引論：我們?yōu)槟砹?3篇生物醫(yī)學(xué)工程文獻(xiàn)綜述范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫(xiě)作時(shí)的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。
篇1
主辦單位：山東生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會(huì);山東省醫(yī)療器械研究所;山東省千佛山醫(yī)院
出版周期：季刊
出版地址：山東省濟(jì)南市
語(yǔ)
種：中文
開(kāi)
本：大16開(kāi)
國(guó)際刊號(hào)：37-1413/R
國(guó)內(nèi)刊號(hào)：
郵發(fā)代號(hào)：
發(fā)行范圍：
創(chuàng)刊時(shí)間：1982
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篇2
生物工程；人工生命；組織工程；人工組織；人工器官
0引言
從廣義層面上來(lái)說(shuō)人工生命即為具備有人的生命指征、功能、結(jié)構(gòu)以及外在形象的人工制造系統(tǒng)，是人對(duì)于自然生命的一種模擬與拓展。廣義上的人工生命是多門學(xué)科合并之后的產(chǎn)物。一般認(rèn)為人工生命學(xué)科是由生物科學(xué)技術(shù)與工程科學(xué)技術(shù)所結(jié)合而產(chǎn)生出的一門學(xué)科。下文將主要就針對(duì)材料技術(shù)型生物醫(yī)學(xué)工程與組織工程、人工生命間的相關(guān)性，以及材料技術(shù)型生物醫(yī)學(xué)工程、組織工程、人工組織及器官展開(kāi)具體的論述。
1材料技術(shù)型生物醫(yī)學(xué)工程
此種工程學(xué)科的主要研究目標(biāo)即為各類生物材料及人工器官組織，其中就涵括了組織工程學(xué)科。在此方面研究工作中涵括有材料科學(xué)、生物科技、化學(xué)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、醫(yī)學(xué)以及生命科學(xué)等多門學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)。生物材料也就是對(duì)于生物體進(jìn)行臨床診治以及將其受損組織器官替換下來(lái)，亦或是增強(qiáng)人體某一部分功能的材料，因此就必須要求其能夠植入到人體當(dāng)中并不出現(xiàn)排異反應(yīng)，確保活體細(xì)胞可以在此材料之上自然生長(zhǎng)。生物材料亦可被視作構(gòu)成人工組織與器官的核心材料。生物醫(yī)學(xué)材料在未來(lái)一段時(shí)期的主流發(fā)展趨勢(shì)，即為給予組織工程的發(fā)展提供優(yōu)勢(shì)特性顯著的活性生物材料，應(yīng)確保其具備良好的生物相容特點(diǎn)；親水特性；性；預(yù)防組織粘附特性；抗炎特性；抗凝特性等。以保障活體細(xì)胞能夠在所制成的人工材料上生長(zhǎng)并對(duì)病變組織起到良好的改善、恢復(fù)效果，使之免疫識(shí)別與生物催化性能得以有效提高。依據(jù)生物醫(yī)學(xué)材料的屬性可將之主要?jiǎng)澐譃橐韵聨追N：
（1）無(wú)機(jī)非金屬生物材料。①同人體組織力學(xué)間具備良好的相容性，同時(shí)還可改善組織生長(zhǎng)的材料。②具備人體有機(jī)以及無(wú)機(jī)結(jié)構(gòu)的復(fù)合型材料。
（2）金屬生物材料。①毒性較低，彈性模量更加符合入骨特點(diǎn)的合金材料。②各種植入人體當(dāng)中的器械材料，如較為常見(jiàn)的人工關(guān)節(jié)、種植牙、心臟支架等。③接入性診治所采用的醫(yī)療器械設(shè)備如官腔支撐架、引導(dǎo)絲等。
（3）生物醫(yī)用高分子材料。①可將血液之中的毒副物質(zhì)吸出的材料。②能夠在臨床上應(yīng)用于免疫性病癥治療的材料。
2組織工程與人工組織
目前臨床上所面臨的主要醫(yī)學(xué)問(wèn)題當(dāng)中主要就包括了組織與器官的衰竭、損傷，而臨床上在應(yīng)對(duì)此類問(wèn)題時(shí)所較常采用的措施方法主要包括以下三方面：
（1）自體移植。由人體自身的部分組織來(lái)對(duì)損傷位置進(jìn)行修復(fù)，例如，對(duì)面部皮膚大面積燒傷患者進(jìn)行面部手術(shù)修復(fù)時(shí)通常會(huì)取其自身大腿位置的皮膚來(lái)進(jìn)行修復(fù)損傷組織。
（2）異體移植。例如，某患者在遭遇意外事故時(shí)，家屬自愿將其身體部分組織如眼角膜、腎臟等組織捐獻(xiàn)給有需要的人。然而此種情況時(shí)常會(huì)出現(xiàn)異體組織的兼容性問(wèn)題，同時(shí)需要被捐助的人員與每年的捐獻(xiàn)人數(shù)相比差距過(guò)大，供體不足情況十分顯著。
（3）人工器官。這種方式能夠徹底解決供體不足的情況，但是其目前所存在的問(wèn)題也是十分顯著的即異體反應(yīng)與感染情況十分明顯，絕大多數(shù)的患者在接受器官移植后都是應(yīng)各類感染致死。對(duì)此人們也就設(shè)想若是能夠采用母體細(xì)胞以及生物降解材料在人體當(dāng)中構(gòu)建起新的組織器官，也就是進(jìn)行結(jié)構(gòu)組織，代謝組織以及細(xì)胞系統(tǒng)的重新建構(gòu)。目前這一設(shè)想已經(jīng)不再是僅存在于人們腦海之中的假想，而已經(jīng)走進(jìn)了現(xiàn)實(shí)生活當(dāng)中，可以預(yù)見(jiàn)組織工程的發(fā)展必將會(huì)促成這一設(shè)想的實(shí)現(xiàn)。當(dāng)前，組織工程研究的主要內(nèi)容即為：適宜的母體細(xì)胞來(lái)源；能夠?yàn)榧?xì)胞粘附生長(zhǎng)提供空間的細(xì)胞外基質(zhì)；可應(yīng)用在促進(jìn)細(xì)胞組織再生長(zhǎng)的因子；以及組織間的相容性。開(kāi)展組織工程通常會(huì)應(yīng)用以下三種策略：
（1）細(xì)胞以及生物材料的雜化體系，例如由小塊活體組織將特異細(xì)胞分離出來(lái)，通過(guò)體外擴(kuò)散增大之后種植于生物相容性較好同時(shí)能夠生物降解的聚合物所建立起的多孔支架當(dāng)中，在體外培養(yǎng)一段時(shí)間后可將細(xì)胞和支架結(jié)構(gòu)置入于患者體內(nèi)；伴隨著組織缺損部位的重新構(gòu)建，聚合物將會(huì)逐漸降解并消失。
（2）僅具備生物降解材料體系，借助于生物生長(zhǎng)方式促使細(xì)胞成長(zhǎng)為多孔支架結(jié)構(gòu)，在通過(guò)增殖、分化來(lái)產(chǎn)生為相應(yīng)的組織結(jié)構(gòu)，并且與周邊組織相整合。例如采用珊瑚骨加支撐的羥基磷灰石陶瓷，其孔隙架構(gòu)與人體骨架構(gòu)極為接近，可被應(yīng)用在骨組織工程支架中。
（3）細(xì)胞體系，經(jīng)過(guò)移植的細(xì)胞經(jīng)由生物過(guò)程演變?yōu)槲⒔Y(jié)構(gòu)。
3結(jié)束語(yǔ)
總之，從廣義性的角度上來(lái)說(shuō)人工生命必須要基于工程科學(xué)技術(shù)、生物科學(xué)技術(shù)以及生物工程科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)上。因而大量的工程、生物以及生物工程均是廣義上的人工生命科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)。材料技術(shù)型生物醫(yī)學(xué)是工程的研究對(duì)象主要是生物材料與人體的各個(gè)身體器官。組織工程則是借助于生命科學(xué)以及工程科學(xué)的基礎(chǔ)理論與方法，來(lái)探究并開(kāi)發(fā)出具備修復(fù)以及改善人體組織器官功能的新型臨床應(yīng)用取代物，也就是人工組織，因而材料技術(shù)性生物醫(yī)學(xué)工程以及組織工程也便是生物工程人工生命的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)：
[1]楊國(guó)為,陳國(guó)江,涂序彥等.廣義人工生命的科學(xué)基礎(chǔ)(Ⅱ)--生物工程基礎(chǔ)[J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用,2013(09).
篇3
醫(yī)學(xué)成像原理是一門多學(xué)科交叉課程，涉及物理、機(jī)械、醫(yī)學(xué)、電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)等，專業(yè)性很強(qiáng)。[2]理工科院校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)學(xué)生的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)薄弱，使教學(xué)難度加大。同時(shí)沒(méi)有足夠的課時(shí)安排，教師在講解過(guò)程中很多環(huán)節(jié)無(wú)法深入講解，致使學(xué)生對(duì)課程的認(rèn)識(shí)停留在表面。
2.偏重理論講解，忽略實(shí)驗(yàn)教學(xué)
目前工科學(xué)校由于缺少醫(yī)學(xué)儀器設(shè)備，針對(duì)各類成像技術(shù)大多是理論講解，基本不開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生很難進(jìn)行相關(guān)成像技術(shù)的實(shí)驗(yàn)操作。[3]而且對(duì)于學(xué)生機(jī)械結(jié)構(gòu)分析、光路設(shè)計(jì)和電子學(xué)設(shè)計(jì)與調(diào)試、計(jì)算機(jī)軟件編程能力的培養(yǎng)不夠，針對(duì)成像設(shè)備的操作訓(xùn)練較少，學(xué)生缺乏實(shí)際動(dòng)手訓(xùn)練。
3.教學(xué)方法單一、呆板、不夠靈活
課堂教學(xué)多采用多媒體授課，比較直觀且信息量豐富。但就課程特點(diǎn)而言，僅僅多媒體教學(xué)是不夠的。單純的多媒體教學(xué)會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生偷懶情緒，不記筆記，幻燈片不會(huì)給學(xué)生留下深刻的印象，這在很大程度上影響了教學(xué)效果。
二、教學(xué)改革的具體策略
1.根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整教學(xué)內(nèi)容
筆者在實(shí)際調(diào)研和參考其他院校教學(xué)方法基礎(chǔ)上，對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行了改革。根據(jù)理工科背景下學(xué)生對(duì)醫(yī)學(xué)成像原理的實(shí)際需求，重新調(diào)整了教學(xué)內(nèi)容，在遵守原有教學(xué)大綱基礎(chǔ)上進(jìn)行了適當(dāng)刪減。比如在講解DR成像原理時(shí)，由于前面章節(jié)已講述了X線機(jī)的具體原理，而DR是數(shù)字化的X線機(jī)，所以在機(jī)械構(gòu)造上講述的內(nèi)容較少，但是對(duì)DR探測(cè)器的內(nèi)容增加了授課內(nèi)容，其一將原來(lái)的4學(xué)時(shí)教學(xué)內(nèi)容減少到2學(xué)時(shí)，其二有部分學(xué)生畢業(yè)進(jìn)入DR設(shè)備公司從事探測(cè)器的電路設(shè)計(jì)工作，便于學(xué)生與將來(lái)的工作接軌。
2.借助現(xiàn)代教育技術(shù)，采用多媒體教學(xué)
筆者在多媒體課件中盡量多地采用動(dòng)畫(huà)和圖片，更加直觀、生動(dòng)、形象，增強(qiáng)內(nèi)容的豐富程度和可觀賞性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。[4]同時(shí)在缺乏實(shí)際設(shè)備學(xué)生無(wú)法親身感受設(shè)備運(yùn)行和操作的條件下，筆者盡可能地增加讀片視頻教學(xué)環(huán)節(jié)。另外，筆者會(huì)布置對(duì)每一種成像設(shè)備研究進(jìn)展的綜述類題目作業(yè)，引導(dǎo)學(xué)生利用和整合網(wǎng)絡(luò)資源，加深對(duì)授課內(nèi)容的理解。
3.充分發(fā)揮實(shí)習(xí)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)作用
由于工科院校條件有限，大多院校沒(méi)有開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)室，這對(duì)教學(xué)質(zhì)量造成一定的影響。[5]筆者將長(zhǎng)春市前衛(wèi)醫(yī)院作為學(xué)生認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)基地，組織學(xué)生到醫(yī)院科室參觀影像設(shè)備，由各科室技術(shù)人員向?qū)W生講解各種設(shè)備的操作方法，個(gè)別科室還設(shè)置了實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，使學(xué)生能夠?qū)︶t(yī)療設(shè)備進(jìn)行一些基本的實(shí)踐操作。
三、教學(xué)改革成果
對(duì)長(zhǎng)春理工大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)連續(xù)兩屆學(xué)生進(jìn)行了問(wèn)卷調(diào)查，收到11級(jí)學(xué)生有效問(wèn)卷52份，12級(jí)學(xué)生有效問(wèn)卷51份，問(wèn)卷調(diào)查內(nèi)容和結(jié)果如表所示。從調(diào)查表中可看出，11級(jí)學(xué)生對(duì)課堂理論和實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容改革的滿意度較高。總體上看，12級(jí)學(xué)生滿意度較11級(jí)高，說(shuō)明隨著改革的不斷完善與深入，學(xué)生對(duì)本課程講授方法和內(nèi)容是滿意和認(rèn)可的。
參考文獻(xiàn)：
篇4
復(fù)合型《醫(yī)學(xué)儀器》課程教學(xué)
根據(jù)本課程的特點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型和研究型的綜合性人才為教學(xué)目標(biāo)，引入復(fù)合型教學(xué)方法，改進(jìn)教學(xué)方式和模式，以提高教學(xué)效果。
1優(yōu)化和擴(kuò)展的教學(xué)內(nèi)容
為了符合醫(yī)學(xué)儀器產(chǎn)業(yè)化對(duì)人才的需求，在課程內(nèi)容的選擇上做到優(yōu)化與擴(kuò)展結(jié)合，既要保證典型儀器的覆蓋，同時(shí)突出新設(shè)備新技術(shù)。教學(xué)組摒棄傳統(tǒng)的分類方式，根據(jù)臨床應(yīng)用將理論內(nèi)容分為七大類，分別是生理信號(hào)檢測(cè)儀器、監(jiān)護(hù)儀器、光學(xué)儀器、臨床檢驗(yàn)儀器、植入式儀器、公共醫(yī)療儀器及醫(yī)學(xué)儀器的安全性。其中生理信號(hào)檢測(cè)儀器集中介紹無(wú)創(chuàng)血壓測(cè)量、無(wú)創(chuàng)血流測(cè)量，而以往的心電、腦電測(cè)量因與前期《生物醫(yī)學(xué)電子學(xué)》課程的內(nèi)容重復(fù)，則歸并至監(jiān)護(hù)儀器講解；監(jiān)護(hù)儀器詳細(xì)講解多生理參數(shù)床旁監(jiān)護(hù)儀的基礎(chǔ)上，介紹手術(shù)監(jiān)護(hù)、麻醉監(jiān)護(hù)和胎兒監(jiān)護(hù)設(shè)備；光學(xué)儀器屬于新擴(kuò)展內(nèi)容，側(cè)重于臨床大量使用的醫(yī)用內(nèi)窺鏡、驗(yàn)光儀以及激光治療儀；臨床檢驗(yàn)儀器覆蓋常規(guī)生化檢查，包括生化分析儀、光度計(jì)、色譜儀、血糖儀和尿液分析儀；植入式儀器僅學(xué)習(xí)心臟起搏器；公共醫(yī)療儀器也屬于擴(kuò)展內(nèi)容，選擇了呼吸機(jī)、麻醉機(jī)、血液透析儀、醫(yī)用高頻電刀和各類手術(shù)器械等病房、ICU、手術(shù)室標(biāo)配設(shè)備及耗材進(jìn)行介紹。
2模塊化互動(dòng)式的教學(xué)方式
在教學(xué)實(shí)施過(guò)程中，根據(jù)內(nèi)容進(jìn)行模塊化教學(xué)，每個(gè)模塊獨(dú)立講授一類儀器，相互間既有聯(lián)系又有區(qū)別。聯(lián)系在于使用相同的教學(xué)方法，即課前準(zhǔn)備教學(xué)“三大件”：講義、教案、多媒體幻燈，課中采用啟發(fā)式教學(xué)。其中講義作為教材的補(bǔ)充，內(nèi)容來(lái)源于國(guó)外教材的翻譯、最新文獻(xiàn)的總結(jié)，可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的變化進(jìn)行補(bǔ)充修改。講義的使用有助于教師實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)、學(xué)生理解教學(xué)內(nèi)容，并且能夠及時(shí)增加本學(xué)科發(fā)展動(dòng)態(tài)、國(guó)內(nèi)外重大研究成果。這樣不斷追蹤新方法和新技術(shù)的應(yīng)用，積極培育學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)讓學(xué)生全方位地認(rèn)識(shí)這門課程的實(shí)用性和重要性。而互動(dòng)式教學(xué)則是教員就教學(xué)內(nèi)容向?qū)W生提問(wèn)，引起學(xué)生主動(dòng)思考，或者學(xué)生隨時(shí)就疑問(wèn)向教師提問(wèn)，幫助學(xué)生理解難點(diǎn)重點(diǎn)內(nèi)容，從而變“灌輸式”的被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)。而且，這種互動(dòng)式的教學(xué)，有助于營(yíng)造和諧、平等的教學(xué)環(huán)境，鼓勵(lì)學(xué)生提問(wèn)或發(fā)表觀點(diǎn)。在這樣的教學(xué)氛圍里，學(xué)生勇于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、敢于提出問(wèn)題、渴求解決問(wèn)題。
3專業(yè)領(lǐng)域的專題講座
隨著新技術(shù)新方法的不斷應(yīng)用，醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域發(fā)展日新月異，與醫(yī)學(xué)儀器相關(guān)的工作對(duì)從業(yè)人員的要求也不斷細(xì)化。為了適應(yīng)這種需求，教學(xué)組利用各種資源組織開(kāi)展了設(shè)備研發(fā)、臨床管理、儀器安全評(píng)估與認(rèn)證、市場(chǎng)和業(yè)界動(dòng)態(tài)四大類專題講座，講授者來(lái)自科研院所、三級(jí)甲等醫(yī)院設(shè)備科、醫(yī)療器械認(rèn)證公司、外資醫(yī)療器械公司等。講座分為兩段進(jìn)行，第一段約30分鐘為講授，第二段約20分鐘的提問(wèn)與討論。通過(guò)講座與對(duì)話，不但使學(xué)生接觸了前沿動(dòng)態(tài)、開(kāi)闊視野，而且能幫助學(xué)生理解學(xué)習(xí)目的、樹(shù)立學(xué)習(xí)目標(biāo)、調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)熱情和積極性。這一教學(xué)方式充實(shí)了課程的教學(xué)內(nèi)容，將實(shí)踐知識(shí)帶入課堂，真正做到學(xué)習(xí)需求與教學(xué)內(nèi)容相聯(lián)系，從而更好地實(shí)現(xiàn)課程的教學(xué)目標(biāo)。
4項(xiàng)目式的課后作業(yè)
以往課后作業(yè)的內(nèi)容習(xí)慣于采用教材附帶的習(xí)題，其設(shè)計(jì)多偏向于單個(gè)知識(shí)點(diǎn)的練習(xí)和復(fù)習(xí)，但由于《醫(yī)學(xué)儀器》課程自身側(cè)重于使學(xué)生掌握醫(yī)學(xué)儀器的基本工作原理和設(shè)計(jì)方法，培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想和工程實(shí)踐能力，因此教學(xué)組自2004年開(kāi)始就對(duì)課后作業(yè)的形式和內(nèi)容進(jìn)行了一系列的探索，確定了以項(xiàng)目為導(dǎo)向的綜合性課后作業(yè)。作業(yè)的實(shí)質(zhì)就是在人體體溫、心電、血壓、呼吸、心音、脈搏等生理信號(hào)中任選一種作為測(cè)量目標(biāo)，撰寫(xiě)綜述回顧測(cè)量方法、設(shè)計(jì)電路、仿真驗(yàn)證并完成設(shè)計(jì)報(bào)告。測(cè)量目標(biāo)選擇是提出問(wèn)題的過(guò)程，即被測(cè)信號(hào)的特點(diǎn)是什么、信號(hào)處理的要求是什么、輸出結(jié)果的形式是什么、測(cè)量電路的技術(shù)指標(biāo)是什么；撰寫(xiě)綜述則是形成設(shè)計(jì)思路的過(guò)程，通過(guò)復(fù)習(xí)課程內(nèi)容、查閱相關(guān)參考文獻(xiàn)，整理歸納資料，進(jìn)而確定設(shè)計(jì)方案，并由教員對(duì)方案的可行性進(jìn)行核準(zhǔn)；方案的實(shí)現(xiàn)采用Protues軟件進(jìn)行電路圖的繪制和仿真驗(yàn)證，一般包括生理信號(hào)的濾波放大、處理、隔離和輸出等功能；最后以報(bào)告的形式進(jìn)行總結(jié)。這種形式的作業(yè)在鼓勵(lì)學(xué)生利用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的同時(shí)，又練習(xí)了科研論文及設(shè)計(jì)方案的寫(xiě)作，并且在課程體系中也起到承上啟下的重要作用，后續(xù)“綜合實(shí)驗(yàn)”課程中將依據(jù)此方案進(jìn)行電路安裝和調(diào)試。
5基于虛擬儀器技術(shù)的實(shí)踐教學(xué)
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是本課程教學(xué)的重要組成部分，隨著教育理論的發(fā)展，研究型實(shí)驗(yàn)課越加受到重視，這是培養(yǎng)學(xué)生科研能力、創(chuàng)新思維的重要途徑之一。然而，《醫(yī)學(xué)儀器》開(kāi)設(shè)研究型實(shí)驗(yàn)所需的硬件平臺(tái)價(jià)格昂貴，因此我們另辟蹊徑，選擇利用虛擬儀器技術(shù)設(shè)計(jì)研究型實(shí)驗(yàn)，不僅達(dá)成教學(xué)目標(biāo)，又補(bǔ)充了儀器設(shè)計(jì)的新方法。實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容為在MIT－BIH心率異常數(shù)據(jù)庫(kù)中任選一種病理狀態(tài)的ECG數(shù)據(jù)，編寫(xiě)Lab－VIEW程序完成數(shù)據(jù)的讀取顯示，利用信號(hào)處理方法提取心電波形的特征參數(shù)，以此為據(jù)實(shí)現(xiàn)判斷異常ECG的方法。實(shí)驗(yàn)分組進(jìn)行，每組選出負(fù)責(zé)人并分析任務(wù)、提出解決方案、落實(shí)分工、撰寫(xiě)任務(wù)書(shū)，由教師核準(zhǔn)后開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。實(shí)施過(guò)程中教師全程參與，認(rèn)真論證實(shí)驗(yàn)方案、給予適當(dāng)指導(dǎo)的同時(shí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)各環(huán)節(jié)出現(xiàn)的問(wèn)題同學(xué)生展開(kāi)積極討論，并隨時(shí)督促實(shí)驗(yàn)進(jìn)度。最后按分組進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)考核，結(jié)合實(shí)驗(yàn)報(bào)告給予總評(píng)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使學(xué)生了解課題研究的一般過(guò)程，鍛煉學(xué)生的解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。
復(fù)合型教學(xué)對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)培養(yǎng)的意義
課程教學(xué)實(shí)踐與探索應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)滿足實(shí)際工作需求為主線，教學(xué)組多次參加學(xué)院組織的畢業(yè)生交流討論會(huì)以及與用人單位的座談會(huì)，逐漸總結(jié)出學(xué)生的適應(yīng)能力、實(shí)踐能力和科研能力是影響未來(lái)工作和發(fā)展的重要因素，因此教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整與方式的改革均著眼于培養(yǎng)三種能力來(lái)提高學(xué)生綜合素質(zhì)。
1適應(yīng)能力的培養(yǎng)
這里的適應(yīng)能力指學(xué)生畢業(yè)后的適應(yīng)工作的能力，是社會(huì)適應(yīng)能力的重要組成部分，是學(xué)生完成轉(zhuǎn)換角色、融入工作和團(tuán)隊(duì)的基礎(chǔ)。為此，利用涉及工作各個(gè)方面的專題講座，幫助學(xué)生形成對(duì)工作的初步了解，并在討論中幫助學(xué)生對(duì)職業(yè)設(shè)計(jì)形成正確認(rèn)識(shí)。同時(shí)，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中利用小組內(nèi)的分工與合作促進(jìn)團(tuán)隊(duì)意識(shí)和協(xié)作精神的形成。
2實(shí)踐能力的培養(yǎng)
實(shí)踐能力已經(jīng)成為人才綜合素質(zhì)的核心組件，表現(xiàn)為綜合運(yùn)用理論知識(shí)解決問(wèn)題的能力。為此，利用項(xiàng)目式的課后作業(yè)和開(kāi)放式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，讓學(xué)生更多地參與儀器的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)工作，在實(shí)踐中引導(dǎo)學(xué)生對(duì)難點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行分析，靈活應(yīng)用所學(xué)的技術(shù)方法加以解決，有效地強(qiáng)化學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力和實(shí)際動(dòng)手能力。
3科研能力的培養(yǎng)
科研能力的培養(yǎng)是目前高等教育的主要內(nèi)容，通過(guò)教學(xué)中有機(jī)地融合科學(xué)研究的訓(xùn)練，是提高學(xué)生綜合素質(zhì)的有效途徑。為此，在實(shí)踐教學(xué)中加入了綜述和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫(xiě)、文獻(xiàn)資料的查閱學(xué)習(xí)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的獨(dú)立完成，潛移默化中完成對(duì)學(xué)生科研思維的培養(yǎng)和研究方法的訓(xùn)練。
篇5
主辦單位：中國(guó)解剖學(xué)會(huì)
出版周期：雙月刊
出版地址：陜西省西安市
語(yǔ)
種：雙語(yǔ)
開(kāi)
本：大16開(kāi)
國(guó)際刊號(hào)：1000-7547
國(guó)內(nèi)刊號(hào)：61-1061/R
郵發(fā)代號(hào)：52-214
發(fā)行范圍：國(guó)內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時(shí)間：1985
期刊收錄：
CBST 科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)速報(bào)(日)(2009)
中國(guó)科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(kù)(CSCD―2008)
核心期刊：
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊榮譽(yù)：
篇6
彈塑性力學(xué) Elastic-Plastic Mechanics
板殼理論 Theory of Plate and Shell
高等工程力學(xué) Advanced Engineering Mechanics
板殼非線性力學(xué) Nonlinear Mechanics of Plate and Shell
復(fù)合材料結(jié)構(gòu)力學(xué) Structural Mechanics of Composite Material
彈性元件的理論及設(shè)計(jì) Theory and Design of Elastic Element
非線性振動(dòng) Nonlinear Vibration
高等土力學(xué) Advanced Soil Mechanics
分析力學(xué) Analytic Mechanics
隨機(jī)振動(dòng) Random Vibration
數(shù)值分析 Numerical Analysis
基礎(chǔ)工程計(jì)算與分析 Calculation and Analysis of Founda tionEngineering
結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué) Structural Dynamics
實(shí)驗(yàn)力學(xué) Laboratory Mechanics
損傷與斷裂 Damage and Fracture
小波分析 Wavelet Analysis
有限元與邊界元分析方法 Analytical Method of Finite Element andBoundary Element
最優(yōu)化設(shè)計(jì)方法 Optimal Design Method
彈性力學(xué) Elastic Mechanics
高層建筑基礎(chǔ) Tall Building Foundation
動(dòng)力學(xué) Dynanics
土的本構(gòu)關(guān)系 Soil Constitutive Relation
數(shù)學(xué)建模 Mathematical Modeling
現(xiàn)代通信理論與技術(shù) Emerging Communications Theory and Technology
數(shù)字信號(hào)處理 Digital Signal Processing
網(wǎng)絡(luò)理論與多媒體技術(shù) Multi-media and Network Technology
醫(yī)用電子學(xué) Electronics for Medicine
計(jì)算微電子學(xué) Computational Microelectronics
集成電路材料和系統(tǒng)電子學(xué) Material and System Electronics for Integrated Circuits
網(wǎng)絡(luò)集成與大型數(shù)據(jù)庫(kù) Computer Network Integrating Technology and Largescale Database
現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng) Modern Digital System
微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) Microcomputer Application Design
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)新技術(shù) Modern Computer Network Technologies
網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng) Network Information System
圖像傳輸與處理 Image Transmission and Processing
圖像編碼理論 Theory of Image Coding
遙感技術(shù) Remote Sensing Techniques
虛擬儀器系統(tǒng)設(shè)計(jì) Design of Virtual Instrument System
生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理技術(shù) Signal Processing for Biology and Medicine
光纖光學(xué) Fiber Optics
VLSI的EDA技術(shù) EDA Techniques for VLSI
電子系統(tǒng)的ASIC技術(shù) ASIC Design Technologies
VLSI技術(shù)與檢測(cè)方法 VLSI Techniques & Its Examination
專題閱讀或?qū)ｎ}研究 The Special Subject Study
信息論 Information Theory
半導(dǎo)體物理學(xué) Semiconductor Physics
通信原理 Principle of Communication
現(xiàn)代數(shù)理邏輯 Modern Mathematical Logic
算法分析與設(shè)計(jì) Analysis and Design of Algorithms
高級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) Advanced Computer Networks
高級(jí)軟件工程 Advanced Software Engineering
數(shù)字圖像處理 Digital Image Processing
知識(shí)工程原理 Principles of Knowledge Engineering
面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì) Object-Oriented Programming
形式語(yǔ)言與自動(dòng)機(jī) Formal Languages and Automata
人工智能程序設(shè)計(jì) Artificial Intelligence Programming
軟件質(zhì)量與測(cè)試 Software Quality and Testing
大型數(shù)據(jù)庫(kù)原理與高級(jí)開(kāi)發(fā)技術(shù) Principles of Large-Scale Data-Bas e andAdvanced Development Technology
自然智能與人工智能 Natural Intelligence and Artificial Intelligence
Unix操作系統(tǒng)分析 Analysis of Unix System
計(jì)算機(jī)圖形學(xué) Computer Graphics
Internet與Intranet技術(shù) Internet and Intranet Technology
多媒體技術(shù) Multimedia Technology
數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)與聯(lián)機(jī)分析處理 Data Warehouse and OLAP
程序設(shè)計(jì)方法學(xué) Methodology of Programming
計(jì)算機(jī)信息保密與安全 Secrecy and Security of Computer Information
電子商務(wù) Electronic Commerce
分布式系統(tǒng)與分布式處理 Distributed Systems and Distributed Processing
并行處理與并行程序設(shè)計(jì) Parallel Processing and Parallel Programming
模糊信息處理技術(shù) Fuzzy Information Processing Technology
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用 Artificial Intelligence and Its Applications
Unix編程環(huán)境 Unix Programming Environment
計(jì)算機(jī)視覺(jué) Computer Vision
高級(jí)管理信息系統(tǒng) Advanced Management Information Systems
信息系統(tǒng)綜合集成理論及方法 Theory and Methodology of Information nSystemIntegration
計(jì)算機(jī)科學(xué)研究新進(jìn)展 Advances in Computer Science
離散數(shù)學(xué) Discrete Mathematics
操作系統(tǒng) Operating System
數(shù)據(jù)庫(kù)原理 Principles of Database
編譯原理 Principles of Compiler
程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言 Programming Language
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) Data Structure
計(jì)算機(jī)科學(xué)中的邏輯學(xué) Logic in Computer Science
面向?qū)ο笙到y(tǒng)分析與設(shè)計(jì) Object-Oriented System Analysis and Design
高等數(shù)值分析 Advanced Numeric Analysis
人工智能技術(shù) Artificial Intelligence Technology
軟計(jì)算理論及應(yīng)用 Theory and Application of Soft-Computing
邏輯程序設(shè)計(jì)與專家系統(tǒng) Logic Programming and Expert Systems
模式識(shí)別 Pattern Recognition
軟件測(cè)試技術(shù) Software Testing Technology
高級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與集成技術(shù) Advanced Computer Networks and IntegrationTechnology
語(yǔ)音信號(hào)處理 Speech Signal Processing
系統(tǒng)分析與軟件工具 System Analysis and Software Tools
計(jì)算機(jī)仿真 Computer Simulation
計(jì)算機(jī)控制 Computer Control
圖像通信技術(shù) Image Communication Technology
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用 Artificial Intelligence and Its Applications
計(jì)算機(jī)技術(shù)研究新進(jìn)展 Advances in Computer Technology
環(huán)境生物學(xué) Environmental Biology
水環(huán)境生態(tài)學(xué)模型 Models of Water Quality
環(huán)境化學(xué) Environmental Chemistry
環(huán)境生物技術(shù) Environmental Biotechnology
水域生態(tài)學(xué) Aquatic Ecology
環(huán)境工程 Environmental Engineering
環(huán)境科學(xué)研究方法 Study Methodology of Environmental Science
藻類生理生態(tài)學(xué) Ecological Physiology in Algae
水生動(dòng)物生理生態(tài)學(xué) Physiological Ecology of Aquatic Animal
專業(yè)文獻(xiàn)綜述 Review on Special Information
廢水處理與回用 Sewage Disposal and Re-use
生物醫(yī)學(xué)材料學(xué)及實(shí)驗(yàn) Biomaterials and Experiments
現(xiàn)代測(cè)試分析 Modern Testing Technology and Methods
生物材料結(jié)構(gòu)與性能 Structures and Properties of Biomaterials
計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) Computer Basis
醫(yī)學(xué)信息學(xué) Medical Informatics
計(jì)算機(jī)匯編語(yǔ)言 Computer Assembly Language
學(xué)科前沿講座 Lectures on Frontiers of the Discipline
組織工程學(xué) Tissue Engineering
生物醫(yī)學(xué)工程概論 Introduction to Biomedical Engineering
高等生物化學(xué) Advanced Biochemistry
光學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理 Optics and Statistical Physics
圖像分析 Image Treatment
數(shù)據(jù)處理分析與建模 Data Analysis and Constituting Model
高級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù) Advanced Database
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) Computer Network
多媒體技術(shù) Technology of Multimedia
軟件工程 Software Engineering
藥物化學(xué) Pharmaceutical Chemistry
功能高分子 Functional Polymer
InternetIntranet（英） InternetIntranet
程序設(shè)計(jì)方法學(xué) Methods of Programming InternetIntranet
高分子化學(xué)與物理 Polymeric Chemistry and Physics
醫(yī)學(xué)電子學(xué) Medical Electronics
現(xiàn)代儀器分析 Modern Instrumental Analysis
儀器分析實(shí)驗(yàn) Instrumental Analysis Experiment
食品添加劑 Food Additives Technology
高級(jí)食品化學(xué) Advanced Food Chemistry
食品酶學(xué) Food Enzymology
現(xiàn)代科學(xué)前沿選論 Literature on Advances of Modern Science
波譜學(xué) Spectroscopy
波譜學(xué)實(shí)驗(yàn) Spectroscopic Experiment
食品貯運(yùn)與包裝 Food Packaging
液晶化學(xué) Liquid Crystal Chemistry
高等有機(jī)化學(xué) Advanced Organic Chemistry
功能性食品 Function Foods
食品營(yíng)養(yǎng)與衛(wèi)生學(xué) Food Nutrition and Hygiene
食品生物技術(shù) Food Biotechnology
食品研究與開(kāi)發(fā) Food Research and Development
有機(jī)合成化學(xué) Synthetic Organic Chemistry
食品分離技術(shù) Food Separation Technique
精細(xì)化工裝備 Refinery Chemical Equipment
食品包裝原理 Principle of Food Packaging
表面活性劑化學(xué)及應(yīng)用 Chemistry and Application of Surfactant
天然產(chǎn)物研究與開(kāi)發(fā) Research and Development of Natural Products
食品工藝學(xué) Food Technology
生物化學(xué) Biochemistry
篇7
定量生理學(xué)可簡(jiǎn)單理解為“生物學(xué)”+“工程學(xué)（工程科學(xué)及人體應(yīng)用）”，但作為南京郵電大學(xué)生物信息系生物醫(yī)學(xué)工程4年制本科專業(yè)的一門新興學(xué)科，它有自己的學(xué)科構(gòu)架，而非簡(jiǎn)單地疊加或堆砌，而是應(yīng)該具有緊密的聯(lián)系和多學(xué)科的交叉融合，從而探索人體生命過(guò)程中電信號(hào)的每個(gè)環(huán)節(jié)，包括微觀（深入到研究單個(gè)細(xì)胞的電荷轉(zhuǎn)移）和宏觀（結(jié)合宏觀工程學(xué)，從大的角度來(lái)研究人體生物電的生命過(guò)程）生物電問(wèn)題[1-2]。傳統(tǒng)的課堂上授課教師在講臺(tái)前只使用PPT、黑板上板書(shū)的授課方式或是課堂演示實(shí)驗(yàn)的授課方式顯然是不足以更好地開(kāi)展此課程，而單一的廣泛被使用的新型教學(xué)手段（如翻轉(zhuǎn)課堂、微課、基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)等教學(xué)手段），也不能滿足該新型交叉課程的特點(diǎn)。因此，探索一種適合該課程特點(diǎn)的教學(xué)模式，是十分緊迫的。所以，該文從教學(xué)中存在的問(wèn)題出發(fā)，擬探索綜合多種教學(xué)手段為一體的一種新型混合式教學(xué)模式，為進(jìn)一步提高該課程學(xué)習(xí)效果和建設(shè)完善定量生理學(xué)課程提供有益的借鑒。
1 一些廣泛應(yīng)用的教W手段或方法
1.1 翻轉(zhuǎn)課堂
翻轉(zhuǎn)課堂（Flipped Classroom或Inverted Classroom）的授課方式為在正式的課堂前，學(xué)生利用教師在課前分發(fā)的相關(guān)課程資料先自主預(yù)學(xué)習(xí)課程內(nèi)容，正式開(kāi)課時(shí)再參與同學(xué)與教師間的互動(dòng)環(huán)節(jié)（如釋疑、解惑、探究、討論等），增加了學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)時(shí)間、學(xué)生和教師之間的互動(dòng)時(shí)間，并掌握課程教學(xué)內(nèi)容學(xué)習(xí)的一種教學(xué)手段。越來(lái)越多的學(xué)校已接受翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)理念，并逐漸發(fā)展成為當(dāng)前教學(xué)改革的新浪潮[3]。
1.2 微課
微課（Micro-lecture）是一種新型的教學(xué)手段，具有“短小精悍、主題突出、交互性好、應(yīng)用面廣”等特點(diǎn)[4-6]。微課教學(xué)理念在我國(guó)教育領(lǐng)域不僅傳播迅速，而且相關(guān)實(shí)踐和推廣工作也非常迅速，甚至每年都有江蘇省及教育部國(guó)家級(jí)“微課大賽”評(píng)比。具體來(lái)說(shuō)，上課視頻時(shí)間濃縮在10 min以內(nèi)，先幾十秒介紹上下課背景，然后羅列教學(xué)核心內(nèi)容，內(nèi)容短小精悍，該視頻還可以上傳教務(wù)系統(tǒng)或是教師的個(gè)人授課主頁(yè)。微課是一種微型網(wǎng)絡(luò)學(xué)科教育課程，符合現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育、終身學(xué)習(xí)的發(fā)展規(guī)律，在教育領(lǐng)域必將具有廣闊的發(fā)展前景。
1.3 基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)
基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)（Problem-based Learning， PBL）通過(guò)學(xué)生自主學(xué)習(xí)/學(xué)生分組間的合作來(lái)獲取與掌握隱含在問(wèn)題背后的科學(xué)知識(shí)[7-9]，成為培育學(xué)生科學(xué)思維的一種教學(xué)方法。這種教育方式其實(shí)在西方的教育中是比較常見(jiàn)的，筆者在加州大學(xué)伯克利分校訪學(xué)期間曾經(jīng)旁聽(tīng)過(guò)該校的大學(xué)生及研究生課堂，教授在課堂上講解基礎(chǔ)知識(shí)，學(xué)生可以隨時(shí)舉手提問(wèn)，教授布置的后續(xù)課堂問(wèn)題或是課程作業(yè)對(duì)于學(xué)生的小組協(xié)作能力（學(xué)生會(huì)自主分成幾個(gè)小組，組內(nèi)成員合作完成一個(gè)問(wèn)題）及其解決問(wèn)題的能力要求頗高，該教學(xué)手段有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、提高學(xué)生的思維能力及綜合素質(zhì)。
1.4 混合式教學(xué)模式
混合式教學(xué)或混合式學(xué)習(xí)（Blending Learning）是一種把傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式和數(shù)字化/網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)（E-Learning）方式兩者優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái)，從而獲得更佳學(xué)習(xí)效果的教學(xué)手段。隨著信息時(shí)代的到來(lái)，大數(shù)據(jù)、云計(jì)算的應(yīng)用，高等教育信息化正以驚人的速度改變著本科生及其研究生們的學(xué)習(xí)方式[10-11]。網(wǎng)絡(luò)線上課程擴(kuò)展了教學(xué)資源，彌補(bǔ)了線下傳統(tǒng)課堂上的形式單一、知識(shí)單一的不足，使學(xué)生多了課前預(yù)習(xí)及課后補(bǔ)習(xí)的渠道，由此培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)思考和學(xué)習(xí)的能力。
2 新型混合式教學(xué)模式探索
盡管上述目前幾種教學(xué)模式已經(jīng)在高校的多種學(xué)科教學(xué)中引起了重視，并取得了一些較為顯著的教學(xué)效果，但目前的定量生理學(xué)教學(xué)，仍沿用授課教師在課堂上以PPT教學(xué)、黑板板書(shū)輔助課堂演示實(shí)驗(yàn)的傳統(tǒng)手段，因而圍繞該新興課程教學(xué)大綱和主要知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容，綜合使用當(dāng)前較廣的多種教學(xué)手段，緊密結(jié)合教學(xué)大綱及知識(shí)模塊，開(kāi)展了定量生理學(xué)課題新型混合式教學(xué)模式的研究，就顯得尤為必要。具體地說(shuō)，筆者建議采取如下的主要措施。
（1）針對(duì)授課教師對(duì)不同專業(yè)背景的知識(shí)板塊不易于深入和系統(tǒng)把握（取決于授課教師的教育背景，目前授課教師的學(xué)士、碩士、博士3個(gè)專業(yè)一般不同），以及教師可能未能準(zhǔn)確把握科學(xué)前沿研究問(wèn)題（尤其是以教學(xué)為主的教師或擔(dān)任行政職務(wù)的老師），使得授課教師需要充分利用網(wǎng)絡(luò)學(xué)術(shù)資源如Web of Science，EI數(shù)據(jù)庫(kù)，可以對(duì)某一個(gè)知識(shí)模塊或者某一個(gè)主題搜集最前沿的科研資料（包括相關(guān)的綜述文獻(xiàn)），然后錄制成基于知識(shí)模塊或是主題的短小視頻，采用微課教學(xué)手段進(jìn)一步深入討論和學(xué)習(xí)。
（2）針對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)缺乏對(duì)學(xué)生科學(xué)思維能力的培養(yǎng)：充分利用翻轉(zhuǎn)課堂和PBL等學(xué)習(xí)模式，增加學(xué)生與教師之間的互動(dòng)和學(xué)生主動(dòng)科學(xué)思考、科學(xué)學(xué)習(xí)實(shí)踐機(jī)會(huì)。在正式的課堂前，學(xué)生利用教師在課前分發(fā)的相關(guān)課程資料先自主預(yù)學(xué)習(xí)課程內(nèi)容，正式開(kāi)課時(shí)再參與同學(xué)與教師間的互動(dòng)環(huán)節(jié)，由此培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)思考和學(xué)習(xí)的能力。同時(shí)，可以在課程的設(shè)置中，以PBL的課堂方式增加科學(xué)思維能力訓(xùn)練次數(shù)，激發(fā)學(xué)生利用定量生理學(xué)理論知識(shí)解決生物醫(yī)學(xué)工程中生物電的工程問(wèn)題，從而更好地培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力。
（3）針對(duì)不同專業(yè)背景以及就業(yè)去向的學(xué)生（筆者所在地理與生物信息學(xué)院學(xué)生一般在生物信息學(xué)或是生物圖像方向就業(yè)），充分利用南京郵電大學(xué)大信息化戰(zhàn)略發(fā)展條件下的生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式特點(diǎn)，結(jié)合輔導(dǎo)員提供的每位學(xué)生培養(yǎng)方案、個(gè)人興趣、發(fā)展方向，有針對(duì)性地調(diào)整課程內(nèi)容相關(guān)的模塊設(shè)置，并采用對(duì)應(yīng)的教學(xué)手段，讓所有的學(xué)生都能夠得到個(gè)體化的學(xué)習(xí)與教育。
綜上所述，筆者以授課的定量生理學(xué)課程為例，圍繞該新興課程教學(xué)大綱和主要知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容，綜合使用當(dāng)前較廣的多種教學(xué)手段，緊密結(jié)合教學(xué)大綱及知識(shí)模塊，開(kāi)展了定量生理學(xué)課題新型混合式教學(xué)模式的研究，為進(jìn)一步建立及完善該門課程的教學(xué)平臺(tái)提供理論基礎(chǔ)及參考。
參考文獻(xiàn)
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篇8
2欄目設(shè)置
《中國(guó)醫(yī)學(xué)裝備》雜志現(xiàn)開(kāi)設(shè)的主要欄目有：學(xué)術(shù)論著(生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)、技術(shù)評(píng)估、數(shù)字醫(yī)學(xué)、轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)、實(shí)驗(yàn)科學(xué)、管理科學(xué)等)、綜述、維修工程及企業(yè)風(fēng)采、專訪、專題及簡(jiǎn)訊等。
3來(lái)稿要求及注意事項(xiàng)
3.1稿件要求
文稿應(yīng)具有科學(xué)性、創(chuàng)新性、先進(jìn)性、實(shí)用性，要求資料可靠、論點(diǎn)明確、文字精煉、層次分明、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確以及統(tǒng)計(jì)學(xué)處理表述規(guī)范。論著、綜述每篇文字不宜超過(guò)5000字，研究報(bào)告不宜超過(guò)4000字，其他文稿限在3000字以內(nèi)。來(lái)稿請(qǐng)附單位推薦信并蓋公章，同時(shí)將文稿電子版發(fā)送到投稿系統(tǒng)。3.2文題力求簡(jiǎn)明，主題明確；中文文題一般以20個(gè)漢字以內(nèi)為宜，英文題名應(yīng)與中文題名含義一致，以不超過(guò)10個(gè)實(shí)詞為宜，第一個(gè)實(shí)詞首字母應(yīng)大寫(xiě)。
3.3署名
作者應(yīng)按其順序依次排列姓名為一行。不同單位者，可在作者名右上角用阿拉伯?dāng)?shù)字作角注，單位名稱按角注序號(hào)另起行，單位名稱應(yīng)具體到科室，第一作者單位名稱需附有英文名稱，兩單位之間以分號(hào)隔開(kāi)。第一作者需附作者簡(jiǎn)介(包括：姓名、性別、出生年月、學(xué)歷、職務(wù)或職稱、研究方向或從事專業(yè))、正面免冠彩照一張(像素在300kb以上，照片需要單獨(dú)發(fā)電子郵件)。通訊作者在其姓名后上標(biāo)“*”，并附通訊作者電子郵箱。
3.4摘要
各類論文需附有中、英文摘要，摘要按目的、方法、結(jié)果(給出主要數(shù)據(jù))和結(jié)論4部分，并以第三人稱撰寫(xiě)，文中不可出現(xiàn)“本文”、“作者”、“筆者”等主語(yǔ)。中文摘要字?jǐn)?shù)要求在200～400字。
3.5關(guān)鍵詞
論著需標(biāo)引能充分反映本文主題的3～5個(gè)中、英文關(guān)鍵詞，并使用美國(guó)國(guó)立醫(yī)學(xué)圖書(shū)館最新版《IndenMedicus》及中文醫(yī)學(xué)主題詞表(MESH)的列詞。
3.6參考文獻(xiàn)
以最新閱讀過(guò)的近5年公開(kāi)發(fā)表的文獻(xiàn)寫(xiě)作標(biāo)準(zhǔn)為宜，文中引用處以角碼標(biāo)注。論文的參考文獻(xiàn)一般不少于15條。參考文獻(xiàn)書(shū)寫(xiě)格式如下：期刊：序號(hào)作者姓名(如作者超過(guò)3人者，只列出前3名，后加“,等”或“,etal”).文題[J].期刊名(外文期刊可用標(biāo)準(zhǔn)縮寫(xiě)，不加縮寫(xiě)點(diǎn)),年,卷(期):起止頁(yè).期刊文獻(xiàn)著錄格式示例：[1]蔣東平,何賢國(guó),何燕,等.西門子磁共振射頻系統(tǒng)原理與故障分析[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)裝備,2011,8(9):69-72.[2]KamnikR,ShiJQ,Murray-SmithR,etal.NonlinearmodelingofFES-supportedstanding-upinparaplegiaforselectionoffeedbacksensors[J].IEEETransactiononNeuralSystemsandRehabilitationEngineering,2005,13(1):40-52.書(shū)籍：序號(hào)作者姓名(如作者超過(guò)3人者，只列出前三名，后加)“,等”或“,etal”).書(shū)名[M].版次.出版地:出版單位(國(guó)外出版物可用標(biāo)準(zhǔn)縮寫(xiě)，不加縮寫(xiě)點(diǎn)):起止頁(yè).書(shū)籍文獻(xiàn)著錄格式示例：[1]劉金琨.先進(jìn)PID控制MATLAB仿真[M].2版.北京:電子工業(yè)出版社,2011:325-358.
3.7基金文章
文章所涉及的課題如取得國(guó)家或省、部級(jí)以上的基金或?qū)俟リP(guān)項(xiàng)目，應(yīng)在文題頁(yè)左下方腳注中證明，如“本題為×××基金資助課題(基金編號(hào)×××)，課題名稱”并附基金證書(shū)復(fù)印件。凡屬基金、課題(國(guó)家級(jí)、省部級(jí)、直轄市級(jí))類文章在本刊優(yōu)先發(fā)表。
3.8推薦信
來(lái)稿需附單位推薦信。推薦信應(yīng)注明對(duì)稿件的評(píng)審意見(jiàn)以及不涉及保密、署名無(wú)爭(zhēng)端以及無(wú)一稿兩投等項(xiàng)。
4稿件處理時(shí)限
根據(jù)《中華人民共和國(guó)著作權(quán)法》(簡(jiǎn)稱《著作權(quán)法》)，并結(jié)合本刊具體情況，凡來(lái)稿接到本刊回執(zhí)后3個(gè)月內(nèi)再未接到稿件錄用通知單者，作者可投遞他刊，請(qǐng)自留底稿，對(duì)不用來(lái)稿一律不退回。
4.1來(lái)稿文責(zé)自負(fù)
根據(jù)《著作權(quán)法》有關(guān)規(guī)定，本刊可對(duì)來(lái)稿做文字修改、刪節(jié)，凡有涉及原意的修改，則須征得作者同意。修改稿自收到之日起(以郵戳日期為準(zhǔn))逾1個(gè)月不寄回或不回復(fù)者，視為自動(dòng)撤稿。
篇9
DOI：10.14163/ki.11-5547/r.2017.05.026
危重病具有起病急、病情發(fā)展快、預(yù)后差等特點(diǎn)， 如搶救不及時(shí)會(huì)導(dǎo)致患者的死亡， 對(duì)患者的生命造成嚴(yán)重的威脅[1-4]。有研究表明， 早在20世紀(jì)70年代， 血乳酸測(cè)定已經(jīng)作為危重病患者的病情嚴(yán)重程度和預(yù)后評(píng)估的監(jiān)測(cè)指標(biāo)來(lái)判斷患者的死亡危險(xiǎn)性[1]。因此， 本次對(duì)本院ICU收治的84例危重病患者進(jìn)行血乳酸測(cè)定， 分析危重病患者血乳酸濃度與患者病死率的相關(guān)性， 以提高其在臨床的應(yīng)用價(jià)值， 現(xiàn)報(bào)告如下。
1 資料與方法
1. 1 一般資料 選取 2015年1～12月本院ICU病房收治的84例危重病患者作楸敬蔚難芯慷韻螅 其中男46例， 女38例， 患者年齡最小49歲， 最大93歲， 平均年齡（73.2±6.6）歲；其中感染性休克38例， 呼吸衰竭19例， 心力衰竭17例， 急性肝壞死5例， 嚴(yán)重顱腦損傷4例， 消化道出血并休克1例。
1. 2 方法 患者入住ICU后立即采集動(dòng)脈血送檢， 同時(shí)采用 GEM Premier 3500血?dú)夥治鰞x對(duì)患者血乳酸濃度進(jìn)行檢測(cè)。根據(jù)血乳酸檢測(cè)結(jié)果將84例患者分為正常組（血乳酸
1. 3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS15.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件處理數(shù)據(jù)。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（ x-±s）表示， 采用t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以率（%）表示， 采用χ2檢驗(yàn)。P
2 結(jié)果
本次正常組患者33例， 中度增高組患者27例， 高度增高組患者24例。中度增高組和高度增高組患者的血乳酸濃度、病死率均高于正常組， 差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P
3 討論
乳酸是人體糖代謝的中間產(chǎn)物， 當(dāng)機(jī)體缺氧丙酮酸未及時(shí)氧化時(shí)， 即還原為乳酸[5-7]。正常狀態(tài)下， 機(jī)體代謝產(chǎn)生的乳酸對(duì)體內(nèi)酸堿度的影響并不大， 但當(dāng)機(jī)體達(dá)到高代謝狀態(tài)（如劇烈的運(yùn)動(dòng)）、低氧和組織低灌流（如休克）等時(shí)， 乳酸的生成即可加倍， 從而影響了體內(nèi)的酸堿平衡， 導(dǎo)致高乳酸血癥， 嚴(yán)重者可導(dǎo)致酸中毒[2， 8-10]。
本文對(duì)入住本院ICU的84例危重病患者的乳酸濃度進(jìn)行了檢測(cè)， 結(jié)果表明患者進(jìn)入ICU時(shí)， 血乳酸濃度越高， 其病死率也越高。表明動(dòng)脈血乳酸檢測(cè)結(jié)果是提示危重病患者疾病嚴(yán)重程度的重要指標(biāo)， 對(duì)患者的預(yù)后評(píng)估具有十分重要的臨床價(jià)值。
有研究認(rèn)為ICU患者在不同時(shí)間點(diǎn)檢測(cè)血乳酸具有不同價(jià)值， 剛?cè)胱CU乳酸值即升高的患者與病程中出現(xiàn)乳酸升高的患者相比， 其病死率更高；乳酸值持續(xù)升高或在治療過(guò)程中突然升高， 則表明患者病情惡化， 其病死率也急劇上升， 但一過(guò)性增高對(duì)預(yù)后無(wú)太大影響；乳酸值如果有逐漸下降趨勢(shì)， 則認(rèn)為干預(yù)治療有效[3]。
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篇10
近20多年來(lái)，醫(yī)學(xué)影像已成為醫(yī)學(xué)技術(shù)中發(fā)展最快的領(lǐng)域之一，其結(jié)果使臨床醫(yī)生對(duì)人體內(nèi)部病變部位的觀察更直接、更清晰，確診率也更高。20世紀(jì)70年代初，X-CT的發(fā)明曾引發(fā)了醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域的一場(chǎng)革命，與此同時(shí)，核磁共振成像象(MRI:MagneticResonanceImaging)、超聲成像、數(shù)字射線照相術(shù)、發(fā)射型計(jì)算機(jī)成像和核素成像等也逐步發(fā)展。計(jì)算機(jī)和醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)作為這些成像技術(shù)的發(fā)展基礎(chǔ)，帶動(dòng)著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)診斷正產(chǎn)生著深刻的變革。各種新的醫(yī)學(xué)成像方法的臨床應(yīng)用，使醫(yī)學(xué)診斷和治療技術(shù)取得了很大的進(jìn)展，同時(shí)將各種成像技術(shù)得到的信息進(jìn)行互補(bǔ)，也為臨床診斷及生物醫(yī)學(xué)研究提供了有力的科學(xué)依據(jù)。
在目前的影像醫(yī)療診斷中,主要是通過(guò)觀察一組二維切片圖象去發(fā)現(xiàn)病變體,往往需要借助醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)來(lái)判定。至于準(zhǔn)確的確定病變體的空間位置、大小、幾何形狀及與周圍生物組織的空間關(guān)系,僅通過(guò)觀察二維切片圖象是很難實(shí)現(xiàn)的。因此,利用計(jì)算機(jī)圖象處理技術(shù)對(duì)二維切片圖象進(jìn)行分析和處理,實(shí)現(xiàn)對(duì)人體器官、軟組織和病變體的分割提取、三維重建和三維顯示,可以輔助醫(yī)生對(duì)病變體及其它感興趣的區(qū)域進(jìn)行定性甚至定量的分析,可以大大提高醫(yī)療診斷的準(zhǔn)確性和可靠性。此外,它在醫(yī)療教學(xué)、手術(shù)規(guī)劃、手術(shù)仿真及各種醫(yī)學(xué)研究中也能起重要的輔助作用。
本文對(duì)醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)中的圖像分割、紋理分析、圖像配準(zhǔn)和圖像融合技術(shù)的現(xiàn)狀及其發(fā)展進(jìn)行了綜述。
2．醫(yī)學(xué)圖像三維可視化技術(shù)
2.1三維可視化概述
醫(yī)學(xué)圖像的三維可視化的方法很多，但基本步驟大體相同，如圖.。從#$/&’(或超聲等成像系統(tǒng)獲得二維斷層圖像，然后需要將圖像格式（如0(#1&）轉(zhuǎn)化成計(jì)算機(jī)方便處理的格式。通過(guò)二維濾波，減少圖像的噪聲影響，提高信噪比和消除圖像的尾跡。采取圖像插值方法，對(duì)醫(yī)學(xué)關(guān)鍵部位進(jìn)行各向同性處理，獲得體數(shù)據(jù)。經(jīng)過(guò)三維濾波后，不同組織器官需要進(jìn)行分割和歸類，對(duì)同一部位的不同圖像進(jìn)行配準(zhǔn)和融合，以利于進(jìn)一步對(duì)某感興趣部位的操作。根據(jù)不同的三維可視化要求和系統(tǒng)平臺(tái)的能力，選擇不同的方法進(jìn)行三維體繪制，實(shí)現(xiàn)三維重構(gòu)。
2.2關(guān)鍵技術(shù)：
圖像分割是三維重構(gòu)的基礎(chǔ)，分割效果直接影像三維重構(gòu)的精確度。圖像分割是將圖像分割成有意義的子區(qū)域，由于醫(yī)學(xué)圖像的各區(qū)域沒(méi)有清楚的邊界，為了解決在醫(yī)學(xué)圖像分割中遇到不確定性的問(wèn)題，引入模糊理論的模糊閥值、模糊邊界和模糊聚類等概念。快速準(zhǔn)確的分離出解剖結(jié)構(gòu)和定位區(qū)域位置和形狀，自動(dòng)或半自動(dòng)的圖像分割方法是非常重要的。在實(shí)際應(yīng)用中有聚類法、統(tǒng)計(jì)學(xué)模型、彈性模型、區(qū)域生長(zhǎng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等適用于醫(yī)學(xué)圖像分割的具體方法。
由于可以對(duì)同一部位用不同的成像儀器多次成像，或用同一臺(tái)儀器多次成像，這樣產(chǎn)生了多模態(tài)圖像。多模態(tài)圖像提供的信息經(jīng)常相互覆蓋和具有互補(bǔ)性，為了綜合使用多種成像模式以提供更全面的信息，需要對(duì)各個(gè)模態(tài)的原始圖像進(jìn)行配準(zhǔn)和數(shù)據(jù)融合，其整個(gè)過(guò)程稱為數(shù)據(jù)整合。整合的第一步是將多個(gè)醫(yī)學(xué)圖像的信息轉(zhuǎn)換到一個(gè)公共的坐標(biāo)框架內(nèi)的研究，使多幅圖像在空間域中達(dá)到幾何位置的完全對(duì)應(yīng)，稱為三維醫(yī)學(xué)圖像的配準(zhǔn)問(wèn)題。建立配準(zhǔn)關(guān)系后，將多個(gè)圖像的數(shù)據(jù)合成表示的過(guò)程，稱為融合。在醫(yī)學(xué)應(yīng)用中，不同模態(tài)的圖像還提供了不互相覆蓋的結(jié)構(gòu)互補(bǔ)信息，比如，當(dāng)CT提供的是骨信息，MRI提供的關(guān)于軟組織的信息，所以可以用邏輯運(yùn)算的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)它們圖像的合成。
當(dāng)分割歸類或數(shù)據(jù)整合結(jié)束后，對(duì)體數(shù)據(jù)進(jìn)行體繪制。體繪制一般分為直接體繪制和間接體繪制，由于三維醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)量很大，采用直接體繪制方法，計(jì)算量過(guò)重，特別在遠(yuǎn)程應(yīng)用和交互操作中，所以一般多采用間接體繪制。在圖形工作站上可以進(jìn)行直接體繪制，近來(lái)隨著計(jì)算機(jī)硬件快速發(fā)展，新的算法，如三維紋理映射技術(shù)，考慮了計(jì)算機(jī)圖形硬件的特定功能及體繪制過(guò)程中的各種優(yōu)化方法，從而大大地提高了直接體繪制的速度。體繪制根據(jù)所用的投影算法不同加以分類，分為以對(duì)象空間為序的算法（又稱為體素投影法）和以圖像空間為序的算法!又稱為光線投射法"，一般來(lái)說(shuō)，體素投影法繪制的速度比光線投射法快。由于三維醫(yī)學(xué)圖像的繪制目的在于看見(jiàn)內(nèi)部組織的細(xì)節(jié)，真實(shí)感并不是最重要的，所以在醫(yī)學(xué)應(yīng)用中的繪制要突出特定診斷所需要的信息，而忽略無(wú)關(guān)信息。另外，高度的可交互性是三維醫(yī)學(xué)圖像繪制的另一個(gè)要求，即要求一些常見(jiàn)操作，如旋轉(zhuǎn)，放大，移動(dòng)，具有很好的實(shí)時(shí)性，或至少是在一個(gè)可以忍受的響應(yīng)時(shí)間內(nèi)完成。這意味著在醫(yī)學(xué)圖像繪制中，繪制時(shí)間短的可視化方法更為實(shí)用。
未來(lái)的三維可視化技術(shù)將與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相結(jié)合，不僅僅是獲得體數(shù)據(jù)的工具，更主要的是能創(chuàng)造一個(gè)虛擬環(huán)境。
3．醫(yī)學(xué)圖像分割
醫(yī)學(xué)圖像分割就是一個(gè)根據(jù)區(qū)域間的相似或不同把圖像分割成若干區(qū)域的過(guò)程。目前,主要以各種細(xì)胞、組織與器官的圖像作為處理的對(duì)象，圖像分割技術(shù)主要基于以下幾種理論方法。
3.1基于統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法
統(tǒng)計(jì)方法是近年來(lái)比較流行的醫(yī)學(xué)圖像分割方法。從統(tǒng)計(jì)學(xué)出發(fā)的圖像分割方法把圖像中各個(gè)像素點(diǎn)的灰度值看作是具有一定概率分布的隨機(jī)變量,觀察到的圖像是對(duì)實(shí)際物體做了某種變換并加入噪聲的結(jié)果,因而要正確分割圖像,從統(tǒng)計(jì)學(xué)的角度來(lái)看,就是要找出以最大的概率得到該圖像的物體組合。用吉布斯（Gibbs）分布表示的Markov隨機(jī)場(chǎng)(MRF)模型,能夠簡(jiǎn)單地通過(guò)勢(shì)能形式表示圖像像素之間的相互關(guān)系,因此周剛慧等結(jié)合人腦MR圖像的空間關(guān)系定義Markov隨機(jī)場(chǎng)的能量形式,然后通過(guò)最大后驗(yàn)概率(MAP)方法估計(jì)Markov隨機(jī)場(chǎng)的參數(shù),并通過(guò)迭代方法求解。層次MRF采用基于直方圖的DAEM算法估計(jì)標(biāo)準(zhǔn)有限正交混合(SFNM)參數(shù)的全局最優(yōu)值,并基于MRF先驗(yàn)參數(shù)的實(shí)際意義,采用一種近似的方法來(lái)簡(jiǎn)化這些參數(shù)的估計(jì)。林亞忠等采用的混合金字塔Gibbs隨機(jī)場(chǎng)模型,有效地解決了傳統(tǒng)最大后驗(yàn)估計(jì)計(jì)算量龐大和Gibbs隨機(jī)場(chǎng)模型參數(shù)無(wú)監(jiān)督及估計(jì)難等問(wèn)題,使分割結(jié)果更為可靠。
3.2基于模糊集理論的方法
醫(yī)學(xué)圖像一般較為復(fù)雜，有許多不確定性和不精確性，也即模糊性。所以有人將模糊理論引入到圖像處理與分析中，其中包括用模糊理論來(lái)解決分割問(wèn)題。基于模糊理論的圖形分割方法包括模糊閾值分割方法、模糊聚類分割方法等。模糊閾值分割技術(shù)利用不同的S型隸屬函數(shù)來(lái)定義模糊目標(biāo)，通過(guò)優(yōu)化過(guò)程最后選擇一個(gè)具有最小不確定性的S函數(shù)，用該函數(shù)表示目標(biāo)像素之間的關(guān)系。這種方法的難點(diǎn)在于隸屬函數(shù)的選擇。模糊C均值聚類分割方法通過(guò)優(yōu)化表示圖像像素點(diǎn)與C各類中心之間的相似性的目標(biāo)函數(shù)來(lái)獲得局部極大值，從而得到最優(yōu)聚類。Venkateswarlu等[改進(jìn)計(jì)算過(guò)程，提出了一種快速的聚類算法。
3.2.1基于模糊理論的方法
模糊分割技術(shù)是在模糊集合理論基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,它可以很好地處理MR圖像內(nèi)在的模糊性和不確定性,而且對(duì)噪聲不敏感。模糊分割技術(shù)主要有模糊閾值、模糊聚類、模糊邊緣檢測(cè)等。在各種模糊分割技術(shù)中,近年來(lái)模糊聚類技術(shù),特別是模糊C-均值(FCM)聚類技術(shù)的應(yīng)用最為廣泛。FCM是一種非監(jiān)督模糊聚類后的標(biāo)定過(guò)程,非常適合存在不確定性和模糊性特點(diǎn)的MR圖像。然而,FCM算法本質(zhì)上是一種局部搜索尋優(yōu)技術(shù),它的迭代過(guò)程采用爬山技術(shù)來(lái)尋找最優(yōu)解,因此容易陷入局部極小值,而得不到全局最優(yōu)解。近年來(lái)相繼出現(xiàn)了許多改進(jìn)的FCM分割算法,其中快速模糊分割(FFCM)是最近模糊分割的研究熱點(diǎn)。FFCM算法對(duì)傳統(tǒng)FCM算法的初始化進(jìn)行了改進(jìn),用K-均值聚類的結(jié)果作為模糊聚類中心的初值,通過(guò)減少FCM的迭代次數(shù)來(lái)提高模糊聚類的速度。它實(shí)際上是兩次尋優(yōu)的迭代過(guò)程,首先由K-均值聚類得到聚類中心的次最優(yōu)解,再由FCM進(jìn)行模糊聚類,最終得到圖像的最優(yōu)模糊分割。
3.2.2基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法
按拓?fù)錂C(jī)構(gòu)來(lái)分,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可分為前向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、反饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和自組織映射神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。目前已有各種類型的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)圖像分割,如江寶釧等利用MRI多回波性,采用有指導(dǎo)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為分類器,對(duì)腦部MR圖像進(jìn)行自動(dòng)分割。而Ahmed和Farag則是用自組織Kohenen網(wǎng)絡(luò)對(duì)CT/MRI腦切片圖像進(jìn)行分割和標(biāo)注,并將具有幾何不變性的圖像特征以模式的形式輸入到Kohenen網(wǎng)絡(luò),進(jìn)行無(wú)指導(dǎo)的體素聚類,以得到感興趣區(qū)域。模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(FNN)分割技術(shù)越來(lái)越多地得到學(xué)者們的青睞,黃永鋒等提出了一種基于FNN的顱腦MRI半自動(dòng)分割技術(shù),僅對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理前和處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行模糊化和去模糊化,其分割結(jié)果表明FNN分割技術(shù)的抗噪和抗模糊能力更強(qiáng)。
3.2.3基于小波分析的分割方法
小波變換是近年來(lái)得到廣泛應(yīng)用的一種數(shù)學(xué)工具，由于它具有良好的時(shí)一頻局部化特征、尺度變化特征和方向特征，因此在圖像處理上得到了廣泛的應(yīng)用。
小波變換和分析作為一種多尺度多通道分析工具，比較適合對(duì)圖像進(jìn)行多尺度的邊緣檢測(cè)，典型的有如Mallat小波模極大值邊緣檢測(cè)算法[6
3.3基于知識(shí)的方法
基于知識(shí)的分割方法主要包括兩方面的內(nèi)容:(1)知識(shí)的獲取,即歸納提取相關(guān)知識(shí),建立知識(shí)庫(kù)；(2)知識(shí)的應(yīng)用,即有效地利用知識(shí)實(shí)現(xiàn)圖像的自動(dòng)分割。其知識(shí)來(lái)源主要有:(1)臨床知識(shí),即某種疾病的癥狀及它們所處的位置；(2)解剖學(xué)知識(shí),即某器官的解剖學(xué)和形態(tài)學(xué)信息,及其幾何學(xué)與拓?fù)鋵W(xué)的關(guān)系,這種知識(shí)通常用圖譜表示；(3)成像知識(shí),這類知識(shí)與成像方法和具體設(shè)備有關(guān)；(4)統(tǒng)計(jì)知識(shí),如MI的質(zhì)子密度(PD)、T1和T2統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。Costin等提出了一種基于知識(shí)的模糊分割技術(shù),首先對(duì)圖像進(jìn)行模糊化處理,然后利用相應(yīng)的知識(shí)對(duì)各組織進(jìn)行模糊邊緣檢測(cè)。而謝逢等則提出了一種基于知識(shí)的人腦三維醫(yī)學(xué)圖像分割顯示的方法。首先,以框架為主要表示方法,建立完整的人腦三維知識(shí)模型,包含腦組織幾何形態(tài)、生理功能、圖像灰度三方面的信息；然后,采用“智能光線跟蹤”方法,在模型知識(shí)指導(dǎo)下直接從體積數(shù)據(jù)中提取并顯示各組織器官的表面。
3.4基于模型的方法
該方法根據(jù)圖像的先驗(yàn)知識(shí)建立模型,有動(dòng)態(tài)輪廓模型(ActiveContourModel,又稱Snake)、組合優(yōu)化模型等,其中Snake最為常用。Snake算法的能量函數(shù)采用積分運(yùn)算,具有較好的抗噪性,對(duì)目標(biāo)的局部模糊也不敏感,但其結(jié)果常依賴于參數(shù)初始化,不具有足夠的拓?fù)溥m應(yīng)性,因此很多學(xué)者將Snake與其它方法結(jié)合起來(lái)使用,如王蓓等利用圖像的先驗(yàn)知識(shí)與Snake結(jié)合的方法,避開(kāi)圖像的一些局部極小點(diǎn),克服了Snake方法的一些不足。Raquel等將徑向基網(wǎng)絡(luò)(RBFNNcc)與Snake相結(jié)合建立了一種混合模型,該模型具有以下特點(diǎn):(1)該混合模型是靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)和動(dòng)態(tài)模型的有機(jī)結(jié)合；(2)Snake的初始化輪廓由RBFNNcc提供；(3)Snake的初始化輪廓給出了最佳的控制點(diǎn)；(4)Snake的能量方程中包含了圖像的多譜信息。Luo等提出了一種將livewire算法與Snake相結(jié)合的醫(yī)學(xué)圖像序列的交互式分割算法,該算法的特點(diǎn)是在少數(shù)用戶交互的基礎(chǔ)上,可以快速可靠地得到一個(gè)醫(yī)學(xué)圖像序列的分割結(jié)果。
由于醫(yī)學(xué)圖像分割問(wèn)題本身的困難性，目前的方法都是針對(duì)某個(gè)具體任務(wù)而言的，還沒(méi)有一個(gè)通用的解決方法。綜觀近幾年圖像分割領(lǐng)域的文獻(xiàn)，可見(jiàn)醫(yī)學(xué)圖像分割方法研究的幾個(gè)顯著特點(diǎn)：（1）學(xué)者們逐漸認(rèn)識(shí)到現(xiàn)有任何一種單獨(dú)的圖像分割算法都難以對(duì)一般圖像取得比較滿意的結(jié)果，因而更加注重多種分割算法的有效結(jié)合；（2）在目前無(wú)法完全由計(jì)算機(jī)來(lái)完成圖像分割任務(wù)的情況下，半自動(dòng)的分割方法引起了人們的廣泛注意，如何才能充分利用計(jì)算機(jī)的運(yùn)算能力，使人僅在必要的時(shí)候進(jìn)行必不可少的干預(yù)，從而得到滿意的分割結(jié)果是交互式分割方法的核心問(wèn)題；（3）新的分割方法的研究主要以自動(dòng)、精確、快速、自適應(yīng)和魯棒性等幾個(gè)方向作為研究目標(biāo)，經(jīng)典分割技術(shù)與現(xiàn)代分割技術(shù)的綜合利用（集成技術(shù)）是今后醫(yī)學(xué)圖像分割技術(shù)的發(fā)展方向。
4．醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)和融合
醫(yī)學(xué)圖像可以分為解剖圖像和功能圖像2個(gè)部分。解剖圖像主要描述人體形態(tài)信息，功能圖像主要描述人體代謝信息。為了綜合使用多種成像模式以提供更全面的信息，常常需要將有效信息進(jìn)行整合。整合的第一步就是使多幅圖像在空間域中達(dá)到幾何位置的完全對(duì)應(yīng)，這一步驟稱為“配準(zhǔn)”。整合的第二步就是將配準(zhǔn)后圖像進(jìn)行信息的整合顯示，這一步驟稱為“融合”。
在臨床診斷上，醫(yī)生常常需要各種醫(yī)學(xué)圖像的支持，如CT、MRI、PET、SPECT以及超聲圖像等，但無(wú)論哪一類的醫(yī)學(xué)圖像往往都難以提供全面的信息，這就需要將患者的各種圖像信息綜合研究19]，而要做到這一點(diǎn)，首先必須解決圖像的配準(zhǔn)(或叫匹配)和融合問(wèn)題。醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)是確定兩幅或多幅醫(yī)學(xué)圖像像素的空間對(duì)應(yīng)關(guān)系；而融合是指將不同形式的醫(yī)學(xué)圖像中的信息綜合到一起，形成新的圖像的過(guò)程。圖像配準(zhǔn)是圖像融合必需的預(yù)處理技術(shù)，反過(guò)來(lái)，圖像融合是圖像配準(zhǔn)的一個(gè)目的。
4.1醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)
醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)包括圖像的定位和轉(zhuǎn)換，即通過(guò)尋找一種空間變換使兩幅圖像對(duì)應(yīng)點(diǎn)達(dá)到空間位置上的配準(zhǔn)，配準(zhǔn)的結(jié)果應(yīng)使兩幅圖像上所有關(guān)鍵的解剖點(diǎn)或感興趣的關(guān)鍵點(diǎn)達(dá)到匹配。20世紀(jì)90年代以來(lái)，醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)的研究受到了國(guó)內(nèi)外醫(yī)學(xué)界和工程界的高度重視，1993年P(guān)etra等]綜述了二維圖像的配準(zhǔn)方法，并根據(jù)配準(zhǔn)基準(zhǔn)的特性，將圖像配準(zhǔn)的方法分為兩大類：基于外部特征（有框架）的圖像配準(zhǔn)和基于內(nèi)部特征（無(wú)框架）的圖像配準(zhǔn)。基于外部特征的方法包括立體定位框架法、面膜法及皮膚標(biāo)記法等。基于外部特征的圖像配準(zhǔn)，簡(jiǎn)單易行，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，能夠獲得較高的精度，可以作為評(píng)估無(wú)框架配準(zhǔn)算法的標(biāo)準(zhǔn)。但對(duì)標(biāo)記物的放置要求高，只能用于同一患者不同影像模式之間的配準(zhǔn)，不適用于患者之間和患者圖像與圖譜之間的配準(zhǔn)，不能對(duì)歷史圖像做回溯性研究。基于內(nèi)部特征的方法是根據(jù)一些用戶能識(shí)別出的解剖點(diǎn)、醫(yī)學(xué)圖像中相對(duì)運(yùn)動(dòng)較小的結(jié)構(gòu)及圖像內(nèi)部體素的灰度信息進(jìn)行配準(zhǔn)。基于內(nèi)部特征的方法包括手工交互法、對(duì)應(yīng)點(diǎn)配準(zhǔn)法、結(jié)構(gòu)配準(zhǔn)法、矩配準(zhǔn)法及相關(guān)配準(zhǔn)法。基于內(nèi)部特征的圖像配準(zhǔn)是一種交互性方法，可以進(jìn)行回顧性研究，不會(huì)造成患者不適，故基于內(nèi)部特征的圖像配準(zhǔn)成為研究的重點(diǎn)。
近年來(lái)，醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)技術(shù)有了新的進(jìn)展，在配準(zhǔn)方法上應(yīng)用了信息學(xué)的理論和方法，例如應(yīng)用最大化的互信息量作為配準(zhǔn)準(zhǔn)則進(jìn)行圖像的配準(zhǔn)，在配準(zhǔn)對(duì)象方面從二維圖像發(fā)展到三維多模醫(yī)學(xué)圖像的配準(zhǔn)。例如Luo等利用最大互信息法對(duì)CT-MR和MR-PET三維全腦數(shù)據(jù)進(jìn)行了配準(zhǔn)，結(jié)果全部達(dá)到亞像素級(jí)配準(zhǔn)精度。在醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)技術(shù)方面引入信號(hào)處理技術(shù)，例如傅氏變換和小波變換。小波技術(shù)在空間和頻域上具有良好的局部特性，在空間和頻域都具有較高的分辨率，應(yīng)用小波技術(shù)多分辨地描述圖像細(xì)貌，使圖像由粗到細(xì)的分級(jí)快速匹配，是近年來(lái)醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)的發(fā)展之一。國(guó)內(nèi)外學(xué)者在這方面作了大量的工作，如Sharman等提出了一種基于小波變換的自動(dòng)配準(zhǔn)剛體圖像方法，使用小波變換獲得多模圖像特征點(diǎn)然后進(jìn)行圖像配準(zhǔn)，提高了配準(zhǔn)的準(zhǔn)確性。另外，非線性配準(zhǔn)也是近年來(lái)研究的熱點(diǎn)，它對(duì)于非剛性對(duì)象的圖像配準(zhǔn)更加適用，配準(zhǔn)結(jié)果更加準(zhǔn)確。
目前許多醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)技術(shù)主要是針對(duì)剛性體的配準(zhǔn)，非剛性圖像的配準(zhǔn)雖然已經(jīng)提出一些解決的方法，但同剛性圖像相比還不成熟。另外，醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)缺少實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性及有效的全自動(dòng)的配準(zhǔn)策略。向快速和準(zhǔn)確方面改進(jìn)算法，使用最優(yōu)化策略改進(jìn)圖像配準(zhǔn)以及對(duì)非剛性圖像配準(zhǔn)的研究是今后醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)技術(shù)的發(fā)展方向。
4.2醫(yī)學(xué)圖像融合
圖像融合的主要目的是通過(guò)對(duì)多幅圖像間的冗余數(shù)據(jù)的處理來(lái)提高圖像的可讀性,對(duì)多幅圖像間的互補(bǔ)信息的處理來(lái)提高圖像的清晰度。不同的醫(yī)學(xué)影像設(shè)備獲取的影像反映了不同的信息：功能圖像（SPECT、PET等）分辨率較差，但它提供的臟器功能代謝和血液流動(dòng)信息是解剖圖像所不能替代的；解剖圖像（CT、MRI、B超等）以較高的分辨率提供了臟器的解剖形態(tài)信息，其中CT有利于更致密的組織的探測(cè)，而MRI能夠提供軟組織的更多信息。多模態(tài)醫(yī)學(xué)圖像的融合把有價(jià)值的生理功能信息與精確的解剖結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起，可以為臨床提供更加全面和準(zhǔn)確的資料。
醫(yī)學(xué)圖像的融合可分為圖像融合的基礎(chǔ)和融合圖像的顯示。（1）圖像融合的基礎(chǔ)：目前的圖像融合技術(shù)可以分為2大類，一類是以圖像像素為基礎(chǔ)的融合法；另一類是以圖像特征為基礎(chǔ)的融合方法。以圖像像素為基礎(chǔ)的融合法模型可以表示為：
其中，為融合圖像，為源圖像，為相應(yīng)的權(quán)重。以圖像特征為基礎(chǔ)的融合方法在原理上不夠直觀且算法復(fù)雜，但是其實(shí)現(xiàn)效果較好。圖像融合的步驟一般為：①將源圖像分別變換至一定變換域上；②在變換域上設(shè)計(jì)一定特征選擇規(guī)則；③根據(jù)選取的規(guī)則在變換域上創(chuàng)建融合圖像；④逆變換重建融合圖像。（2）融合圖像的顯示：融合圖像的顯示方法可分成2種：空間維顯示和時(shí)間維顯示。
目前，醫(yī)學(xué)圖像融合技術(shù)中還存在較多困難與不足。首先，基本的理論框架和有效的廣義融合模型尚未形成。以致現(xiàn)有的技術(shù)方法還只是針對(duì)具體病癥、具體問(wèn)題發(fā)揮作用，通用性相對(duì)較弱。研究的圖像以CT、MRI、核醫(yī)學(xué)圖像為主，超聲等成本較低的圖像研究較少且研究主要集中于大腦、腫瘤成像等；其次，由于成像系統(tǒng)的成像原理的差異，其圖像采集方式、格式以及圖像的大小、質(zhì)量、空間與時(shí)間特性等差異大，因此研究穩(wěn)定且精度較高的全自動(dòng)醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)與融合方法是圖像融合技術(shù)的難點(diǎn)之一；最后，缺乏能夠客觀評(píng)價(jià)不同融合方法融合效果優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)，通常用目測(cè)的方法比較融合效果，有時(shí)還需要利用到醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)。
在圖像融合技術(shù)研究中，不斷有新的方法出現(xiàn)，其中小波變換在圖像融合中的應(yīng)用，基于有限元分析的非線性配準(zhǔn)以及人工智能技術(shù)在圖像融合中的應(yīng)用將是今后圖像融合研究的熱點(diǎn)與方向。隨著三維重建顯示技術(shù)的發(fā)展，三維圖像融合技術(shù)的研究也越來(lái)越受到重視，三維圖像的融合和信息表達(dá)，也將是圖像融合研究的一個(gè)重點(diǎn)。
5．醫(yī)學(xué)圖像紋理分析
一般認(rèn)為圖像的紋理特征描述物體表面灰度或顏色的變化,這種變化與物體自身屬性有關(guān),是某種紋理基元的重復(fù)。Sklansky早在1978年給出了一個(gè)較為適合于醫(yī)學(xué)圖像的紋理定義:“如果圖像的一系列固有的統(tǒng)計(jì)特性或其它的特性是穩(wěn)定的、緩慢變化的或者是近似周期的,那么則認(rèn)為圖像的區(qū)域具有不變的紋理”。紋理的不變性即指紋理圖像的分析結(jié)果不會(huì)受到旋轉(zhuǎn)、平移、以及其它幾何處理的影響。目前從圖像像素之間的關(guān)系角度,紋理分析方法主要包括以下幾種。
5.1統(tǒng)計(jì)法
統(tǒng)計(jì)分析方法主要是基于圖像像素的灰度值的分布與相互關(guān)系,找出反映這些關(guān)系的特征。基本原理是選擇不同的統(tǒng)計(jì)量對(duì)紋理圖像的統(tǒng)計(jì)特征進(jìn)行提取。這類方法一般原理簡(jiǎn)單,較易實(shí)現(xiàn),但適用范圍受到限制。該方法主要適合醫(yī)學(xué)圖像中那些沒(méi)有明顯規(guī)則性的結(jié)構(gòu)圖像,特別適合于具有隨機(jī)的、非均勻性的結(jié)構(gòu)。統(tǒng)計(jì)分析方法中,最常用的是共生矩陣法,其中有灰度共生矩陣(graylevelco-occurrencematrix,GLCM)和灰度—梯度共生矩陣。杜克大學(xué)的R.Voracek等使用GLCM對(duì)肋間周邊區(qū)提取的興趣區(qū)(regionofinterest,ROI)進(jìn)行計(jì)算,測(cè)出了有意義的紋理參數(shù)。另外,還有長(zhǎng)游程法(runlengthmatrix,RLM),其紋理特征包括短游程優(yōu)勢(shì)、長(zhǎng)游程優(yōu)勢(shì)、灰度非均勻化、游程非均勻化、游程百分比等,長(zhǎng)游程法是對(duì)圖像灰度關(guān)系的高階統(tǒng)計(jì),對(duì)于給定的灰度游程,粗的紋理具有較大的游程長(zhǎng)度,而細(xì)的紋理具有較小的游程長(zhǎng)度。
5.2結(jié)構(gòu)法
結(jié)構(gòu)分析方法是分析紋理圖像的結(jié)構(gòu),從中獲取結(jié)構(gòu)特征。結(jié)構(gòu)分析法首先將紋理看成是有許多紋理基元按照一定的位置規(guī)則組成的,然后分兩個(gè)步驟處理（1）提取紋理基元；（2）推論紋理基元位置規(guī)律。目前主要用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)方法處理紋理圖像,該方法適合于規(guī)則和周期性紋理,但由于醫(yī)學(xué)圖像紋理通常不是很規(guī)則,因此該方法的應(yīng)用也受到限制,實(shí)際中較少采用。
5.3模型法
模型分析方法認(rèn)為一個(gè)像素與其鄰域像素存在某種相互關(guān)系,這種關(guān)系可以是線性的,也可以是符合某種概率關(guān)系的。模型法通常有自回歸模型、馬爾科夫隨機(jī)場(chǎng)模型、Gibbs隨機(jī)場(chǎng)模型、分形模型,這些方法都是用模型系數(shù)來(lái)表征紋理圖像,其關(guān)鍵在于首先要對(duì)紋理圖像的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析以選擇到最適合的模型,其次為如何估計(jì)這些模型系數(shù)。如何通過(guò)求模型參數(shù)來(lái)提取紋理特征,進(jìn)行紋理分析,這類方法存在著計(jì)算量大,自然紋理很難用單一模型表達(dá)的缺點(diǎn)。
5.4頻譜法
頻譜分析方法主要基于濾波器理論，包括傅立葉變換法、Gabor變換法和小波變換法。
1973年Bajcsy使用傅立葉濾波器方法分析紋理。Indhal等利用2-D快速傅立葉變換對(duì)紋理圖像進(jìn)行頻譜分析,從而獲得紋理特征。該方法只能完成圖像的頻率分解,因而獲得的信息不是很充分。1980年Laws對(duì)圖像進(jìn)行傅氏變換,得出圖像的功率譜,從而提取紋理特征進(jìn)行分析。
Gabor函數(shù)可以捕捉到相當(dāng)多的紋理信息,且具有極佳的空間/頻域聯(lián)合分辨率,因此在實(shí)際中獲得了較廣泛的應(yīng)用。小波變換法大體分金子塔形小波變換法和樹(shù)形小波變換法(小波包法)。
小波變換在紋理分析中的應(yīng)用是Mallat在1989年首先提出的,主要用二值小波變換(DiscreteWaveletTransform,DWT),之后各種小波變換被用于抽取紋理特征。傳統(tǒng)的金字塔小波變換在各分解級(jí)僅對(duì)低頻部分進(jìn)行分解,所以利用金字塔小波變換進(jìn)行紋理特征提取是僅利用了紋理圖像低頻子帶的信息,但對(duì)某些紋理,其中高頻子帶仍含有有關(guān)紋理的重要特征信息(如對(duì)具有明顯的不規(guī)則紋理的圖像,即其高頻子帶仍含有有關(guān)紋理的重要特征)得不到利用。使用在每個(gè)分解級(jí)對(duì)所有的頻率通道均進(jìn)行分解的完全樹(shù)結(jié)構(gòu)小波變換提取特征,能夠較全面地提取有關(guān)紋理特征。
由于醫(yī)學(xué)圖像及其紋理的復(fù)雜性，目前還不存在通用的適合各類醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行紋理分析的方法，因而對(duì)于各類不同特點(diǎn)的醫(yī)學(xué)圖像就必須采取有針對(duì)性地最適合的紋理分析技術(shù)。另外，在應(yīng)用某一種紋理分析方法對(duì)圖像進(jìn)行分析時(shí)，尋求最優(yōu)的紋理特征與紋理參數(shù)也是目前醫(yī)學(xué)圖像紋理分析中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
6．總結(jié)
隨著遠(yuǎn)程醫(yī)療技術(shù)的蓬勃發(fā)展，對(duì)醫(yī)學(xué)圖像處理提出的要求也越來(lái)越高。醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)發(fā)展至今，各個(gè)學(xué)科的交叉滲透已是發(fā)展的必然趨勢(shì)，其中還有很多亟待解決的問(wèn)題。有效地提高醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)的水平，與多學(xué)科理論的交叉融合、醫(yī)務(wù)人員和理論技術(shù)人員之間的交流就顯得越來(lái)越重要。多維、多參數(shù)以及多模式圖像在臨床診斷（包括病灶檢測(cè)、定性，臟器功能評(píng)估，血流估計(jì)等）與治療（包括三維定位、體積計(jì)算、外科手術(shù)規(guī)劃等）中將發(fā)揮更大的作用。
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篇11
隨著生活質(zhì)量的提高，人們?cè)絹?lái)越追求綠色與天然，而膠原蛋白就是一種純天然的綠色材料，現(xiàn)在在醫(yī)學(xué)、食品、化妝品、生物材料等方面均有應(yīng)用。現(xiàn)就膠原蛋白的應(yīng)用情況及發(fā)展前景作一下探討。
1.在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用
膠原蛋白具有低免疫原性，這是它作為醫(yī)用生物材料的基礎(chǔ)；其生物相容性使膠原與宿主細(xì)胞及組織之間有良好的相互作用，成為其中的一部分表達(dá)生理功能；膠原能被特定的蛋白酶降解，具有生物降解性。除此外，粉狀的膠原蛋白提取物經(jīng)低溫酶降解后會(huì)在溫水中慢慢溶解，有易于人體吸收和利用。
對(duì)膠原蛋白進(jìn)行加工處理制成燒傷敷料用于皮膚燙傷、燒傷的護(hù)理和治療，可以防止細(xì)菌感染、緩和傷痛，恢復(fù)皮膚光彩。Yannas、王旭[1]等人的實(shí)驗(yàn)，充分證明了這一點(diǎn)。膠原蛋白對(duì)皮膚有很大的親和力，其生物相容性使機(jī)體對(duì)它有良好的吸收作用，達(dá)到皮膚修復(fù)的功能。膠原能夠與血小板結(jié)合產(chǎn)生止血作用，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種手術(shù)過(guò)程中的出血治療。膠原蛋白在創(chuàng)傷外科中也作為粘合劑與其他生物材料合用。
除了作為燒傷敷料、止血?jiǎng)⑵つw移植材料應(yīng)用于醫(yī)學(xué)臨床，膠原蛋白也制成注射用溶液來(lái)做小針美容及治療皮膚疾病，膠原蛋白還被作為藥物載體、外科縫線、支架材料、骨骼、心臟瓣膜和各種生物工程膜代用品在臨床治療過(guò)程中發(fā)揮作用，廣泛地應(yīng)用于醫(yī)院的各個(gè)科室。據(jù)國(guó)外有關(guān)報(bào)告，膠原蛋白還可改善骨質(zhì)疏松癥及關(guān)節(jié)病，具有抗胃潰瘍、抗高血壓、抑制癌細(xì)胞、調(diào)節(jié)免疫功能等作用。
2.在食品方面的應(yīng)用
我們?nèi)粘Ｉ钪袕呢i、牛皮、骨骼、肌腱得到的吃起來(lái)粘軟而具有彈性的膠質(zhì)，就是膠原蛋白。優(yōu)質(zhì)的膠原蛋白主要產(chǎn)于日本和德國(guó)，日本三文魚(yú)中的膠原蛋白質(zhì)量是最好的，其次是德國(guó)德?tīng)柵Ｖ械摹Ｄz原蛋白營(yíng)養(yǎng)豐富，口感清淡，易消化，在食品方面有著獨(dú)特的優(yōu)越性[2]。
首先，膠原蛋白可制成功能保健食品，市場(chǎng)上已有膠原多肽口服液、氨基酸飲料等。研究表明，膠原蛋白能夠減少機(jī)體對(duì)鋁質(zhì)的積累，有效防止了老年癡呆；同時(shí)它可以降低血液中的甘油和膽固醇，改善微循環(huán)，對(duì)冠心病、腦部疾病有預(yù)防治療作用；其中所含的甘氨酸可以抑制中樞神經(jīng)，產(chǎn)生鎮(zhèn)靜作用[3]。還有報(bào)道稱，把膠原蛋白制成補(bǔ)鈣食品來(lái)用，只要服用足夠的膠原蛋白，就能夠保證機(jī)體對(duì)鈣質(zhì)的需要。
其次，膠原蛋白可作為食品添加劑，在肉制品、飲料、乳制品、糕點(diǎn)糖果以及冷凍食品中都有應(yīng)用。膠原蛋白可作為改良劑[4]加入肉制品中增加蛋白質(zhì)的含量，再輔以色素染色，不僅營(yíng)養(yǎng)豐富口感好，而且顏色也讓人有食欲。明膠和魚(yú)膠在啤酒和葡糖酒以及茶飲料等行業(yè)中作為澄清劑被廣泛使用，效果十分明顯。膠原多肽也在乳制品、糖果及面包中使用，不僅增加了營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，美化了外觀，還可以提高食用機(jī)體的免疫力。
除以上所述，膠原蛋白還可作為食品包裝材料。人造腸衣、內(nèi)包裝膜以及涂層材料都是以膠原蛋白為原料的包裝材料：人造腸衣制作工藝簡(jiǎn)單，口感好，多用于香腸類的肉制品；包裝膜是以膠原蛋白為主料，添加CaCl2、甘油等制成，用作糖果蜜餞的內(nèi)包裝膜，既能保鮮又能食用；膠原還可作為涂膜層材料涂在食品表面可以避免食品氧化，保證食品的原始風(fēng)味并使其表面有光澤。
3.在化妝品上的應(yīng)用
蛋白質(zhì)是最重要的生命物質(zhì)。膠原具有生物相容性，其結(jié)構(gòu)與皮膚膠原很相似，不刺激皮膚就能滲入到皮膚的深層，改善肌膚的結(jié)構(gòu)，補(bǔ)充皮膚所需要的氨基酸，它是一種很好的化妝品原料或添加劑。膠原蛋白的生物及物理特性賦予了其美容功效[5]：營(yíng)養(yǎng)、防皺、保濕、美白、修復(fù)、配伍親和等等。
膠原蛋白含有豐富的親水基團(tuán)和氨基酸，可以補(bǔ)充皮膚所需的水分及養(yǎng)分，活化皮膚表皮細(xì)胞，加速真皮細(xì)胞生長(zhǎng)，促進(jìn)組織新陳代謝，保持皮膚彈性，防止皺紋出現(xiàn)，使之健康亮麗！生活節(jié)奏的加快，社會(huì)女性難免工作緊張、精神壓力大，再加上陽(yáng)光中紫外線的直接照射以及周圍環(huán)境的污染，促使了肌膚的老化，而一般的化妝品治標(biāo)不治本，因此要真正地保護(hù)肌膚不受損害，必須針對(duì)皮膚的結(jié)構(gòu)與成分，進(jìn)行由內(nèi)而外的保養(yǎng)。外用加口服，才能達(dá)到最佳效果。對(duì)于凹陷性皮膚缺損，注射用膠原蛋白注射后不僅起到支撐作用，而且能夠使患者長(zhǎng)出新組織與周圍正常皮膚協(xié)調(diào)起到修復(fù)作用。在20世紀(jì)70年代，美國(guó)就已經(jīng)推出注射用牛膠原，用來(lái)祛斑除皺紋及瘢痕的治療修復(fù)。
此外，膠原蛋白制品還有護(hù)發(fā)、豐胸的作用。而又有人說(shuō)膠原蛋白還有減肥的功效：水解膠原蛋白能夠延長(zhǎng)燃燒脂肪的分子代謝過(guò)程，從而燃燒更多的脂肪達(dá)到減肥的目的；膠原蛋白對(duì)機(jī)體的細(xì)胞修復(fù)作用會(huì)消耗大量能量，而這一過(guò)程只能在睡眠狀態(tài)下進(jìn)行，因此只需服用水解膠原蛋白就能夠輕松地減肥。
膠原蛋白被稱為“骨中之骨，膚中之膚，肉中之肉”，它與我們機(jī)體的各個(gè)部位都密不可分，在醫(yī)學(xué)、食品及化妝品等與日常生活息息相關(guān)的領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。除此以外，膠原蛋白在飼料工業(yè)、生物發(fā)酵方面也被廣泛接納，并帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益及環(huán)境效益。隨著人們對(duì)膠原蛋白的日益關(guān)注，我們相信它會(huì)在更加廣闊的領(lǐng)域中應(yīng)用。
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篇12
【Abstract】 Wavelet transformation has been developing for many years，as the inheritor and the offspring of traditional Fourier transformation， it resolves several problems which Fourier transformation cannot solve（such as mutative signal and unquiet signal）.The main methods of the Chinese medical diagnosis are observing， smelling， consulting and pulse-taking，especially the observing and pulse-taking. This article give a summarize about the new application of wavelet transformation in Chinese medical observing and pulse-taking， that diagnostic image processing of Chinese medicine（including image enhancement ，noise elimination ，fusion ，coding compression） and pulse signal of Chinese medicine .
【Key words】 wavelet transform; Chinese medical diagnosis; Chinese medical image processing; Chinese medical pulse signal
小波的概念最初是由法國(guó)地球物理學(xué)家J.Morlet提出，最初是為了更好地分析地震波的特性。經(jīng)過(guò)20余年的發(fā)展，目前小波理論在圖像處理、醫(yī)學(xué)信號(hào)處理、信號(hào)分析、語(yǔ)音合成、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、數(shù)據(jù)壓縮、大氣與海洋波分析、地震信號(hào)處理、分形及數(shù)字電視等許多領(lǐng)域得到了巨大的發(fā)展。在中醫(yī)診斷方面，小波變換主要具體應(yīng)用在對(duì)中醫(yī)診斷圖像的處理和中醫(yī)脈象信號(hào)處理上，使望診和切診更準(zhǔn)確，從而大大提高了中醫(yī)師診斷的準(zhǔn)確率，使古老傳統(tǒng)的中醫(yī)通過(guò)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)這一新的途徑發(fā)揚(yáng)光大。
1 基本原理
小波變換是時(shí)間（空間）和頻率的局部化分析，通過(guò)伸縮和平移運(yùn)算對(duì)信號(hào)或函數(shù)逐步進(jìn)行多尺度細(xì)化的分析，最終達(dá)到高頻處時(shí)間細(xì)分，低頻處頻率細(xì)分，能自動(dòng)適應(yīng)時(shí)頻信號(hào)分析的要求，從而可聚焦到信號(hào)的任意一個(gè)細(xì)節(jié)，所以說(shuō)小波變換有兩個(gè)特點(diǎn)，即自適應(yīng)性和數(shù)學(xué)顯微鏡性質(zhì)，能根據(jù)對(duì)象調(diào)整各項(xiàng)參數(shù)和調(diào)焦。
2 小波變換對(duì)中醫(yī)診斷圖像的處理
小波變換對(duì)中醫(yī)診斷圖像中的處理和對(duì)西醫(yī)診斷圖像中的處理大體相同，都是利用小波變換的特點(diǎn)使得醫(yī)學(xué)診斷圖像更有利于識(shí)別病征［1］，具體作用主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面。
2．1 中醫(yī)診斷圖像增強(qiáng) 在中醫(yī)診斷圖像中，圖像會(huì)難免有對(duì)比度差或者圖像邊緣模糊一系列不利于診斷的因素，對(duì)于中醫(yī)師的準(zhǔn)確診斷有不少的障礙。傳統(tǒng)的圖像增強(qiáng)的方法往往基于像素灰度變換的空間域增強(qiáng)和基于濾波操作的頻率域增強(qiáng)來(lái)達(dá)到圖像增強(qiáng)的目的，這樣會(huì)或多或少產(chǎn)生圖像的局部失真和噪聲增強(qiáng)。小波變換剛好彌補(bǔ)了這一缺點(diǎn)，即在不改變圖像的精確度的情況下，對(duì)圖像的輪廓進(jìn)行一種補(bǔ)償式的增強(qiáng)，使得中醫(yī)師在對(duì)診斷圖像進(jìn)行分析診斷時(shí)，更好的把握病人的病情，基于小波變換的醫(yī)學(xué)圖像增強(qiáng)的方法有很多，其中李清順等［2］分析了采用分形增強(qiáng)的方法，在分形增強(qiáng)后又采用了小波增強(qiáng)圖像的方法，使圖像邊緣輪廓增強(qiáng)，達(dá)到了更好的視覺(jué)效果，并且避免了單純采用小波增強(qiáng)方法會(huì)使圖像噪聲也增強(qiáng)的不足。侯艷芹等［3］分析了將尺度系數(shù)和小波系數(shù)進(jìn)行不同的處理，分別利用兩步提升增強(qiáng)法對(duì)小波變換后的圖像低頻信息進(jìn)行增強(qiáng)和軟域值算法對(duì)小波變換后的圖像高頻信息先進(jìn)行去噪， 然后再增強(qiáng)，最后把這兩部分綜合起來(lái)進(jìn)行小波反變換得到圖像的一種新的方法。王修信等［4］提出將超聲醫(yī)學(xué)圖像投影到小波變換域，然后利用軟閾值技術(shù)方法進(jìn)行降噪處理最后使用非線性增強(qiáng)技術(shù)提高圖像對(duì)比度。處理結(jié)果有效地去除原圖像的斑點(diǎn)噪聲，使圖像中較模糊、對(duì)比度差的細(xì)節(jié)得到增強(qiáng)，優(yōu)于傳統(tǒng)的直方圖均衡增強(qiáng)方法。武杰等［5］在基于小波變換的醫(yī)學(xué)圖像增強(qiáng)方法中，分析比較了3種基于小波變換的醫(yī)學(xué)圖像增強(qiáng)方法，得出小波變換避免了窗口濾波運(yùn)算，在變換域中更加靈活，更加有效，得到的處理圖像層次感更分明，增強(qiáng)效果更明顯，更有利于醫(yī)師做出及時(shí)準(zhǔn)確的判斷。綜上所述，通過(guò)小波變換能夠使中醫(yī)診斷圖像更為準(zhǔn)確的反映病人的身體各項(xiàng)機(jī)能，使中醫(yī)師根據(jù)中醫(yī)診斷圖像做出更精確的判斷。
2.2 中醫(yī)診斷圖像去噪 在中醫(yī)師進(jìn)行診斷的過(guò)程中，所得到的圖像難免會(huì)混入噪聲，使圖像的信噪比下降，提高了中醫(yī)師對(duì)中醫(yī)診斷圖像分析的難度，對(duì)中醫(yī)師的正確診斷有諸多不利的影響，降低中醫(yī)師診斷的準(zhǔn)確率。對(duì)于醫(yī)學(xué)圖像處理的傳統(tǒng)去噪方法主要有：鄰域平均法、多幅圖像平均法、中值濾波等。小波變換在此基礎(chǔ)上更進(jìn)一步提高了圖像的信噪比，張昌林等［6］概括提出了一種改進(jìn)的基于小波變換尺度間相關(guān)性的去噪方法，小波變換對(duì)整個(gè)圖像變換從時(shí)域變換到頻域，然后再量化、編碼、輸出，這樣就保留圖像的精細(xì)信息，滿足中醫(yī)疾病診斷圖像的要求。對(duì)診斷圖像進(jìn)行去噪處理和方法二維小波變換大大提高了中醫(yī)師對(duì)圖像的準(zhǔn)確率，可以檢測(cè)出患者病患的輪廓線，從而有助于提高中醫(yī)師對(duì)各種疾病的診斷準(zhǔn)確率。陶玲等［7］分析了醫(yī)學(xué)圖像的噪聲主要分布在圖像的高頻成分上，對(duì)小波分解的高頻系數(shù)作處理來(lái)達(dá)到去噪的目的。二維小波變換在當(dāng)高頻噪聲含量較高時(shí)，可以采取低頻濾波法；當(dāng)高頻噪聲含量不高時(shí)，可采用小波閾值化去噪法對(duì)小波變換域的系數(shù)進(jìn)行篩選。郭敏等［8］分析提出了一種基于小波分析理論的醫(yī)學(xué)超聲圖像噪聲的綜合抑制方法，首先對(duì)醫(yī)學(xué)超聲圖像進(jìn)行對(duì)數(shù)變換，將乘性噪聲變成加性噪聲;然后進(jìn)行多尺度小波變換，將圖像分解成一系列不同尺度上的小波系數(shù)，對(duì)變換后不同尺度的高頻子圖像進(jìn)行非線性小波軟閾值處理，閾值處理后的高頻子圖像進(jìn)行增強(qiáng);最后，經(jīng)小波逆變換和指數(shù)變換恢復(fù)去噪后圖像。結(jié)果證明該方法可有效保留細(xì)節(jié)信號(hào)，極大限度地去除斑紋噪聲。這些文獻(xiàn)均證明了基于小波變換不僅可以去除殘留的噪聲，而且去噪后獲得的圖像更加清晰，這樣一種方法運(yùn)用在中醫(yī)診斷圖像上，使中醫(yī)疾病診斷圖像有很好的視覺(jué)效果，消除噪聲帶來(lái)的不利影響，提高中醫(yī)師診斷的準(zhǔn)確率。
2.3 中醫(yī)診斷圖像融合 圖像融合在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用是通過(guò)對(duì)多幅圖像的冗余信息和互補(bǔ)信息進(jìn)行處理， 將不同模態(tài)圖像的信息綜合起來(lái)，集中到一幅圖像中表達(dá)， 為醫(yī)生提供更加有效的診斷信息。這種方法在西醫(yī)診斷中應(yīng)用廣泛 （如CT、MRI、PET等），為臨床診斷和治療提供了不同模態(tài)的圖像。同樣我們也可以將此方法運(yùn)用到中醫(yī)的中醫(yī)診斷圖像中。唐晶磊等［9］提出了一種基于小波變換的醫(yī)學(xué)圖像融合方法，而且證明基于小波變換的圖像融合效果非常好。對(duì)圖像進(jìn)行小波分解后， 形成了不同頻率分辨率的細(xì)節(jié)信息， 針對(duì)不同頻帶子圖像的小波系數(shù)進(jìn)行組合， 形成融合圖像的小波系數(shù)。融合后的圖像保留了原始圖像的紋理和邊緣特征， 消除了圖像的塊狀偽影， 有效地將圖像所提供的信息融合在一起， 圖像的主觀視覺(jué)質(zhì)量有明顯的提高。陶觀群等［10］分析了基于小波變換的醫(yī)學(xué)圖像融合方法不僅可用于 CT圖像上觀察到的骨組織結(jié)構(gòu)和MR圖像上對(duì)照軟組織信息的融合，而且還用于來(lái)源于CT或MR圖像的解剖信息與來(lái)源于PET或SPECT圖像的功能信息融合。在外科手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)中，將手術(shù)前所得的 CT和MR的病灶三維圖像與手術(shù)中所得到的實(shí)時(shí)X熒光圖像或超聲圖像進(jìn)行融合，有利于實(shí)時(shí)地指導(dǎo)和觀察，確保手術(shù)順利準(zhǔn)確地進(jìn)行。
2.4 中醫(yī)診斷圖像數(shù)據(jù)壓縮 中醫(yī)診斷圖像經(jīng)過(guò)小波變換后生成的小波圖像的數(shù)據(jù)總量與原圖像的數(shù)據(jù)量相等，即小波變換本身并不具有壓縮功能。之所以將它用于中醫(yī)診斷圖像壓縮，是因?yàn)樯傻男〔▓D像具有與原圖像不同的特性，表現(xiàn)在圖像的能量主要集中于低頻部分，而水平、垂直和對(duì)角線部分的能量則較少。湯樂(lè)民等［11］證明了小波變換非常適合于醫(yī)學(xué)圖像壓縮編碼等醫(yī)學(xué)圖像的處理。樊華等［12］也提出建立在小波分析基礎(chǔ)上的心電信號(hào)準(zhǔn)無(wú)損壓縮算法是可行的。小波分析的優(yōu)點(diǎn)是重建后的信號(hào)同原始信號(hào)相比幾乎沒(méi)有損耗；而且由于小波只需分解一層還具有算法簡(jiǎn)單和運(yùn)算速度快的特點(diǎn)。該方法不僅可用于心電信號(hào)壓縮方面，而且當(dāng)所采集的信號(hào)其數(shù)據(jù)變化范圍較大時(shí)，也可應(yīng)用基于小波分析的準(zhǔn)無(wú)損壓縮算法來(lái)進(jìn)行壓縮。
3 小波變換在中醫(yī)脈象信號(hào)特征分析中的應(yīng)用
脈診是中醫(yī)診察疾病的重要手段，脈象反映的是人體的生理與病理信息，脈象信號(hào)具有隨機(jī)性和非線性等特點(diǎn)。由于小波變換有“數(shù)學(xué)顯微鏡”這一特性和良好的時(shí)-頻局域化性質(zhì)，我們可以通過(guò)小波變換這一方法對(duì)脈象信號(hào)進(jìn)行處理。謝家宇等［13］應(yīng)用連續(xù)小波變換分析了15例海洛因吸毒者和15例正常人的脈象信號(hào)，提取了吸毒者脈象信號(hào)中的異常信息，為戒毒治療的評(píng)估與改進(jìn)提供客觀依據(jù)。研究結(jié)果表明，連續(xù)小波變換是處理脈象信號(hào)的有效方法。岳沛平等［14］分析了小波變換對(duì)脈象信號(hào)處理的另一種具體方法，即先將脈象信號(hào)消噪，利用小波變換具有良好的時(shí)-頻局部化的能力和對(duì)非平穩(wěn)信號(hào)突變點(diǎn)的檢測(cè)能力，對(duì)脈象信號(hào)同時(shí)進(jìn)行時(shí)域、頻域特征值的提取和分析，然后對(duì)脈象信號(hào)的特征值采用不同尺度的分析，在信號(hào)的不同部位得到最佳時(shí)域分辨率和頻域分辨率，此外再提取脈象在不同時(shí)間尺度上的能量這一表征脈象的新的特征值。結(jié)果表明小波變換有助于提高系統(tǒng)對(duì)不同脈象的識(shí)別能力，尤其是對(duì)相兼脈的辨識(shí)。
4 總結(jié)
小波變換這一技術(shù)在近幾年發(fā)展迅速，在各行各業(yè)都有著巨大的發(fā)展前景，在中醫(yī)診斷這一領(lǐng)域內(nèi)不斷有所突破，然而中醫(yī)古老悠遠(yuǎn)且博大精深，相信這一領(lǐng)域還有很大的發(fā)展空間。小波變換在中醫(yī)診斷中的應(yīng)用發(fā)展可以借鑒小波變換在西醫(yī)診斷運(yùn)用中的成功經(jīng)驗(yàn)，這樣有利用將小波變換這一現(xiàn)代化技術(shù)更好的輔助中醫(yī)診斷，推動(dòng)中醫(yī)的積極發(fā)展，小波變換也必將對(duì)于未來(lái)中醫(yī)的遠(yuǎn)程醫(yī)療、中醫(yī)醫(yī)院信息化（HIS、PACS）、中醫(yī)電子健康工程項(xiàng)目（E-HEALTH）等中醫(yī)診斷與現(xiàn)代化技術(shù)相結(jié)合的診療方案的開(kāi)發(fā)有著積極促進(jìn)作用。
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篇13
文章編號(hào)：1671-489X（2014）24-0075-03
Application of Group QQ in C++ Program Design Teaching//ZHU Yuanzhong， HE Wenjing
Abstract Starting from the present problems in C++ Program Design teaching， in combination with the application of task driven teaching method and teaching method at the same time， group QQ were applied to remote after-school tutoring，in order to resolve the contradiction between increasing teaching contents and limited teaching hours. This paper mainly analyzes the implementation of group QQ for remote after-school teaching in C++. The key point is the real-time communication and remote debugging. The teaching practice shows that， this method can effectively promote students’ interest and autonomous learning， improve the teaching effect.
Key words group QQ; C++ program design; remote after-school tutoring
1 引言
C++作為目前主流的面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言，是編寫(xiě)系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的通用語(yǔ)言，C++程序設(shè)計(jì)課程則成為國(guó)內(nèi)外高校理工科專業(yè)普遍開(kāi)設(shè)的一門重要的計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)課程。C++課程內(nèi)容涉及基本語(yǔ)法算法、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、面向過(guò)程的編程技巧、面向?qū)ο蟮木幊趟枷搿⒊绦蛘{(diào)試技術(shù)等，綜合性、實(shí)踐性很強(qiáng)，并且隨著技術(shù)的發(fā)展，知識(shí)更新速度快，對(duì)培養(yǎng)大學(xué)生編程能力、創(chuàng)新能力和嚴(yán)謹(jǐn)學(xué)風(fēng)有非常重要的作用[1]。
但在實(shí)際教學(xué)活動(dòng)中，不斷更新、增長(zhǎng)的教學(xué)內(nèi)容和有限的教學(xué)學(xué)時(shí)之間的矛盾越來(lái)越突出，學(xué)生普遍感到學(xué)習(xí)難度較大，影響學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)而導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果不佳。以川北醫(yī)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)本科生為例，開(kāi)設(shè)的C++程序設(shè)計(jì)課程總課時(shí)為72節(jié)，其中理論課時(shí)為48節(jié)，實(shí)驗(yàn)課時(shí)為24節(jié)。這么少的教學(xué)時(shí)間來(lái)分配這么多的教學(xué)內(nèi)容，明顯不足，教學(xué)質(zhì)量難以得到保障。
解決這樣的問(wèn)題，最簡(jiǎn)單、直接的辦法就是增加課時(shí)，但是由于目前各高校教學(xué)改革的普遍趨勢(shì)是壓縮教學(xué)課時(shí)、增加課程門數(shù)而難于實(shí)現(xiàn)。各高校在這方面的教學(xué)研究改革不少，也取得了很多的成果，如：改進(jìn)教學(xué)方法，引入任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法、分組教學(xué)法;改進(jìn)教學(xué)手段，綜合運(yùn)用多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái);精簡(jiǎn)教學(xué)內(nèi)容，增加學(xué)生實(shí)踐時(shí)間[2-5];等等。但出現(xiàn)的共性問(wèn)題是，學(xué)生在課后進(jìn)行自學(xué)及實(shí)踐時(shí)會(huì)有大量的問(wèn)題出現(xiàn)，能否對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的困難及問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)的解答和針對(duì)性的指導(dǎo)，直接影響教學(xué)質(zhì)量的高低。
解決這個(gè)問(wèn)題最直接、最有效的方式是師生面對(duì)面的交流，而教師課后不能一直在學(xué)校與學(xué)生作面對(duì)面交流。同時(shí)，這些問(wèn)題中部分還存在不少重復(fù)的情況，教師如果進(jìn)行單獨(dú)解釋，將很浪費(fèi)時(shí)間和精力。通常的做法是利用遠(yuǎn)程輔導(dǎo)來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。
傳統(tǒng)的遠(yuǎn)程輔導(dǎo)主要是基于網(wǎng)站、電子郵件、校園論壇、博客等非實(shí)時(shí)輔導(dǎo)以及通過(guò)電話進(jìn)行的實(shí)時(shí)輔導(dǎo)。前者雖然允許師生隨時(shí)隨地進(jìn)行交流，但由于交流的非實(shí)時(shí)性，學(xué)生的問(wèn)題往往得不到及時(shí)的解答，有些問(wèn)題時(shí)間一久則淡忘了，最后導(dǎo)致問(wèn)題積壓，影響學(xué)生學(xué)習(xí)的節(jié)奏和學(xué)習(xí)的興趣。電話輔導(dǎo)則因通話費(fèi)用以及缺乏圖形圖像功能，難以快速準(zhǔn)確描述問(wèn)題，而不能成為常態(tài)的教學(xué)輔導(dǎo)形式。
為保證教學(xué)效果，目前研究的熱點(diǎn)集中在通過(guò)QQ來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題[6-9]，包括課內(nèi)應(yīng)用[7-13]、課后輔導(dǎo)以及資源平臺(tái)建設(shè)[14]。隨著QQ功能的增強(qiáng)，在C++程序設(shè)計(jì)課程中運(yùn)用QQ群，具有獨(dú)特的效果。
2 QQ功能特點(diǎn)
騰訊QQ是騰訊公司開(kāi)發(fā)的一款基于Internet的即時(shí)通信（Instant Messaging，IM）軟件，支持在線聊天、語(yǔ)音以及視頻聊天、離線消息、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳送在線/離線文件、共享文件、網(wǎng)絡(luò)硬盤(pán)、QQ郵箱等多種功能，并可與移動(dòng)通訊終端等多種通訊方式相連，是國(guó)內(nèi)目前使用最廣泛的交流軟件。
QQ群類似于虛擬的網(wǎng)絡(luò)社會(huì)，是騰訊公司為QQ用戶中擁有共性的小群體建立的一個(gè)交流空間，主要提供多人交流服務(wù)。群主在創(chuàng)建群后，可以邀請(qǐng)朋友或者有共同興趣愛(ài)好的人加入到一個(gè)群中。在群內(nèi)除了聊天之外，還具有群公告、群相冊(cè)、群共享（群文件）和群郵件等多種功能組件。
微云是騰訊公司推出的一項(xiàng)智能云服務(wù)，可以通過(guò)微云方便地在手機(jī)和電腦之間實(shí)現(xiàn)同步文件、推送照片和傳輸數(shù)據(jù)。
3 QQ群在C++程序設(shè)計(jì)課程中的實(shí)踐運(yùn)用
以川北醫(yī)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)C++程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)為例，課堂教學(xué)采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)的分組教學(xué)，課外輔導(dǎo)采用面對(duì)面與QQ群輔導(dǎo)相結(jié)合。得益于信息技術(shù)的發(fā)展和校園網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的改善，學(xué)生在宿舍和實(shí)驗(yàn)室均能通過(guò)手機(jī)或者電腦連上互聯(lián)網(wǎng)，QQ號(hào)碼可以免費(fèi)申請(qǐng)，使得遠(yuǎn)程課外教學(xué)輔導(dǎo)活動(dòng)能夠順利開(kāi)展。
群和討論組的創(chuàng)建 目前，QQ普通用戶就能夠創(chuàng)建200人的群;達(dá)到等級(jí)4就可以創(chuàng)建500人的普通群，成員上限500人，2 G永久群共享，1～5 G群相冊(cè)，足以滿足教學(xué)需要。教師在課堂上公布群號(hào)碼并邀請(qǐng)學(xué)生加入群中即可。要求學(xué)生使用學(xué)號(hào)加真實(shí)姓名作為群名片，方便交流、管理。
討論組相當(dāng)于群中群，利用討論組可方便地開(kāi)展小組課外學(xué)習(xí)和指導(dǎo)。教師將同一小組的學(xué)生加入同一討論組，學(xué)生也可根據(jù)需要與多個(gè)好友建立相應(yīng)的群內(nèi)討論組。
任務(wù)及教學(xué)通知的 群公告是群內(nèi)信息的空間，適合文字任務(wù)，教師可用其預(yù)習(xí)任務(wù)、課后任務(wù)、在線輔導(dǎo)時(shí)間、一些日常通知等。尤其是需要集中輔導(dǎo)的情況，教師可以事先通過(guò)群公告輔導(dǎo)的時(shí)間，便于學(xué)生事先預(yù)留時(shí)間，按時(shí)參與輔導(dǎo)答疑活動(dòng)。
群共享是群內(nèi)成員用于資料存儲(chǔ)和資源共享的空間，也可用于圖文任務(wù)。
開(kāi)展個(gè)別輔導(dǎo)和集體答疑 QQ具有的實(shí)時(shí)通訊特性可以使學(xué)生和教師及時(shí)進(jìn)行交流，解決自己不懂的疑問(wèn)。QQ的離線消息，使得學(xué)生可以在教師離線后提問(wèn)，教師上線后能看到學(xué)生提出的問(wèn)題并給予答復(fù)。反之亦然，學(xué)生也能看到教師在自己離線時(shí)給出的答復(fù)，這樣就很好地保證了交流的連續(xù)性。
教師可通過(guò)與學(xué)生私聊、討論組或群聊完成輔導(dǎo)的任務(wù)，其中群聊是主要的輔導(dǎo)形式。在輔導(dǎo)過(guò)程中，比較簡(jiǎn)單的問(wèn)題一般能由學(xué)生自行討論解決，教師只給予點(diǎn)評(píng)。當(dāng)遇到比較困難的問(wèn)題時(shí)，教師才給予詳細(xì)的解釋。
在QQ群討論時(shí)，每個(gè)人都可以自由發(fā)言，每個(gè)人的發(fā)言全體群成員均可見(jiàn)，故無(wú)論是否參與發(fā)言討論，每位學(xué)生都可以從中學(xué)到相應(yīng)的知識(shí)。QQ群聊天記錄可以漫游，可以在服務(wù)器端保留15天，這也帶來(lái)極大的方便，學(xué)生可以隨時(shí)隨地查閱記錄。但是QQ群中發(fā)言人多，聊天記錄很快會(huì)被刷新，不方便學(xué)生查閱。因此，典型的問(wèn)題教師應(yīng)該將其放到群共享或微云中長(zhǎng)期保留。
對(duì)于C++程序設(shè)計(jì)課程而言，使用QQ開(kāi)展課后輔導(dǎo)極具有天然優(yōu)勢(shì)，C++的例題、習(xí)題、課后任務(wù)、實(shí)驗(yàn)，最終都要在計(jì)算機(jī)上形成源代碼，學(xué)生只需將源代碼發(fā)送給教師，教師立刻就能評(píng)閱、調(diào)試，效率很高。而其他課程如模擬與數(shù)字電子技術(shù)課程，對(duì)于問(wèn)題的描述則復(fù)雜得多，往往涉及電路圖的描述、電路圖的生成和傳送，對(duì)于學(xué)生而言，常常因?yàn)槁闊┒艞壧釂?wèn)。
遠(yuǎn)程程序調(diào)試 QQ的遠(yuǎn)程協(xié)助功能非常適合對(duì)學(xué)生進(jìn)行遠(yuǎn)程輔導(dǎo)。當(dāng)一個(gè)問(wèn)題難以描述清楚的時(shí)候，教師可以遠(yuǎn)程控制學(xué)生的電腦，就像操作自己的電腦一樣方便，與在教室輔導(dǎo)學(xué)生沒(méi)有什么區(qū)別。
對(duì)于C++程序設(shè)計(jì)課程而言，這也是非常突出的優(yōu)點(diǎn)。程序調(diào)試非常重要，通過(guò)文字描述非常繁瑣。對(duì)于學(xué)生而言，觀看教師一步一步進(jìn)行調(diào)試，非常清晰、形象化，便于接受、理解，其響應(yīng)速度雖然在校園網(wǎng)內(nèi)不如微軟的遠(yuǎn)程桌面，卻勝在可以穿透內(nèi)網(wǎng)，無(wú)需設(shè)置，教師在任何地點(diǎn)均可使用。
共享教學(xué)資源 在QQ群中，教師和學(xué)生主要通過(guò)QQ群傳遞和共享資源，還可以進(jìn)行文本、圖片、視頻等各種格式文件的實(shí)時(shí)/離線互傳，而且這兩種傳輸文件的方式比使用電子郵件速度更快、更直接、更方便。此外，騰訊微云提供了海量數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程存儲(chǔ)，高達(dá)10 T的文件存放空間，教師可預(yù)先上傳文件至云端，隨時(shí)調(diào)用。由于和QQ處于同一個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)，微云向QQ好友傳遞文件可以實(shí)現(xiàn)大文件（1 G）實(shí)時(shí)秒傳。
及時(shí)收集教學(xué)反饋信息 了解學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容、方法、進(jìn)度的意見(jiàn)，然后進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，是優(yōu)化教學(xué)效果的必要保證。通過(guò)群共享或群郵件發(fā)放調(diào)查問(wèn)卷，或者和學(xué)生就教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)信息進(jìn)行討論，進(jìn)而在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程中注意進(jìn)行調(diào)整是十分必要的。
4 結(jié)語(yǔ)
經(jīng)過(guò)兩年的教學(xué)實(shí)踐，筆者認(rèn)為，在C++程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)中，QQ群作為輔助教學(xué)手段可以明顯增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，提高綜合學(xué)習(xí)能力，并能夠提高教學(xué)管理效率，主要具備以下幾方面的優(yōu)點(diǎn)。
首先，QQ群作為一種新的交流方式，討論不受時(shí)間、空間和人員的限制，提高了師生之間交流的頻率和效率，增加了交流的深度，拉近了師生的距離，得到了學(xué)生的廣泛支持。對(duì)學(xué)生而言，由于網(wǎng)絡(luò)的虛擬性，和教師的交流可以在非常輕松的氛圍中進(jìn)行，從而使學(xué)生不至于像在教室中那樣感到拘束和不好意思，愿意提出問(wèn)題和看法，并且逐漸習(xí)慣于將不懂的問(wèn)題直接發(fā)在群討論區(qū)而不是私聊。同時(shí)，學(xué)生有時(shí)候會(huì)談?wù)撈渌信d趣的話題，營(yíng)造出一種寬松的氛圍，充分調(diào)動(dòng)起了學(xué)生在群里發(fā)言的積極性，也讓部分不愛(ài)上QQ的學(xué)生能更多地參與到活動(dòng)中來(lái)。對(duì)教師而言，在QQ群集中答疑，極大地節(jié)約了時(shí)間，而且有助于了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況和思想動(dòng)態(tài)，更好地開(kāi)展教學(xué)。
其次，學(xué)生通過(guò)QQ群共享交流教學(xué)資料，群內(nèi)成員之間也可以在相互之間通過(guò)QQ文件傳送來(lái)傳遞學(xué)習(xí)資料，大大增加了學(xué)生學(xué)習(xí)資料的積累，為學(xué)生更好地學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，同時(shí)也能為教師教學(xué)提供新的思路、素材。
第三，有利于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識(shí)、能力和團(tuán)隊(duì)精神。在課堂教學(xué)中，雖然采用分組教學(xué)，但學(xué)生的參與機(jī)會(huì)仍是不夠充分的，而QQ群的建立給學(xué)生創(chuàng)造了更多主動(dòng)參與的機(jī)會(huì)，學(xué)生作為學(xué)習(xí)活動(dòng)主體的地位得到尊重和加強(qiáng)。此外，教師也可根據(jù)學(xué)生分組來(lái)建立討論組，教師定期給各討論組發(fā)放一些課外任務(wù)的資料及作業(yè)供小組成員學(xué)習(xí)和探討，激發(fā)學(xué)生興趣的同時(shí)加深其對(duì)相應(yīng)知識(shí)的了解。
當(dāng)然，在教學(xué)中使用QQ群也存在一定的不足。首先，要求教師對(duì)QQ的應(yīng)用要嫻熟，教師的在線時(shí)間要有相應(yīng)的保證;其次，利用QQ群進(jìn)行教學(xué)輔導(dǎo)的效率還是不如師生面對(duì)面的交流，實(shí)質(zhì)上是加大了教師的時(shí)間占用和工作量，如何評(píng)定教師業(yè)績(jī)，引導(dǎo)教師積極采用QQ群進(jìn)行教學(xué)輔導(dǎo)也是一個(gè)新的問(wèn)題;最后，如何引導(dǎo)學(xué)生更積極地參與QQ群活動(dòng)，尤其是督促學(xué)習(xí)自主性較差的學(xué)生，避免兩極分化現(xiàn)象的加重，還需要深入思考，進(jìn)一步探討。
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