PBL結(jié)合CT模擬機在醫(yī)學(xué)圖像處理實踐課教學(xué)中的應(yīng)用研究

王莉 張靜娜 桑林瓊 喬梁 邱明國 粘永健

摘? 要：目的：醫(yī)學(xué)圖像處理是生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)與醫(yī)學(xué)影像技術(shù)本科專業(yè)的重要專業(yè)課之一。為進一步提高醫(yī)學(xué)圖像處理實踐課的教學(xué)效果，探討了PBL（Problem-Based Learning，基于問題的學(xué)習(xí)）結(jié)合CT（Computed Tomograhy，計算機斷層掃描成像）模擬機在醫(yī)學(xué)圖像處理實踐課教學(xué)中的應(yīng)用研究。方法：設(shè)計具有一定前沿性的真實案例，通過PBL教學(xué)法開展教學(xué)活動，重點提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。CT模擬機可以模擬真實CT的工作流程，并展示CT圖像的各種處理效果，從而培養(yǎng)學(xué)生對于大型成像設(shè)備硬件與軟件的實際操作技能。在PBL基礎(chǔ)上，針對所設(shè)計的問題，利用CT模擬機開展情景教學(xué)。結(jié)果：培養(yǎng)學(xué)生對于大型成像設(shè)備的實際操作能力，提高學(xué)生課程學(xué)習(xí)的積極性與主動性，同時提高學(xué)生的醫(yī)學(xué)人文素養(yǎng)。結(jié)論：PBL教學(xué)法結(jié)合CT模擬機可以有效提高醫(yī)學(xué)圖像處理實踐課的授課效果。

關(guān)鍵詞：PBL教學(xué);CT模擬機;醫(yī)學(xué)圖像處理

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：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

隨著醫(yī)學(xué)影像學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，醫(yī)學(xué)影像在疾病輔助診斷中發(fā)揮著越來越重要的作用。醫(yī)學(xué)圖像處理能夠針對臨床各種醫(yī)學(xué)設(shè)備獲取的醫(yī)學(xué)影像進行計算機處理，從而有利于醫(yī)生更好地針對病灶進行診斷。醫(yī)學(xué)圖像處理是生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)以及醫(yī)學(xué)影像技術(shù)專業(yè)的重要專業(yè)課之一，其教學(xué)的基本要求是：了解醫(yī)學(xué)圖像的基本特點及其相關(guān)應(yīng)用，掌握醫(yī)學(xué)圖像處理的基本原理與方法;熟練運用計算機編程完成各種醫(yī)學(xué)圖像處理，包括醫(yī)學(xué)圖像的增強、復(fù)原、壓縮、分割與三維可視化等。醫(yī)學(xué)圖像處理課程理論抽象，涉及醫(yī)學(xué)影像學(xué)、程序設(shè)計、數(shù)字信號處理和應(yīng)用數(shù)學(xué)等多個學(xué)科，這些學(xué)科之間相互交叉，增加了理解和掌握知識點的難度，容易使學(xué)生產(chǎn)生抵觸情緒。醫(yī)學(xué)圖像處理實踐課作為理論課的有力補充，重點培養(yǎng)學(xué)生利用Matlab編程實現(xiàn)特定醫(yī)學(xué)圖像處理的能力，并對如何操作大型醫(yī)學(xué)成像設(shè)備有一定的了解和掌握，進一步鞏固學(xué)生理論課的學(xué)習(xí)成果。

傳統(tǒng)的以授課為基礎(chǔ)的教學(xué)方法是“以教師為中心”，學(xué)生處于從屬地位。目前，我系該課程的實踐課程仍采用以教授為主的教學(xué)方式，學(xué)生根據(jù)教師的授課內(nèi)容，利用Matlab軟件實現(xiàn)特定的醫(yī)學(xué)圖像處理任務(wù)，其教學(xué)效果并不理想，存在的突出問題是：學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)的主動性和熱情，實際動手能力較差，提出問題、分析問題和解決問題的能力不足。這充分表明現(xiàn)行的以講授為主的教學(xué)法已經(jīng)無法適應(yīng)國家與軍隊對于人才培養(yǎng)的要求。