数字医学范例

数字医学

数字医学范文1

数字医学研究现状

近年来,数字化技术的快速发展使得人类社会进入了数字化时代,同时也引起了许多学科领域的数字化变革,生命科学也不例外。通过与数字化技术的交叉融合,不仅大大加快了生命科学自身的发展,同时也产生了一些新兴的前沿交叉研究领域,数字医学就是其中的典型代表[13]。数字医学技术的发展首先是由数字化虚拟人体三维重建开始的[14-18]。数字化虚拟人体三维重建是指运用计算机图像处理技术和三维重建技术,对医学二维图像进行处理,建立人体组织结构的计算机三维虚拟模型。通过数字化虚拟人体建模技术,可将人体解剖组织结构数字化,可以在计算机上进行三维渲染、旋转、缩放等操作,也可以实现虚拟手术规划、假体设计、场景仿真等功能。进一步也可将人体功能性信息赋加到数字化三维模型上,结合运动捕捉系统及虚拟现实系统,可以仿真真实模拟人体的各种运动。通过力反馈装置,可以提供视、听、触等高沉浸感操作,这就形成了数字化虚拟现实增强的模拟人。目前国外已经出现了个性化虚拟器官模型[19],通过改变模型的参数可以得到不同的病理分析结果。此外,欧盟启动的IUPS/EMBS生理人体计划目标是建立一个能够在计算机上模拟人体各种生理过程的虚拟人体模型,目前该项目在人体的生理系统建模方面已经进行了许多颇有成效的研究[20]。近些年来,随着分子生物学、细胞生物学、医学影像技术的不断发展,超级计算机运算速度的飞速提高,以及一些新的医工交叉领域研究方法的出现,促进了数字化虚拟人体技术的快速发展。我国虽然在这方面起步较晚,但发展很快。自2002年以来,南方医科大学和第三军医大学分别完成了中国数字人的原始切片数据采集工作,2006年由上海交通大学牵头启动了中国力学虚拟人研究计划,目前该计划已经建立了中国力学虚拟人计算服务平台,该平台可通过互联网为全球的用户提供建模计算服务。同时与欧盟等国际同行进行了合作,将逐步建立国际力学虚拟人研究计划,目前已经开展了亚洲人种虚拟建模研究项目。与此同时,数字医学技术在临床实际中取得了广泛应用,获得了较好的应用效果,大幅提高了临床诊断和治疗水平。以影像诊断为例,由X线、CT、MRI的二维图像到三维、四维图像,使影像诊断的准确性和精细度大为提高。近年来,随着虚拟手术规划、手术导航、个性化CAD/CAM等技术的数字医学技术的出现,使得临床手术的准确性和个体匹配性大为提高。随着数字医学技术研究的深入和应用的推广,传统医学将会发生更大变化。

数字医学技术在战伤救治训练中的应用

1数字医学建模技术数字医学建模是数字医学及相关学科的研究基础,没有一个能够精确地反映真实医学过程的数字化模型,就无从进行任何数字医学方面的研究。数字医学建模主要分为3个部分,分别是数字医学图像处理与分析、人体组织器官的三维重建以及人体病理生理变化过程的数字建模。数字医学图像处理与分析是整个建模的基础,医学影像数据可以为医务工作者提供多角度、多层次的信息,辅助医生进行正确诊断、治疗计划、术间导航、术后跟踪监测等。同时,准确丰富的医学影像数据也是人工器官、医用内植物、人工关节等医学工程领域的重要参考依据。自从20世纪70年代MRI技术诞生以来,针对各种医学影像的分割算法研究迅速发展起来。目前应用较多的医学图像分割方法主要有2种,分别是基于图像区域的分割方法和基于边缘检测的分割方法。基于图像区域的分割方法是通过检测同一区域内的均匀性是否一致,来识别分割图像中的不同组织,如阈值分割法、区域生长和分裂合并法、分类器和聚类以及基于随机场的方法等。而基于边缘检测的分割方法则是通过边缘检测技术把不同区域组织提取出来进行图像分割,如并行微分算子法等。

2战伤救治场景的数字化三维重建技术战伤救治场景的数字化三维重建技术是战伤救治虚拟仿真训练系统的主要内容,随着计算机图形技术的飞速发展,近年来出现了许多新的建模技术和设备,如数字化三坐标仪、人体运动捕捉系统、三维跟踪器、数据手套、头盔显示器、Vega虚拟现实建模技术等,这些新技术和新设备的出现,使得沉浸式虚拟现实系统的应用更加广泛。在采集和统计战伤救治各种场景数据的基础上,利用高效快速的数字化三维建模技术,可对战伤救治场景进行数字化虚拟现实三维重建。目前常用的数字化三维重建方法主要有面绘制法和体绘制法两类。面绘制法是指从医学影像设备输出的切片数据集构造出三维数据,然后在三维数据中抽取出等值面进行三角剖分,再用图元绘制技术实现表面绘制。该方法可有效绘制三维数据中具有某个特定值的表面,但无法表达三维体数据的内部信息。而体绘制法则是将三维体数据中的“体素”作为基本的绘制单位,该方法充分利用了三维体数据中的每一个体素,能够根据需要显示三维对象的内部信息。其缺点是由于体素数据计算量大,从而导致重建速度变慢,可通过提高计算机计算渲染速度加以解决。

3战伤救治训练虚拟仿真技术由于各种技术条件的限制,传统的战伤救治训练是采用书本授课的方式进行的,受训人员缺乏实际操作经验,训练效果不够理想,很难在真正需要时及时提供有效的救护。近年来,随着先进制造技术和计算机技术的迅速发展,以美军为代表的西方发达国家军队开始使用计算机仿真技术来进行战伤救治训练研究,取得了较好的效果[21-22]。美军近年来在该领域投入了大量的经费,研发出了一系列用于战伤救治训练的数字化仿真模拟装备。自1999年至2007年大约资助了超过150个该领域的研究项目,累计投入超过6000万美元,使得该领域研究成为美国防部投入最多的科学研究领域之一。美军建有医疗模拟培训中心(medicalsimulationtrainingcenter),美国防部每年培训10万名部队医护人员。其研究内容涵盖战伤急救、护理及外科手术的模拟培训等方面。取得一系列研究成果与实物装备,如先进医疗训练技术(advancedmedictrainingtechnologies,AMTT)系统、高级创伤救护仿真技术(simulationechnologiesforadvancedtraumacare,STATCare)系统及一系列虚拟现实培训系统(如图1~3所示)。目前我军还没有针对战伤救治的模拟人。自2005年起,我所开展了虚拟现实、数字人体、操作感知等关键技术研究,研制成战伤止血、心肺复苏(CPR)、搬运等模拟训练系统,取得了很好的训练效果。#p#分页标题#e#

数字医学范文2

关键词:新媒介;中西医;保护;保存

新媒体,亦可称新媒介,是指不同于以往传统纸质媒体而以新型数字媒体为主的形态。新兴媒体的大环境中,由于碎片化阅读和数字化阅读的盛行,导致各种信息资料易破易碎且不易保存,因此提出对新媒体环境中各类信息档案的保护保存。本文今着重以医学科技类档案为例,来展开对新媒体环境中数字化保护的论述和议评,企图能对新媒体学科和医学科技类学科的发展和创新都有一定效用。

一、新媒体概念新解

自始至终,在学术领域内,专家学者们对新媒体概念都没有形成统一的定论。新媒体(New-Media)一词最早见于1967年美国P.戈尔德马克(P.Goldmark)的一份商品研究开发计划。随后,由于商品营销的需要,此概念便在全世界范围内迅速传播开来。而联合国教科文组织则简单地定义为新媒体就是网络媒体,包括计算机网络在内的诸多通用通讯工具。埃梅里在《新媒体》一书中提到,新媒体的“新”在于它能让人们或人与机器之间实现前所未有的通信,并且与其他所有通信根本不相同,着重体现在快速。清华大学熊澄宇教授则认为,新媒体是一个相对的概念,是建立在计算机信息处理技术和互联网基础之上的媒体形态,发展创新了报纸、电视、电台等传统媒体的功能,且更多运用在手机、电脑、客户终端、微信公众号之中。既然至今对“新媒体”仍没有一个统一的概念界定,因此笔者提出对“新媒体”概念展开新解,希望能对学术新闻有所帮助。同时,在此解出“新媒体”概念有“三新”,也企图对新媒体环境中医学科技类档案的保护保存能有借鉴作用。1.新在时代。20世纪90年代,中国全面接入互联网,新媒体也因此应势而生,可说新媒体确实赶上了一个好时代,然而这却也是机遇跟挑战并存的时代。具体体现在,新时代下各种新媒体、新观念过于繁多,尤其是西方资本主义观念的大量渗入,更会导致我国传统观念和社会主义正统思想受到冲击,思想观念的不统一在某种程度上会导致社会秩序的混乱和不稳定,这是新媒体时代的缺陷。但是另一方面,正是由于新媒体时代下各种思潮的碰撞和激荡,这才有了如今中国较为开放、较为先进的局面,也可以说正是因为有了新媒体对各种先进思政理论的大量引入和大量报道,才推进了如今中国改革下的社会主义市场经济的发展。2.新在设备。新媒体不同于报刊、广播、电视等传统意义上的媒体,更多则是指以数字报纸、客户终端、手机网络等新技术设备为主的媒体形态。新兴的媒体设备具有以下几大优势:其一,方便快捷。运用手机和电脑发送和传递信息比运用传统的报刊、广播等工具要方便得多。传统媒体时代里,从印刷报纸、搭建广播并有专人传递再到信息收入,这期间不知要花费多少人力物力财力,甚至几经周转会有信息断层和信息连接不通畅的情况出现。而如果运用手机、电脑这些先进设备和移动网络,任何信息都能及时迅速地传递到对方手中,人们相互之间进行沟通很是方便。其二,廉价高效。传统时代下,人们阅读报纸、观看电视,都是需要花费一定的代价的,尤其购买一份报纸更是如此,且收获到的信息大多也已经滞时和落后,而新媒体环境中,由于移动网络和数字报纸的出现,人们阅读刊物廉价了许多甚至全部免费,无须再去花费财力购买昂贵的杂志,且数字化阅读高效快捷,智能化搜索和智能化阅读更是极其方便了人们及时高效获取信息。其三,海量持久。新媒体网络中的任何信息,包括各种视频、图片、文件、文字,只要是在移动网络上以后,便能长久存在和长久查看,且移动网络上所能承载的信息也可能是无限量大,网络上各种信息的丰富多样和种类繁多是无法比拟的。新媒体环境中最重要还是新在各种技术设备上,数字网络、电脑手机、客户终端、微信公众号的普及运用是社会大趋势。3.新在公众。不像传统媒体中的客户公众必须具有一定的阶级地位和文化水平,新媒体环境中的客户公众只要拥有能上网的电脑,会一些最基本的操作,懂一些基本的文化知识,就可以在网络上信息。新媒体环境中的公众大多属90后或00后的社会青年,他们大多思维比较活跃,喜欢故意发表各种奇奇怪怪的言词言论和网络流行语,他们个性张扬、喜欢创新。但是这些网络青年也大多具有懒惰、敏感、过于感性等缺陷存在。新媒体环境中的公众主要定位在年轻的青年群体中,着重关注并研究这类社会人群,具有很强的现实性和前瞻性。

二、数字化保护医学科技类档案的措施

医学科技档案是指医院在科研活动中形成的具有一定归档保存价值的文字资料、影像、图表以及各类电子文件等原始记录。概括起来讲主要包括五大类:国内外公开发表的论文和著作;医院开展科研活动的相关原始实验资料;基金课题相关资料;技术转让资料、专利证明等;其他通过鉴定的科研成果资料等。新媒体环境中,提出对医学科技类档案进行数字化保护,既是顺应社会时代的大趋势,也有利于增强人们对医学科技类档案的保护意识,进而将有利于医学界理论技术的创新和传承。新解新媒体之概念,得出数字化保护医学科技类档案有以下措施:1.适应新时代要求,健全医学科技类档案的管理机制。任何举措的推行都离不开完善的管理体制,只有健全机制的约束才能规范相关人员的行为,才能确保举措的顺利实施,数字化保护医学科技档案同样需要有完善管理机制的指引。但是在制定相关管理机制的过程中,必须要适应新媒体时代的变化要求,即管理机制必须要在社会主义核心价值观念和社会主义市场经济的框架之内展开运行,不能走其他偏颇或者西方狭隘思想的道路。同时,健全的管理机制中也应当要有明确相关的责任人,把具体的分工详细划分到每个工作人员。责任人的作用不可忽视,明确的责任分工是促使管理机制透明高效的关键。2.运用新设备技术,推进医学科技档案的数字化保护。数字化保护医学科技类档案,自然离不开各项新媒体设备技术。具体来说,就是医院要健全电子政务网络系统,将现有的网络进行完善,有目标、有计划地完善医院综合办公系统,建设综合查询和网络办公系统,提高医院科技档案数字化保护和管理体系。医学科技档案数字化保护及管理应该成为医院的重要管理工作之一,在制定信息网络建设的规划的同时,要将档案数字化保护工程作为重点工作来抓好。3.摒弃新公众缺陷,提高医学科技档案管理人员的综合素质。新媒体环境中的公众,虽说个性张扬,具备一定的创新精神,但是仍不能担负起数字化保护医学科技档案的责任和使命。作为新媒体环境中新兴的医学科技档案管理人员,必须要有极高的综合素质。具体体现在:其一,不张扬过胜;其二,医学科技档案人员要调整心态,更新观念。

三、结束语

新媒体环境中,不仅需要对医学科技档案进行数字化保护,对于其他类档案信息,例如:学生学籍档案、党员干部档案、国家历史档案等,都需要进行数字化保护,这是社会现代化信息化发展的大趋势。对档案进行数字化已经成为一种共识,但是数字化管理和保护不是一蹴而就的事情。医院应该从技术以及信息资源建设、社会环境等方面不断完善科技档案的数字化建设,更好地实现科技档案资源的共享,使之为医院的发展提供有力的保障才是。

参考文献:

[1]韩瑛,张渝培.医院科技档案数字化管理方法探究[J].科技档案,2013,5(9).

数字医学范文3

关键词:数字化骨科技术;骨科学;教学改革

骨科学知识点多,解剖结构立体性强,学生难以充分理解、记忆,导致学习兴趣下降,传统的教学模式已经难以满足医学实习生在骨科学方面的学习需要。所以,随着数字化医学技术和计算机技术的高速发展及广泛应用,数字化医学技术已经成为国内外医学教育的热点之一,使得临床教学发生了很大的变化。数字化骨科技术可以增加学生感性认识,提高学习效率及教学质量,通过这种先进的教学手段,对骨科实习生展开全面的培训。因此,本研究主要讨论数字化医学技术在骨科临床教学的应用,为日后的临床教学提供参考[1]。

1对象与方法

1.1研究对象

随机选取2017年5月至2018年5月我院临床医学专业120名学生进行教学研究,其中,男生54名,女生66名,分为教改组和对照组。两组学生在性别、年龄、人校成绩等基本资料上的差异无统计学意义(P>0.05)。所有参与研究的学生均签署知情同意书。

1.2方法

教改组采用理论大课加新的数字化骨科技术教学法教学;对照组采用传统的教学方法进行教学。对比两组实习生的教学成绩。

1.3教学实施

(1)课前资料准备:从我院选择典型Colles骨折、骨盆骨折、跟骨骨折手术病例各1例,完善术前和术后X线片、MRI、CT等检查。根据所选择的3例临床病例,通过术前CT原始数据,将影像学数据输入Materialise公司生产的MiMics11.0三维重建软件进行三维图像生成。录制以上3例患者手术操作影像,建立手术录像视频资料。采用三维可视化教学:使用三维动画制作软件模拟Colles骨折损伤的动画场景,制作Colles骨折的三维可视化模型。(2)对照组教学安排:根据以往的临床经验对学生进行教学,按照教科书的顺序,促进学生对骨科知识的理解和实践技能的提升。第一部分:完成理论大课学习,包括教科书上Colles骨折“餐叉状畸形”受伤机制,骨盆、跟骨骨折分型等。第二部分:讲解临床资料和诊疗要点,骨折分型及相关治疗,展示手术录像视频资料,针对病例进行提问,记录学生回答情况。(3)教改组教学安排:完成课前准备后安排教学过程,第一部分与对照组相同,第二部分使用三维可视化模型,使学生完全了解Colles骨折的损失机制。在使用MiMics三维可视化技术可以向学生动态展示跟骨、骨盆骨折的各种分型,学生可根据自己兴趣,结合课本的分类标准,对各种类型的跟骨、骨盆骨折进行自我操作和三维观察。

1.4教学结果评价方法

两组学生均采用相同的考核标准,教学结束后,采用理论考试和满意度问卷调查方式评价教学结果差异。理论考试分别对两组实习生进行考核,方法为闭卷考试。根据实习期内的骨科内容自行命题,需要学生对其损失机制、临床分型、治疗原则与方法等做出回答。所有学生均完成学习满意度问卷调查。

1.4.1理论考试结果分级

分为4个级别:超过90分为优(较好的掌握基础知识及临床技能);75~89分为良(能够熟练的掌握临床技巧,理论知识体系丰富);60~74分为及格(能够掌握基础知识,但还需要进一步巩固学习);小于60分为不及格(实践能力和理论成绩都不理想,需持续学习)。

1.4.2满意度问卷调查

采用不记名方式对教改组和对照组的学生发放自制调查问卷,发放120份,回收120份,回收率百分之百,有效率百分之百。该调查问卷包括:资料满意度、课程满意度、结果满意度、综合满意度4方面内容,每个满意度方面有5个问题,问卷采用李克特5级量表计分,5分表示非常满意,4分表示比较满意,3分表示一般,2分表示不满意,1分表示很不满意,各满意度调查部分中的5个问题的总分为最后得分,15分以上为满意,分数越高,满意度越高。

1.5统计学处理

应用SPSS22.0统计学软件进行统计分析,计量资料应用两独立样本t检验,等级资料采用秩和检验,以P<0.05为差异具有统计学意义。

2结果

2.1考试分级成绩

教改组的成绩明显优于对照组,教改组实习生的平均理论成绩为(76.7±11.3)分,对照组为(70.3±12.2)分,差异有统计学意义(P<0.05)。其中,教改组:成绩优良31人、占51.67%;成绩及格26人、占43.33%;成绩不及格3人,5.00%。对照组:成绩优良24人、占40.00%;成绩及格22人、占36.67%;成绩不及格14人、23.33%。两组中优良率、及格率、不及格率差异均有统计学意义(均P<0.05)。

2.2问卷调查结果

对照组在资料满意度、课程满意度、结果满意度、综合满意度方面的评分均低于教改组,差异均具有统计学意义(均P<0.05)。

3讨论

数字化骨科技术可以使用三维动画制作软件模拟一个动画场景,帮助临床本科生充分理解骨折的损伤机制,本课题使用了这种办法模拟了Colles骨折损伤机制,给学生以直观、立体的感觉,效果满意,虽然教科书上描述了远折端向桡侧、背侧移位,但有些学生不能很好地理解“餐叉状畸形”。使用Colles骨折的三维可视化模型授课后,让学生看清远折端移位的方向,因此可以牢牢记住“餐叉状畸形”的样子,这样使学生能直观地根据模型的形态和位置,明确损伤类型,进一步加深对影像学资料的理解,提升阅片能力。黄义星[2]等人制作三维动画模型获得了同样良好的教学效果,实践证明,使用三维可视化模型授课教学效果满意。数字骨科技术的教学创新在临床本科医学生的临床见习中显示出明显优势,能激发学生学习兴趣,特别有助于学生临床技能培养,完全符合医学生培养要求,在骨科临床教学方面应用前景广阔。骨盆、跟骨骨折是分型复杂的骨折,以往教科书主要通过平面图片进行阐述,学生常常反映无法对该部分进行很好的理解,重点不容易掌握。李萌等人使用数字骨科技术讲授踝关节骨折分型,得到事半功倍的效果[3]。针对这一问题,我们在教学中,应用MiMics三维可视化系统对临床本科生进行骨盆、跟骨骨折的讲解,获得了较好的效果。该系统可以向学生动态展示骨盆、跟骨骨折的各种分型,而且学生可根据自己兴趣,结合课本的分型标准,通过计算机进行骨盆、跟骨骨折自我操作和三维观察。因为在MiMics的操作窗中,可以360度旋转整个骨盆、跟骨结构,各个骨折部分间可以进行拆分和组合[4]。这样不但使学生和教师的交流更加直接和容易,而且促进了教学模式的提高。另外,由于学生能自行操作软件,调取资料进行分析,极大地提高了他们的学习兴趣。在课后的反馈问卷调查中,学生普遍认为,借助MiMics软件可以更形象和更细致地描述疾病特别是骨折发生的情况,明显缩短学习周期,有利于理解书本中的文字描述。综上所述,数字化医学技术在骨科临床教学中有着广阔的应用前景,数字化软件、MiMics三维可视化系统、三维动画制作软件等逐渐成为骨科教学中不可或缺的一部分,改善了传统教学模式,提高了教学效率。然而传统的教学模式也有其不可替代的优势,如直观的语言、真挚的情感交流等,都是数字化骨科技术等所无法取代的。因此,在骨科教学中,只有将传统教学与数字化骨科技术有机结合起来,相辅相成、与时俱进,才能够更加高效地培养出优秀的医学人才。

参考文献

[1]刘广武,李锋,陈安民,等.3D打印和计算机建模技术在八年制临床医学专业骨科学教学中的应用研究[J].中华医学教育杂志,2016,36(5):728-760.

[2]黄义星,池永龙,郭晓山.数字化医学技术在骨科临床教学中的应用与探索[J].中国高等医学教育,2013,4:92-93.

[3]李萌,邱裕生,马兴,等.八年制医学生骨科教学中基于数字骨科技术的教学创新[J].中华医学教育探索杂志,2015,14(12):1201-1205.

数字医学范文4

计算机技术在优化的过程中逐渐渗透到了各行各业,促进了不同行业的迅速发展。在现代医学影像学技术运用中,通过计算机图像数字化的运用,可以促进医学行业技术的全面提升,实现医学领域事业的创新性发展,从而为医学影像学计算机图像数字化的运用提供稳定性的技术支持。

关键词:

计算机图像数字化;医学影像学;技术运用

伴随计算机技术的创新,信息技术以及分子生物学技术呈现出高速发展的运行理念,并在计算机辅助放射成像技术运用的基础上,实现生物学技术的全面发展。通过对计算机辅助放射技术的研究,可以实现分子生物学以及现代生物学中影像学产业的稳定结合,构建经典医学影像技术,并在临床诊断及技术运用的基础上,进行试验的有效探究。而且,在当前社会科学技术不断提升的背景下,计算机图像数字化与医学影像学之间呈现出稳定性的发展变化。通过图像的数字化处理,可以实现计算机信息资源的储存,处境格式的优化及参考资料的提升,从而为计算机图像与医学影像的运用提供稳定支持,实现医学影像学的全面发展。

1计算机图像数字化与医学影像的关系分析

对于计算机图像数字化处理技术而言,是在计算机图像处理结束之后进行的数字化处理,在这种数字化资源运用的过程中,可以将计算机的数据资源进行储存及后期处理。通常情况下,在图像数字化资源过程分析的过程中,基本的过程会分为采样及量化两个最基本的步骤,其中采样的是指就是需要通过多个点的描述进行图像的绘制,而采样的结果也就是通常所说的图像分辨率。而量化主要是在图像采样之后,通过不同点的使用,可以运用大范围的数据值进行内容的表示,该范围包含了颜色总数、量化结果以及图像,通过对这些元素的有效运用可以实现系统颜色的容纳等。对于最初的影像资料而言,其获取患者的资料都是模拟信号图像,并将x线系统作为基础,患者的影像资料以及模拟信号中的表现形式会在胶片中进行展示,但是,在这种图片图像调节的过程中,应该对影像图像进行模拟分析,对于图像中不可调节的资料进行后续处理,由于与计算机软件系统中的储存空间相对较大,患者影像资料在长期储存的过程中存在难度较大的问题,这些问题的出现都会在某种程度上对影像资料的储存造成制约。

2计算机图像数字化在医学影像运用中的问题分析

2.1计算机图像数字化中原始数据的问题分析

对于计算机图像数字化的技术形式而言,当其运用在影像学之中时,虽然其技术内容会提高医学影像的数字处理水平,但是,在数字图像显示率较高的状态下,计算机图像中的数据分析也就会呈现出复杂、信息量大的问题。这种原始数据处理技术的存在也就在某种程度上为计算机图像数字化处理技术的运用造成了一定的制约。

2.2计算机图像数字化处理技术较难控制

在计算机图像数字化技术处理的过程中,由于图像数字化处理中的技术涉及范围的广泛性,在资源控制中面临着较难的局面,这种控制较难的问题也就成为医学影像技术运用中出现的较难问题之一。对于计算机图像数字化处理技术而言,其设计的范围相对较广,而且一些数据资源在运用的过程中存在难以控制的问题,主要是由于计算机图像处理中,会涉及到很多专业知识及技术内容,这种现象的出现在某种程度上为计算机图像数字化的处理产生了一定的负面影响。

3计算机图像数字化及其在医学影像学中的运用

3.1医学数字成像技术

CR数字摄影技术已经发展了多年,其技术成为较为熟悉的数字化x线成像技术,其具体的项目优势可以体现在以下几个方面:

3.1.1成像板的技术改进

IP板在结构设计的过程中主要会采用新感线材料形式,在现阶段针状结构的荧线物质作为基础,使荧线散射的现象在某种程度上呈现出降低的现象,逐渐提升了税力度以及细节项目的分辨能力,使图像的整体质量得到了明显的改善。随着技术的优化及发展,一些厂家通过技术的研究及优化,推出了双面读出IP的技术形式,并采用透明基板进行信息数据的扫描及分析,通过这一技术的运用,可以使NEQ提高30%-40%,通过技术和的不断优化,IP板也逐渐发展到第七代柔性IP影像板。

3.1.2扫描方式的技术改进

对于CR技术而言,在运用的过程中通常会采用飞点扫描的技术方法,通过对点状激光IP板的信息分析,实现图像的重建及扫描处理,但是,在改技术运用的过程中,由于扫描速度以及图像空间分辨率不足问题的出现,会为CR技术的发展造成一定的制约,因此,在技术优化的过程中,为了有效解决这一问题的限制,线扫描技术就得到了广泛性的运用。同时,在每次读出图像信息的过程中,会提升信息扫描的整体时间,并在此基础上,实现图像质量的稳定提升。

3.1.3后处理软件加强技术及改进

由于计算机技术的发展及处理方式的改进,不同厂家在软件分析的过程中提出了不同的技术优化形式,同时也推出了多种软件设计形式。在组织均衡软件处理的过程中,其软件可以通过对不同部位自动幅度的分析,进行图像资源的优化处理,在自动消除原曝光图像中,可以降低图像细节损失的问题,有效提升图像细节中的对比度,充分满足计算机图像结构设计的协调性及稳定性。而且,在计算机软件处理集成固化分析的过程中,图像卡制作方法在某种程度上有了长足性的发展,在统计中可以发现,图像卡采样矩阵在某种程度上可以达到4096×4096像素,灰度的分辨率也可以达到12bit。

3.1.4CR工作流程的发展方向

对于传统CR技术而言,主要将片盒式操作以及集中图像的读数操作作为基础,通过对DR直接的接触,可以发现CR技术存在的不同。但是,由于CR技术的不断改进及其成本下降问题的限制,CR技术克服了很多潜在性的问题,导致技术得到了明确提升,并在某种程度上拉近了CR技术与DR技术之间的差异。首先,盒式IP板技术系统得到了优化。在该系统设计的过程中,需要技术人员将IP板送到中央处理室进行图像信息的处理,由于现阶段CR盒式读片器的体积逐渐降低,而且运用成本也逐渐降低,所读取信息资源的速度不断增加,使每个X线摄片室或是操作台都可以安装一个完善的读片器资源,完善系统的工作流程,实现资源的优化处理。其次,五盒式x线系统会将二次扫描接收器直接接入到摄影系统之中,实现自动化的图像扫描及图像重建,这种中间与DR系统中图像自动生成技术相一致。最后,在便携式x线机会安装集成CR读片器,床边摄片后也就呈现出图像的读数,从而获得与DR相似的功能技术。但是,在IP板技术操作的环境下,DR探测器轻薄、操作方便以及节约人力等方面会明显低于DR系统。

3.2DR技术的研究分析

3.2.1非晶硅及非晶硅平板的成像探测技术

在非晶硅以及非晶系平板探测技术运用的过程中,其技术探测本身发生了结构性的改进,而且,在目前技术研究的过程中,能够有效减少x线散射的问题,全面提高图像的锐利度及清晰度。在DR系统结构设计及软件技术改进的过程中,一些系统的结构设计应该充分满足市场上的双板结构、C形架结构以及悬吊式x线管组件,通过这种配单端固定升降浮动式平穿及可移动当班探测器的运用,可以提供单板多用的项目功能,实现X线摄影技术的有效优化。同时,在软件技术设计的及运用的过程中,通过DR影像处理以及相关软件工程的运用,可以均衡图像处理功能,通过分层摄影实现软件的拼接,从而为DR影像质量及功能的优化提供完善的支撑技术。

3.2.2CMOS平板探测器技术

对于CMOS平板探测器而言,其荧线层在运用的过程中可以产生于入射线x线束相对应的荧线,充分保证芯片在电信号之间的稳定转换。并在此基础上,通过转换器实现像素探测的合理性。同时,在平面空间分辨达到最高的状态时,由于系统成像速度较慢,这会使医疗诊断图像从曝光到完成经过120秒,对于这种成像速度而言,其平板探测器成为发展中的瓶颈问题。

3.2.3CCD数字成像技术

由于科学技术及信息技术的不断创新及发展,计算机图像数字测量技术会随着材料、结构以及图像的处理和实现新技术的不断创新,而且,在CCD平面数字成像技术优化设计的过程中,由于技术的创新,使数字成像技术呈现出全面的改进。在CCD数字成像技术运用中,可以为医学影像技术的优化提供稳定支持,因此,在技术优化中,应该做到以下几点创新内容:(1)通过针状结构的X射线运用,可以提升烁体材料,减少X线的散射问题,并逐渐提升图像处理中相关内容的清晰度。(2)在高清晰高倍光学组合镜运用的过程中,在某种程度上会逐渐提高成像的灵敏度及可靠性,从而为技术的优化提供稳定支持。(3)在CCD数字成像技术运用中,通过充填系数为100%CCD芯片的运用,可以有效缩短小像素点并在某种程度上增大物体的接收面积,提高空间的分辨率,使所获得的图像信噪比得到稳步加强,从而为图像数字测量技术的优化提供良好依据。对于DR成像技术而言,在运用的过程中具有X射线剂量小、辐射低以及图像清晰的系统优势性,在现阶段技术优化的过程中,DR技术得到了稳定的拓展及优化,并在医学影像学中,将其运用在了远程发射学、三维立体学以及低剂量的透视摆位技术中,实现了多平面图像资源的稳步优化。同时,在医学影像学技术优化设计的过程中,DR成像机器本身的技术含量就相对较高,而且曝线条件也会呈现出自动检测的最终目的,这一项目的出现也就对专业技术人员的要求相对较高。所以可以发现,该种技术在某种程度上具有较为明显的推广意义,但是存在的唯一不足就是价格过高,加大了医学影像学的成本支出。

4结束语

总而言之,在当前医学及科学技术创新发展的环境下,通过对现代医学影像技术的优化,可以为整个行业的运行提供稳定性的技术支持,并通过计算机图像数字化与医学影像之间的技术优化运用,可以使医学影像在原技术运用的基础上得到稳步创新。同时,在计算机完善处理技术应用中,也应该在提高医学影像发展水平,提升医学检测技术的精准性,实现医学影像数字化转换的有效性,从而为社会经济的运行及医学影像学的啊发展提供稳定支持。

参考文献

[1]赵波.计算机图像数字化与医学影像学之应用[J].科技信息,2010(19):75.

[2]刘楷正,刘刚战.计算机图像数字化与医学影像学之应用[J].通讯世界,2016(08):43.

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数字医学范文5

关键词:影像学;影像归档;通信系统;教学方式

0引言

身处于21世纪的今天,科学技术水平飞速发展,影像学也随着时代的发展,不断推陈出新,为改善影像学医师的阅片体验和对影像资料的储存、传输需求,目前PACS系统已在大多数医院推广开来[1]。PACS即影像归档和通信系统,能够将医院的MRI、超声、X光、CT等影像资料以数字化的形式分门别类地储存在系统硬盘内,医院医师在获得权限后,可随时调用查询,并且该系统还能够辅助医师阅片,为影像学诊断提供便利[2]。但是,PACS是新出现的事物,在大学影像学的教学工作中,还未全面推广PACS的教学,导致学生进入医院实习后,需要学习PACS的知识,从而加重了医院的培养负担和学生的学习压力[3]。因此,本次研究的主要内容,即在大学阶段引入PACS的教学,从而让学生及早的接触到PACS,便于学生进入医院工作后能够快速适应阅片诊断工作,现具体报道如下。

1资料与方法

1.1一般资料

选取我校大一影像学专业A班和B班参与本次研究,两个班级分班,是按照入校成绩依次分入两个班级,因此其智力水平和学习能力无较大差异。A班41人,其中男21人,女20人,年龄17~20岁,平均(18.4±0.8)岁,B班40人,其中男19人,女21人,年龄17~20岁,平均(18.5±0.7)岁。对比两个班级的入校成绩,以及年龄、性别资料无明显差异(P>0.05),具有可比性。

1.2教学方法

A班学生按照传统常规教学方式教学。B班学生在A班教学基础上,增加PACS的教学内容,其具体内容如下:①首先对PACS的操作进行教学,让学生熟悉PACS应用,掌握如何调用资料,如何转存资料,如何借助PACS系统辅助阅片。同时让学生熟悉PACS系统的各个接口,掌握其接口对应不同的资源。②然后在PACS系统上教学,教师将准备好的影像病例资料上传至PACS系统,在PACS上进行阅片的实践,分析并点明在实际阅片中的,学生出现的问题,然后加以解决。同时,选择PACS系统上的典型病例对学生进行讲解,让学生分组讨论,寻找影像资料特征,并加以总结。对两个班级进行为期一个学期的教学,期末对学生进行理论和实践操作考试。

1.3观察标准

对比两个班级的理论成绩和实践操作成绩;对比两个班级学生的综合满意度,综合满意度采用不记名满意度问卷表,包含20道题,涉及课程设计,课程内容安排,教学方式等方面的内容,共计100分。得分81~100分为非常满意,得分61~80分为满意,得分0~60分为不满意。总满意率=(非常满意+满意)/总例数×100%。

1.4统计学分析

应用统计学软件SPSS18.0对计量资料(±s)和计数资料(%)进行分析处理,分别以t、χ2检验,以P<0.05为差异具有统计学意义。

2结果

2.1两个班级学生成绩

A班的理论考试和实践操作考试成绩的平均分为(71.08±6.21)分和(69.73±5.92)分,A班的理论考试和实践操作考试成绩的平均分为(79.71±6.38)分和(80.45±5.82)分,两个班级对比,理论和实践操做成绩均差异显著,具有统计学意义(P<0.05)。

2.2两个班级学生满意度

A班学生的满意率为73.17%,B班学生的满意度为92.50%,两个班级对比,B班学生满意度明显高于A班学生,其差异具有统计学意义(P<0.05)。

3讨论

影像学专业学生的教学与其他医学专业相较有所不同,其所有的理论知识都是为阅片服务的,在以往的教学活动中,很多学生对理论知识和阅片方法都掌握十分牢固,但在实际阅片中,却存在诸多不足,不能准确的进行诊断[4]。这是由于理论教学脱离了实际,导致学生不能将理论知识熟练应用于阅片中。此外,在教学中,诸多医学院的教学还未与医院快速接轨,目前医院已大范围的使用PACS系统,而教学中,却缺少这一重要内容的教学,导致学生在入校实习中,还需要学习PACS的操作,加重了学生在实习期的学习成本和心理压力[5-7]。因此,为改善这一现状,将PACS的教学引入到大学影像学专业的教学中,是必须要进行的教学安排。同时,为了验证在目前数字化趋势下,引入PACS教学的实际效果,选取我校大一新生的两个影像学专业的班级,进行对比研究,分别采用常规教学和引入PACS教学,学期结束后,通过考试成绩和学生满意度评判教学质量。通过一学期的教学,引入PACS教学的B班获得了更理想的教学质量,其学生在理论考试和实践操作考试中,均大幅度的领先常规教学的A班,差异具有统计学意义(P<0.05)。同时,B班学生的满意度也高于A班学生,差异显著(P<0.05)。通过两个班级的对比,可以看出引入PACS能够提高教学质量,使学生的理论知识和实践操作水平都有了大幅度的提高。通过对教学分析,可以发现引入PACS后,学生的学习兴趣有了提高[8],因为PACS相较于枯燥的幻灯片学习,学生更能够掌握阅片要点,同时由于学生都明白PACS是以后工作中必须用到的系统,都很重视对PACS的学习。而PACS也具有很多优点,比如上面的影像资料众多,学生可以在众多的影像资料中对比分析,从而自己得出各种病症的共同点和不同点,从而更好的将理论知识应用与阅片中。此外,PACS的辅助诊断功能,也能在一定程度上帮助学生阅片,以往由于学生众多,教师不能兼顾所有学生的教学,这导致了学生在阅片中的错误得不到及时纠正,而PACS的辅助诊断功能,则能够为学生在学习阅片时,提供一定参考,从而使学生的阅片有迹可循。引入PACS教学,也加大了学生的实践操作学习,海量的资源可以为学生的阅片实践提供病历支持,常规教学方式的病历资料仅靠书本和教师收集,远远不足以支持影像学学生熟练的掌握阅片,而PACS系统改善了这一现状。综上所述,影像数字化背景下的医学影像学教学,引入PACS的教学后,能够提高学生理论知识的掌握度,并且促使学生将理论知识转化为实践能力,提高阅片准确率和效率,值得在医学影像学教学中推广。

参考文献

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数字医学范文6

在医学教育中,数字化医院是基于计算机集成网络、利用新型人机交互设备介入产生的多维性、适人性、综合性网络虚拟现实建立的一种系统化医学模拟培训场所。它既实现多学科的专科性和综合性教学,使教育不受时间、空间的限制;又能实现院校间合作,节约和共享教学资源;作为实现院校和医院、社区之间联系与合作的虚拟平台,使学校教育和临床实践紧密结合,缩短护生向护士转变的历程,解决了护士的继续教育问题。目前,国际上大多数发达国家和地区高等教育学府,利用现代科技技术和现代管理理念,建立“真正意义上的现代医学模拟中心(MedicalSimulationCen-ter,MSC)”———即数字化医院(DigitalHospital)已成为系统性规划和建设医学模拟培训场所的主要潮流。我国在1995年启动金卫网建设,金卫网已建成并投入使用的有虚拟护理中心、虚拟医疗中心和虚拟药学中心等,人们可查询医学知识,并享受到医疗咨询服务。目前国内多家院校和网站建立的虚拟医院主要提供医学信息、服务咨询、题库等服务。近来,护理教育学者尝试将数字化平台直接应用于教学过程,如第二军医大学应用CPR-D技能培训系统(专业版)开展急救技能培训及考核,并将虚拟系统和模拟人结合起来进行急救技能的单项技能训练(BLS)、团队复苏训练(ACLS);中山大学附属第一医院将Blackboard数字化学习平台应用于手术护理教学;大连医科大学利用Uecourse平台建立《组织学与胚胎学》数字化网络教学平台;这些针对单项护理技能或课程的虚拟教学,提高了教学质量,培养了学生的主动学习能力。复旦大学护理学院更是围绕“护理学核心课程”进行改革建立了“护理实践中心管理系统”平台。开放式护理教学模式更大程度上促进学生对护理技能的自主学习和反复学习,但是如何在实现国外先进技术和经验本土化的基础上,建设更好的适用于我国国情和发展需要的旨在提高护理人才综合素质的教育模式和教学平台仍是国内护理教育研究的焦点和改革热点。

2数字化医院护理教学平台的探索性构建

基于以上分析,本院于2012年逐步构建了初具规模的数字化模拟医院护理教学平台,并已投入使用,具体构建策略包括以下四个主要方面。

2.1综合课程改革

当前虚拟现实模拟临床案例中专门针对护理专业的内容较少,且由于国情和习惯的不同,与我国目前临床常规用药和治疗方案存在一定的差异,因此,国外的教材和技术需要消化吸收后实现本土化。在广东省教育科研项目的资助和学院的全力支持下,建立以系主任为组长、护理学专业专职教师为成员的数字化医院教学平台建设小组,任务包括综合课程改革、平台建设与管理、数据库的管理与医院、师资队伍的培训等几个方面。其中,综合课程改革是以我国现有护理专业人才培养方案为依据,在引进和借鉴国内外先进教学经验和课程体系设置的同时拥有临床专家和教育专家、富有丰富数字化技术和经验的同行共同参与,综合分析整合各项资料,编写出一套更适合我国当前护理人才培养的先进护理学专业教材,并在此基础上确定数字化医院护理教学平台建设的基本方案。

2.2数字化医院信息平台建设

为满足平时学校理论教学和实验教学的要求,以及更好地实现与临床实习/工作的无缝衔接,数字化医院信息平台分为以下几个模块。

2.2.1数字化教学模块

包括课堂教学PPT、精品课程、电子教材、作业、答疑、试题库、互动讨论、智能知识库以及前沿相关知识库,并具有远程功能,既可以实现学生随时性学习、连续性学习和开拓性学习,又方便与教师在网络环境中及时指导和交流。

2.2.2实验教学模块

将虚拟技术和高端模拟人相连接,可以进行单项护理技能的教学,还可以对病例模拟进行仿真演练,从而培养学生的综合技能、临床思维和团队协作能力。

2.2.3虚拟医院

应用数字化技术建立一个类似于动画游戏的模拟真实医院和诊疗程序的虚拟医院,包括模拟不同的发病场景和完整的医院部门设置,重点突出护理专业人才所需技能,如现场急救、护理文书书写、健康评估和护理诊断、护理方案的制定和实施等。学生可以选择不同的病例进入学习,并可提供及时指导和信息反馈。

2.2.4科学研究模块

连接学校图书馆电子图书数据库,方便师生进行资料的查询和利用;师生可以利用数字化平台科研成果,展示学术报告、专题讲座、专项实验和学科前沿,及时把握学科研究动态,并可进行交流与讨论,实现资源共享、取长补短、互相促进的目的。具体的构建策略如下:①充分利用学校计算机房,建成覆盖全院的网络并与因特网联通,实现本院网络中心和课室多媒体设施等的信息化建设,并可方便学生使用自己的电脑和手机等设备进行自主学习;②针对护理专业人才培养要求和临床购买有效的、可操作的医学教学软件,实现利用理论指导、专业技能、综合素质的信息化教学,实现管理的信息化;购买和建立护理专业适用的集数字图书馆、电子文献数据库、国内外医学网站、管理用基础数据库、医疗资源库、电子病例库、考试题库等常用数据库,更方便学生的自主学习和学习效果评价;③与专业软件公司合作,利用多媒体技术与仿真技术将与护理教学有关的文字、图片、声音、视频、动画等素材恰当地结合起来,制作成高级动画游戏进行教学,实现各种病症及治疗、护理效果的仿真再现,为学习者提供现实仿真环境、仿真病例、病情变化、紧急处理等关键技术,达到医疗护理的模拟技术操作可执行,并能通过信息反馈技术检验操作的准确性。④加强与母校和其他具有高等护理专业的院校以及实践教学基地之间的交流与合作,实现教学资源的共享。

2.3师资队伍的培养

通过培训、外派学习和临床进修等多种形式加强专职教师理论知识和实践技能的学习,从而掌握前沿的护理动态和临床常见病例的常规护理方案,掌握先进的教学方法,树立先进的教学理念。设立专门岗位实现专业人员对系统的维护。培训内容主要包括:信息化时代医学理论、医疗方法、多媒体应用、网络操作、系统维护等技术。成立以系主任为领导、专职教师和实验员为成员的教学小组,共同商讨确定教学方案和教学内容,并明确职责,按照内容划分版块确定总负责人和分管教师,制定教学计划和实施具体教学任务。

2.4相关制度的建立

制定一套完善的促进数字化平台建设和维持良好运作的管理制度。例如,对专职任课教师参加培训的强制性措施,考核合格者才能进行任教;对师生积极进行数字化教学改革和积极参加资源库建设等的鼓励措施;院系对数字化平台建设和运转投入的经费保障措施等方面的制度。

3小结与展望

数字医学范文7

当前的数字电子技术教学内容陈旧,传统的教学方法和手段逐渐不适合现代的课程教学。基于此,文章结合数字电子技术教学现状,在教学中以课程任务训练为载体,采用“教、学、练”一体化的模式进行教学,从理论教学、实验教学、开设课程任务训练三方面对该教学模式下的数字电子技术教学策略进行探讨。

关键词:

数字电子技术;一体化;课程教学

数字电子技术是工科类院校电子电气类专业的基础性课程,主要教学数字电路基本的分析和设计方法,使学生熟练掌握电子元器件的逻辑功能,其教学效果的好坏对专业的后续课程有较大的影响。随着现代电子技术的发展,当今社会对人才综合能力的要求也越来越高,课程信息量也在不断增加。数字电子技术作为一门重要的专业基础必修课,其教学内容缺乏时代性,较为落后,且教学方法单一,与现代课堂教学的要求相悖。因此,对数字电子技术教学方法和教学内容进行改革显的尤为重要。为了使学生能够真正将理论知识与实际的数字电路融会贯通,应在课程教学中精心组织、设计该课程的教学环节,将理论与实际有机结合,采用“教、学、练”一体化的模式进行教学。实践表明,该教学模式能更好地推进该门课程的教学改革,较好地完成教学目标。

一、理论教学

(一)采用案例辅助教学

在案例教学中,要体现教师的主导作用和学生的主体作用,变教师的讲堂为学生的学堂,通过引导和启发点燃学生思维的火花,把思维的空间和时间留给学生,让他们通过独立思考和相互交流解决问题。例如,在讲锁存器时,对于SR锁存器的应用部分,教师可以给学生们讲解数字电路中用锁存器构成的机械开关消抖电路。电路结构简单,却能够克服电路中由于机械开关触点的弹性振颤引起的抖动现象,引导学生理解电路的输出电压波形。在讲计数器的应用时,可以引用数字钟这样的实际案例,引导学生思考如何用现有的十进制计数器构成24进制的时计数器以及60进制的分计数器和秒计数器,分析三种计数器之间的进位及连接方式,讨论电路的原理,总结不同的设计方法。通过讨论分析,学生就能够轻松掌握计数器的原理和任意进制计数器的构成方法。案例辅助教学通过对典型案例的分析和讲解达到教学目的。在对案例的分析讨论中,锻炼了学分析、解决问题的能力和实践能力,提高了教师的教学效果。案例辅助教学把教师的“教”和学生的“学”紧密联系在一起,取得了良好的教学效果。

(二)采用现代化教学手段

数字电子技术课程的教学需要灵活而生动的教学手段。对数字电路进行分析和设计时,通常会涉及到许多逻辑电路图、数字信号的波形图以及状态转换图等。传统的板书授课存在一定的局限性,速度慢而且不够形象直观,影响授课效果,而利用多媒体授课,可以使数字电路的教学变得省时省力。对于比较复杂的电路图、真值表,教师可以采用幻灯片的形式直接放映,再进行详细讲解,也可以采用合适的计算机软件,将波形图、时序图以动画或者仿真的形式展示给大家,节省了大量的时间,令抽象的理论知识变得更加生动而容易接受,从而提高教学效率。例如,时序逻辑电路这一章中,异步时序逻辑电路的分析是难点。教师可以借助动画的形式,让学生观看触发器在不同的时钟信号的作用下状态更新的过程,从而更加深刻地了解“异步”和“同步”的区别。再如,时序逻辑电路这一章中计数器的设计也是重点和难点,教师可以通过仿真的形式设计一个简单的计数器,观察输出的时序图。通过状态转换的过程可以总结出,电路的实质是对时钟信号的周期进行计数,从而使计数器的原理和应用变得更容易被学生接受。采用多媒体和板书教学结合的方式,可以将数字电路中很多知识点的讲授变得更生动、形象,从而增强教学效果。

二、实验教学

在数字电子技术课程的教学中,应注重理论联系实际。通过实验,可以使学生深入理解课堂所学的理论知识,也培养了学生对知识的运用能力。例如,在进行数字电路实验课时,教师可以安排一些基础性的验证性实验,如门电路逻辑功能测试和触发器逻辑功能测试等。教师应结合数字电路的发展需求和学生所需的就业技能,适当加入EDA的内容,并组织实施综合设计性试验,对学生运用专业理论知识分析、解决问题的能力进行培养。例如,设计流水灯、裁判电路、数字钟等,充分发挥计算机设备的作用,对设计电路进行仿真调试,提高学生的实践能力。这样的实验设计可以使学生由简单到复杂、由浅入深地学习知识和实际操作,在理论与实践结合中对知识内容有了更深入地理解,学习的自主性和积极性也被激发出来。这些实验涉及很多课外知识,开阔了学生的视野,拓展了学生的思维,为学生增加了实践经验,提升了学生研究电子技术的兴趣和热情。

三、开设课程任务训练

数字电子技术的应用性很强,该课程中涉及的诸多理论知识和实践技能是开展很多后续课程的基础,将理论与实践相结合是学习该课程的必要方法。因此,教师应在理论知识结束后安排相应的实践训练环节,即课程任务训练,主要包括两部分:基础知识训练和设计任务训练。基础知识训练中的内容要贴合课堂教学内容,这也体现了该课程的实践性特点。而设计任务训练主要是从提供的实际问题入手,让学生自主设计具有逻辑功能的电路、选择芯片和安装调试等。在实践训练环节,教师要对学生进行分组,确定了小组成员后,明确每位学生的职责,要求不能局限于一套设计方案,每组学生应采用不同的方法达到设计目的。例如,组合逻辑电路这章可以利用编码器设计病房呼叫系统、智力竞赛抢答器等;时序逻辑电路这章可以设计电梯控制系统、自动售饮料机的控制电路等。题目下发后,以开题的形式让每组学生讲解自己的设计思路,并进行设计方案的论证。基本设计思路确定以后,进入训练的实施阶段。教师可将训练任务模块化,每个成员负责一小部分,即子模块的设计与调试。以小组为单位,梳理项目,进行整体调试,由每组成员编写和完善所有训练文档和报告。最后,以答辩的形式由每组的负责人讲解设计原理,并演示设计电路,由教师给出训练成绩。在训练的过程中,学生可参考或者借鉴他人的设计及实现方法,如编码、接口和电路的工作原理,查资料的过程也是学习的过程,将书本上的知识通过实践的过程吸收并掌握,也学到了很多教材上没有的设计方法。在论证训练时,教师应给予学生相互探讨的时间和空间,指导学生利用正反对比、提方案等方法,验证或仿真所拟方案。在讨论过程中,教师应全面掌握学生动态,及时对学生的存在问题进行纠正和引导,这样利于学生深入理解知识,为以后的专业课程学习打下基础。

总之,数字电子技术需要学生将理论和实践相结合,需要教师对学生展开课程任务训练,在课程任务训练之外,还可以增设和单片机等课程结合的课程设计。只有让学生亲自动手,发现问题、分析问题并解决问题,学生才能不断提高自身的专业技能和职业素质,才能更好地从事相关行业,真正实现个体价值,为我国计算机技术发展贡献力量。

作者:梁清梅 席桂清 单位:黑龙江八一农垦大学信息技术学院

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数字医学范文8

关键词:数字媒体艺术;高中美术教育;探索

一、数字媒体艺术应用在高中美术教育的意义

在大力发展素质教育的今天,高中美术教学在教育教学中的地位日益凸显。绍兴市教育思想的影响,传统高中美术教学方式单一,教学手段陈旧,在教学过程中老师为考试而教,课程内容设置也更多地偏重于考试内容,以传统绘画、工艺、欣赏为主,不仅内容枯燥,脱离社会实际,也不利于学生审美素养的提升,难以激发学生学习兴趣。素质教育背景下,高中美术教学逐步改变以“教”为主的教学模式,以学生为主体,教学内容更加贴近学生生活,逐步向激发学生潜力的“学”为主教学转变。人民美术出版社《高中美术课本》对美术教学进行了改革,并开设数字媒体艺术课程,开始进行一次全新的尝试。数字媒体艺术在美术课本中的应用,不再单纯地传授教学内容,采用数字绘画、摄影、动画、设计的方法,而是将数字媒体艺术与时代审美理念相结合,美术与各学科之间相结合。因此,数字媒体艺术在中学美术课堂应用,让教学方式更形象、更生动,不仅给高中美术教学提供了机遇,教学内容也更加符合当代审美情趣,能更好地适应美术教育发展需求。

二、高中美术教育融入数字媒体艺术的基础

数字化时代背景下,高中美术教育融入数字媒体艺术,无论是外部客观条件,还是学生内在艺术素养都已经成熟。与初中生相比较,高中生艺术教育程度已比较高,因此,在高中美术教学中应用复杂的数字媒体艺术,深层次的数字媒体艺术更有利于拓宽学生们的艺术视野,激发学生对美术的学习兴趣,在提高教学质量的基础上,提高学生的艺术素养。另外,高中时代的学生艺术基础也比较牢固,拥有一定的艺术基础,所以,通过庞大的信息库与艺术库,学生可以更直观地体验艺术的美感。数字化时代背景下,信息化处理技术可以建立庞大的艺术数据库,学生通过互联网就可以获得更多的艺术数据信息,同时,庞大的艺术数据库,可以满足高中美术教学对于艺术作品需求量。所以,高中美术教育融入数字媒体艺术,外部环境以及学生的内在素养都已经成熟,为数字化时代背景下高中美术教育教学水平的提升奠定了基础。

三、数字媒体艺术融入美术教学策略

1.利用数字媒体艺术解析知识点,激发学生学习兴趣

在高中美术教学中,利用数字媒体艺术解析教学知识点,更有利于拓宽学生的视野,促进学生对知识的理解和认识。在数字化背景下,教师可以利用数字媒体艺术,将众多艺术作品展示给学生,利用数字媒体艺术解析知识点,激发学生的学习兴趣。在高中美术教学中,传统教学模式,教师主要是利用一些图片,引导学生进行美术作品赏析,所能借助的教学手段较少。然而,单凭教材中呈现的图片,让学生更好地鉴赏美术作品,学生的兴趣很难被激发。而利用数字媒体艺术解析,以幻灯方式呈现艺术作品,可以让学生获得直观的感知。因此,数字媒体艺术融入美术教学,更有利于激发学生美术学习兴趣。数字媒体艺术融入高中美术教学,素材的选择非常关键,所选择的美术素材,应充分考虑学生的兴趣。例如引导学生欣赏《清明上河图》和《写生珍禽图》,我们不仅可以利用数字媒体艺术展示这两幅图,还要通过小故事引导学生欣赏。在课堂教学前,教师可以引导学生利用网络资源寻找两幅图相关的历史故事,课前充分分析教材编排意图,以便于素材的选择,能够激发学生兴趣,适应学生的审美需求。在高中美术教学中,教师引入教学素材,也可以先通过引入话题的形式激发学生的兴趣。在欣赏《鹌鹑图》过程中,可以引出《鹌鹑图》朱耷的故事。利用数字媒体艺术解析知识点,课堂教学要注重以学生为主体,让学生成为课堂教学的主人。这样,更有利于营造良好的课堂教学气氛,激发学生的学习兴趣,提高学生的审美能力。

2.创设直观的教学情境,以增强学生艺术审美能力

在高中美术教学中,传统教学模式难以达到课堂外的延伸,数字媒体艺术融入高中美术教学,可以有效地将教学内容向课外延伸,创设直观情境,让学生欣赏更多的艺术作品。美术是一门视觉艺术,培养学生艺术审美体验,首先,要通过数字媒体艺术使学生获得更直观的感知。对学习对象有直观的感知,更有利于营造浓郁的课堂教学氛围,创设直观教学情境,将学生带入作品意境,促进学生更深刻的感知艺术作品。在以往的美术课堂教学中,要增强学生对艺术作品的直观感知,教师只能借助语言方式。利用数字媒体艺术是直观情境,各种图片、视频、声音等能够更好地展现艺术素材,以增强学生艺术审美能力。例如:在高中美术教学中,讲述较为抽象的作品《百老汇的爵士乐》,就可以利用数字媒体艺术播放爵士乐,展示纽约百老汇夜景的照片,把学生置于情境中,利用数字媒体艺术创设直观情境,让学生在直观感知的基础上,对作品有更深刻的理解。在高中美术教学中,为了让学生对自然美与艺术美的关系有一个更深刻的理解,笔者利用数字媒体艺术展示《欧米艾尔》,同时,在欣赏《欧米艾尔》过程中,还向学生展示了一些表现自然美的图片,利用二者的对比,让学生切身感觉何为自然美,何为艺术美。

3.开发学生的动画设计能力,搭建学生交流艺术的平台

在高中美术教学中,利用数字传媒艺术,不仅可以开发学生的动画设计能力,还可以搭建学生交流艺术的平台,有效培养学生艺术素养。高中美术教学动画设计与制作是一项重要内容。因此在高中美术教学中,我们要充分发挥主流媒体艺术优势,以学生的艺术构想为基础,开发学生的动画设计能力。利用数字传媒技术,学生不仅可以更加直观地借鉴相关画作,还可以积极参与到艺术创作中,主动开发自身的创造性思维,发掘自身的艺术潜力,利用艺术宝库璀璨的艺术作品,激发艺术灵感,升华自身的艺术素养,开发学生的动画设计能力,有效提升自身艺术创造力。数字媒体艺术的信息库与艺术库,不仅可以拓展学生的视野,作为一种新型的教学工具,还可以搭建学生交流艺术的平台,学生不仅可以从中学习平面设计及绘画创作技巧,还可以利用数字媒体艺术展示自己的作品,讲解画作的创作灵感。结合数字媒体艺术介绍自己的创作灵感,搭建学生交流艺术的平台,更有利于培养学生艺术创造能力,在交流中提升学生艺术修养。

四、结语

在素质教育的今天,数字媒体艺术作为一股新生力量,在教育教学中应用越来越广泛,数字化时代背景下高中美术教育也要跟上时代的发展步伐,应用全新的教育理念,丰富多彩的影像视听技术,让教学方式更符合当代审美情趣。以数字媒体艺术手段引导学生学习,结合美术课程特点开展教学,更有利于满足素质教育的全面要求。

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