像学的一个分支,根据对照比较的指导思想和方法去研究和探索各种成像技术的要素和基本原理,目的一是为了更准确地诊断和鉴别疾病,二是为了更合理地选择影像检查方法[1]。为了提高影像学的教学质量,比较影像学已被部分医学院校引入到教学中。
1 中医院校影像诊断学典型病例教学法现状
典型病例教学法是通过对典型病例进行分析推理和判断,来学习医学知识的一种方法 ,是一种理论联系实际的教学方法[2]。典型病例教学法在教学中有利于激发学生学习兴趣和创造能力、能有效地发挥学生的主体作用、有利于培养学生创新能力和解决问题能力[3]。但在我校的教学中,除了有以上优点外,也存在一些问题:①课时少,教学内容多。②学生的解剖学、生理学、病理学等西医基础薄弱。③如何在教学中将影像诊断学的内容与中医的相关知识有机地结合在一起。以上情况造成学生对影像学相关内容不理解,对疾病的诊断、鉴别诊断及对检查方法选择无从下手,对影像诊断学与中医的结合难以理解,因此在教学中必须转变观念 ,授课过程中放弃按部就班, 进行各种图像间的比较及各种检查方法的对比[4-5];为了使学生理解影像诊断学与中医的相关知识的结合,将影像诊断学中的西医内容及影像诊断学与中医相结合的内容与对比的方式进行讲解,这对提高中医院校影像诊断学教学效果及中医学生的临床技能非常重要。
2 比较影像学在典型病例教学中的应用
2.1比较影像学有助于提高学生对影像诊断学理论的学习
对于学生而言,影像诊断学理论既抽象又难于理解,为了解决学生的困难,我们用比较的方式对相关内容进行讲解,引导学生思考及理解相关内容;例如:各种成像技术的基本原理及应用的内容抽象不易理解及记忆,因此在教学中采用对照比较的方法进行讲解,强调每种检查方法的优点、缺点、成像特点及他们之间的相辅相成、互为补充和相互印证的关系;同时应用典型病例引导学生思考临床上应如何选择合理的检查方式,这样就既加深了学生对影像学检查方法的理解,同时也培养了学生的临床能力。
2.2 有助于学生对疾病的诊断及鉴别诊断
影像诊断学的教学内容中涉及大量疾病的影像学表现,疾病的影像学表现有“异病同影,同病异影”的特点,这让学生在学习中感到异常困难,在阅片时不知如何得出诊断结论[6],因此在教学中,应用比较影像学的方法将影像学表现有相似之处的不同疾病的图像进行比较,列出它们的相同点、不同点,同时指出每个疾病的特征性表现,引导学生分析问题、解决问题,使学生对相关内容加深印象,同时掌握通过分析图像得出诊断的方法。例如:在讲解中央型肺癌时,将周围型肺癌、肺错构瘤、转移性肺癌等有肺部占位性表现的疾病的图像列出,通过比较,找出它们影像学表现的相同点及不同点,同时指出它们各自的特点:中央型肺癌,肿块靠近肺门;周围性肺癌;肿块边界有毛刺,可出现空洞;肺错构瘤可出现爆米花的钙化;转移性肺癌肺部可见多个病灶。通过比较讲解后,学生对中央型肺癌的影像表现印象深刻,同时学习了其他疾病的影像学表现,扩宽了知识面,了解分析影像表现的方法及鉴别诊断的方法。
2.3有助于学生对影像学诊断方法的选择
现在,在临床工作中,对影像学诊断方法的选择,常遵循以下原则:①有利于患者疾病的诊断及指导治疗[7]。②尽量避免对患者的机体造成不必要的伤害[8]。③避免重复检查。④经济的原则,这就要求学生掌握不同检查方法的优缺点、同一个疾病在不同检查法中的表现特点及局限性[4]。为了解决这个问题,在教学中,强调不同的影像学检查方法的优点及缺点,同时结合疾病进行讲解,培养学生合理选择相关疾病的影像学检查方法的能力[9]。例如:脊柱椎体的爆裂性骨折,患者有外伤史、体征为脊柱的部分节段触诊有压痛等,脊柱正、侧位片上,有时骨折线显示不清,仅表现出椎体形态不自然,而且不能显示是否有骨片落入椎管,为了进一步明确脊柱损伤的情况,就需要进行CT检查,CT能显示相应的节段的脊柱椎体是否有骨折表现且骨折片是否落入椎管,但CT不能很好地显示脊髓损伤的情况,为进一步了解脊髓损伤的程度,需行MRI检查。这样讲解了以后,学生就会明白平片常常不能清晰显示脊柱骨折,CT能清晰地显示脊柱是否骨折,但不能很好地显示脊髓损伤的情况,MRI检查可以很好显示脊髓损伤的情况。所以在工作中就可以根据疾病在不同的影像学检查中的表现的特点,根据临床需要选择不同的方法,达到辅助临床诊断、指导治疗的目的。
2.4有助于学生对影像诊断学与中医相结合部分的理解。
中医院校的影像诊断学教学中涉及影像诊断学与中医相结合的内容,包括影像诊断学应用于中医研究的领域、在中医临床中的应用以及中医相关技术在影像诊断学的应用,这些内容是学生较感兴趣但又觉得不易理解的部分[10-11],我们就将这部分内容用对比的方式与西医的相关内容一起讲解,促进学生对相关知识的理解。例如:慢性支气管炎的影像学表现为肺纹理增粗、增多、扭曲、紊乱,伴有肺气肿可出现肺野透亮度增高、膈肌低平等[12];肺气虚型的患者出现肺纹理稍增多、增粗,增多的肺纹理多呈条索状,走向规律,肺气肿征象少见,寒痰型仅见肺纹理略增粗[5]经过讲解后,学生不仅了解慢性支气管炎的影像学表现,同时还了解了影像学可用于中医相关症侯的诊断及了解相关症候的影像学表现。
3 应用后的教学效果
将比较影像学的理念引入我院2009级中西医结合专业的影像诊断学典型病例教学中,用比较的方式对相关的内容进行讲解后,通过一年的教学,教学取得了良好的教学效果,学生对此也有很好的评价。我们对相关专业的学生进行了调查: 96.7%的学生认为这种教学方式对理解疾病的影像学表现、对了解各种检查方式的优缺点、对今后的临床工作有帮助,100%的学生认为对学习影像诊断学理论有帮助。
4 展望
有学者提出在医学影像学迅速发展和医疗费用日见增长的今天, 尤其是在像中国这样的发展中国家,人民生活水平还不太高、医疗资源还不太丰富的情况下,发展比较影像学势在必行[13-14]。为了让学生适应今后的临床工作,了解一些新观念,掌握基本的临床技能是必要的,因此在我院西医课程的教学中,尤其强调加强学生对西医基础知识的掌握及对学生相关临床技能的培养, 因此我们在影像学诊断的典型病例教学当中,应用比较影像学的方法进行教学,并取得了良好的教学效果。但在教学中也存在一些问题,如进行比较的内容太多,比较的方法不恰当,学生反而容易糊涂,因此我们在教学中要不断地总结,结合教学实际,让比较影像学的方法在教学中发挥其优势,提高教学质量。
[参考文献]
[1] 孙新海,张现坡.比较影像学简论[M].北京:人民军医出版社,2008:1-5.
[2] 梁杰,李响.典型病例教学法在整形外科教学中的应用[J].中国实用医药,2011,4(10):261-262.
[3] 张洪涛.典型病例教学法在妇产科教学中的应用[J].齐齐哈尔医学院学报,2009,9(30):1102-1103.
[4] 吕红玲,闵晓黎,雷亿成.浅谈将比较影像学的理念引入影像诊断学教学中的必要性[J].中国民族民间医药,2010,10(19):55-56.
[5] 张东友.中西医结合影像学[M].武汉:湖北科技出版社,2000:74-75.
[6] 吕佳南,董红梅,胡洋,等.发展比较影像学的策略[J].黑龙江医药科学 2011,10(34):68-69.
[7] 杨超,邢新,薛春雨,等.Seminar教学模式在整形外科硕士研究生临床教学中的应用[J].中国高等教育,2009,3:68-69.
[8] 邵学谦,张文华,鲁砷,等.典型病例库的建立及其在普外科见习教学中的应用[J].齐齐哈尔学报,2009,30(18):2305.
[9] 黄文,郑健.“典型病例导入式”在临床医学八年制医学生神经内科见习中的应用[J].重庆医学,2009,38(6):45.
[10] 娄飞云,熊韵波.多媒体典型病例教学法在神经外科临床实习中的应用[J].蚌埠医学院学报,2010,35(8):841-842.
[11] 罗章伟,黄江河.比较教学法在核医学影像教学中的应用[J].右江医学,2004,32(4):388-389.
[12] 王叙馥,左书耀,张勤.比较影像在核医学教学中的应用[J].中国高等医学教育,2006,2:82-83.
[13] Stolberg HO. Evidence based Radiology:a new approach to the practice of radiology [J]. Radiology,2001,220(3):566-575.