医学图像处理和研究课程实践教学改革探究

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1、医学图像处理和研究课程实践教学改革探究　　摘要医学图像处理与分析是生物医学工程专业的专业基础课之一。针对该课程的特点，提出一些实践教学环节的改革措施，包括实验和课程设计的开展以及第二课堂的实施。教学实践证明，本文所提教改经验能全面培养学生的学习技能，激发学生的学习兴趣，极大增强教学效果。关键词图像处理；图像分析；实践教学；教学改革中图分类号：G642.0文献标识码：B文章编号：1671-489X（2014）02-0090-02PracticalTeachingReformofMedicalImagesProcessingandAnalysi

2、s//TangMin，ZhangShibing，ShenXiaoyanAbstractMedicalimagesprocessingandanalysisisoneofthemajorfoundationalcoursesforbiomedicalengineering.Accordingtothecharacteristicsofthiscourse，severalpracticalteachingreformmeasuresofmedicalimagesprocessingandanalysisarecarriedout，includi

3、ngexperimentsandcoursedesignandthesecondclasses.Theauthor’srichpracticalexperiences6demonstratethattheseteachingreformmeasurescanfosterthestudents’abilities，inspiretheirinterestsandthereforeimprovetheteachingeffectgreatly.Keywordsimageprocessing；imageanalysis；practicalteac

4、hing；teachingreform1引言生物医学工程是一个由理、工、医交叉融合的新兴学科，是多门工程学科向生物医学领域渗透的产物，包括生物信息学、医学图像处理、生物力学及生物材料、医疗器械等多个分支。其中，医学图像处理与分析是利用数学原理和方法，在计算机上针对不同医学影像设备（如CT、MRI、B超、PET、SPECT、显微镜等）产生的图像，按照实际需要进行处理、加工和分析。随着医学成像技术的发展与进步，图像处理技术在医学研究与临床诊断中的应用越来越广泛，因此，医学图像处理与分析这门课程的地位和作用也日益重要。该课程是以数字图像处理为基础

5、，介绍图像处理中的基本概念、理论和算法，特别针对医学图像处理研究中的基本问题以及解决这些问题的原理和实现方法，使学生能够编程将图像处理算法应用于医学图像的处理和分析，是生物医学工程及相关专业的核心主干课程之一。6医学图像处理与分析这一课程起点高、难度大、理论和实践紧密结合，课程建设难度较大。虽然目前已有不少院校开展本课程的教学工作，但实际教学情况并不十分理想，主要表现在教材缺乏和实践环节较少。在中国期刊网上，以题名包含“医学图像处理”或“生物图像处理”以及题名中包含“教学”为检索条件，只获得文献18篇，其中涉及该课程实践教学的只有6篇，主要

6、集中于虚拟实验室和实验教学系统的研发[1-6]上，可见在国内关于该课程的教学研究尚不多见。笔者结合教学实践经验，在理论教学改革的基础上[7]，提出一些实践教学环节的改革措施，以全面培养学生的学习技能，激发学习兴趣，改善教学效果。2实验与课程设计的开展以“科研为教学服务，教学促进科研”为宗旨，采用MATLAB编程语言为实验教学平台，以医学图像处理知识为主，同时综合医学成像系统、医学电子学等相关课程的知识，编写《医学图像处理与分析课程的实验与课程设计指导书》，设置验证6型、综合型和设计型三大类实验（参见表1）。其中，实验1～9为验证型实验，学生

7、通过调用MATLAB中已有的图像处理程序来完成实验，加深对理论教学重点和难点的理解；实验10～14是综合型实验，学生针对医学图像的具体特点，综合运用多种算法达到图像处理的目的；实验15～24是设计型实验，给定实验目的和要求，学生自行设计实验方案并编程实现，培养他们查阅资料、分析问题和解决问题的能力[6-8]。3第二课堂的实施为培养学生的科研实践能力，教师有意识地在课堂中简要介绍自己科研项目的基本情况，鼓励和引导学生参加自己的科研项目研究。这不仅增强了他们对该课程的学习兴趣和重视度，而且使他们亲身经历并体验了医学图像处理和分析知识怎样应用于科

8、研和临床。由于南通大学附属医院拥有门类齐全的现代化医疗仪器设备，因此鼓励学生利用假期在医院实习，特别是到影像科和检验科实习，学习和掌握各种仪器的功能和图像处理的场合，从而有助于他