南方医科大学精品课程

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南方医科大学精品课程

申报表

推荐单位 生物医学工程学院 课程名称 现代医学影像技术与图像处理 课 程 层 次 本科 所属一级学科名称 生物医学工程 所属二级学科名称 生物医学工程 课程负责人 陈武凡 申报日期 2006.04

南方医科大学

二ΟΟ六年 四月 五日

填 写 要 求

一、 请严格按表中要求如实填写各项。

二、 申报表文本中外文名词第一次出现时，要写清全称和缩写，再次

出现同一词时可以使用缩写。 三、请以word文档格式填写表中各栏目。

四、凡涉密内容不得填写，需要说明的，请在本表说明栏中注明。凡

有可能涉密和不宜大范围公开的内容，请在说明栏中注明。

1. 课程负责人[1]情况

2. 教学队伍情况

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3. 课程描述

3-1 课程发展的主要历史沿革

生物医学工程是一门兴起在上世纪六、七十年代的新兴交叉学科。南方医科大学（原第一军医大学）1986年成立生物医学工程系，并开始招收本科生，是国内最早成立该专业的大学之一。目前，南方医科大学生物医学工程专业是广东省名牌专业，在全国学科评比中名列前茅。经过近20年的发展，已经摸索出一套培养理工医结合的复合型人才的办学之路，我院的《培养理工医结合的复合型人才研究》获国家教学成果二等奖，《医学影像工程人才培养模式的研究》获得军队教学成果二等奖，生物医学工程已经成为我校的四大特色学科群之一。学院于1993年成为硕士学位授权点开始招收硕士研究生，1996年开始招收博士研究生，2000年成为博士学位授权学科点目前已培养了96名硕士研究生，23名博士研究生。2002年学院被国务院批准成立生物医学工程博士后流动站。在全国范围内同类学科的评比中，学院的科研水平和教学质量均名列前茅，我们所培养的学生也受到各用人单位的好评。

开设的本科专业面向国内二十多个省市招生，招生规模逐年扩大，现已达到480人/年，并以培养“影像工程师” 、“影像诊断医师”和“医学物理师”为专业特色。在教学中坚持实施基础扎实、知识面宽、实践能力强，具有创新思维的人才培养模式，注重全面提高学生的各项素质，使教学水平和效果得到稳步提升。培养的学生特色鲜明，知识面广，动手能力强，素质好。

“医学图像处理”和“CT原理”“MRI原理”课程自我校1986年成立生物医学工程专业时就已开设，当时和CT原理属于全军重点实验室图像教研室的核心课程，MRI的讲解侧重于物理原理，当时由物理教研室的老师授课；经过几任任课教师的不懈努力，课程体系不断完善。目前《现代医学影像技术和图像处理》已经成为生物医学工程学院的主干核心课程。

本课程的教材随着时代发展而不断更新，本课程由现代医学成像原理和生物医学图像处理两部分组成。CT原理最初的教材选用《CT技术》（罗时葆，江苏科学技术出版社，1985）更新为校内自编教材，目前选用的CT方面内容的教材是《CT原理、设备和质量保证》（余晓锷，科学出版社出版，2005），当时参考的外文教材是《principles of Computerized tomographic imaging》(Avinash C.Kak, IEEE press,1988)。《MRI原理、结构和质量保证》是军队重点教材，于2004年由科学出版社出版。生物医学图像处理部分教材由原来译著版的《数字图像处理》（冈萨雷斯等，科学出版社，1982）更新为《数字图像处理》（余松煜等，电子工业出版社，1989），又更新为英文版的“Digital Image Processing”（K. R.Castleman，清华大学出版社-Prentice Hall，1998）。教学方式将根据学生的具体情况沿着中文教学—>双语教学方向推进。自编和选用的习题有中文题和英文题，但对习题做答没有语言限制。试题设A、B 卷，兼顾广度和深度，主观题和客观题兼备。试题备有补考卷。

1999年获得广东省 “五个一百工程”多媒体教学课题； 2001年获广东高校计算机多媒体优秀教学软件奖二等奖；2002年获中华医学会颁发的优秀网络教材一等奖。

课程组成员在近几年的课程建设中根据现代电子技术发展和现代教育技术发展的需要对教学内容和教学方法进行了不断的补充、修改和完善。制作了电子教案、电子课件、部分课程内容的网络教材、题库等，实现了电子备课、多媒体授课和部分内容的局域网络教学。

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3-2 教学内容（含课程内容体系结构；教学内容组织方式与目的；实践性教学的设计思想与效果） 一、课程内容体系结构

现代医学影像技术与图像处理由现代医学影像技术和医学图像处理两大部分组成。是生物医学工程专业的主干课程。其中现代医学影像技术主要包括数字X线机、CT设备、MRI设备、核医学仪器等反映现代医学影像技术的主要设备的原理和结构；医学图像处理是将数字图像处理和现代医学影像设备相结合。教学内容还将随着生物医学成像和图像处理技术的发展进行调整、充实，以体现经典性与现代性、基础性与前沿性的统一。本课程旨在让学生掌握现代医学影像技术与图像处理的基本原理、方法和发展趋势，培养学生解决该方面实际问题的能力，拓宽学生的知识基础，提高学生素质，使学生具有解决一般成像和图像处理问题的能力，培养和造就与社会需求相适应的人才。

本课程在本科三年级第二学期开设，共81学时，其中授课学时，实验？？学时。课程有完整的教学资料：教学大纲、教学计划、多媒体课件、实验指导书、习题库、设计题库、学生设计实验作品展示和教学网站。

二、教学内容组织方式与目的

在现代医学影像技术与图像处理教学中，为培养出新世纪的高水平医工结合人才，把重点放在培养学生利用现代医学影像技术能力来分析现代影像设备问题以及解决相关问题的创造性思维能力，要求学生在掌握本学科的基础理论、基本知识和基本技能的基础上，具有较强的独立的知识获取能力以及团队合作能力，为作好一名新时代的工程师及医工科研工作人员打下良好的基础。要求教师从以往的“填鸭式教学”模式中迅速脱离出来，要充分发挥“主导”作用，不仅在基础理论授课中要条理分明、深入浅出、重点突出外,更要能够结合国内外专业新动向、新成就、新理论，利用现代教育技术来启发和培养学生分析问题、解决问题的能力及与他人协作的能力。

三、实践性教学的设计思想与效果

现代医学影像设备是现代医学影像技术和图像处理的相结合的产物，因此在课程的教学中实践性教学的设计和效果是一个重要的环节。我们有自己的X线机实验室、CT实验室和MRI实验室。医学图像研究所是广东省的重点实验室。此外为了站在教学的前沿，我们还开发和购买了多个多媒体教学平台，利用现代网络技术实现了学生自主学习、协作学习、网络交流和知识重新建构的目的，真正培养了学生的能力和素质。将教学和科研相结合更是本课程实践性教学重要的特色。 学生在学习了现代医学成像技术和图像处理后能够很快地胜任相关的科研工作，解决具体的问题。部分本科学生毕业后进入硕士学习阶段，很多就能解决医学影像设备的相关的关键问题和难点。

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3-3 教学条件（含教材使用与建设；配套实验教材的教学效果；实践性教学环境；网络教学环境） 一、近年来部分纸质教材建设情况：

1. 《CT原理、结构与质量保证》 余晓锷主编 2005年 科学出版社 2. 《MRI原理、结构与质量保证》 康立丽主编 2003年科学出版社

3. 《现代大型医用设备 原理 结构》 余晓锷等编者2002年中国医药科技出版社 4. 《小波分析及其在图像处理中的应用》 陈武凡主编 2002年 科学出版社 5. 《影像电子学基础》 2002 陈武凡主编 人民卫生出版社

6. 《医学电子仪器原理与设计》余学飞主编 2000 华南理工大学出版社出版。

二.自主开发的部分电视教材、CAI课件及网络课件

1. 《X－CT断层摄影装置》专题学习网站 广东省“151工程”2004 2．《CT原理与结构》――中华医学会多媒体教材 2003

3．《计算机断层摄影（CT）原理及其应用》广东省”五个一百”工程 2002 4．《医学仪器－单光子发射计算机断层成像装置》广东省”五个一百”工程 2002

扩充性资料

三、实践性教学环境 1. X线机实验室；

2．CT实验室； 3．MRI实验室；

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4. 自我评价

4-1 本课程的主要特色（不超过三项）

1. 建立以理工医相结合的创新教学模式。学习本课程的学生主要的工作去向是各医院的放

射课、设备科、信息科担任工程师和医学物理师，或者去医疗仪器公司担任维修工程师等。因此，在教学过程中利用医科院校的生物医学工程理工医结合的优势，对本门课程进行了系列改革。（《培养理工医结合的复合型人才研究》获国家教学成果二等奖，《医学影像工程人才

培养模式的研究》获得军队教学成果二等奖）

2. 构建立体化的动态教学 基于校园网和多媒体网络教学系统平台，建立了一个CT原理、MRI原理、医学图像处理等方面的素材为主要资源。利用网络资源实现教学动态更新的特色。与本课程相关的教材除了纸质教材以外，也都提供电子教材，及时更新和补充内容。以现代教学设计理论为指导，以教学全过程优化为核心，以学生自主式网络学习为目标，构建了覆盖现代医学影像技术和图像处理的全部内容。

3. 教学与科研相辅相成、相得益彰 教学为科研打下坚实的基础，科研又反过来促进教学的有机发展。将成熟的科研成果引入教学，促进了教学内容更新。从组织安排方面，授课教师的科研课题与教学内容紧密结合，形成特色，使教学和科研结合能顺利完成。例如大型医疗设备质量保证是医学工程的一个发展方向，通过现代医学影像技术的学习，促进了质量保证检测方法、手段和方式的发展，同时通过设备的检测又使得学生对设备的具体构造、评估标准又一个具体的认识。本课程的主持者陈武凡教授承担的国家973课题“重要临床医学信息处理的关键科学问题研究”与医学图像处理和现代医学影像技术的掌握是密不可分的。

4-2 本课程在国内外同类课程中的地位

本课程是我校生物医学工程、医学影像工程等专业本科生的一门很重要的主干课程。生物医学工程专业是广东省的名牌专业，医学信息研究生是广东省的重点实验室。本学科是国家教育部博士学位授权点，博士后流动站主要涵盖单位，国务院学位委员会学科评议组成员所在单位，教育部生物医学工程教学指导委员会委员单位、全国生物医学工程教育委员会的副主任委员单位，有较长时间的办学经验，在国内属于比较有特色的专业培养基地。课程主讲教师包括973首席科学家、全军和总后优秀教师等。因此课程的建设及相关的配套始终站在全国生物医学工程的前列。设置的教学大纲、编写的教材被多所学校采用。每年都有兄弟院校的人员来这里进行学习。教学内容和水平受到同行的充分肯定。

4-3 目前本课程还存在的不足之处

本课程各位教师都拥有大量的电子教学资源，对网络教学资源进行形式和内容上的进一步丰富和细化。

为了便于网站的补充和更新发展，需要对各部分的形式进行规范化，内容进行整合。

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5. 课程建设规划

本课程的建设目标、步骤、课程资源上网计划等 一、课程建设目标、步骤

目标：按照精品课程要求，调整、充实、完善课程建设。 步骤：

1、建设梯队更合理、教学和科研水平更高的教师队伍。采用走出去和引进来的双向机制改变教师队伍结构，教学队伍中在年内将有两名攻读博士学位。还要采取一定的措施鼓励他们出国学习扩大知识面，同时要努力引进具有一定特长的国内外专业人员，改善教学队伍中的知识结构。

2、实时动态调整和充实教学内容，特别是要根据国内外医学发展和社会发展的形势，根据学生的专业特点，补充新的教学内容。

3、建立完善的教材体系，为更有针对性的进行教学内容和方法的改革创造条件。本课程组申请的教材《现代医学影像技术》《生物医学工程专业英语教程》《医学影像图像处理及实验》都已列为学校“十一五”规划教材，用2年时间完成教材的编写并出版；

4、改善网络教学条件，完善网络课程和网络学习网站的建设。 二、课程资源上网计划

1、2006年6月完成广东省“151”电教化项目《X-CT》专题学习网站； 2、继续完善和补充现代医学影像设备小型资源库；

3、开设网上学习论坛，定期由教师回答学生有关教学和其他相关问题，开展教学互动，获得反馈意见。（2006年12月前完成）

4、介绍国内外以及本科室的最新研究成果。

5、完成系列流行病学多媒体教学课件，并对有关内容进行定期维护和更新。

6、不断充实和完善已上网的课程资源，如作业提交功能、在线讨论功能、在线练习和测试功能；并增加上网的课程资源。 三、上网资源

1. 教学大纲

2. 以篇章为结构的知识内容：《现代医学影像技术》、《现代医学图像处理》《医学图像处理实验》等。 3. 与知识内容对应的教案； 4. 与教案对应的PPT、图片、动画； 5. 小型习题库：分为自测和综合考试； 6. 五个一百和151工程的教学片和多媒体课件； 7. 参考文献 8. 主讲教授授课录像 9. 申报表格；

6. 说明栏