医学影像技术导论范文

时间:2024-01-26 15:54:25

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医学影像技术导论

篇1

在社会发展的大趋势下,社会对于广告策划、多媒体技术、影视技术、后期处理等相关人才的需求越来越大,然而,目前的毕业生往往很难适应工作岗位的相关要求和技能,这就造成企业对毕业生的不满意,毕业生难以找到工作的问题,这种问题的改变就需要人才培养结构的变化,针对教学方法、教学模式、教学目标作出改革,真正的为社会输送专业技能型人才。

目前我们的影视多媒体教学工作中教学大纲表现较为落后,由于信息时展瞬息万变,旧的教材已经难以适应现代社会的发展,并且教材的局限性本来对学生的限制就较为严重,很多学生对学习提不起兴趣,另外,在教学实用性上,很多高校的教学只停留在课堂授课的阶段,实用性也仅限于在学校机房的几个课时的学习和联系,这种情况下就容易造成学生对于相关专业知识的理解只停留在表层,对于问题的解决能力几乎为零,完全没有创新意识和实践能力。在教学中,很多教师没有充分意识到影视多媒体技术专业与其他专业的不同,采取的是一样的授课模式,这种模式可能在其他的专业课程中取得过良好的教学效果,但是针对影视多媒体技术的教学反而效果较差,最后由于扩招的问题,学生质量参差不齐,这种情况下,教师没有针对学生的特点分层次教学,就容易造成学生专业能力掌握较差,较少的实践、不科学的教育方式、一锅端的教育方法都会对影视多媒体技术的教学效果造成影响,在对影视多媒体技术的分析和多方面讨论之后,经过一些院校的试验,以实践为导向的教育方式能够很好的引导学生理论结合实践,并且获得了良好的教育效果,是值得完善和推广的一种教育方式。

二、影视多媒体教学以实践为导向的教学应用

所谓的以实践为导向也可以理解为以实用技能为导向,所谓的实用技能是指人类能够在社会生活中利用的有效技能,通俗来讲就是学生毕业进入工作状态之后能否很快的适应工作岗位,这种以实践为导向的教育是目前高校发展的一个重要而有效的方式,但是在发展中我们需要注意以下几点问题。

1、以知识为基础

虽然实践作为整个教育的导向,但是不可忽视的是知识是实践的基础,知识的应用能力是技能形成的主要推动力,所以前期的理论知识也是不可忽视的,在理论知识的学习中我们需要注意的是课程设置体系的优化,在课程体系的相关设置中需要坚持以适应社会经济发展需要,从实际出发,保留自身特色的原则,在基础课程的设置中要突出重点,避免引起学生的反感情绪,例如美术基础、摄像理论等课程的开设能够让学生对多媒体技术有一个初步的了解,对整个影视多媒体专业有一个框架式的学习和认知,还能够在学习过程中受到艺术的熏陶,奠定了知识的积累,为后期的实践内容打下良好的基础。

2、教学方法的优化

在以实践为导向的影视多媒体技术教学中,实践是贯穿于整个教学方法中的,在教学过程中要以作品为基本的载体,把教学、学习、实践融入到课堂教育中来,在学生的学习中培养其实践能力和创造能力,对于各类核心课程要注重实训课课时的安排,在实训课中,教师既是教师同时也是引导者和策划者,学生在实训课程中通过对已有知识的利用完成一个或者多个项目,在教学过程中教师可以根据项目分成阶段,例如可以分为讲解阶段,实施阶段,评估阶段和优化阶段,通过讲解让学生了解需要的理论知识,通过学生的自主实施对理论知识吸收和融合,在项目结束之后教师通过简短的评估对学生的项目完成情况作出评价,让学生了解到自己的问题和优势所在,最后让学生根据教师的评估做出修改和完善,同时也是一个巩固的过程,在这个过程中以实践为导向,引导学生自主思考自主设计,全面参与,在参与的过程中磨练了自己的团队协调能力,管理能力和面对问题,解决问题的能力,最重要的是,除了实践能力之外也是对学生创造性的培养和开发。

3、实训基地和企业参与

由于影视多媒体技术的自身特点,就需要学校除了实训课程之外还要安排真正的项目参与,实训基地的建设可以根据学校的经济情况和综合水平来选择,通过实训基地的建设来实现学生对于项目的参与,学校没有足够的能力建立实训基地的可以吸收校外资源,寻求一些相关企业的赞助,形成校企合作的模式,在这种模式下让学生真正的参与到影视多媒体的制作和后期中来,摆脱学生的身份,从项目参与者的角度来提升自己的能力和专业技能。这种实训基地和企业的参与能够为学生毕业后进入工作岗位提供一个很好的经验,为其今后的工作打下良好的基础。

4、创新教学实践活动

篇2

中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1009-3044(2012)05-1137-02

Summary of Key Information Technology and its Applications in Smart Healthcare

ZHU Rong, ZHAO Li-ping, GONG Xun-wei, LI Yong-gang

(Dept. of Mathematics Physics and Information Engineering, Jiaxing University, Jiaxing 314001, China)

Abstract: The development of Smart Healthcare can not be achieved without the current rapid development of intelligent information processing technology. In this paper, we summarize and outlook the key information technology from the aspects of information collection technology, pre-processing information technology, information storage and transmission technology and information mining and decision technology ,which being used in the five stages of hospital information systems.

Key words: smart healthcare; information technology; summary

实现智慧的“健康管理”――智慧医疗”是当今卫生事业发展的必然趋势。IBM提出的“智慧医疗”是指利用先进的信息化技术,从而改善疾病预防、诊断和研究,并最终让医疗生态圈的各个组成部分受益[1]。李包罗教授认为,“智慧医疗“应通过信息技术的辅助,当病人或健康人随时随地需要获得相应医疗服务时,都应该非常容易、便捷地获取到医疗服务环境,对于每个患者都应得到公平的医疗服务[2]。“智慧医疗”源于“智慧地球“,尽管有着不同的诠释,但不容质疑的是,”智慧医疗“建立在当前信息化技术的基础上。而医院信息系统建设是实现“智慧医疗”的基石。信息技术在医院信息系统建设中不仅促进了自身的发展,也进一步推动了医学科学技术的变革与发展。本文对医院信息系统建设中信息化技术及其应用进行综述。

1信息处理技术在“智慧医疗”中的应用

美国专家把医院信息系统建设分为五个阶段:数据的收集、电子病历、医疗参谋、医疗协调以及完全智能化[2]。在当前”智慧城市“规划之年,我国很多城市都提出了当地”智慧医疗“建设方案,其实质就是不同程度地实现这五个阶段。信息化技术从处理流程来分,主要包括信息采集技术、信息预处理技术、信息存储与传输技术、信息挖掘与决策技术。而医院信息系统建设本身也是一个信息系统,本质上也就是具有对数据和信息的采集、处理、存储、传输、分析与决策的功能。图1给出了信息处理技术在“智慧医疗”中的应用。在下面的小节中详细给出具体技术的简介与在医院信息系统建设的应用。

图1信息处理技术在“智慧医疗”中的应用

1.1信息采集技术

信息采集是指获取原始数据的过程。原始数据是所有信息化系统的源头或基础。随着信息采集技术的发展,系统信息采集的方法与手段不断多样化与先进化。除了传统的各种形式的磁卡、IC卡、条形码、键盘录入等方式,信息采集还可以通过电子标签和传感器和各种大型自动化仪器设备输出端(如图像)来完成。RFID电子标签是一种把天线和IC封装到塑料基片上得新型无源电子 卡片,具有数据存储量大、无线无源、小巧轻便、使用寿命长、防水、防磁和安全防伪等特点。通过RFID电子标签,可以给医院所有的医疗资源,从医院的所有工作人员、医疗设备、药品乃至病人或健康人,提供身份标识,同时可以从流程上进行定位、跟踪,从而提高管理效率并减少人为操作失误。如iCabiNET[3]方案采用智能RFID包装技术来记录药丸的使用情况。随着电子技术的不断进步,传感器作为机器感知物质世界的“感觉器官”,可以感知热、力、光、电、声、位移等信号,为医院信息系统提供原始的信息。传感器节点形式多种多样,有腕带式[4],臂袋式、胸带式、夹克式。文献[5]设计了一种夹克式传感器,用来检测新生儿健康情况。

1.2信息预处理技术

通过各种方式采集到的信息一般需要通过处理或者进一步加工,从而使得信息更加有意义,继而进行存储、传输或者进一步分析。信息预处理技术主要分为信息标准化以及信息融合技术。信息标准化是实现跨区域医疗参谋与医疗协调的关键。近年来,卫生部加大了医疗信息标准化工作的投入力度。如2008年3月份启动的《卫生监督信息基础数据集标准》研究和《具名健康档案基本数据集标准》的研究。2009年启动的《医学数字成像和通信(DICOM)标准V3.0》等7项标准研制工作,2011年已启动《基于电子病历的医院信息平台技术规范》等108项标准研制工作[6]。为止,医学影像通信标准DICOM3、医疗信息交换标准HL7、集成规范IHE以及电子病历、电子健康档案评价标准等,都已经引起业界研究和遵循。除了标准化工作,数据融合技术[6]可以将多种数据或信息进行处理,从而获取高效且符合用户需求的数据。很多医疗应用中只关心监测结果,并不需要收集大量原始数据,数据融合可以有效地处理该类问题。

1.3信息存储、传输技术

越来越多样化与先进的信息采集技术,使得获取的数据也变得多样化、复杂化、海量化。医疗信息存储、传输技术主要包括无线技术(与前面传感器结合起来的无线传感网技术)、数据压缩技术等。无线传感网由大量传感器节点通过无线通信方式,具有数据实时采集、信息共享与存储传输的功能。无线传感网因其便携性、不可见性、易部署性、自组织性和扩展性等优点,在智慧医疗中有着广泛的应用形式,具体可参考文献[7]。另一方面,在远程医疗服务中,需要传送大量的图片以及视频音频信息。这些数据具有数量多,容量大等特点。目前,在医疗图片压缩方面,医疗系统一般采用JPEG2000的压缩方式,与JPEG相比不仅支持感兴趣区压缩,并且具有更高的压缩比。在医学影像方面,一般采用PACS(picture Aarchiving and communication system,影像传输及存档系统)来处理[8-9]。PACS具有容量大、信息保存时间长,安全性高等特点。PACS的建立对医学影像的管理和疾病诊断具有重要意义,不仅可以节省医疗成本,还有利于实现无胶片化的电子化医学影像管理,实现医学数据共享,提高医院的工作效率和诊断水平[6]。

1.4信息挖掘、决策技术

医院信息系统在运行中产生了大量数据,可以开发数据中所隐含的知识和规律,更好地为患者诊疗提供服务,为管理提供科学的决策。而数据挖掘技术[10-11]是从大量的数据中筛选出隐含的、可信的、新颖的、有效的信息处理的过程,对医院的日常工作可以提供更完善的信息支持和决策辅助。如文献[12]将数据挖掘的因子分析法应用到消化系统疾病患者医疗费用分析中。文献[13]将关联规则应用到在医疗投诉资料分析中。另一方面,医疗决策系统可以结合机器学习中的神经网络、遗传算法、支持向量机分类器等新方法。如文献[14]设计了一种基于BP神经网络的医疗诊断专家系统,利用专家先验知识和神经网络的数值推理、自学习能力,对疾病进行分析处理,从而使得诊断自动化、可靠准确。伴随着人工智能和各种新技术的发展,未来医疗决策支持系统除了支持机器学习中新技术外,还将与数据库、多媒体技术与网络技术相结合[6]。

2结束语

本文从信息处理流程的角度,对“智慧医疗”在医院信息系统建设五个阶段中关键信息技术及其应用进行总结与展望。可以看出,当前的先进信息技术推动了“智慧医疗”的发展,使得医疗信息化工作“数字化、标准化、集成化、自动化、智能化”。

参考文献:

[1]李海阳.IBM智慧医疗伴随新医改启程[J].中国数字医学,2009,4(5):57-59.

[2]曹剑峰,范启勇.漫谈“智慧医疗”[J].上海信息化,2011(3):26-28.

[3] Sibreeht B,Chen W,Feijs L,et al.Smart Jacket Design for Neonatal Monitoring with Wearable Sensors[C]//Sixth International Workshop on Wearable and Implantable Body Sensor Networks.California: IEEE Computer Society,2009:162-167.

[4] Lee Youngbum,Lee Byungwoo,Lee Myoungho.Wearable Sensor Glove Based on Conducting Fabric Using Electrodernml Activity and Pulse Wave Sensors for e-Health Application[J].Telemedicine and e-Health,2010,16(2):209-217.

[5] Lopez-nores M,Pazos-arias J J,Garciaduque J,et al.Monitoring medicine intake in the networked home:the iCabiNET solution[C]//Second International Conference on Pervasive Computing Technologies for Healthcare.Tempere:IEEE,2008:116-117.

[6]李书章,健.数字化医院建设理念与实践[M].北京:人民军医出版社.2011.

[7]陈钰,王捷,刘仲明.无线传感网在智慧医疗护理中的应用[J].医疗卫生装备.2011,32(5):73-75.

[8]仇建云,桂朝伟,唐晓薇,等.PACS系统的关键技术及应用[J].中国医学装备,2011,8(9):31-33.

[9]赵京晓,张传友,周晓峰.PACS系统在医院的应用[J].计算机光盘软件与应用,2011,15:36.

[10] Tan Pang-Ning,Steinbach M,Kumar V.数据挖掘导论[M].范明,范宏建,译.北京:人民邮电出版社,2011:7-15.

[11]韩家炜,堪博.数据挖掘:概念与技术[M].2版.范明,孟小峰,译.北京:机械工业出版社,2011:1-20.

篇3

关键词:

慕课;医学教育;改革;探索

一、研究背景

越来越多的人将现在我们所处的时代称之为网络时代(Web时代),其最主要的特点就是网络越来越多的深入到我们的生活中。我们每天通过互联网进行互动,了解彼此的信息,或者在闲暇时候进行娱乐,这已经变成我们的一种生活习惯。而作为与我们息息相关的教育,也受到了互联网的青睐,各种在线教育视频网站,网络公开课也已经渐渐深入我们的教育和学习中。自从2012年之后,人们往往将这种线上教学模式称之为“MOOC”(MassiveOpenOnlineCourse),音译过来就是“慕课”。

二、慕课在医学教育教学改革中的作用

慕课在医学教育教学改革中的作用主要体现在其可以通过使用计算机多媒体技术以及远程通信技术,从而能够有效地实现医生对于医学信息的远程采集、创术、处理以及查询,从而有效的达到异地疾病的诊治、医学远程教育、卫生保健以及医疗信息资源的共享等目标。利用慕课涉及到的远程医学教育主要有病理学、皮肤病学、内科学、外科学、精神病学、牙科学、医学影像以及咨询和会诊、手术示教等学科。慕课是医学院高等院校的毕业生走向医疗卫生岗位后终身学习知识的一个方便途径,也是医学终身教育的一个重要的组成部分,更是我国医务人员进行不断的学习、探索和更新专业知识的有效途径。

三、不同领域的应用和探索

慕课作为一种较为新潮的教育方法,受到了世界各国教育界的青睐和认可,也为我国医学教育改革和发展带来了很大的机遇。我们从不同的角度和领域来审视它给我国医疗领域制度变革、诊疗水平提升、就医条件改善,尤其是医学人才培养方面带来的优势。

(一)远程医学教育领域纵观国内外医学慕课的发展进度,从实际应用上来说,国际上发达国家已经有了较为明显的进步。中国因远程教育起步比较晚,慕课尚存在着体系不成型、医学教育理论不完备以及远程医学教育资源配置的不合理等缺陷,使得现在慕课在我国还处于课堂搬家、黑板搬家、书本搬家以及形式缺乏创意等状况,还存在老师和学生之间缺乏互动和交流、学习较为被动以及不注重效果等等,这使得慕课跟传统教育模式相差不大,并没有完全体现现代网络普及慕课的信息化所带来的进步和创新。

(二)临床医学模式领域医学教育模式多种多样,各有优缺点,但是这些模式跟慕课在类型和功能上有着很大的差异和区别,特别在远程教育环境下,其差异更为突出。现在,对慕课医学教育技能培训的主要模式包括:带徒模式、器官系统模式、问题学习模式以及临床表现模式等,这些模式既相互独立,又交叉渗透,其主要的功能和目的就是使学习者能尽快地接触临床知识、掌握临床技能和培养沟通能力。

(三)临床技能培训领域本文的重点是阐述慕课在临床技能培训方面的重要性,从临床技能培训的角度来考察远程医学教育的实际应用意义。现有医学临床教学模式主要是采用行为主义来学习理论指导,然后对医学生进行技能方面的培训,过于强调现在临床带教老师的作用,忽略了医学生作为学习主体的作用,而将临床技能培训视为一个教学行为模仿和修正的过程,故影响了临床技能训练的有效性。慕课在医学教育中的应用并不是一个简单的模仿和修正的过程,而是一个如何构建认知的过程。主要是在临床带教老师的指导下,通过老师提供示范,学生主动构建自己的知识体系,因此需要充分发挥示范老师的主观能动性,也要充分体现学生在学习过程中的主动地位。由于现有的临床技能培训实践机会较为缺乏,临床能力培养缺乏序贯性,而现有的临床教学训练大多以音频和视频的模拟技术作为基础,同时一对一的操作,这就大大限制了学习者的参与范围和其积极性。慕课可通过网络技术,使用三维重建技术,建立人体器官的各个模型,为医学生学习提供较为形象的三维模型;并且为真实的手术训练提供一定的技术保障,还可以充分发挥临床技能培训的交互以及协同作用。鉴于目前临床技能培训方面主要还是采用传统的外科医生培养方式、虚拟手术培训和计算机仿真培训等方式,慕课传授医学技术的方法并没有得以推广使用。

四、总结

由于现代通信以及网络技术的快速发展,在医学教育领域,我国传统的医学教育模式已经受到了新的挑战,不管是在医学教育还是临床见习或者实习方面,其主要的方式、方法、手段和技能培训等方面均已经远远落后于现代医学教育发展的需求。本研究主要针对我国现有的远程医学教育的特点,结合现代医学教育的实际需求,系统分析了现代医学教育、医学教育模式以及临床技能培训等方面的进退得失,将相关的医学教育理论进行重新梳理,从不同的理论视角提出了慕课在我国远程医学教育技能培训中发挥的重要作用,从而为我国广大的医学工作者提供了一套行之有效的医学教育培训方法,也为我国利用网络慕课来进行医学教育改革进行了有益的探索。

参考文献:

[1]陈玉琨,田爱丽.慕课与翻转课堂导论[M].上海:华东师范大学出版社,2014.

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一、研究背景

越来越多的人将现在我们所处的时代称之为网络时代(Web时代),其最主要的特点就是网络越来越多的深入到我们的生活中。我们每天通过互联网进行互动,了解彼此的信息,或者在闲暇时候进行娱乐,这已经变成我们的一种生活习惯。而作为与我们息息相关的教育,也受到了互联网的青睐,各种在线教育视频网站,网络公开课也已经渐渐深入我们的教育和学习中。自从2012年之后,人们往往将这种线上教学模式称之为“MOOC”(MassiveOpenOnlineCourse),音译过来就是“慕课”。

二、慕课在医学教育教学改革中的作用

慕课在医学教育教学改革中的作用主要体现在其可以通过使用计算机多媒体技术以及远程通信技术,从而能够有效地实现医生对于医学信息的远程采集、创术、处理以及查询,从而有效的达到异地疾病的诊治、医学远程教育、卫生保健以及医疗信息资源的共享等目标。利用慕课涉及到的远程医学教育主要有病理学、皮肤病学、内科学、外科学、精神病学、牙科学、医学影像以及咨询和会诊、手术示教等学科。慕课是医学院高等院校的毕业生走向医疗卫生岗位后终身学习知识的一个方便途径,也是医学终身教育的一个重要的组成部分,更是我国医务人员进行不断的学习、探索和更新专业知识的有效途径。三、不同领域的应用和探索慕课作为一种较为新潮的教育方法,受到了世界各国教育界的青睐和认可,也为我国医学教育改革和发展带来了很大的机遇。我们从不同的角度和领域来审视它给我国医疗领域制度变革、诊疗水平提升、就医条件改善,尤其是医学人才培养方面带来的优势。

(一)远程医学教育领域

纵观国内外医学慕课的发展进度,从实际应用上来说,国际上发达国家已经有了较为明显的进步。中国因远程教育起步比较晚,慕课尚存在着体系不成型、医学教育理论不完备以及远程医学教育资源配置的不合理等缺陷,使得现在慕课在我国还处于课堂搬家、黑板搬家、书本搬家以及形式缺乏创意等状况,还存在老师和学生之间缺乏互动和交流、学习较为被动以及不注重效果等等,这使得慕课跟传统教育模式相差不大,并没有完全体现现代网络普及慕课的信息化所带来的进步和创新。

(二)临床医学模式领域

医学教育模式多种多样,各有优缺点,但是这些模式跟慕课在类型和功能上有着很大的差异和区别,特别在远程教育环境下,其差异更为突出。现在,对慕课医学教育技能培训的主要模式包括:带徒模式、器官系统模式、问题学习模式以及临床表现模式等,这些模式既相互独立,又交叉渗透,其主要的功能和目的就是使学习者能尽快地接触临床知识、掌握临床技能和培养沟通能力。

(三)临床技能培训领域

本文的重点是阐述慕课在临床技能培训方面的重要性,从临床技能培训的角度来考察远程医学教育的实际应用意义。现有医学临床教学模式主要是采用行为主义来学习理论指导,然后对医学生进行技能方面的培训,过于强调现在临床带教老师的作用,忽略了医学生作为学习主体的作用,而将临床技能培训视为一个教学行为模仿和修正的过程,故影响了临床技能训练的有效性。慕课在医学教育中的应用并不是一个简单的模仿和修正的过程,而是一个如何构建认知的过程。主要是在临床带教老师的指导下,通过老师提供示范,学生主动构建自己的知识体系,因此需要充分发挥示范老师的主观能动性,也要充分体现学生在学习过程中的主动地位。由于现有的临床技能培训实践机会较为缺乏,临床能力培养缺乏序贯性,而现有的临床教学训练大多以音频和视频的模拟技术作为基础,同时一对一的操作,这就大大限制了学习者的参与范围和其积极性。慕课可通过网络技术,使用三维重建技术,建立人体器官的各个模型,为医学生学习提供较为形象的三维模型;并且为真实的手术训练提供一定的技术保障,还可以充分发挥临床技能培训的交互以及协同作用。鉴于目前临床技能培训方面主要还是采用传统的外科医生培养方式、虚拟手术培训和计算机仿真培训等方式,慕课传授医学技术的方法并没有得以推广使用。

四、总结

由于现代通信以及网络技术的快速发展,在医学教育领域,我国传统的医学教育模式已经受到了新的挑战,不管是在医学教育还是临床见习或者实习方面,其主要的方式、方法、手段和技能培训等方面均已经远远落后于现代医学教育发展的需求。本研究主要针对我国现有的远程医学教育的特点,结合现代医学教育的实际需求,系统分析了现代医学教育、医学教育模式以及临床技能培训等方面的进退得失,将相关的医学教育理论进行重新梳理,从不同的理论视角提出了慕课在我国远程医学教育技能培训中发挥的重要作用,从而为我国广大的医学工作者提供了一套行之有效的医学教育培训方法,也为我国利用网络慕课来进行医学教育改革进行了有益的探索。

参考文献:

[1]陈玉琨,田爱丽.慕课与翻转课堂导论[M].上海:华东师范大学出版社,2014.

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0 引言

原子物理学是物理学专业的一门重要的专业基础必修课,是继力学、热学、光学和电磁学之后的最后一门普通物理课程。原子物理学是普通物理的重要组成部分,它属于近代物理[1]。原子物理学包括原子物理、原子核物理和粒子物理[2]。原子物理学是20世纪随着量子力学的发展而发展起来的,至今,原子物理学的许多问题仍然是科学研究的前沿问题。原子物理学是现代科学技术的基础,是连接经典物理与现代物理的桥梁。学好原子物理学能为后继的量子力学、固体物理等课程打下坚实的理论基础。因此,学好原子物理学具有十分重要的意义。本文根据近几年原子物理学教学实践,分析了教学现状,在教学内容、教学方法上对原子物理学教学进行了研究和实践。

1 原子物理学教学现状

首先,原子物理学知识抽象、难懂,没有清晰的物理图像。原子物理学是研究原子的结构、运动规律及相互作用的一门科学。其研究的物质结构介于分子和原子核之间,线度约为10-10米,用肉眼是根本无法直接观察的,只能在头脑中想象。学生在学习的过程中普遍反映知识很抽象,摸不着头脑,不像学习力学知识那样,对物体运动有清晰的物理图像。其次,教材内容过于老化。20世纪30年代M.Born写了一本《原子物理学》,H.E.White写了一本《原子光谱导论》,这两本书是原子物理学方面的经典之作。现在的原子物理学教材体系一般遵循Born和White模式,大部分的教材内容都是反映20世纪30年代前后的知识,现代科技知识涉及太少。讲授理论知识若缺乏实际应用的介绍,将会使知识僵化,知识面狭窄,难以激起学生的学习兴趣。

2 原子物理学教学内容的研究与实践

2.1 恰当处理好玻尔理论与量子力学的关系

大部分的教材内容一般都是按照原子物理学的发展历史进行编写的。从原子的光谱实验到玻尔提出的量子化假设理论(基于经典物理基础上的量子化,半经典半量子,称为旧量子理论),再由玻尔理论讲授原子的能级、精细结构、超精细结构等。对于微观领域,正确描述电子运动的是量子力学理论,玻尔理论是有其局限性的。最突出的问题是电子的轨道运动,根据玻尔理论,电子在库仑力的作用下沿着一些特定的轨道绕原子核运动。在量子力学中,电子运动是由波函数来描述的,满足薛定谔方程,电子的运动具有不确定性,只能用概率来表示,没有轨道运动的概念,量子力学中是用“电子云”来形象说明电子的运动。教学中若处理不好玻尔理论与量子力学的关系,会让学生觉得知识有点混乱,莫衷一是。笔者认为在原子物理学教学过程中,能用玻尔理论解决的问题就尽量不要用量子力学,如玻尔理论不能解决,则可定性地用量子力学知识来解释,避免复杂的量子力学推导过程。原子物理学虽属近代物理,但仍是普通物理学的重要组成部分,应该具有普通物理学的特点,要注重基本的物理实验、物理图像、物理思想和物理模型[3]。若用量子力学进行详细的解释,则要涉及波函数、算符、力学量、薛定谔方程、微扰理论等复杂的量子力学知识,会淡化和掩盖了原子物理学的基本的物理实验、物理图像、物理思想和物理模型。恰当处理好玻尔理论与量子力学的关系,既能使学生易于接受原子物理学知识,又能为后继的量子力学等课程打下基础,使原子物理学成为连接经典物理和现代物理的桥梁。

2.2 紧密结合现代科学技术知识

原子物理学是现代科学技术的基础,随着原子物理学的发展,新思想,新知识不断被发现,在此基础上产生了大量的现代科学技术。如与原子受激辐射有关的激光技术;与原子的内层电子激发有关系的X射线的荧光分析技术、计算层析技术;与物质波有关的电子显微镜;与原子能级分裂有关的电子顺磁共振和核磁共振等等,其中X射线影像、核磁共振成像已应用到医学领域[4]。将这些科学技术知识引入到原子物理学教学中,不仅可以加深学生对所学知识的印象,还可以开阔他们的视野,激发学习兴趣,培养创新意识,取得良好的学习效果。

2.3 适当引入物理学史

原子物理学的发展产生了许多重要的创造成果,包括1999年在内共有96项诺贝尔物理学奖,其中就有66项是与原子物理学有关的,占到总获奖数的2/3。这些诺贝尔物理学奖的成果不仅是原子物理学发展的重要里程碑,而且是前辈物理学家创造性研究的典范[5]。在教学过程中,适当地讲解一些有代表性物理学家的工作背景、研究思路、研究方法以及他们在面对困难时的科学创新精神、非凡的胆识,都会对学生留下深刻的印象,引起长久的思考。例如,电子自旋假说是20世纪初最重要的假设之一,电子自旋的提出在原子物理学发展历史中具有里程碑的意义。1925年,荷兰的两位在读大学生乌伦贝克和古德斯密特,在地球运动规律的启发下,经过深入研究,大胆提出了电子自旋假设。但谁能想到这样重要的理论是由两个还没毕业的大学生提出的。对于两个年轻人来说,提出这样的理论不仅需要创造精神,更需要非凡的勇气和胆识。我们在课堂教学中引入这样的事例,在学生中激起了强烈的反响,引发了热烈的讨论,极大地提高了他们的学习热情和学习兴趣,同时也培养了学生的创新意识和创新能力。

3 教学方法的研究与实践

3.1 明确重难点,有的放矢

原子物理学的知识面较广,知识点松散,各知识点间的逻辑性、系统性不强,再加上学时少,一般只有54学时左右,教学任务重。因此,教学方法就显得尤为重要。按照原子物理学教学大纲,明确教学中的重难点。每堂课都要向学生明确哪些知识需要重点掌握,哪些需要理解,哪些需要了解。重难点知识要精讲、细讲,从物理实验、物理图像、物理思想、物理模型到具体的推导过程都要讲清楚,不惜面面俱到。理解性的内容可讲清楚物理思想和物理图像,不必过多涉及细节性内容。了解性的内容可让学生课下自行学习,给出一些参考资料,让学生以读书报告的形式提交作业。明确教学中的重难点,学生明确了学习目标,提高了学习的积极性,促进了学生的自主学习。

3.2 传统板书与多媒体教学的有机结合

传统板书具有讲课思路清晰,留给学生较多的思考时间,易于跟上讲课思路等优点。对重要公式理论的推导,系统知识的梳理具有良好的教学效果。多媒体教学可演示图片、动画、影像资料,具有形象直观的特点,而且幻灯片记载的信息量大,放映时间少。在原子物理学教学中,将传统板书与多媒体教学的有机结合起来,能收到良好的教学效果。例如讲电子的自旋―轨道相互作用时,先用多媒体演示电子自旋运动和轨道运动的动画,学生头脑中有了清晰的物理图像,然后再采用板书的形式详细推导其作用规律,就比较容易理解。一些著名的物理实验现象,现代科学技术应用,著名物理学家生平简介等都可以通过多媒体展示给学生。既能拓宽学生的知识面,还能活跃课程气氛,激发学习兴趣,提高学习积极性。

4 小结

原子物理学虽已有一百多年的历史,但仍是具有生命力的,不断向前发展的科学,原子物理学教学也应不断地向前发展进步。本文根据近几年原子物理学教学实践,在教学内容、教学方法上对原子物理学教学进行了研究和实践。以期能与同行进行讨论,共同提高原子物理学教学水平。

【参考文献】

[1]喀兴林.关于原子物理学课程现代化问题[J].大学物理,1992,11(11):6-8.

[2]褚圣麟.原子物理学[M].北京:高等教育出版社,2012.

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医院药学属于应用药学的分支学科,它以患者为中心,以临床药学为基础,以合理用药为核心,运用药学专业知识参与临床用药,维护患者用药权益,提供安全用药指导和相关的药品供应与药事管理等药学服务,从而达到改善或维持患者生活质量的目的[1]。医院药学是在医疗机构中从事药品临床应用实践和使用管理,涉及药剂学、临床医学、检验学、伦理学、信息学、心理学和管理学等多学科内容,具有工作内容广泛,技术性强,服务性明确的特点,同时体现了多学科渗透、多专业交叉的趋势[2]。回顾医院药学发展的历程,其工作的开展是与临床药学发展密切相关的,而临床药学人才的培养是临床药学的发展的基础。

1 医院药学的发展历史[3]

回顾历史,在近几十年中,医院药学经历了单纯药品调剂、供应阶段,到药品合理应用与调查阶段,再到药学保健阶段的过程。上世纪60年代时,医院药学工作主要由药房完成,其主要任务仅限于负责调配药品,协助临床做好药品调剂、配制工作。医院药师的工作不受重视,地位在医院中也不高。随着制药工业的发展,到了上世纪70年代中期,医院药学有了很大的发展,很多医院开始了临床药学和临床药理的研究,医院药学的任务是进行临床合理用药的分析,主要是对医生的处方、病历进行回顾性的总结分析,协助医生进行临床治疗工作,确保临床用药合理。进入上世纪90年代后,医院药学进入了药学保健阶段,其主要任务是提供药学保健,即提供直接的、负责的、与药物有关的关心和照顾。目的是获得改善患者的生存质量与治愈患者的疾病,减轻患者的症状。在这一阶段,临床药师的作用更为重要,药师与医师共同探讨并制定用药方案,而药师在药物治疗中发挥的作用也日益得到各方面的认可。从医院药学的发展历程可以看到,医院药学受到重视,在医院中地位的提高,与临床药学的发展有着紧密的联系,临床药学是其发展、进步的基础。

2 临床药学在我国的发展[4]

临床药学是指药学与临床相结合,直接面向患者,以患者为中心,实践临床用药,提高药物治疗水平的综合性应用技术学科。临床药学工作最早在美国开展,上世纪50年代,美国就开始进行临床药学专业教育,提出了临床药学的概念,70年代早期临床药学已在全美医疗机构普遍开展。而我国是在上世纪80年代初开始进行临床药学的工作。在80年代到90年代期间,我国的临床药学工作曾出现了偏差,借鉴传统药学研究的模式,将工作重点放在实验室和实验研究,脱离了临床实践,导致临床药学发展缓慢,也制约了医院药学的发展。90年代中期,中国医院协会药事管理专业委员会提出“临床药学工作的核心应是合理用药,医院应建立临床药师制,培养临床药师,直接参与临床药物治疗”的观点,该观点得到了卫生部的认可,并提出了“以患者为中心”的理念,重视药物的合理使用。在这一理念的影响下,临床药学日益受到各级医疗机构的重视,我国临床药学事业步入了发展的快车道。

3 临床药学人才培养的现状

我国临床药学人才的培养从上世纪80年代中期兴起,1987年国家教委将临床药学专业作为试办专业列入全国普通高校医药本科专业目录中,这就标志着我国以临床应用型药学人才培养为目标的临床药学本科教育开始。1989 年华西医科大学率先创办了国内第一个本科临床药学专业,1993年大连医科大学建立了临床药学系,并在医学专业目录下设置了五年制临床药学专业,授医学学士学位。1997 年徐州医学院在医学专业目录下开设了本科5 年制的临床药学专业[6-8]。进入新世纪后,临床药学人才的需求不断增加,为了适应社会的需求,许多医药院校相继设置了临床药学专业,同时,多所院校开展了临床药学研究生培养工作,满足了我国医疗事业发展的需要,取得了较好的效果。

临床药学工作不仅要求临床药师具有扎实的药学基础,同时,还需要具有较深厚的医学基础知识,更重要的是,这些知识需要应用到临床实践中,指导和监测临床用药。这也决定了临床药学专业与其他药学专业在课程设置和教学方法上都有所不同,传统的药学教育模式已无法满足这些要求。目前,我国的临床药学教育加大了临床医学课程的比例,而且,一些临床药学特色课程的教学也得到了加强,如:临床药学导论、临床药物治疗学、药物不良反应、药物经济学、案例分析等。这些改革措施促进了我国临床药学教育的发展,有利于我国临床药学人才的培养。

4 临床药学人才培养存在的问题

在临床药学人才的培养中,药学实践特别是临床药学的实践,是整个培养过程中最重要的环节。但是,目前,我国临床药学教育在这方面比较欠缺,整体水平都比较低。分析其原因,主要与课程设置不当,学生临床医学知识掌握不牢固,临床实践时间短等有关,另一方面,由于我国医疗机构开展临床药学的时间较短,经验丰富的临床药师数量有限,使得能够带教的老师较为缺乏,限制了临床药学教育的开展,这也造成了学生临床药学实践难以进行。

5 促进临床药学人才培养的对策

由于我国临床药学工作开展时间较短,因此,临床药学人才的培养良莠不齐。为了在较短时间里改变这一现状,可从以下几个方面对临床药学教育进行改进。

5.1 加大临床医学课程比例

临床医学课程是临床药学教育的基础,只有较全面掌握了临床医学知识,才能提高临床药学实践的水平。在原有医学基础课的基础上,可适当增加与临床医学有关的课程,如:医学影像学、传染病学等。

5.2 延长实践时间

目前,多数院校临床药学专业的实习时间为半年,这种短时间的实习,仅仅能使学生对临床药学有所认识,要让他们真正能把所学知识与临床实践联系起来,半年的时间过短,也无法发挥实习的效果,因此,可将实践时间延长为1年。

5.3 增加专业课程

在临床药学人才培养的过程中,可逐步增加临床药学专业课程的设置,如:药物信息学、药学监护、药学实践管理、案例分析、社会药学与人际交往技巧等,提高学生的专业技能。

5.4 加大临床药学师资力量的培养

临床药学由于涉及医学、药学两个领域,因此,对两方面的知识要求都较高。但是,目前,我国的临床药学教育存在“医药分离”的问题,要改变这一现状,必须加大师资力量的培养,使得拥有丰富经验的临床药师能够适应临床药学的教学工作。

5.5 提高临床药师的地位

现在,临床药学的作用虽然已得到社会的认可。但是,由于这项工作开展的时间较短,临床药师的作用仍未得到充分的发挥。同时,由于认识的偏差,有些临床药学专业的学生毕业后,主要在医院药房或药剂科工作,未真正发挥临床药学专业的优势。通过提高临床药师的地位,可以吸引更多的人才从事临床药学工作,促进临床药学的发展,满足社会的需要。

综上所述,随着我国医疗卫生改革的推进,社会对医院药学的要求会越来越高,而医院药学发展的基础与重点是临床药学,只有加强临床药学人才的培养,才能够保证医院药学的进一步发展,促进我国医疗卫生事业的发展,提高人民的健康水平。

参考文献:

[1]吴永佩,颜青.医院药学与药学人才定位的探讨[J].中国药房,2008,19(22):1687-1689.

[2]邱和生.基础医院如何开展临床药学工作[J].中国药业,2006,15(14):43-44.

[3]陈元成,高长梅,韩青,等.医院药学的回顾与发展[J].医药导报,2009,28(1):55-57.

[4]袁锁中,史卫忠,赵志刚.对医院药学发展的回顾及其面临的机遇与挑战分析[J].药品评价,2010,7(8):52-55.

[5]杨世民主编.药事管理学[M].北京:中国医药科技出版社,2008,第三版,54-55.

篇7

0引言

智能信息处理是模拟人或者自然界其他生物处理信息的行为,建立处理复杂系统信息的理论、算法和系统的方法和技术,主要面对的是将不完全、不可靠、不精确、不一致和不确定的知识和信息逐步转变为完全、可靠、精确、一致和确定的知识和信息的问题。智能信息处理是当前科学技术发展中的前沿学科,同时也是新思想、新观念、新理论和新技术不断出现并迅速发展的新兴学科,涉及信息科学的多个领域,是现代信号处理、人工神经网络、机器学习、人工智能等理论和方法的综合应用,在复杂系统建模、机器学习、医学影像处理、系统优化和设计等领域具有广阔的应用前景。

目前,智能信息处理研究生课程相关的教材和课件大多以高隽老师的《智能信息处理方法导论》为基础开展相关介绍。该书体系严谨,理论推导细致,但在多学科交叉应用尤其是面向认知神经科学、智能信息科学等领域的应用方面介绍不足,缺乏必要的多学科交叉案例及相对完整的设计过程,导致来自不同学科的研究生在对理论知识的理解、不同工程应用实践经验的积累等方面存在一定脱节的情况。针对智能信息处理课程教学的实际情况,我们从计算神经科学、信息学科与智能信息交叉的多学科角度出发,系统介绍智能信息处理的基础理论及各种新兴处理技术,主要介绍智能信息技术的基本概念、原理和分析方法以及智能系统的知识处理和模型的建立,提供人工智能技术、神经网络技术在神经科学交叉等领域的应用算例,涉及目前国内外智能信息处理的最新研究成果以及学术研究前沿进展情况;同时,在教学实践中,对课程的教学模式进行探索和思考,强调多学科交叉及学生主体的重要性,注重教学方式的多样化及课内外教学相辅相成。该课程的教学实践能够使研究生对智能信息处理技术的发展及交叉学科应用有全面的了解,为神经科学、信息学科与智能信息交叉学科课程实施研究型教学开辟新的途径,对提高课程教学效果,培养学生的主动探究能力具有非常重要的指导意义。

1主要解决的教学及管理问题

1.1多学科交叉的智能信息处理

智能信息处理是一门以应用为导向的综合性学科,涉及脑与认知科学、智能科学、信息科学、现代科学方法等多学科的交叉与综合。由于智能信息处理涵盖内容广泛,面向研究对象众多,因此在较短学时的课程教学中,教师需要权衡把握好宏观内容的介绍和相关内容的纵深讲解,让学生既能从整体上了解智能信息处理学科的基本概念、学术思想、知识体系和学术特色,又能在具体应用方面了解其基本问题、基本模型和科学研究方法。在教学实践中,把握好多学科交叉的智能信息处理课程的整体与局部、广度与深度问题,是教师应首要考虑的问题之一。

1.2积极引导学生参加多学科研讨活动及课外实践活动

实践出真知,理论知识只有在实践中才能更好地被理解和掌握,体现和发挥其价值,然而,传统的课程教学模式侧重于课堂上教师“口授笔书”的知识传授,在引导学生研讨和践行方面存在很大不足,造成学生不能很好地理解和应用课上所学,不能有效培养和促进学生在实践中发现问题和解决问题的能力。笔者结合多年留学经验及国际教学实践,对如何引导学生积极参加多学科研讨活动及课外实践活动,进行反思、探索和尝试。

2教学实践主要内容

2.1结合工程及应用背景的教学模式

智能信息处理作为一门以应用为导向的综合叉学科,很多问题和模型既来源于又服务于实际应用,与实际问题紧密相关,然而,现有的课程教材鲜有既能系统全面介绍智能信息处理的基础理论、基本概念和分析方法,又能结合实际应用及工程背景给出例证详解的。分析教材纵深发展过程不难发现,理论与实际的结合不够是主要原因,因此在实际教学实践中,教师不能单纯依据教材内容照本宣科,需要结合实际应用背景就地取材并灵活讲解。

在智能信息处理教学实践中,针对该学科多学科交叉的特点,可以采取点面结合的教学方式。在宏观层面上,综合介绍智能信息科学技术领域的相关内容,包括基本概念、学术思想、知识体系和学术特色,让不同专业背景的学生能在较短时间内对智能信息处理学科从比较陌生的状态过渡到对其基本模型和基本问题有初步、宏观、科学和准确的认识;在微观点处,以具体的经典工程应用范例及模式辅助宏观介绍,达到宏观而又不失具体、既有广度又兼具深度的效果。这种精而不范的具体案例有利于短学时课程的安排,如介绍智能信息处理与信号处理的交叉时,笔者以参与的发动机故障诊断为例进行讲解;介绍智能信息处理与系统辨识的关系时,笔者以曾研究的磁气圈和太阳风预测为具象进行详细说明。

2.2多学科交叉综合的教学模式

一方面,智能信息处理涉及多学科交叉综合,而传统的教学模式往往侧重于单独介绍各学科的科学体系及应用,对于学科交叉综合方面的探讨则有限,如在机器学习方面,以往的教学倾向于各种算法的数学推导和理论证明,但在实际应用中,机器学习往往需要与其他学科如信号处理、模式识别等交叉互融,才能解决实际问题;另一方面,智能信息处理作为一门充满活力的新学科,不断有新技术和新方法随着前沿问题的发现而被提出和应用。教师可以采取多学科交叉综合的方式,尝试将国际前沿的科研成果引入智能信息处理的教学实践中,这样既能以此引导学生了解多学科交叉融合的方法和思路,又能展现国内外智能信息处理的研究新成果和发展新动态,激发学生的学习兴趣。

2.3增加互动环节的教学模式

传统的教学模式往往侧重于知识的灌输,忽视方法的传授。在教学实践中,教师在“授之以鱼”的同时,更要注重“授之以渔”,引入国外智能信息处理的前沿科研方法,培养学生良好的科学思维和科研素养。此外,智能信息处理的课堂教学不同于以往最基础的授课,而是以教师讲授为主,更多的是在课上由教师提出问题,引导学生讨论互动,让学生产生代人感转而主动学习和理解。作为课内的外延和补充,我们还在课外不定时、不定期组织学生参加科研沙龙,进一步激发和培养学生的兴趣,加强巩固所学知识和方法。实践证明,互动授课方式及多活动的课外扩展,对于提高学生的学习热情、培养学习兴趣、促进知识理解具有重要作用。

2.4多样化的课程考核模式

一方面,传统的单纯以期末考试成绩作为唯一考量标准的考核方式过于片面;另一方面,这种考核方式也容易束缚学生的思维,使学生产生学习只是为了最后一纸成绩的误解。综合考虑智能信息处理的课程特点及研究生培养目标,我们建议可以采取更为灵活的考评方式如采用PPT报告总结的方式,一方面考评学生平时表现,包括课堂出勤、课堂表现等,另一方面以学生学期末PPT报告总结成绩为主。每名学生依据自己的兴趣爱好,选择一个与智能信息处理相关的研究方向进行调研―参阅书籍―查找资料―深入探讨,最后以PPT的形式向教师及全体学生总结汇报并互相交流。这种考评方式以书本为平台,不仅能培养学生的系统掌握新知识及新技能的学习能力、实践操作能力和表达能力,还可调动学生查阅资料和自主思考问题的积极性,扩展知识面。

3教学方法及路线

3.1多媒体利用最大化的教学方式

在教学手段和方式上,现在多媒体技术进入课堂已经非常普遍,但对丰富电子资源的利用程度并没有实现最大化。当前的教学方式大多以讲解PPT为主,缺乏多样化的展现方式,容易使学生产生疲劳感。结合教学实践,我们发现通过将PPT、视频、动画、录像等多种形式的多媒体结合,以更加生动形象的方式展现教学内容,在吸引学生兴趣和提高学习效率方面效果显著;此外,还可以借助多媒体,通过软件演示的方式让学生亲身感受实际工程应用的操作过程,建立智能信息处理科学技术的直观形象和感性认识。

3.2开展科研教学沙龙活动,引导互动交流

智能科学技术处在创新发展时期,特别需要培养具有创新精神的人才。创新精神的产生伴随着各种不同思想的汇聚、交流和碰撞,为了鼓励和培养学生的创新思维,教师可以组织各种科研教学沙龙活动,基于学生兴趣,将不同专业背景的学生组织在一起,从不同专业视角自由探讨某一研究方向,碰撞出思想的火花;同时,可以引入国际前沿热点问题的创新结果的介绍,剖析前沿创新点和创新过程,开阔学生视野,培养和提高学生的创新能力。

3.3利用互联网,构建课外科研实践互动平台

正所谓“众人拾柴火焰高”,课堂中,学生可以随时向老师提出疑问,老师带动学生一起讨论;对于课外学习研究中出现的问题,教师可以通过QQ群、微信群、公邮等在线互动平台与学生交流沟通。一方面,众智众力促进问题的解决;另一方面,平台互动的方式能充分调动集体的学习研究热情。

4教学模式的应用效果

4.1国际学术

正如“实践是检验真理的唯一标准”,课内学习到的知识只有被运用在科学实践中才能证明和体现其价值。在教学实践中,我们着重培养学生将所学知识与其专业背景相结合、将所学转化为科研成果的能力,取得了较满意的教学效果,如部分学生将所学信号处理中的时频分析方法应用到故障的检测中并将此公开发表在国际学术期刊上,获得了令人满意的研究成果。

4.2选课情况逐年递增

图1(a)汇总了2013―2015年我们开设的智能信息处理课程各院系学生选课情况。从图1(b)中可以看出,研究生选课人数逐年递增,开始该门课程的研究生选课人数由最初的13人增加至54人,增加3.15倍;图1(c)表明,课程的覆盖院系由最初的3个院系(0系表示研究生院)增加到2015年的11个院系,覆盖面增加2.66倍。此外,选课学生中既有硕士,又有不少博士,甚至有来自其他高校的老师和工程研究所的硕士、博士。从智能信息处理课程近3年的选课总体情况来看,课程已经引起不同专业学生和教师的广泛关注和参与兴趣。

4.3学生的综合评价正面积极

在智能信息处理课程教学实践中,我们发现不仅选课人数逐年增加,而且学生对课程的综合评价也一直非常好。学生一致认为当前的授课方式丰富而有趣,结合工程实际背景的教学具体而形象,互动形式的课堂方式能很好地促进交流表达,课外的沙龙活动为他们解决科研和学习中遇到的问题提供很大的帮助。

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