《医学图像处理》专题式教学模式探索

董现玲

(承德医学院生物医学工程系，河北承德 067000)

《医学图像处理》专题式教学模式探索

董现玲

(承德医学院生物医学工程系，河北承德 067000)

医学图像处理;专题式教学模式;教学改革

《医学图像处理》是以《数字图像处理》为基础、以临床医学图像为对象，并结合医学院校的特点和教学要求开展的一门课程，是生物医学工程专业的核心课程之一。这门课程主要讲授医学图像处理的基本原理和方法，使学生具有解决一般医学图像问题的能力，培养能适应社会发展需要的复合型医学人才。《医学图像处理》在生物医学工程专业人才培养、科学研究、临床诊断与治疗等方面都承担着不可替代的角色，它与数学、影像物理学、信号处理等课程密切相关，同时又联系着临床医学知识[1]。因此，如何提高本课程的教学水平，一直以来都是重要的教学研究课题。

传统教学通常以灌输式为主，按照章节顺序逐步讲解，过于注重理论知识，容易使学生对复杂的公式推导产生畏难情绪，失去学习兴趣，从而不能很好的掌握所学知识;另外，传统式教学传输的知识点比较片面和局限，不能系统地归纳和总结各交叉学科知识的内在关系。近年来，专题式教学受到许多教学工作者的关注，它能摈弃传统教学方法的弊端，是一种新的教学模式[2]。专题式教学根据课程大纲对教学内容进行归纳和整理，按照教学内容的内在联系和逻辑关系提炼出一系列既相互独立又相互贯通的教学专题。专题式教学模式以专题为媒介，侧重实际应用，同时融合相关理论知识，将教学侧重从枯燥的理论知识中解放出来，因此，十分适应医学图像处理课程的教学要求。本文在《医学图像处理》课程中对专题式教学模式进行了改革与实践，主要在课堂教学、实验设计、考核方式等环节进行了探索。

1 课堂教学

德国教育学家第斯多惠认为:“教育的艺术不在于教授的本领，而在于激励、唤醒和鼓舞。”学习动机直接影响学习效果，因此在专题式教学过程中，教师要以启发式教学为主，通过设置问题来激发学生的好奇心和积极性，引导学生主动思考并寻找解决问题的方法，然后再结合医学图像处理的知识给出答案。同时，要让学生归纳和总结所学知识，做到触类旁通、融会贯通，从而使学生更加适应专题式教学模式[3]。

根据教学大纲，将教学内容分为图像处理基础知识、数字减影血管造影技术(DSA)、CT开窗显示技术、X光图像增强技术、SPECT图像噪声去除技术、MR图像分割技术以及三维可视化技术等专题，每个专题在设置教学内容时既要突出专题的特点，又要结合临床实际问题来展开。例如，在讲述DSA专题时，普通血管造影图像因骨骼、肌肉、血管等结构的信息相互重叠，若要单纯对血管进行细微观察较为困难;教师先以此问题启发学生思考并寻找解决办法，然后开始讲述图像的算术运算原理和算法，并解决此前陈述的问题;接着教师要拓展图像算术的其它临床应用;最后，让学生对DSA进行归纳总结。这样就可以将教学从枯燥的理论知识转移到实际临床应用中，因此提高学生分析问题、解决问题的能力。

2 实验教学

实验教学是课程教学体系的一个重要环节，通过实验动手环节，学生不仅能加深对医学图像处理基础理论和算法的理解，而且能培养自己独立思考和创新能力。我校本专业的学生数学和计算机知识薄弱，在学习这门课程之前，没有接触过Matlab语言。基于此，我们为学生量身制作了一套切实可行的实验。

我们设计的实验教学包括基础性、验证性和综合性三大类实验，以Matlab语言为平台，采用以学生为主体、教师为辅的实验教学方式，充分发挥学生的主观能动性。其中，基础性实验以了解Matlab语言和使用环境为主，让学生学会使用并编写M函数文件，并以图像格式转换和几何变换为例，进行图像的基本处理操作。验证性实验则以课堂中的专题为中心，以临床中的实际医学图像为对象，运用课堂中所学的算法进行验证性操作。而综合性实验是由理论逐步过渡到以理论为工具、综合运用课程所学知识解决实际问题而设计的实验，以混合空间增强法处理人体骨骼图像为例，该实验要求学生运用算术运算、图像平滑、图像锐化等来达到图像增强的目的。

3 考核方式

传统的考核方式简单易行，但不利于全面评价学生的学习情况。为了体现公平、公正、客观的原则，本课程从学习态度、学习能力和学习效果三个方面来考核学生的学习情况[4]。学习态度通过平时考勤、作业和课堂互动进行评价，贯穿于整个教学过程中。学习能力，通过学生在实验中的操作情况、实验报告的撰写质量等方面综合评价学生分析和解决具体问题的能力、收集并处理信息的能力，一般在实验教学过程中进行。学习效果，通过期末考试评价学生对理论知识的理解和掌握情况，一般在课程教学结束后进行。这三个方面的考核缺一不可，所占的分值可根据实际情况进行调整。

4 小结

本文以专题式教学模式为中心，结合教学实践和本校学生特点，从课堂教学、实验教学以及考核方式三个方面对《医学图像处理》课程进行了教学探索与实践。近两年的教学实践显示，学生对图像处理知识的理解、掌握和运用能力得到明显提高，教学效果良好。下一步的工作中，仍需要对实验内容进行进一步的探索，更好地培养学生的科研创新能力。

[1]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，2012，20(3):534-537.

[2]桑林琼，邱明国，王莉.专题式教学模式在医学图像处理课程教学中的应用[J].局解手术学杂志，2010，19(5):421.

[3]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.

[4]李振伟，杨晓利，胡志刚，等.以学生为中心的医学图像处理教学方式和考核模式探讨[J].中国医学教育技术，2012，26(4):464-467.

(教学研究栏目编辑:陈志宏)

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