大數據時代的醫(yī)學影像物理學課程教學研究

李鴻梅

摘要：隨著大數據時代的到來，高校教育將發(fā)生深層次的變革。結合醫(yī)學影像物理學本身的知識特點和專業(yè)特征提出了大數據背景下醫(yī)學影像物理學教學教學的新理念。大數據時代的醫(yī)學影像物理學課堂教學要做好觀念的轉變，授課教師要在醫(yī)學影像物理學教學中利用好大數據的理論、技術，授課教師還要從學生的需要出發(fā)，重視學習過程、學習體驗和師生交流；醫(yī)學影像物理學課堂教學要整合教師資源、推進團隊建設；醫(yī)學影像物理學課堂教學要實現以學生為主體的理念。只有這樣，才能更好地完成醫(yī)學影像物理學課程教學活動，才能更好地利用大數據進行醫(yī)學影像物理學課程教學。

關鍵詞：醫(yī)學影像物理學；醫(yī)學影像技術；大數據；大數據時代；教學研究

國務院2015年8月31日印發(fā)了《促進大數據發(fā)展行動綱要》的通知（國發(fā)[2015]50號），指出：“大數據成為推動經濟轉型發(fā)展的新動力，大數據成為重塑國家競爭優(yōu)勢的新機遇，大數據成為提升政府治理能力的新途徑。以數據流引領技術流、物質流、資金流、人才流，將深刻影響社會分工協作的組織模式，促進生產組織方式的集約和創(chuàng)新。探索發(fā)揮大數據對變革教育方式、促進教育公平、提升教育質量的支撐作用”。大數據已納入我國國家發(fā)展戰(zhàn)略，我國高等教育改革勢必要提出新的發(fā)展趨勢。

大數據具有以下特點：1）容量大；也就是說數據的容量很大。近來，網絡技術日新月異的發(fā)展，人們對個人電腦、手機、平板電腦等工具的使用越來越頻繁，這就產生了大量的數據資料。2）種類多；大數據的種類非常多，它不僅包括文本資料，還包括網絡日志、音頻、視頻、圖片、地理位置等種類繁多的資料。3）價值高；研究人員通過對大量的數據進行分析，可以獲得有巨大價值的產品或服務。4）高速性。由于數據不斷地產生，若不及時捕捉，有價值信息稍縱即逝，這就要求研究人員能迅速有效地從大量數據中捕捉到有價值信息，大數據的高速性，是大數據于傳統數據相區(qū)別的最顯著特點。

大數據的研究已經在科學界嶄露頭角，高等教學也要依賴大數據開展工作，大數據不僅是一種工具，而且是一種戰(zhàn)略、世界觀和文化，將帶來一場社會變革，教師應當以開放的心態(tài)、協同的精神來迎接這場變革。那么在大數據時代的醫(yī)學影像物理學課堂教學將如何發(fā)展呢？

眾所周知，醫(yī)學影像物理學作為醫(yī)學影像專業(yè)學生的一門專業(yè)基礎課，主要內容涵蓋了物理、工程數學、計算機、微電子學、有線電視技術和醫(yī)學等多學科的知識和先進的技術用；近年來，隨著醫(yī)學影像技術的迅猛發(fā)展，醫(yī)學成像已不再是單一放射學的范疇，而是形成了完善的大影像學的平臺，并向更為全面的醫(yī)學信息學方向發(fā)展?，F代醫(yī)學影像技術匯集了多門學科涉及的基礎知識非常廣泛，并且內容抽象復雜、圖像更加精細和動態(tài)、診斷技術呈現數字化和快速化。目前，我校對醫(yī)學影像專業(yè)學生開設醫(yī)學影像物理學課程，而該專業(yè)學生物理、數學、電子等學科基礎相對薄弱，醫(yī)學影像物理學中許多的知識從未接觸過；并且影像物理學各部分知識比較抽象難以理解，學生普遍覺得醫(yī)學影像物理學難懂難學。那么，在現有的條件下，筆者認為大數據時代的醫(yī)學影像物理學課堂教學更需要從多層面、多角度探討應對大數據背景下教育變革的策略。

1.在大數據時代，醫(yī)學影像物理學課堂教學要做好觀念的轉變

傳統的醫(yī)學影像物理學教學過程是以教師為課堂的中心，處于主體地位；學生是知識的接受者，處于被動地位，學生遇到實際問題時不會理論聯系實際去解決問題，失去學習的內在動力和熱情。那么，在大數據時代，我們的授課教師要改變以往舊的觀念，從自身出發(fā)緊跟時代的要求，在醫(yī)學影像物理學教學中利用好大數據的理論、技術，使得醫(yī)學影像物理學的教學能更上一個臺階，使學生更好的學習醫(yī)學影像物理學，培養(yǎng)出更多優(yōu)秀的專業(yè)人才。

大數據是一個不可阻擋的大趨勢，在大數據時代，教學過程中出現的問題的如何解決，各位教師不能僅僅依靠以往的教學經驗，而是從大數據中找解決方法，也就是說教師要認真研究大數據中出現的大量的教學問題以及教學問題解決方案，找到合適的解決方案。作為授課教師不能僅僅依靠感覺和直覺，而是要從學生的需要出發(fā)，重視學習過程、學習體驗和師生交流。比如：授課老師可以通過網絡向向學生提供免費的、可檢索的醫(yī)學影像物理學教學講義、教學大綱、參考書目、專業(yè)課表等內容；也可以提供醫(yī)學影像物理學音頻以及視頻文件供學生參考學習；還可以提供醫(yī)學影像物理學課后復習參考題目供學生配套練習并且可以開辟醫(yī)學影像物理學學習交流論壇供學生學習交流。這既促進學生回顧和理解課堂上講授的學習內容，還可以使學生更有成就感，激發(fā)其進一步學習的動力，提高學習效率。授課教師對學生的醫(yī)學影像物理學課程資源使用行為的數據跟蹤不僅是單純的點擊量統計和登陸時間統計，而且還包括了對學生點擊觀看頻率、發(fā)帖主題內容、出錯幾率等更加個性化和精細化的測量與記錄；雖然教師教授的是一樣的教學內容，但是每個學生的對知識的接受理解程度都不盡相同，教師要根據每個學生的學習過程中出現的問題考慮，給出最適合該學生的學習方式。例如：在練習醫(yī)學影像物理學課后復習參考題時，如果學生能正確完成幾道同類型題目時，此類題目就不需要再多加練習，而是繼續(xù)練習下一類型的題目；如果學生對同類型題目反復出錯，就要給出錯題分析，讓學生知道錯的何處，如何糾錯。這樣就提高了學生的學習效率，而且學生的積極性也大大提高。同時教師通過微信，QQ等平臺能及時掌握學生日常學習過程中的表現、所取得的成績，并及時給予指導，鼓勵和表揚。

2.在大數據時代，醫(yī)學影像物理學課堂教學要整合教師資源、推進團隊建設

大數據時代徹底改變了以往孤軍奮戰(zhàn)的局面，必然走向團隊合作。那么，教師的教學活動不再僅僅是教師的一個人的活動，教師的教學活動進而變成了各位教師組成一個教學團隊，教學團隊之間的各位教師共同合作完成教學活動。也就是說要建立一個教學團隊，依靠大數據信息技術支持，共同打造一個完備的醫(yī)學影像物理學課堂教學體系。

由于醫(yī)學影像物理學含有物理、工程數學、計算機、微電子學、有線電視技術和醫(yī)學等多方面的知識，并且隨著醫(yī)學影像技術的發(fā)展也不斷地發(fā)展。要適應大數據時代的醫(yī)學影像物理學教學，教師就要提高自身的專業(yè)能力、課程自主設計和實施的能力以及使用數據的能力。教師應通過收集和研究分析和解釋學生的各種信息包括行為、學生歷時信息以及學生共時信息等數據，通過研究分析學生的信息來確定具體的教學步驟，自主設計適合所教授學生的教案，合理地教授學生知識。另外，教師不僅僅只掌握所要教授的醫(yī)學影像物理學專業(yè)知識，還要掌握“跨界的知識”，如Excel、谷歌的Spreadsheets和Fusion Tables等統計工具，使用Blogger、Wordpress、JavaScript等工具生成數據和數據分析工具。教師者首先要了解如何通過閱讀圖標來追蹤學生的進步；如何通過分析概率預測，給學生提供有針對性的學習建議。其次，教師要協同工作并有效地使用數據，為避免教師的重復性勞動，同一學科內部之間以及交叉學科單位之間的科學數據，在不侵犯知識產權的情況下，要努力做到資源的共享。比如：在講解x射線攝影技術的教學過程中，教師就可以借用一例確診為肺癌的臨床病例，通過該病例影像，然后討論影像展示的內容、x射線的特性、x射線攝影技術對于病例的診斷作用以及該技術存在什么缺陷或不足，如何改進等等。在教學過程中，教師通過實際的案例分析，將理論知識與實際緊密結合在一起，通過實際的案例來講解晦澀難懂的理論知識，學生就比較容易理解并接受所學知識，師生互動，教學效果良好。

3.大數據時代的醫(yī)學影像物理學課堂教學要實現以學生為主體的理念

在大數據時代，教師仍然可以規(guī)劃和實施醫(yī)學影像物理學課堂教學，但是授課方式不再是以教師為中心的授課方式，而是教師與學生相互結伴來共同完成的教學活動；教師要真正的了解學生并且要與學生形成互動，教學活動不再枯燥無味，學生真正的參與到教學活動當中；只有這樣，醫(yī)學影像物理學教學活動的才能順利進行，才能實現以學生為主體的理念。

大數據時代的教師醫(yī)學影像物理學教學活動可以更加個性化、更加有效地開展，學生可以更加自主地學習醫(yī)學影像物理學的知識。醫(yī)學影像物理學的課程教學要符合學生的學習規(guī)律，醫(yī)學影像物理學的教案要圍繞學生的需求設計。學生要真正的參與到醫(yī)學影像物理學的課程教學活動當中，只有在教學活動中讓學生體會到當家做主的感覺，學生才會更加自覺地學習。學生可以建立醫(yī)學影像物理學學習交流論壇，通過論壇交流學習經驗、學習體會和學習心得。比如：教師在講授超聲成像課前兩周，讓學生先自主學習，將學生學習主動性放在第一位，教師可以給學生提過可查閱的資料的網站也可以由學生自己通過搜索引擎查閱資料，然后在論壇上學生對自己的學習體會和心得進行交流，上課時，教師根據學生的學習行為數據，對學生學習過程中集中出現的問題在課堂上進行重點講授；并且教師可以帶領學生到我校的附屬醫(yī)院相關科室參觀學習。比如：在講解超聲波成像這一章節(jié)時，可以邀請超聲臨床診斷教師給學生講解超聲診斷儀的原理、操作方法及診斷等，通過現場學習使學生對書本上抽象的理論知識有一個直觀的感性認識，學生加深了對超聲波成像的理解。只有這樣，學生學習的興趣、學習的積極性才能調動起來，學生的學習才會由被動變成主動，由消極變成積極，由被動接受變成主動探求。只有這樣，教學的進程才容易把握，才能收到事半功倍的效果。

總之，大數據時代加快了社會的變化與發(fā)展，也不可避免地影響到了醫(yī)學影像物理學教學。我們要把握這一機遇，不斷學習，更新知識豐富自己知識內涵，提高自己的專業(yè)知識技能，才能更好地完成醫(yī)學影像物理學課程教學活動，才能更好地利用大數據進行醫(yī)學影像物理學課程教學，讓學生真正的參與到醫(yī)學影像物理學的課程教學活動當中，讓教師更加及時有效地獲得學生對醫(yī)學影像物理學課程教學的反饋意見，及時調整醫(yī)學影像物理學的課程教學內容，進而提高醫(yī)學影像物理學的課程教學質量，培養(yǎng)更加優(yōu)秀的專業(yè)人才，為祖國的發(fā)展貢獻一份力量。