發布時間：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篇醫學圖像處理課程教學研究，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
［摘要］目的： 探討“專題式”教學在醫學圖像處理課程中的應用。方法∶ 對本教研室承擔的《醫學圖像處理》課程進行授課方法改革，形成科學的培養方案，并對教師授課情況進行綜合評價，對學生學習效果根據“形成式”考核方案，進行科學評價。結果∶ 通過對教師授課及學生考核評價改革后，極大的激發了學生學習的積極性，同時形成了科學的培養計劃，學生反映良好，教師的授課滿意度達到98%以上，學生學習效果較往屆有明顯提高，成績優秀率在89%以上，同時學生真正接觸到臨床醫學圖像后處理環節。結論∶ “專題式”教學模式下不僅提高了授課的靈活程度，更有利于培養學生的學習能力，較好地體現了醫學圖像處理課程的教學目標和教學要求。
關鍵詞 : 醫學圖像處理； 專題式教學； 評價
“專題式”教學模式目前已經廣泛的應用于大學課堂教學中，這種教學模式主要指的是教師選取并緊緊圍繞教學目標，以學科體系和課程教學大綱指導內容，把各知識點按教學任務分解為多個教學專題, 以專題的模式取代傳統教材授課順序，并輔以相應的教學方法和手段，通過對各專題的講解，使學生掌握每個專題內容，從而完成教學任務[1]。本文主要探討專題式教學模式在我院醫學圖像處理課程中的應用。
1數字圖像處理專題教學模式的目標
“專題式”教學模式以學科體系和課程的教學大綱為指導，不受時間、地點和教材章節的限制。[2-3]醫學圖像處理專題教學模式，既要體現專題式教學的優點，即教學重點突出、信息量大、針對性強,講述內容深刻，在授課過程中教師可以根據教學大綱的基本要求, 結合本學科研究的熱點和重要成果，科學合理設置課堂授課內容，通過對各個相對獨立內容進行深入探討和學習，增強醫學圖像處理課的針對性和實效性，同時要求緊密結合計算機軟件設計基礎，充分調動學生學習的積極性，培養學生利用該技術進行大膽創新應用的能力，同時結合醫院大影像科工作實際，了解最新圖像后處理工作技術，并對各技術以專題的形式向同學們介紹。
2 “專題式”教學模式的前提要求
在“專題式”教學實施之前，首先要求教師轉變教育思想、更新教育觀念，并且要求滲透于教學工作的各個方面，貫穿于教學改革的全過程。隨著臨床醫學影像技術的飛速發展，在容積掃描數據基礎上，可以實現多種成像方式，所以要求教師能夠認識到臨床醫學圖像后處理工作的重要性，改革教育思路及觀念，同時還要學習醫學知識, 學習由計算機學和醫學交叉所形成新學科，同時密切聯系醫學影像專業的教學目標和要求，掌握醫學圖像處理技術的新思路、新技術和新方法在臨床工作中的應用, 拓寬知識面,了解前沿動態[4]。
3專題式教學模式的實施內容
3.1 教學實施專題化
充分利用我院網絡實驗室的教學資源，完成教學分組，3-5人一小組。將醫學圖像處理課程內容分為若干教學研討單元，在每個教學專題授課前，教師講解本專題的基礎知識和原理并簡單介紹各種圖像處理算法實現的關鍵環節，同時要求每個有各自的學習及研討任務，再次上課時，各組分別將負責的專題范圍及應用領域進行匯集和整理，并對其內容進行闡述, 其他組員進行補充說明，外組同學可以提問題[5]，由小組負責人進行解答，教師給予完善。
3.2 充分利用網絡教學資源，加強網絡實訓
教師在某些專題提供專題分組討論后，需要在計算機上強化處理，通過選用 MATLAB軟件作為實驗教學軟件，針對專題特點設置相應的實驗，例如，教師事先準備好在臨床中采集的X線（包括CR、DR）、CT、MRI等圖像，讓學生直接對這些圖像進行處理和改善，從而達到預期的視覺效果。再有，采集256CT容積重建掃描數據，讓各小組在各角度，各斷層對影像進行三維及各斷層重建實訓，培養學生實踐動手能力。
3.3 增強“專題式”教學的評價效果
醫學圖像處理課教學效果要在教師和學生之間雙向進行效果評價，要看學生是否能夠真正掌握理論學習效果。充分根據醫學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，教師評價學生，學生也評價教師，教研室之間還進行互評，同時邀請院內教學督導團隊進行督導打分，最后根據學生評價、教研室教師評價、院內督導評價情況，最終確定教師的教學方法的可行性，并對各專題設置進行討論，形成圍繞教學大綱的專題設置，同時激勵教師不斷進行教學研究，用更新、更好的方法提高教學效果[6]。
傳統的學生考核評價模式，效果單一，不能體現多元化的評價效果，針對專題式教學模式，我們主要運用自主式命題，并根據“形成式”考核方案，科學設置考核方案，其中筆試成績占50%，實驗報告成績占20%，增設實驗操作考核，根據各組間的操作情況進行綜合評分，同時注重平時考核，根據學生搜集資料、課堂發言和作業的完成情況綜合進行評價給分。
通過對教師授課及學生考核評價改革后，極大的激發了學生學習的積極性，同時形成了科學的培養計劃，學生反映良好，教師的授課滿意度達到98%以上，學生學習效果較往屆有明顯提高，成績優秀率在89%以上，同時學生真正接觸到臨床醫學圖像后處理環節，有利于提高學生的專業學習效果。“專題式”教學模式下不僅提高了授課的靈活程度，更有利于培養學生的學習能力，較好地體現了醫學圖像處理課程的教學目標和教學要求。
摘要：本文分析探討了醫學圖像處理課程的特點，結合醫藥院校學生的實際情況，從課堂教學所用教案及實驗教學所選軟件和內容兩個方面對醫學圖像處理課程教學方法進行了探討。
《醫學圖像處理》是以《數字圖像處理》為基礎，結合醫學院校的特點和教學要求，以醫學圖像為處理方向，開展的一門課程。作為一門醫科院校的工科課程，《醫學圖像處理》課程的對象是醫學院校的工科學生，是生物醫學工程、計算機科學等專業的必修課程。該門課程教授的是指將醫學圖像信號轉換成的數字信號用計算機技術對其進行處理的算法和過程，要求學生既掌握基礎的醫學常識又有教深的計算機編程的經驗。由于專業與課程的特殊性，導致該課程在教學過程中存在些許問題和困難：如學生沒有較強的基礎理論知識，聽課過程中遇到困難，容易失去學習興趣，不能掌握專業知識，或者只懂理論而不知道如何在計算機上編程實現應用。經過多輪的教學和不斷的探索，將已有的一些經驗做一個小結，以期對提升教學效果有所幫助。
1 多媒體動畫教案的優勢和應用
《醫學數字圖像處理》課程需要重點講解的內容包括：圖像運算、圖像灰度變換、直方圖處理、圖像的空域增強及頻域增強、圖像分割、圖像配準、圖像復原、圖像壓縮編碼、形態學處理等內容。圖像處理課程涉及面廣、跨度大、內容多，且具有較強的工程性，在教學上存在一定難度。多媒體動畫教案的應用能將學生難以理解的抽象內容及復雜的變化過程,通過動態模擬和局部放大的手段,動態直觀地展現在學生面前，將抽象的算法轉換為淺顯生動的形象[1]。
例如進行圖像增強時常采用均值濾波和中值濾波算法，僅用數學公式教導的辦法，因其較抽象導致效率低且效果不好，將算法步驟先用動畫直觀展現出來，再結合數學公式解釋闡明，大大降低了學習難度，保證了學生的學習興趣。又例如頻域濾波法中的高通濾波算法可增強圖像的高頻分量而濾除圖像的低頻分量從而達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展出來的，理解起來有一定的難度，在課堂上，首先給學生展示一張腦部CT圖片及其對應的頻域圖，對應高通濾波算法逐漸改變濾波范圍使原來的圖像相應發生改變，讓學生對腦部CT圖片在計算機上進行逐步動態銳化，銳化后腦膜輪廓清晰可辨，達到了增強圖像邊緣的目的。利用多媒體教學，可以直觀地看到圖像在處理前后的明顯變化，便于學生接受,增強了學生對重要概念的理解，提高了教學質量和課教學效率。多媒體的動態教學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學圖片如細胞顯微圖等講解利用代數運算對圖像進行處理的方法，并將處理后得到的增強圖片與原圖像加以比對，讓學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，通過具體的醫學圖像實例進行直觀生動的課堂演示，可以提高學生的學習興趣讓他們積極參與到教學過程中來，成為教學中的主體。
多媒體動畫教案在教學中的作用不言而喻，因此制作合適的教案是能否成功完成教學任務的關鍵。經過多輪的摸索總結，我們發現教學案例的選擇要結合實際，除了讓學生掌握理論外，還要讓他們知道學到的知識可以用到什么方面、怎么用。
2 實驗教學工具與內容的選擇
目前，醫學圖像處理教學選用比較多的軟件有PhotoShop、Matlab和VC等。在實際教學中需根據學生的特點選擇不同的醫學圖像處理教學軟件，比如我們學院生物工程專業學生編程基礎較弱，在學習醫學圖像處理時選擇的是PhotoShop和Matlab，通過PhotoShop軟件向學生展示各種醫學圖像處理算法的實現效果[2]，而使用Matlab編程工具實現各種圖像處理算法，另外調用Matlab圖像處理工具箱中的系統函數可以實現醫學圖像的增強、分割等基本圖像處理功能，可以讓學生掌握一些基本的醫學圖像處理編程方法。而對于計算機專業的學生，由于他們系統地學過計算機課程，因此在醫學圖像處理實驗教學時就采用VC編程實現各種圖像算法。首先提供給學生一個用VC編寫好的圖像處理平臺代碼，然后交給學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++編寫醫學圖像程序通常代碼都比較長，學生比較難掌握，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，極大地提升了學生的學習興趣。除此之外還可以使學生了解醫學圖像處理的每一個細節，徹底領悟醫學圖像處理各種實現算法的精髓，從而加深對抽象的醫學圖像處理理論的理解。
在實驗內容的選擇上多選用驗證性算法，以期讓學生通過實驗鞏固和加深對醫學圖像分析的各種常用算法的理解與掌握在我們的教學中；為了提高學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
本文對醫學圖像處理課程的特點，課堂教學方法及實驗教學工具和內容的選擇進行了探討。由于醫學圖像處理課程難度大，理論性和實踐性均很強，教師在教學時需根據醫學院校學生理工基礎弱，編程能力差的特點選擇合適教學方法幫助學生克服困難，提升教學效果。
摘要：《醫學圖像處理》作為生物醫學工程專業的一門專業必修課，教學內容多，課時安排緊湊，不利于同學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，導致了部分同學學習積極性不高，學習效率低下。在線學習系統作為一種新的教學模式，利用計算機互聯網實現網絡授課、學習、文檔共享及師生在線交流，突破了傳統教學的時空限制，具有資源共享、快捷高效等優點。該課題經過系統需求分析的調研，運用Dreamweaver軟件開發平臺、ASP動態網頁制作和ACCESS數據庫開發技術，通過編寫VBScript腳本語言，設計完成了一個基于B/S網絡框架的《醫學圖像處理》課程在線學習系統。
關鍵詞：在線學習系統；ASP；ACCESS數據庫
1系統開發環境及工具
本課題采用Windows XP及以上操作系統、ASP和ACCESS完成本次設計。ASP是美國微軟公司出品的WEB編程語言，運行環境是微軟出品的WEB服務器IIS。數據庫采用ACCESS數據庫。
其他軟件包括：IE6以上、Dreamweaver7或更高的版本。
2在線學習系統的設計
2.1系統總體結構的設計
系統主要有以下模塊構成：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、在線練習模塊。現對用戶管理模塊設計簡單介紹。
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、學生都會涉及這一模塊的制作。
圖1管理員主頁
2.2后臺數據庫的設計
人們把數據庫設計分為需求分析、概念結構設計、邏輯結構設計、物理結構設計、數據庫實施、數據庫運行與維護6個階段。概念結構設計就是對信息世界進行建模，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。
概念結構設計的任務是在需求分析階段產生的需求說明書的基礎上，按照特定的方法把它們抽象為一個不依賴于任何具體機器的數據模型，即概念模型。概念模型使設計者的注意力能夠從復雜的實現細節中解脫出來，而只集中在最重要的信息的組織結構和處理模式上。
概念模型（E-R模型）的組成元素有：實體、屬性、聯系，E-R模型用E-R圖來表示。實體是用戶工作環境中所涉及的事務，屬性是對實體特征的描述。
3在線學習系統的實現
在正確安裝IIS之后，即可進行程序語言的編寫和程序調試。
3.1連接數據庫
不同數據庫有不同的連接方法，對應ACCESS數據庫，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動態網頁都需要連接數據庫，所以將以上字符串連接數據庫方法粘貼到config文件下db.asp文件中，而在其他需要調用數據庫的文件中調用此文件即可，調用方法為：
3.2功能模塊的實現
在完成以上操作之后可以開始進入整站制作的過程，動態頁面從流程圖開始，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本身提供的函數并不足以滿足我們的所有應用，所以在設計時將經常用到的一些功能如：連接數據庫語句、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，將這些文件統一存放config文件夾下。
3.2.2模塊實現
此處選取注冊功能進行講解。
在本站中，沒有注冊成功或者審核通過的用戶無法瀏覽網站內容的。
用戶注冊功能是本站開始設計的第一個步驟，也是一個很基礎的功能，以上敘述的設計過程是以后每一個功能模塊都嚴格遵循的設計過程，在每一個模塊完成之后，都要開始進行相應的運行與調試。
4系統運行與調試
4.1測試概述
本章根據用戶需求，設計測試用例，對軟件進行系統測試。并根據測試結果填寫測試表格的測試結果欄。測試的重點是確保各項功能的正常運行。測試的目標是確保所開發的功能符合用戶的需求。
4.2系統部分測試
在第四章設計系統實現中重點講了注冊功能的實現，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，點擊在瀏覽器中預覽/調試按鈕。根據流程圖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、聯系方式等內容都與注冊內容一致。u_check默認為空，在管理員審核通過之后用戶即可登錄本站。
5結論
本課題實現了一個基于ASP和ACCESS的醫學圖像處理在線學習系統，可供學生、教師、系統管理員三方用戶安全使用，界面友好、功能完善、通用性強。其主要模塊包括：公告管理、留言板管理、友情鏈接管理、學習資源管理、聊天室管理以及在線練習管理等。
該系統簡介易用，投入使用之后可以利用計算機互聯網實現網絡授課、學習、文檔共享及師生在線交流，突破了傳統教學的時空限制，具有資源共享、快捷高效等優點，可以有效地促進該課程的理論和實驗教學，幫助改善同學們的學習狀況，常適用于高等院校的遠程教學，具有非常廣闊的應用前景，由于預算有限和時間倉促，本系統尚存在如下一些缺陷：
未能購買域名、將系統放在網上進行遠程調試；
整站結構的設計還不夠十分合理，網站結構使用了兩種方式，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，可能造成網站投入使用之后的功能移植會比較繁瑣；
系統缺乏統一的排版格式，而且為了節約空間，提高頁面載入速率，網站所用圖片很少，也沒有復雜的布局結構，導致整站雖然簡潔，但是缺乏美感，可能不足以在視覺上吸引同學；
多數頁面只是實現了基本的功能，如添加習題、公告等，但是目前還缺乏實質性可以立即投入使用的內容；
友情鏈接功能與學習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格，系統中很多html靜態網頁的特效不能顯示，比如對于按鈕或者圖片，可以制作為鼠標放上去之后顯示一些說明文字，但是在實際應用中chrome內核的瀏覽器選擇直接直接忽視其內容，IE內核的瀏覽器會提示限制此文件顯示可能訪問計算機的活動內容，這樣的頁面會帶給用戶安全性能上的顧慮，但是，缺乏這些特效的網站在外觀的吸引力方面又有所降低。
在線學習系統是一個正在興起的應用領域，主要利用頁面制作、數據庫等技術實現網上教學的實時性、交互性、動態性。本系統突破一般多媒體輔助教學工具的思想，目的是盡可能將現實的活生生的教學環境和方法應用于網絡教學中，提高學生網上學習的興趣，從而真正提高網上教學質量。作為傳統教學的延伸，信息化教學的作用正逐步被人們所重視，隨著網絡技術和多媒體技術的進步，信息化教學系統還會有更多的發展空間。
摘 要 雙語教學是一種新的培養人才的教育模式，通過在醫學圖像處理課程教學中應用雙語教學，在各個教學環節進行研究與探索，發現在教師與學生英語水平、課堂教學方法、教材的選用及考核機制等方面存在一定問題，并提出相應的改進措施。
關鍵詞 醫學圖像處理；雙語教學；教材
雙語教學是指除漢語外，用一門外語作為課堂主要用語進行學科的教學。作為一門國際化的語言，英語的重要性越來越被人了解。在高校中開展專業課的雙語教學可以增強學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練機會，提高教師進行科學研究和國際學術交流的能力[1]。
醫學圖像處理是高校生物醫學工程專業普遍開設的專業課程之一。近年來，河南科技大學醫學技術與工程學院在開展多媒體教學的基礎上，大膽嘗試雙語教學在本課程中的應用，根據教師的實際教學經驗，結合大多數學生的反饋，總結在雙語教學過程中發現的問題，并提出幾項改進措施。
1 雙語教學中存在的問題
1.1 從教師角度
學院生物醫學工程專業的醫學圖像處理課程使用教材的是羅述謙等著的《醫學圖像處理與分析》，在應用雙語教學之后，教材更換為Rafael C.Gonzalez教授所著的Digital Image Processing，該教材內容闡述清晰易懂，幾乎覆蓋了學生所必須掌握的全部基礎知識。本書已被全世界500多所大學和研究所使用，是國際知名高校的經典教材。
對于擔任本門課程的教師來說，需要反復理解中文和英文原版教材，在吃透教材內容的基礎上，結合圖像處理的最新技術制作多媒體課件，將原來準備好的中文課件轉換為英文課件，并把原來已經講熟練的課堂內容用英語講授給學生。其中存在的問題有：1）教師之間對雙語教學的認識有偏差，一部分教師認為雙語教學應該完全用英語授課，而其他大多數教師認為既然是雙語，那么可以用兩種語言交叉授課，以學生理解為最終目的；2）教師的英語口語水平不夠高，畢竟不是英語專業出身，平時用到口語的機會也不是很多，所以教師都對自己的口語不是百分百自信。
1.2 從學生角度
雙語教學對學生的基礎英語應用能力，尤其是聽說能力要求較高。學生在課堂上本來就需要經過思考才能完全理解教師講的內容，現在還要在聽懂英語的基礎上進行思考和繼續聽課，這對學生尤其是英語基礎不是太好的學生來說是比較困難的。雖然大部分學生已經通過大學英語四級考試，甚至有部分學生已經通過大學英語六級考試，但他們的英語實際聽說能力相對于應試能力卻較為薄弱，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行學習和交流的主要問題。
醫學圖像處理課程中涉及許多醫學圖像，因此有關醫學的英文詞匯也出現不少。醫學詞匯較為難記，長單詞較多，這也給學生的課堂聽講帶來一定的困擾，影響了課堂內容的吸收，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，恐怕會出現學生連題都看不懂的情況；如果用中文試卷，又無法體現雙語教學的優勢，難以考核教學的效果。
2 相應的改進措施
針對在雙語教學中遇到的問題，思考后認為：在醫學圖像處理課程的雙語教學中，應明確課程雙語教學的目的仍是傳授專業知識，這一點在教學過程中必須始終堅持，英語只是一種工具，否則專業課的雙語教學就變成專業英語課。為實現這樣的目標，結合師生的實際情況，提出相應的改進措施。
2.1 加強教師培訓，提高講課水平
雙語教學成功與否取決于從事雙語教學教師的水平，因此，加強授課教師的英語能力是十分必要的。學院與外語學院聯系，請專業的英語口語教師為承擔雙語教學任務的教師開展英語培訓，培訓的內容包括教學過程中經常使用的教學專用術語以及學科中常用的英語闡述和評論能力。除此之外，學院還派青年教師到國內著名高校或國外學習進修，參加學術研討會議和培訓班等，提高教師的專業水平和英語能力。
除加強教師水平之外，還要更好地發揮多媒體教學手段在教學中的作用。對于較難理解的專業術語、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生也能夠領會教學中的基本內容。由于本課程是醫學圖像處理，因此在課件中可以多引入一些新型圖像處理技術在醫學圖片中的應用。這些知識與本專業的其他專業課也有相關聯之處，學生對這方面的內容較為感興趣，課堂氣氛活躍，教學效果良好。
2.2 發揮學生主體作用，增強學習興趣
上課時教師應鼓勵學生用英文發言、提問，加強師生之間及學生之間的英文溝通和交流能力，激發學生的學習熱情和主動性，引導學生自主思維。授課結束，可由學生用英文做重點總結，然后教師補充。精選教學內容，對于一些常用的專業術語和句子，課堂上需要經常復習。引導學生逐步學會用英語結合專業知識進行思考分析，提高學生分析解決問題的能力，加深對授課內容的理解。雙語教學難度大，只有充分調動學生的學習積極性，發揮他們的主體意識，才能取得良好效果[2]。
2.3 改進考核方法，提高教學質量
雙語教學仍然是以學生為主體的，因此采取一個合理有效的考核方法能夠激發學生的學習興趣，取得良好的學習成績。可以考慮作業、課后練習、實驗報告采用全英文模式，在這種情況下，學生有時間在組織好英語答案的情況下進行回答。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；而一些較為復雜的問答或計算題，可允許學生用中英文作答。這些考核內容在最終成績中所占的權重不同，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學生在平時的學習興趣，加強日常的學習積累。
3總結
通過這些改進措施，能夠提高學生對雙語教學的學習興趣，調動學習的積極性，使學生通過學習不僅能夠學到專業知識，也提高了英語聽說讀寫能力。雙語教學作為一種較新的教學手段，仍然在實踐中摸索，在教學過程中不斷完善，只有不斷地發現問題、解決問題、積累經驗，才能更好地發揮雙語教學的效果。
摘 要 醫學圖像處理與分析是生物醫學工程專業的專業基礎課之一。在簡要介紹CDIO教學模式基礎上，提出幾點該課程教學改革的措施，包括融合多媒體教學和傳統教學手段；引導學生整體把握知識點；調動學生的學習積極性；培養學生的實踐動手能力；形成理工醫結合的思維方式。教學實踐證明，所提教改經驗能全面培養學生的學習技能，激發學生的學習興趣，很好地增強教學效果。
醫學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學工程中的應用的一門學科，是生物醫學工程專業的專業必修課。該課程的任務是：系統介紹圖像處理與分析的基本理論和基本方法，側重使學生掌握其在生物科學領域的實際應用，目的是使學生系統掌握數字圖像處理的基礎概念、基本原理和實現方法，學習圖像分析的基本理論、典型方法和實用技術，為在生物醫學工程領域從事研究與開發打下扎實基礎。
醫學圖像處理與分析課程理論抽象，涉及醫學、計算機、數學、物理、信號處理等多個領域的知識，學科之間高度交叉、滲透，學生很難理解其中的相關知識和技術，因此課程起點高，教學難度大[1-2]。筆者在教學方法上也與時俱進，摒棄傳統教學方法的弊端，引入新的教學模式和教學方法，實現培養高質量人才的目標。
本文提出筆者基于CDIO教學模式的醫學圖像處理與分析課程教學改革方面的一些經驗。總體說來，該課程教學改革的主要思路是：以全新的教學理念為指導，以先進的教學手段和方法為橋梁，以學科交叉的眼光有機結合課程教學與課外教學、理論教學與實踐教學、系統講授與學生自學等多種方式，實現教學內容的完整性、前沿性、理論性與實踐性，使學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技能，能夠采取合適的處理方法實現特定的醫學圖像處理目的。
1 CDIO教學模式
CDIO教學模式是近年來國外工程教育改革的最新成果，其中C代表構思（Conceive），D代表設計（Design），I代表實現（Implement），O代表運作（Operate）。CDIO模式是以產品研發到產品運行的生命周期為載體，強調讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式來學習工程，并以綜合培養的方式使學生在多方面達到工程師的預定目標。實踐證明，CDIO教學模式比傳統教學模式適應面更寬，更有助于提高教學質量，尤為重要的是CDIO模式中的新評測標準，為工程教育的系統化發展奠定了基礎[3]。
2 醫學圖像處理與分析教改措施
2.1 融合多媒體教學和傳統教學手段
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，內容枯燥，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，課堂教學變成單純地播放幻燈片，缺乏學生參與互動的空間和可能。
筆者強調打造“多媒體+板書”的高質量精品課堂：
一方面，優秀的教學課件能提升和精煉教材內容，通過利用圖像、聲音和動畫等多媒體技術將教材中相關概念、算法、原理及應用轉化成形象逼真的影像展示給學生，介紹和比較不同的圖像處理方法應用于醫學圖像的不同效果，為學生提供生動的感性認識；
另一方面，將板書穿插于多媒體教學中，對圖像處理算法的關鍵步驟進行推導和演算，同時展示教學進度、層次和重點，有利于學生對重要知識點的系統把握，有效避免知識講授過程中的“碎片化”現象。
2.2 引導學生整體把握知識點
在教學過程中，引導學生從整體上把握學習的總體要求，理清教學知識點、學習難點以及學習技巧，對于落實課程的知識點非常關鍵。每一章教學伊始，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點何在。當教學內容章節較多，分成多次講授時，這個主線將會反復強調，從而不斷加強學生對有關內容學習目的性的認識，開展針對性的學習。
2.3 調動學生的學習積極性
德國教育學家第斯多惠認為：“教育的藝術不在于教授的本領，而在于激勵、喚醒和鼓舞。”[4]心理學研究也表明，學習動機與學習效果之間的關系十分密切，不同性質的學習動機對于學習效果有不同的影響。學生的學習動機直接制約他們的學習積極性，影響學習效果。筆者在課堂教學中經常采用問題學習法（problem based learning，PBL），以提高學生的學習積極性，促進學生參與教學。學生通過圖書館以及網絡等資源，查閱資料，系統分析，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和經典總結的作用[2，5]。這種啟發式、互動式、討論式、研究性等教學方法，能夠充分調動學生的積極性和學習興趣，培養學生的創新思維和研究能力。另外，還可以通過課程網站、在線聊天等現代交流手段，將課堂教學和課后輔導有機結合，建立多渠道的教學互動模式，使學生得到及時的指導，增強學生學習興趣。
2.4 培養學生的實踐動手能力
本課程是一門以實踐為基礎的課程，必須十分注重學生實踐能力的培養和開發，使學生熟悉醫學圖像處理課程基本理論的同時，掌握如何通過計算機實現這些算法，能夠將所學知識和設計的算法應用于醫學圖像處理和分析，能夠根據具體臨床需要對算法進行設計、改進和優化，使處理后的圖像符合臨床要求。為此，本課程設置了相關的課程設計環節，兩周時間內要求學生完成5～6個實驗，檢驗算法效果，最終形成實驗報告。
2.5 形成理工醫結合的思維方式
現代生物科學已經呈現高度綜合和高度分化的發展趨勢，作為生物醫學工程領域的本科生，需要具備豐富扎實的理工科知識和一定基礎的醫學專業知識，才能在今后的工作中有所發展和創新。南通大學的生物醫學工程本科專業設置于電子信息學院，隸屬工科范疇，而學生的醫學知識背景相對較弱。因此，本課程講授時要注重與醫學成像技術、醫學電子學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，更要將醫學實例的處理融合于各章節，體現出理、工、醫三者結合，對從方法論和認識論的較高層次上形成新的研究思維起到指導作用[2]。
3 結論
本文結合筆者多年來的教學經驗，在簡要介紹CDIO教學模式的基礎上，針對醫學圖像處理與分析理論教學方面提出一些改革措施。實踐表明，醫學圖像處理與分析課程教學應緊密結合醫學實踐，注重圖像處理方法與具體醫學應用的有機結合和交叉，激發學生的學習熱情和創新思維能力。筆者今后還將圍繞實踐教學環節的改革開展一些有益的探索。
摘要：在分析了醫學圖像處理課程特點的基礎上，結合醫學院校學生的實際情況，對課程教學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、教學環節的實施，設計開發基于matlab的醫學圖像處理教學平臺系統，把教學與學生興趣、能力很好地結合起來，新穎的考核方式得到學生肯定。
關鍵詞：醫學圖像處理；理論教學；串燒；教學平臺
我校在開設《數字圖像處理》課程的基礎上，結合醫學院校圖像處理的對象——醫學圖像（片）的特點開設了《醫學圖像處理》，是計算機各專業及影像學專業重要的專業基礎課程。如何在學習圖像處理技術的同時體現各專業特色，提高學生的圖像處理技術的應用能力，是醫學圖像處理課程建設、課程改革的重要內容。現就接合經過兩輪的課程教學活動，并融合學生的反饋信息，對該課程進行了教學模式的探索，希望有助于教學效果和教學水平的提高。
1 理論教學
1.1 專業素養的培育[1]
建立在數學及信號處理技術基礎上的醫學圖像處理，以計算機算法為工具，并充分考慮解剖學的知識、臨床醫學的知識，對醫學圖像的采集、傳輸中產生的如噪聲、失真、退化等現象分析處理，以提高醫學圖像的質量，并為后續的圖像感興趣區域的選取，病灶區域的分割等臨床應用提供依據。但《醫學圖像處理》課程涉及的內容多、廣，其中的算法更是以數學公式的推導為基礎。而醫學院校的學生普遍缺乏理工科知識，造成學生對理解抽象概念的困難，很易造成畏難情緒。與此同時，學生對通過本課程的學習對知識結構的構建及就業的幫助心存疑慮。緣于此，授課之初，需要進行專業素養教育。
1.1.1 按專業，分內容克服學生的畏難心理
因計算機專業與影像學專業的培養方向，教學內容和側重點不同，計算機專業專注于各種圖像處理算法和編程實現。而影像專業應從繁瑣的數學公式的推導中解脫出來，而更注重實際應用，并進一步了深化對圖像處理的理解、分析。
1.1.2 課程設置對就業的影響[2]
圖像處理是計算機視覺、模式識別，圖像理解、分析的基礎。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、車輛和其他與醫學圖像相關工作提升競爭力。因具有醫學知識背景，也可去醫療器械公司或醫療軟件開發公司，當然因具備醫學知識背景的同時，掌握圖像處理的各種算法及實現為應聘到醫院的醫療技術部門提供了保障，我校已有此專業學生成功應聘三甲醫院的事例。通過這些學生身邊鮮活的事例提高學生的自信心，拓寬學生的思路和視野，引導學生找到自己的發展方向和目標，因此可以更有效地利用時間。
1.2 打破了傳統的章節式教學方法，探索“串燒”式教學
傳統的灌輸式教學中，重點內容并突出，講解中存在片面性，局限性，沒有深挖跨學科知識的內在關系。醫學圖像處理是一個注重實際應用的課程，應根據設置的專業特點設置知識點，并融合基于案例的教學內容，根據其內部邏輯關系“串燒”涉及的相關的知識。
1.2.1 內容選擇上的“串燒”
醫學圖像處理教學的要求是了解醫學圖像的特點和圖像處理的基本概念，掌握醫學圖像（片）處理的基本原理、技巧，能夠利用計算機來完成對各種醫學圖像的處理，現以我校兩專業的兩本不同教材為基礎，在充分涉列大量的醫學圖像處理技術、文獻的基礎上，根據各類知識點間的相關性以及課時要求將課程分為：醫學圖像的描述表達、圖像的運算、圖像的增強、圖像的變換、形態學處理、圖像分割及特征提取等專題。
“串燒”的醫學圖像處理的內容是完成后，接下來考慮如何在傳授知識的過程“串燒”，如在講授醫學影像的運算操作時，如基本的“加”，“減”，“乘”，“除”時，把醫學圖像中的減景技術及數字減影在血管造影中的應用“串”到講授內容中；在圖像的采集表示時，可以“串”進各種成像設備及其成像原理，可以把數學運算中的差分運算內容串入醫學圖像的邊緣檢測算法中。
1.2.2 教學形式上的“串燒”
教學形式上采用了傳統教學方式與“串燒”式教學相結合的形式，講授基本知識時，以傳統按授課方式為主，讓學生了解對醫學圖像處理的整個過程。授課內容中選取了學生感興趣的內容，讓學生們圖書館自己查資料，尋根問源，調動學生學習的積極性，下次課時選一二名學生在課堂上對內容進行闡述，教師對學生闡述的內容進行補充[3]。選擇了圖像表示和圖像分割兩個知識點讓學生在教學過程中的“客串”講授，通過本環節的實施，充分調動了學生的積極性，激發了學習熱情，迸發出許多有趣的想法，可以方便地了解學生對知識的掌握程度與存在的問題，與此同時，結合本課程的特點及影像學專業學生人數較少（08級71人，09級90人）的特點，把課堂教學過程移至計算機機房，可以邊講授邊演示準備好的在臨床中采集到的X 光、MRI等醫學圖片， 讓學生直接觀察對這些圖片進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技術，搭建醫學圖像處理平臺[4]。
通過“串燒”方式的實施，使學生通過在課堂上的醫學圖像處理的演示，了解、掌握了各種醫學圖像處理方法和其在醫學臨床中的應用，但眾多算法都需要計算機仿編程仿真實現，為緩解由此給學生帶來的壓力，提高學習效率，搭建了以淋球菌感染圖為例的濟寧醫學院醫學圖像處理演示平臺，學生通過平臺的實用，加深了對所學的醫學圖像處理知識的理解，提高了學生的實際應用能力。
1.2.4 教師的醫學知識積累
我校的信息工程學院的教師承擔著醫學圖像處理課程的授課任務，授課教師雖有較高的計算機編程能力，但缺乏醫學知識，使在為強調應用的影像專業學生上課時，在如何淡化數學推理，著重臨床醫學圖像處理應用中遇到了很大的壓力。特別是在第一輪次的講授醫學圖像分割時，面對一個陌生的醫學圖像，不知道如何選擇圖像的特征點，縱有豐富的編程思想卻無從下手。緣于此，醫學圖像處的授課教師需自覺地將醫學和工程學結合，通過廣泛的與醫護人員的交流，并積極參加醫學相關的知識講座豐富自己醫學方面的知識，我校信息工程學院組織的院內專家、學者的信息大講堂是一有益的嘗試。
2 實踐教學[5]
實驗教學是教學課程的重要組成部分，通過本環節的實施，不僅加深了對理論的理解，同時也培養了學生的獨立思考、創新能力，雖然很多關于圖像處理實驗指導書，但他們中的大多數并不適用于醫學院校的學生，接合醫學院校學生的實際對相關的實驗內容的選取及驗收進行了相應的改革。
2.1 實驗方案的實施
2.1.1 實驗的準備
根據醫學圖像處理的要求，選用了工具箱使用方便，計算能力強的MATLAB軟件作為實驗教學軟件，并準備好醫學圖像（片）的采集。
2.1.2 實驗內容的選擇
實驗內容的選擇上，考慮到不同的專業的特點和醫學圖像處理的內容，選擇了醫學影像的表達，圖像運算，圖像增強，圖像變換，形態學處理，圖像分割，特征提取等內容。根據難易程度分為基本實驗、開放型實驗和演示實驗。讓學生不僅學習圖像處理的基本知識，并能獨立進行實驗設計，使學生快樂的獲取知識，在實踐中提升應用能力。
2.1.3 醫工結合，分工協作
依托我校的教學醫院中的眾多的醫療影像設備，鼓勵計算機和影像專業的學生假期期間多去醫院參觀實習，了解各種醫療設備儀器的功能，工作原理。為開放型實驗的實施做好充分準備。
醫學院校醫學生最大優勢是具有一定的醫學基礎，因此在為學生開設開放型實驗時，充分考慮使醫工學生相結合，每個開放型實驗安排2名影像專業的學生，負責對相關醫學圖片的認識、理解和提煉。4名計算機專業的學生進行相應的編程實現。
2.1.4 實驗的擴展-科學素養的提高
經過《醫學圖像處理》理論的講授和實驗教學活動的實施，學生具備了運用圖像處理的基本理論知識處理具體醫學圖像的能力，為學生提供機會參與任課教師的研究活動，提高實踐能力和創新能力。為學有余力且有興趣的學生開設了基于任課教師的科研項目的課程設計，主要涉及到了涉及醫學圖像處理課程建設、動態醫學圖像處理算法展示又包括下一步醫學圖像處理的實驗平臺的搭建。通過學生的積極參與，一方面，加深了對所學專業知識的理解，同時培養學生主動學習的良好習慣，另一方面通過在理論教學、實踐教學的“串燒”方式的實施，學生的團隊意識得到明顯提升。
3 驗收考查環節
根據專業設置的特點和課時的安排，為準確反映出學生學習差異性，對傳統的考核方式進行適當的調整，加強實施“一加一減一強化”[6]的系統的評估方法。“一減”：根據學科特點和各業課程設置對學生的要求，在不同專業不同試卷的前提下，改傳統閉卷考試為開卷考試，在心理上減輕學生對數學公式推導和恐懼，也減少了記憶量，使學生可以更專注于醫學圖像處理應用、理解，“一加”，以加強學生的積極思維，勇于表達自己的想法的意識。“一強化”，主要指強化了實踐環節驗收的多樣性，根據醫工各專業特點，驗收的側重點體現出差異性。具體做法是，對醫科生實驗結果的驗收，強調理解、臨床應用、效果分析，而對工科生的實驗結果的驗收，主要側重算法的編程實現。如對上圖的淋球菌感染圖進行分割實驗時，以醫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，而工科生則側重編程實現的效率，當然在后繼的課程建設及課題中，工科學生做的課程網頁，各種算法的flash動態展示也可成為驗收結果，實踐結果驗證了學生對此考查驗收方式給予的肯定。
4 結語
結合我校計算機、影像各專業對圖像處理的要求和數字圖像處理本身的特點，充分考慮醫工學生的差異，對課程教學環節的實施過程進行了探討，把教學、科研及學生能力結合起來，經過三個年級的教學節實施，學生的綜合能力得以提高。與此同時，如何依托醫科院校的醫學優勢，實現醫工間“無縫連接”，培養具有醫學特色的創新人才，必將需長期的探索研究。
[作者簡介]
劉二林（1975.9-），男，濟寧醫學院，講師，控制理論與控制工程專業，主要研究方向：圖像處理、機器視覺、信息處理。
