大數(shù)據(jù)時(shí)代的醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)課程教學(xué)研究

李鴻梅

摘要：隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，高校教育將發(fā)生深層次的變革。結(jié)合醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)本身的知識(shí)特點(diǎn)和專業(yè)特征提出了大數(shù)據(jù)背景下醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)教學(xué)教學(xué)的新理念。大數(shù)據(jù)時(shí)代的醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)課堂教學(xué)要做好觀念的轉(zhuǎn)變，授課教師要在醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)教學(xué)中利用好大數(shù)據(jù)的理論、技術(shù)，授課教師還要從學(xué)生的需要出發(fā)，重視學(xué)習(xí)過(guò)程、學(xué)習(xí)體驗(yàn)和師生交流；醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)課堂教學(xué)要整合教師資源、推進(jìn)團(tuán)隊(duì)建設(shè)；醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)課堂教學(xué)要實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為主體的理念。只有這樣，才能更好地完成醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)課程教學(xué)活動(dòng)，才能更好地利用大數(shù)據(jù)進(jìn)行醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)課程教學(xué)。

關(guān)鍵詞：醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)；醫(yī)學(xué)影像技術(shù)；大數(shù)據(jù)；大數(shù)據(jù)時(shí)代；教學(xué)研究

國(guó)務(wù)院2015年8月31日印發(fā)了《促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展行動(dòng)綱要》的通知（國(guó)發(fā)[2015]50號(hào)），指出：“大數(shù)據(jù)成為推動(dòng)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)展的新動(dòng)力，大數(shù)據(jù)成為重塑?chē)?guó)家競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的新機(jī)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(lǐng)技術(shù)流、物質(zhì)流、資金流、人才流，將深刻影響社會(huì)分工協(xié)作的組織模式，促進(jìn)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(duì)變革教育方式、促進(jìn)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(guó)國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略，我國(guó)高等教育改革勢(shì)必要提出新的發(fā)展趨勢(shì)。

大數(shù)據(jù)具有以下特點(diǎn)：1）容量大；也就是說(shuō)數(shù)據(jù)的容量很大。近來(lái)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)日新月異的發(fā)展，人們對(duì)個(gè)人電腦、手機(jī)、平板電腦等工具的使用越來(lái)越頻繁，這就產(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù)資料。2）種類(lèi)多；大數(shù)據(jù)的種類(lèi)非常多，它不僅包括文本資料，還包括網(wǎng)絡(luò)日志、音頻、視頻、圖片、地理位置等種類(lèi)繁多的資料。3）價(jià)值高；研究人員通過(guò)對(duì)大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以獲得有巨大價(jià)值的產(chǎn)品或服務(wù)。4）高速性。由于數(shù)據(jù)不斷地產(chǎn)生，若不及時(shí)捕捉，有價(jià)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(jià)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(diǎn)。

大數(shù)據(jù)的研究已經(jīng)在科學(xué)界嶄露頭角，高等教學(xué)也要依賴大數(shù)據(jù)開(kāi)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(lái)一場(chǎng)社會(huì)變革，教師應(yīng)當(dāng)以開(kāi)放的心態(tài)、協(xié)同的精神來(lái)迎接這場(chǎng)變革。那么在大數(shù)據(jù)時(shí)代的醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)課堂教學(xué)將如何發(fā)展呢？

眾所周知，醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)作為醫(yī)學(xué)影像專業(yè)學(xué)生的一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課，主要內(nèi)容涵蓋了物理、工程數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)、微電子學(xué)、有線電視技術(shù)和醫(yī)學(xué)等多學(xué)科的知識(shí)和先進(jìn)的技術(shù)用；近年來(lái)，隨著醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的迅猛發(fā)展，醫(yī)學(xué)成像已不再是單一放射學(xué)的范疇，而是形成了完善的大影像學(xué)的平臺(tái)，并向更為全面的醫(yī)學(xué)信息學(xué)方向發(fā)展。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像技術(shù)匯集了多門(mén)學(xué)科涉及的基礎(chǔ)知識(shí)非常廣泛，并且內(nèi)容抽象復(fù)雜、圖像更加精細(xì)和動(dòng)態(tài)、診斷技術(shù)呈現(xiàn)數(shù)字化和快速化。目前，我校對(duì)醫(yī)學(xué)影像專業(yè)學(xué)生開(kāi)設(shè)醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)課程，而該專業(yè)學(xué)生物理、數(shù)學(xué)、電子等學(xué)科基礎(chǔ)相對(duì)薄弱，醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)中許多的知識(shí)從未接觸過(guò)；并且影像物理學(xué)各部分知識(shí)比較抽象難以理解，學(xué)生普遍覺(jué)得醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)難懂難學(xué)。那么，在現(xiàn)有的條件下，筆者認(rèn)為大數(shù)據(jù)時(shí)代的醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)課堂教學(xué)更需要從多層面、多角度探討應(yīng)對(duì)大數(shù)據(jù)背景下教育變革的策略。

1.在大數(shù)據(jù)時(shí)代，醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)課堂教學(xué)要做好觀念的轉(zhuǎn)變

傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)教學(xué)過(guò)程是以教師為課堂的中心，處于主體地位；學(xué)生是知識(shí)的接受者，處于被動(dòng)地位，學(xué)生遇到實(shí)際問(wèn)題時(shí)不會(huì)理論聯(lián)系實(shí)際去解決問(wèn)題，失去學(xué)習(xí)的內(nèi)在動(dòng)力和熱情。那么，在大數(shù)據(jù)時(shí)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(shí)代的要求，在醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)教學(xué)中利用好大數(shù)據(jù)的理論、技術(shù)，使得醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)的教學(xué)能更上一個(gè)臺(tái)階，使學(xué)生更好的學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)，培養(yǎng)出更多優(yōu)秀的專業(yè)人才。

大數(shù)據(jù)是一個(gè)不可阻擋的大趨勢(shì)，在大數(shù)據(jù)時(shí)代，教學(xué)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題的如何解決，各位教師不能僅僅依靠以往的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，而是從大數(shù)據(jù)中找解決方法，也就是說(shuō)教師要認(rèn)真研究大數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的大量的教學(xué)問(wèn)題以及教學(xué)問(wèn)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(jué)和直覺(jué)，而是要從學(xué)生的需要出發(fā)，重視學(xué)習(xí)過(guò)程、學(xué)習(xí)體驗(yàn)和師生交流。比如：授課老師可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向向?qū)W生提供免費(fèi)的、可檢索的醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)教學(xué)講義、教學(xué)大綱、參考書(shū)目、專業(yè)課表等內(nèi)容；也可以提供醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)音頻以及視頻文件供學(xué)生參考學(xué)習(xí)；還可以提供醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)課后復(fù)習(xí)參考題目供學(xué)生配套練習(xí)并且可以開(kāi)辟醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)學(xué)習(xí)交流論壇供學(xué)生學(xué)習(xí)交流。這既促進(jìn)學(xué)生回顧和理解課堂上講授的學(xué)習(xí)內(nèi)容，還可以使學(xué)生更有成就感，激發(fā)其進(jìn)一步學(xué)習(xí)的動(dòng)力，提高學(xué)習(xí)效率。授課教師對(duì)學(xué)生的醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)課程資源使用行為的數(shù)據(jù)跟蹤不僅是單純的點(diǎn)擊量統(tǒng)計(jì)和登陸時(shí)間統(tǒng)計(jì)，而且還包括了對(duì)學(xué)生點(diǎn)擊觀看頻率、發(fā)帖主題內(nèi)容、出錯(cuò)幾率等更加個(gè)性化和精細(xì)化的測(cè)量與記錄；雖然教師教授的是一樣的教學(xué)內(nèi)容，但是每個(gè)學(xué)生的對(duì)知識(shí)的接受理解程度都不盡相同，教師要根據(jù)每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題考慮，給出最適合該學(xué)生的學(xué)習(xí)方式。例如：在練習(xí)醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)課后復(fù)習(xí)參考題時(shí)，如果學(xué)生能正確完成幾道同類(lèi)型題目時(shí)，此類(lèi)題目就不需要再多加練習(xí)，而是繼續(xù)練習(xí)下一類(lèi)型的題目；如果學(xué)生對(duì)同類(lèi)型題目反復(fù)出錯(cuò)，就要給出錯(cuò)題分析，讓學(xué)生知道錯(cuò)的何處，如何糾錯(cuò)。這樣就提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，而且學(xué)生的積極性也大大提高。同時(shí)教師通過(guò)微信，QQ等平臺(tái)能及時(shí)掌握學(xué)生日常學(xué)習(xí)過(guò)程中的表現(xiàn)、所取得的成績(jī)，并及時(shí)給予指導(dǎo)，鼓勵(lì)和表?yè)P(yáng)。

2.在大數(shù)據(jù)時(shí)代，醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)課堂教學(xué)要整合教師資源、推進(jìn)團(tuán)隊(duì)建設(shè)

大數(shù)據(jù)時(shí)代徹底改變了以往孤軍奮戰(zhàn)的局面，必然走向團(tuán)隊(duì)合作。那么，教師的教學(xué)活動(dòng)不再僅僅是教師的一個(gè)人的活動(dòng)，教師的教學(xué)活動(dòng)進(jìn)而變成了各位教師組成一個(gè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)，教學(xué)團(tuán)隊(duì)之間的各位教師共同合作完成教學(xué)活動(dòng)。也就是說(shuō)要建立一個(gè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)，依靠大數(shù)據(jù)信息技術(shù)支持，共同打造一個(gè)完備的醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)課堂教學(xué)體系。

由于醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)含有物理、工程數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)、微電子學(xué)、有線電視技術(shù)和醫(yī)學(xué)等多方面的知識(shí)，并且隨著醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的發(fā)展也不斷地發(fā)展。要適應(yīng)大數(shù)據(jù)時(shí)代的醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)教學(xué)，教師就要提高自身的專業(yè)能力、課程自主設(shè)計(jì)和實(shí)施的能力以及使用數(shù)據(jù)的能力。教師應(yīng)通過(guò)收集和研究分析和解釋學(xué)生的各種信息包括行為、學(xué)生歷時(shí)信息以及學(xué)生共時(shí)信息等數(shù)據(jù)，通過(guò)研究分析學(xué)生的信息來(lái)確定具體的教學(xué)步驟，自主設(shè)計(jì)適合所教授學(xué)生的教案，合理地教授學(xué)生知識(shí)。另外，教師不僅僅只掌握所要教授的醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)專業(yè)知識(shí)，還要掌握“跨界的知識(shí)”，如Excel、谷歌的Spreadsheets和Fusion Tables等統(tǒng)計(jì)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(guò)閱讀圖標(biāo)來(lái)追蹤學(xué)生的進(jìn)步；如何通過(guò)分析概率預(yù)測(cè)，給學(xué)生提供有針對(duì)性的學(xué)習(xí)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(fù)性勞動(dòng)，同一學(xué)科內(nèi)部之間以及交叉學(xué)科單位之間的科學(xué)數(shù)據(jù)，在不侵犯知識(shí)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(shù)的教學(xué)過(guò)程中，教師就可以借用一例確診為肺癌的臨床病例，通過(guò)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(shù)對(duì)于病例的診斷作用以及該技術(shù)存在什么缺陷或不足，如何改進(jìn)等等。在教學(xué)過(guò)程中，教師通過(guò)實(shí)際的案例分析，將理論知識(shí)與實(shí)際緊密結(jié)合在一起，通過(guò)實(shí)際的案例來(lái)講解晦澀難懂的理論知識(shí)，學(xué)生就比較容易理解并接受所學(xué)知識(shí)，師生互動(dòng)，教學(xué)效果良好。

3.大數(shù)據(jù)時(shí)代的醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)課堂教學(xué)要實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為主體的理念

在大數(shù)據(jù)時(shí)代，教師仍然可以規(guī)劃和實(shí)施醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)課堂教學(xué)，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(xué)生相互結(jié)伴來(lái)共同完成的教學(xué)活動(dòng)；教師要真正的了解學(xué)生并且要與學(xué)生形成互動(dòng)，教學(xué)活動(dòng)不再枯燥無(wú)味，學(xué)生真正的參與到教學(xué)活動(dòng)當(dāng)中；只有這樣，醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)教學(xué)活動(dòng)的才能順利進(jìn)行，才能實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為主體的理念。

大數(shù)據(jù)時(shí)代的教師醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)教學(xué)活動(dòng)可以更加個(gè)性化、更加有效地開(kāi)展，學(xué)生可以更加自主地學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)的知識(shí)。醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)的課程教學(xué)要符合學(xué)生的學(xué)習(xí)規(guī)律，醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)的教案要圍繞學(xué)生的需求設(shè)計(jì)。學(xué)生要真正的參與到醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)的課程教學(xué)活動(dòng)當(dāng)中，只有在教學(xué)活動(dòng)中讓學(xué)生體會(huì)到當(dāng)家做主的感覺(jué)，學(xué)生才會(huì)更加自覺(jué)地學(xué)習(xí)。學(xué)生可以建立醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)學(xué)習(xí)交流論壇，通過(guò)論壇交流學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)、學(xué)習(xí)體會(huì)和學(xué)習(xí)心得。比如：教師在講授超聲成像課前兩周，讓學(xué)生先自主學(xué)習(xí)，將學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性放在第一位，教師可以給學(xué)生提過(guò)可查閱的資料的網(wǎng)站也可以由學(xué)生自己通過(guò)搜索引擎查閱資料，然后在論壇上學(xué)生對(duì)自己的學(xué)習(xí)體會(huì)和心得進(jìn)行交流，上課時(shí)，教師根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中集中出現(xiàn)的問(wèn)題在課堂上進(jìn)行重點(diǎn)講授；并且教師可以帶領(lǐng)學(xué)生到我校的附屬醫(yī)院相關(guān)科室參觀學(xué)習(xí)。比如：在講解超聲波成像這一章節(jié)時(shí)，可以邀請(qǐng)超聲臨床診斷教師給學(xué)生講解超聲診斷儀的原理、操作方法及診斷等，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)學(xué)習(xí)使學(xué)生對(duì)書(shū)本上抽象的理論知識(shí)有一個(gè)直觀的感性認(rèn)識(shí)，學(xué)生加深了對(duì)超聲波成像的理解。只有這樣，學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣、學(xué)習(xí)的積極性才能調(diào)動(dòng)起來(lái)，學(xué)生的學(xué)習(xí)才會(huì)由被動(dòng)變成主動(dòng)，由消極變成積極，由被動(dòng)接受變成主動(dòng)探求。只有這樣，教學(xué)的進(jìn)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(shí)代加快了社會(huì)的變化與發(fā)展，也不可避免地影響到了醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)教學(xué)。我們要把握這一機(jī)遇，不斷學(xué)習(xí)，更新知識(shí)豐富自己知識(shí)內(nèi)涵，提高自己的專業(yè)知識(shí)技能，才能更好地完成醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)課程教學(xué)活動(dòng)，才能更好地利用大數(shù)據(jù)進(jìn)行醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)課程教學(xué)，讓學(xué)生真正的參與到醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)的課程教學(xué)活動(dòng)當(dāng)中，讓教師更加及時(shí)有效地獲得學(xué)生對(duì)醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)課程教學(xué)的反饋意見(jiàn)，及時(shí)調(diào)整醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)的課程教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)而提高醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)的課程教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)更加優(yōu)秀的專業(yè)人才，為祖國(guó)的發(fā)展貢獻(xiàn)一份力量。