PBL结合CT模拟机在医学图像处理实践课教学中的应用研究

王莉 张静娜 桑林琼 乔梁 邱明国 粘永健

摘  要：目的：医学图像处理是生物医学工程专业与医学影像技术本科专业的重要专业课之一。为进一步提高医学图像处理实践课的教学效果，探讨了PBL（Problem-Based Learning，基于问题的学习）结合CT（Computed Tomograhy，计算机断层扫描成像）模拟机在医学图像处理实践课教学中的应用研究。方法：设计具有一定前沿性的真实案例，通过PBL教学法开展教学活动，重点提高学生的自主学习能力。CT模拟机可以模拟真实CT的工作流程，并展示CT图像的各种处理效果，从而培养学生对于大型成像设备硬件与软件的实际操作技能。在PBL基础上，针对所设计的问题，利用CT模拟机开展情景教学。结果：培养学生对于大型成像设备的实际操作能力，提高学生课程学习的积极性与主动性，同时提高学生的医学人文素养。结论：PBL教学法结合CT模拟机可以有效提高医学图像处理实践课的授课效果。

关键词：PBL教学;CT模拟机;医学图像处理

中图分类号：G642        文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2021）23-0109-04

Abstract： Objective： medical image processing is one of the important professional courses of Biomedical Engineering and medical imaging technology. In order to further improve the teaching effect of medical image processing practice course， this paper discusses the application of PBL（Problem-Based Learning） combined with CT（Computed Tomography） simulator in the teaching of medical image processing practice course. Methods： real cases with certain frontier were designed and PBL teaching method was used to carry out teaching activities， focusing on improving students' autonomous learning ability. CT simulator can simulate the working process of real CT and display various processing effects of CT images， so as to cultivate students' practical operation skills of hardware and software of large imaging equipment. On the basis of PBL， in view of the problems designed， scene teaching is carried out by using CT simulator. Results： to cultivate the students' practical operation ability for large imaging equipment， improve the enthusiasm and initiative of students in course learning， and improve the medical humanistic quality of students. Conclusion： PBL teaching method combined with CT simulator can effectively improve the teaching effect of medical image processing practice course.

Keywords： PBL teaching; CT simulator; medical image processing

隨着医学影像学技术的快速发展，医学影像在疾病辅助诊断中发挥着越来越重要的作用。医学图像处理能够针对临床各种医学设备获取的医学影像进行计算机处理，从而有利于医生更好地针对病灶进行诊断。医学图像处理是生物医学工程专业以及医学影像技术专业的重要专业课之一，其教学的基本要求是：了解医学图像的基本特点及其相关应用，掌握医学图像处理的基本原理与方法;熟练运用计算机编程完成各种医学图像处理，包括医学图像的增强、复原、压缩、分割与三维可视化等。医学图像处理课程理论抽象，涉及医学影像学、程序设计、数字信号处理和应用数学等多个学科，这些学科之间相互交叉，增加了理解和掌握知识点的难度，容易使学生产生抵触情绪。医学图像处理实践课作为理论课的有力补充，重点培养学生利用Matlab编程实现特定医学图像处理的能力，并对如何操作大型医学成像设备有一定的了解和掌握，进一步巩固学生理论课的学习成果。

传统的以授课为基础的教学方法是“以教师为中心”，学生处于从属地位。目前，我系该课程的实践课程仍采用以教授为主的教学方式，学生根据教师的授课内容，利用Matlab软件实现特定的医学图像处理任务，其教学效果并不理想，存在的突出问题是：学生缺乏学习的主动性和热情，实际动手能力较差，提出问题、分析问题和解决问题的能力不足。这充分表明现行的以讲授为主的教学法已经无法适应国家与军队对于人才培养的要求。