医学影像与技术范文

导语：想要提升您的写作水平，创作出令人难忘的文章？我们精心为您整理的13篇医学影像与技术范例，将为您的写作提供有力的支持和灵感！

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我院作为首批招收医学影像技术专业的学校，自1999年开办医学影像技术专业大专班。根据全军院校教学改革工作会议精神。从教学实际出发，经过六年多来的教学改革探索和实践，取得了初步成效，供同仁参考和指正。

一、确立教学目标。强化实践性教学

(一)把握规律，强调实践性教学目标

强化实践性操作，全面改革讲习比例不合理的现状，打破理论与实践教学分段实施的界限。充分体现该专业以培养高等技术应用型医学影像专业人才为根本任务，适应基层军地卫生工作需要为目标，突出“应用”为特征，围绕动手能力强化实践性操作。以现代化教育技术为手段，彰显影像学科形象化的特点，提高教学时效比。将影像诊断学全部进入实验室授课。电子幻灯授课与学生同步阅读实片过程结合，实现理论与实践的零距离接触的事例教学的目的；将X线摄影中基本理论、X线照片冲洗化学集中讲授，X线摄影位置学部分全部进入实验室在教师实体示范操作的基础上，主要由学生分组进行操作训练，达到集中学习基本理论、分组强化规范具体操作的目的。在实习环节中，实施“导师制”，倡导学生主动实践与带教主动指导相结合并全程分段进行考核，确保实践教学的质量。

(二)抓住核心，优化课程体系与教学内容

以培养专业技能和综合素质为核心， 适应目前随医学影像学的快速发展，影像学科架构的变化，对原有教学内容以突出影像诊断、注重实践教学、加强技能训练、适应基层发展需要为原则。基础课以必须、够用为度，专业基础课以专业需要为主。专业课以宽基础重实用为本。基础课：取消高等数学、物理学改为医学影像物理学，增设一门人文学科；专业基础课：将电工学、电子学合为医学电子学基础，将原有医学微生物学与人体寄生虫学合并为医学病原学，减少生物化学、药理学、医学病原学学时数，将人体解剖学、组织学与胚胎学合并为人体解剖组织胚胎学，增设人体断层解剖学；专业课：将原来的x线投照学和x线机原理构造与维修分别增加CT、MPd、CR和DR相关内容，重组为医学影像设备学和医学影像检查技术学，将原有的x线诊断学、CT诊断学、MR／诊断学融合为医学影像诊断学。同时采取大专业平台与小方向模块课程自主选择的方式将原有的部分课程列入选修课，如介入放射学、影像核医学、放射治疗学等

(三)拓视野，增强针对性教学．

1、强化第二课堂的专业知识拓展和提高专业素养和发展潜于的功能，弱化围绕专业教学以外的作用。首先设立讲座课．如医学统计学、医学科研基础、医学文献检索、医学论文撰写、医学信息管理、专业英语等。其次通过开放实验室，学生自行设计内容进行强化。对学有余力的学生，设立课题小组，老师围绕设计课题进行引导，通过查阅资料、实际操作，拓展专业知识面。

2、以外引内联方式，加强师资建设。聘请院外有实践经验的专家为兼职教授，定期来院讲课或指导工作，丰富临床实践知识；根据专业教学需要，有针对性安排教师进行专项进修、交流，根据教学实际，与医院联合进行教学、学术研究，共同促进、共同发展。

二、构建学生专业综合评价的考评体制

(一)实行理论与技能测评分离

根据专业培养目标的要求，改革原有一纸定乾坤的模式，采取专业理论与专业技能分离，对于专业理论与专业技能测评，其中任何一项不合格，均认定为专业不合格，通过考核方式改变，强化专业技能要求。其中理论考核由题库生成，技能考核分口试、操作二部分，请院外专家进行测评。

(二)建立技能目标考核标准

1、医学影像诊断学分为平时考核、课终考核、毕业考核。平时考核以各系统完成阅片诊断数量及诊断报告质量打分。课终、毕业进行双盲片考核，抽取各系统一张影像片，书写诊断报告。对报告结果分格式、描述内容、名词应用、诊断顺序、诊断结论等五部分，进行计分。

2、x线摄影学以具体操作内容双盲抽取。分暗室装片、机器准备、摆放、工具应用、条件设备、暗室洗片等六部分目标进行考评。

3、医学影像设备学以随机抽题。分原理说明、部件指定、线路分析、仪器使用等四部分测评。

(三)完善实习考核办法

在实习手册中增加实习目标考核标准，完善实习双向(学与教)督促机制。 按专业课分医学影像诊断、医学影像检《现代医用影像学》2006年12月第15卷第6期查技术学二大部分，然后再各自分为普放、CT、Mill三个小部分，分别设立考核内容及量化标准。对考核过程要求每一小部分由带教医生(技师)考核鉴字、每一大部分由科室会考、学校抽考的方式进行，实习结束前由学校与医院科室共同检查考核。

三、加强教学方法及手段的变革，开展教学质量评估

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【关键词】 点、线、面、体、摄影

1 点 一般用来表示位置，是物质的浓缩，也是人类的微号点，具有空间位置的视角单位。点在人体三维立体结构的不同部位，具可代表不同组织器官的表面位置，同时可以通过点与点之间不同角度的投影、折射、或者立体交叉连接，推断出不同组织器官彼此间的相互关系，从而确定相应组织器官的三维立体空间位置。例如：头颅骨的“翼点”投影到体表相当于太阳穴，本身又是蝶骨、颧骨和颞骨的交汇点，不仅结构薄弱，同时下方还有脑膜中动脉经过，向深部垂直矢状面投影可以经过蝶鞍与对侧“翼点”相连。其次：肚脐位于腹前壁中线体表，其上方3cm处平第3腰椎，下方3cm经过第4腰椎。再次，胸骨剑突末端点，平第11胸椎。很明显，点在人体三维立体结构中代表着无数组织器官的位置或参照物。

2 线 有关线的解释和意义繁多，这里主要针对立体几何里点与点之间的连接线段，即直线或弧形，在人体三维立体结构中，无论从体表或深部组织器官，从解剖学的角度看，无处不体现出线的存在和相应的意义，如：人体正中线，与正中矢状面重合，将人体分为左右两半。其次：水平线，与水平面重合，至上而下有无数条。最后，在头颅还有瞳间线、听鼻线、听口线、听眦线等等。

3 面可以是点的密集，也可以由直线的移动而构成。从解剖学的角度看，人体三维立体结构，就是由无数个大小不等，形态不一，方向不同的面与面相互架构而成。如：矢状面，将人体分为左右两部分的所有平面。其次：冠状面，将人体分为前后两部分的所有平面。再次：水平面，将人体分为上下两部分所有的平面。最后，在矢状面与冠状面之间，根据其夹角大小不同存在着无数个平面等等。更为重要的是，我们必须认清，不同的部位和不同厚度的断面，其间包含着各种不同的组织器官。

4 体 有关体的含义解释繁多，这里我们主要指三维立体空间，即点、线、面相互间的演变和转化最终而来。如点：指物象特定空间中所处的位置，它没有长宽厚度，常常也指线段的起点和末端. 其点的移动形成线，线的移动变为面，面的转变成为体。很显然，体就是点、线、面立体交叉的融合，只有正确理解和掌握点、线、面、体相互间的关系，同时与人体三维立体结构紧密结合，用立体的三维思维来分析和5 理解人体不同组织器官，这样才能从不同的方位、角度、平面全方位判断把握不同组织器官的准确位置。

摄影 即X线束经过人体被检部位，由于不同结构的组织器官，对X线的吸收存在差异，当这些带有被检组织信息的剩余射线作用于胶片或探测器，经过暗室处理或计算机转换，即可获得相应部位的X光照片，其照片显示的组织器官影像形态，由不同的摄影所决定。现就不同摄影与点、线、面、体的关系作如下的探究。

5.1 针对三维立体的人体组织结构，怎样把握摄影与“点”的关系，首先确定不同摄影的“点”在人体体表或深部的位置，明确“点”与暗合（IP板或FPD）的关系（将相应的“点”投影在暗合相应的位置），确定“点”与球管焦点的中心线的入射方位，根据不同的要求，可以垂直或倾斜一定的角度经该“点”进行入射。例如：头颅正位，中心线经眉间垂直射入暗盒。汤氏位，中心线向足端倾斜30°夹角与两外耳孔连续中点入射。这方面的例子举无盛举。

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中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）30-0238-03

随着科学技g的快速发展和生活质量的提高，健康问题已成为大家关注的焦点。然而生活环境的污染、饮食结构的不健康和长期处于现代职场高压环境之下，很多人的身体出现亚健康状态：头痛、胸闷、失眠等健康问题困扰着现代职场白领，长期以往，身体不堪重负，疾病随之而来。面对这种情况，早期发现、早期治疗既可以减轻患者病痛，提高预后水平，又可以减少患者的经济支出。因此，对疾病问题的早期诊断就成为国内外医学界关注的焦点。

然而由于医患交流以及过去医学影像不清晰、保管难等问题，始终制约了精准医疗的发展。目前随着科学技术的进步和互联网技术的突飞猛进，影像学被越来越多的应用到各种疾病的检查中去，医生读片诊病，影像成了医生重要的诊断辅助工具，难以被低估，不能被替代。随之影像学科也成了当今迅速发展起来的一门综合学科，多门课程如通讯、计算机、医疗交叉，为医务工作者提供尽可能准确的辅助诊疗方法，这将是今后影像学科持续发展的重要方面。

日常生活中我们在对体内和体外的血液细胞、器官组织进行无损害性检查时，通常会选择诸如：数字线摄影、核磁共振、超声波三维诊断等治疗方法，这些拍片式的诊断方法可见即可得，不仅生动补充了书本上的人体正常组织以及病灶组织的解剖学知识，同时对影像引导下的教学、检查、穿刺、手术等有着不可低估的作用。但是医疗图像A生成往往会因自然界信号的干扰、信号传输过程中的衰减、医疗设备的成像原理、光线和显示屏等原因的影响，所显示出来的影像像质往往不够清晰、感兴趣内容不突出，或者不适合人眼观察或者机器理解分析，同时医学影像本身也有图像分辨率不高导致图像模糊不清或者无明显边缘、噪声偏大、结构信息缺乏的问题， 最终生成的影像不能准确定位病变部位以及病变性质，临床诊断面临各种困难。如果有一种方法能对生成的医学影像进行数据处理提高影像的清晰度，增强医学影像的可读性可分辨性，临床医生可以结合解剖学和生理学对病变组织有针对性的观察并诊断，这将大大提高临床诊断的准确率。因此，医学影像的数字化处理对医疗卫生、信息技术、生物科学等学科来说无论在理论研究还是临床应用方面都起着关键作用，这是人类认识疾病并对之精确诊断的重要环节，这将是一门具有较强应用性和长远发展性的课题。

1医学影像的发展及意义

1.1国内外医学影像的背景及对其图像处理的意义

1895年德国物理学家W.K.伦琴在实验室拍摄出其夫人手指和的影像，自此 “X射线”被发现，并被影像学逐步引进到医学领域。经过30多年的研究与应用，医学影像起着翻天覆地的变化，随着计算机技术的引进和广泛应用，影像学科更是呈现出跨度大、知识交叉密集的特点，如今基于计算机算法的图像处理技术也已经成为医学影像学中发展迅速的领域之一。

1971年，英国科学家汉斯・基于计算机技术原理设计出第一台X-CT诊病机，这一发明在医学界引起巨大的轰动。从此，对医学影像的数字成像技术的研究开始发展壮大，各种医疗设备也被开发出来，它包括计算机 X线摄影（ Computed Radiography， CR）、数字 X线摄影（ Digital Radiography， DR）、 X射线计算机断层成像（ X- Computed Tomography，X- CT）、磁共振成像超声（ Magnetic Resonance， MR），超声（ Ultrasound）成像、光纤内窥镜图像、磁共振血管造影术（ Magnetic Resonance Angiography，MRA）、数字减影血管造影术（ Digital Subtraction Angiography， DSA）、单光子发射断层成像（ Single Photon Emission Computed Tomography，SPECT）、正电子发射断层成像（ Positron Emission Tomography， PET）， EEG脑电图、 MEG脑磁图、光学内源成像等。

本文着重论述的 X- CT（ Computed Tomogaphy）意为 X线计算机断层扫描技术，是用 X线束对器官组织进行断层扫描，应用物理原理来测量X射线在人体组织中的衰减系数或吸收系数，再经计算机进行数学计算来对图像进行三维重建。按照测量的衰减系数的数值排列成一个二维分布矩阵，计算出人体被扫描组织断面上的图像灰度分布，从而生成断面图像。X-CT以它高速、高分辨率、高灵敏度的探测器螺旋式旋转来获取器官组织的多方位、多层次的断面或立体影像，经临床实际应用，它能发挥有别于传统X线检查的巨大作用。它能综合反映人体组织在解剖学方面的功能、性质，还能提供人体被拍摄部位的完整三维信息，器官和组织结构清楚显影，提示病变，已与核磁共振、超声波等诊断方法一样成了医生获取信息的重要来源。并且具有其他医学设备不可比拟的优点，X- CT成像简单方便、对人体损伤小、组织结构密度分辨率高，这在病理学和解剖学研究中尤为重要。特别是临床在对肿瘤的诊断中X-CT的分辨率要远远高于其他医学设备成像，研究显示在对于1～2厘米的小肿块的检测上，X-CT显示率高达88%，而B超、MRI等仅为48%。在针对肝脏疾病实验的拍片中， X-CT可以较清晰的显示出多种器官病变和功能性状，如肝癌、肝血管瘤、脂肪肝等，其对肝癌的诊断准确率高达93%，最小分辨率可显示为1.5厘米，

可以直接观察到肝静脉、门静脉与肿瘤大小、位置之间的关系，并能诊断出肝静脉、门静脉有无癌栓，为医生的精确诊疗提供了重要依据。

由于器官病变的位置、病灶大小、病程长短等自身因素，加上设备电子元器件、嘈杂的环境以及人为操作等因素的影响， X- CT在对病灶做定位影像、定性精确诊断时常常会有所限制，即它能反映出器官的异样变化，但却不能反应目前器官的生理功能。现实工作中采集到的数字化影像或多或少的存在一些问题：伪影、雪花、边缘不清、病灶不清、对比度不强……凭借肉眼无法从整张影像中清晰分辨出病灶部位或者确性病理改变的程度，要想精确诊断，还需做进一步的检查。

目前，对 X- CT图像处理进行处理大部分的研究还集中在预处理阶段，即研究通过调试设备、提高影像像素、提高出图效率、减少外界干扰等方式增强医学影像的可读性和敏感性。而对于医学影像成像后的处理则相对冷门，其中对部分内容的研究也比较单一，如仅仅单独研究医学影像的降噪或增强。同时应用降噪、增强、分割技术来处理影像的研究较少，理论研究也停留在可行性阶段，针对单一疾病的医学影像处理研究还不常见。

1.2医学影像常用的诊断方法

目前我们常用超声波、核磁共振、X-CT等设备生成的医学影像作为辅助诊断方法。其中：超声波是使用声波来探测病理并生成平面图像的一种诊断方法，由于其具有方向性好，穿透力强，声能集中，操作简便，能反映出人体组织的灰度形态和结构等优点，被影像科广泛采用。其中 B型超声波采用超声平面成像，在超声屏上显示出病变部位周围有明显的强弱不等的回声区，表现为亮度不等的光点、结合解剖学和生理学知识，可判断这些高光区和暗区的病变性质。且价格低廉，诊断快速，但缺点是对于1～2厘米的小肿块诊断准确率不到达48%。

核磁共振是诊断组织病理变化的一种新的方法，通过层片选择，频率编码，相位编码，实现对接收到的电磁信号在人体内部的准确定位，根据接收到的电磁信号的频率、相位的差别成像，完成对器官组织的检测。例如：核磁共振检查原发性肝癌时通常表现为信号改变，T1W1驰豫时间加权图呈低信号，T2W2加权图呈高信号。其特征性影像为病灶内出现粗大引流或供血血管的流空信号，该信号提示肝癌结节内有动静脉短路形成。但缺点在于检查价格昂贵，且核磁共振设备在我国普及率较低，对于1～2厘米的小肿块诊断准确率较低。

X- CT是用 X线束对器官组织进行断层扫描，再经计算机由于分辨率高图像清晰，能够扫描到早期刚发展起来的较小的肿瘤，这对病人早诊断早治疗不至延误病情具有重要意义。比如：X- CT肝癌表现与大体病理形态一致，平扫多为低密度，少数为等密度或混杂密度，外形不规则呈球形或结节形，边界模糊。增强扫描表现为低密度区略缩小，境界变得较为清楚。肿块中心部位常因肿瘤组织坏死囊变形成极低密度区。研究显示在对于1～2厘米的小肿块的检测上，X-CT显示率高达88%。目前X-CT已成为各种疑难杂症中最重要的诊断方法。

1.3对医学影像进行数字图像处理的可行性及意义

在实际图像信号的生成和传输过程中，由于受到医疗器械自身、人为操作控制和自然界噪声等干扰的影响，多多少少会出现细节模糊、对比度差、噪声较大或存在伪影等问题，影响到影像质量。且成像是用亮度不等的灰度表示，加上病灶发展早期其空间形态变化通常比较小，拍出的片子肉眼很难观察，误诊和漏诊的情况也时有发生，致使病情诊断准确率下降，医务工作者的效率也难以体现。因此，有必要运用适当的技术和方法来处理和分析医学影像，提高影像质量，这将有助于减少误诊和漏诊率，提高诊断准确率。因此，研究医学影像的计算机辅助诊断技术和数字图像处理技术具有重要的意义和实用价值。

在医学影像领域的数字成像技术有个共性：基于计算机将图像采集、显示、存储和传递分解成各个独立的部分，将每一部分图像信息分别数字化，这种共性为我们以后对各功能模块进行单独优化提供了便利，对其实施图像数字信息的后续处理提供了可行性。

以X-CT成像为例，对影像进行预处理可以过滤掉影像上的不利影响，处理掉无用的信息，保留或恢复有价值的信息。通过过滤掉不利因素，加强病灶信息的可读性，突出感兴趣部位，清除各种干扰的同时能保留所摄影像的形态和边缘，有效的改善图像视觉效果，为医生诊病提供了依据和便利，这就达到了图像处理的目的。

2数字图像处理在医学影像中的具体应用

图像处理（image processing），在医学上也被称作影像处理，是指将图像信号转换成数字信号后使用计算机对医学影像处理和分析，提高并改善影像的质量供医生有效诊断的专业技术。将将人设为对象，图像设为目标，输入低质量的图像，输入改善后高质量的图像，当图像达到满足人的视觉效果为最终目标。图像处理方法通常有图像增强、复原、编码、压缩等等。本文将重点讨论图像去噪、增强、分割在医学影像中的应用技术。

2.1图像去噪

影像的生成和传输常常受到自然界各种声音的干扰导致影像质量下降，就像我们在日常生活中交谈时被其他声音打扰一样，在语言中表现为听不清对方说话， 表现到影像上，则是原本很清楚的图像，因为机械本身、电子元件、外界杂音等干扰原因产生各种各样的斑点或条纹，图像变得模糊不清，此即为图像噪声。噪声的存在势必影响后续对影像的分割和理解分析，所以图像去噪是预处理的重要步骤之一。去噪的方法有很多，结合影像特点、噪声的统计特征及频谱分布规律，目前常用均值滤波、中值滤波、低通滤波等算法来对图像进行平滑处理。

2.2 图像增强

图像增强（image enhancement）是数字图像处理领域中的一个重要分支。影像学上的图像增强和复原的目的是为了提高医学影像的质量，清除干扰、降低噪声，通过增强清晰度、对比度、边缘锐化、伪彩色等来提高影像的质量，或者转换为更适合人观察或机器识别的模式。不同于图像噪声，在图像增强中通常不考虑影像降质的原因，它不需要反应真实的原始图像，只需突出图像中感兴趣的内容。但要对降质的原因有所了解，依据降质的原因建立“降质模型”，然后各种滤波方法和变换手段增强图像中的背景与感兴趣部位的对比度，比如：增加图像高频分量，被照人体组织轮廓变得清晰，细节特征明显；增加低频分量，能有效降低噪声干扰，最终达到增强图像清晰度的目的。

图像增强根据空间不同可划分为基于空间域的增强方法和基于频率域的增强方法。基于空间域的增强方法是对图像中的各个像素的灰度值直接处理，算法有直方图均衡化、直方图规定化等；基于频率域的增强方法不直接处理，而是用傅里叶变换将空间域转换成频率域，在频率域对频谱进行处理，再使用反傅里叶变回到空间域，算法有低通滤波、高通滤波、同态滤波等。

2.3图像分割

图像分割是数字图像处理领域的关键技术之一，目的是将图像中有意义、感兴趣的内容从背景里剥离，划分为各个互不交叉的区域。有意义、感兴趣的内容通常是指图像区域、图像边缘等。分割是后续图像理解分析和识别工作的前提和依据。目前已经开发出很多边缘检测和区域分割的算法，但是还没有一个算法对各种图像处理都有效。因此对图像分割的研究还将继续深入，在以后很长一段时间将始终是热门话题。

图像分割方法基于灰度值主要划分为基于区域内部灰度相似性的分割和基于区域之间灰度不连续的分割。

（1） 基于区域内部灰度相似性的分割

基于区域内部灰度相似性的分割是确定每个像素的归属区域（同一区域内部像素是相似的），从而形成一个区域图集，来对图像进行分割，常用算法有阈值分割法、形态学分割、区域生长法、分裂合并法等。

（2） 基于区域之间灰度不连续的分割

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现代化职业技术教育担负着推动社会经济发展、适应产业结构调整的社会功能；医学类及医学技术类专业人才的培养担负着改善民生、提高基层卫生水平的历史使命；高职高专层次的医学影像技术专业重在培养医学影像技术领域生产、服务和管理第一线的高素质技能型专门人才，在具备一定专业理论基础上重点提升学生的技能成为了培养重心。为此，本人根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》的要求，适应国家高职高专教育发展规律，以提高学生的技能能力为出发点，建设好和使用好医学影像技术专业开放化、网络化的“理实一体”化实训室，谈谈体会。

1.开放性“理实一体”实训室构建背景

1.1开放性“理实一体实训室”的定义与意义

校内开放性“理实一体”实训室是指打破传统实验室的定式，在原有各类专业实验室资源基础上进行整合、共享，融入“以人才需求为依据，以职业能力为导向”的现代高职教育新元素，将其建设成为既具职业真实环境的，又围绕快速发展的现代化医学影像技术的开放式、多功能、共享性的医学影像专业校内教学实训中心，致力于发展成为服务于区域、行业各类岗前、在岗服务的职业人才培训基地。校内开放性“理实一体”实训室可以充分调动学生积极性，为专业学生提供发挥、发掘主体性和创造性学习模式的校内学习场所，同时掌握规范的操作方法、技能和灵活应对临床操作难题，最终达到充分利用校内资源，提高学生质量，服务区域经济，培养出适应岗位能力需求的具有创新与实践能力的高素质应用型人才。

1.2开放性“理实一体”实训室的特点

《医学影像技术学》作为高职高专医学影像技术专业的核心课程，是一门实践性较强的学科。在教学过程中必须将理论与实践相结合，通过真实环境下的模拟实践更有利于学生理解临床实际操作中的方法、原理。多年来我院医学影像技术专业建设进程中，根据我院所处地域特点及总体办学思路形成了较有特点的办学理念，逐步建立了较完整的校内、外实训室，并实现了实训室对学生开放，并且不断完善管理办法、实训项目内容，更加有利于学生成长，成才。

2.建成专业文化氛围深厚的实训室

2.1整合资源，建成“理实一体”的实训室

我们根据专业学生就业岗位能力特点，结合学院“工学结合，行校共建”办学理念，将原有各类医学影像实验室与附属医院影像科教学资源有机整合，建立了各类校内实训室，为专业教学环节中将理论与实践相融合，将学习与岗位相结合提供强有力的保障。同时依托学院区域、周边各型医院资源，建立了与职业岗位相对应的校外实训室，以满足在校理论学习期间学生见习、实训环节教学需求。

2.2健全管理与使用制度，提升实训室内涵

2.2.1完善管理制度，实施系统开放

征对实训室教学工作的特点，一方面对实训室设备，仪器分配专人管理，加强了实训室资源的利用率。依据现代化医学影像技术岗位能力要求将实训内容进行删减、优化、有序编排，形成了既与专业理论基础课程相结合又以临床影像技术实践技能为主体，注重创新能力培养的实训项目体系。另一方面对原有的实验室管理办法、学生守则、实训室仪器设备管理及使用办法等规章、制度进行了修订、完善，使其与时俱进，更加具有可实施性，更好的服务于开放性实训室管理。

2.2.2有计划安排课外开放实训室，提高实训的全面性与效率

校内实训室所承担的不仅是通过实训课程巩固理论知识，强化学生实训操作技能，而且还通过学生自由支配课外时间自主见习，培养学生创新实践能力，从而全面提高学生综合专业素质。

由于当前医疗服务形势特殊要求，依托学院附属医院资源建成的校内开放性“理实一体实训室”须征对学生进行有计划安排课外见习分组，学生也可根据自己的学习兴趣选择见习方向，在带教老师指导下适时进行临床操作实践。通过课外开放不仅可以为在校学生提供全面接触临床实际的机会，而且可以保证学生在课外见习环节总结、验证理论、实训课教学内容，完成校内学习向临床思维转变；每次见习后要求学生必须上交课外见习心得、实训报告等。通过实训室的全面开放，不仅可以使学生自主选择实训时间、实训任务，提高学生学习兴趣，同时为学生提供了充分接触设备的机会，大大提高了实训室利用率，最大限度提高实训室资源的效益。

2.2.3融入专业文化，丰富实训内涵

结合医学影像学发展历程不断提炼专业办学历史、实训室发展历程等专业文化内涵，让学生从入学开始对所面向的专业、行业、企业、岗位以及对本专业历史、课程、教师以及专业发展历程、方向等有一个较为清晰的认知。通过专业学习到专业实训环节，最终实现提高学生专业素养。

在长期的办学过程中，不断发展、壮大实训教学队伍，长期外聘临床一线专家，设备维修与维护行业高级技术人员充实到实训教学队伍中来，通过传、帮、带不断提高实训教学水平，同时也实现了专业教师理实互馈的良性循环，实训室运转效率和教学水平不断提高。

3.改变模式，设置项目化实训内容

医学影像技术专业实训教学始终坚持以“职业岗位能力需求”为依据，不断改革教学方法，加强开放力度，强调开放效果。

3.1设置任务化实训项目，提高实训教学效果

实训中心本着提高学生职业能力素质，满足临床岗位需求的宗旨，结合现代影像学发展特点，将原有综合性实验项目进行优化、删减，增设了目的性更强的任务化实训项目，通过实训教学，学生的实践操作能力更强，对临床工作特点有了充分的了解，并且在学习过程中信心更加充足，目的更加明确，思维更加开阔。

3.2创新设计性实训项目，提高学生临床思维能力

为提高学生实践、运用新知，形成临床思维能力，在原有实训教学基础上，结合临床实际特点，实训室创设了一些具有征对性的实训题目，要求学生自己创设，协作完成实训环节，抽选同学互评实训效果，最后写出总结报告。通过自主创设，充分发挥了学生的思维空间，激发了学生对医学影像技术专业的学习兴趣，也促进了医学影像技术专业教学的改革。

4开放“理实一体”实训室初见成效。

4.1构建了以学生为主题的和谐教学关系

实训室开放后，几乎每个学生都能亲身经历实践活动。多数学生对于专业的理解常是学而不知其实，随着实训室的开放，逐渐明确了学习目的，懂得了如何对待临床实际问题，为学生进入岗位打下了坚实的基础。学生想学，教师想教，这样更有利于建立和谐的师生关系。

4.2全面提升了学生的整体综合素质

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【中图分类号】R541.4【文献标识码】B【文章编号】1672-3783(2012)07-0119-01

引言：医疗影像技术的进步是离不开现代科学经济的进步，网络时代的革新掀起了各行各业在技术上的突破，医学影像学是医疗领域重要的医疗技术，通常应用于放射科、B超，彩超、CT、核磁共振等科室。而现阶段很多医院仍处于使用最多的常规X线机，只是医学影像技术的模拟方式，除了部分使用了影像电视X线机外，绝大多数都只能用胶片记录，对拍摄的图像处理、存储传输都受到极大的限制，给医生诊断病例上也带来很大的困难，为此，在医学领域中，医院应该在医学影像技术方面有所突破，把医学影像技术和计算机网络相结合，让医学影像以数字方式输出，使这些影像数据可直接用计算机技术进行处理、传输和存储，从而导致医学影像诊断技术的革命性变化。

1医学影像技术的实际应用

医学影像技术在医学领域里有其重要的作用，在实际应用方面也可分为三类分析：一是，医学影像技术室医院信息系统的基本组成部分，无论是在农村医疗条件差的地方，也可远处医疗通过医学影像技术，及时传患者的信息、医学图像和诊疗信息等，实现了远程医疗的发展。二是，用在医院放射科部门。医院的放射医疗室最需要有足够的图像显示技术，通过医学影像技术可以在高速通信网络的辅助下，实现把影像和静止图像同传的能力。三是应用在医院内部的图像分发系统里，特别是在急诊室和特护房。随着网络计算机的信息系统的引入，医学影像技术将信息集成在操作模式中，在信息提取中更为便捷。无论医学影像技术在那个方面的实际应用都能起到它关键的作用。

2医学影像技术方面的技术改进

X射线是医学发展技术中最早的图像装置，应用中可以让医生顺利观察到人体内部结构，为医生诊断疾病提供重要的信息。但影像技术也在不断的探索中进行改进，超声、磁共振、单光子等断层成像技术和系统的大量涌现，在医学影像技术上也有所突破，让医生在出示诊断中提供更为详细、精确的信息依据。随着计算机的发展，数字成像技术越来越广泛，正逐步替换传统的屏片摄影，医学影像技术的得到了全新的突破和发展，实现将数据远距离传输，远程诊断，提高了患者诊断病例的效率，而现阶段，医学影像技术的改进还是需要的，新型的分子影像技术，正在一点点渗入到医学影像技术革新中，分子成像的出现，为新的医学影像时代到来带来了曙光，为治疗彻底治愈某种疾病提供了可能；同时磁源成像技术也是医学影像技术的一个改进，用于检测心脏或脑，从而得到心磁图，脑磁图；单光子发射成像和正电子成像也是核医学的两种技术，也是根据医学的放射性示踪原来景象体内诊断；对人体加电压，检测电极间流动的电流，得到阻丝电导率变化的图像，也叫阻抗成像，因其分辨率高，对人无害的特点，开始实现其实际应用；还要光学成像等等，以上的几种技术都是医学影像技术的研究热点，是要以最安全、最大经济效益出发点，将医学影像技术达到更为先进的技术，造福人们。

3结语

通过对以上医学影像技术的分析，可以看出医学影像技术的发展仍需要一个渐进的推广过程，近年来，临床手术和治疗方面正在朝着微创或无创的方向发展，这种技术的实施是离不开医学影像技术的辅助的，为，微创、无创手术或治疗的精准定位打下了基础，通过接下来的医学影像技术的不断完善、改进，一系列的如磁共振谱（MRS）、正看电子发射成（PET）、单光子发射成像（SPECT）等等技术的发展，将会对医学治疗技术有更大的突破，对脑、肺等各个部位的成像都能提供更多有用的信息，不仅给医生一个很大的治疗帮助，同时还让患者在治疗过程中，省时省力，减少患者在治疗中的痛苦，提供了治疗效率。

参考文献

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医学影像检查技术是医学影像技术专业教学的必修课程之一，它由多门学科交叉而形成，是探讨和研究以及使用医学影像设备对人体进行检查的一门应用性很强的技术。本门课程主要包括：X线检查技术、数字X线检查技术、超声检查技术、影像核医学检查技术等，既包含部分医学内容也包含物理、化学内容，是检查疾病重要手段，在临床医学领域中起重要作用。

1.四位一体教学模式的建立

《医学影像检查技术》的教学核心是培养学生的应用能力，课程组建立的“预习式临床见习－理论―实训－实习”四位一体的新型教学模式，将教、学、做加以融合，学生需要掌握的理论知识在反复训练中得以加强，使学生实践动手能力在上述4个环节中得到提高。具体内容如下：

1.1预习式临床见习：在普专影像技术专业学生开课的第二学年第一学期，将本专业学生分组去附属医院影像科室，进行临床观摩见习，提前接触影像设备，提前接触病人。见习半年后于第二学期初，开始课堂讲授影像检查技术的理论内容，完成了“先看后学再练习”的第一步，为下一步理论学习做好铺垫。此教学方法我们称之为“预习式临床见习”。

1.2理论教学：采用现代的教育理念，运用多媒体教学手段，以问题为基础，以学生为主体，以教师为主导，以理论教学为主线，在教学中为学生提供观察和独立思考的环境。充分利用附属医院及网络中的各种影像临床病例资源、多媒体教学片、电子图片库积极开展现代化教学。把部分理论课堂内容直接搬入到放射科、CT检查室、MRI检查室等科室去讲授，实现“课堂与实训地点一体化”。教师在教学过程中将放射技士（师）考试所要求掌握的内容贯穿其中教育学论文，渗透考试的题型及知识点，以提高学生在日后放射技士（师）考试中的应试能力。

1.3实训教学：改革实训环节，完善实践教学体系。学生实践能力的培养是医学教育的重要日标[1]，专业实践教学也是培养学生实际操作技能和综合职业能力的关键[2]。采用“模拟临床实训”的教学模式。影像实训中心有2个专业多媒体教室，4个先进的阅片室，3个X线检查技术实训室分别安装有2台200mA、1台500mA国产X线机，1个胃肠造影实训室并配有1台X-TV及1个示教室，1个CT实训室等，为学生实践训练提供了坚实的物质保障。实训教学采用“学生操作教师辅导式”、“学生自己操作”、“综合设计性实训”等教学方法。在课程学时安排上,适当增加实践性教学学时,保障学生动手时间,强化学生动手能力[3]。在理论及实训课程结束之前2个月，组织学生进行岗前强化培训，培训的重点是针对临床上常见的医学影像检查操作方法，以缩短学生与毕业实习的距离。

1.4毕业实习：第三学年，将学生安排到省内、外46所二级甲等以上实习医院进行毕业综合实习，进一步掌握各种医学影像检查方法的操作，培养学生的专业实践能力和分析问题、解决问题的能力，以达到培养高素质技能性人才的要求。

2.四位一体教学内容的改革

随着医学影像设备的不断更新，数字化X线机、CT机、彩超现已普及到许多基层医疗机构，MRI也广泛用于县级医院。针对临床实际的发展变化，《医学影像检查技术》课程体系和知识摘要求掌握的内容贯穿其中、渗透考试的题型及知识点，实施“课证融合”以提高学生在日后的放射技士（师）考试中的应试能力小论文。

在教学内容的组织与安排上，建立了《医学影像检查技术》的六大教学模块，即第一模块：X线检查技术：重点进行摄影和技术及造影技术教学；数字X线摄影技术注重成像原理和影像后处理教学；数字减影血管造影技术注重摄影和减影设备及造影器材的教学。第二模块：CT检查技术：重点讲述CT成像原理和CT扫描技术。第三模块：MRI检查技术：重点讲述MRI成像原理和MRI扫描技术。第四模块：影像核医学检查技术：重点讲述核医学成像原理和检查技术。第五模块：X线照片冲洗技术：重点讲述照片人工冲洗技术、自动胶片冲洗技术和激光打印胶片技术及操作注意事项。第六模块：放射诊断影像质量管理：着重从质量管理学的角度讲述质量管理的意义。

3.四位一体教学考核内容的改革

采用“笔试+技能操作+平时作业+实践报告”的综合考评。实行严格的教考分离，通过测评，客观公正地评价学生的专业基本理论知识，专业技术能力。加大实践考核的权重，使其考核总分值与理论考试成绩持平。考核内容以临床放射技士所应掌握的技术标准，考核学生的实际操作技能、临床思维能力、解决实际问题的能力。

4.四位一体教学的师资队伍建设

该课程组教师共20人，专职教师14人，兼职教师6人，专兼职教师比例7：3，“双师型”比例占65%，专职教师中“双师型”占95%，保障了技能型人才的培养。其中40岁以下的中青年教师10人，占50.0%，41-50岁的教师8人，占40.0%，50岁以上教师2人，占10.0%，教师后备力量充足，形成一支充满活力、富有创新精神和现代教育理念的教师梯队。通过高级人才的引进，青蓝工程的培养不断提高师资教学质量，使师资队伍具有积极进取、开拓创新的精神和教育理念，不断地创新意识，创新能力，创新方法，利用现代科学发展的新观点、新知识、新技术和新成果对学生进行创新思维的训练，以增强学生的创新意识，达到培养高素质应用型人才的目标。

5.四位一体教学改革的体会

“预习式临床见习－理论―实训－实习”四位一体创新教学模式的应用教育学论文，充分培养了学生的专业实践能力、分析问题和解决问题的能力，熟练掌握各种影像技术的操作技能，毕业即可实现与职业岗位的“零距离”。该教学模式时刻以问题为基础，以学生为中心，以就业为导向，以能力为本位，融知识教育与职业资格考证为一体。教学中采取学校与附院结合的方式，充分利用学校影像实训中心及附属医院医学影像科室的人力、设备等优势，把部分理论课堂内容直接搬入到影像科室去讲授，为学生实践能力的培养提供了真实的学习场景,将理论教学与实践教学课时比设计为：理论教学：实践教学=4：5（实践教学占总学时的56%），大大增加了实践教学的比重，达到了突出学生技术应用能力培养的目的。经过多年来的教学实践证明，改革后的《医学影像检查技术》课程取得了良好的教学效果，为社会输送了大批理论水平扎实、技术业务精湛的高素质技能性毕业生。学生结业后能按教学大纲的内容要求，熟悉各种影像学检查方法，独立完成X线投照技术、CT检查技术、照片冲洗及影像质量管理等技术，学生毕业后追踪调查反馈均表明“学生的动手力强，基础知识扎实”，普遍受到用人单位好评。教师队伍建设得到提高，课程组教师进修3人次、又取得硕士学位2人，双师比例达到100%。四位一体的新型教学模式，体现了高职高专办学特色，围绕着职业能力的培养，强化技能训练，为基层医院培养“用得上、留得住”的高素质技能性人才。

参考文献

[1]张景玲．唐宇天．影响技能达标的元素及对策[M]．湖南科学技术出版社，1998:18-320

[2]唐陶富，朱梅初．高职医学影像专业教学改革的研究与实践[J]．职教论坛，2003,10:10-12.

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一、PACS简介

随着现代医学技术的发展，医院的诊疗工作越来越多地依赖于现代化的检查结果。像X光检查、CT、B超、胃镜肠镜、血管造影等影像学检查的应用也越来越普遍。在传统的医学影像系统中，影像的存储介质是胶片、磁带等，这样使用中存在诸多问题。如图像存储介质所占的空间不断增加，给存放和查找带来了严重的问题；各种不同检查的图像分别存放，临床医生要同时参考一个病人不同检查所产生的影像时往往借阅和查找困难；传统图像存储和管理只在本院进行，异地会诊困难; CT等图像硬拷贝到胶片上，保留的只是操作医师认为有用的信息，图像无法做后期处理，固定的窗宽、窗位已经丢失了大部分原始信息等。因此，传统的医学影像管理方法已经无法适应现代医院中对如此大量和大范围医学影像管理的要求。采用数字化影像管理方法来解决这些问题已经得到公认。医学影像存储与传输系统（即PACS）应运而生。

PACS由图像信息的获取、传输、存档和处理等部分组成。图像信息的处理由计算机中心完成。计算机的容量、处理速度和可接终端的数目决定着PACS的大小和整体功能。软件则关系到检索能力、编辑和图像再处理的功能。

二、医学影像存储系统需求分析

医学影像的存储一直是PACS的一项关键技术，也是制约PACS应用与发展的瓶颈。近几年计算机存储技术发展很快，新的技术和思想不断出现。存储设备的价格也以每年30%的速度下降。存储技术理念已渗入到PACS解决方案中。

1.传统医学图像的保存和处理方式存在的问题

主要问题列举如下：①保存胶片需要很大的存放空间。为了提高胶片的利用价值，不得不建立胶片库来储存数量庞大的影像胶片，这就是所谓的“归档”，指对胶片的管理。管理难度与数量同步增长，耗费大量财力、物力和空间。②常规 X 射线摄影沿用胶片增感屏系统，成像后有胶片记录，需暗室冲洗，在显影、定影、冲洗、烘干、归档等环节上要耗费大量的人力和财力。③胶片库手工管理效率低，资料查询的速度慢，图像传递需要大量时间，效率低，不能满足临床需要，如遇急诊就更严重。④易将胶片归错档，使资料的查找和利用效率降低。⑤传统 X 射线胶片更不便实现实时或快速异地会诊。⑥胶片的丢失，损坏和变质所引起的信息丢失也是一个难以解决的问题。⑦即使是一个管理制度十分完善的医院，因借出、会诊等丢失胶片也不可避免，给资料的再次利用和科研工作带来不便。⑧把 CT等图像拷贝到胶片上，保留的只是操作医师认为有用的信息，图像无法后期处理，固定的窗宽、窗位已经丢失了大部分原始信息。

2.对存储介质容量的需求分析

临床上对病人影像的回溯按照访问量可以分成3类：第一是短期数据的回溯，无论影像科室自己还是临床方面最关心当前病人的影像，短期数据的标志为3个月内的数据，这些数据的回访占总访问量的90%；第二是对当前病人的前期存档图像的回访，病人又来医院看病了，临床医生需要翻阅他以前的影像资料，这种回访大约占9%；第三是个别的影像查询，占回访的不足1%。系统必须具备必要的响应速度，高响应速度是PACS系统是否具有生命力最为重要的因素之一。从点击病人姓名到显示出第一幅图像的时间，这段时间越短越好，应限制在10秒以内。

从信息源数据形态来看，可分为：原有 X 射片、CT 胶片等介质形态扫描转换为数字影像；直接由CR、CT、DSA 等数字化影像检查设备产生的数字影像；由胃镜、肠镜、腹腔镜、宫腔镜、喉镜、纤支镜等内窥镜及显微镜、B 超等检查设备产生的视频模拟影像转换为数字影像；从其他数据格式的数字影像转换而来。影像数据一旦形成就不会再改变，对影像的标注、解释等可通过另外保存数据实现。

三、医学影像存储系统系统设计

系统采用全院影像集中存储与管理结构，同时在各级工作站、分级管理服务器、分中心服务工作站冗余存储当前影像数据和进行影像管理。

1.存储系统硬件构成

①中心服务器：影像主服务器采用两台服务器构成，一台为主服务器，一台为备份服务器。二者均采用双CPU、4G内存的微机服务器。在硬件设计上采用全冗余策略，一旦主服务器出现硬件故障，系统自动切换到备份服务器，保证PACS的正常运行。②分中心服务器：分级管理服务器，设在放射科、核医学科、超声科三个主要影像检查科室。分中心服务器采用单CPU、3G内存、300G磁盘空间的微机服务器。③诊断工作站、采集工作站、游览工作站：CPU P4 3.0G、80G硬盘、512M内存，双屏或三屏显示器。显示器分三种档次：专业显示器、21 英寸 SONY500 显示器、普通 17 纯平显示器。④分发服务器：CPU P4 3.0G、80G硬盘、256M内存，单屏显示器。

2.存储设计方案

在医院影像集中存储和管理的总体结构下，采用多级存储结构，即系统在影像集中存储与管理区域内，再分为影像在线存储与管理、影像近线存储与管理、影像离线存储与管理三级结构。①在线存储：用于存储正在使用的影像数据。采用磁盘阵列在线保存数据，容量为980GB，集中存储全院100天内在线影像。②近线存储：用于存储经常使用的影像数据。使用磁带库(LTO)保存近线数据，容量最少为18TB，集中存储全院5年内在线影像，供各科室医生快速地从网络中调阅、查询。③离线存储：用于存储归档的影像数据。使用LTO磁带，按需求选择无损压缩/有损压缩格式，人工将磁带按序存放在影像档案柜中，永久性海量存储影像数据。各科室医生对离线存储的病人历史影像及相关信息可以进行调阅。医生发出调阅指令，主服务器在判明指令权限后，由系统管理员从影像档案柜中取出相应磁盘，放入磁带库中，由主服务器自动发指令给来源工作站。若调阅指令无调阅权限,主服务器会提示管理员此调阅者缺少相应的操作权限，同时拒绝工作。

3.存储镜像管理

在服务器数据库中建立病人ID号与影像内容及存储位置对照表；当数据库不可用时，手工切换到替代数据库保证PACS的正常工作，待数据库恢复可用后同步更新数据。

4.存储管理策略

第一级，在线存储设备：存储介质以磁盘阵列和磁盘为代表，存储介质一直处于在线状态，随时可以存取，具有读取速度快，吞吐量大等优点，存储3个月内全院各类检查的影像。医院的网络结构宜采用扁平模式，所有的影像设备都直接连接到服务器，在服务器上统一管理和备份，避免了多级分布存储的数据迁移和备份造成过高的管理代价。由于这一级的查询速度是关键，所以选用磁盘阵列。

第二级，近线存储设备：存储介质以磁带库为代表，用于PACS系统和影像数据备份。其共同特点：第一，在任一时刻，设备中只有少数几个存储介质处于在线状态，而大多数存储介质是离线的，当需要的数据在这些离线的存储介质中时，需要把这些存储介质加载到驱动器里，与在线存储相比这往往需要较长的时间。第二，对数据的定位以及读取时间也比磁盘要长。第三，设备中的离线存储介质，通过控制机械手自动加载到驱动器中。我们认为磁带具有读写速度快，单盘超高容量，以及单位容量低成本的特点，是备份存储方案的首选。

第三级，为离线存储，海量存储，当磁带离开磁带库后，对磁带只能进行手工管理，当数据存储在这些介质上，需要手工将所需磁带加入磁带库中，数据才能读、写。对于这一级而言，一个完善的永久存档方案是PACS系统“长治久安”的重要保障，其容量变得非常重要，而且管理要高度自动化，查询速度也应保持在5min以内，因此存储方式的选择尤其重要。综合比较各种因素，选择具有使用寿命长、容量大、查询及读写速度快等性质的LTO磁带库作为永久存储设备。

4.可靠性和稳定性

为了保证系统的可靠性和稳定性，首先要采用UNIX系统，因为在目前Windows NT系统还不是很稳定的情况下，UNIX仍然是服务器上较理想的操作系统。其次采用功能强大、可靠稳定的商业数据库系统ORACLE来建立数据库。

在程序设计方面，则采用父/子多层进程的方法。

服务器在收到并承认一个应用请求后，就产生一个子进程，由子进程来处理这个请求。如果在通讯中产生任何网络问题或由于程序的漏洞，使得子进程异常中断,则父进程不受任何影响，服务器可以继续工作。另外将一个大的应用进行分割处理,中间通过一个队列来连接，例如图像存储就分为图像接收和数据插入数据库操作两部分。图像接收进程将接收的图像文件加入到一个队列,而数据插入进程从队列中取出图像文件。这样就降低程序漏洞出现的可能性和防止网络传输与数据库操作的相互干扰。同时,由于采用父、子进程和队列的方法，服务器的各个进程之间以流水线的方式工作。服务器根据进来的多个请求分别产生子进程，这些子进程和服务器主进程同时并发运行，由较大的应用分割产生的各个进程也是并发运行。这样就可最大限度消除图像通讯、存储及查询中的瓶颈效应，提高了服务器的工作性能。

作者单位：四川师范大学信息技术学院

参考文献：

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Ray Casting Volume Rendering of Medical

Images Using Segment CompositionXU Ling，QIAN Zhiyu，TAO Ling

(Department of Biomedical Engineering， College of Automation， Nanjing University of Aeronautics & Astronautics ，Nanjing 210016，China)

Abstract：We presented an improved fast algorithm of ray casting volume rendering. Our algorithm could figure out composition segment fleetly and reduce interpolation calculation by intersection computation of the ray and a family of planes. Taken advantage of segment composition method， the composition velocity was accelerated. And utilizing boundary box technique， the algorithm avoided intersection computation with useless planes and greatly improved the efficiency of ray casting. The experiment results show that the improved acceleration algorithm can produce the required quality images， at the same time reduces the total operations remarkably， and speeds up the volume rendering.

Key words：Volume rendering;Medical image;Ray casting algorithm;Intersection computation of planes;Segment composition

1 引 言

医学影像的体绘制技术在临床上已成为辅助诊断和辅助治疗的重要手段。体绘制技术可分为间接体绘制和直接体绘制两大类，与间接体绘制相比，直接体绘制不仅能观察组织的表面，还能够透过表面观察到组织的内部细节，有助于医生对病灶部位做出正确的判断，更适合于临床应用。光线投影算法[1]是直接体绘制中效果较好的方法，具有较高的成像质量，可以显示医学影像数据场中细微的特征信息，且算法原理简单、易实现，其技术已成为近年来医学信息可视化领域研究的热点。但由于其投影光线数量巨大，严重影响了成像速度，为此，本研究在深入研究和综合分析各种加速算法的基础上[2-6]，提出了一种光线投影体绘制的综合加速算法，在保证绘制质量的基础上，有效地缩短光线投影算法的绘制时间。

2 光线投影算法原理

光线投影算法原理可简单描述为：根据设定的观察方向，从屏幕上的每一个像素点发出一条射线，见图1。射线穿过三维数据场，沿着射线选择若干个采样点，并由距离采样点最近的8个数据点的颜色值和不透明度值作三次线性插值，求出该采样点的颜色值和不透明度值，最后将每条射线上各采样点的颜色值及不透明度值按从前向后或从后向前的顺序进行合成，得到屏幕上该象素点的最终颜色值。

光线投影算法能显示出非常丰富的信息，甚至连数据场中细微的特征都不会丢失。但是光线投影算法的致命缺陷也源于此。首先，光线投影算法就是重采样点的光学属性按顺序进行融合的一个过程。假设像平面上有M个像素点，那么要发射M条射线，如果每条射线上选取N个采样点，则需要对M×N个采样点进行空间定位，为了得到较好的绘制效果，所需投射光线数量M和采样点个数N巨大，所以计算量很大，极大地影响了成像速度;其次，定位后采样点光学属性的计算采用三次线性插值的方法，该方法可取得较高的成像质量，但效率很低，用简单的插值方法又不能保证绘制质量。

鉴于传统光线投影算法的上述缺陷，我们提出了一种综合的加速算法，在保证绘制质量和不增加复杂度的前提下，有效地提高了绘制速度。

3 改进的光线投影算法

3.1 新算法的提出

在医学图像重建过程中，通常认为两两相邻平面间的采样点具有相似的光学属性，这样两两相邻平面间所截取的光线线段上的采样点组成一个片段，则一条投影光线可以被分为多个片段，并选取片段上和平面相交采样点的光学属性作为片段的光学属性，减少三次线性插值的计算量。改进后算法的主要流程见图2。

基于此，我们主要从以下几个方面对算法进行改进：(1)计算体数据立方体在像平面上的投影多边形，避免发出与三维数据场不相交的投影光线。(2)利用包围盒技术减少对无效平面的求交。(3)利用平面簇求交的方法快速确定相邻平面间采样点的个数及交点的光学属性，简化了插值算法

段的融合技术，减少了融合操作的次数和时间。(5)利用VTK库函数，简化算法的编写。前面两种技术在本课题组前期的文献[7]中有比较详细的阐述，这里主要介绍融合片段及采样点的获取技术。

3.2 融合片段的确定及采样点获取技术

两两相邻平面间所截取的光线线段上的采样点组成一个片段，显然，快速确定射线与平面簇的交点是融合片段确定的前提。对于三维规则数据场，从物空间一点(x0，y0，z0)出发，沿视线方向(l，m，n)的射线参数方程可表示为：

x=x0+l·t

y=y0+m·t

z=z0+n·t(1)

设体元编号为(i，j，k)，δx、δy、δz分别为X、Y、Z三个方向上网格点间距。不失一般性，假设Z轴方向的平面簇与射线方向垂直程度最高，其平面簇方程可表示为：

z=kδz(2)

其中k为整数(其取值范围从0到Z轴方向的最大平面数)，对于向量(l，m，n)=0，不失一般性，假设n=0，根据公式(1)和(2)可计算出射线和平面簇第k个平面交点P的坐标为：

xk=x0+l·kδz-z0n

yk=y0+mkδz-z0n

zk=kδz(3)

根据相邻平面间距离相等，可推算出其他平面上的交点坐标。

同样，如果知道射线和平面簇交点坐标，也可以推导出k的取值：

k=Zkδz(4)

设z轴方向第k个平面上各顶点处的光学属性为Mk1，Mk2，Mk3，Mk4，则P点的光学属性Mkp为：

Mkp=Mk1xkyk+Mk2(1-xk)yk+Mk3xk(1-yk)+Mk4(1-xk)(1-yk)(5)

根据公式(3)和(5)可计算出各相交平面交点处的光学属性，简化了三次线性插值计算。

当作为包围盒的封闭多边形设定后，计算射线和多边形的交点坐标，根据公式(4)确定k的取值范围，设k的取值范围为[α，β]，则射线上包含的片段个数为(β-α)。从射线和(α+1)平面交点处按采样步长确定重采样点坐标，并和射线与(α+2)平面交点坐标进行比较，记录重采样点个数n，当重采样点坐标超出射线与(α+2)平面交点坐标时，停止计数。由于射线和投影平面簇近似垂直，可以认为两两相邻平面间所截取的光线线段长度都相等，即相邻平面间采样点的个数都为n。

由于片段内的像素点具有相似的光学属性，基于对体数据的数据一致性分析，由基于像素点的绘制方程，可推导得到基于片段的绘制方程[8]。设M=(β-α)是一条光线中片段的个数;Cm和αm是片段的起始交点ti-1的光学属性，Cout和αout是片段的最后一个交点ti的光学属性，Cnow和αnow是片段两个交点之间的重采样点的光学属性，ni=n为片段的长度。用迭代的方法，依照从前向后的顺序有：

Cout=Cnow(1-αin)∑ni-1k=0(1-αnow)k+Cin

αout=αnow(1-αin)∑ni-1k=0(1-αnow)k+αin(6)

传统的由前向后的图像合成[9]如下：

Cout=Cnow(1-αin)+Cin

αout=αnow(1-αin)+αin(7)

比较式(6)和(7)，基于片段的绘制方程和原绘制方程具有相似的形式和计算过程，只是多了一个起加权作用的因子∑ni-1k=0(1-αnow)k，这是因为两种绘制方法的光学模型都是作用于像素点的，区别在于片段的光学模型融合的对象是光线片段，因此每次融合时需要加权片段中所有采样点的光学属性。随着影像学仪器能采集到的影像断层间距的减小，直接将断层间距作为融合片段，可以在提高绘制速度的同时保证绘制质量。

4 算法的实现过程

算法数据来自人体头颅横向MRI切片，数据大小为256×256×124体素，每个体素代表的人体空间的大小为0.94mm×0.94mm×0.93mm，像素灰度值范围为[0，560]，扫描厚度和采样间隔都为1mm。算法在处理器Inter(R) Celeron(R) CPU2.66G Hz，显卡VIA/S3G UniChrome Pro IGP，内存256M的微机上，利用VTK提供的库函数采用VC作为开发平台进行编程实现。主要实验步骤如下：

(1)清除图像缓冲区，建立图像空间和物体空间坐标系，通过vtkDICOMImageReader函数将数据读入内存并将体数据场形成的立方体投影到观察坐标系中，得到各可见面在像平面上的投影多边形，通过vtkRenderWindow函数设置视窗口参数。

(2)利用矩阵变换计算像平面上多边形顶点在物体空间的坐标位置，根据矩阵变换性质确定像平面上其他像素点的物体空间坐标位置。

(3) 遍历数据场，找到其中的包围盒以避免无效平面的求交。平面方程可表示为ax+by+cz+d=0，用10个这样的平面产生一个包围物体的封闭的多面体(所用平面越多，多面体越接近球形包围盒)。

(4)计算射线参数方程(1)和包围盒的交点，确定交点范围[MINs，MAXs](s=x，y，z)，根据公式(4)确定k的范围，然后计算射线参数方程(1)与k值范围内某一方向平面簇的交点，利用公式(5)插值计算交点处光学属性。

(5)计算某一相邻平面间线段上采样点的个数n，代入公式(6)中进行片段融合计算，得到像素点颜色值并写入相应的图像缓冲区。

(6)判断投影多边形内发射的投影光线是否处理完毕，如果没有则转向步骤(4)，若多边形内所有像素处理完毕，则往下执行。

(7)显示最终的重建图像。

5 算法结果及分析

为了验证本文算法的有效性，采用多组实验从图像质量和成像速度两个方面进行比较分析，本研究提出的加速算法均取得了比较好的结果。

一方面将本文算法与传统光线投影算法从不同视线方向所成的图像进行了比较。图3(a)为采用传统的光线投影体绘制算法得到的不同视线方向绘制效果，(b)为本文加速算法的绘制结果。从图中可以看出，两种算法成像的质量基本相同，成像效果较好，与传统的光线投影体绘制算法相比，本文算法重建的图像沟纹较深，变化较明显，但并不影响图像的整体效果和对细节的反映，脑中灰质、白质和耳朵的轮廓等细节都很清楚。

另一方面，将本文算法与传统光线投影算法从不同角度在绘制速度上进行了比较，表1给出了图3中不同视线方向传统光线投影算法和本文算法体绘制所需要的时间及加速比。从表中数据可得，本表1 传统光线投影算法和本文算法的绘制速度比较文算法比传统算法速度快近3倍，速度确实有了很大的提高。

从本文算法和传统算法的比较结果可知：本文算法在成像质量变化不大，效果较好的前提下，大幅度地提高了绘制速度。

6 小结

本研究针对标准光线投影算法计算量大、速度慢的特点，在原有算法的基础上，提出了一种新的光线投影体绘制综合加速算法。该算法利用光线与某一方向平面簇求交的方法快速确定融合片段，减少插值计算。采用基于片段的融合方法进行融合，提高融合速度，并利用包围盒减少光线与无效平面的求交。通过实验对比，本文算法成像效果较好，在保证成像质量的前提下，有效地提高了体绘制速度。

参考文献

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二、实施过程与对策

1.明确艺术教育理念，开展普及工作

（1）根据艺术教育的总目标，把艺术教育作为一种思想，在学校各个环节和形式上体现素质教育的宗旨，构建一个“以美促德，以美益智”的艺术教育环境。同时，明确艺术教育要面向全体学生这一理念，为每一位学生提供艺术教育的机会，避免艺术教育的功利化、狭隘化，把艺术教育与其他几方面教育一起形成合力，促进学生发展。

（2）完成课程设置：根据医学院校的具体情况和特点，在教务部门的支持下，将艺术课程纳入教学计划，开设了音乐、美术、舞蹈、影视作品欣赏等理论课程和摄影、书法、乐器演奏、国标舞等实践课程。首先把国内外的优秀艺术作品介绍给学生，使学生从艺术文化的发展中感悟世界的美、人生的美。其次，使学生了解和掌握基本艺术知识和技巧，在实践中逐步提高艺术修养。

（3）开辟课外艺术活动场所：课外艺术活动既能展现校园文化风貌，又是促进学生艺术能力发展的重要环节，根据学生的兴趣和需求，开办了乐队、舞蹈、摄影、绘画、手工等艺术活动室，使学生每周有两次机会按照自己的喜好进行艺术实践。

2.深化艺术教育，提高艺术教育层次

（1）加强教学研究，提高教学质量：艺术课程除了要学习艺术知识和技巧本身，学生更要通过背景、文化，把握艺术所表述的本质和艺术的精神。所以，安排教学内容时，有目的地选择优秀的艺术欣赏作品，合理拟订审美教育计划，有的放矢地提高审美高度和层次。

（2）明确科研方向：科研的目的是带动教学的发展，所以艺术教育的科研工作不能只重视艺术理论的研究，要针对艺术教育在学生心理、情感、审美和创新能力的作用进行研究，大力挖掘教师潜力，积极申报高层次的研究课题，以取得教学与科研相结合的科研成果。

（3）在艺术实践中检验艺术教育成果：在课外艺术实践中以各类艺术节做契机，充分发挥社团作用，成立合唱队、舞蹈队、摄影、书画协会，积极参加各级大型文艺演出与国家、省、市的艺术展演活动，在实践中使学生的艺术技能得到提高、情感得到培养、人格得到升华。

3.促进艺术与专业教育的融合，发挥艺术教育的育人作用

学校教育中各个学科、各个环节乃至学校教育的全过程都蕴含着丰富的艺术因素，只有拓宽艺术教育途径，才能提高学生的综合审美能力。

（1）专业教学与艺术教学的融合：教学实践中我们摸索出医学院校的课程应将审美教育融入艺术教育的全过程，由原来的艺术审美延伸到医学审美；由开设单纯的艺术课程发展到与专业相结合的审美课程中。如开设音乐疗法、医学美术、形体仪态技能训练等。在艺术与医学结合的教学实际中，强化学生发现美、感受美的能力，激发学生创造美的能力，促使学生在专业领域内审美水平的提高。

（2）挖掘教师艺术潜能，发挥教师的主导作用：课堂教学离不开教师的主导作用，各个专业教师艺术素养的提高，会对学生的审美水准起到促进作用，因此，学校定期开办艺术讲座和艺术技能培训班，开发教师的艺术潜质，使他们在教学中以美学的观点、审美的眼光培养学生。

（3）校园艺术环境的建设：指校园的物质文化设施，如校园内部景观设计、建筑物内部的装饰设计等，其目的是为学生提供学习生活和发展的良好环境，它不仅反映学校的文化传统和学习风气，还可以反映学校所蕴藏的发展潜力和创造力，使学生从无意识接触中获得相关专业知识的滋润和思维的启迪，拓展了学生的学习空间。

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三、取得的效果与分析

1.健康人格的提升：艺术教育实践中发挥课堂教学的主渠道作用，欣赏课中凭借优秀的艺术作品所蕴含的广泛思想内容、深刻的寓意和丰富的情感，给学生以美的享受与启迪。这情感和意识上的触动往往是构成人的美好性格的必要条件。有了美好性格，学生就会以对美好事物无比热爱、对丑恶事物无比憎恶的审美态度去对待现实社会、人生、事业、亲友、同志等。在课外活动中，让学生在审美的环境中和亲身的实践中去感悟艺术作品所反映、描写、刻画和塑造的人物的高尚境界，看到生活美与艺术美标准的差距，从而对优秀作品中的人物或事物产生认同。这种认同反过来又会对学生产生巨大的激励作用，激励他们勇敢地面对生活中的困难和挫折，从而促进学生健康人格的形成。

2.审美能力的提高：无论是课堂教学、课外艺术实践还是艺术环境的熏陶，都是通过具体、直观、可感的美的形象，使学生在直接感知美的事物过程中充分展开想象，发挥创造，提高敏锐的发现美、感受美的能力，在美的品位与感悟中得到愉悦和理性的启迪。另外，艺术活动中师生间能保持畅通的情感沟通，这种沟通和理解伴随着丰富的情感体验、感染学生，激感活动。强烈的情感活动形成巨大的动力，推动学生的想象和思考，以审美的态度对待人生、对待社会。

3.应用能力的提高：学生在艺术课程中获得的艺术能力和经验，使学生的生活变得丰富多彩，富有情趣，工作和学习变得更有效率和富有创造性

四、结论与建议

1.艺术教育的实践使学生对美拥有了感受力、鉴赏力和创造力，情感得到一定程度的升华和净化，促进了人格的完美。事实证明，艺术教育在培养学生方面起到了其他学科无可替代的作用。

2.艺术教育是一种生命教育，是提高审美而完善个人文化的品格教育。因此，它的教育是广泛的，不能只局限在艺术文化范畴，而应进一步融合于艺术教育，与其他几方面教育一起，促进学生的全面发展。

3.为促进艺术教育在学校的深入开展，领导应制订政策，在教职工或学生考核中必须与艺术教育相联系，从而引起学校各个方面的重视。

4.加强业务学习，提高教师的教学水平。

一个成功的教师，不仅是丰富知识的传播者，更是学生精神世界的探寻者，教学中时刻把握学生心理特征和教学规律，运用高超的技艺、丰富的艺术、健康的内容，来激活学生的精神世界，促进学生情感的健康发展，提高教学效率。

参考文献：

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人教版初三下语文第四单元中，加入了《威尼斯商人》《变脸》《音乐之声》等影视剧剧本的学习。特别是《音乐之声》，作为经典电影文学剧本引入语文教材，标志着正蓬勃发展的影视文化对语文教育的渗透已逐渐由隐性转向显性。

许多调查和事实都表明，影视艺术已极大地影响了中小学生的语文教育。在当今的语文教育中已渗透了大量的影视文化的因素，影视艺术已成为语文教育不可忽视的内容。《全日制义务教育语文课程标准（实验稿）》（以下简称“课标”）的课程总目标第二条中规定了语文课程文化的具体内容是“认识中华文化的丰厚博大，吸收民族文化智慧。关心当代文化生活，尊重多样文化，吸收人类文化的营养。”和以往的大纲相比，课标中的语文课程文化的处延得以不断扩展。它除了包括以往大纲中的“固有文化”外，当然也包括了影视文化。这一现象引起了我们的关注，值得我们进行认真的探讨。

一、影视艺术介入语文教育的原因

首先，中国影视文化特有的文学性，使影视剧本发展成为一种独特的文学体裁。

语文教育的目的就在于让学生具有鉴赏文学作品的能力，这里的文学作品指小说、诗歌、散文等传统文学体裁，当然也包括了正在蓬勃发展的影视剧本。因此，影视文学剧本成为可与小说 、诗歌、散文相提并论的一种新的文学体裁。再加上影视剧本通俗易懂、迎合时代等特点，这使影视剧本进入中学语文课本成为一种趋势。

其次，影视艺术的审美追求符合语文教育的需要。

让学生在审美体验中培养真、善、美的道德情操，这是课标对语文教育的要求。“审美”是通过自然和人、物质和精神、客体和主体相互作用而产生的，是人们获得的一种无私的情感体验。中国影视文化作为重要的审美对象，致力于美的价值的选择和创造。它不仅向学生大量传播自然界的各种自然美，还传播着人类生活中的社会美，它体现了人与人善的关系，影视文化正是将这样一种大自然和社会生活中的美以更直观的方式带给学生以冲击，让他们沉浸于其中并能真切地感受到美。

第三，现在学生的成长环境为影视艺术对语文教育的渗透提供了可能。

现在的学生来说，他们对事物的认知及人生观世界观的形成，更多地受到了电视电影文化的影响。在他们看来，影视文化是对生活的加工，影视传媒对他们来说是一本天天读也读不完的“书”，且常看常新。所以我们必须改变观念，在培养学生阅读铅字书籍的同时，鼓励、教会他们阅读影视传媒这本“书”，把语文课堂变大、变宽、变生动、变丰富、变新鲜，使之真正发挥基础工具的作用。

二、影视艺术对语文教育的影响。

一方面，影视艺术对语文教育的渗透有着积极的一面，使语文教育更鲜活生动。

首先，影视文化满足学生求知欲的需求，有利于增强学习动力。

电影、电视不但是“生活的教科书”，也是人们观察世界的“窗口”。电影、电视作为具有丰富表现力的现代综合艺术，它打破了时间和空间的局限，带来了大量的信息和新知识、新思想，让学生能立刻了解到外国的元首在发表演讲，大洋彼岸的篮球赛在激烈地进行中等等。这些都使得学生的学习不再局限于教室里对教材的学习和教师的传授，增强了学生对于世界的了解，极大地开阔了他们的视野，满足了学生的认知需要。

其次，影视艺术通俗、活泼、生动的语言和精彩的构思对学生的创造力有很大的发展。

当今社会，信息爆炸，大大加速了汉语言的发展，涌现出了大量的新词汇。语文教材由于编写的提前性与稳定性，导致了在语言的选用上出现了滞后性，无法做到与时俱进。影视作品的时代性与通俗性使学生在其中能学到大量的新鲜词汇，满足了学生的猎奇心理。学生在观看的过程中，这些幽默风趣的语言、生动形象的对话则在潜移默化中得到不断地积累；慷慨激昂、低沉哀怨的语气语调，也能得到不断地揣摩。

此外，影视艺术还挖掘了学生的想象力，发展了他们的思维。影视剧中扣人心弦的序幕、回味无穷的结局、令人遐想的悬念，都大大地激发了学生的思维，调动了他们的想象力。

第三，影视艺术以其现代的文学阅读方式，激发了学生阅读优秀文学作品的兴趣。

影视是“文学的新媒介”，这种简单快捷的阅读方式更适合于那些早已不耐烦于阅读十几万字长篇大作的现在学生，而由优秀文学作品改编而成的影视剧，一经播出，往往能激起他们对原著渴望寻之一读的兴趣。影视文化“使其（优秀文学作品）从疏本的单体凝固形式中解放出来”③，为观众共读共赏。每一部被改编的名著就像通向经典文化的一个路标，勾起学生对历史与名著的兴趣。久而久之，学生阅读名著的兴趣就会越来越浓。

另一方面，影视文化对语文教育也起了一定的消极作用。

课标中指出，语文教育的目标就在于要提高学生的文化品位和审美情趣，形成正确的人生态度和价值观。然而影视文化，特别是电视文化的影响下造成良人哲学的泛滥，有可能进一步消解学生对崇高意识的追求。影视文化的发展，加强了学生对所研究的对象的具象化感受，然而有一些东西是不可能从具象中表现出来的。再加上一些影视作品简化、歪曲、污染现实生活，也容易误导学生对现实的认识。再加上其他主客观因素的复杂作用，有的学生在西方影视作品的轰炸中漫不经心地引发了诸如吸毒、偷盗等犯罪意识等等。

三、正确对待影视文化介入语文教育的对策。

一方面，教师要引导学生正确认识影视文化，认真品味优秀影视作品，让学生学会“取其精华”，为已所为。

首先，引导学生认真品味影视文化中的细节描写，取其精华，提高自身的写作水准与鉴赏文学作品的修养。教师应有意引导学生有意识地品味这些细节描写，把握描写的手法，让学生自己寻找影视中的细节镜头并加以阐述，来主动把握细节的刻画，并让学生学会去寻找、阐述生活中的细节，提升自身的写作水准。

其次，规范学生对影视流行语的使用，引导学生从多种角度全面地认识影视流行语，力求使学生自觉地抵制粗俗化的流行语。我们一方面要大力提倡恰到好处地引用影视文化中鲜活的流行语，另一方面，也要对这些流行语进行仔细考察，引导学生从文章的表情达意、从社会的道德规范和人们的审美感受等多种角度出发来全面认识影视流行语，力求让学生自觉抵制粗俗化的影视流行语。影视流行语的引入，归根到底是以文章能有较好的可理解性、能取得良好的表达效果为根本。

第三，通过影视文化进行审美教育，让学生学会选择，学会批判。

影视作品所展示的生活是否有价值，这些要教师去加以教育引导，组织学生去加以讨论评判，这对学生形成正确的人生观、世界观很有益处。但学生往往满足于简单的看看，却不会对其进行选择、质疑与批判。教师可在平时的作文训练或口讲练习中，让学生对他们所喜爱甚至着迷的影视作品进行评论，这样有助于让学生在面对纷繁芜杂的文化产品时学会“拿来”。使学生的影视生活透明化、理性化，丰富学生的文化积淀，为学生终生发展打好人文精神的底子。

另一方面，教师自身也应与时俱进，改善教法。

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1.引言

大学英语,作为高校的一门公共课,长期以来都得不到学生的重视。对于艺术生(本文特指音乐系学生)来说,更是对英语不屑一顾,很多艺术生在上英语课时逃课,要不就是在课堂上聊天或者打瞌睡。“艺术生难教”成为大学英语教师达成的普遍共识,也成为教师都不愿意教艺体类学生的理由。我近几年的教学对象均为音乐系学生,通过这几年的教学实践,我发现,其实艺术类学生也并不是那么头痛,只要方法得当,他们照样可以学好英语。

2.影响艺术生英语学习的因素分析

我通过和所教授的音乐系学生的交流,发现绝大部分学生其实都很想学好英语,因为他们有来自于A级、四级考试的压力。也有部分学生意识到了英语的重要性,想学好英语以便今后在就业中更有竞争力。影响艺术生英语学习的因素,主要有以下几点:一是因为他们英语基础确实太差,很难跟上老师的节奏。由于艺体生高考时要考文化和专业知识,很多学生为了提高专业成绩,往往忽视了文化课的学习,其中就包括对英语的学习;二是因为进入大学后,有些学生认为专业课更加重要,并且有些专业老师也在无形中向学生灌输着“专业是以后吃饭的本钱,其它公共课学不学好无所谓”的错误思想;三是大学英语教师未能结合他们的实际水平,一味按照自己的教学方法教授,结果形成“学生越来越不想学,老师也越来越不愿意教”的恶性循环。

3.艺术生英语学习的应对策略

那么,如何针对艺术生进行行之有效的教学呢?我结合这几年的教学实践,总结了以下几个比较有效的方法。

(1)心系学生,建立良好的师生情感。长期以来,很多人对艺术生都存在偏见,认为他们成绩差,素质也不高。许多老师在授课时也有意或无意地通过言语或者表情传达着这种偏见。在这种消极情感的影响之下,学生自然会逐渐丧失对英语的学习兴趣,其结果当然是学不好英语。因此,我认为,在针对艺术生的教学中,建立良好的师生关系是开展教学的关键。教师首先必须与学生建立良好的人际关系,这样才能了解学生的情感态度,帮助他们培养积极情感,克服消极情感,从而实现师生之间的情感交流。如果在教学中让学生感受到老师对他们每个人的真诚和热爱、积极期待和希望时,学生就会有一种积极的内心情感体验,从而从内心升腾起对老师的信赖和爱戴。学生会把这种对老师的喜爱情感迁移到老师所讲授的课程上来。反之,学生如果受到老师过多的责备或漠视,就会对老师产生不满和敌对情绪,这种不良情绪很容易使学生厌烦老师所讲的东西。

要建立良好的师生关系,教师首先要在课堂上注意自己的言行举止。由于艺术生内心比较敏感,一个动作、语言、表情和眼神都可能引发他们的情绪。因此,教师在言语上更要注意措词,应尽量地用比较委婉的方式指出他们的错误,强硬的方法只能适得其反。在授课时,教师要面带微笑,让学生感受到老师的亲切和关爱,从而驱使他们愿意听老师讲课。其次,教师在课后要尽可能地与学生交流沟通,这对培养师生之间的感情是至关重要的。教师应从多方面关心学生的学习和生活,可以通过博客、邮件、QQ等进行网上交流,还可以通过打球、爬山、野炊等方式增进师生情感,从而形成融洽的师生关系,为有效实施各种教学手段奠定基础。

(2)丰富教学手段,激发学生学习英语的兴趣。艺术生英语基础差,本身对英语就有排斥心理。另外,大多数教师在授课时方法单一、枯燥,更增添了学生厌恶英语的情绪。缺乏兴趣的学习当然是消极的、没有效果的。美国心理学家布鲁纳在《教育过程》一书中说,学习最好的激励是对所学材料的兴趣。对学习目标的兴趣有助于主动精神和积极性的发挥,从而提高工作和学习的效率。那么怎样才能激发学生的学习兴趣呢?这就要求教师在教学过程中运用生动有趣、形式多样的教学活动去感染、吸引学生。

通过实践,我在此介绍几个深受学生喜欢的活动。①THE DAY IN HISTORY,即“历史上的今天”。该活动要求学生通过查阅相关资料,了解历史上发生的重大事件。教师在课堂上可以通过值日报告的方式检查他们的完成情况,当然,学生必须用英语表达所查阅的内容。该活动不仅以丰富了学生的课外知识,还能提高他们运用英语的能力。②THE LATEST NEWS,即“时事前沿”,该活动与“历史上的今天”类似,只不过内容是最新的时事要闻,目的是增加学生的文化知识,引导他们查阅英语网站,如,学习地道的英语。该活动对艺术生来说有一定难度,特别是在表达中文新闻时,由于查阅手段有限,在翻译过程中闹了不少的笑话。而教师则可在这个过程中纠正学生的一些表达错误,并可以增加相关词汇从而提高他们的单词量。③ROLE PLAY,即“音乐剧表演”。大部分学生对专业课的关注要比非专业课多。如果能将英语与他们的专业知识相结合,那将达到事半功倍的效果。由于我所教授的为音乐专业的学生,他们活泼、开朗,极富表现欲望。我根据这一特点,安排了“音乐剧表演”这一活动。比如根据所学课文,让学生自编自演,然后进行小组比赛。该活动结合了音乐系学生的特点,取得了良好的学习效果。

(3)除了以上活动外,教师在教学过程中还可以充分利用语言实验室、幻灯片、互联网等现代化教学设备和手段,丰富教学内容,活跃课堂气氛。运用先进的教学设备和手段可以使抽象的教学内容变得真实、生动、形象、直观,使学生体会到学习中的乐趣,对英语学习产生浓厚的兴趣。教师在教学中可运用丰富的课堂语言,提出各种启发性问题,使学生积极思维,积极发言,争相开口,调动学生参与课堂教学的积极性,从而激发其自觉学习的兴趣。

4.结语

综上所述,由于英语基础较差,艺术生的英语确实不好教。但是,如果教师能够在教学过程中摆脱对他们的偏见,结合他们的特点设计他们感兴趣的活动,并充分运用现代化的教学设备,那么就能调动并激发他们的学习兴趣,提高学习效率,从而提高艺术生的英语水平,而教好艺术生也不再成为一件令人头痛的难事。

参考文献:

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艺术设计是一个艺术与应用相结合的、多元化的交叉型学科，这就决定了艺术设计教育的教学较其他专业更具创新性。该专业不仅要培养学生的创造性思维，激发学生的创作灵感，更要培养学生的实践能力，以适应专业内各个领域的业务要求。在为社会输入优秀设计人员的过程中，艺术设计教育起着至关重要的作用，教学质量的高低直接影响着设计人才的优胜劣汰。

一、艺术设计教育教学质量影响因素分析

（一）教师因素

教师传授给学生的，不仅仅是知识，更是一种思维方式，特别是对于艺术设计类学生来说，创造性思维的培养尤为重要。教师对艺术设计教育教学质量的影响，主要体现在以下几个方面：第一，知识水平因素。教师知识水平的高低，直接体现出思维的广度与深度，教师的视野开阔，思想能够紧跟当下与前沿，势必能够传授给学生较为超前的间接经验；第二，工作态度因素。教师，是一个凭着良心工作的职业，一位没有爱心和责任心的教师，更无法热爱自己的本职工作，无法全心全意地将知识传授给学生。目前，普遍反应教师的压力较大，既要面对繁重的教学任务，又要钻研业务知识，还要努力承担科研项目。在这样的职业背景下，教师如果不能够坚定信念，将教育责任心放在首位，就无法出色地传道、授业、解惑；第三，教学方法因素。若要切实提高教学质量，有效的教学方法必不可少。艺术设计教育的教学应特别注重因材施教，注重学生综合素质能力的培养，这就要求教师要根据学生情况，研究适合的教学方法，积极承担教学改革，整合教学内容，有效利用互动式、参与式、小组合作式等教学方法激发学生的学习兴趣，进一步提高教学质量。

（二）学生因素

学生是学习的主体，学生的学习效果是教学质量高低的直接体现。学生对艺术设计教育教学质量的影响，主要体现在以下几个方面。第一，评教因素。教师授课的质量高低，学生最有发言权，学生评教制度的初衷是要使学生对教师的教学有客观的评价，使教师认识到自己需要改进的地方，学生评教的结果对于教师来说有重要的作用。可目前有些学生在评教过程中不能够认真对待，学生评教制度无法正确发挥其作用。第二，学习动机因素。有些学生是真心喜欢设计专业而考上大学，有些学生是为了上大学，考取艺术类专业，这导致学生质量参差不齐。有些学生的精力没有放在学习上，而是注重学生会的工作、人际关系的协调等方面，势必会影响到自己的学习，降低学习质量。第三，学习态度因素。有些学生学习态度不够认真，认为自己将来不会从事本专业的工作，早早放弃了努力学习的念头，如果恰逢班级学风不够端正，整个班级的学习态度均会受到很大程度的影响。有些学生不擅于沟通，我行我素，对于教师布置的作业常常是应付了事，缺少钻研精神，导致学习浮躁，学风不佳。

（三）环境因素

环境对艺术设计教育教学质量的影响，主要体现在以下几个方面。第一，艺术氛围因素。一些学校由于地理环境的限制，不能够开展前瞻性较强的艺术讲座，导致教师与学生的视野不够开阔，不能及时了解当下较为前卫的设计思想。第二，学校考核因素。学校对教师职称评定的考核标准大多是科研、经费、论文、专著等，较少提及教学质量，使得部分教师只依照标准完成晋升指标，而将教学质量的提升置于次要位置。

二、艺术设计教育教学质量改进的几点建议

（一）教学体系方面

构建完善的教学体系是提升教学质量的有效途径。教师应根据社会需求及时调整教学大纲，适时增删教学内容，对教学内容进行整合，重视学生知识的拓展。使用有效的教学方法，因材施教，充分挖掘学生的优势能力，并加以强化，使学生真正成为学习的主体，参与到教学过程中来。建立完善的考核体系，摒弃一张试卷定终身的传统做法，将学生综合实践能力的培养放在首位，认真设计考核与训练环节，使教、学、做融为一体。

（二）评价制度方面

评价制度一旦建立，就应该积极发挥作用，而不是起反作用。目前，各高校的学生评价制度虽然用了很久，但仍存在一定的弊端。如教师辛苦为提升教学所做的课程设置，是否能被学生认可？学生对教师如何做才能够提高教学质量是否有正确的认识？如果答案都是否定的，学生评教难免片面，这对于教师来说无疑是不公平的。评价制度的改进与完善，需要相关团队进行认真仔细研究，不要让学生评教形同虚设。

（三）环境方面

由于艺术设计相关专业的特殊性，需要学生经常走出去，多看多想。在教学中可以适当设置实践课程，学校也要为教师提供更多的外出学习及访问的机会。此外，网络为人们的学习工作提供了方便的途径，但网络也是一把双刃剑。面对教师布置的课程，学生的第一反应就是寻求网络，这在很大程度上中断了学生独立动脑思考的过程，使学生变得更加懒惰，更加依赖网络。学校应积极引导学生如何利用网络资源去拓展自己的知识领域，提升自己的艺术修养，而不是直接去寻求答案。

结语

影响艺术设计教育教学质量的因素有很多方面，教师是传授知识的主体，学生是学习知识的主体，环境是影响知识传授与学习的主体。切实提高教学质量，不是一朝一夕便可完成的，需要多方面的密切配合，艺术设计教育可以围绕这三个方面进行改革，从而为社会输送更加优秀的设计人才。

（注：本文为中国高教学会2011年个人会员专项课题“教育科研对高等院校特色培育的引领功能研究”研究成果，课题编号：2011HYZX043；辽宁省教育科学“十二五”规划2011年度立项课题“课堂教学评价与学生评价标准的研究”研究成果，课题编号：JG11DB140）

参考文献：

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随着信息技术的迅猛发展。现代教育技术对传统的中学数学课堂教学产生了巨大影响，这不仅是教育技术的一次革新，更是教育思想、教学理念的一场革命，它为课堂教学的开放性，为学习者的自主性、研究性提供了有力的支持，促进了课堂教学的重大变革，教师如何有效地把多媒体、网络技术和学科知识相结合；如何合理利用现代教育技术改进课堂教学模式，使之适应现代教育的需要。是一个值得探索和思考的课题。

一、现代教育技术促进了中学数学课堂教学模式的改革

2002年我国颁发的《全日制普通高级中学数学教学大纲》明确提出：“在教学过程中，应有意识地利用计算机和网络等现代信息技术，认识计算机的智能画图、快速计算、自动求解及人机交互等功能在数学教学中的巨大潜力，努力探索在现代信息技术支持下的教学方法、教学模式……”从中学数学教学的本身特点来看，中学数学教学是思维活动的教学，它的核心是培养学生的创新思维能力，是以培养人的创新精神和创新能力为基本价值取向的教育，中学数学课堂教学正从以“知识体系”为基础的教学，向“问题取向”的创新型教学变革，这是激发课堂教学结构改革的重要内在因素。

中学数学课堂教学可从创新教育、素质教育的理念出发，通过计算机辅助教学、基于网络的教学与传统课堂教学的有机整合来实施教学过程，这就促使我们数学教育者积极研究构建中学数学教学的新型教学结构，使课堂教学更合理、更有效，更具多样性、灵活性，为数学教学注入新的活力。

二、现代教育技术在中学数学课堂教学中的运用

1.作为显示和演示工具，以提高教学效率和直观感

首先，在数学课堂教学中，有时需要大量的板书内容，而在有限的时间内，仍采用传统的板书，则浪费了宝贵的时间，这时如采用多媒体技术的快速显示功能，不仅能解决课堂内大量板书问题，还可以大大增加课堂教学容量、高效地使用课堂教学时间，提高教学效率。

其次，计算机辅助教学可将静态的书本教材转变为由声音、文本、图像、动画等构成的动态教材，适用于讲授式教学模式，传统的“粉笔加黑板”的教学手段。在处理数学上的一些动态图像时，所谓的“动点”只能用黑板上的一个静态“定点”来表示，导致学生难以形成良好的动感意识，例如：在讲授“函数的图像和性质”“直线和圆、圆和圆的位置关系”等内容时，就可利用多媒体技术的动画功能作为演示工具，让学生轻松地看清图像形成的真实过程，便于学生理解和掌握所学知识，这对培养学生识图能力、建立空间概念、增强直观感有很大帮助。

2.作为学习和交流工具，以提高学生学习的积极性和主动性

在多媒体及网络技术这样的交互式学习环境中，学生可以按照自己的学习基础、学习兴趣来选择所要学习的内容和适合自己水平的练习，学生有了参与的可能，为学生学习的积极性、主动性创造了良好条件，从而使学生真正成为学习的主体。

数学教师应针对教学目标合理设置问题，让学生在网上进行交流、讨论，让每个人都有机会阐述自己的观点和思想，同时可及时借鉴别人的意见，教师不再把传递知识作为自己的主要任务和目的，而应把主要精力放在如何教会学生“学”上，并指导学生懂得从哪里获取自己所需要的知识，使学生掌握获取知识、处理信息的基本途径和方法，养成主动学习的习惯。

三、现代教育技术与中学数学教学的有机整合

首先要在教学理念和设计上整合，我国数学教学历来有重视“双基教学”的优良传统，重视让学生掌握系统知识和举一反三的能力，尽管近年来教材不断变化，考试和评价方式也有所更新，但并没有形成理念上的革命，在数学教学中，教师应坚持“以人为本”，努力构建“主体参与、积极探究”的课堂教学模式，尊重学生人格。调动学生的学习积极性，激发学生的学习兴趣，培养学生的发散思维能力教师要通过自身的努力探索，做好学生自主学习的指导者，引导学生联系实际，运用书本提供的知识和原理，鼓励学生关注现实问题，提高学生探究和解决实际问题的综合能力。

例如，在《立体几何》的一些教学设计中，为了培养学生的逻辑思维能力和空间想象力，可根据学生的实际情况及本节课程的特点，教学中运用直观演示和启发式的教学方法，充分发挥现代化教学技术的优势，在增加课堂容量的同时，突出重点，分散难点，利用动画效果加深学生对知识的理解及掌握，让学生在参与分析研究问题的过程中获得新知，品尝成功的喜悦。

其次要在教学方法和手段上整合，多媒体、网络环境下的互动课堂，是一种以问题为导向、开展自主探究和学习的新型课堂，它具有在线、交互、多媒体的特点，经过精心设计的互动程序与传统的课件不同，它不是教师教的工具。而是学生学的工具，在多媒体、网络环境下，师生共同参与。充分利用现代教学技术的优势，促进新课程的实施和学习方式的转变。

例如，利用多媒体辅助教学来学习等比数列概念，我们可从古代一位国王与他的大臣下象棋的故事引入课题，创设一个引人入胜的问题情景，激发学生的好奇心，吸引他们的注意力，增强学生积极思维的动力，学生可根据前面学过的等差数列进行小组讨论，利用“类比”的方法学习等比数列的概念，并完成表格的填写，对小组讨论过程中存在的普遍问题，教师及时组织讨论，使学生形成正确的认识，充分运用“教师创设情景――学生实验――师生讨论――学生练习――师生小结”的教学模式，挖掘数学概念的形成过程，有效利用学生原有的知识和经验，使学生逐步掌握新概念。

另外，还要把握好使用多媒体的“度”，在教学过程中。如果出现盲目使用教学课件，只注重多媒体的正面作用而忽略其负面效应，就违背了现代信息技术与数学学科教学整合的宗旨，与新课程改革极不相符，不利于培养学生的数学素养和各种能力的提高，因此，教学中必须准确把握好使用的“度”，以实现数学教学与现代教育技术的完美结合。

四、构建新型中学数学教学模式

1.构建探究型课堂教学模式

现代教育技术为构建探究型课堂教学模式提供了很好的平台，为课堂教学的开放性、学习者的自主性、研究性提供了有力的支持，促进了课堂教学结构变革。

探究型课堂教学的基本模式为：提出问题分析问题解决问题归纳总结，其中。“提出问题”阶段，要引导学生自己去发现问题，结合教材内容，提出的问题要具有探索性、针对性；“分析问题”阶段，要引导学生自主地分析问题。进行再发现、再创造；“解决问题”阶段，要引导学生完成实

施方案、落实解答过程；“归纳总结”阶段，要引导学生对问题的解答进行检验、评价、反馈、总结、论证并上升为理论。

这种教学模式首先是在时间和空间上的突破，学生在一定的背景下自己提出问题，设立自己的学习步骤，优化自己的学习方法，学生可以充分利用计算机多媒体、网络技术来帮助自己的研究性学习，提出问题、解决问题以及对某些问题的验证都可以通过计算机迅速而准确地得到解答，在这样的教学环境中，学生真正成为学习的主体，从旁观者变成参与者，学生的学习过程、学习成果可以及时反映出来，使课堂学习气氛热烈、研究气氛浓厚，既激发了学生的学习热情，又调动了学生的创新、探索的积极性，学生自己解决了学习中遇到的各种问题，这样的教学模式产生的课堂教学结构是多样的，灵活的，是以问题为主线、教学素材为基础、现代教育技术为工具、学生为主体的新型教学模式。

2.构建基于网络的课堂教学

随着计算机信息技术的迅速发展，基于网络的教学理念正在学校悄然兴起，它认为学习环境不是一个被动的记录外界信息的过程，而是在外界环境的影响下，由认知主体积极主动的建构过程，形成建构主义的学习环境有四大要素，即：“情景”“协作”“会话”和“建构”，而基于网络的教学正好提供了这样一个环境。