大數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)時代的到來，高校教育將發(fā)生深層次的變革。結(jié)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(shù)據(jù)背景下醫(yī)學影像物理學教學教學的新理念。大數(shù)據(jù)時代的醫(yī)學影像物理學課堂教學要做好觀念的轉(zhuǎn)變，授課教師要在醫(yī)學影像物理學教學中利用好大數(shù)據(jù)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(xiàn)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)；大數(shù)據(jù)時代；教學研究

國務院2015年8月31日印發(fā)了《促進大數(shù)據(jù)發(fā)展行動綱要》的通知（國發(fā)[2015]50號），指出：“大數(shù)據(jù)成為推動經(jīng)濟轉(zhuǎn)型發(fā)展的新動力，大數(shù)據(jù)成為重塑國家競爭優(yōu)勢的新機遇，大數(shù)據(jù)成為提升政府治理能力的新途徑。以數(shù)據(jù)流引領技術流、物質(zhì)流、資金流、人才流，將深刻影響社會分工協(xié)作的組織模式，促進生產(chǎn)組織方式的集約和創(chuàng)新。探索發(fā)揮大數(shù)據(jù)對變革教育方式、促進教育公平、提升教育質(zhì)量的支撐作用”。大數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)具有以下特點：1）容量大；也就是說數(shù)據(jù)的容量很大。近來，網(wǎng)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(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù)資料。2）種類多；大數(shù)據(jù)的種類非常多，它不僅包括文本資料，還包括網(wǎng)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(shù)據(jù)進行分析，可以獲得有巨大價值的產(chǎn)品或服務。4）高速性。由于數(shù)據(jù)不斷地產(chǎn)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(shù)據(jù)中捕捉到有價值信息，大數(shù)據(jù)的高速性，是大數(shù)據(jù)于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)相區(qū)別的最顯著特點。

大數(shù)據(jù)的研究已經(jīng)在科學界嶄露頭角，高等教學也要依賴大數(shù)據(jù)開展工作，大數(shù)據(jù)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(xié)同的精神來迎接這場變革。那么在大數(shù)據(jù)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(nèi)容涵蓋了物理、工程數(shù)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。現(xiàn)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(nèi)容抽象復雜、圖像更加精細和動態(tài)、診斷技術呈現(xiàn)數(shù)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(shù)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(xiàn)有的條件下，筆者認為大數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)背景下教育變革的策略。

1.在大數(shù)據(jù)時代，醫(yī)學影像物理學課堂教學要做好觀念的轉(zhuǎn)變

傳統(tǒng)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(lián)系實際去解決問題，失去學習的內(nèi)在動力和熱情。那么，在大數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)是一個不可阻擋的大趨勢，在大數(shù)據(jù)時代，教學過程中出現(xiàn)的問題的如何解決，各位教師不能僅僅依靠以往的教學經(jīng)驗，而是從大數(shù)據(jù)中找解決方法，也就是說教師要認真研究大數(shù)據(jù)中出現(xiàn)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(wǎng)絡向向?qū)W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(nèi)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(nèi)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(shù)據(jù)跟蹤不僅是單純的點擊量統(tǒng)計和登陸時間統(tǒng)計，而且還包括了對學生點擊觀看頻率、發(fā)帖主題內(nèi)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(nèi)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(jù)每個學生的學習過程中出現(xiàn)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(xiàn)、所取得的成績，并及時給予指導，鼓勵和表揚。

2.在大數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(shù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)，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(tǒng)計工具，使用Blogger、Wordpress、JavaScript等工具生成數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)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(xié)同工作并有效地使用數(shù)據(jù)，為避免教師的重復性勞動，同一學科內(nèi)部之間以及交叉學科單位之間的科學數(shù)據(jù)，在不侵犯知識產(chǎn)權(quán)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(nèi)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(jié)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(shù)據(jù)時代的醫(yī)學影像物理學課堂教學要實現(xiàn)以學生為主體的理念

在大數(shù)據(jù)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(jié)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(xiàn)以學生為主體的理念。

大數(shù)據(jù)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(jīng)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(wǎng)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(jù)學生的學習行為數(shù)據(jù)，對學生學習過程中集中出現(xiàn)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(xiàn)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(diào)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(shù)據(jù)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(nèi)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(shù)據(jù)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(diào)整醫(yī)學影像物理學的課程教學內(nèi)容，進而提高醫(yī)學影像物理學的課程教學質(zhì)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。