周波 江少鋒 余祖龍

摘要：目的：針對醫(yī)學成像課程教學中存在的問題，以我校為例探索適合工科院校醫(yī)學成像技術(shù)教育教學的模式和策略改革。方法：對我校過去醫(yī)學成像教育模式中存在的問題進行分析，提出通過優(yōu)化整合教學內(nèi)容、借助網(wǎng)絡(luò)教學平臺、通過線上線下同步進行的教育模式，綜合利用CBL和PBL教學方式。結(jié)果：教學效率得到顯著提高，提升了學生的主觀能動性和學習興趣。結(jié)論：通過教學改革，提高了醫(yī)學成像技術(shù)課程的教學效果，使學生理論水平和動手能力都得到了提高。

關(guān)鍵詞：醫(yī)學成像;生物醫(yī)學工程;教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）36-0102-02

一、引言

醫(yī)學成像是生物醫(yī)學工程中非常重要的課程，既是大學物理、信號與線性系統(tǒng)、模擬、數(shù)字電路等課程的進一步深入與具體應(yīng)用基礎(chǔ)，也為醫(yī)學圖像處理等課程提供了支持，具有很強的理論性和實用性。

二、存在問題

生物醫(yī)學工程屬于多學科交叉、涉及面廣的學科，將生命科學和多種工程學科有機結(jié)合在一起，從工程學的角度，多層次上研究人體的結(jié)構(gòu)、功能及其相互關(guān)系，揭示其生命現(xiàn)象，為防病、治病提供新的技術(shù)手段，其目的是解決醫(yī)學中的有關(guān)問題，保障人類健康，為疾病的預(yù)防、診斷、治療和康復(fù)服務(wù)。醫(yī)學成像主要講述現(xiàn)代醫(yī)學影像的成像機理、算法、設(shè)備及應(yīng)用。生物醫(yī)學工程專業(yè)除少數(shù)開辦在醫(yī)科院校外，大部分都在理工科和綜合學校，不同學校的側(cè)重點有所不同，但開設(shè)的課程大體類似。醫(yī)學影像設(shè)備大都比較昂貴，大部分學校并不能提供醫(yī)學影像實物供教學使用。我校自2002年開設(shè)生物醫(yī)學工程專業(yè)以來，醫(yī)學成像課程已經(jīng)歷了十幾載春秋，總結(jié)起來尚存不少問題。

1.課程內(nèi)容與課程學時數(shù)之間的問題。我校醫(yī)學成像課程共計32學時，其中理論30學時，這對于課堂和實踐教學是遠遠不夠的。隨著機器學習、AI、CS等與成像的融合，醫(yī)學成像的內(nèi)容也得到豐富，因此，要將醫(yī)學成像的方方面面都在課堂上講授幾乎是不可能的。

2.教材內(nèi)容枯燥。當前市面上醫(yī)學成像相關(guān)教材并不多，內(nèi)容設(shè)置多以理論推導(dǎo)、算法設(shè)計等為主，又或偏醫(yī)學診斷。大部分書籍配圖并不精美，學生在學習過程中感覺比較無趣。

3.理論和實踐嚴重脫節(jié)。醫(yī)學成像課程僅分配2學時用于實驗，我校屬于典型的工科院校，醫(yī)學基礎(chǔ)薄弱，除一臺便攜式x光機和B超外并無其他成像實驗設(shè)備供學生實踐，致使學生“只聞其聲，不知其形”。

4.教與學之間的問題。傳統(tǒng)教學模式將“教”和“學”割裂開來，使教學仍然處于“教師教，學生學”的“填鴨”方式，加之該課程中部分內(nèi)容難度大，導(dǎo)致學生學習興致不高，無法在師生之間形成有效的互動。

本文旨在分析我校多年來醫(yī)學成像教學現(xiàn)狀，結(jié)合自身工科特色，提出相應(yīng)改革措施，探索醫(yī)學成像教學的新方法、新思路，達到提高學生學習興趣，提升教育教學質(zhì)量的目的。

三、教學改革措施

1.教學內(nèi)容的調(diào)整。本課程的目的在于使學生通過學習系統(tǒng)，掌握該醫(yī)學成像的基礎(chǔ)知識，了解最新發(fā)展方向。在教學內(nèi)容的設(shè)置上循序漸進、相互補充、相輔相成。在講授過程中，相互比較，有助于加深學生的認識。

2.改革教學模式。（1）建立網(wǎng)絡(luò)教學平臺。伴隨IT技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)成為教學的絕佳輔助平臺。借助天空教室等現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)平臺，將無法在課堂上展示的輔助材料放在網(wǎng)絡(luò)平臺上供學生自主學習，通過線上平臺為線下課堂提供必要的補充。為此，基于天空教室建立了網(wǎng)絡(luò)學習平臺，該平臺包括以下幾個欄目：①課程內(nèi)容：含醫(yī)學成像課程的所有信息，包括課程簡介、PPT、重點難點、必要的參考書等。針對比較難以理解的磁共振成像原理與成像序列，提供生動有趣的動畫，有助于學生理解。參照國外教學經(jīng)驗，在某些章節(jié)設(shè)置小項目設(shè)計研究，通過具體設(shè)計或編程，體會臨床診斷圖像的實現(xiàn);追蹤MRM、JMR等雜志上的文獻，將醫(yī)學影像研究前沿及時提供給學生;采集行業(yè)資訊，為今后就業(yè)或考研提供必要的幫助。②師生互動：建立學生提問、留言以及相互交流討論的平臺。③常見問題：將教學過程中學生常見的問題做詳細的解答，逐漸形成問答式百科全書。④自我測驗：建立試題庫，供學生自我測驗，并根據(jù)測驗結(jié)果給出相應(yīng)的學習建議。⑤試一試、做一做：將網(wǎng)絡(luò)上免費的原始數(shù)據(jù)鏈接到本欄目，學生可以利用這些資源練練手，提高動手能力。（2）實踐教學改革。實踐教學是工程學科必不可少的一環(huán)，通過具體操作更加牢固地掌握理論知識，培養(yǎng)學生的動手能力、創(chuàng)新精神和科研意識。為此，增購了超聲實驗平臺及MRl仿真軟件。同時，借助fieldⅡ、k-wave等開源軟件等，讓學生可以進行仿真練習。學生通過認識、認知、理解和應(yīng)用環(huán)節(jié)，達到以教學帶動實踐、以實踐促進教學，相輔相成，充分發(fā)揮學生的主觀能動性，讓學生帶著問題去實踐，在實踐中解決問題。

3.課堂教學改革。課程教學采用課堂講授為主、線上學生自主學習為輔的方式，設(shè)定某一主題讓學生提前查詢相關(guān)資料制作PPT在課堂上進行講述，大家根據(jù)講述的內(nèi)容發(fā)表個人觀點，讓大家都參與進來，從被動聽講變成主動學習，進而激發(fā)大家的學習興趣。（1）選擇合適的教材及參考書，激發(fā)大家的學習興趣。相比較而言，外文書籍除提供比較精美的圖案外，還有利于增加學生的專業(yè)詞匯量。在PPT的制作上，使用高清、精美的圖片，可以提升視覺沖擊力，有效吸引學生的注意力。在課程講授上，善于將枯燥無味的復(fù)雜問題形象化，如在介紹MRI旋轉(zhuǎn)坐標時利用旋轉(zhuǎn)木馬進行類比，介紹自旋、進動時采用太陽、地球進行類比等，通過形象的類比，學生能在最短的時間內(nèi)接受新概念并理解。（2）事物總是發(fā)展的，因此，需要緊跟時代的步伐，不斷充實講課內(nèi)容。課程教學中將醫(yī)學成像與影像學和臨床相結(jié)合，形成案例式教學。在講授超聲成像中穿插利用超聲進行高強度聚焦超聲（HI-Fu）治療、講授磁共振成像中穿插利用MRI在HIFU治療的術(shù)前定位、術(shù)中引導(dǎo)及術(shù)后療效評估的一攬子過程，以真實的案例為學生提供最新的成像應(yīng)用。（3）積極引導(dǎo)學生參與進課堂，從“填鴨式”教學方式轉(zhuǎn)換到積極主動的啟發(fā)、討論、協(xié)作和研究性的學習方式上來?，F(xiàn)代醫(yī)學教育中已普及以案例為基礎(chǔ)的學習方法（case based learning，CBL）和以問題為中心的學習方法（problem based learning，PBL），其教學效果已得到廣大師生的認可。醫(yī)學成像課程是一門實用性很強的課程，能夠?qū)⑽锢韺W、數(shù)學、影像學和臨床學有效結(jié)合，非常適合將CBL和PBL相結(jié)合的教學模式。通過不同成像模式的實際案例分析，建立起以問題為基礎(chǔ)、以學生為主體和以教師為導(dǎo)向的啟發(fā)式教育，注重學習的積極主動性和師生之間的有效互動，引導(dǎo)學生主動思考和探究，形成獨具特色的醫(yī)工模式。

四、結(jié)語

本文針對理工科院校醫(yī)學成像技術(shù)專業(yè)課程存在的諸多問題，以我校的實際情況為案例，提出教育教學改革的新思路和新方法。通過實際教學實踐，證明這些改革措施能夠切實有效地提高教學效率，提升了學生學習的積極性和主動性，讓其更加牢固地掌握醫(yī)學成像的原理、算法及應(yīng)用，極大地擴展了學生的知識面。通過改革，實現(xiàn)教、學雙促進，提升了學生的專業(yè)素養(yǎng)。