大数据时代的医学影像物理学课程教学研究

摘要：随着大数据时代的到来，高校教育将发生深层次的变革。结合医学影像物理学本身的知识特点和专业特征提出了大数据背景下医学影像物理学教学教学的新理念。大数据时代的医学影像物理学课堂教学要做好观念的转变，授课教师要在医学影像物理学教学中利用好大数据的理论、技术，授课教师还要从学生的需要出发，重视学习过程、学习体验和师生交流；医学影像物理学课堂教学要整合教师资源、推进团队建设；医学影像物理学课堂教学要实现以学生为主体的理念。只有这样，才能更好地完成医学影像物理学课程教学活动，才能更好地利用大数据进行医学影像物理学课程教学。

关键词：医学影像物理学；医学影像技术；大数据；大数据时代；教学研究

国务院2015年8月31日印发了《促进大数据发展行动纲要》的通知（国发[2015]50号），指出：“大数据成为推动经济转型发展的新动力，大数据成为重塑国家竞争优势的新机遇，大数据成为提升政府治理能力的新途径。以数据流引领技术流、物质流、资金流、人才流，将深刻影响社会分工协作的组织模式，促进生产组织方式的集约和创新。探索发挥大数据对变革教育方式、促进教育公平、提升教育质量的支撑作用”。大数据已纳入我国国家发展战略，我国高等教育改革势必要提出新的发展趋势。

大数据具有以下特点：1）容量大；也就是说数据的容量很大。近来，网络技术日新月异的发展，人们对个人电脑、手机、平板电脑等工具的使用越来越频繁，这就产生了大量的数据资料。2）种类多；大数据的种类非常多，它不仅包括文本资料，还包括网络日志、音频、视频、图片、地理位置等种类繁多的资料。3）价值高；研究人员通过对大量的数据进行分析，可以获得有巨大价值的产品或服务。4）高速性。由于数据不断地产生，若不及时捕捉，有价值信息稍纵即逝，这就要求研究人员能迅速有效地从大量数据中捕捉到有价值信息，大数据的高速性，是大数据于传统数据相区别的最显著特点。

大数据的研究已经在科学界崭露头角，高等教学也要依赖大数据开展工作，大数据不仅是一种工具，而且是一种战略、世界观和文化，将带来一场社会变革，教师应当以开放的心态、协同的精神来迎接这场变革。那么在大数据时代的医学影像物理学课堂教学将如何发展呢？

众所周知，医学影像物理学作为医学影像专业学生的一门专业基础课，主要内容涵盖了物理、工程数学、计算机、微电子学、有线电视技术和医学等多学科的知识和先进的技术用；近年来，随着医学影像技术的迅猛发展，医学成像已不再是单一放射学的范畴，而是形成了完善的大影像学的平台，并向更为全面的医学信息学方向发展。现代医学影像技术汇集了多门学科涉及的基础知识非常广泛，并且内容抽象复杂、图像更加精细和动态、诊断技术呈现数字化和快速化。目前，我校对医学影像专业学生开设医学影像物理学课程，而该专业学生物理、数学、电子等学科基础相对薄弱，医学影像物理学中许多的知识从未接触过；并且影像物理学各部分知识比较抽象难以理解，学生普遍觉得医学影像物理学难懂难学。那么，在现有的条件下，笔者认为大数据时代的医学影像物理学课堂教学更需要从多层面、多角度探讨应对大数据背景下教育变革的策略。

1.在大数据时代，医学影像物理学课堂教学要做好观念的转变

传统的医学影像物理学教学过程是以教师为课堂的中心，处于主体地位；学生是知识的接受者，处于被动地位，学生遇到实际问题时不会理论联系实际去解决问题，失去学习的内在动力和热情。那么，在大数据时代，我们的授课教师要改变以往旧的观念，从自身出发紧跟时代的要求，在医学影像物理学教学中利用好大数据的理论、技术，使得医学影像物理学的教学能更上一个台阶，使学生更好的学习医学影像物理学，培养出更多优秀的专业人才。

大数据是一个不可阻挡的大趋势，在大数据时代，教学过程中出现的问题的如何解决，各位教师不能仅仅依靠以往的教学经验，而是从大数据中找解决方法，也就是说教师要认真研究大数据中出现的大量的教学问题以及教学问题解决方案，找到合适的解决方案。作为授课教师不能仅仅依靠感觉和直觉，而是要从学生的需要出发，重视学习过程、学习体验和师生交流。比如：授课老师可以通过网络向向学生提供免费的、可检索的医学影像物理学教学讲义、教学大纲、参考书目、专业课表等内容；也可以提供医学影像物理学音频以及视频文件供学生参考学习；还可以提供医学影像物理学课后复习参考题目供学生配套练习并且可以开辟医学影像物理学学习交流论坛供学生学习交流。这既促进学生回顾和理解课堂上讲授的学习内容，还可以使学生更有成就感，激发其进一步学习的动力，提高学习效率。授课教师对学生的医学影像物理学课程资源使用行为的数据跟踪不仅是单纯的点击量统计和登陆时间统计，而且还包括了对学生点击观看频率、发帖主题内容、出错几率等更加个性化和精细化的测量与记录；虽然教师教授的是一样的教学内容，但是每个学生的对知识的接受理解程度都不尽相同，教师要根据每个学生的学习过程中出现的问题考虑，给出最适合该学生的学习方式。例如：在练习医学影像物理学课后复习参考题时，如果学生能正确完成几道同类型题目时，此类题目就不需要再多加练习，而是继续练习下一类型的题目；如果学生对同类型题目反复出错，就要给出错题分析，让学生知道错的何处，如何纠错。这样就提高了学生的学习效率，而且学生的积极性也大大提高。同时教师通过微信，QQ等平台能及时掌握学生日常学习过程中的表现、所取得的成绩，并及时给予指导，鼓励和表扬。

2.在大数据时代，医学影像物理学课堂教学要整合教师资源、推进团队建设

大数据时代彻底改变了以往孤军奋战的局面，必然走向团队合作。那么，教师的教学活动不再仅仅是教师的一个人的活动，教师的教学活动进而变成了各位教师组成一教学团队，教学团队之间的各位教师共同合作完成教学活动。也就是说要建立一个教学团队，依靠大数据信息技术支持，共同打造一个完备的医学影像物理学课堂教学体系。

由于医学影像物理学含有物理、工程数学、计算机、微电子学、有线电视技术和医学等多方面的知识，并且随着医学影像技术的发展也不断地发展。要适应大数据时代的医学影像物理学教学，教师就要提高自身的专业能力、课程自主设计和实施的能力以及使用数据的能力。教师应通过收集和研究分析和解释学生的各种信息包括行为、学生历时信息以及学生共时信息等数据，通过研究分析学生的信息来确定具体的教学步骤，自主设计适合所教授学生的教案，合理地教授学生知识。另外，教师不仅仅只掌握所要教授的医学影像物理学专业知识，还要掌握“跨界的知识”，如Excel、谷歌的Spreadsheets和Fusion Tables等统计工具，使用Blogger、Wordpress、JavaScript等工具生成数据和数据分析工具。教师者首先要了解如何通过阅读图标来追踪学生的进步；如何通过分析概率预测，给学生提供有针对性的学习建议。其次，教师要协同工作并有效地使用数据，为避免教师的重复性劳动，同一学科内部之间以及交叉学科单位之间的科学数据，在不侵犯知识产权的情况下，要努力做到资源的共享。比如：在讲解x射线摄影技术的教学过程中，教师就可以借用一例确诊为肺癌的临床病例，通过该病例影像，然后讨论影像展示的内容、x射线的特性、x射线摄影技术对于病例的诊断作用以及该技术存在什么缺陷或不足，如何改进等等。在教学过程中，教师通过实际的案例分析，将理论知识与实际紧密结合在一起，通过实际的案例来讲解晦涩难懂的理论知识，学生就比较容易理解并接受所学知识，师生互动，教学效果良好。

3.大数据时代的医学影像物理学课堂教学要实现以学生为主体的理念

在大数据时代，教师仍然可以规划和实施医学影像物理学课堂教学，但是授课方式不再是以教师为中心的授课方式，而是教师与学生相互结伴来共同完成的教学活动；教师要真正的了解学生并且要与学生形成互动，教学活动不再枯燥无味，学生真正的参与到教学活动当中；只有这样，医学影像物理学教学活动的才能顺利进行，才能实现以学生为主体的理念。

大数据时代的教师医学影像物理学教学活动可以更加个性化、更加有效地开展，学生可以更加自主地学习医学影像物理学的知识。医学影像物理学的课程教学要符合学生的学习规律，医学影像物理学的教案要围绕学生的需求设计。学生要真正的参与到医学影像物理学的课程教学活动当中，只有在教学活动中让学生体会到当家做主的感觉，学生才会更加自X地学习。学生可以建立医学影像物理学学习交流论坛，通过论坛交流学习经验、学习体会和学习心得。比如：教师在讲授超声成像课前两周，让学生先自主学习，将学生学习主动性放在第一位，教师可以给学生提过可查阅的资料的网站也可以由学生自己通过搜索引擎查阅资料，然后在论坛上学生对自己的学习体会和心得进行交流，上课时，教师根据学生的学习行为数据，对学生学习过程中集中出现的问题在课堂上进行重点讲授；并且教师可以带领学生到我校的附属医院相关科室参观学习。比如：在讲解超声波成像这一章节时，可以邀请超声临床诊断教师给学生讲解超声诊断仪的原理、操作方法及诊断等，通过现场学习使学生对书本上抽象的理论知识有一个直观的感性认识，学生加深了对超声波成像的理解。只有这样，学生学习的兴趣、学习的积极性才能调动起来，学生的学习才会由被动变成主动，由消极变成积极，由被动接受变成主动探求。只有这样，教学的进程才容易把握，才能收到事半功倍的效果。

总之，大数据时代加快了社会的变化与发展，也不可避免地影响到了医学影像物理学教学。我们要把握这一机遇，不断学习，更新知识丰富自己知识内涵，提高自己的专业知识技能，才能更好地完成医学影像物理学课程教学活动，才能更好地利用大数据进行医学影像物理学课程教学，让学生真正的参与到医学影像物理学的课程教学活动当中，让教师更加及时有效地获得学生对医学影像物理学课程教学的反馈意见，及时调整医学影像物理学的课程教学内容，进而提高医学影像物理学的课程教学质量，培养更加优秀的专业人才，为祖国的发展贡献一份力量。