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研究生教育中医学图像处理课程教学研究

发布时间:2019-01-29   |  所属分类:教育学:论文发表  |  浏览:  |  加入收藏

  随着电子技术、信息技术和计算机技术的不断发展,各种医学影像设备在医院中广泛使用,服务于医疗诊疗的各个方面。医学图像处理技能已成为医务工作者的基础职业需求,尤其是针对高层次的医学研究生。本文针对研究生的医学图像课程进行解析,分析了医学图像处理课程的教学现状,并就未来发展的关键点进行了探讨。本文的研究对明确研究生医学图像处理课程的教学、指导、未来发展具有重要意义。

发明与创新.教育信息化

  《发明与创新.教育信息化》集国内外教育技水理论、区域和学校教肓信息化教学实践、教育信息化前沿性应用、信息技朮工具支撑等多方面的研究成果、信息于一体,对各地各佼推迸教育信息化发展和广大教师幵展信息技水与教肓教学深度融合实践具有重要的指导作用。

  为满足医学研究生对医学图像加工处理需求不断增加的现状,各医学院校在医学研究生的计算机教学中纷纷引入了医学图像处理课程。其目的在于使学习者能够适应医学影像设备在医院广泛应用的现状,掌握基础的、主流的相关医学图像处理的计算机数字处理技能。医学图像处理是围绕计算机技术、电子技术、信息技术和医学影像技术的多学科交叉性的学科,其以计算机为载体和主要工具,对不同医学影像设备所采集和生成的医学影像进行目的性的二次处理,进而辅助于医疗工作。

  涉及数字图像处理的医学图像主要包括:计算机射线照相检测(Computed Radiography,简称CR ),数字化X射线照相检测(Digital Radiography,简称DR),计算机断层扫描成像(Computed Tomography,简称CT),磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,简称MRI),正电子发射机断层扫描成像(Positron Emission Tomography,简称PET),超声成像(Ultrasound,简称US)等。对学习者来说:首先是通过医疗图像设备获取相应的医学图像;其次是了解待处理的图像及其特征,并根据实际需要设计相应的计算机算法方案;再次是使用相应的图像处理工具(Photoshop或Matlab)按照算法方案进行特定图像的处理;最后是对处理结果进行验证,如果结果具有可靠性、实用性则将处理结果用于医疗。

  医学图像处理课程教学是基于图像处理的理论,针对医学中医学图像相关内容,结合医学图像处理的过程而展开的教学活动。

  1 医学图像处理课程分析

  本文以S医科大学为例,对其研究生的医学图像处理课程进行了剖析。

  在课程基础方面,需要完成医学影像学基础、计算机公共基础学、医学诊断学等部分课程;在课程实践方面,需要有计算机实践中心作为支持,并具备计算机应用环境,安装Photoshop和Matlab等专业处理软件;在教学时间方面,依据内容为64学时;在教学内容方面,依据聂生东 等编著,由复旦大学出版社出版的《医学图像处理》教材为准,教学内容涵盖了医学图像处理的基本概念、典型方法和使用技术三个主要方面,具体内容如表1所示。在教学考核方面,将理论性考核与技能实践性考核相结合,实现综合性评价。

  2 医学图像处理课程的教学现状

  为进一步对研究生医学图像处理教学进行分析,本文对部分医学院校的医学图像处理课程教学现状进行了系统的调查分析,以下为调查结果。

  2.1 对医学图像处理教学的重视程度不足

  首先,调查显示近50%的医学院校没有针对研究生开设独立的医学图像处理课程,而是部分地将相应的教学内容移入到研究生计算机教学的部分章节,课时少、内容概括,难以达到相应的教学目标。其次,在已开设医学图像处理课程的学校,超过30%的学校将其设定为非指定选修课或者为影像专业的专业考查课。

  2.2 教学内容简单

  医学图像处理课程是多学科的交叉性边缘学科,其对计算机使用及编程内容要求较高,同时涉及很多数学建模、算法问题,教师在教学中发现这对医学研究生的学习和运用具有较高的难度,因此实际教学中内容难以深入,难以实现其教学目标的要求。

  2.3 教学工具单一,难以满足教学要求

  调查显示,70%以上的医学图像处理课程使用的是Adobe公司的Photoshop软件工具,不容置疑Photoshop是功能强大的图像编辑处理软件,但医学图像处理很大程度上要设计特定算法及组合方案,是更高级的图像处理,如边缘检测、对象识别、智能分析和配准等,这是Photoshop难以实现的。目前,公认图像处理课程教学中较好的软件是具有编程功能的Matlab和C,,等工具。

  2.4 缺乏合理的教學团队

  目前,90%的医学图像处理课程的教学工作由从事计算机教育工作的教师承担,其重要问题在于计算机教师属于理工学科范畴,其对医学相关问题的研究和理解有限,难以实现图像处理与医学问题的结合。同时,这个问题也体现在医学图像处理的教材中,纵观现有的医学图像处理教材,其作者90%以上为计算机领域的研究者,导致教材只是在浅层实现图像处理向医学方向的靠拢。还有部分院校的医学图像处理课程由医学影像专业的教师承担,其问题表现在相应的教师没有较深的计算机图像处理素养。

  2.5 其他方面

  除了上述主要问题外,研究生的医学图像处理课程的问题还表现在教学实践性差,教学案例医学针对性不足,教材内容可用性不强等方面。

  3 医学图像处理课程的发展对策

  基于研究生医学图像处理课程的限制和主要问题,未来医学图像处理课程要想在一个良性的发展轨道上运行,必须注重以下几个方面。

  3.1 提高认知程度

  国家教育管理机构、各级医学院校和学习者本人都要认识到医学图像处理相关的知识和技能在医务工作者未来工作中的重要性。当今社会已经步入了全信息化时代、综合素质时代和高科技时代,相关人员一定要认识、并重视医学图像处理在辅助医学诊疗中所具有的极其重要的作用。

  3.2 组建合理的医学图像处理课程体系

  医学图像处理的多学科性要求其学习者要有一定的多学科知识和技能基础,这也是医学图像处理可以进行深入学习的前提。因此,要在医学本科生阶段构建计算机基础、程序设计基础、医学诊断学、影像学等知识基础架构,使医学图像处理成为这些课程的延续与深入。

  3.3 组建医学图像处理领域的科研教学团队

  教学是大学教师最基本的工作职能,同时大学教师还有科学研究的义务。组建医学图像领域的科研教学团队,将多学科的教学研究者,以科研为目标组合到一起,实现彼此间的交流、合作和领域渗透,打破目前教学在师资方面的限制。

  3.4 建设医学图像处理实例资源库

  医学图像处理实例是提高课程针对性,明确未来业务需求,提高学生学习兴趣等的最直接手段。要想使医学图像课程可持续发展,建设医学图像处理实例资源库是十分必要的。

  3.5 采用先进的教学形式,注重教学环境的建设

  医学图像处理课程在定位上比较注重于研究生医学图像处理技能的培养,是实用技能的素质教育,因此,实践教学尤为重要。传统的教学模式难以满足现在的教学需求,因此,应注重新教学形式的引入,如以任务为驱动的教学模式、SPOC教学模式等。同时,要进一步加强教学环境的建设,构建高性能、全数字化的教学设施和教学实践平台环境,这也是教学的基础保障。

  3.6 依托互联网+实现医学图像处理教育的延续

  目前,限制医学图像处理教学效果的另一因素是教学学时有限。医学图像处理是一个系统的理论和工程,有限的教学学时严重阻碍了学习的深入性和可持续性,因此,应借助互联网等现有的科技形式对教学进行进一步延续。

  4 结 语

  随着信息时代、高科技时代和多媒体时代的到来,医疗诊治的工作中包含大量的诊疗相关图像,这些医学图像作为医学诊疗的辅助,具有重要的价值。因此,医疗相关工作者必须掌握医学图像处理的相关知识和技能,提高自己的综合素质,发现、获取、提煉并利用这些医疗图像的价值。医学图像处理课程正是在这样的需求下进入到大学教育体系中,为了更好地完成相应课程的教学工作,本文以研究生为例对医学图像处理课程教学进行了剖析,并从课程教学的现状和发展对策两个主要方面进行了阐述,以期对未来研究生医学图像处理课程的发展具有指导和借鉴意义。

  主要参考文献

  [1]韩贵来.医学图像处理课程教学方法探讨[J].时代教育:教育教学版,2011(4).

  [2]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).


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