緒論：寫作既是個人情感的抒發，也是對學術真理的探索，歡迎閱讀由發表云整理的11篇醫學影像與技術范文，希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。

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醫學影像技術主要是應用工程學的概念及方法,并基于工程學原理發展起來的一種技術,其實醫學影像技術還是醫學物理的重要組成部分,它是用物理學的概念和方法及物理原理發展起來的先進技術手段。醫學影像信息包括傳統X線、CT、MRI、超聲、同位素、電子內窺鏡和手術攝影等影像信息。它們是窺測人體內部各組織,臟器的形態,功能及診斷疾病的重要方法。隨著醫療衛生事業的發展,以膠片為主要方式的顯示、存儲、傳遞X-ray攝像技術已不能滿足臨床診斷和治療發展的需求,醫療設備的數字化要求日益強烈,全數字化放射學、圖像導引和遠程放射醫學將是放射醫學影像發展的必然趨勢。

1 傳統攝影技術在摸索中進行

1.1 計算機X線攝影

X射線是發展最早的圖像裝置。它在醫學上的應用使醫生能觀察到人體內部結構,這為醫生進行疾病診斷提供了重要的信息。在1895年后的幾十年中,X射線攝影技術有不少的發展,包括使用影像增強管、增感屏、旋轉陽極X射線管及斷層攝影等。但是,由于這種常規X射線成像技術是將三維人體結構顯示在二維平面上,加之其對軟組織的診斷能力差,使整個成像系統的性能受到限制。從50年代開始,醫學成像技術進入一個革命性的發展時期,新的成像系統相繼出現。70年代早期,由于計算機斷層技術的出現使飛速發展的醫學成像技術達到了一個高峰。到整個80年代,除了X射線以外,超聲、磁共振、單光子、正電子等的斷層成像技術和系統大量出現。這些方法各有所長,互相補充,能為醫生做出確切診斷,提供愈來愈詳細和精確的信息。在醫院全部圖像中X射線圖像占80%,是目前醫院圖像的主要來源。在本世紀50年代以前,X射線機的結構簡單,圖像分辨率也較低。在50年代以后, 分辨率與清晰度得到了改善,而病人受照射劑量卻減小了。時至今日,各種專用X射線機不斷出現,X光電視設備正在逐步代替常規的X射線透視設備,它既減輕了醫務人員的勞動強度,降低了病人的X線劑量;又為數字圖像處理技術的應用創造了條件。隨著計算機的發展數字成像技術越來越廣泛地代替傳統的屏片攝影現階段,用于數字攝影的探測系統有以下幾種: (1)存儲熒光體增感屏[計算機X射線攝影系統(computer Radiography.CR)]。

(2)硒鼓探測器。(3)以電荷耦合技術(charge Coupled Derices.CCD)為基礎的探測器 。(4)平板探測器(Flat panel Detector)a:直接轉換(非晶體硒)b:非直接轉換(閃爍晶體)。這些系統實現了自動化、遙控化和明室化,減少了操作者的輻射損傷。

1.2 X-CT

CT的問世被公認為倫琴發現X射線以來的重大突破,因為他標志了醫學影像設備與計算機相結合的里程碑。這種技術有兩種模式,一種是所謂“先到斷層成像”(FAT),另一種模式是“光子遷移成像”(PMI)。

1.3 磁共振成像

核磁共振成像,現稱為磁共振成像。它無放射線損害,無骨性偽影,能多方面、多參數成像,有高度的軟組織分辨能力,不需使用對比劑即可顯示血管結構等獨特的優點。

1.4 數字減影血管造影

它是利用計算機系統將造影部位注射造影劑的透視影像轉換成數字形式貯存于記憶盤中,稱作蒙片。然后將注入造影劑后的造影區的透視影像也轉換成數字,并減去蒙片的數字,將剩余數字再轉換成圖像,即成為除去了注射造影劑前透視圖像上所見的骨骼和軟組織影像,剩下的只是清晰的純血管造影像。

2 數字化攝影技術

數字X射線攝影的成像技術包括成像板技術、平行板檢測技術和采用電荷耦合器或CMOS器件以及線掃描等技術。成像板技術是代替傳統的膠片增感屏來照相,然后記錄于膠片的一種方法。平行板檢測技術又可分為直接和間接兩種結構類型。直接FPT結構主要是由非品硒和薄膜半導體陣列構成的平板檢測器。間接FPT結構主要是由閃爍體或熒光體層加具有光電二極管作用的非品硅層在加TFT陣列構成的平板檢測器。電荷耦合器或CMOS器件以及線掃描等技術結構上包括可見光轉換屏,光學系統和CCD或CMOS。

3 成像的快捷閱讀

由于成像方法的改進,除了在成像質量方面有明顯提高外,圖像數量也急劇增加。例如隨著多層CT的問世,每次CT檢查的圖像可多達千幅以上,因此,無法想象用傳統方法能讀取這些圖像中蘊含的動態信息。這時在顯示器上進行的“軟閱讀”正在逐漸顯示出其無可比擬的優越性。軟拷貝閱讀是指在工作站圖像顯示屏上觀察影像,就X線攝影而言這種閱讀方式能充分利用數字影像大得多的動態范圍,獲取豐富的診斷信息。

4 PACS的廣闊發展空間

隨著計算機和網絡技術的飛速發展,現有醫學影像設備延續了幾十年的數據采集和成像方式,已經遠遠無法滿足現代醫學的發展和臨床醫生的需求。PACS系統應運而生。PACS系統是圖像的存儲、傳輸和通訊系統,主要應用于醫學影像圖像和病人信息的實時采集、處理、存儲、傳輸,并且可以與醫院的醫院信息管理系統放射信息管理系統等系統相連,實現整個醫院的無膠片化、無紙化和資源共享,還可以利用網絡技術實現遠程會診,或國際間的信息交流。PACS系統的產生標志著網絡影像學和無膠片時代的到來。完整的PACS系統應包含影像采集系統,數據的存儲、管理,數據傳輸系統,影像的分析和處理系統。數據采集系統是整個PACS系統的核心,是決定系統質量的關鍵部分,可將各種不同成像系統生成的圖象采入計算機網絡。由于醫學圖像的數據量非常大,數據存儲方法的選擇至關重要。光盤塔、磁帶庫、磁盤陳列等都是目前較好的存儲方法。數據傳輸主要用于院內的急救、會診,還有可以通過互聯網、微波等技術,以數據的遠距離傳輸,實現遠程診斷。影像的分析和處理系統是臨床醫生、放射科醫生直接使用的工具,它的功能和質量對于醫生利用臨床影像資源的效率起了決定作用。綜上所述,PACS技術可分為三個階段,(1)用戶查找數據庫;(2)數據查找設備;(3)圖像信息與文本信息主動尋找用戶。

5 技術----分子影像

隨著醫學影像技術的飛速發展,在今天已具有顯微分辨能力,其可視范圍已擴展至細胞、分子水平,從而改變了傳統醫學影像學只能顯示解剖學及病理學改變的形態顯像能力。由于與分子生物學等基礎學科相互交叉融合,奠定了分子影像學的物質基礎。Weissleder氏于1999年提出了分子影像學的概念:活體狀態下在細胞及分子水平應用影像學對生物過程進行定性和定量研究。

分子成像的出現,為新的醫學影像時代到來帶來曙光?；虮磉_、治療則為徹底治愈某些疾病提供可能,因此目前全世界都在致力于研究、開創分子影像與基因治療,這就是21世紀的影像學。 新的醫學影像的觀察要超出目前的解剖學、病理學概念,要深入到組織的分子、原子中去。其關鍵是借助神奇的探針--即分子探針。到目前為止,分子影像學的成像技術主要包括MRI、核醫學及光學成像技術。一些有識之士認為;由于診治兼備的介入放射學已深入至分子生物學的層面,因此,分子影像學應包括分子水平的介入放射學研究。

6 學科的交叉結合

交叉學科、邊緣學科是當今科學發展的趨勢。影像技術學最鄰近的學科應為影像診斷學。前者致力于解決信息的獲取、存儲、傳輸、管理及研發新的技術方法;后者則將信息與知識、經驗結合,著重于信息的內容,根據影像做出正常解剖結構的辨認及病變的診斷。兩者相輔相成,互為依托。所以,影像技術學的發展離不開影像診斷學更密切地溝通與結合將為提高、拓展原有成像方式及開辟新的成像方式做出有益的貢獻。醫用影像診斷裝置用于詳細地觀察人體內部各器官的結構,找出病灶的位置毫克大小,有的還可以進行器

官功能的判斷 。還有醫用影像診斷裝備情況,已成了衡量醫院現代化水平的標志。

7 淺談醫學影像技術的下一個熱點

醫療保健事業在經濟上的窘迫使得90年代以來,成為一個沒有大規模推廣一種新的影像技術的、相對沉寂的時期,延續了一些現有影像技術的發展,使得他們中至今還沒有一種影像技術能對影像學產生巨大的影響。隨著科技的發展,最近逐漸發展起來的一批有希望的影像技術。如:磁共振譜(MRS),正電子發射成像(PET)單光子發射成像(SPECT),阻抗成像(EIT)和光學成像(OCT或NRI)。他們有可能很快成為大規模應用的影像技術,將為腦、肺、及其他部位的成像提供新的信息。

7.1 磁源成像

人體體內細胞膜內外的離子運動可形成生物電流。這種生物電流可產生磁現象,檢測心臟或腦的生物電流產生的磁場可以得到心磁圖或腦磁圖。這類磁現象可反映出電子活動發生的深度,攜帶有人體組織和器官的大量信息。

7.2 PET和SPECT

單光子發射成像(SPECT)和正電子成像(PET)是核醫學的兩種CT技術。由于它們都是接受病人體內發射的射線成像,故統稱為發射型計算機斷層成像(ECT)。ECT依據核醫學的放射性示蹤原理進行體內診斷,要在人體中使用放射性核素。ECT存在的主要問題是空間分辨率低。最近的技術發展可能促進推廣ECT的應用。

7.3 阻抗成像(EIT)

EIT是通過對人體加電壓,測量在電極間流動的電流,得到組織電導率變化的圖像。 目的在于形成對體內某點阻抗的估計。這種技術的優點是,所采用的電流對人體是無害的,因而對成像對象無任何限制。這種技術的時間分辨率很好,因而可連續監測實際的應用,已實現以視頻幀速的醫用EIT的實驗樣機。

7.4 光學成像(OTC或NIR)

近期的一些實質性的進展表明,光學成像有可能在最近幾年內發展成為一種能真正用于臨床的影像設備。它的優點是:光波長的輻射是非離子化的,因而對人體是無傷害的,可重復曝光;它們可區分那些在光波長下具有不同吸收與散射,但不能由其它技術識別的軟組織;天然色團所特有的吸收使得能夠獲得功能信息。它正在開辟它的臨床領域。

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醫學職業教育是直接為地方衛生事業服務、融知識傳授和技能培養于一體的職業教育，承擔著健康所系、性命相托的責任，具有實踐性很強的行業特點。而影像技術專業又是一門技術性很強的學科，且該課程涉及理、工、醫等領域，課程技術種類多，學習內容抽象難懂，不易理解，因此，此項學科的實踐就顯得尤為重要。醫學影像學具有自己獨立的理論體系，是理、工、醫結合的產物。現在培養醫學影像復合型人才的問題，已經引起教育工作者、教育理論界和國家教育行政部門越來越密切的關注。

計算機技術的飛速發展使人類數據存儲與處理的硬件環境有了質的飛躍；人工智能、模式識別、計算機視覺、圖像處理、計算機圖形學和數據庫等學科的發展，又為數據處理提供了有力的軟支持。因此，借助于已有的各種計算方法，更加充分、高效和客觀地提取出醫學圖像中的有用信息，提高醫生的診斷效率己勢在必行。計算機輔助醫學圖像分析正是基于上述背景產生的一門充滿活力的交叉學科。

為了縮短教學與臨床的距離，以更好地適應臨床實踐的需要，我們對周口市市、縣、鄉各級醫院醫學影像科室進行了調查，確定臨床對中職影像人才的需要，在此基礎上，我們為使“校院結合、工學交替”教學模式順利進行，以更好地與臨床影像工作對接，特制定了符合中職教學特點的醫學影像技術人才培養方案，培養目標定位為各級醫療機構X線、CT等醫學影像技術崗位培養知識技能型人才，課程圍繞醫學影像技術崗位的醫學影像檢查技術、醫學影像診斷學及醫學影像設備學進行設置，課程改革基于影像技術崗位工作過程，突出“教、學、做”一體化，最終形成“校院結合、工學交替”的人才培養模式，即學生第一年的基礎課程教育、專業思想教育在校內進行；第二年的專業課教學在我校醫學影像實訓基地和臨床教學醫院（周口市中心醫院）交替進行，且學生利用周六、周日時間，分批次進入教學醫院完成專業課技能見習，強化訓練臨床基本技能。醫院臨床指導教師一對一地對學生開展真實病例教學，學生直接接觸患者進行臨床實踐，這使見習效果明顯得到增強，既縮短了學生進入醫院實習的適應期，又為其臨床頂崗實習打下了扎實的基礎。并且通過讓學生早期接觸臨床，將課堂教學改為臨床真實教學環境，利用先進齊全的儀器、設備，加上醫學影像技術人員豐富的工作經驗和充足的臨床病例資源，師生共同參與教學和臨床實踐，以增強教學效果。第三學年的頂崗實習在實習醫院進行，由實習醫院實訓指導老師帶教，按照實習的教學大綱，明確實習操作項目，強化學生對專業技術的實踐，指導學生把專業知識與技能應用于臨床工作中，并接受醫院和學校的雙向考核。實習結束以后，由各科帶教教師按照項目操作給出各科成績，醫院根據學生的操行表現評出優秀、良好、合格、不合格的等級。實習返校后參加畢業綜合考試，這樣培養的學生能適應醫學影像崗位的工作。

同時注重理論教學與臨床實踐的結合。理論教學應為臨床實踐服務，學好該課程的根本目的是更好地為臨床診斷奠定基礎。教學和臨床實踐相結合是醫學教育的總趨勢和最終目標，應將目前醫院檢驗科常規應用的檢驗技術與開展的檢驗項目作為檢驗崗位需求的技能標準，做到教學內容與臨床崗位需求的接軌，使理論教學更好地適應當代臨床的發展。

醫學影像領域作為一個完整的體系，其教學課程的設置應遵循連續性和系統性。例如，應先讓學生掌握信號分析基礎理論知識，然后進一步提高專業技能。在硬件方面，完成各種電子技術知識的學習之后，重點掌握醫學成像設備的特點與成像原理；軟件方面，完成計算機應用和基本語言程序設計的學習后，結合醫學圖像處理技術重點培養醫學圖像分析技能。因此，要合理安排以上相關課程的順序，使學生循序漸進地掌握較為熟練的操作技能和應用能力，達到在具有較廣知識面的同時具備一定專業深度的水平。

現代醫學影像技術學借助各種不同的成像原理與方法，使醫生能觀察到肉眼不及的人體內部器官結構，并了解其生理功能和病理變化，在影像監視下采集活體標本，達到活體診斷和介入治療的目的。因此，基礎專業理論和臨床相關學科知識及專業本身各內容如何合理安排教學和突出重點至關重要。以理論聯系實際、教學與臨床相結合為重點，在教學過程中盡量采用多媒體教學，其獲取的豐富影像資料、體現計算機強大后處理和圖像重建能力都是傳統放射學無法比擬的。多媒體影視資料可以更直觀地顯示設備的檢查過程，部分甚至可代替現場實習，緩解教學實習與臨床工作的矛盾，在臨床教學過程中取得良好的效果。

為了真正做到“校院結合、工學交替”，我校特指定了本學年的實施方案，我們將組織2011級學生進行階段培養，通過理論教授，實驗室練習，到實習醫院實地操作演示及練習，醫院實地操作考試等途徑，使學生學習興趣提高，理論知識易于理解。

總體框架如下：

第一步：2012年9月～2012年10月15日

進行理論教授與實驗室實踐練習

第二步：2012年10月15日～11月15日

到周口市中心醫院進行現場教授與獨立操作

第三步：2012年11月15日～12月15日

到周口市中心醫院進行現場操作考試

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中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）30-0238-03

隨著科學技g的快速發展和生活質量的提高，健康問題已成為大家關注的焦點。然而生活環境的污染、飲食結構的不健康和長期處于現代職場高壓環境之下，很多人的身體出現亞健康狀態：頭痛、胸悶、失眠等健康問題困擾著現代職場白領，長期以往，身體不堪重負，疾病隨之而來。面對這種情況，早期發現、早期治療既可以減輕患者病痛，提高預后水平，又可以減少患者的經濟支出。因此，對疾病問題的早期診斷就成為國內外醫學界關注的焦點。

然而由于醫患交流以及過去醫學影像不清晰、保管難等問題，始終制約了精準醫療的發展。目前隨著科學技術的進步和互聯網技術的突飛猛進，影像學被越來越多的應用到各種疾病的檢查中去，醫生讀片診病，影像成了醫生重要的診斷輔助工具，難以被低估，不能被替代。隨之影像學科也成了當今迅速發展起來的一門綜合學科，多門課程如通訊、計算機、醫療交叉，為醫務工作者提供盡可能準確的輔助診療方法，這將是今后影像學科持續發展的重要方面。

日常生活中我們在對體內和體外的血液細胞、器官組織進行無損害性檢查時，通常會選擇諸如：數字線攝影、核磁共振、超聲波三維診斷等治療方法，這些拍片式的診斷方法可見即可得，不僅生動補充了書本上的人體正常組織以及病灶組織的解剖學知識，同時對影像引導下的教學、檢查、穿刺、手術等有著不可低估的作用。但是醫療圖像A生成往往會因自然界信號的干擾、信號傳輸過程中的衰減、醫療設備的成像原理、光線和顯示屏等原因的影響，所顯示出來的影像像質往往不夠清晰、感興趣內容不突出，或者不適合人眼觀察或者機器理解分析，同時醫學影像本身也有圖像分辨率不高導致圖像模糊不清或者無明顯邊緣、噪聲偏大、結構信息缺乏的問題， 最終生成的影像不能準確定位病變部位以及病變性質，臨床診斷面臨各種困難。如果有一種方法能對生成的醫學影像進行數據處理提高影像的清晰度，增強醫學影像的可讀性可分辨性，臨床醫生可以結合解剖學和生理學對病變組織有針對性的觀察并診斷，這將大大提高臨床診斷的準確率。因此，醫學影像的數字化處理對醫療衛生、信息技術、生物科學等學科來說無論在理論研究還是臨床應用方面都起著關鍵作用，這是人類認識疾病并對之精確診斷的重要環節，這將是一門具有較強應用性和長遠發展性的課題。

1醫學影像的發展及意義

1.1國內外醫學影像的背景及對其圖像處理的意義

1895年德國物理學家W.K.倫琴在實驗室拍攝出其夫人手指和的影像，自此 “X射線”被發現，并被影像學逐步引進到醫學領域。經過30多年的研究與應用，醫學影像起著翻天覆地的變化，隨著計算機技術的引進和廣泛應用，影像學科更是呈現出跨度大、知識交叉密集的特點，如今基于計算機算法的圖像處理技術也已經成為醫學影像學中發展迅速的領域之一。

1971年，英國科學家漢斯?基于計算機技術原理設計出第一臺X-CT診病機，這一發明在醫學界引起巨大的轟動。從此，對醫學影像的數字成像技術的研究開始發展壯大，各種醫療設備也被開發出來，它包括計算機 X線攝影（ Computed Radiography， CR）、數字 X線攝影（ Digital Radiography， DR）、 X射線計算機斷層成像（ X- Computed Tomography，X- CT）、磁共振成像超聲（ Magnetic Resonance， MR），超聲（ Ultrasound）成像、光纖內窺鏡圖像、磁共振血管造影術（ Magnetic Resonance Angiography，MRA）、數字減影血管造影術（ Digital Subtraction Angiography， DSA）、單光子發射斷層成像（ Single Photon Emission Computed Tomography，SPECT）、正電子發射斷層成像（ Positron Emission Tomography， PET）， EEG腦電圖、 MEG腦磁圖、光學內源成像等。

本文著重論述的 X- CT（ Computed Tomogaphy）意為 X線計算機斷層掃描技術，是用 X線束對器官組織進行斷層掃描，應用物理原理來測量X射線在人體組織中的衰減系數或吸收系數，再經計算機進行數學計算來對圖像進行三維重建。按照測量的衰減系數的數值排列成一個二維分布矩陣，計算出人體被掃描組織斷面上的圖像灰度分布，從而生成斷面圖像。X-CT以它高速、高分辨率、高靈敏度的探測器螺旋式旋轉來獲取器官組織的多方位、多層次的斷面或立體影像，經臨床實際應用，它能發揮有別于傳統X線檢查的巨大作用。它能綜合反映人體組織在解剖學方面的功能、性質，還能提供人體被拍攝部位的完整三維信息，器官和組織結構清楚顯影，提示病變，已與核磁共振、超聲波等診斷方法一樣成了醫生獲取信息的重要來源。并且具有其他醫學設備不可比擬的優點，X- CT成像簡單方便、對人體損傷小、組織結構密度分辨率高，這在病理學和解剖學研究中尤為重要。特別是臨床在對腫瘤的診斷中X-CT的分辨率要遠遠高于其他醫學設備成像，研究顯示在對于1～2厘米的小腫塊的檢測上，X-CT顯示率高達88%，而B超、MRI等僅為48%。在針對肝臟疾病實驗的拍片中， X-CT可以較清晰的顯示出多種器官病變和功能性狀，如肝癌、肝血管瘤、脂肪肝等，其對肝癌的診斷準確率高達93%，最小分辨率可顯示為1.5厘米，

可以直接觀察到肝靜脈、門靜脈與腫瘤大小、位置之間的關系，并能診斷出肝靜脈、門靜脈有無癌栓，為醫生的精確診療提供了重要依據。

由于器官病變的位置、病灶大小、病程長短等自身因素，加上設備電子元器件、嘈雜的環境以及人為操作等因素的影響， X- CT在對病灶做定位影像、定性精確診斷時常常會有所限制，即它能反映出器官的異樣變化，但卻不能反應目前器官的生理功能?，F實工作中采集到的數字化影像或多或少的存在一些問題：偽影、雪花、邊緣不清、病灶不清、對比度不強……憑借肉眼無法從整張影像中清晰分辨出病灶部位或者確性病理改變的程度，要想精確診斷，還需做進一步的檢查。

目前，對 X- CT圖像處理進行處理大部分的研究還集中在預處理階段，即研究通過調試設備、提高影像像素、提高出圖效率、減少外界干擾等方式增強醫學影像的可讀性和敏感性。而對于醫學影像成像后的處理則相對冷門，其中對部分內容的研究也比較單一，如僅僅單獨研究醫學影像的降噪或增強。同時應用降噪、增強、分割技術來處理影像的研究較少，理論研究也停留在可行性階段，針對單一疾病的醫學影像處理研究還不常見。

1.2醫學影像常用的診斷方法

目前我們常用超聲波、核磁共振、X-CT等設備生成的醫學影像作為輔助診斷方法。其中：超聲波是使用聲波來探測病理并生成平面圖像的一種診斷方法，由于其具有方向性好，穿透力強，聲能集中，操作簡便，能反映出人體組織的灰度形態和結構等優點，被影像科廣泛采用。其中 B型超聲波采用超聲平面成像，在超聲屏上顯示出病變部位周圍有明顯的強弱不等的回聲區，表現為亮度不等的光點、結合解剖學和生理學知識，可判斷這些高光區和暗區的病變性質。且價格低廉，診斷快速，但缺點是對于1～2厘米的小腫塊診斷準確率不到達48%。

核磁共振是診斷組織病理變化的一種新的方法，通過層片選擇，頻率編碼，相位編碼，實現對接收到的電磁信號在人體內部的準確定位，根據接收到的電磁信號的頻率、相位的差別成像，完成對器官組織的檢測。例如：核磁共振檢查原發性肝癌時通常表現為信號改變，T1W1馳豫時間加權圖呈低信號，T2W2加權圖呈高信號。其特征性影像為病灶內出現粗大引流或供血血管的流空信號，該信號提示肝癌結節內有動靜脈短路形成。但缺點在于檢查價格昂貴，且核磁共振設備在我國普及率較低，對于1～2厘米的小腫塊診斷準確率較低。

X- CT是用 X線束對器官組織進行斷層掃描，再經計算機由于分辨率高圖像清晰，能夠掃描到早期剛發展起來的較小的腫瘤，這對病人早診斷早治療不至延誤病情具有重要意義。比如：X- CT肝癌表現與大體病理形態一致，平掃多為低密度，少數為等密度或混雜密度，外形不規則呈球形或結節形，邊界模糊。增強掃描表現為低密度區略縮小，境界變得較為清楚。腫塊中心部位常因腫瘤組織壞死囊變形成極低密度區。研究顯示在對于1～2厘米的小腫塊的檢測上，X-CT顯示率高達88%。目前X-CT已成為各種疑難雜癥中最重要的診斷方法。

1.3對醫學影像進行數字圖像處理的可行性及意義

在實際圖像信號的生成和傳輸過程中，由于受到醫療器械自身、人為操作控制和自然界噪聲等干擾的影響，多多少少會出現細節模糊、對比度差、噪聲較大或存在偽影等問題，影響到影像質量。且成像是用亮度不等的灰度表示，加上病灶發展早期其空間形態變化通常比較小，拍出的片子肉眼很難觀察，誤診和漏診的情況也時有發生，致使病情診斷準確率下降，醫務工作者的效率也難以體現。因此，有必要運用適當的技術和方法來處理和分析醫學影像，提高影像質量，這將有助于減少誤診和漏診率，提高診斷準確率。因此，研究醫學影像的計算機輔助診斷技術和數字圖像處理技術具有重要的意義和實用價值。

在醫學影像領域的數字成像技術有個共性：基于計算機將圖像采集、顯示、存儲和傳遞分解成各個獨立的部分，將每一部分圖像信息分別數字化，這種共性為我們以后對各功能模塊進行單獨優化提供了便利，對其實施圖像數字信息的后續處理提供了可行性。

以X-CT成像為例，對影像進行預處理可以過濾掉影像上的不利影響，處理掉無用的信息，保留或恢復有價值的信息。通過過濾掉不利因素，加強病灶信息的可讀性，突出感興趣部位，清除各種干擾的同時能保留所攝影像的形態和邊緣，有效的改善圖像視覺效果，為醫生診病提供了依據和便利，這就達到了圖像處理的目的。

2數字圖像處理在醫學影像中的具體應用

圖像處理（image processing），在醫學上也被稱作影像處理，是指將圖像信號轉換成數字信號后使用計算機對醫學影像處理和分析，提高并改善影像的質量供醫生有效診斷的專業技術。將將人設為對象，圖像設為目標，輸入低質量的圖像，輸入改善后高質量的圖像，當圖像達到滿足人的視覺效果為最終目標。圖像處理方法通常有圖像增強、復原、編碼、壓縮等等。本文將重點討論圖像去噪、增強、分割在醫學影像中的應用技術。

2.1圖像去噪

影像的生成和傳輸常常受到自然界各種聲音的干擾導致影像質量下降，就像我們在日常生活中交談時被其他聲音打擾一樣，在語言中表現為聽不清對方說話， 表現到影像上，則是原本很清楚的圖像，因為機械本身、電子元件、外界雜音等干擾原因產生各種各樣的斑點或條紋，圖像變得模糊不清，此即為圖像噪聲。噪聲的存在勢必影響后續對影像的分割和理解分析，所以圖像去噪是預處理的重要步驟之一。去噪的方法有很多，結合影像特點、噪聲的統計特征及頻譜分布規律，目前常用均值濾波、中值濾波、低通濾波等算法來對圖像進行平滑處理。

2.2 圖像增強

圖像增強（image enhancement）是數字圖像處理領域中的一個重要分支。影像學上的圖像增強和復原的目的是為了提高醫學影像的質量，清除干擾、降低噪聲，通過增強清晰度、對比度、邊緣銳化、偽彩色等來提高影像的質量，或者轉換為更適合人觀察或機器識別的模式。不同于圖像噪聲，在圖像增強中通常不考慮影像降質的原因，它不需要反應真實的原始圖像，只需突出圖像中感興趣的內容。但要對降質的原因有所了解，依據降質的原因建立“降質模型”，然后各種濾波方法和變換手段增強圖像中的背景與感興趣部位的對比度，比如：增加圖像高頻分量，被照人體組織輪廓變得清晰，細節特征明顯；增加低頻分量，能有效降低噪聲干擾，最終達到增強圖像清晰度的目的。

圖像增強根據空間不同可劃分為基于空間域的增強方法和基于頻率域的增強方法?；诳臻g域的增強方法是對圖像中的各個像素的灰度值直接處理，算法有直方圖均衡化、直方圖規定化等；基于頻率域的增強方法不直接處理，而是用傅里葉變換將空間域轉換成頻率域，在頻率域對頻譜進行處理，再使用反傅里葉變回到空間域，算法有低通濾波、高通濾波、同態濾波等。

2.3圖像分割

圖像分割是數字圖像處理領域的關鍵技術之一，目的是將圖像中有意義、感興趣的內容從背景里剝離，劃分為各個互不交叉的區域。有意義、感興趣的內容通常是指圖像區域、圖像邊緣等。分割是后續圖像理解分析和識別工作的前提和依據。目前已經開發出很多邊緣檢測和區域分割的算法，但是還沒有一個算法對各種圖像處理都有效。因此對圖像分割的研究還將繼續深入，在以后很長一段時間將始終是熱門話題。

圖像分割方法基于灰度值主要劃分為基于區域內部灰度相似性的分割和基于區域之間灰度不連續的分割。

（1） 基于區域內部灰度相似性的分割

基于區域內部灰度相似性的分割是確定每個像素的歸屬區域（同一區域內部像素是相似的），從而形成一個區域圖集，來對圖像進行分割，常用算法有閾值分割法、形態學分割、區域生長法、分裂合并法等。

（2） 基于區域之間灰度不連續的分割

篇（4）

醫學影像技術專業是隨著醫學影像學科和新設備的快速發展而建立的利用醫學影像設備獲取、處理和分析醫學影像信息，為臨床診斷和治療提供技術支持的新專業。目前國內各醫學院校對四年制醫學影像技術專業學生的畢業考核，在內容、項目上各有千秋，沒有統一的標準。以往傳統的理論筆試存在很多弊端， 這種考試重知識輕能力，只能檢驗學生掌握的理論知識，無法檢查學生的臨床實際操作能力，制約著學生綜合素質和創新能力的培養，阻礙了教育改革的深入和教學質量的提高[1]。

客觀結構化臨床考試（ objective structured clinical examination， OSCE） 概念始于1975 年，由英國Dundee大學的Harden 博士倡導，目前已在世界許多國家和地區廣為應用[ 2] 。近年來，國內有部分醫學院校采用了OSCE模式來評價醫學生或護理專業學生綜合應用基礎理論和操作技術的能力[3，4]。自2010年開始， 我院對醫學影像技術專業本科學生的畢業考核進行了全面的改革， 改變了傳統、單一的理論考試形式， 采取了OSCE 模式的綜合考核方式，取得良好的效果。

1 考核對象

考核對象為我院2010～ 2014 屆醫學影像技術專業本科學生。分別為2010 屆48人;2011屆30人;2012 屆33人;2013屆21人;2014 屆36人。其中男生91名、女生77名;年齡21～ 24歲，平均（ 22±0.8） 歲。所有學生都經過一年的臨床實踐學習并取得合格的實習成績，同時取得參加畢業考核資格。

2 考核方法

2.1考核內容與要求

第一部分：綜合筆試（時間120min）

綜合筆試由學校組織專家統一命題，采用100 分制，按40%納入畢業考核總成績。綜合筆試含基本理論考核（ 占60 分） 和病例分析（ 占40 分） 兩部分。

綜合考試的內容及要求如下： 基本理論考核主要由5 門主干基礎課―――醫學影像檢查技術學、x線攝影技術、醫學影像設備學、醫學影像診斷學、超聲診斷學組成，病例分析由1 例骨科病例和選做1 例相關專業病例組成。

第二部分：臨床實踐考核

畢業臨床實踐技能考核時間一般在學生實習結束返校后第2 周進行，采取三站式方法考核。臨床實踐技能考核按60%納入畢業考核成績。

第一站： X線片閱片（ 時間10 min， 占30分）：考試采用筆試，利用交互式閱片系統提供十個選擇題，內容為x線診斷病例，每個病例提供患者的一般情況，主訴，臨床表現，體征和必要的實驗室檢查，要求學生選擇最可能的診斷。

第二站：CT、MR片閱片（ 時間25 min， 占40分）：考試采用現場膠片閱片，考生根據膠片所見書寫診斷報告，提出可能診斷。

第三站：x線攝影擺放（時間5 min， 占30分）：選擇難易度相差不大的臨床常用X線攝影操作40題 ，采用抽簽制，每人抽選1 題。兩人一組，互為模擬病人，要求考生邊擺放邊講解，考官在考生進行操作時或操作后，提出相關問題。

2.2組織實施

每一站考核題目由教研室主任組織人員命題，實行考教分離?？脊儆筛鹘萄惺疫x派，要求為講師以上職稱，有豐富教學經驗的人員，我院教學部負責審核。理論考核和實踐考核第一站統一進行，第二、三站由學生抽選題目，每一站考核都安排2名考官，一名為主考官。學生則由教務干事及班干部組織，按抽簽順序參加考核。

2.3 成績評定

臨床技能學生每站考完后，考核教師當場給予打分。 X線片閱片滿分30分，18 分以上為合格;CT、MR片閱片滿分為40 分，24分以上為合格;x線攝影擺放滿分30分，18 分以上為合格;每站考核分數低于相應合格線者，須進行該站的補考，補考仍不合格者須補實習1～2 周后再行補考。第二次補考不通過者不予以畢業。每站考核成績之和便是學生臨床實踐技能最終考核得分。

3 討論

3.1促進了學生臨床技能的培養

經過連續五年實施多站式臨床技能考核，使學生在平時的學習、實習中更加重視臨床實踐操作，更加注重自己的動手操作能力培養。

3.2以“考”促“教”

通過分站考核，可以發現我們在臨床實踐教學方面的優勢和存在的不足。如我們充分利用設備齊全、師資力量雄厚的臨床技能模擬實驗室，加強對見習、實習生的臨床技能培訓，有效提高了他們的動手操能力;通過考核，我們發現學生理論知識方面存在不足，說明我們的理論教學還有待加強。

3.3 解決“一元化”的問題，形成“多元化”的模式

多站式考核改變以往一張試卷決定最終畢業成績的做法，客觀上改變了以往醫學教育多注重知識的傳授，忽略能力的培養做法。使學生由被動的應付考試，變為積極主動地獲取知識，靈活的運用所學的知識，對疾病錯綜復雜的臨床表現進行綜合分析，邏輯推理，鑒別診斷及臨床技能操作，充分發揮其主觀能動性和創造性。

經過對多站式考核不斷深入地研究和探索，我們將會建立一套符合專業目標和教學大綱的要求，遵循醫學影像學專業的特點及基本規律，將教學目的與考核內容、考核方式、考核途徑及考核原則等要素形成有機的組合，形成多層次、多功能、操作性強的結構系統。使其既符合國際醫學教育組織要求，又適合中國國情的醫學影像技術多站式考核模式。

參考文獻：

[1]白波， 李偉， 王家富. 高等醫學院校素質教育中的考試改革[ J].中國高等醫學教育， 2003（ 3） ： 15- 17.

篇（5）

【關鍵詞】 診斷顯像；圖像融合

0引言

醫學影像學是臨床診斷信息的重要來源之一. 根據醫學圖像所提供的信息內涵，可將醫學影像分為兩大類： 解剖結構圖像（CT， MRI， B超等）和功能圖像（SPECT， PET等）. 這兩類圖像各有其優缺點： 功能圖像分辨率較差，但它提供的臟器功能代謝信息是解剖圖像所不能替代的；解剖圖像以高分辨率提供了臟器的解剖形態信息（功能圖像無法提供臟器或病灶的解剖細節），但無法反映臟器的功能情況.

目前這兩類成像設備的研究都已取得了很大的進步，一方面，雙方都在逐步彌補自身弱點，如MR的功能成像開發以拓展其功能，SPECT， PET新型晶體開發以增強自身的空間分辨率；另一方面，雙方均在不斷地增強自身強項，如MR開發不同新型成像序列，CT的螺旋層數不斷增加，PET的晶體數目越來越多. 這使得各自圖像的空間分辨率和圖像質量有很大的提高，但由于成像原理不同所造成的圖像信息局限性，使得單獨使用某一類圖像的效果并不理想，且進展緩慢，往往事倍功半. 由于上述原因，醫學圖像融合技術應運而生［1］.

1圖像融合（image fusion）技術的內涵

圖像融合是指將多源信道所采集到的關于同一目標的圖像經過一定的圖像處理，提取各自信道的信息，最后綜合成同一圖像以供觀察或進一步處理［2］. 簡單來說，醫學圖像融合就是將解剖結構成像與功能成像兩種醫學成像的優點結合起來，為臨床提供更多、更準確的信息. 其最終結果是1＋1>2.

20世紀90年代以來，醫學圖像融合技術隨著計算機技術、通訊技術、傳感器技術、材料技術等的飛速發展而獲得重大發展，經歷了異機圖像融合和同機圖像融合兩個階段.

2異機圖像融合

2.1異機圖像融合的研究內容在同機融合顯像設備沒有出現以前，圖像融合的研究僅限于異機圖像融合. 最初其研究內容僅限于相同或不同成像模式（imaging modality）所得圖像經過必要的幾何變換，空間分辨率統一和位置匹配后，進行疊加獲得互補信息，增加信息量. 而現在，異機圖像融合的研究范圍包括： 圖像對位、融合圖像的顯示和分析，利用從對應解剖結構圖像（MRI， CT）獲取的先驗信息對發射型數據（SPECT， PET）做有效的衰減校正、數據重建等［3］.

2.2異機圖像融合的基本方法按圖像融合對象的來源可分為同類圖像融合（innermodality，如SPECTSPECT， CTCT等等）和異類圖像融合（intermodality，如SPECTCT， PETMRI， MRICT， MRB超等). 按圖像融合的分析方法可分為同一患者的圖像融合、不同患者間的圖像融合和患者圖像與模板圖像融合. 按圖像融合對象的獲取時間可分為短期圖像融合(如跟蹤腫瘤的發展情況時在1~3 mo內做的圖像進行融合)和長期圖像融合(如進行治療效果評估時進行的治療后2~3 a的圖像與治療后當時的圖像進行融合). 臨床工作人員根據自己的研究目的不斷設計出更多的融合方式.

2.3異機圖像融合的主要技術圖像融合的步驟大致為： 特征提取，設計誤差評估方法，對圖像數據進行處理使誤差最小，將變換后的圖像數據進行對位和綜合顯示，分析綜合數據. 其中對位技術是圖像融合的關鍵和難點［4］.

2.3.1特征提取特征提取可分為內部特征提取和外部特征提取內部特征主要是人體解剖結構特征，如顱骨、脊柱、胸骨、肋骨、關節；膈下軟組織，如脾、肝、腎等等. 外部特征是為進行融合處理而特制在兩幅圖像上均可見的體表標記物. 據文獻報道使用的外標志物有進行腦圖像融合的頭罩、牙環，胸部、腹部圖像融合采用的背帶，四肢圖像融合采用的支架，甚至顱骨嵌入螺釘等等. 采用內部特征的優點是不需要對患者做預處理，可進行多次融合方法分析，缺點是難以實現融合自動化處理，需要人工干預，融合的精確性往往與經驗有關. 外部特征的優點是特征明確，易于進行計算機自動處理，缺點是預處理復雜，并且由于而引起的臟器與體表標記之間的位移誤差難以避免.

2.3.2誤差評估方法常用的有基于相似度的誤差評估方法(以相似度最大為最優)和基于距離的誤差評估方法(以距離最小為最優).

2.3.3圖像處理圖像預處理： 對于有條件的圖像進行重新斷層分層(reslice)以確保圖像在空間分辨率和空間方位上的大體接近. 幾何變換： 主要包括尺度變換、平移、旋轉等.

2.3.4圖像的對位將處理好的圖像按誤差最小的原則進行對位. 按外部特征進行對位的方法以兩幅圖像上的特征點配準為對位成功. 按內部特征進行圖像對位法主要有兩種：圖像分割配準和像素特征配準［5］.

圖像分割配準法分為曲線法和表面法，在目前實際應用中較多采用. 因分割算法通常是半自動的，需人為參與，其配準的精度受限于分割的精度. 理論上此法可用于全身各部位的配準，但現在常用于神經系統成像和矯形外科成像. 曲線法是將一些具有幾何特征的線條（如脊線）或柵格提取出來進行配準. 但是，曲線法要求圖像有較高分辨率，以便提取幾何特征. 表面法的代表算法是“頭帽法”： 從一幅圖中提取一組輪廓點作為“帽子”，從另一幅圖中提取表面模型作為“頭”，然后使用Powell搜索算法（使帽點和頭表面間的距離平均平方和最小）來確定變換關系. 采用表面匹配技術可以對SPECT和PET的心臟圖像進行了對位融合.

表面配準算法不僅用于3D剛性（rigid）變換，而且可用于3D彈性（elastic）變換，從而為一些組織器官的配準，如心臟、肝臟、肺等，提供了可能性. 但這種方法與其他基于組織分割的算法一樣，配準精度受限于組織分割的精度. 近年來，由于分割算法的復雜程度降低、自動化程度提高以及斜面匹配技術在計算距離變換上的優勢，此法被普遍應用. 表面配準法主要應用于PETMR圖像的配準，由于SPECT圖像的邊界模糊，不宜使用此法. 像素特征配準法［6］： 像素特征配準法與其他內部特征配準方法不同之處在于，他是以圖像灰度為配準依據，不需要對圖像原始數據進行預歸納或預分割，其常用算法有主軸矩配準、全圖像信息配準和圖譜法配準. 主軸矩配準： 是將圖像灰度內容轉換為數量和方向的幾何表示. 目前大多是從零階及一階矩中計算出圖像的質心及主軸，再通過平移和旋轉使兩幅圖像的質心和主軸對齊，達到配準目的. 此法對于數據缺失比較敏感，細節丟失或形狀的病理性改變均會影響配準結果. 但此法實現了自動化，且十分快捷，易于移植，目前多用于粗配準. 全圖像信息配準： 是在配準全過程中使用全部圖像信息，使用的算法有區域相似性測量法、最大互信息法、相關法、聯合熵法、條件熵法等. 此方法適用性最廣，它不象其他內部特征法那樣需先進行灰度圖像的信息壓縮提取，而是在配準過程中利用所有可獲得的信息. 圖譜法： 用于患者間的圖像配準同一解剖結構的形狀、大小、位置都會因解剖和生理上的個體差異有很大不同，這就使患者間的圖像配準問題成為當今醫學圖像分析中的最大難題. 因此就要有一個詳細標記人體各個解剖位置的標準化圖譜. 用圖譜法對兩個患者的PET或MRI圖像進行比較時，首先把二者的圖像都映射到一個標準化的圖譜空間去，然后在此空間中進行比較. 使用內部特征定位不需外加定位裝置，但要求兩幅圖像要有相似結構或共同特征才可進行匹配. 定位的精確度是由具體的算法來決定的.

2.3.5融合數據的分析以某種算法將融合圖像數據綜合顯示并做定量分析. 有些影像學工作者提出了如融合圖像中像素CT值/SPECT計數等數值分析方法，但由于圖像融合技術研究時間較短，各種融合數據對臨床的指導意義有待進一步檢驗確定.

融合圖像有多種直觀的顯示方法. 常用的有斷層顯示法和三維顯示法. 融合圖像的顯示往往以某個圖像為基準，該圖像用灰度色階顯示，另一個圖像迭加在基準圖像上，用彩階顯示［7］： ① 斷層顯示法： 對于某些（得到原始數據）圖像融合，可以將融合的三維數據以橫斷面、冠狀面和矢狀面斷層圖像同步地顯示，便于觀察者進行診斷. 這是融合圖像最常用的顯示方法. 這種顯示要求觀察者對于圖像三維層面的特征有豐富的經驗； ② 三維顯示法： 將融合的三維數據以三維圖像的形式顯示使觀察者可更加直觀地觀察病灶的解剖位置，在外科手術設計和放療計劃制定中有重要的意義.

2.4異機圖像融合的現狀目前對于剛性組織的對位已基本解決，如腦部異機圖像融合［8］，而對于非剛性組織（如腹部）的對位有待進一步研究. 因此在圖像對位技術上目前尚未找到一種確保完全、通用、有效的方法.

3同機圖像融合

同機圖像融合是伴隨著同機顯像設備的發展而發展的. 1991年，Hasegawa等［9，10］人首先提出了同機圖像融合設備的設想. 1999年，通用電器公司(GE)推出了全球第一臺醫用同機圖像融合設備Hawkeye，它將XCT球管、探測器及放射性核素探頭裝在同一旋轉機架上，患者可同時進行CT和SPECT檢查. 得到的X線圖像不僅可以用來與SPECT圖像進行融合，還可以通過不同軟組織及骨骼對X線與γ光子的不同衰減比例因子，由CT值計算線性衰減系數，進行SPECT的衰減校正. 由于這一臺劃時代設備的出現，使得圖像融合技術發生了根本性的變化.

由于圖像融合設備顯像過程中，患者同時進行兩種不同的檢查，其變化由計算機精確控制，且不同顯像間的時間間隔非常短暫，從根本上解決了異機圖像融合中的最大難題：對位技術的準確性. 在CT與SPECT圖像融合的領域內，它具有了所有異機圖像融合的優勢，而且實現過程更為簡單，并廣泛應用于臨床醫學的各個領域［11］. 因此，這一設備從產生之日起，就對影像醫學特別是影像核醫學產生了革命性的影響. 目前已廣泛應用于國內、外影像醫學臨床診斷.

在Hawkeye之后，GE公司、西門子公司及飛利浦先后推出了第二代圖像融合設備： PET/CT［12］，其功能在Hawkeye基礎上更進一步，定位更加準確，診斷準確性進一步提高. 目前國內有此設備十余臺.

相比PET/CT，PET/MR的研究更加令影像醫學工作者期待. PET/MR除具有所有PET/CT的優點外，還可以提供更多的軟組織信息，其提供的組織信息可應用于高精度的PET圖像衰減校正，從而進一步提高圖像質量和空間分辨率. 目前，美國將PET晶體置于MR內部，已研制出一種新型的PET/MR，并已獲得了大鼠腦部同機融合圖像［13］，相信PET/MR很快將進入臨床.

4展望

總之，在醫學影像設備的發展中，功能圖像和解剖圖像的結合是一個發展趨勢，而圖像融合的潛力在于綜合處理應用這些成像設備所得信息以獲得新的有助于臨床診斷的信息［14］，在腫瘤的精確定位、癌癥的早期診斷和治療中發揮重要的作用. 隨著功能成像設備和解剖成像設備雜交技術的出現，圖像融合技術將得到進一步的發展，給臨床診斷帶來一場新的變革.

參考文獻

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［11］ Schillaci O. Functionalanatomical image fusion in neuroendocrine tumors ［J］. Cancer Biother Radiopharm， 2004;19:129-134.

篇（6）

 

醫學影像檢查技術是醫學影像技術專業教學的必修課程之一，它由多門學科交叉而形成，是探討和研究以及使用醫學影像設備對人體進行檢查的一門應用性很強的技術。本門課程主要包括：X線檢查技術、數字X線檢查技術、超聲檢查技術、影像核醫學檢查技術等，既包含部分醫學內容也包含物理、化學內容，是檢查疾病重要手段，在臨床醫學領域中起重要作用。

1.四位一體教學模式的建立

《醫學影像檢查技術》的教學核心是培養學生的應用能力，課程組建立的“預習式臨床見習－理論―實訓－實習”四位一體的新型教學模式，將教、學、做加以融合，學生需要掌握的理論知識在反復訓練中得以加強，使學生實踐動手能力在上述4個環節中得到提高。具體內容如下：

1.1預習式臨床見習：在普專影像技術專業學生開課的第二學年第一學期，將本專業學生分組去附屬醫院影像科室，進行臨床觀摩見習，提前接觸影像設備，提前接觸病人。見習半年后于第二學期初，開始課堂講授影像檢查技術的理論內容，完成了“先看后學再練習”的第一步，為下一步理論學習做好鋪墊。此教學方法我們稱之為“預習式臨床見習”。

1.2理論教學：采用現代的教育理念，運用多媒體教學手段，以問題為基礎，以學生為主體，以教師為主導，以理論教學為主線，在教學中為學生提供觀察和獨立思考的環境。充分利用附屬醫院及網絡中的各種影像臨床病例資源、多媒體教學片、電子圖片庫積極開展現代化教學。把部分理論課堂內容直接搬入到放射科、CT檢查室、MRI檢查室等科室去講授，實現“課堂與實訓地點一體化”。教師在教學過程中將放射技士（師）考試所要求掌握的內容貫穿其中教育學論文，滲透考試的題型及知識點，以提高學生在日后放射技士（師）考試中的應試能力。

1.3實訓教學：改革實訓環節，完善實踐教學體系。學生實踐能力的培養是醫學教育的重要日標[1]，專業實踐教學也是培養學生實際操作技能和綜合職業能力的關鍵[2]。采用“模擬臨床實訓”的教學模式。影像實訓中心有2個專業多媒體教室，4個先進的閱片室，3個X線檢查技術實訓室分別安裝有2臺200mA、1臺500mA國產X線機，1個胃腸造影實訓室并配有1臺X-TV及1個示教室，1個CT實訓室等，為學生實踐訓練提供了堅實的物質保障。實訓教學采用“學生操作教師輔導式”、“學生自己操作”、“綜合設計性實訓”等教學方法。在課程學時安排上,適當增加實踐性教學學時,保障學生動手時間,強化學生動手能力[3]。在理論及實訓課程結束之前2個月，組織學生進行崗前強化培訓，培訓的重點是針對臨床上常見的醫學影像檢查操作方法，以縮短學生與畢業實習的距離。

1.4畢業實習：第三學年，將學生安排到省內、外46所二級甲等以上實習醫院進行畢業綜合實習，進一步掌握各種醫學影像檢查方法的操作，培養學生的專業實踐能力和分析問題、解決問題的能力，以達到培養高素質技能性人才的要求。

2.四位一體教學內容的改革

隨著醫學影像設備的不斷更新，數字化X線機、CT機、彩超現已普及到許多基層醫療機構，MRI也廣泛用于縣級醫院。針對臨床實際的發展變化，《醫學影像檢查技術》課程體系和知識摘要求掌握的內容貫穿其中、滲透考試的題型及知識點，實施“課證融合”以提高學生在日后的放射技士（師）考試中的應試能力小論文。

在教學內容的組織與安排上，建立了《醫學影像檢查技術》的六大教學模塊，即第一模塊：X線檢查技術：重點進行攝影和技術及造影技術教學；數字X線攝影技術注重成像原理和影像后處理教學；數字減影血管造影技術注重攝影和減影設備及造影器材的教學。第二模塊：CT檢查技術：重點講述CT成像原理和CT掃描技術。第三模塊：MRI檢查技術：重點講述MRI成像原理和MRI掃描技術。第四模塊：影像核醫學檢查技術：重點講述核醫學成像原理和檢查技術。第五模塊：X線照片沖洗技術：重點講述照片人工沖洗技術、自動膠片沖洗技術和激光打印膠片技術及操作注意事項。第六模塊：放射診斷影像質量管理：著重從質量管理學的角度講述質量管理的意義。

3.四位一體教學考核內容的改革

采用“筆試+技能操作+平時作業+實踐報告”的綜合考評。實行嚴格的教考分離，通過測評，客觀公正地評價學生的專業基本理論知識，專業技術能力。加大實踐考核的權重，使其考核總分值與理論考試成績持平?？己藘热菀耘R床放射技士所應掌握的技術標準，考核學生的實際操作技能、臨床思維能力、解決實際問題的能力。

4.四位一體教學的師資隊伍建設

該課程組教師共20人，專職教師14人，兼職教師6人，專兼職教師比例7：3，“雙師型”比例占65%，專職教師中“雙師型”占95%，保障了技能型人才的培養。其中40歲以下的中青年教師10人，占50.0%，41-50歲的教師8人，占40.0%，50歲以上教師2人，占10.0%，教師后備力量充足，形成一支充滿活力、富有創新精神和現代教育理念的教師梯隊。通過高級人才的引進，青藍工程的培養不斷提高師資教學質量，使師資隊伍具有積極進取、開拓創新的精神和教育理念，不斷地創新意識，創新能力，創新方法，利用現代科學發展的新觀點、新知識、新技術和新成果對學生進行創新思維的訓練，以增強學生的創新意識，達到培養高素質應用型人才的目標。

5.四位一體教學改革的體會

“預習式臨床見習－理論―實訓－實習”四位一體創新教學模式的應用教育學論文，充分培養了學生的專業實踐能力、分析問題和解決問題的能力，熟練掌握各種影像技術的操作技能，畢業即可實現與職業崗位的“零距離”。該教學模式時刻以問題為基礎，以學生為中心，以就業為導向，以能力為本位，融知識教育與職業資格考證為一體。教學中采取學校與附院結合的方式，充分利用學校影像實訓中心及附屬醫院醫學影像科室的人力、設備等優勢，把部分理論課堂內容直接搬入到影像科室去講授，為學生實踐能力的培養提供了真實的學習場景,將理論教學與實踐教學課時比設計為：理論教學：實踐教學=4：5（實踐教學占總學時的56%），大大增加了實踐教學的比重，達到了突出學生技術應用能力培養的目的。經過多年來的教學實踐證明，改革后的《醫學影像檢查技術》課程取得了良好的教學效果，為社會輸送了大批理論水平扎實、技術業務精湛的高素質技能性畢業生。學生結業后能按教學大綱的內容要求，熟悉各種影像學檢查方法，獨立完成X線投照技術、CT檢查技術、照片沖洗及影像質量管理等技術，學生畢業后追蹤調查反饋均表明“學生的動手力強，基礎知識扎實”，普遍受到用人單位好評。教師隊伍建設得到提高，課程組教師進修3人次、又取得碩士學位2人，雙師比例達到100%。四位一體的新型教學模式，體現了高職高專辦學特色，圍繞著職業能力的培養，強化技能訓練，為基層醫院培養“用得上、留得住”的高素質技能性人才。

參考文獻

[1]張景玲．唐宇天．影響技能達標的元素及對策[M]．湖南科學技術出版社，1998:18-320

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篇（7）

一、引言

目前，醫學領域當中，數字醫學影像格式及其轉換方式的通用國際標準是DICOM，而本文所描述的是以DICOM為基礎，以PACS在臨床應用為前提的相關的文件格式及存儲方法。PACS是醫學圖像存儲及通訊系統的縮寫，它采用數字化的形式，對臨床應用的醫學圖像進行管理、傳送、存儲和顯示，它的特點非常明顯，顯示的圖像質量高、傳輸過程中無失真、速度快、可共享等[1]。網絡技術在醫療領域的不斷發展，國內的眾多醫院都開始或已經建立了自己的醫院管理信息系統，開展遠程合作醫療，由此引發了對PACS的迫切需求。然而，在互聯網環境下，如何快速、高效的存儲和引用醫學影像數據應用于臨床，是PACS要解決的一個重要的問題。

二、DICOM標準格式的醫學圖像

DICOM標準的醫學圖像主要是由兩個部分組成的，分別是文件頭和數據集[2]，可以從如下四方面的內容理解：

1）存儲服務類及相關信息：這部分主要的功能是在規定的標準框架下，將數據格式層的相關內容轉換成醫學圖像的專用信息。

2）DICOM文件格式：在DICOM格式的文件中，數據元素全部被封裝到一個文件里形成數據集合，在文件的前面，設置文件的原信息，其中包括文件頭、文件標識、組長度、元信息版本等一些相關信息，以此來表示文件為DICOM文件。

3）DICOM目錄信息：在DICOM中，文件之間的邏輯關系是由圖像之間的邏輯關系體現的，主要包括圖像IOD及檢查結果等信息，而定義這樣的關系是由DICOM標準中基本目錄信息對象實現的，而基本目錄信息又是由多個目錄實體構成的，目錄實體的內部包含1-N條目錄記錄，它們采用遞歸的方式依次引用下級目錄，主要包括4個方面的內容[3]：一、引用下級目錄；二、指向相關的IOD文件；三、可控記錄選擇的鍵值；四、同級目錄連接機制。

4）DICOM文件存儲標準：針對于各種不同的醫學影像設備所產生的不同格式的醫學影像文件，DICOM設置了完整的存儲歸檔機制，可以依據具體歸檔選取。

三、醫學圖像存儲

DICOM標準下的醫學影像數據具有分辨率高和海量的特點，所以，在PACS系統當中存儲將面臨巨大的壓力；同時，醫學圖像的臨床存取效率和數據安全可靠性也將成為一個重要的問題。為了解決上述問題，本文基于DICOM文件格式，提出一種分層存儲的方法，即在將醫學圖像存儲到數據庫時，按圖像的分辨率及拍攝部位的重要程度對其進行劃分。

1、分層次存儲的基本思想：相對于其它類型數據而言，醫學圖像數據數據量大、具有很強的規律性和關聯性，而醫學圖像的空間和灰度分辨率高、數據表示的重疊信息邊界不明顯且對比度不高，又使醫學圖像具有特殊性；然而，在整個的醫學圖像上醫生和患者感興趣的只有病癥局部信息，對其它部分的信息很少注意，因此，本文采用分層存儲的方法對醫學圖像進行存儲，也就是說在將醫學圖像存儲到數據庫時，按圖像的分辨率及拍攝部位的重要程度對其進行劃分；對于圖像中的病變區域，我們稱為“重點區域”，采用高質量的高保真無損壓縮，以保證圖像品質； 對非病變區域，我們稱為“非重點區域”進行高效壓縮，該部分以提高壓縮效率為主，這樣即突出圖像重點區域，同時又保證了整幅圖像的完整性。具體存儲時，將圖像庫劃分為基本圖像庫、縮略圖庫和標注圖庫，基本圖像庫存儲高分辨率的 DICOM圖像數據，縮略圖庫存儲低分辨率的縮略圖像，而標注圖庫存儲標注了的病變區域的圖像。

2、基本圖像庫：醫學影像數據從醫療設備上成像后，經過解析，也就是去除DICOM格式的信息部分，只保留圖像數據部分的內容[4]，然后存儲到基本圖像庫當中，從而建立起最初的基本醫學圖像數據庫， 但這樣的圖像存在格式不統一的問題，所以在后續的處理工作當中要利用圖像處理工具進行格式統一處理。

3、縮略圖庫：實際上，醫療設備上形成的醫學圖像數據，信息量是很大的，這樣的圖像數據在臨床應用時傳輸是很困難的，不能夠適應臨床應用對實時性的要求，因此建立醫學圖像的縮略預覽圖是十分必要的，它可以方便用戶在查看所需的圖像時，快速定位，提高訪問效率[5]。縮略圖采用低分辨率的小圖，是對基本圖像進行的微縮，在對基本圖像進行模糊化處理、重新采樣、重新銳化之后，將其設置為每個像素點有 4-8bit，最后得到的圖像存儲到縮略圖庫。

4、標注圖庫：醫學影像生成后，由相關的醫生在圖像上對病變區域進行標注，突出顯示出病變部分，然后將標注好的醫學圖像存儲到標注圖像庫中。

經過以上的分層存儲處理后，醫生和患者可以根據需要快速的從相應層次的數據庫當中檢索出想要的醫學影像數據，可有效的提高臨床應用效率。

四、總結

本文基于 DICOM格式的t學圖像，以臨床實際應用為依據，針對臨床應用時醫學圖像批量存儲以及利用效率低下問題，提出了按圖像分辨率及拍攝部位重要程度進行分層存儲的思想，并給出具體方法，以此為基礎，設計了一種DICOM醫學圖像的分層存儲管理數據庫系統的方案，本方案的提出，能在一定程度上解決醫學圖像存儲和利用效率低的問題，具有一定的實際意義。

參 考 文 獻

[1] 王英，基于DICOM標準的醫學圖像存儲與訪問的研究，醫療裝備，2005.

[2] 韓磊，基于DICOM的醫學圖像存儲模型設計與實現，計算機時代，2006.

篇（8）

多媒體教學是以多媒體計算機為核心的教學方式，它集聲音、圖像、文字、動畫等多種感覺刺激于一體，通過人機交互作用完成各種教學任務，實現教學過程與教學目標的優化。

（一）多媒體輔助英語教學的理論依據

建構主義學習理論認為，知識不是通過教師傳授得到的，而是學生自己建構的過程，是學習者在一定的情景即社會文化背景下，借助他人的幫助，利用必要的學習資料，通過新、舊知識經驗之間的、反復的、雙向的相互作用來形成自己的經驗結構。在此過程中一方面對當前信息的理解，需要以原有的知識經驗為基礎超越外部信息本身。同時，原有的知識經驗的應用，又不是簡單的提取和套用，是同化和順應兩方面的統一，即學生通過建構意義的方式而獲得知識。建構主義學習理論強調以學生為中心，它不僅要求學生由外部刺激的被動接受者、灌輸者轉變為信息加工主體，成為知識意義的主動建構者，而且要求教師由知識的傳授者、灌輸者轉變為學生主動建構意義的幫助者、促進者。這一理論徹底摒棄了以教師為中心，強調知識傳授，把學生當作知識灌輸對象的傳統教學模式，而要求建立符合信息社會要求的新的教學思想和教學模式。多媒體輔助英語教學順應了這一要求，充分利用網絡環境下提供的資源信息，對學生原有的英語認知結構進行“同化”與“順應”，并在其過程中使每個學生建立起各自的英語認知結構體系。建立在此學習理論基礎之上的多媒體輔助英語教學意義深遠。

（二）多媒體教學具有多方面的優越性

1.有利于促進教師教育觀念的更新

當今的教師絕大部分都是應試教育培養出來的。他們對傳統的教學方法駕輕就熟，“一支粉筆、一塊黑板、一張嘴巴”，始終是他們一成不變的教學手段。而作為現代教育技術――多媒體教學技術的出現和應用，使傳統的教師角色和教學模式受到了沖擊。這必然要求教師要更新教育觀念，樹立正確的教育觀、知識觀、人才觀。一方面要考慮當前科學技術的進步與發展對教育的影響，尤其是對學校的課程體系和教學模式的影響，同時必須處理好由此而引起的教學行為的變化、課程結構的重組、教學技能技巧的提高等一系列問題。多媒體的出現，使我們在英語教學過程中可以引用更為詳細的資料，有助于文章的理解，段落清晰，而且還可以引入聲音。另一方面，應根據社會不斷發展的需求與現代教育技術條件下的建構主義學習理論來設計教學的組織形式與選擇教學方法。

2.有利于提高課堂教學效率

教育改革的重點是優化課堂教學結構、提高課堂教學效率，向課堂45 分鐘要質量、要效益。傳統的課堂教學，教師展示知識的空間只是一塊容量有限的黑板，在有限的45 分鐘的教學時間內，教師不得不將很大一部分精力放在板演文字、繪畫等低效的勞動上。這樣的課堂教學往往呆板、僵化，缺乏生機與活力，效率不高。運用多媒體教學，可以將大量的教學信息預置在計算機內，隨時調用，任意切換，將相關的圖形、圖像生動、直觀地投影到屏幕上，學生可從視覺、聽覺多方面感受知識，加深對教學內容的理解。心理學研究表明，單純的視覺學習或聽覺學習，3 天后的遺忘率為50%～80% ，而將視聽結合起來學習，相同時間內的遺忘率僅為18% 。黑龍江大學外語部充分利用了多媒體，我們通過網絡給同學們留作業，同時學生們也可以在網上向老師提問。可見，運用多媒體教學可以大大增加信息接收量，縮短教學時間，提高教學效率。

3.能夠激發學生的學習熱情

課堂教學是實施素質教育的主戰場、主渠道，課外活動、個別輔導、家庭作業等僅是教學的輔助形式，是課堂教學的補充和延伸。固然，教給學生知識是課堂教學的重要任務之一，但我們不能僅僅停留在這個層面上，我們更要借助于知識教學培養學生熱愛學校、熱愛學習的情感，讓他們成為知識的發現者。從某種意義上講，激發學生的學習熱情比直接教給學生知識更重要。因為課堂教學不可能教給學生提供一生需要的知識，而主動求索和開拓進取的精神則會使學生終身受益。多媒體教學正是以其生動的表現形式，使課堂教學更具吸引力，從而提高學生的學習熱情的。特別是在課堂教學中超文本結構的使用，彌補了傳統的線性結構的缺陷，便于教師根據教學的實際效果對教材進行動態的組織和修改，更易于激發學生的學習積極性和主動性，提高教學質量。

由于多媒體教學具有以上傳統教學所無法比擬的優越性，所以贏得了廣大教師和學生的青睞。目前，多媒體教學，已經成為現代課堂教學的一種發展趨勢，它對課堂教學環境中的各種要素特別是對教師的角色轉換已產生了深刻的影響。

（三）多媒體課件在英語教學中的地位

在當前條件下，利用多媒體技術進行教學主要指集中計算機、錄像機、錄音機、投影儀、VCD教學軟件等多種媒體的特色功能于一體，自主設計與制作CAI 課件，由教師根據不同課型的要求，靈活機動地運用相關媒體組織教學，“上述多種媒體都是現代外語教學技術手段的有機組成部分”。

自從多媒體計算機問世以來，已經在外語教學中顯露出不凡的身手，占據了重要位置?！八梢詾檎Z言學習者提供一個良好的視覺、聽覺的交互式語言環境”。多媒體計算機的組合運用在提供語言操練和摹仿上起到了其他教學手段無法比擬的作用。目前，CAI 所用的教學軟件主要是作為根據教學目標設計的輔助教學手段的課件。一般來說，多媒體課件可適用于英語教學的以下情況：

（1）形象地呈現英語語用環境；

（2）進行交際英語課型的教學；

（3）進行縱、橫向比較的句型、語法等綜合課型的教學；

（4）在高職學生中針對英語學習相對弱勢群體的課堂教學。

二、教師角色轉換

―――多媒體教學的必然與應然

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二、實施過程與對策

1.明確藝術教育理念，開展普及工作

（1）根據藝術教育的總目標，把藝術教育作為一種思想，在學校各個環節和形式上體現素質教育的宗旨，構建一個“以美促德，以美益智”的藝術教育環境。同時，明確藝術教育要面向全體學生這一理念，為每一位學生提供藝術教育的機會，避免藝術教育的功利化、狹隘化，把藝術教育與其他幾方面教育一起形成合力，促進學生發展。

（2）完成課程設置：根據醫學院校的具體情況和特點，在教務部門的支持下，將藝術課程納入教學計劃，開設了音樂、美術、舞蹈、影視作品欣賞等理論課程和攝影、書法、樂器演奏、國標舞等實踐課程。首先把國內外的優秀藝術作品介紹給學生，使學生從藝術文化的發展中感悟世界的美、人生的美。其次，使學生了解和掌握基本藝術知識和技巧，在實踐中逐步提高藝術修養。

（3）開辟課外藝術活動場所：課外藝術活動既能展現校園文化風貌，又是促進學生藝術能力發展的重要環節，根據學生的興趣和需求，開辦了樂隊、舞蹈、攝影、繪畫、手工等藝術活動室，使學生每周有兩次機會按照自己的喜好進行藝術實踐。

2.深化藝術教育，提高藝術教育層次

（1）加強教學研究，提高教學質量：藝術課程除了要學習藝術知識和技巧本身，學生更要通過背景、文化，把握藝術所表述的本質和藝術的精神。所以，安排教學內容時，有目的地選擇優秀的藝術欣賞作品，合理擬訂審美教育計劃，有的放矢地提高審美高度和層次。

（2）明確科研方向：科研的目的是帶動教學的發展，所以藝術教育的科研工作不能只重視藝術理論的研究，要針對藝術教育在學生心理、情感、審美和創新能力的作用進行研究，大力挖掘教師潛力，積極申報高層次的研究課題，以取得教學與科研相結合的科研成果。

（3）在藝術實踐中檢驗藝術教育成果：在課外藝術實踐中以各類藝術節做契機，充分發揮社團作用，成立合唱隊、舞蹈隊、攝影、書畫協會，積極參加各級大型文藝演出與國家、省、市的藝術展演活動，在實踐中使學生的藝術技能得到提高、情感得到培養、人格得到升華。

3.促進藝術與專業教育的融合，發揮藝術教育的育人作用

學校教育中各個學科、各個環節乃至學校教育的全過程都蘊含著豐富的藝術因素，只有拓寬藝術教育途徑，才能提高學生的綜合審美能力。

（1）專業教學與藝術教學的融合：教學實踐中我們摸索出醫學院校的課程應將審美教育融入藝術教育的全過程，由原來的藝術審美延伸到醫學審美；由開設單純的藝術課程發展到與專業相結合的審美課程中。如開設音樂療法、醫學美術、形體儀態技能訓練等。在藝術與醫學結合的教學實際中，強化學生發現美、感受美的能力，激發學生創造美的能力，促使學生在專業領域內審美水平的提高。

（2）挖掘教師藝術潛能，發揮教師的主導作用：課堂教學離不開教師的主導作用，各個專業教師藝術素養的提高，會對學生的審美水準起到促進作用，因此，學校定期開辦藝術講座和藝術技能培訓班，開發教師的藝術潛質，使他們在教學中以美學的觀點、審美的眼光培養學生。

（3）校園藝術環境的建設：指校園的物質文化設施，如校園內部景觀設計、建筑物內部的裝飾設計等，其目的是為學生提供學習生活和發展的良好環境，它不僅反映學校的文化傳統和學習風氣，還可以反映學校所蘊藏的發展潛力和創造力，使學生從無意識接觸中獲得相關專業知識的滋潤和思維的啟迪，拓展了學生的學習空間。

轉貼于

三、取得的效果與分析

1.健康人格的提升：藝術教育實踐中發揮課堂教學的主渠道作用，欣賞課中憑借優秀的藝術作品所蘊含的廣泛思想內容、深刻的寓意和豐富的情感，給學生以美的享受與啟迪。這情感和意識上的觸動往往是構成人的美好性格的必要條件。有了美好性格，學生就會以對美好事物無比熱愛、對丑惡事物無比憎惡的審美態度去對待現實社會、人生、事業、親友、同志等。在課外活動中，讓學生在審美的環境中和親身的實踐中去感悟藝術作品所反映、描寫、刻畫和塑造的人物的高尚境界，看到生活美與藝術美標準的差距，從而對優秀作品中的人物或事物產生認同。這種認同反過來又會對學生產生巨大的激勵作用，激勵他們勇敢地面對生活中的困難和挫折，從而促進學生健康人格的形成。

2.審美能力的提高：無論是課堂教學、課外藝術實踐還是藝術環境的熏陶，都是通過具體、直觀、可感的美的形象，使學生在直接感知美的事物過程中充分展開想象，發揮創造，提高敏銳的發現美、感受美的能力，在美的品位與感悟中得到愉悅和理性的啟迪。另外，藝術活動中師生間能保持暢通的情感溝通，這種溝通和理解伴隨著豐富的情感體驗、感染學生，激感活動。強烈的情感活動形成巨大的動力，推動學生的想象和思考，以審美的態度對待人生、對待社會。

3.應用能力的提高：學生在藝術課程中獲得的藝術能力和經驗，使學生的生活變得豐富多彩，富有情趣，工作和學習變得更有效率和富有創造性

四、結論與建議

1.藝術教育的實踐使學生對美擁有了感受力、鑒賞力和創造力，情感得到一定程度的升華和凈化，促進了人格的完美。事實證明，藝術教育在培養學生方面起到了其他學科無可替代的作用。

2.藝術教育是一種生命教育，是提高審美而完善個人文化的品格教育。因此，它的教育是廣泛的，不能只局限在藝術文化范疇，而應進一步融合于藝術教育，與其他幾方面教育一起，促進學生的全面發展。

3.為促進藝術教育在學校的深入開展，領導應制訂政策，在教職工或學生考核中必須與藝術教育相聯系，從而引起學校各個方面的重視。

4.加強業務學習，提高教師的教學水平。

一個成功的教師，不僅是豐富知識的傳播者，更是學生精神世界的探尋者，教學中時刻把握學生心理特征和教學規律，運用高超的技藝、豐富的藝術、健康的內容，來激活學生的精神世界，促進學生情感的健康發展，提高教學效率。

參考文獻：

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【中圖分類號】G40-057 【文獻標識碼】A 【論文編號】1009—8097（2013）06—0107—05

引言

隨著移動計算技術、無線通訊技術和軟硬件技術的發展，特別是以手機為代表的移動設備的功能越來越強大，移動學習已經成為當前教育技術研究的熱點。E-Learning Guild組織最新的一項研究表明：移動設備被證明是世界上發展最快的技術產業，它正改變著人們思考、工作、交往的方式。移動技術的最新進展更是能夠讓用戶在任何時間、任何地點訪問信息，從而為人們的學習和生活帶來極大的便利。

我國正在建設學習型社會，《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》將到2020年基本形成學習型社會作為未來十年三大戰略目標之一，由此可以預見，在即將到來的學習型社會中，人們的學習將會更多地依賴網絡化學習資源。隨著“共建共享”理念深入人心，學習資源以驚人的速度持續增長，資源的數量不再是制約人們學習的主要因素。而讓開發的Web學習資源最大限度地適應各種性能各異的移動終端，在各種終端上最優化顯示，成為移動學習者的普遍要求，也是資源建設者們必須著力解決的問題。

一 移動智能終端對移動學習的影響

在世界許多國家，各種移動智能終端正在成為個人與社會鏈接的新型信息接入端口，而數量龐大的移動智能終端進一步促進了終端應用產業的發展，這其中就包括了對移動學習的推動。2012年，eLeaming Guild組織在《Mobile Learning：The Time Is Now》的報告中指出，越來越多的組織和機構意識到移動學習的重要性和優勢，并對2009年至2012年期間移動學習的開展情況、2012年開展移動學習過程中智能終端的使用情況分別進行了調查，結果顯示2009年有44，3%的人計劃進行移動學習，2012年這個數字已經增長到了65，7%，表明移動學習的人數在逐年大幅度增長。利用智能手機和平板電腦進行移動學習的人數分別占據各自使用人數的44，3%和40，3%，表明使用智能手機和平板電腦等移動智能終端進行移動學習的比例越來越高，投身到移動學習隊伍中的人數越來越多。如此高比例的人使用移動智能終端進行移動學習，其原因在于以下方面：

1 移動互聯網市場規模擴大

根據艾瑞咨詢統計數據顯示，2012年移動互聯網的市場規模達到393億，增長率達到97，5%。隨著智能手機為代表的移動智能終端的進一步普及，以及在互聯網細分領域中移動電子商務的爆發，2012年移動互聯網的增長會達到一個新的高度，預測增長率達到148%。在如此大規模的移動互聯網市場的驅動下，把移動學習資源與移動互聯網充分整合，更有利于學習資源的傳播與共享，使得移動學習的應用范圍更加廣泛。

2 移動智能終端發展迅猛

工信部電信研究院于2012年4月13日的《移動終端白皮書》中指出，2011年我國移動終端總出貨量已達4.55億部，其中包括智能手機和平板電腦在內的移動智能終端出貨量達1.1億部，超過此前歷年移動智能終端出貨量總和。隨著智能終端的普及，移動互聯網的網民增速也非常迅猛。2011年，移動互聯網網民的規模達到3.6億，趨勢預測到2016年移動互聯網用戶的規模將超出PC互聯網的網民規模。在移動智能終端和移動互聯網交替發展、相互促進勢頭的引領下，移動學習者將目光轉向移動智能終端是在情理之中，加之移動智能終端在移動學習中所擁有的得天獨厚的優勢，如屏幕尺寸大（與非智能移動終端相比）、便于攜帶、交互性強等，更加推動了移動學習向智能化方向發展。

3 適宜移動智能終端的學習資源日趨豐富

除了專門針對移動智能終端開發的學習資源，如App、教育應用軟件外，移動智能終端能夠適應多種學習資源。這種普適性不僅能夠充分利用現有的學習資源，而且可以節約資源制作成本。

由此可見，現階段移動學習的發展主要得益于這三方面因素：移動互聯網規模的擴大、移動智能終端的普及以及移動學習資源的豐富，三者缺一不可。由于移動學習資源是移動學習系統的核心，是對現有學習資源的一種補充，是開展一切移動學習活動的基礎，因此移動學習資源質量的高低直接決定了移動學習的成效。

二 傳統Web移動學習資源的特點及面臨的問題

目前常見的移動學習資源形式可以概括為以下幾種：短信/彩信、電子書、網頁（即Web學習資源）、微課程、網絡課程、智能交互課程以及教育游戲等，其中Web移動學習資源憑借其跨瀏覽器和跨平臺的特性廣受用戶好評。就連原蘋果公司CEO喬布斯在談到這個問題時也明確表達了他的觀點：雖然現階段原生應用程序給了用戶更好的體驗，但是Web才是應用程序的未來。由此可以看出，Web技術在程序開發和資源建設方面具有廣闊的前景和巨大的潛力。

傳統Web移動學習資源主要是面向PC機的桌面瀏覽器設計開發的，其特點主要有：（1）在內容選擇方面：為了從視、聽等多方面調動人們的感官接受信息，并能充分、準確、有效地呈現信息，Web頁面往往采用音頻、視頻、動畫等多媒體信息呈現形式；（2）在頁面布局方面：為了適應PC機的屏幕尺寸和分辨率，Web頁面通常采用兩欄式或三欄式布局；（3）在交互設計方面：用戶一般都是通過鼠標和鍵盤設備與Web界面進行交互。

然而由于移動智能終端在尺寸、分辨率以及交互方式等方面與PC機存在較大的差異（見表1），因此原先針對PC機設計的傳統Web移動學習資源，在很大程度上不適合移動智能終端使用，主要體現在以下4方面：

1 頁面大小不能匹配終端屏幕大小

目前主流PC機的分辨率都在1024*768以上，在設計頁面時寬度一般固定在1000像素左右，按鈕、廣告條幅等其他網頁元素都是基于這個寬度進行設計的。而移動終端的屏幕分辨率相對較小，大多處于480*800-960*640之間。如果使用移動終端來呈現，那么頁面必然會被裁切，不能顯示完整的內容。此時，用戶必須通過縮放和移動來顯示被裁切的部分，直接影響用戶的使用效果和滿意度。

2 頁面布局不能自適應調整

由于移動智能終端屏幕分辨率紛繁復雜，尺寸類別大小各異，定向類型橫豎兼容。因此，要求所呈現的學習資源在布局上要相對靈活，能夠針對屏幕進行自適應調整。否則，在顯示過程中將會出現混亂的頁面布局，極大地降低了移動學習資源的質量。傳統的Web學習資源的兩欄式或三欄式布局，結構相對穩定，符合用戶的認知心理和行為方式，能夠提高PC機用戶的閱讀效率，但卻不適合移動終端用戶的體驗。

3 頁面交互元素不適宣手指觸摸

在觸屏移動設備中，主要通過手指與界面進行交互操作。比起傳統的鼠標指針，手指觸控方式需要的目標作用區域更大。然而傳統的Web學習資源在設計過程中卻沒有考慮到這一點，因此增加了移動終端用戶的使用難度。

4 頁面多媒體呈現形式受到制約

眾所周知，Web是一種超媒體，是在超文本環境下的多媒體綜合。因此，傳統的Web學習資源在內容方面已經從文本擴展到圖形、圖像、動畫、視頻和聲音等多種媒介形式。而對于移動終端而言，設計者除了要選擇合適的媒介形式來呈現學習資源外，還要考慮帶寬的限制和終端設備的性能。由于無線網絡速度慢、穩定性差、傳輸較大數據時容易造成學習的中斷，從而影響學習的效果和效率。因此從這個角度而言，傳統的Web學習資源已經不再適合在移動終端呈現了。

三 響應式Web移動學習資源技術支持及設計原則

為了解決傳統Web學習資源在移動智能終端上呈現時出現的上述問題，使用戶能夠獲得與PC機的桌面端一致的用戶體驗，最直接的方法就是為不同尺寸和分辨率的設備制作特定的頁面。而電子產品的“摩爾定律”表明，隨著時間的推移會有更多的移動設備投入市場。如果為每種設備都制作特定的頁面，將會耗費巨大的人力和物力，并造成資源的重復建設。人們期待的是只做一個網站或一套頁面，既能適合桌面大尺寸屏幕，同時也可以適合各種不同移動設備的小尺寸屏幕。

滿足人們期待的是利用響應式Web設計（Responsive WebDesign）。響應式Web設計是EthanMarcotte在2010年5月份提出的一個概念，其內容的核心是一個網站或網頁能夠兼容多個終端——而不是為每個終端定制一個特定的版本。它的設計理念是：頁面的設計與開發應當根據用戶行為以及設備環境（系統平臺、屏幕尺寸、屏幕定向等）進行相應的響應和調整。這樣，人們就不必為不斷到來的新設備做專門的版本設計和開發了。

1 支持移動學習資源“響應式”的新技術

響應式Web移動學習資源的設計與開發是新課題，主要有三大支撐技術——彈性布局、媒體查詢和液態圖片。

（1）一切以彈性為基礎

所謂彈性布局就是不對瀏覽器的寬度作任何設定，即非固定式布局，因而能優雅地適應不論是水平式的還是豎直式的終端設備。然而，無論是固定式還是非固定式布局，都要依賴其原本的媒介環境來設計，而彈性布局只能很好地適應普通PC機顯示屏。因此，所謂的彈性布局其實也并非那樣彈性，但它是進行一切響應式設計的基礎。如果沒有彈性布局，那么后續的響應式Web設計工作將無法進行。只有在彈性布局的基礎上再嵌入各種基于互聯網標準的其他技術，才能更好地適應不同媒介的呈現。

（2）引入媒介查詢

媒介查詢是響應式設計的核心，它根據條件告訴瀏覽器如何為指定寬度的視圖渲染頁面。媒介查詢使我們不僅能針對某些特定的設備類型，還能夠對呈現設計的設備物理特性進行檢驗。例如，隨著移動WebKit的普及，媒介查詢已經成為一項很常用的技巧，用以向iOS、Android及其他移動系統提供定制的樣式表。具體方法是在鏈接樣式表的媒介屬性中加上這樣一個查詢語句：。這個語句中包含兩個部分：①媒介類別——屏幕（screen）；②括號中的查詢內容，包括具體需要檢驗的媒介特性——最大設備寬度（max-device-width），以及緊跟其后的目標數值480px。代碼本身可以很好地說明工作機制：當屏幕寬度不超過480px，則加載layout，css樣式表；否則，該樣式表將被忽略。另外，不僅可以把媒介查詢放置在鏈接中，還可以用“@media”方法在CSS樣式表內進行媒介查詢：@media screen and（max-device-width：480px）{float：none；）。以上使用的兩種媒介查詢方式，其效果是相同的：一旦設備通過媒介查詢的檢驗，相關的CSS樣式表即被附加到源碼上。

（3）讓圖片“流動”起來

響應式Web設計的思路中，圖片如何顯示是一個至關重要的問題。有很多同比縮放圖片的技術，其中有不少是簡單易行的，如使用CSS的max-width屬性：img{max-width：100%；）。只要沒有另外規定圖片的具體寬度，頁面上所有的圖片就會以其原始寬度進行加載，除非其容器可視部分的寬度小于圖片的原始寬度。上面的代碼確保圖片最大的寬度不會超過瀏覽器窗口或是其容器可視部分的寬度，所以當窗口或容器的可視部分開始變窄時，圖片的最大寬度值也會相應的減小，圖片本身永遠不會被容器邊緣隱藏和覆蓋。這種做法就好像把圖片比作液體一樣，能夠自由“流動”，液態圖片也由此得來。

2 響應式Web移動學習資源設計原則

美國交互媒體設計大師Rob Flaherty在他的Design垤The Well-Tempered Web文章中就響應式Web設計的一系列問題給出了一些建議，在此基礎上，本文結合作者的Web開發經驗，提出在響應式Web設計中要遵循的四大原則：

（1）彈性化原則

彈性布局是進行一切響應式Web設計的前提，在此基礎上再引入媒介查詢的功能，根據不同的設備對內容、圖片和布局進行相應的調整與優化，讓頁面更加“彈性化”。

（2）觸控優先原則

易于手指觸摸的按鈕同樣易于鼠標點擊，但反之則不然。因此為了使界面能夠適用于更多的平臺環境，設計師應該在觸控優先原則的基礎上將原始的設計方案進行微調，最終達到一種折中的狀態，即既適合手指觸摸又適合鼠標點擊。

（3）宏觀性原則

俗話說“盡早測試，經常測試”。在響應式Web開發過程中，設計人員每一階段都要在多種瀏覽器和不同尺寸屏幕中進行測試，以盡早發現問題。

（4）移動優先原則

從移動端開始產品的設計工作，能夠讓設計人員關注到對用戶來說什么才是真正的問題。同時要特別留意那些不具備跨平臺能力的交互形式，其中最常見的一個問題就是觸屏設備通常無法支持傳統設備當中的鼠標懸停狀態。

四 響應式Web移動學習資源設計實例

為了更加深入地研究響應式Web移動學習資源的設計過程，文章以陳琳教授的國家精品教材、國家級規劃教材——《數字影像技術》為內容參照，運用以上三大支撐技術來進行“數字攝影”專題網站的設計與開發。眾所周知，Web學習資源主要是在Web上進行信息傳播的系統實體，內容、結構與界面是其核心所在。因此，根據學習資源設計的基本原則和Web學習資源的特點，我們將設計過程概括為以下兩大部分：

1 內容設計

移動學習資源的學習內容與教學目標、教學對象、教學設計方案的選擇等方面有關，設計者必須根據學習者本身的特性和教學目標進行學習資源的內容結構設計。《數字影像技術》作為高等學校教育技術專業以及美術、設計、廣告、印刷、醫學影像、新聞等專業攝影及相關課程教材，針對的多是高校學生、專業攝影人員等成人學者。因而，在進行響應式Web移動學習資源設計時，必須考慮相關學習者的學習特點和認知特性，在此基礎上才能進行內容的選取和設計。從一般意義上講，成人學習者的特性包括學習者認知風格多樣、元認知能力強、有較強烈的學習動機、對學習內容與學習進度的個性化要求程度高等方面。因此，在內容選取時要做到：全面、科學的把握教材的重點，準確、精煉的提煉研究的難點，深入淺出的表達原理、技法，最終達到理論與實踐、知識與能力、技術與藝術等多樣化的統一。

為了能達到這三方面的統一，在內容安排上除了介紹關于攝影方面的理論知識外，還要進行關于加工創意的闡釋；除了介紹相關攝影的技術技法外，還要進行關于拍攝藝術方面的指導等等。因此網站的內容主要包括：數字照相機、拍攝技術、拍攝藝術、加工創意、專題攝影、專家博客、開放資源和課程學習等。

2 界面布局設計

界面布局設計是對頁面的空間進行分割的設計，包括對導航、按鈕、圖片、文字等內容的位置進行設計。友好的界面布局主要體現在布局合理和響應式布局這兩方面。所謂布局合理，是指運用美學構圖中的形式美規律，即對稱、平衡、黃金分割、對比、多樣統一和變化，結合光影、色彩、影調等輔助手段，對網頁設計元素及內容進行合理布局，使網頁形式富有節奏感并且圖文并茂，符合學習者的認知規律和審美特點。在本設計中，為了突出布局的合理性，采用圖片和文本搭配的方式來均衡整體布局；針對學習資源使用的人群特點來選取恰當的呈現風格；根據視覺的主次關系來安排網站內容的布局方式等等。這是從宏觀層面進行的界面布局，而微觀層面的界面布局只能依靠響應式布局來實現了。

響應式布局是在彈性布局的基礎上，結合媒介查詢的功能實現的。常用的彈性布局模式主要有靈活網格模式和垂直列表模式。所謂靈活網格模式主要依賴靈活的柵格和液態圖片來實現，隨著分辨率的不斷縮小，內容的顯示方式是隨著某列的內容依次往下排，而柵格或圖片的大小也可以靈活變動，如圖1所示。而垂直列表模式是以多列開始，以單列結束，當屏幕尺寸變小時，列內容會依次往下，從而使柵格和圖片的大小基本保持不變，如圖2所示?？紤]到專題網站內容的豐富性，因此本設計選擇靈活網格模式來進行彈性布局。

篇（11）

對創新能力的認識，國內外的專家學者有著不同的研究定義，一直未能達成共識。美國心理學家斯騰伯格認為，“創造力是智力、知識、思維風格、人格、動機和環境6種因素相互作用的結果”［1］。我國學者劉丹對創新能力做出了如下定義:“創新能力是根據一定目的，運用一切已知信息，在產生出某種新穎、獨特、有社會或個人價值的成果活動中所表現出來的綜合能力?！惫P者認為，創新能力不應該只是一個方面的定義，它應該分為內外兩個部分。從內部因素來講，創新能力是人類開拓精神的一種，通過系統化的知識架構，將信息歸納為生產實踐的手段，并將其轉化成為社會生產成果的一種綜合能力。其中包括創新理念、創新思維以及創新手段三個方面。從外部因素來講，得有使創新能力存在并得以發展的基礎，這個基礎主要指鼓勵創新的社會環境和科學技術基礎，即創新的社會基礎和科學基礎?？萍紕撔乱晕镔|世界作為實現的主體或平臺，它植根于客觀上的實際需求和可能性條件，來源于現實生活。人類的創新能力都是圍繞物質的客觀實在性來培養和發掘的?？萍紕撔轮黧w認識客體并改造客體的活動，必須遵循客觀規律，按客觀規律進行科技創新。正如馬克思所說，“宇宙的一切現象，不論是由人手創造的，還是由物理學的一般規律引起的，都不是真正的新創造，而只有物質的形態變化”［2］。人與其他生物最大的差別就是具有自覺的創新能力。在創新能力的促進下，人自身的其他能力得到提升并形成一種強大的綜合力，進而推動人的生命活動呈現出一個持續的變革、更新和創造的過程。人在人化自然過程發現自然界的某種有用物并使其成“資源”并產生經濟價值。通過人類活動實現自然資源、人工資源的生產和占有。人的素質和潛能的提高，是科技創新能夠實現的關鍵?？萍紕撔禄顒硬皇侵貜偷纳a實踐活動，它需要最大限度地調動和激發創新主體的創造力，在科技創新過程中使人的本質全面呈現。科技創新活動是富有探索性和開拓精神的活動。科技創新成果展現出科技創新主體的綜合能力?？萍紕撔鲁晒侨说谋举|力量的凝結，是創新主體各種本質力量的對象化和物化的產物，它既真實地反映了創新主體的創新能力，也全面地、系統地展現了創新主體的各種本質力量。因而，科技創新不是自然而然產生的，而是在客觀事物不能適應和滿足人們需求時，人的主觀能動性得以充分發揮并遵循和利用客觀規律對舊事物進行改造、改進的結果。

二、藝術教育與科技創新的相關性

(一)藝術教育與科技創新的辯證統一

藝術教育是美育的一項重要內容，通過各種形式的藝術教育對學生的審美思維進行培養，以達到提高其藝術水平和審美力的目的?？茖W與藝術就像是硬幣的兩面，即科學中有藝術，藝術中有科學。藝術的熏陶能影響智力開發、集合想象力、啟迪創造力，從而推動科學前行;同時科學的發展也為藝術開拓了更為廣闊的空間，因此，科學與藝術是密不可分的?！叭宋木袷侨祟悓θ耸赖奶角蠛吞幚砣耸阑顒拥睦硐雰r值追求和行為規范的集中表征，以追求真善美等崇高的價值理想為核心，以人自身的全面發展為終極目的?！保?］人文精神是整個人類文化的最根本精神，或者說是整個文化生活的內在靈魂，是人類對未知世界的探索活動及其成果在精神上的沉淀和升華?？萍际抢硇运季S和解決人類實際問題的藝術，藝術是人類想象力的靈動創造。科技追求慧與用，藝術追求美，科技探尋自然規律，藝術感受世界形象。科技和藝術的共同基礎是人類的創造力，追求的目標是真理普遍性、成果永恒性、意義深遠性，二者之間并不存在不可逾越的鴻溝?？萍寂c藝術的交流互動，理性、感性、悟性的匯通互補，有利于大學生提升創新能力、增強對世界整體的立體認識。藝術教育的目的就是使受教育者具備基本藝術素養，促進其全面發展，發揮出自身能力，包括培養激發其邏輯思維能力、形象思維能力等。而科技創新須依靠邏輯思維、形象思維的激發與互補，從大跨度聯想中得到啟迪，再用嚴密的邏輯加以驗證。因此，藝術教育與科技創新是辯證統一的。

(二)藝術教育與科技創新統一的內在邏輯關系

“人文活動和創新能力都是用感性認識作用于客觀存在的行為活動，兩者通過感性思維模式，認識和改造客觀世界?！保?］審美是審美個體將對美的感性構成能力作用于客觀世界，認識和改造客觀世界。創新能力則是將人類對科學的認知顯像成為客觀存在，并對其進行認知表達和實踐的一種方式。兩者都是以感性的構成能力能動地認識、改造世界。審美活動與創新思維在內部構成形式上具有邏輯統一關系，都是由感性認識激發靈感，進而產生對客觀事物的認識，然后為了實現某一特定的社會目標，將意識轉化成為客觀存在，并作用于生產實踐。因此，二者在內部構成形式上具有邏輯統一關系。藝術教育注重形象化的認知模式，其核心是直覺，通過直覺的第一印象感悟，然后再真實地展現對美的認知。創新思維也依賴于第一印象的直覺感受。直覺在科技創新活動中起到源的作用，與審美意識一樣，直覺的感性認識往往是來自于人類的現實生活，因而具有真實性、形象化的特征。豐富的社會生活和生活感觸的直覺是美和科學誕生的前提條件。因而，藝術教育和創新思維都依賴于直覺，且統一于直覺。創新思維是創新的源泉，為人類提供思維觀點、科學知識、價值取向、行為規范、行動計劃和未來預見等，是人的活動和物質生產的自覺性、主動性、創造性，是增強實踐目的有效性的重要條件。創新能力是對新的挑戰作出創造性應答的能力。創新能力的形成源自創新思維的養成，創新能力的培養，源自創新思維的培養，創新思維是創新活動的前提和基礎，創新思維的培養是創新型人才培養的核心。創新能力的提高有利于創新思維的延伸與發散，為創新思維的發展提供保障。因此，兩者密切相關且相互促進。

三、加強和改進藝術教育工作，培養理工科大學生科技創新能力

(一)重視藝術教育的價值與功能，加強藝術教育工作

藝術教育是學校教育不可缺少的重要組成部分。重理輕文的觀念，阻礙了文理兼容、相互滲透的綜合素質教育理念的貫徹落實，導致許多高校的藝術教育呈現出“瘸腳現象”。因此，高校的藝術教育應在加強對自身內在價值認知的同時，也要重視其外在功能，即藝術教育對教育的基礎作用。藝術教育機構是發展藝術教育的保障。高校首先應在思想上重視藝術教育，將藝術教育工作納入學校發展規劃和年度工作計劃，并制定相應的規章制度;其次在行動上，要建立一支專門的專業化藝術教育管理隊伍，并設立專門管理機構來規劃、督導和組織藝術教育的教研活動，將藝術教育工作落到實處。

(二)完善課程設置，加強藝術教育與其他學科教育之間的互動

高校要實現藝術教育計劃就應該加強藝術教育與其他學科教育之間的互動。高校在學科建設過程中，應將藝術教育與其他學科教育相結合，使其成為一個完整的教育系統，使不同學科實現教育資源的優化整合和資源共享。加強藝術課程綜合化的合理設置。首先，要完善藝術學科的課程設置;其次，要注重交叉學科的課程設置，拓寬學生的思路和視野，依據因材施教的原則，在有限的課時內，依據學生自身的認知特點和課程間的邏輯關系，實現課程的綜合化設置;再次，要依據“精選內容、發展能力、提高素質”的原則實現課程綜合化的設置。通過完善課程設置，實現資源共享，有助于理工科大學生獲得更多學習藝術知識的機會，從而開闊其視野，豐富其科研生活，進而激發其普及和傳播科技知識的積極性和主動性;有助于合理配置教師資源，最大限度地實現師資的優化配置。“促進藝術教育與科技教育的交叉與互動，能實現客觀世界的真善美，有助于人精神活動的知情意與人類的知識體系中科學、倫理學、美學有機結合，從而有利于高校培養出人文精神濃、科學精神厚、創新意識強、創造能力高的優秀大學生?！保?］

(三)構建新型的藝術教育體系

構建新型的藝術教育體系是加強和改進高校美育工作的一項重要內容。新型的藝術教育體系應注重兩個方面，一是將藝術教育貫穿于整個課堂教學，二是實現整個教育過程的藝術化。

(四)改革傳統的藝術教育方法和評價方式