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一、医学影像技术学科的发展近况
(一)医学影像学科的教育教学现状
医学影像技术是进行医学检查的一项常用技术,该项技术的应用层面非常广泛。近几年,伴随着医学影像技术的广泛应用,市场上对医学影像技术人才的需求也随之增加。不少高校依据市场对该项技术人才的广泛需求,具有针对性地设计了相关人才培训计划,并在高校课堂设置以培养医学影像技术人才为目标的医学影像技术学的专业课堂,对教材内容、课堂设计等方面也适时进行了技术创新和改革。虽然这项新的专业学科在进入高效课堂之初就受到了大多数人的认可,但由于该专业的设置时间较短,发展的时间也不长,在相关教材以及教育方式上依然存在着很多问题。这些问题之中,能够影响人才培训的最主要问题是,在不同层次的教育之间医学影像技术的学习在衔接的部分存在不小的问题,例如:专科与本科教育或者是本科与研究生教育之间存在着教育脱节的现象。另外,普通高校在医学影像技术专业应用的教材并不统一,导致大多数学校的人才培训方向不明确,相关设计计划不符合实际,这就导致了大多数医学影像学专业的人才更难在较短时间内适应医院的工作。
(二)应用医学影像技术的相关操作人员的工作状态
现阶段,应用医学影像技术的相关操作人员,在大多数医疗机构当中从事医学影像技术的专业人员被称为技师。除此之外,还能够在大学所附属的医院中担任技术讲师或者是教授。在的一些普通的医院当中,医学影像技术人员主要从事放射科的工作。在其他大型的综合性医院或者是专科医院当中,从事影像技术工作的人员基本上都是大学本科学历,一般很少有硕士毕业生,在医院的放射科博士学历的影像技术操作人员几乎上没有。而在略差于市级医院的地方医院当中,放射科担任影像技术操作人员的则为专科学历。在医院的放射科,各科的医生和相关的技术操作人员数量基本一致。因此,在一些大型的综合性质的医院,或者是具有较完善的医疗图像管理与通信系统的专科医院当中,放射科的大多数医生往往是进行后台的普通检验工作,而医学影像技术学科的人员担任前台检查的重要工作。该项技术人员不不仅仅担任接诊病人的工作,而且还负责患者所检查的疾病图像的收集工作和审核任务。这也就提高了技术人员对相关技术知识掌握的要求,不仅仅要有牢固的图像采集知识体系,还要熟悉各种处理和核查相关的技术。此外,最基本的还要牢牢掌握相关的医学知识。只有做到上述要求,医学影像检查技术人员才能够在第一时间为病人的检查做出正确的疾病医学判断以及准确的技术操作,有利于提高检查结果的准确率。除此之外,进行医学影像的相关影像设备一般价格较昂贵,这就需要相关操作人员在进行操作时要保障设备的安全,在检查患者疾病的同时最大程度上保护相关影响设备。熟悉的医学影像的相关理论知识与实际的设备操作进行融合,从而顺利地进行医学检查,延长影像设备的使用寿命。在当前,影响设备的进化与影像技术人员专业素质不高两个方面出现一定的矛盾,这就使得相关高级的影像,设备不能够在临床检验工作中充分的发挥经验作用,降低图像检查的准确性。因此,在接受相关学校教育的理论教学之后,医学影像技术人员还需要加强对实践应用的掌握,各级医院也应该适度地增加对影像技术人员的专业培训。
(三)现阶段医学影像技术的组织管理情况
在我国,与医学影像技术有关的专业性组织就是中华影像技术学会,该学会是中华医学会附属下的影像技术专业学会,是同中华超声学会、中华放射学会以及中华合医学学会共同组成的关于影像学科的医学与核影像技术的四大学会。中华影像技术学会下属有七个专业学组,其中就包括电子计算机断层扫描技术学组、MR技术学会以及医疗图像管理与通信系统技术学会,除此之外,还包含三个筹备的专业学组以及三个学部。在我国,每年都会在固定时间举办中华影像技术学会大会,其主要目的是进行影像技术交流,是一种具有国际性的专业学会讨论大会,参与到大会当中的人员,大都是来自于世界各国从事医学影像专业技术的高水平人员。这样的学术交流大会,能够精进医学影像技术,因此,吸引了各国的技术人员的参与。另外,在我国大多省份当中,省或市内都存在专业的影像技术学会小组,而且一些地区也建立了相关的。我国所开设的与医学影像技术有关的网络教育平台,其开设范围也惠及全国,这也帮助了许多就职员工进行再度的深度学习,从而培养出更多的医学影像技术操作人员,提高操作人员的专业水平。
二、医学影像技术学科的发展趋势
(一)医学影像学科技术发展的总方向
在当前的医学影像技术发展过程中,医学诊断过程和介入治疗的过程是分开的,但随着各项医学技术的不断创新和发展,这两者必然会在一定时期之后建立相互联系的,呈现出完整的现代影像学科系统。当前,影像技术的研究方向主要是大体形态学,主要在图像的收集以及判断上发挥作用。在未来,影像技术会随着科学技术的发展,向分子、功能代谢以及基因成像等方面发展。而且,当前的影像技术主要采用胶片收集的技术,但随着计算机技术的发展以及数字化方向的技术创新,未来的影像技术会考虑应用到数字化和电子技术,将图像收集和传输过程,以数字化现代化的形式呈现。
(二)医学影像技术的具体走向
由于一些影像技术在我国发展的时间较短,各项技术仍然不够成熟。当初学医学技术不断创新性发展,未来的医学影像技术将会呈现更加直观、更具有特征性的信息。在其他方面,现阶段对于影像的分析都是趋于定向的,在未来会转变成定量的方向发展,不仅仅会判断出疾病的诊断结果,还会给进行疾病治疗以及手术操作提供方向。
(三)医学影像技术的发展趋势
首先,要对物质波和人体组织的之间的互动规律进行的深入研究,并依据这些规律,建立相应的模型,在多次模型建立的过程中,寻找到模型变化的最优参数,并且在一定程度上优化影像提取信息的速度和质量以及数量,进而降低医学检验的误差,提高图像的准确率和分辨率。除此之外,要扩大影像设备所能探测到的信息信号,根据相关参数建立起模型,并进行数字化改善,对编码的各种形式对照相应的信号进行记录,从而避免图像信息过度失真的现象发生。另外,在进行试验研究时,还要提高图像信号传输过程的效率,增加信号的真实度。
关键词:医学影像技术教学改革
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
在教学方法上遵循四个“有利于”原则:有利于学生主体、教师主导地位的发挥,有利于体现学科特点与培训目标的实施,有利于培养学生学习兴趣与思考分析能力,有利于发挥教与学双方的个性潜质与创新精神。注重启发、讨论、演示、操作教学等灵活多样的教学方式。采用现代化教育技术,鼓励应用网络课程、多媒体课件等教学手段,解决教学重点难点,提高授课时效。
【关键词】医学影像技术
医学影像技术主要是应用工程学的概念及方法,并基于工程学原理发展起来的一种技术,其实医学影像技术还是医学物理的重要组成部分,它是用物理学的概念和方法及物理原理发展起来的先进技术手段。医学影像信息包括传统X线、CT、MRI、超声、同位素、电子内窥镜和手术摄影等影像信息。它们是窥测人体内部各组织,脏器的形态,功能及诊断疾病的重要方法。随着医疗卫生事业的发展,以胶片为主要方式的显示、存储、传递X-ray摄像技术已不能满足临床诊断和治疗发展的需求,医疗设备的数字化要求日益强烈,全数字化放射学、图像导引和远程放射医学将是放射医学影像发展的必然趋势。
1 传统摄影技术在摸索中进行
1.1 计算机X线摄影
X射线是发展最早的图像装置。它在医学上的应用使医生能观察到人体内部结构,这为医生进行疾病诊断提供了重要的信息。在1895年后的几十年中,X射线摄影技术有不少的发展,包括使用影像增强管、增感屏、旋转阳极X射线管及断层摄影等。但是,由于这种常规X射线成像技术是将三维人体结构显示在二维平面上,加之其对软组织的诊断能力差,使整个成像系统的性能受到限制。从50年代开始,医学成像技术进入一个革命性的发展时期,新的成像系统相继出现。70年代早期,由于计算机断层技术的出现使飞速发展的医学成像技术达到了一个高峰。到整个80年代,除了X射线以外,超声、磁共振、单光子、正电子等的断层成像技术和系统大量出现。这些方法各有所长,互相补充,能为医生做出确切诊断,提供愈来愈详细和精确的信息。在医院全部图像中X射线图像占80%,是目前医院图像的主要来源。在本世纪50年代以前,X射线机的结构简单,图像分辨率也较低。在50年代以后, 分辨率与清晰度得到了改善,而病人受照射剂量却减小了。时至今日,各种专用X射线机不断出现,X光电视设备正在逐步代替常规的X射线透视设备,它既减轻了医务人员的劳动强度,降低了病人的X线剂量;又为数字图像处理技术的应用创造了条件。随着计算机的发展数字成像技术越来越广泛地代替传统的屏片摄影现阶段,用于数字摄影的探测系统有以下几种: (1)存储荧光体增感屏[计算机X射线摄影系统(computer Radiography.CR)]。
(2)硒鼓探测器。(3)以电荷耦合技术(charge Coupled Derices.CCD)为基础的探测器 。(4)平板探测器(Flat panel Detector)a:直接转换(非晶体硒)b:非直接转换(闪烁晶体)。这些系统实现了自动化、遥控化和明室化,减少了操作者的辐射损伤。
1.2 X-CT
CT的问世被公认为伦琴发现X射线以来的重大突破,因为他标志了医学影像设备与计算机相结合的里程碑。这种技术有两种模式,一种是所谓“先到断层成像”(FAT),另一种模式是“光子迁移成像”(PMI)。
1.3 磁共振成像
核磁共振成像,现称为磁共振成像。它无放射线损害,无骨性伪影,能多方面、多参数成像,有高度的软组织分辨能力,不需使用对比剂即可显示血管结构等独特的优点。
1.4 数字减影血管造影
它是利用计算机系统将造影部位注射造影剂的透视影像转换成数字形式贮存于记忆盘中,称作蒙片。然后将注入造影剂后的造影区的透视影像也转换成数字,并减去蒙片的数字,将剩余数字再转换成图像,即成为除去了注射造影剂前透视图像上所见的骨骼和软组织影像,剩下的只是清晰的纯血管造影像。
2 数字化摄影技术
数字X射线摄影的成像技术包括成像板技术、平行板检测技术和采用电荷耦合器或CMOS器件以及线扫描等技术。成像板技术是代替传统的胶片增感屏来照相,然后记录于胶片的一种方法。平行板检测技术又可分为直接和间接两种结构类型。直接FPT结构主要是由非品硒和薄膜半导体阵列构成的平板检测器。间接FPT结构主要是由闪烁体或荧光体层加具有光电二极管作用的非品硅层在加TFT阵列构成的平板检测器。电荷耦合器或CMOS器件以及线扫描等技术结构上包括可见光转换屏,光学系统和CCD或CMOS。
3 成像的快捷阅读
由于成像方法的改进,除了在成像质量方面有明显提高外,图像数量也急剧增加。例如随着多层CT的问世,每次CT检查的图像可多达千幅以上,因此,无法想象用传统方法能读取这些图像中蕴含的动态信息。这时在显示器上进行的“软阅读”正在逐渐显示出其无可比拟的优越性。软拷贝阅读是指在工作站图像显示屏上观察影像,就X线摄影而言这种阅读方式能充分利用数字影像大得多的动态范围,获取丰富的诊断信息。
4 PACS的广阔发展空间
随着计算机和网络技术的飞速发展,现有医学影像设备延续了几十年的数据采集和成像方式,已经远远无法满足现代医学的发展和临床医生的需求。PACS系统应运而生。PACS系统是图像的存储、传输和通讯系统,主要应用于医学影像图像和病人信息的实时采集、处理、存储、传输,并且可以与医院的医院信息管理系统放射信息管理系统等系统相连,实现整个医院的无胶片化、无纸化和资源共享,还可以利用网络技术实现远程会诊,或国际间的信息交流。PACS系统的产生标志着网络影像学和无胶片时代的到来。完整的PACS系统应包含影像采集系统,数据的存储、管理,数据传输系统,影像的分析和处理系统。数据采集系统是整个PACS系统的核心,是决定系统质量的关键部分,可将各种不同成像系统生成的图象采入计算机网络。由于医学图像的数据量非常大,数据存储方法的选择至关重要。光盘塔、磁带库、磁盘陈列等都是目前较好的存储方法。数据传输主要用于院内的急救、会诊,还有可以通过互联网、微波等技术,以数据的远距离传输,实现远程诊断。影像的分析和处理系统是临床医生、放射科医生直接使用的工具,它的功能和质量对于医生利用临床影像资源的效率起了决定作用。综上所述,PACS技术可分为三个阶段,(1)用户查找数据库;(2)数据查找设备;(3)图像信息与文本信息主动寻找用户。
5 技术----分子影像
随着医学影像技术的飞速发展,在今天已具有显微分辨能力,其可视范围已扩展至细胞、分子水平,从而改变了传统医学影像学只能显示解剖学及病理学改变的形态显像能力。由于与分子生物学等基础学科相互交叉融合,奠定了分子影像学的物质基础。Weissleder氏于1999年提出了分子影像学的概念:活体状态下在细胞及分子水平应用影像学对生物过程进行定性和定量研究。
分子成像的出现,为新的医学影像时代到来带来曙光。基因表达、治疗则为彻底治愈某些疾病提供可能,因此目前全世界都在致力于研究、开创分子影像与基因治疗,这就是21世纪的影像学。 新的医学影像的观察要超出目前的解剖学、病理学概念,要深入到组织的分子、原子中去。其关键是借助神奇的探针--即分子探针。到目前为止,分子影像学的成像技术主要包括MRI、核医学及光学成像技术。一些有识之士认为;由于诊治兼备的介入放射学已深入至分子生物学的层面,因此,分子影像学应包括分子水平的介入放射学研究。
6 学科的交叉结合
交叉学科、边缘学科是当今科学发展的趋势。影像技术学最邻近的学科应为影像诊断学。前者致力于解决信息的获取、存储、传输、管理及研发新的技术方法;后者则将信息与知识、经验结合,着重于信息的内容,根据影像做出正常解剖结构的辨认及病变的诊断。两者相辅相成,互为依托。所以,影像技术学的发展离不开影像诊断学更密切地沟通与结合将为提高、拓展原有成像方式及开辟新的成像方式做出有益的贡献。医用影像诊断装置用于详细地观察人体内部各器官的结构,找出病灶的位置毫克大小,有的还可以进行器
官功能的判断 。还有医用影像诊断装备情况,已成了衡量医院现代化水平的标志。
7 浅谈医学影像技术的下一个热点
医疗保健事业在经济上的窘迫使得90年代以来,成为一个没有大规模推广一种新的影像技术的、相对沉寂的时期,延续了一些现有影像技术的发展,使得他们中至今还没有一种影像技术能对影像学产生巨大的影响。随着科技的发展,最近逐渐发展起来的一批有希望的影像技术。如:磁共振谱(MRS),正电子发射成像(PET)单光子发射成像(SPECT),阻抗成像(EIT)和光学成像(OCT或NRI)。他们有可能很快成为大规模应用的影像技术,将为脑、肺、及其他部位的成像提供新的信息。
7.1 磁源成像
人体体内细胞膜内外的离子运动可形成生物电流。这种生物电流可产生磁现象,检测心脏或脑的生物电流产生的磁场可以得到心磁图或脑磁图。这类磁现象可反映出电子活动发生的深度,携带有人体组织和器官的大量信息。
7.2 PET和SPECT
单光子发射成像(SPECT)和正电子成像(PET)是核医学的两种CT技术。由于它们都是接受病人体内发射的射线成像,故统称为发射型计算机断层成像(ECT)。ECT依据核医学的放射性示踪原理进行体内诊断,要在人体中使用放射性核素。ECT存在的主要问题是空间分辨率低。最近的技术发展可能促进推广ECT的应用。
7.3 阻抗成像(EIT)
EIT是通过对人体加电压,测量在电极间流动的电流,得到组织电导率变化的图像。 目的在于形成对体内某点阻抗的估计。这种技术的优点是,所采用的电流对人体是无害的,因而对成像对象无任何限制。这种技术的时间分辨率很好,因而可连续监测实际的应用,已实现以视频帧速的医用EIT的实验样机。
7.4 光学成像(OTC或NIR)
近期的一些实质性的进展表明,光学成像有可能在最近几年内发展成为一种能真正用于临床的影像设备。它的优点是:光波长的辐射是非离子化的,因而对人体是无伤害的,可重复曝光;它们可区分那些在光波长下具有不同吸收与散射,但不能由其它技术识别的软组织;天然色团所特有的吸收使得能够获得功能信息。它正在开辟它的临床领域。
7.5 MRS
关键词:医学影像专业;电工与电子技术;教学方法【中图分类号】G
【中图分类号】G712
1.引言
《电工与电子技术》课程作为卫生类中职医学影像技术专业的专业基础课,对学生学习后续的专业课,如《医学影像设备》等课程具有重要的基础性作用。2007年5月修订的新版教学大纲,对该课程又提出了新的教学要求和标准[1]。现结合本校的实际情况和笔者的教学实践,谈一下对该门课程教学的一些看法和认识。
2.存在的问题
2.1 学生知识基础差
电工与电子技术是一门理论性、实践性都较强的课程,对学生数学和物理的知识基础要求较高,而目前中职类学生普遍存在的问题就是基础知识比较薄弱,尤以数学、物理等学科最为突出。这样,无形中就增加了教师的授课难度。例如,在讲解基尔霍夫电压定律时,要求学生对初中物理电学中的欧姆定律有较为清晰的认识,并且在列出相关多元一次方程组后能够正确加以求解。但是大部分学生由于初中物理和数学程度较差,对于教师讲授的这些基础性的知识都听不懂,更难说加以理解了。导致教师在授课过程中不得不停下来,领着学生复习或给学生补充讲解相关的物理和数学知识,从而影响了正常的教学进度[3]。
2.2 学校实验条件有限
根据教学大纲的要求,该门课程理论授课和实验课时的比例约为2:1,就是说要求有1/3的课时为实验课,让学生在动手做实验或观察实验的基础上加深对所学知识的理解和认识[4]。但是,由于我校属于卫生类职业学校,在诸如物理和电工电子等方面的实验条件较为欠缺,无法满足教学的需要,这样,更进一步增加了教师授课的难度。
2.3 教师的自身素质
由于该门课程学生学习难度较大,教师教学难度也很大,从而导致了一些教师的教学态度不端正,没有下功夫,想办法来提高教学效率,进而产生老师不认真教,学生更加不认真学的恶性循环。
3.教学方法研究
3.1 针对学生基础知识薄弱的问题,笔者采用了一种方法,就是向学校申请由自己来担任本校医学影像专业物理课程和数学课程的授课任务。由于物理和数学课程都是一年级第一学期的课程,而电工与电子技术是第二学期的课程,这样,就可以结合电工与电子技术课程中某些知识点的特殊要求,对学生的物理和数学知识进行具有针对性的授课。
例如,在电工与电子技术课程中正弦交流电部分,要求学生掌握正弦交流电的书写和计算方法。教师在数学课授课的过程中就可以有针对性的对三角函数部分加以较为详尽的讲解。
再例如,电工与电子技术课程中要求学生掌握简单电阻网络的化简,这就要求教师在物理课授课中,加强对电学部分中电阻串、并联关系的讲解。
3.2 对于实验条件不足的问题,笔者采用以下方法来解决。
①.自己制作或从网上搜索相关知识点的多媒体课件或实验视频让学生观看,增加学生对理论知识的感性认识。例如,在讲解三极管导通原理的时候,如果仅靠教师对导通过程的口头讲解,学生还是感觉比较抽象,无法理解。这时,可以配以适当的课件,把三极管导通的过程通过动画的形式演示出来,这样就可以很好的提高学生对该过程的理解程度,起到了非常好的教学效果。
②.对于一些较为复杂的电路实验,如桥式整流、滤波等基础性电路,笔者使用Multisim软件搭建仿真电路的方式,来给学生进行演示。通过仿真实验,让学生观察电路参数的变化,从而达到验证电路效果的目的[2]。
4.结论
笔者认为,医学类中职学校培养医学影像专业人才的目标应该突出人才的适应性和能力性,即学生在毕业时既具有对相关影像设备的操作、维护能力,还具有对各种疾病进行简单诊断和分析的能力。[3]这就对人才的培养方式、方法提出了更高的要求和标准。笔者通过对上述教学方法的实践,和对毕业生进行的反馈情况来看,以上教学方法还是取得了较好的教学效果。
参考文献
[1]崔娟,浅析新版全国中等卫生职业教育医学影像技术专业电工与电子技术教学大纲的变化[J].卫生职业教育,2009,27(3):132~134
[2]熊伟,侯传教,梁青等.Multisim7电路设计及仿真应用[M].北京:清华大学出版社,2005
关键词:建设;开放;“理实一体”实训室
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
以真实的职业环境组织教学工作,不仅培养学生对待科学的实事求是的态度,而且对于专业的理解也更加深刻,有利于激发学生思考问题,解决问题的能力,培养学生创新意识,以适应现代化医学影像技术发展的时代潮流。
关键字:医学影像技术 毕业考核 客观结构化临床考试法
医学影像技术专业是随着医学影像学科和新设备的快速发展而建立的利用医学影像设备获取、处理和分析医学影像信息,为临床诊断和治疗提供技术支持的新专业。目前国内各医学院校对四年制医学影像技术专业学生的毕业考核,在内容、项目上各有千秋,没有统一的标准。以往传统的理论笔试存在很多弊端, 这种考试重知识轻能力,只能检验学生掌握的理论知识,无法检查学生的临床实际操作能力,制约着学生综合素质和创新能力的培养,阻碍了教育改革的深入和教学质量的提高[1]。
客观结构化临床考试( objective structured clinical examination, OSCE) 概念始于1975 年,由英国Dundee大学的Harden 博士倡导,目前已在世界许多国家和地区广为应用[ 2] 。近年来,国内有部分医学院校采用了OSCE模式来评价医学生或护理专业学生综合应用基础理论和操作技术的能力[3,4]。自2010年开始, 我院对医学影像技术专业本科学生的毕业考核进行了全面的改革, 改变了传统、单一的理论考试形式, 采取了OSCE 模式的综合考核方式,取得良好的效果。
1 考核对象
考核对象为我院2010~ 2014 届医学影像技术专业本科学生。分别为2010 届48人;2011届30人;2012 届33人;2013届21人;2014 届36人。其中男生91名、女生77名;年龄21~ 24岁,平均( 22±0.8) 岁。所有学生都经过一年的临床实践学习并取得合格的实习成绩,同时取得参加毕业考核资格。
2 考核方法
2.1考核内容与要求
第一部分:综合笔试(时间120min)
综合笔试由学校组织专家统一命题,采用100 分制,按40%纳入毕业考核总成绩。综合笔试含基本理论考核( 占60 分) 和病例分析( 占40 分) 两部分。
综合考试的内容及要求如下: 基本理论考核主要由5 门主干基础课―――医学影像检查技术学、x线摄影技术、医学影像设备学、医学影像诊断学、超声诊断学组成,病例分析由1 例骨科病例和选做1 例相关专业病例组成。
第二部分:临床实践考核
毕业临床实践技能考核时间一般在学生实习结束返校后第2 周进行,采取三站式方法考核。临床实践技能考核按60%纳入毕业考核成绩。
第一站: X线片阅片( 时间10 min, 占30分):考试采用笔试,利用交互式阅片系统提供十个选择题,内容为x线诊断病例,每个病例提供患者的一般情况,主诉,临床表现,体征和必要的实验室检查,要求学生选择最可能的诊断。
第二站:CT、MR片阅片( 时间25 min, 占40分):考试采用现场胶片阅片,考生根据胶片所见书写诊断报告,提出可能诊断。
第三站:x线摄影摆放(时间5 min, 占30分):选择难易度相差不大的临床常用X线摄影操作40题 ,采用抽签制,每人抽选1 题。两人一组,互为模拟病人,要求考生边摆放边讲解,考官在考生进行操作时或操作后,提出相关问题。
2.2组织实施
每一站考核题目由教研室主任组织人员命题,实行考教分离。考官由各教研室选派,要求为讲师以上职称,有丰富教学经验的人员,我院教学部负责审核。理论考核和实践考核第一站统一进行,第二、三站由学生抽选题目,每一站考核都安排2名考官,一名为主考官。学生则由教务干事及班干部组织,按抽签顺序参加考核。
2.3 成绩评定
临床技能学生每站考完后,考核教师当场给予打分。 X线片阅片满分30分,18 分以上为合格;CT、MR片阅片满分为40 分,24分以上为合格;x线摄影摆放满分30分,18 分以上为合格;每站考核分数低于相应合格线者,须进行该站的补考,补考仍不合格者须补实习1~2 周后再行补考。第二次补考不通过者不予以毕业。每站考核成绩之和便是学生临床实践技能最终考核得分。
3 讨论
3.1促进了学生临床技能的培养
经过连续五年实施多站式临床技能考核,使学生在平时的学习、实习中更加重视临床实践操作,更加注重自己的动手操作能力培养。
3.2以“考”促“教”
通过分站考核,可以发现我们在临床实践教学方面的优势和存在的不足。如我们充分利用设备齐全、师资力量雄厚的临床技能模拟实验室,加强对见习、实习生的临床技能培训,有效提高了他们的动手操能力;通过考核,我们发现学生理论知识方面存在不足,说明我们的理论教学还有待加强。
3.3 解决“一元化”的问题,形成“多元化”的模式
多站式考核改变以往一张试卷决定最终毕业成绩的做法,客观上改变了以往医学教育多注重知识的传授,忽略能力的培养做法。使学生由被动的应付考试,变为积极主动地获取知识,灵活的运用所学的知识,对疾病错综复杂的临床表现进行综合分析,逻辑推理,鉴别诊断及临床技能操作,充分发挥其主观能动性和创造性。
经过对多站式考核不断深入地研究和探索,我们将会建立一套符合专业目标和教学大纲的要求,遵循医学影像学专业的特点及基本规律,将教学目的与考核内容、考核方式、考核途径及考核原则等要素形成有机的组合,形成多层次、多功能、操作性强的结构系统。使其既符合国际医学教育组织要求,又适合中国国情的医学影像技术多站式考核模式。
参考文献:
[1]白波, 李伟, 王家富. 高等医学院校素质教育中的考试改革[ J].中国高等医学教育, 2003( 3) : 15- 17.
[2]景汇泉, 张训巍, 于晓松. 影响客观结构化临床考试的因素分析[ J] . 中国考试: 研究版, 2005, 7( 1) : 22-23.
【关键词】CT;螺旋CT;临床医学
【Abstract】In CT technology and the development of 30 years, CT, whether in hardware or software has made great progress. 16 launched in 2000-slice spiral CT, the realization of a micro-isotropic voxel acquisition, so as the post-processing high-quality images and high spatial resolution images show that laid the foundation. Today, the emergence of 64-slice CT has changed the whole health care picture, ultra-fast image acquisition speed and capacity of three-dimensional reconstruction for medical imaging applications has opened up a new field, this paper analyzes the development of multi-CT and its impact on the clinical development of an important impact.
【Key words】CT;spiral CT;clinical medicine
【中图分类号】R445.3 【文献标识码】A 【文章编号】1006-1959(2009)08-0213-02
CT是computed tomography的简称,它是一种功能齐全的病情探测仪器,是电子计算机X射线断层扫描技术简称。CT的工作原理是根据人体内不同的组织对于X射线吸收率的不同对人体进行测量,然后把测量得出的数据输入电脑中,由电脑对数据进行处理,再根据这些数据描绘人体被检查部位的立体图像,从而发现人体内任何部位的细小病变。
自第一台螺旋CT问世以来短短十余年间,其发展速度令人难以想象。1998年北美放射学年会(RSNA:Radiological Society North America)会首次出现了4层螺旋CT;2002年RSNA会16层螺旋CT样机展出;2003年RSNA会64排螺旋CT与大家见面;2005年RSNA已有128层CT的概念;2006年度RSNA会议上也提出了: “对于CT多少层就足够?” 这样一个问题。就目前的技术而言,未来的CT机无论发展到多少层,一定会沿着扫描时间越来越短、层厚越来越薄、扫描剂量越来越小的方向发展。
1 多层螺旋CT的技术进步
1.1 快速扫描:
提高CT机架旋转速度是实现更快扫描的前提,由于限制机架旋转速度技术难题(如:巨大的离心力和配置安全性等)的突破, 自4层开始CT生产厂家已逐步开始摒弃皮带(或钢带)传动方式,而采用先进的电磁直接驱动方式(磁悬浮技术),大大提高了机架旋转的稳定性,减少了机械噪声以及机械摩擦产生的热量,扫描时间也由每旋转一圈需要1s,0.75s到0.5s,0.4s……甚至更短的时间,并且由于磁悬浮机架无极限速度限制,随着技术的发展,扫描速度也必将越来越快。
64排CT可实现快速、大范围的薄层扫描,以东芝64排为例:最快覆盖范围可达120mm/s以上,其技术特性更适于心脏和外伤检查等领域,对于整个心脏扫描可以控制在7s内完成,相对于16排CT扫描速度提高了4倍,动态器官图像的细节显示能力更强。并且由于采集时间更短,时间分辨率更高,重建图像的运动伪影更少了,解决了患者憋气时间长的问题 。现在厂家的64排螺旋CT能够达到的时间分辨率各不相同,最佳时间分辨率可达到40ms,基本达到了电子束CT(33ms)的水平,扩大了临床应用范围,即使呼吸急促、重度心律不齐和心率较快,甚至达到150次/分的患者64排能轻易完成检查而不需要控制患者心率 。
1.2 探测器的发展:
多排探测器可谓CT最为核心的部件,数万个探测器沿长轴和水平方向二维排列,可以进行不同层面厚度的选择,最小的层面厚度为0.5mm。随着多层CT的发展,探测器变的扫描宽度越来越宽,数量越来越多,扫描层厚越来越薄。当4层CT刚面市时,各个厂家采用了不同的排列方式:东芝Aquilion4探测器为34排,其排列为:中央4排0.5mm,两边各15排1mm,总宽度为32mm;GE公司的Lightspeedl6为16排探测器,每排宽度1.25mm,总宽度为20mm;西门子SomatomPlus4和飞利浦Mx8000的探测器同为8排,每排探测器宽度不等,分别为1mm,1.5mm,2.5mm和5mm,总宽度为20mm。当CT发展到16层CT的时,虽然探测器的排数和总数不同,但设计方向终于统一,均采用了中央16排薄层,而两边为对等多排的排列方式。在64排CT中,常规扫描均采用最薄为0.5mm或0.6mm层厚采集,以达到各向同性成像,其纵向分辨率最佳可达0.35mm。
2 多层螺旋CT对临床应用的影响
设备技术的发展是正确诊断的必要硬件,探测器物理空间排列和螺旋扫描速度的提升使得对于运动脏器解剖细节诊断成为现实。以64排64层CT为例,现在已经可以将最难的心脏检查作为常规检查和研究,设备检查能力的提高伴随着广大患者对疾病普查认识的提高,都促成了心脏检查的进一步推广,而且东芝Aquilion64具备了根据美国ACC标准制定的左心室17分段功能性分析,开创了临床心脏研究的先河。在放射学对心脏的研究中,功能性分析集中在左心室及冠状动脉;在对左心室的研究中,17分段Polar map可反应出:局部心肌活动度、局部心肌厚度及局部心肌射血分数。对于临床心脏病患者尤其是心肌梗塞患者的梗塞部位、范围、运动程度等作出准确判断,并对患者的愈后作出评估。对于冠状动脉可同时观察冠脉的截面及成90度角交叉的长轴位成像,分析冠脉的截面积、管径及狭窄率等。同时这些新的功能正在变革许多既有的影像技术,相信会逐步取代诊断性冠状血管造影和光学结肠境检查等其他检查手段 。
对扫描剂量的控制在CT的研发和临床应用中,必须在注重临床研究的基础上强调扫描剂量的控制。由于射线的生物效应,人体接受X射线照射积累到一定剂量后,会对人体细胞和组织产生较大的伤害。欧美等国家非常重视患者的受线剂量,对放射剂量要求非常严格。而扫描剂量及患者受线剂量也越来越引起而国内放射界的高度重视,在保证图像质量的基础上实现低剂量扫描,发展绿色CT已经成为发展趋势。东芝在64排CT中使用了先进的重建算法及软件,在保证图像质量的前提下,可将扫描剂量降低到常规扫描所需剂量的50% 。尤其是在灌注成像中,扫描剂量甚至能够降低可达80% ,从而大大降低了患者及临床操作医师的受线剂量。
3 多排螺旋CT发展的近期目标
四维CT即在三维基础上增加时间轴,从而实现对患者病灶立体、动态的观察。四维CT在兼顾多排CT的同时,新的临床应用包括以下几个方面:动态脏器的研究;血流动力学的研究;关节的运动功能;大范围的薄层高速扫描。就技术发展而言主要有两个趋势:超宽探测器的多层面螺旋CT,东芝公司已经研制了256排的超宽探测器,覆盖范围为128mm,可直接覆盖人体某一脏器,连续扫描即可采集到器官的0.5mm层厚高分辨率容积数据,从而重建出动态的三维图像 ;另外平板检测器CT也是众多专家预言的方向,实际上该技术已经提出了几年。平板CT的优点是可提供高空间分辨力的、可实现各种高级重建功能的容积性信息,使采集速度和方式发生革命性的变化,但要成为产品在技术上需解决的问题尚较多,至今还没有走出实验室用于临床,其中妨碍进入临床,主要是要解决平板检测器自身技术的问题、采集重建模式更新和高X射线剂量等技术难题尚需时日。
参考文献
[1] 王鸣鹏.医学影像设备与检查技术学[M].科学技术文献出版社,2006:23―36
[2] 杜湘珂.胸部ET图谱[M].北京大学医学出版社,1999:8―19
[3] 秦维昌.医学影像设备学[M].人民军医出版社2006:51―51
[4] 云浩,赵碧华,孙文才.螺旋CT原理、技术特点及临床应有[J].医疗装备,2003(9):12―19
关键词:医学影像;存储与传输系统;PACS
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:
[1]林日增.PACS:数字化、无胶片化影像新纪元[J].临床放射学杂志,2002,1: 478-480.
【关键词】 医学图像 DICOM格式 分层存储
一、引言
目前,医学领域当中,数字医学影像格式及其转换方式的通用国际标准是DICOM,而本文所描述的是以DICOM为基础,以PACS在临床应用为前提的相关的文件格式及存储方法。PACS是医学图像存储及通讯系统的缩写,它采用数字化的形式,对临床应用的医学图像进行管理、传送、存储和显示,它的特点非常明显,显示的图像质量高、传输过程中无失真、速度快、可共享等[1]。网络技术在医疗领域的不断发展,国内的众多医院都开始或已经建立了自己的医院管理信息系统,开展远程合作医疗,由此引发了对PACS的迫切需求。然而,在互联网环境下,如何快速、高效的存储和引用医学影像数据应用于临床,是PACS要解决的一个重要的问题。
二、DICOM标准格式的医学图像
DICOM标准的医学图像主要是由两个部分组成的,分别是文件头和数据集[2],可以从如下四方面的内容理解:
1)存储服务类及相关信息:这部分主要的功能是在规定的标准框架下,将数据格式层的相关内容转换成医学图像的专用信息。
2)DICOM文件格式:在DICOM格式的文件中,数据元素全部被封装到一个文件里形成数据集合,在文件的前面,设置文件的原信息,其中包括文件头、文件标识、组长度、元信息版本等一些相关信息,以此来表示文件为DICOM文件。
3)DICOM目录信息:在DICOM中,文件之间的逻辑关系是由图像之间的逻辑关系体现的,主要包括图像IOD及检查结果等信息,而定义这样的关系是由DICOM标准中基本目录信息对象实现的,而基本目录信息又是由多个目录实体构成的,目录实体的内部包含1-N条目录记录,它们采用递归的方式依次引用下级目录,主要包括4个方面的内容[3]:一、引用下级目录;二、指向相关的IOD文件;三、可控记录选择的键值;四、同级目录连接机制。
4)DICOM文件存储标准:针对于各种不同的医学影像设备所产生的不同格式的医学影像文件,DICOM设置了完整的存储归档机制,可以依据具体归档选取。
三、医学图像存储
DICOM标准下的医学影像数据具有分辨率高和海量的特点,所以,在PACS系统当中存储将面临巨大的压力;同时,医学图像的临床存取效率和数据安全可靠性也将成为一个重要的问题。为了解决上述问题,本文基于DICOM文件格式,提出一种分层存储的方法,即在将医学图像存储到数据库时,按图像的分辨率及拍摄部位的重要程度对其进行划分。
1、分层次存储的基本思想:相对于其它类型数据而言,医学图像数据数据量大、具有很强的规律性和关联性,而医学图像的空间和灰度分辨率高、数据表示的重叠信息边界不明显且对比度不高,又使医学图像具有特殊性;然而,在整个的医学图像上医生和患者感兴趣的只有病症局部信息,对其它部分的信息很少注意,因此,本文采用分层存储的方法对医学图像进行存储,也就是说在将医学图像存储到数据库时,按图像的分辨率及拍摄部位的重要程度对其进行划分;对于图像中的病变区域,我们称为“重点区域”,采用高质量的高保真无损压缩,以保证图像品质; 对非病变区域,我们称为“非重点区域”进行高效压缩,该部分以提高压缩效率为主,这样即突出图像重点区域,同时又保证了整幅图像的完整性。具体存储时,将图像库划分为基本图像库、缩略图库和标注图库,基本图像库存储高分辨率的 DICOM图像数据,缩略图库存储低分辨率的缩略图像,而标注图库存储标注了的病变区域的图像。
2、基本图像库:医学影像数据从医疗设备上成像后,经过解析,也就是去除DICOM格式的信息部分,只保留图像数据部分的内容[4],然后存储到基本图像库当中,从而建立起最初的基本医学图像数据库, 但这样的图像存在格式不统一的问题,所以在后续的处理工作当中要利用图像处理工具进行格式统一处理。
3、缩略图库:实际上,医疗设备上形成的医学图像数据,信息量是很大的,这样的图像数据在临床应用时传输是很困难的,不能够适应临床应用对实时性的要求,因此建立医学图像的缩略预览图是十分必要的,它可以方便用户在查看所需的图像时,快速定位,提高访问效率[5]。缩略图采用低分辨率的小图,是对基本图像进行的微缩,在对基本图像进行模糊化处理、重新采样、重新锐化之后,将其设置为每个像素点有 4-8bit,最后得到的图像存储到缩略图库。
4、标注图库:医学影像生成后,由相关的医生在图像上对病变区域进行标注,突出显示出病变部分,然后将标注好的医学图像存储到标注图像库中。
经过以上的分层存储处理后,医生和患者可以根据需要快速的从相应层次的数据库当中检索出想要的医学影像数据,可有效的提高临床应用效率。
四、总结
本文基于 DICOM格式的t学图像,以临床实际应用为依据,针对临床应用时医学图像批量存储以及利用效率低下问题,提出了按图像分辨率及拍摄部位重要程度进行分层存储的思想,并给出具体方法,以此为基础,设计了一种DICOM医学图像的分层存储管理数据库系统的方案,本方案的提出,能在一定程度上解决医学图像存储和利用效率低的问题,具有一定的实际意义。
参 考 文 献
[1] 王英,基于DICOM标准的医学图像存储与访问的研究,医疗装备,2005.
[2] 韩磊,基于DICOM的医学图像存储模型设计与实现,计算机时代,2006.
[3] 王龙,基于DICOM的医学图像存储与处理系统的实现,电脑学习,2010.
【关键词】朴实;稳健;幽默;谦逊;学生为本;人格魅力
数字影像技术教学中如何把知识更好的传播给学生,我们除了一颗热爱教育的炽热之心,还需要讲究方法技巧,结合本专业掌握教学设计的艺术,体现“做中学,做中教”的职业教育特色。坚持“专业与产业、职业岗位对接,专业课程内容与职业标准对接,教学过程与生产过程对接,学历证书与职业资格证书对接,职业教育与终身学习对接”的职业教育教学改革方向。适应人才培养模式、教学模式、评价模式的改革需要,贴近岗位工作过程,打破单纯学科片面强调系统性、逻辑性的局限。探索以项目、任务、活动、案例为主的教学方式,理论与实践相结合。适应以学生为主体的自主学习、探究学习、过程性评价等教学方法的实施。
教学过程细化:学习目标启发思考与认识(教师演示)确定学习任务(教师引导)项目实践1(学生做,子任务1)互动1(教师提问、学生回答、学生讨论、教师总结)项目实践2(学生做,子任务2)互动2项目相关理论知识(教师讲)项目评价(课内考核)课后作业。
教育家第斯多惠说过“教师必须有创造性”。实践证明,创造性是教学艺术的重要的品质。因为艺术的生命力就在于创新。因此,每一位教师都应当具有创新意识,使自己运用教学方法的艺术具有独特的风格。教师在教学中应注意培养自己的创新意识,科学地运用教学方法,形成高超的技能技巧,取得优良的教学效果。
一个班级的学生,大致可分为三类:第一类是爱学习、并能够主动学习的类型。对于这样的学生要在班级里树立典范,可以起到带头作用,有的时候可以当教学的小帮手。有些基础弱的学生更愿意找他们来讲解知识难点,他们也很愿意来教。既缓解了教师反复教学的劳累,也很好地促进了学生们自身之间的交流和沟通。第二类是边学边玩型。这类学生自觉性差,对于学习惰性十足。但只要对他们多督促,他们还是能够在规定时间内完成教学任务的。在教学中,可以采用一些容入时尚元素的案例,甚至可以直接向学生了解他们最感、最希望学的内容,把这样的内容结合知识点做为教学实例,吸引学习的注意,调动学生学习兴趣。第三类是不学习型。这类学生基础差,甚至是无基础,也有点自暴自弃的心理。对于这类学生我在讲课时运用现代媒体技术,进行全程的视频录像。把录像拷贝给大家,课后可以一边看一边学。这样的学生有着极强的个性,不愿循规蹈矩。我在教学中尽量发掘他们身上的优点对他们采用多鼓励,多表扬的方法。比如在二维动画教学过程中,有个学生就不按我课堂讲的内容去练习,他说自己美术不好画不好人物形象,自己用圆圈、线条画小人并录了动画,我不但没有批评他,反而在阶段小结时对他提出了表扬。这下有了意想不到的效果,在日后的学习中,这位同学居然用这种方式创作了一系列的动画,大家说原来他这么有才呀。在艺术的教学中由为重要的是尊重每一个独立的个体,教师应该根据学生的个性差异进行引导,从而达到教学目的。
教学艺术是教学领域的艺术,它基本上继承了艺术的含义。如果从上述“ 艺术” 的两层含义出发,结合教学活动的具体特点来考虑,我们可以将教学艺术表为师生交互作用、紧密合作,遵循教学规律,创造性利用各种教学变项,最佳完成教学任务的活动特征。在这个定义中,“师生交互作用,紧密合作,遵循教学规律”是教学艺术存在和发展的前提和基础,而“ 创造性地利用各种教学变项,最佳完成教学任务”则是教学艺术最高境界的和结构内核。
教学艺术的创造,同其他艺术中的创造一样,具有求异性和原创性。但由于教学的对象是身心特点各异的活生生的青少年,因而教学艺术远比其它艺术更为复杂,是一切艺术中最复杂最精细的艺术。教学艺术的创造性,内容十分广泛,它涉及教学工作的各个环节。教师每一次课,都必须进行一次创造性的劳动,经历一次艺术加工的过程。首先,要使这堂课的教学内容为学生掌握教师就要对教学内容进行分析和综合,深入钻研,既要考虑教学内容的逻辑序列,又要考虑学生心理发展的序列,选择适合教学目的的教学方法和教具。其次,教师还要考虑在传授知识的过程中怎洋启发学生,积极发展学生的智力。这就要为学生创设问题情境,设置疑点。疑点引出后,教师还要考虑如何帮助学生解决疑点,这也要讲求教学艺术。正如《学记》所言,教学要“道而弗牵,强而弗抑,开而弗达”。再次,教学过程中,教师往往会遇到意外事件,需要教师迅速决断的处理,这要求教师必须有相当的教育机智。由此可见,教学过程是一个教师进行创造性劳动的过程,离开了教师的创造性思维品质和教学艺术修养,要获得教学成功是不可思议的。
综上,教学方法要具有鲜明的职业特色、勇于创新,教学艺术要具有创造性。在事业中放大自己的个性,在“做中学,做中教”的教学模式中培养自己的人格魅力。学为人师,清风两袖养浩气;行为世范,热血一腔育栋梁。
参考文献:
[关键词]影视艺术 语文教育 影响 对策
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。
影视文化娱乐化、综艺化的机制,强烈地吸引着现在学生的目光,同时,也凸显了传统语文教学的呆板,传统语文教育已不能引起学生的兴趣。教师应改变观念,寻求更多元的教学形式。不同的课文不同的文体采用不同的教法:诗歌配上音乐,小说配以影像。还可以参与媒体的话题讨论,编写电视广告词,鉴赏正在播放的影视节目等等。
【关键词】移动智能终端;响应式设计;Web设计;移动学习资源
【中图分类号】G40-057 【文献标识码】A 【论文编号】1009—8097(2013)06—0107—05
引言
随着移动计算技术、无线通讯技术和软硬件技术的发展,特别是以手机为代表的移动设备的功能越来越强大,移动学习已经成为当前教育技术研究的热点。E-Learning Guild组织最新的一项研究表明:移动设备被证明是世界上发展最快的技术产业,它正改变着人们思考、工作、交往的方式。移动技术的最新进展更是能够让用户在任何时间、任何地点访问信息,从而为人们的学习和生活带来极大的便利。
我国正在建设学习型社会,《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》将到2020年基本形成学习型社会作为未来十年三大战略目标之一,由此可以预见,在即将到来的学习型社会中,人们的学习将会更多地依赖网络化学习资源。随着“共建共享”理念深入人心,学习资源以惊人的速度持续增长,资源的数量不再是制约人们学习的主要因素。而让开发的Web学习资源最大限度地适应各种性能各异的移动终端,在各种终端上最优化显示,成为移动学习者的普遍要求,也是资源建设者们必须着力解决的问题。
一 移动智能终端对移动学习的影响
在世界许多国家,各种移动智能终端正在成为个人与社会链接的新型信息接入端口,而数量庞大的移动智能终端进一步促进了终端应用产业的发展,这其中就包括了对移动学习的推动。2012年,eLeaming Guild组织在《Mobile Learning:The Time Is Now》的报告中指出,越来越多的组织和机构意识到移动学习的重要性和优势,并对2009年至2012年期间移动学习的开展情况、2012年开展移动学习过程中智能终端的使用情况分别进行了调查,结果显示2009年有44,3%的人计划进行移动学习,2012年这个数字已经增长到了65,7%,表明移动学习的人数在逐年大幅度增长。利用智能手机和平板电脑进行移动学习的人数分别占据各自使用人数的44,3%和40,3%,表明使用智能手机和平板电脑等移动智能终端进行移动学习的比例越来越高,投身到移动学习队伍中的人数越来越多。如此高比例的人使用移动智能终端进行移动学习,其原因在于以下方面:
1 移动互联网市场规模扩大
根据艾瑞咨询统计数据显示,2012年移动互联网的市场规模达到393亿,增长率达到97,5%。随着智能手机为代表的移动智能终端的进一步普及,以及在互联网细分领域中移动电子商务的爆发,2012年移动互联网的增长会达到一个新的高度,预测增长率达到148%。在如此大规模的移动互联网市场的驱动下,把移动学习资源与移动互联网充分整合,更有利于学习资源的传播与共享,使得移动学习的应用范围更加广泛。
2 移动智能终端发展迅猛
工信部电信研究院于2012年4月13日的《移动终端白皮书》中指出,2011年我国移动终端总出货量已达4.55亿部,其中包括智能手机和平板电脑在内的移动智能终端出货量达1.1亿部,超过此前历年移动智能终端出货量总和。随着智能终端的普及,移动互联网的网民增速也非常迅猛。2011年,移动互联网网民的规模达到3.6亿,趋势预测到2016年移动互联网用户的规模将超出PC互联网的网民规模。在移动智能终端和移动互联网交替发展、相互促进势头的引领下,移动学习者将目光转向移动智能终端是在情理之中,加之移动智能终端在移动学习中所拥有的得天独厚的优势,如屏幕尺寸大(与非智能移动终端相比)、便于携带、交互性强等,更加推动了移动学习向智能化方向发展。
3 适宜移动智能终端的学习资源日趋丰富
除了专门针对移动智能终端开发的学习资源,如App、教育应用软件外,移动智能终端能够适应多种学习资源。这种普适性不仅能够充分利用现有的学习资源,而且可以节约资源制作成本。
由此可见,现阶段移动学习的发展主要得益于这三方面因素:移动互联网规模的扩大、移动智能终端的普及以及移动学习资源的丰富,三者缺一不可。由于移动学习资源是移动学习系统的核心,是对现有学习资源的一种补充,是开展一切移动学习活动的基础,因此移动学习资源质量的高低直接决定了移动学习的成效。
二 传统Web移动学习资源的特点及面临的问题
目前常见的移动学习资源形式可以概括为以下几种:短信/彩信、电子书、网页(即Web学习资源)、微课程、网络课程、智能交互课程以及教育游戏等,其中Web移动学习资源凭借其跨浏览器和跨平台的特性广受用户好评。就连原苹果公司CEO乔布斯在谈到这个问题时也明确表达了他的观点:虽然现阶段原生应用程序给了用户更好的体验,但是Web才是应用程序的未来。由此可以看出,Web技术在程序开发和资源建设方面具有广阔的前景和巨大的潜力。
传统Web移动学习资源主要是面向PC机的桌面浏览器设计开发的,其特点主要有:(1)在内容选择方面:为了从视、听等多方面调动人们的感官接受信息,并能充分、准确、有效地呈现信息,Web页面往往采用音频、视频、动画等多媒体信息呈现形式;(2)在页面布局方面:为了适应PC机的屏幕尺寸和分辨率,Web页面通常采用两栏式或三栏式布局;(3)在交互设计方面:用户一般都是通过鼠标和键盘设备与Web界面进行交互。
然而由于移动智能终端在尺寸、分辨率以及交互方式等方面与PC机存在较大的差异(见表1),因此原先针对PC机设计的传统Web移动学习资源,在很大程度上不适合移动智能终端使用,主要体现在以下4方面:
1 页面大小不能匹配终端屏幕大小
目前主流PC机的分辨率都在1024*768以上,在设计页面时宽度一般固定在1000像素左右,按钮、广告条幅等其他网页元素都是基于这个宽度进行设计的。而移动终端的屏幕分辨率相对较小,大多处于480*800-960*640之间。如果使用移动终端来呈现,那么页面必然会被裁切,不能显示完整的内容。此时,用户必须通过缩放和移动来显示被裁切的部分,直接影响用户的使用效果和满意度。
2 页面布局不能自适应调整
由于移动智能终端屏幕分辨率纷繁复杂,尺寸类别大小各异,定向类型横竖兼容。因此,要求所呈现的学习资源在布局上要相对灵活,能够针对屏幕进行自适应调整。否则,在显示过程中将会出现混乱的页面布局,极大地降低了移动学习资源的质量。传统的Web学习资源的两栏式或三栏式布局,结构相对稳定,符合用户的认知心理和行为方式,能够提高PC机用户的阅读效率,但却不适合移动终端用户的体验。
3 页面交互元素不适宣手指触摸
在触屏移动设备中,主要通过手指与界面进行交互操作。比起传统的鼠标指针,手指触控方式需要的目标作用区域更大。然而传统的Web学习资源在设计过程中却没有考虑到这一点,因此增加了移动终端用户的使用难度。
4 页面多媒体呈现形式受到制约
众所周知,Web是一种超媒体,是在超文本环境下的多媒体综合。因此,传统的Web学习资源在内容方面已经从文本扩展到图形、图像、动画、视频和声音等多种媒介形式。而对于移动终端而言,设计者除了要选择合适的媒介形式来呈现学习资源外,还要考虑带宽的限制和终端设备的性能。由于无线网络速度慢、稳定性差、传输较大数据时容易造成学习的中断,从而影响学习的效果和效率。因此从这个角度而言,传统的Web学习资源已经不再适合在移动终端呈现了。
三 响应式Web移动学习资源技术支持及设计原则
为了解决传统Web学习资源在移动智能终端上呈现时出现的上述问题,使用户能够获得与PC机的桌面端一致的用户体验,最直接的方法就是为不同尺寸和分辨率的设备制作特定的页面。而电子产品的“摩尔定律”表明,随着时间的推移会有更多的移动设备投入市场。如果为每种设备都制作特定的页面,将会耗费巨大的人力和物力,并造成资源的重复建设。人们期待的是只做一个网站或一套页面,既能适合桌面大尺寸屏幕,同时也可以适合各种不同移动设备的小尺寸屏幕。
满足人们期待的是利用响应式Web设计(Responsive WebDesign)。响应式Web设计是EthanMarcotte在2010年5月份提出的一个概念,其内容的核心是一个网站或网页能够兼容多个终端——而不是为每个终端定制一个特定的版本。它的设计理念是:页面的设计与开发应当根据用户行为以及设备环境(系统平台、屏幕尺寸、屏幕定向等)进行相应的响应和调整。这样,人们就不必为不断到来的新设备做专门的版本设计和开发了。
1 支持移动学习资源“响应式”的新技术
响应式Web移动学习资源的设计与开发是新课题,主要有三大支撑技术——弹性布局、媒体查询和液态图片。
(1)一切以弹性为基础
所谓弹性布局就是不对浏览器的宽度作任何设定,即非固定式布局,因而能优雅地适应不论是水平式的还是竖直式的终端设备。然而,无论是固定式还是非固定式布局,都要依赖其原本的媒介环境来设计,而弹性布局只能很好地适应普通PC机显示屏。因此,所谓的弹性布局其实也并非那样弹性,但它是进行一切响应式设计的基础。如果没有弹性布局,那么后续的响应式Web设计工作将无法进行。只有在弹性布局的基础上再嵌入各种基于互联网标准的其他技术,才能更好地适应不同媒介的呈现。
(2)引入媒介查询
媒介查询是响应式设计的核心,它根据条件告诉浏览器如何为指定宽度的视图渲染页面。媒介查询使我们不仅能针对某些特定的设备类型,还能够对呈现设计的设备物理特性进行检验。例如,随着移动WebKit的普及,媒介查询已经成为一项很常用的技巧,用以向iOS、Android及其他移动系统提供定制的样式表。具体方法是在链接样式表的媒介属性中加上这样一个查询语句:。这个语句中包含两个部分:①媒介类别——屏幕(screen);②括号中的查询内容,包括具体需要检验的媒介特性——最大设备宽度(max-device-width),以及紧跟其后的目标数值480px。代码本身可以很好地说明工作机制:当屏幕宽度不超过480px,则加载layout,css样式表;否则,该样式表将被忽略。另外,不仅可以把媒介查询放置在链接中,还可以用“@media”方法在CSS样式表内进行媒介查询:@media screen and(max-device-width:480px){float:none;)。以上使用的两种媒介查询方式,其效果是相同的:一旦设备通过媒介查询的检验,相关的CSS样式表即被附加到源码上。
(3)让图片“流动”起来
响应式Web设计的思路中,图片如何显示是一个至关重要的问题。有很多同比缩放图片的技术,其中有不少是简单易行的,如使用CSS的max-width属性:img{max-width:100%;)。只要没有另外规定图片的具体宽度,页面上所有的图片就会以其原始宽度进行加载,除非其容器可视部分的宽度小于图片的原始宽度。上面的代码确保图片最大的宽度不会超过浏览器窗口或是其容器可视部分的宽度,所以当窗口或容器的可视部分开始变窄时,图片的最大宽度值也会相应的减小,图片本身永远不会被容器边缘隐藏和覆盖。这种做法就好像把图片比作液体一样,能够自由“流动”,液态图片也由此得来。
2 响应式Web移动学习资源设计原则
美国交互媒体设计大师Rob Flaherty在他的Design垤The Well-Tempered Web文章中就响应式Web设计的一系列问题给出了一些建议,在此基础上,本文结合作者的Web开发经验,提出在响应式Web设计中要遵循的四大原则:
(1)弹性化原则
弹性布局是进行一切响应式Web设计的前提,在此基础上再引入媒介查询的功能,根据不同的设备对内容、图片和布局进行相应的调整与优化,让页面更加“弹性化”。
(2)触控优先原则
易于手指触摸的按钮同样易于鼠标点击,但反之则不然。因此为了使界面能够适用于更多的平台环境,设计师应该在触控优先原则的基础上将原始的设计方案进行微调,最终达到一种折中的状态,即既适合手指触摸又适合鼠标点击。
(3)宏观性原则
俗话说“尽早测试,经常测试”。在响应式Web开发过程中,设计人员每一阶段都要在多种浏览器和不同尺寸屏幕中进行测试,以尽早发现问题。
(4)移动优先原则
从移动端开始产品的设计工作,能够让设计人员关注到对用户来说什么才是真正的问题。同时要特别留意那些不具备跨平台能力的交互形式,其中最常见的一个问题就是触屏设备通常无法支持传统设备当中的鼠标悬停状态。
四 响应式Web移动学习资源设计实例
为了更加深入地研究响应式Web移动学习资源的设计过程,文章以陈琳教授的国家精品教材、国家级规划教材——《数字影像技术》为内容参照,运用以上三大支撑技术来进行“数字摄影”专题网站的设计与开发。众所周知,Web学习资源主要是在Web上进行信息传播的系统实体,内容、结构与界面是其核心所在。因此,根据学习资源设计的基本原则和Web学习资源的特点,我们将设计过程概括为以下两大部分:
1 内容设计
移动学习资源的学习内容与教学目标、教学对象、教学设计方案的选择等方面有关,设计者必须根据学习者本身的特性和教学目标进行学习资源的内容结构设计。《数字影像技术》作为高等学校教育技术专业以及美术、设计、广告、印刷、医学影像、新闻等专业摄影及相关课程教材,针对的多是高校学生、专业摄影人员等成人学者。因而,在进行响应式Web移动学习资源设计时,必须考虑相关学习者的学习特点和认知特性,在此基础上才能进行内容的选取和设计。从一般意义上讲,成人学习者的特性包括学习者认知风格多样、元认知能力强、有较强烈的学习动机、对学习内容与学习进度的个性化要求程度高等方面。因此,在内容选取时要做到:全面、科学的把握教材的重点,准确、精炼的提炼研究的难点,深入浅出的表达原理、技法,最终达到理论与实践、知识与能力、技术与艺术等多样化的统一。
为了能达到这三方面的统一,在内容安排上除了介绍关于摄影方面的理论知识外,还要进行关于加工创意的阐释;除了介绍相关摄影的技术技法外,还要进行关于拍摄艺术方面的指导等等。因此网站的内容主要包括:数字照相机、拍摄技术、拍摄艺术、加工创意、专题摄影、专家博客、开放资源和课程学习等。
2 界面布局设计
界面布局设计是对页面的空间进行分割的设计,包括对导航、按钮、图片、文字等内容的位置进行设计。友好的界面布局主要体现在布局合理和响应式布局这两方面。所谓布局合理,是指运用美学构图中的形式美规律,即对称、平衡、黄金分割、对比、多样统一和变化,结合光影、色彩、影调等辅助手段,对网页设计元素及内容进行合理布局,使网页形式富有节奏感并且图文并茂,符合学习者的认知规律和审美特点。在本设计中,为了突出布局的合理性,采用图片和文本搭配的方式来均衡整体布局;针对学习资源使用的人群特点来选取恰当的呈现风格;根据视觉的主次关系来安排网站内容的布局方式等等。这是从宏观层面进行的界面布局,而微观层面的界面布局只能依靠响应式布局来实现了。
响应式布局是在弹性布局的基础上,结合媒介查询的功能实现的。常用的弹性布局模式主要有灵活网格模式和垂直列表模式。所谓灵活网格模式主要依赖灵活的栅格和液态图片来实现,随着分辨率的不断缩小,内容的显示方式是随着某列的内容依次往下排,而栅格或图片的大小也可以灵活变动,如图1所示。而垂直列表模式是以多列开始,以单列结束,当屏幕尺寸变小时,列内容会依次往下,从而使栅格和图片的大小基本保持不变,如图2所示。考虑到专题网站内容的丰富性,因此本设计选择灵活网格模式来进行弹性布局。
只有弹性布局还远远不能实现响应式布局,只有结合媒介查询才能发挥其功能。在进行Web页面设计之前必须考虑到该页面最终要匹配哪几种屏幕分辨率,如本设计为了兼容目前主流移动智能终端的屏幕分辨率,特此将分辨率的宽度值设置为3个数值段:1080px以上、768px~1080px以及480px~768px。因此在写CSS样式表时就可以将媒介查询语句分别写为:@media only screen and(min-width:768px)and(max-width:1080px)、@media only screen and(max-width:767px)和@media only screen and(min-width:480px)and(max-width:767px),然后结合灵活网格模式分别为不同数值段的分辨率写相应的样式。至此,响应式Web设计与开发的部分就结束了,当不断改变屏幕分辨率时,布局和内容也会随之改变。最终呈现效果见图3。
摘要:科学进步在不断地改变人们的生活,影响着社会文化的变迁,进而影响到艺术与设计的发展。从科学与艺术的关系谈起,探讨科学技术对艺术与设计发展的具体影响以及由科技带来的设计内容与形式扩展,并分析当代信息技术影响下的设计新发展。
关键词:科学;艺术;设计;信息技术
中图分类号:F27文献标识码:A文章编号:16723198(2013)16008202
0引言
纵览世界历史发展的历程,便不难看出世界的变迁与社会的进步总是与科学技术的发展相同步。科学的力量在不断发生裂变,科学技术的光芒在不断照亮世界的各个角落,尤其在近现代以来科学技术的发展改变了世界,丰富了人类的生活,拓宽了人类认识世界的视野,也改变了人类认识与征服世界的方式。在当今越来越广阔的视野中,人类在更多、更深入地思考科学与社会、文化、艺术关系的复杂内涵,以下将从科学与艺术的关系谈起,具体探讨科学对艺术与设计发展的影响以及在当今信息时代由科技带来的设计内容与形式的扩展,及由此带给人们生活的变化。
1科学与艺术的共生关系
从原始社会开始,人类的科学与艺术文明史就已发端。原始社会早期,人类为生存需要而敲打出各种石器工具,这便是生存设计,这些石器工具既具有科学的制作技巧和实用功能,又具有造型的艺术美感;它既是科学的展现又是艺术的创造。新石器时代出现的大量造型各异的彩陶,在选材、成型和艺术加工方面就已达到了很高的技艺水平,是当时科技和艺术水平的结晶,可以说是实用的科学与美观的艺术二者兼得。汉代张衡发明的地动仪,从科学的角度看是一种科学仪器,从艺术的角度看则是一件艺术杰作。文艺复兴时期的巨匠达芬奇也是一位将艺术与科学完美结合的杰出大师,他为人类留下许多艺术杰作,同时还精通工程与技术并曾设计过最早的飞行器。其实很多艺术大师,都是因为他们懂得科学才能使作品成为经典,如古代的很多建筑和园林营造师就既是工匠又同时是技术专家和艺术家。因此可以看出,自古以来,科学与艺术就是携手共进的,科学技术是艺术存在的基础,而艺术也是在科学技术进步中结合人类的生产生活实践而产生与发展起来的。
著名科学家李政道提出:“艺术和科学共同的基础是人类的创造力,它们追求的目标都是真理的普遍性。科学家追求的普遍性是不同自然现象的普遍性,它的真理性植根于外部世界,科学家和整个人类只是这个外部世界的一个组成部分。艺术家追求的普遍真理性也是外在的,它植根于整个人类,没有时间和空间的界限。尽管科学的普遍性和艺术的普遍性在这一点上不同,它们仍然有着很强的关联。”从人类发展的长期历史来看,科学与艺术融合共生、优势互补,共同推动着人类文明创造的进程。科学从实用功能的发展、工艺与效率的提高等层面,艺术从审美变化、文化传承等层面共同融入时代的长河,并共同给每个时代打上相应的烙印。所以才出现青铜时代、工业文明与信息文明等,在实用与审美、理性与感性的不断升华中,由科学与艺术以双重螺旋上升方式推动人类的创造与发展进程。
2科学的进步促进艺术与设计的发展
近代以来,科技的发展推动了人类社会的巨大进步,面对科技进步这双巨手对近代世界的托举,马克思曾高度评价自然科学在社会变迁中的巨大作用,认为科学技术的发展必然以其革命性的力量推动社会进步,促使产业结构和社会结构发生重大变化,同时也势必会对人类社会文化与精神领域里的变革与发展产生深刻的影响和强大的驱动作用。现代科学上的成就实际上已经彻底影响了人类几百年不变的自然哲学和社会文化观念,也改变了使这些观念产生并保持持久的思维方式,从而给人类提出了许多全新的文化和艺术思维方式。
2.1科学技术改变了艺术与设计的思维方式
科学与艺术共同源于人们的物质生产实践活动,而“科技是第一生产力”,科技创造了人类物质文明,艺术则创造了人类的精神文明。艺术产生的原因,归根结底是由于人类的物质生产与实践活动,然而物质生产实践能力是由生产力水平的高低来决定的,生产力水平的首要标志就是科学技术。科学技术的发展带动生产力的提高,也进而促进和丰富了艺术的思维方式与构成形式,并不断地为艺术与设计提供新的载体。
在艺术活动中,有许多思维方式和表达方法是从科学中借鉴而来的。艺术巨匠达芬奇曾创造了一种绘画的透视学,他的不朽名作《蒙那丽莎》不仅调动了天才的艺术技巧,而且运用了透视法、构图法和明暗法等科学原理。恩格斯在谈到文艺复兴那个产生巨人的时代时,曾说“达芬奇不仅是大画家,而且也是大数学家、力学家和工程师,他在物理学的各种不同部门中都有重要的发现”。艺术与科学的融合,不但没有引来相互冲突,相反却让艺术大师们适得其所,把他们引向意想不到的成功和创造。这正是科学思维与艺术思维融合的奇妙之处,换言之,正是科学追求自然普遍规律的思维方式不断创造了新的认识世界之道,进而引导了艺术思维与构成形式的不断创新。
2.2科学技术改变了艺术与设计的构成及表现形式
科学技术对于艺术更直接的影响是不断改变艺术与设计的构成及表现形式。科技的发展带来大量的发明,当它们转化为实际生产力和应用于实践之后,会使人们的工作方式和技巧发生改变,在艺术与设计领域则会因表达方式的变化引起艺术构成与表现形式的创新,并引起艺术与设计风格的流变。例如,西方印象派艺术实际上得益于科学家在光学方面的研究与突破,印象派大师们在画布上描绘了大小和颜色不同的色点,这与电子技术的发展带来的电子图象显示中像素排列方式和色彩调和原理是一致的。
近代以来,能突出展现科技与艺术关系的是电影艺术。正是科技的进步导致了人类艺术思潮的变化,才产生了将动态画面和声音相融合的电影艺术,电影艺术也成为近代以来全新的艺术形式,艺术领域构成因电影艺术的出现而被广泛地拓宽。科技的不断进步又对电影艺术的发展产生了深刻的影响,电影从黑白到彩色、从无声到立体声都离不开科技的推动,正是科技的不断进步才使电影成为形式新颖和富有表现力的综合艺术。正如科学家李政道所说:“科学和艺术是不可分割的,就像一枚硬币的两面”。科学这一面的发展进步必然会推动艺术那一面的不断更新。
科学与艺术的融合及科学对艺术的深刻影响乍看起来让人费解,似乎科学所探索的自然奥秘与通常被看作纯粹心灵和精神体验的艺术无甚关联。其实二者互为交叉并相互渗透有其本质原因:其一,科学和艺术的共同基础是人类的创造力。艺术与科学一样,其内在价值在于使人享受追求生活的意义,感受自身不断实现与征服梦想的快慰与欢乐,从而肯定世界上美好的创造,两者都追求创造性、深刻性和普遍性。其二,科学对人的思想及生活形态有全方位的影响与作用,既包括人的世界观层面,又涉及人们认识、理解和解释生活与社会的思维方法。当科学改变了人们认识和征服世界的方式之后,也自然会改变人们的艺术思维和审美观念。另外,艺术接受科学的影响,最根本的原因还在于艺术家生活在特定的社会时代里,他的思维和行为方式都被卷入这个时代的科技浪潮里,每个艺术家都无法脱离技术社会而生存,艺术形式自然也因科技而改变。
3信息技术影响下的艺术与设计新发展
3.1信息技术影响下的艺术与设计新构成
21世纪以来,科技对艺术的影响变得更加强烈和迅猛,信息技术的广泛应用更是极大地改变了我们的生活,新技术带来了新材料、新的信息传播和表达方式、新的艺术形态以及新的生活方式。在信息时代,数字化信息技术的发展和广泛应用为艺术创造了更加广阔的表现空间:自上世纪七八十年代开始,计算机图形便成为现代新的视觉表现手段和形式,迅速地出现在电视、电影、平面图形设计、工业设计、展示艺术及环境艺术等艺术领域中。到上世纪九十年代,“数字媒体艺术”则以一种全新的方式出现在艺术领域,它融合了艺术学、计算机科学与技术、传播学等不同学科的知识。
信息技术的发展,使得数字媒体艺术以其多元化的表达方式和表现形式综合应用,为视觉艺术的创新提供了新的条件和机遇,新的艺术热点不断涌现,新的设计应用不断被创造出来。数字媒体艺术是以信息技术为基础产生的一种全新的艺术形式,它与互联网技术、媒体技术、激光技术等整合应用,更带来了独特的互动体验,它综合应用视频、动画、交互等综合手段创造了形式丰富的艺术作品,丰富了艺术门类,并逐渐演变成为一个新的领域。如近年来在数字媒体领域广为关注的的激光数字媒体应用艺术——激光秀,便充分发挥了视频、动画和交互的特点,以数字科技和光影技术的独特应用丰富了视觉表现力并展现出独特的多维空间效果,带来全新的互动体验。
此外,信息技术的发展还为虚拟艺术的发展创造了广阔空间,其核心的虚拟现实技术不仅在虚拟动画、虚拟视频等领域广泛应用,更发展出虚拟与实体相结合的新艺术形式和设计类型。在2010年上海世博会湖北馆展出的激光琴便是一件数字虚拟技术与实体产品相结合的全新使用方式的产品,它的琴身为实体制作,琴弦则利用数字光学控制原理制作出来,演奏者只需用手触碰或遮挡一束激光虚拟的琴弦就相当于拨动这根琴弦,无弦之琴就会发出声音,而通过触碰不同的激光线束,可以演奏出不同的音阶和乐曲,体验处于虚拟与现实之间的“无中生有、若有若无”的梦幻感觉。
3.2信息技术影响下的高情感设计
在信息时代,科技无疑比以前任何时代都更为广泛的影响着艺术与设计的发展,而就艺术与科技双方交往与对话而言,这实质上不只是两种认识方法之间的沟通与平衡,更是两者间的灵性或精神本性的交汇融合过程。新技术发展的不断加速前进,也产生了一种与高新技术相适应的价值体系,从而使人们形成与这种高科技相适应的高情感,并且由于信息技术带来的信息大量溢出和互联网带来的虚拟世界,形成人们对情感表达与传播的迫切需要,高情感设计便成为信息时代的迫切需要。
如果说数字化科技为当今人类社会生活的发展带来了崭新的生存意义,高情感则是对这种生存意义的物化诠释。高情感在信息产品设计中最直接的表现为拟人或仿生的外形与界面、柔和或靓丽的个性色彩,同时通过产品可以实现一种特有的情感与信息传播。这种产品设计会不断满足信息社会的特征与消费观念,并真正满足信息社会各类新奇的需求,最终它所体现的应当是一种与信息技术相吻合的时代精神,是人与艺术和设计的完美和谐结合,高情感的交流成为信息时代艺术与设计的功能核心。如信息时代的手机及平板电脑,提供的信息交互功能,打破了人机之间的沉默并促进人机交流,让人们能利用信息产品通过互联网进行虚拟空间社交,并在无形中扩展了人们的思维,也扩展了新的艺术与设计领域。
4结语
科技每前进一步,都会对艺术与设计领域的变革产生巨大影响,同时也成为艺术形式发展和设计方式创新的巨大动力。在科学与艺术发展的历程中,工业时代有工业文明的艺术,科技时代有科技文明的艺术,信息时代则出现信息文明的各类新艺术形式,数字化设计、新媒体艺术、互联网技术的发展必然会广泛催生一些全新的艺术形式,形成众多不可预见的艺术与设计文化结晶。这正说明,在普遍意义上,科学与艺术相互影响、相互促进、相互发明,并在交汇融合中螺旋上升与发展,不断更新着人们对世界的认知与理解,时时刻刻在创造各种新的认识事物的方式。
参考文献
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[4]姚文放.当代审美文化批判[M].济南:山东文艺出版社,1999.
[关键词]多媒体;网络技术;中学数学;教学模式
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。
首先,学校必须提供相应的软硬件保障,创设基于网络的学习环境,提供相关的学习型网站,以此来保障学生能得到帮助数学学习的背景资料,保障有足够的学习空间,其次,网络的特点决定了对学生的学习过程中的“协作”与“会话”支持,教师与学生、学生与学生可以通过网络进行交流,对一些问题的讨论可以通过网络来实现,对于某些问题的研究,可以通过协作的方法来展开,另外,学生通过自主学习、研究性学习,使学习者更全面、更深入、多角度积极地学习,更能促进认知主体知识的意义建构。
论文摘要:通过深人调研、分析就业市场对口腔医学技术人才岗位及核心能力实际需求的基础上,在口腔工艺技术专业教学中,开展就业导向下的项目化教学,探讨就业导向下的口腔医学技术专业项目化教学方法实施的效果,从而提高学生的职业技能和就业能力。
目前,高校毕业生就业难已为社会各界广泛关注的问题,如何提高高校学生的就业质量和就业率,成为各高等学校进行教学改革的主要目标。然而,随着科技进步和社会发展,职业学校传统教学模式下培养出的人才不能较好地适应就业市场的弊端日益显现。于是,一种针对当前就业市场的人才需求、有效缩短毕业生的就业适应期、注重培养学生职业能力的教学模式—项目化教学,应运而生。
口腔工艺技术专业是一门技术性很强的应用性学科,在多年从事专业教学的实践过程中,通过对用人单位岗位技能需求深人实地的考察调研以及对毕业生就业情况的追踪分析,深感现有的专业教学模式和学生在校获取的专业技能与用人单位的岗位需求严重脱节,学生在企业只需几个月就能熟练掌握的技能,在校学习了2-3年后竟然不会,学生的职业能力水平不高导致就业竞争力低下。自2006年起,在口腔工艺技术专业教学中,开展就业导向下的项目化教学,有效地提高了学生的职业技能和就业能力,为毕业生就业、创业奠定了良好的基础,现总结回顾如下:
1项目化教学的内涵与意义
项目化教学是一种以就业为导向,以工作任务为中心,选择、组织并学习工作知识的教学模式,是“行为导向法”的一种,也是当前我国职教课程改革的主要方向,其理论基础是职业教育课程的结构观。项目化教学,改变过去传统教学中以教师为中心,以理论讲解为中心的“满堂灌”教学模式,强调教师的“讲”和学生的“练”有机地结合起来,以任务为中心,通过对教学目标项目的分解、实践达到预期的教学目标,切实提高高职学生的专业技能和实际操作能力。
2项目化教学的特点
2.1“项目”是市场人才需求与课程教学内容双向融合的结晶
以专业人才就业市场需求为依据,以所学课程教学内容为基础,是项目设计的基本原则。只有这样,才能让学生在开发项目的过程中,完成特定岗位的知识群和技能群的意义建构,为学生就业打下坚实基础。
2.2项目的完成有赖于全体成员的合理分工和通力协作
项目化教学一般以“开发小组”为单位,依据项目目标各小组独立地组织、安排本组的“实践活动”,“实践过程”中全体成员按照分工相对独立地开展工作,同时又要与其他成员保持联系,通过交流和协商,共同完成小组的项目任务,这样有利于培养学生的自主学习能力和交流协作的团队精神。
3项目化教学的实施过程
3.1分析教学内容,确定项目任务
确立实用、优秀的项目是项目教学法实施成功与否的关键所在。项目教学的教学过程重点在于师生协同努力完成一个具有实际意义的项目的开发,所选项目应紧扣教学大纲和教学目标,在设计项目时,要以教学大纲为指导,力求使大纲中的知识点融合到各个项目中去,学生通过操作项目后,可以概括性地了解所学职业的主要工作内容以及胜任这些工作应具备的基本技能。同时,项目应具有一定的实用性、针对性。口腔医学技术是一门技术性很强的应用性学科,项目的设计应以就业为导向,以实际工作岗位需求为依据,在深人行业充分调研的基础上,邀请行业一线专家共同确定项目任务,实现专业教学与工作岗位的零距离接轨。 3.2项目实施阶段
第一步是对所教班级的学生进行分组—建立合作学习小组。教师根据每个学生各方面不同的特点,如年龄、性别、个性、学习成绩等,把能力参差不齐的学生安排在一个小组,促使来自不同个性、不同特点的学生在合作学习中建立相互信任、了解和欣赏。第二步是按计划完成项目。这一阶段以学生的自学和相互协作为主,教师鼓励学生大胆去尝试,此时学生应明确自己的角色,并站在角色的角度去观察思考,去分析决策,体验工作的艰辛,激发个人潜能和创新能力。
3.3项目成果的提交与评价
当整个项目实施结束后要进行总评,总评应体现公平、公正、公开的原则,应采取学生自评,互评和教师总评的方式。评价还应结合不同项目的特点,从“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度和价值观”三个方面,将项目评价和学生个人评价有机结合。评价的目的不应只评出分数和名次,更应指出问题所在,并给出具体改进及修改建议,让学生在下一个项目学习中表现更出色。
4项目化教学应用体会
4.1项目化教学真正体现教学中“以学生为主”的理念
教学改革的核心内容就是激发学生的学习热情,变被动学习为主动学习。从教学目标来看,项目化教学是应用已有的知识进行学习和技能提高,而传统教学则是教师向学生传授知识和技能;从教学形式上来看,项目教学是学生在老师的指导下主动学习,而传统教学则是以教师教为主,学生被动学习;从学生的参与程度来看,项目化教学是学生根据自己的兴趣来作出选择,体现了“我要学”,而传统教学是学生听从教师的指挥,是“要我学”的被动学习;从师生互动的方面考虑,项目教学表现出学生主动提问问题,教师为学生解答问题的学习互动形式,传统教学则是教师提问学生回答,主动权在教师一方;从教学动力方面来看,项目化教学是教师围绕学生的优点开展教学活动,学生的内在动力得以调动,能维持长久,而传统教学中教师要寻找学生的不足来进行教学,主要靠外在动力强迫学生学习,效果自然不佳。
4.2项目化教学更有利于高职教学培养目标的实现