肖 寒 程敬海 李 鵬
(上海健康醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)影像學(xué)院,上海 201318)
課程整合的理論最早可以追溯到19世紀(jì)赫爾巴特提出的統(tǒng)覺(jué)論[1],他認(rèn)為應(yīng)該將支離破碎的教學(xué)內(nèi)容加以整合,以利于完整人格的形成。從現(xiàn)代教育的觀點(diǎn)來(lái)看,課程整合就是根據(jù)人才培養(yǎng)的需要,進(jìn)行門(mén)類(lèi)歸并、內(nèi)容梳理和統(tǒng)整、教學(xué)方法的革新等,實(shí)現(xiàn)課程的系統(tǒng)集成和重構(gòu)[2]。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,社會(huì)需求的多樣化更需要復(fù)合型、創(chuàng)新型的人才[3]。因此傳統(tǒng)的課程有必要進(jìn)行有機(jī)的整理合并,通過(guò)整合課程來(lái)全方位提高人才的素質(zhì)[4]。
上海健康醫(yī)學(xué)院在多個(gè)專(zhuān)業(yè)中開(kāi)設(shè)了“醫(yī)學(xué)圖像處理”課程,如醫(yī)學(xué)影像技術(shù)、放射治療技術(shù)、醫(yī)療設(shè)備應(yīng)用技術(shù)等專(zhuān)業(yè)。課程組的教師結(jié)合多年在此課程中的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)與實(shí)踐,在學(xué)院多個(gè)教研室的支持下,對(duì)“醫(yī)學(xué)圖像處理”課程進(jìn)行了整合開(kāi)發(fā)。本文就該整合課程的教學(xué)實(shí)踐與體會(huì),以及教學(xué)中遇到的一些問(wèn)題進(jìn)行探討,旨在為同行提供一些借鑒。
“醫(yī)學(xué)圖像處理”是醫(yī)學(xué)影像相關(guān)各專(zhuān)業(yè)本科生的一門(mén)專(zhuān)業(yè)必修課程,通過(guò)課程學(xué)習(xí)能夠掌握數(shù)字圖像的基本概念、了解常見(jiàn)的圖像處理算法,能夠在圖像工作站上對(duì)醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行處理,同時(shí)了解醫(yī)學(xué)圖像DICOM格式和PACS網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)配置,并對(duì)圖像三維重建、分割、配準(zhǔn)、融合等技術(shù)有初步了解,為后續(xù)高層次的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。
為了實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo),課程組以原有的“醫(yī)學(xué)圖像處理”課程為主體,將“工程數(shù)學(xué)”“醫(yī)學(xué)信息學(xué)”“醫(yī)學(xué)影像診斷學(xué)”等三門(mén)課程的部分內(nèi)容進(jìn)行篩選后,加入到“醫(yī)學(xué)圖像處理”課程中,然后對(duì)課程所有內(nèi)容進(jìn)行重新組織和設(shè)計(jì),整合成一門(mén)全新的“醫(yī)學(xué)圖像處理”課程。課程整合有多種形式,如專(zhuān)題綜合式,模塊關(guān)聯(lián)式、主題嵌入式、學(xué)科融合式等[5]。課程組選擇了學(xué)科融合式對(duì)“醫(yī)學(xué)圖像處理”課程進(jìn)行整合。該課程涉及多個(gè)領(lǐng)域,有復(fù)變函數(shù)、線性代數(shù)等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)領(lǐng)域,也有影像診斷等醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,還有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)圖像等信息領(lǐng)域,通過(guò)各不同學(xué)科的融合,統(tǒng)一構(gòu)造在圖像處理的知識(shí)與技能的主線上,讓學(xué)生視域拓展的同時(shí),破除了知識(shí)結(jié)構(gòu)的碎片化,通過(guò)學(xué)科的關(guān)聯(lián)提高了學(xué)生的綜合應(yīng)用能力[6]。
2.1 課程目標(biāo)的調(diào)研 “醫(yī)學(xué)圖像處理”課程在整合之前,課程組對(duì)課程的總體目標(biāo)進(jìn)行了充分的調(diào)研。雖然該課程已經(jīng)開(kāi)設(shè)并講授了多年,但是課程組認(rèn)為到專(zhuān)業(yè)目標(biāo)崗位第一線去調(diào)研仍然很有必要。結(jié)合我?!搬t(yī)工并舉”的辦學(xué)特點(diǎn),我們確定了調(diào)研的對(duì)象為醫(yī)院放射科一線技師、醫(yī)療器械安裝工程師、醫(yī)療器械維修工程師等崗位的往屆畢業(yè)生。我們通過(guò)發(fā)放問(wèn)卷、電話訪談、見(jiàn)面訪談等形式展開(kāi)調(diào)研,試圖弄清楚學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)“醫(yī)學(xué)圖像處理”課程,到底應(yīng)該掌握哪些知識(shí)和技能。
調(diào)研結(jié)果匯總與篩選后,共采集到有效樣本數(shù)95份,其中放射技師樣本40份,安裝工程師樣本25份,維修工程師樣本30份。表1列出了三類(lèi)不同崗位人員調(diào)研結(jié)果分析的匯總情況。能夠看出,三類(lèi)人員都認(rèn)為醫(yī)學(xué)圖像處理基本概念、常見(jiàn)的圖像處理算法和圖像增強(qiáng)算法等非常必要(均為65%以上);頻域變換、圖像分割、圖像配準(zhǔn)與融合等有一定的必要(60%~40%);圖像的壓縮編碼等沒(méi)有必要(10%以下)。出乎意料的是,對(duì)于圖像三維重建、DICOM標(biāo)準(zhǔn)、PACS網(wǎng)絡(luò)等認(rèn)為很有必要(超過(guò)80%)。課程組經(jīng)過(guò)集體討論后最終確定了整合后的課程目標(biāo)。
表1 課程目標(biāo)調(diào)研匯總結(jié)果 (%)
2.2 課程整合門(mén)類(lèi)的確定 根據(jù)課程目標(biāo),課程組將知識(shí)與技能大類(lèi)與目前學(xué)院開(kāi)設(shè)的課程進(jìn)行對(duì)應(yīng),以尋求課程整合的門(mén)類(lèi)。數(shù)字圖像的基本概念、線性變換等基本算法和圖像增強(qiáng)等屬于原有“醫(yī)學(xué)圖像處理”課程內(nèi)容。圖像頻域變換需要用到復(fù)變函數(shù)、線性代數(shù)等數(shù)學(xué)知識(shí),課程組經(jīng)過(guò)商定將“工程數(shù)學(xué)”整合到課程中。DICOM標(biāo)準(zhǔn)和PACS網(wǎng)絡(luò)的配置等屬于“醫(yī)學(xué)信息學(xué)”的內(nèi)容,也將這門(mén)課程整合進(jìn)來(lái)。最后圖像三維重建、分割、配準(zhǔn)和融合等,需要一定的影像診斷知識(shí),課程組商定將“醫(yī)學(xué)影像診斷學(xué)”的部分內(nèi)容也加入到課程中。最終確定了以原有的“醫(yī)學(xué)圖像處理”課程為主體,將“工程數(shù)學(xué)”“醫(yī)學(xué)信息學(xué)”“醫(yī)學(xué)影像診斷學(xué)”等三門(mén)課程的部分內(nèi)容整合到新課程中的方案。
2.3 課程內(nèi)容的重構(gòu)與設(shè)計(jì) 整合后的課程包含多個(gè)學(xué)科門(mén)類(lèi),但是作為一門(mén)完整的課程,其內(nèi)容需要具備系統(tǒng)性和嚴(yán)密的邏輯性。課程組經(jīng)過(guò)多次討論,對(duì)整合后的課程內(nèi)容進(jìn)行認(rèn)真分析,理清了各知識(shí)要點(diǎn)在認(rèn)知和學(xué)習(xí)中的邏輯先后次序,對(duì)理論內(nèi)容和實(shí)訓(xùn)內(nèi)容進(jìn)行重構(gòu)與設(shè)計(jì)。最終確定的知識(shí)與技能結(jié)構(gòu)大類(lèi)如表2所示。
表2 課程知識(shí)與技能結(jié)構(gòu)大類(lèi)
2.4 教學(xué)資源的開(kāi)發(fā) 課程組根據(jù)重構(gòu)后的課程內(nèi)容,編寫(xiě)了教學(xué)大綱。因?yàn)樯婕岸鄠€(gè)學(xué)科,經(jīng)過(guò)多次討論后統(tǒng)稿并最終定稿,形成了統(tǒng)一的授課標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過(guò)課程組全體老師的共同努力,編寫(xiě)了校本教材和配套的實(shí)訓(xùn)手冊(cè),對(duì)整合后的課程內(nèi)容進(jìn)行了有機(jī)的融合,避免了讓學(xué)生同一門(mén)課中使用多本教材的尷尬。實(shí)訓(xùn)條件方面充分利用了學(xué)院現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)機(jī)房和PACS系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)室,并增購(gòu)了圖像三維處理軟件系統(tǒng)。
整合后的“醫(yī)學(xué)圖像處理”課程開(kāi)設(shè)在醫(yī)學(xué)影像技術(shù)、放射治療技術(shù)、醫(yī)療設(shè)備應(yīng)用技術(shù)等專(zhuān)業(yè)的第三學(xué)年第二學(xué)期。整個(gè)課程一共64學(xué)時(shí)。學(xué)院配備了不同學(xué)科的共5名教師授課,其中高級(jí)職稱(chēng)教師2人,博士學(xué)位教師4人。課程實(shí)訓(xùn)使用學(xué)院計(jì)算機(jī)機(jī)房、PACS實(shí)訓(xùn)室、X線DR實(shí)訓(xùn)室等多個(gè)實(shí)訓(xùn)場(chǎng)所。課程的考核采用理論考核與實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目考核結(jié)合的形式,兩種考核形式各占50%。
課程經(jīng)過(guò)整合后,教學(xué)效果得到明顯的提升。對(duì)已經(jīng)授課的二屆學(xué)生進(jìn)行滿意度調(diào)查后發(fā)現(xiàn),有70%的學(xué)生認(rèn)為整合后的課程內(nèi)容銜接很好,有系統(tǒng)性,20%的學(xué)生認(rèn)為好。大多數(shù)學(xué)生覺(jué)得整合后的課程更有整體性,能夠?qū)D像處理相關(guān)的知識(shí)與技能串起來(lái),更便于理解和接受,提高了學(xué)習(xí)的效率。
在“醫(yī)學(xué)圖像處理”整合課程的教學(xué)和開(kāi)發(fā)過(guò)程中,也發(fā)現(xiàn)有一些問(wèn)題需要注意。第一,在整合的課程內(nèi)容選取上,不能求“全”。課程雖然是由多學(xué)科的不同課程整合在一起,但畢竟是一門(mén)課程,應(yīng)該以某一門(mén)課程作為主線,其他加入的課程為主線課程服務(wù),而且加入的內(nèi)容也要經(jīng)過(guò)篩選,有所取舍。第二,整合課程需要校本自編教材的支持。因?yàn)檎虾笳n程涉及多個(gè)學(xué)科,授課內(nèi)容也經(jīng)過(guò)重構(gòu)和設(shè)計(jì),教學(xué)時(shí)需要使用一本統(tǒng)一的教材,不能讓學(xué)生在不同學(xué)科內(nèi)容時(shí)使用不同的教材,學(xué)生會(huì)覺(jué)得無(wú)所適從。第三,教學(xué)中不同教師之間要注意授課內(nèi)容的銜接。整合后的課程因?yàn)樯婕岸鄠€(gè)學(xué)科,讓某一位教師來(lái)承擔(dān)整個(gè)課程的教學(xué)比較困難,不同教師授課時(shí)應(yīng)該意識(shí)到是在講授同一門(mén)課程,要注意授課內(nèi)容的前后關(guān)聯(lián)。