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【关键词】医学;影像;物理;技术
【中图分类号】R-0 【文献标识码】B 【文章编号】1671-8801(2015)03-0272-02
当前时代背景下的医学影像物理和医学影像技术发展以依靠功能成像为主,核心点即为人体心理生理成像和人体心理功能成像。我们通常所说的生理成像也就是基础性参数成像,此项内容以生理参数形式在人体内部进行分布,上述分布形式需要相关人员进行数据重建才能获得,之后在此基础上还要给予其数次分析和详细计算。心理成像技术的复杂性显而易见,由于多少会联系到实验设计的准确性,成像设备设定过程中要对其进行被试控制以达到预期效果。但是心理成像临床精神疾病诊疗实验才会起突破最大的一个点,内生物法分析动态成像和反义核酸水动态成像是现下医学领域多次讨论和研究的科学问题之一,上述成像方法和成像技术会对医疗机构改革造成重大影响。
一、医学影像物理要点分析
1.X射线成像要点分析
1970年之后出现了X射线断层成像技术,X射线断层成像技术是较为传统的影像技术之一,以也是最为成熟的成像方法之一,X射线断层成像技术速度之快足可以完成对心脏进行动态成像,将显像增强剂XCT成像技术进行科学合理融入,可对血管病变进行检查,同时也可对血脑屏障病灶破坏与否进行适时检查,此项技术实质上归属于功能成像的基本范畴之内。需要注意的是,病人体内剂量接收和病人片厚接收过程中,医生均应进行折中筛选,对比度因素提高和相关空间分辨率提高,二者会受到一定制约因素影响,但是多模态集成成像基本装置中,新型PET和MRI都相继问世,在某种程度上为用户提供质量方法选择权限,软件水平元素和硬件水平元素之上的医学影像集成有时呈多模态发展趋势,此类状况也是未来发展趋势之一。
2.核磁共振成像要点分析
采集技术以成为操作主选,其发展态势偏于良性化,但是气体成像确是商业首选,肺部现象中的体现尤为突出,当下MRI基本功能成像设备应用范围内,主要分为人脑认知功能成像内容,此种内容旨在对人体大脑工具机制进行实时性的心理测量,并在诊断过程中可以为肿瘤疾病等提供相应可靠治疗信息,之后在此基础上为体内肿瘤发展阶段信息以及相关体内肿瘤扩散程度信息等且进行及时准确判断,一般情况下,其以人脑功能可视化工具形式产生。MRI设备通过不断更新与调整,其已然达到了10Tesla的高超操作水准,具体性结构系统发杂程度相对于设备维护因素和设备功能开发因素而言,其是及其重要的。单从数据采集角度而言,微电子技术会被适当应用到体素水平研究上,通过并行采集技术完成编码技术脱离,使得MRI成像速度得到稳步提升。
3.超声波成像要点分析
UI实质上以非电离辐射成像模态形式产生,主要分为平面成像产品和对应断层呈现产品两种,因为二维成像才是其重要组成部分和重点操作环节,还有就是血液流动彩色杜普勒成像仪器设备的合理接入,此项产品便难以流通,三维成像技术和相关三维技术产品普及程度不高,但是我们此处所谈及的三维也并不是真正意义上的三维,其主要是指将二维切片进行叠加,在叠加之后得到所需的准三维图像。需要注意的是,UI仪器设备发展过程中极有可能超过X射线成像,并会成为医学影像工作中的首选医学工具。应该了解到,超声波成像具备成像安全可靠和操作价格低廉等优异性,所以诊断治疗和介入治疗以及相关影像检测环节等都会得到不断发展与完善,其数量基础性增长速度已然超乎人类想象。
二、医学影像技术要素分析
处于首位层次上的工作和与处于首要层次上的硬件相关的软件关系尤为密切,二者主要对成像装置操作部件控制内容进行承担,与此同时,数据采集内容和图像预处理内容以及相关图像重建内容等也被包含在内,并且也需要将临床数据信息进行采集,之后在此基础上对其加以分析。依据长远角度而言,医学软件和医学硬件的结合是医学领域发展过程中的必然需求,以此种模式便可有效提高医学水平的竞争力度。次要层次软件核心针对环节是对机械数据进行分析和处理,需要医护人员相互配合才能完成正规操作,现下我国没有形成三位一体合作机制,现有商业软件开发仍旧落后与他国。PACS技术的出现有力补漏了技术空缺,节点设置将成像设备作为主要内容,多模态形式之上的医学影像资料信息会被不同类型专业图像处理平台加以处理以有效满足基础性医院临床工作需求。上述软件与图像工作平台相互联系,之后在此基础上在于与PACS进行对接,以此种模式来完成局域网节点创建,适时通过与医院就医病人接诊过程进行病人具体信息录入,完成优良性质为主的图像站创建。此时需要在作出科学合理病情诊断的同时打印出相关病情报告,图像站中的工作人员可以对同意病人进行数据信息采集,然后与图像配准环节有机融合,只有这样才能在一定程度上提高医院对病人的治疗质量和诊断效率。
结束语
综上所述,医学影像物理和医学影像技术是当前物理学整体中的核心分支结构,需要对成像问题和图像处理问题以及相关医学图像临床应用问题等有所了解。与此同时,物理问题内容和算法内容以及对应软件设计内容也是其中重点,疾病诊断医学影像内容和疾病治疗医学影像内容以及疾病科研医学影像内容都是重要人体信息载体,合理分析影响物理和技术可促进行业内部的稳定发展。
参考文献:
[1]周洁,白木.21世纪的医学影像[J]. 医疗保健器具. 2001(02)
[2]陈卫国,黄信华,张雪林,王晋豫.医学影像存储与传输系统构建策略和实施的初步体会[J]. 中华放射学杂志. 2002(10)
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关键词:医学影像物理学;医学影像技术;大数据;大数据时代;教学研究
国务院2015年8月31日印发了《促进大数据发展行动纲要》的通知(国发[2015]50号),指出:“大数据成为推动经济转型发展的新动力,大数据成为重塑国家竞争优势的新机遇,大数据成为提升政府治理能力的新途径。以数据流引领技术流、物质流、资金流、人才流,将深刻影响社会分工协作的组织模式,促进生产组织方式的集约和创新。探索发挥大数据对变革教育方式、促进教育公平、提升教育质量的支撑作用”。大数据已纳入我国国家发展战略,我国高等教育改革势必要提出新的发展趋势。
大数据具有以下特点:1)容量大;也就是说数据的容量很大。近来,网络技术日新月异的发展,人们对个人电脑、手机、平板电脑等工具的使用越来越频繁,这就产生了大量的数据资料。2)种类多;大数据的种类非常多,它不仅包括文本资料,还包括网络日志、音频、视频、图片、地理位置等种类繁多的资料。3)价值高;研究人员通过对大量的数据进行分析,可以获得有巨大价值的产品或服务。4)高速性。由于数据不断地产生,若不及时捕捉,有价值信息稍纵即逝,这就要求研究人员能迅速有效地从大量数据中捕捉到有价值信息,大数据的高速性,是大数据于传统数据相区别的最显著特点。
大数据的研究已经在科学界崭露头角,高等教学也要依赖大数据开展工作,大数据不仅是一种工具,而且是一种战略、世界观和文化,将带来一场社会变革,教师应当以开放的心态、协同的精神来迎接这场变革。那么在大数据时代的医学影像物理学课堂教学将如何发展呢?
众所周知,医学影像物理学作为医学影像专业学生的一门专业基础课,主要内容涵盖了物理、工程数学、计算机、微电子学、有线电视技术和医学等多学科的知识和先进的技术用;近年来,随着医学影像技术的迅猛发展,医学成像已不再是单一放射学的范畴,而是形成了完善的大影像学的平台,并向更为全面的医学信息学方向发展。现代医学影像技术汇集了多门学科涉及的基础知识非常广泛,并且内容抽象复杂、图像更加精细和动态、诊断技术呈现数字化和快速化。目前,我校对医学影像专业学生开设医学影像物理学课程,而该专业学生物理、数学、电子等学科基础相对薄弱,医学影像物理学中许多的知识从未接触过;并且影像物理学各部分知识比较抽象难以理解,学生普遍觉得医学影像物理学难懂难学。那么,在现有的条件下,笔者认为大数据时代的医学影像物理学课堂教学更需要从多层面、多角度探讨应对大数据背景下教育变革的策略。
1.在大数据时代,医学影像物理学课堂教学要做好观念的转变
传统的医学影像物理学教学过程是以教师为课堂的中心,处于主体地位;学生是知识的接受者,处于被动地位,学生遇到实际问题时不会理论联系实际去解决问题,失去学习的内在动力和热情。那么,在大数据时代,我们的授课教师要改变以往旧的观念,从自身出发紧跟时代的要求,在医学影像物理学教学中利用好大数据的理论、技术,使得医学影像物理学的教学能更上一个台阶,使学生更好的学习医学影像物理学,培养出更多优秀的专业人才。
大数据是一个不可阻挡的大趋势,在大数据时代,教学过程中出现的问题的如何解决,各位教师不能仅仅依靠以往的教学经验,而是从大数据中找解决方法,也就是说教师要认真研究大数据中出现的大量的教学问题以及教学问题解决方案,找到合适的解决方案。作为授课教师不能仅仅依靠感觉和直觉,而是要从学生的需要出发,重视学习过程、学习体验和师生交流。比如:授课老师可以通过网络向向学生提供免费的、可检索的医学影像物理学教学讲义、教学大纲、参考书目、专业课表等内容;也可以提供医学影像物理学音频以及视频文件供学生参考学习;还可以提供医学影像物理学课后复习参考题目供学生配套练习并且可以开辟医学影像物理学学习交流论坛供学生学习交流。这既促进学生回顾和理解课堂上讲授的学习内容,还可以使学生更有成就感,激发其进一步学习的动力,提高学习效率。授课教师对学生的医学影像物理学课程资源使用行为的数据跟踪不仅是单纯的点击量统计和登陆时间统计,而且还包括了对学生点击观看频率、发帖主题内容、出错几率等更加个性化和精细化的测量与记录;虽然教师教授的是一样的教学内容,但是每个学生的对知识的接受理解程度都不尽相同,教师要根据每个学生的学习过程中出现的问题考虑,给出最适合该学生的学习方式。例如:在练习医学影像物理学课后复习参考题时,如果学生能正确完成几道同类型题目时,此类题目就不需要再多加练习,而是继续练习下一类型的题目;如果学生对同类型题目反复出错,就要给出错题分析,让学生知道错的何处,如何纠错。这样就提高了学生的学习效率,而且学生的积极性也大大提高。同时教师通过微信,QQ等平台能及时掌握学生日常学习过程中的表现、所取得的成绩,并及时给予指导,鼓励和表扬。
2.在大数据时代,医学影像物理学课堂教学要整合教师资源、推进团队建设
大数据时代彻底改变了以往孤军奋战的局面,必然走向团队合作。那么,教师的教学活动不再仅仅是教师的一个人的活动,教师的教学活动进而变成了各位教师组成一教学团队,教学团队之间的各位教师共同合作完成教学活动。也就是说要建立一个教学团队,依靠大数据信息技术支持,共同打造一个完备的医学影像物理学课堂教学体系。
由于医学影像物理学含有物理、工程数学、计算机、微电子学、有线电视技术和医学等多方面的知识,并且随着医学影像技术的发展也不断地发展。要适应大数据时代的医学影像物理学教学,教师就要提高自身的专业能力、课程自主设计和实施的能力以及使用数据的能力。教师应通过收集和研究分析和解释学生的各种信息包括行为、学生历时信息以及学生共时信息等数据,通过研究分析学生的信息来确定具体的教学步骤,自主设计适合所教授学生的教案,合理地教授学生知识。另外,教师不仅仅只掌握所要教授的医学影像物理学专业知识,还要掌握“跨界的知识”,如Excel、谷歌的Spreadsheets和Fusion Tables等统计工具,使用Blogger、Wordpress、JavaScript等工具生成数据和数据分析工具。教师者首先要了解如何通过阅读图标来追踪学生的进步;如何通过分析概率预测,给学生提供有针对性的学习建议。其次,教师要协同工作并有效地使用数据,为避免教师的重复性劳动,同一学科内部之间以及交叉学科单位之间的科学数据,在不侵犯知识产权的情况下,要努力做到资源的共享。比如:在讲解x射线摄影技术的教学过程中,教师就可以借用一例确诊为肺癌的临床病例,通过该病例影像,然后讨论影像展示的内容、x射线的特性、x射线摄影技术对于病例的诊断作用以及该技术存在什么缺陷或不足,如何改进等等。在教学过程中,教师通过实际的案例分析,将理论知识与实际紧密结合在一起,通过实际的案例来讲解晦涩难懂的理论知识,学生就比较容易理解并接受所学知识,师生互动,教学效果良好。
3.大数据时代的医学影像物理学课堂教学要实现以学生为主体的理念
在大数据时代,教师仍然可以规划和实施医学影像物理学课堂教学,但是授课方式不再是以教师为中心的授课方式,而是教师与学生相互结伴来共同完成的教学活动;教师要真正的了解学生并且要与学生形成互动,教学活动不再枯燥无味,学生真正的参与到教学活动当中;只有这样,医学影像物理学教学活动的才能顺利进行,才能实现以学生为主体的理念。
文章编号:1671-489X(2015)08-0049-02
1 前言
随着现代信息技术和电子科学技术飞跃式发展,医学领域科学技术与电子信息技术结合的趋势明显加强,呈日新月异之势,世界前沿、具有高科技含量、创新型医学影像仪器、设备不断涌现,则需要更加成熟的临床应用技能人才。因此,对于医学院校、高职高专学生的职业医师技能培养更为重要,使其掌握一些相关的影像电子学基础知识已经成为医学发展的必然选择。
2 《影像电子学基础》教材及增值服务问题
下面着重探讨医学院校、高职高专学生所需求的《影像电子学基础》教材建设的相关问题,尤其是教材的编写构建工作、配套教材及其增值服务等问题的设计工作,值得第三版《影像电子学基础》教材编写组成员探析。
高职高专《影像电子学基础》教材编写修订问题 人民出版社出版的高职高专《影像电子学基础》第一轮教材由朱小芳教授编写,体系完整、内容设置合理,符合医学影像技术专业学生的知识结构和专业特点[1]。随着时间的推移,电子科学技术在医学仪器、影像设备等方面的渐进式发展,以及不同时期对专业人才培养的需求不同,则要求各类高职高专医学院校使用的教材要紧跟时展、科技进步的步伐。值此时机,人民出版社成立了高职高专《影像电子学基础》第三版教材编写组,对新一轮教材进行更新与构建。
高职高专《影像电子学基础》教材在继承第二版成熟部分的基础上,根据全国各类高职院校学制较短、学时较少的教学特点,教材遵循培养目标的规定,内容兼顾相关课程的需要,结合电子技术的最新发展和医学影像技术人才培养目标进行了相应修订。修订体现出教材内容的思想性、科学性、先进性、启发性和适应性,加强了实验教学相关内容,突出实用性、可操作性,旨在培养、提升学生的职业技能。
本轮教材调整了数字电路部分章节结构,编排和具体内容作了较大修改,使体系更趋于合理实用;全书字数约36万字。前导课为医学物理学、高等数学、影像电子学基础(电路分析、模拟、数字电子学基础),后续课程包括影像设备学等。
高职高专《影像电子学基础》教材规划与设计 根据高职高专医学影像技术专业学生的特定需求,增加了影像设备中典型电路的分析,教材体系体现了专业特点;教材内容注重基础,适当结合专业,难度适中,简明、易读,体现了实用性和特定性;全书内容修订紧跟影像电子技术的最新发展,删、改了过时内容,体现出教材的先进性;增加了部分内容,如影像设备中精简电路分析,电子元器件的识别方法、检测和应用分析方法,集成运放电路的分析及实例讲解;注重全书内容的整体性和各章节衔接的流畅性;精选和增加课后习题,修改附录相关内容。
《影像电子学基础》教材进行如下规划与设计。
1)教材规划与设计包括课程介绍。《影像电子学基础》课程是医学影像技术专科专业一门重要的专业基础课。通过本课程的学习,使学生可以处理好电路原理、计算机原理之间的衔接问题,掌握各种分立元件电路的设计和集成电路的功能与应用。要求学生熟练掌握电子学的基本概念和基本规律,正确认识各种电学现象的本质;还应掌握电子学研究问题的思想方法,能对实际问题建立简化的物理模型,并对其进行正确的数学分析。本课程在培养学生严肃认真的科学作风和抽象思维能力、分析计算能力、总结归纳能力等方面起到重要作用。
2)教材规划与设计包括课程理论教学内容纲要。理论教学内容共计10章,包括直流电路、正弦交流电路、变压器与常用电工器件、半导体器件、基本放大电路、常用放大电路、直流电源、组合逻辑电路、时序逻辑电路、数模与模数转换器等。
3)教材规划与设计包括实验教学内容纲要。实验教学主要内容包括:常用电子仪器的使用,电子电路实验中的各种电子仪器的主要技术指标、性能和正确使用方法;晶体管单管放大器,分析静态工作点、动态参数性能指标对放大器性能的影响;负反馈放大器,掌握负反馈对放大电路性能的影响;集成逻辑电路的连接,熟悉集成逻辑电路连接应遵守的规则;触发器及其应用,了解触发器之间的相互转换方法等。
《影像电子学基础》教材是高职高专医学院校专业基础课教材,其理论性与实践性非常强,学科知识具有广度深、跨度大的特点,教学内容更是涵盖了医、理、工科院校多门电子学课程的相关知识,但其又有别于理、工科电子学课程体系,重点体现电子科学技术在医学仪器、影像设备上被广泛使用的教学内容。
《影像电子学基础》教材增值服务项目问题探析 “教材增值服务”是指与教材配套的辅助学习资源和获取资源的相关工具,其作用是对教材知识体系的补充和延展,辅助教师授课或引导学生自我学习,帮助学生更好地理解所学知识以及提升实践应用能力等,更好地为教与学者提供超出教材本身的服务价值。增值服务项目包括以下内容。
1)理论教学数字资源整合部分。理论教学资源中,经验丰富的教师制作完成的电子课件、电子教案等数字材料,是经过实践教学检验、且含金量较高的理论讲解体系资源,可以作为增值服务内容之一,供学习者参考、借鉴与使用;与教材配套使用的数字图书,可以是本教材相关习题的解析,也可以是该知识体系前沿发展的相关内容介绍或是与后续课程相关衔接内容等的电子版工具书,作为学生自主学习或是结业考试复习的参考书。
2)实验课程内容演示教学部分。对于高职高专学生来说,能够自行完成实验操作内容的学习,并顺利实施该实验且达到实验的目标要求,提供必要的演示教学操作示范是实验教学的重要手段之一。演示教学操作示范资源内容的制作是增值服务内容的制作难点。理想的演示教学操作示范资源,可以由课程组教师将做预实验的过程记录下来,并形成音像资料保存起来;也可通过对学生的现场进行指导,由学生来操作、完成实验内容,并形成音像资料等方式获得。对实验教学内容进行演示操作示范,可以加深学生对配套教材中实验内容的初步认识,并在此过程中捋顺实验操作步骤,熟悉实验操作技巧,提高操作水平与能力,尤其是电子学实验中强电部分内容,尽量避免由于误操作带来的不必要损失和麻烦。
3)实验课程内容软件仿真系统部分。电子学课程实验内容中,一些较为基础、验证性实验通常可以通过各种软件进行仿真实验验证完成。这样做的好处:减少学生在实验实施过程中对实物器件需求的依赖性,就可以达到实施各种验证性、设计性实验内容的目的;否则如果没有配套的设备、器件与材料,或缺失其中的部分资源,都可能导致实验内容无法顺利实施,就更难达到实验教学的目标要求。同时也可以减少实物资源的浪费现象。有些实验是验证性的,结果出来即可,但有些器件是一次性的,就会导致不必要的损失。
基础软件仿真系统可以通过与开发公司协商形式得到,教师主要负责引导学生对相关验证、设计性实验所能用到的软件进行说明、讲解,指导实践应用即可。另外也可以使用商业性软件进行各种实验、理论设计等工作,如Multisim软件,它是电子电路全功能模拟测试仿真软件,是一套完整的系统设计工具,其强大功能包含元器件编辑、选取、放置,电路图编辑、绘制,电路特性分析等。
传统教学模式中以教科书的使用为主体[2],以教师说讲、黑板演绎为知识载体形式,而增值服务教育资源的应用,改变了传统的教学模式,可以让学生在合适的时间范围内、不同的学习环境中获得需要的知识或相关学习工具,辅助课堂教学更加方便、快捷,适合学生进行“自我发现”的探求式学习方式,为学生发散性思维、创造性思维的培养提供校验平台。如何更好地发挥出教材及其增值服务的优越性、实效性,关乎学生、教师在教学相长过程中互动能力的提升。
文章编号:1003-1383(2007)06-0734-02中图分类号:R 445 G 72 文献标识码:B
随着科学技术迅猛发展,知识技术更新速度越来越快,这就要求医学技术人员必须更新知识,不断提高医疗技术水平和服务质量。以学习新理论、新知识、新技术、新方法为主要内容的医学继续教育,是医务人员不断提高业务水平的重要手段,而进修培训是继续教育的及管理模式更新发展的必然趋势[1]。作为临床教学医院,不但要做好各种层次医学生的影像教学和实习,还要承担来自基层医院进修医生的培养。我院自1990年以来,共接收培养影像进修生55名,对教学内容与方法进行了探讨,改变了过去忽略进修医师业务学习,重使用,轻学习的做法[2],取得了较好的效果。现就影像科进修医师的培养和管理问题作一探讨。
重视基础知识学习和基本技能的培养
影像学基础包括X线大体解剖和横断面解剖、基本病理改变,以及X线、超声、CT、MRI等成像原理和各种影像表现。基本技能包括影像成像原理、摄影位置、方法、特殊造影、超声、CT、MRI、DSA等技术因素。影像诊断学的观察图像方法、顺序、以及对病变分析的步骤和方法等,都是每位影像科医师必须熟练掌握的基本技能。进修医师来自不同的单位,文化层次不同、工作经验亦不同,尤其多数进修医生来自基层单位,由于工作忙,特别是受客观技术条件因素的限制,多数只重视完成自己的临床工作,而忽视了基础知识学习和基本技能培养,在一定程度上限制了自身的发展。我院根据多年来进修生教学经验制定了一套教学方案。如第一次科室内小讲座就是怎样写好一份X线报告和超声报告,影像诊断的最后结果是书面诊断报告,是临床医师作出诊断、确定治疗方案的重要依据。因此,一份好报告单对于提高单位医疗质量具有重要的意义。同时,书写报告也是书写者本人对疾病观察能力、思维能力的书面表达和体现,也是从感性认识到理性的认识过程,结合临床资料和影像表现作出合理分析、推理和判断,是医生基本功的具体体现[3]。报告单要尽量用规范的医学术语,主次分明、语言精练、分析合理、诊断准确。这样就使进修生一开始进修学习就认识到医学的严肃性、科学性和准确性,克服不规范的随意习气,培养认真负责,一丝不苟的工作作风,为他们今后的临床工作奠定良好的基础。
重视临床工作和科研能力的培养
影像诊断学是一门形象思维学科,实践性很强,是临床经验的积累,无论是常规X线,还是B超、CT、MRI检查,都要做到“四勤”,即脑勤(多思考)、口勤(多问、多讲)、手勤(多操作、多写报告)、腿勤(多下临床和实验室,亲自采集病史和检查病人),这是每位医生做好工作的准则。进修生一般都有一定的临床经验,进修学习的目的主要是进一步提高实际工作能力。我们为了培养出优秀的影像科医师,尽可能利用现有的条件,创造一切机会,让他们多干,增强他们的动手能力,让他们动手自己操作,老师在旁边观看、答疑,老师要做到放手不放眼,并共同研究和探讨如何开展新的检查方法、技术等。只有不断创新发展,才能使我们的工作不断进步。我们每年有计划的指导每位进修生安排一个题目,引导他们从怎样查阅资料、收集、随访、整理病历开始,到如何书写专业方面的文章,提高他们的总结和科研能力,从工作中学到在书本上学不到的知识。在我们的细心辅导下,先后有多名进修生能完成课题并有多篇文章公开发表在区内外公开的刊物。写论文的过程,也是临床经验与书面知识相结合的过程和临床经验的升华,将感性知识变为理性东西。经过不懈努力,在我院培养的影像科进修生,回到所在医院很多人成为学术带头人。
重视进修生的系统理论教育
医学生或影像医学学生进入社会工作几年后,再回到大医院进修是我国培养医学人才的主要途径。我们医院接收的进修医生多数是来自基层的医院,他们的基础差别很大,有点甚至是其他科医师转行而从事影像诊断,我们根据各单位对进修内容要求的不同,以及进修生有强烈的“学以致用,急用先学”的愿望,尽量组织他们参加各种学术活动,进行有计划系统理论知识的培训,对基础较差的进修生尽量让他们到学院旁听医学影像专业教学的内容,每周排2~3次,每次2小时。同时我们还利用现有多媒体教学设备定期给他们进行小讲课,由多位老师按系统轮流讲授。借助多媒体技术的声、文、图集成一体,使传递的影像信息更丰富、更形象,这是一种更合乎自然的交流环境和方式,同时借助互联网又能弥补我院部分影像资源不足。使进修医师通过多种感觉器官来接受影像信息的过程,有助于他们的联想和推理的思维活动从而比较形象的接受影像诊断过程。此外,多媒体还可激发进修生的学习兴趣,提高学习效率。讲授课程的内容包括病理解剖、影像解剖、常见病、多发病、少见病和疑难病的常规X线表现,超声、CT、MRI和介入放射等各种影像检查手段的价值,手术病理证实的影像读片、讨论会等。让进修生了解以上各种检查的共性原理,区别其各自的特点,使进修生对“比较影像学”的精髓融会贯通。为了达到学习目的,提高学习效果,每批进修生学习前、结束后都要进行考核,并填写入进修结业鉴定考核表内作为评定进修成绩的重要依据。同时针对进修生与医学生的要求和层次不同,其考核的形式和题型也不同,以影像观察分析和临床病例讨论为主,这样不但可考察和训练进修生灵活运用所学知识、理论联系实际的综合能力,又可激发他们学习、工作的兴趣,有的放矢的帮助他们提高工作能力和水平。
当今是知识信息时代,随着影像技术的飞跃发展,知识更新的周期越来越短, 我们作为教学医院,影像各科既要加强自身业务素质的提高,始终处于学科发展与科学研究的前沿,又要做好医学生和进修生的继续教育工作,这是一项长期而艰巨的任务,需要影像学界同行们的共同努力,才能真正起到院校是知识摇篮的作用,把各种教学手段推到一个更高的高度,为国家培养更多、更好的优秀人才。
参考文献
[1]陈 倩,张挪富,丘丽冰,等. 教学医院进修医师培养及管理模式的实践与探讨[J]. 中国高等医学教育,2006,(3):85.
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关键词:计算机基础教学;计算思维;医学生;医学计算机应用
中图分类号:G424 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2014)16-3846-02
Abstract: Cultivation of computational thinking ability is the hot topics of current basic computer teaching and Research in Universities . This article focus on how to cultivate the ability computational thinking of medical students,in order to improve medical information technology as the core.To further enhance the ability of computer problem-solving skills and lifelong learning of medical students,several practical experiences have been explored from basic computer course system, teaching content and methods design of medical computer applications.
Key words: computer based teaching; computational thinking; medical students; Medical Computer Applications
我国的计算机基础教学经历了30多年的发展历程,并已成为高校重要的基础课程。在此期间,教育部高教司先后于1997年和2004年分别构建了计算机基础教学3个层次的课程体系结构与“1+X”课程方案。回顾这两次重要改革,无疑给计算机基础教学产生了深远影响,然而,随着计算机技术的迅速发展、高校交叉学科的兴起和社会对计算机应用能力的要求不断提高,对计算机基础课程教学也不断提出新的要求。
1 计算思维
近年来,计算思维的培养已成为国际和国内研究的热点,计算思维能力将成为21世纪每个人的基本能力。2010年《九校联盟(C9)计算机基础教学发展战略联合声明》的核心要点也强调“需要把培养学生的‘计算思维’能力作为计算机基础教学的核心任务”[1]。
1.1 计算思维的提出
2006年3月,美国卡内基・梅隆大学计算机科学系主任周以真教授在美国计算机权威期刊《Communications of the ACM》杂志上给出并定义了计算思维(Computational Thinking,CT):CT是运用计算的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类行为的一种方法。它是如同所有人都具备“读、写、算”(简称3R)能力一样,都必须具备的思维能力[2]。
1.2 计算思维的核心要素
教育部高等学校计算机基础课程教指委提出了大学计算机基础教学四个方面的能力培养目标:①对计算机的认知能力;②应用计算机解决问题的能力;③基于网络的学习能力;④信息社会终身学习能力[3]。不难看出,这四个方面能力的培养,恰恰说明了计算思维能力培养的核心要素。其中“对计算机的认知能力”和“应用计算机解决问题的能力”这两方面的能力恰好反映了计算思维的两个核心要素:计算环境和问题求解。陈国良院士及国内的一些专家在计算思维能力培养方面做了很多有益的研究和探讨。因此,计算机基础课程的培养目标,应该在课程原有培养目标的基础上,根据学生的相应专业,将计算思维与专业应用进行有机融合,计算机基础课程不应仅停留在介绍计算机学科本身,而应从更高的角度挖掘其在专业领域的关键应用,展现计算机学科的思维方式,培养当代大学生使用计算机解决和处理工作过程中问题的思维和能力,提升大学生的综合素质,强化创新实践能力。
2 医学生计算思维能力的培养
计算思维能力的培养涉及计算机基础教学的核心知识内容。计算机基础教学不仅要培养医学生对计算环境的认识,还应该培养医学生掌握在计算环境下的问题求解方法,这是培养医学生应用计算机技术创新性地解决医学问题能力的重要基础。
2.1 医学院校计算机基础课程体系设计
基于计算思维能力培养的教学改革目标,针对医学院校的特点,我们初步设计了如下培养医学生计算思维能力的计算机基础课程体系结构,如图1所示。
该体系结构分为三个层次,第一层是知识层,明确了医学生应具备与岗位相关的计算机知识,分为八个方面,包括:医学计算机应用、医学数据库技术等模块组成;第二层为能力层,即知识层对应的能力目标,由医学信息综合处理能力、医学数据库应用能力等对应能力组成;第三层为核心层,即知识层和能力层的最终目标是使医学生具备适应社会需求的医学信息技术。
2.2 医学计算机基础课程开设
在目前绝大多数高校计算机基础课程课时被压缩的情况下,有选择性地开设上述课程。对应于知识层的“医学计算机应用”和“医学数据库技术”设定为必修课,其余设定为选修课。在选修课的开设过程中,根据专业不同各有侧重,如医学影像专业可以开设医学图像处理技术、医学多媒体应用等相应课程。
2.3 医学计算机应用课程教学设计
医学计算机应用课程的主要内容包括:计算机基础知识、Windows操作系统、网络与Internet应用、Office软件(Word、Excel、PowerPoint)和医学信息系统基础。我们在教学中紧密结合新医改形势下对医学信息技术的需求,运用计算思维强化对医学生IT实用技能、创新能力、自主学习能力、团队合作精神的培养。精心设计案例和综合拓展性实验,激发学生的学习兴趣,提升其医学信息技术的水平和应用能力。下面以医学计算机应用课程为例,介绍具体做法。
1)在Word软件的教学中,老师先展示一个精心设计与医学知识相关的样本文档,先精讲其制作,后布置综合性拓展实验。要求以专业知识为主题,制作一个包括目录、图片、表格等元素、长度不少于3页的文档,要求内容完整,并融入Word多种排版技巧。在下一次课上一一展示,全班同学参与评分,评分项目包括文档内容、文档版面设计、素材运用、设置技巧等。学生将自己的专业思想以word作品的形式表现出来,用计算机实现了手工书写和作图的过程。这对于学生尤其是非计算机专业的学生,更好地理解和掌握计算机的工作原理和“计算”概念的抽象性做了进一步的铺垫。而且为以后毕业论文的撰写、毕业推荐表的制作打下良好的基础。
2)excel软件的教学与上述方法类似,我们选取我校附属医院住院部内科病人产生费用的真实数据,包括对病人数随年度和季节的变化、疾病的季节性变化、疾病与费用的关系等进行数据挖掘与分析,要求以图表、表格等多种形式展现出分析结果,以小组为单位共同完成(4-5人为一小组)。以上教学方法的运用,提高学生对excel软件的综合应用能力和对数据的洞察力。
3)PowerPoint演示文稿可以被认为是由基本元素,包括文字、图片、动画和声音等构成。因此制作一个演示文稿需要实现这些基本元素的控制、组合与出现次序的机制,这个机制就是“程序”。在幻灯片制作的过程中,学生的“程序”思维能力得到了很好的训练。在其教学环节,同样以小组为单位,以某专业知识为主题,编制具有知识性、趣味性、交互性的演示文稿,页面不得少于5页,每组选派一个代表将其作品进行陈述。以上方法的应用,进一步提升学生的团队合作意识、表达能力和自主学习能力。
4)在医学信息系统章节内容的学习完成后,要求学生自己设定研究主题与方向,包括电子病历、医学影像系统PACS等相关内容,指导学生运用网络与信息处理技术检索、下载、分析和综合相关资料,并撰写相关方面的综述性论文。同时鼓励并协助学生将优秀论文投稿到杂志社发表。
通过以上四个综合性拓展实验的设计,将医学知识与计算机技能有机结合在一起,充分体现了计算机技术在专业方面的应用,满足了医学生计算机岗位技能培养的需要。在基于计算思维的自主学习模式下,学生能够充分发挥其学习的主动性,极大地提高了创新能力和解决问题的能力。
2.4 网络自主学习平台设计
为了强化软件操作技能,我们建立了基于校园网的医学计算机应用自主学习平台,该平台将软件分为某些知识技能点,如字体设置、段落设置等,教师可以随时查看学生完成知识点的情况。同时,为了缩短学生的临床适应期,在同一服务器上安装我校附属医院的医院信息系统,并设计了某病患就诊流程拓展实验,由学生完成从病人入院到出院的具体就诊流程,使学生对医院信息系统的整体框架和医院的管理有了更真实的体验。
以培养医学生计算思维能力为主导组织教学,不仅能提高学生的学习效率,掌握如何利用计算机技术解决其医学专业问题、提高解决问题的能力和创新能力,同时也为终身学习能力打下坚实的基础。当然,医学生计算思维能力的培养不能只靠一门课程就能达到理想的教学效果,一方面应设计完整的计算机基础课程体系,在教学方法和教学内容上进行精心设计;另一方面,拓宽教师的专业口径、提升教师的教学能力,才能从计算思维的高度进行学生综合能力的有效培养。在计算机基础教学中培养医学生的计算思维能力尚处于摸索阶段,需要我们教育工作者的不断探索与实践。
参考文献:
[1] 何钦铭,陆汉权,冯博琴.计算机基础教学的核心任务是计算思维能力的培养―《九校联盟(C9)计算机基础教学发展战略联合声明》解读[J].中国大学教学,2010(9):5-9.