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一、醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的維護保養(yǎng)
如今,系統(tǒng)復(fù)雜、功能齊全的精密大型的醫(yī)療設(shè)備廣泛應(yīng)用于醫(yī)院,這些設(shè)備的應(yīng)用促使臨床醫(yī)學(xué)對患者的疾病診斷的準(zhǔn)確率越來越高。因此,防微杜漸,及時發(fā)現(xiàn)并排除設(shè)備自身的故障隱患,落實積極主動的維護保養(yǎng)措施,減少了DR等設(shè)備的維修費用,為醫(yī)療工作的順利進行創(chuàng)造良好的設(shè)備環(huán)境。
醫(yī)院的相關(guān)人員要及時做好對醫(yī)學(xué)影像設(shè)備合理使用、及時保養(yǎng)與定期維修的工作。首先,醫(yī)學(xué)影象設(shè)備在醫(yī)院中的使用率極高,出現(xiàn)故障是在所難免的,但我們遇到醫(yī)學(xué)影像設(shè)備出現(xiàn)故障的情況時,要先檢查一下出現(xiàn)故障的原因,然后實施相應(yīng)的檢修方法。其次,在日常生活中要合理使用醫(yī)學(xué)影像設(shè)備,要保持良好地操作環(huán)境,保持機房空氣流通,定時清潔機房的衛(wèi)生。像X射線機這樣的設(shè)備如果受潮了,會不同程度的導(dǎo)致影像模糊,甚至出現(xiàn)漏電等現(xiàn)象,所以在啟動這些設(shè)備之前必須做好相應(yīng)的干燥處理工作,以確保出現(xiàn)故障。移動醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的時候,要盡量保持緩慢移動,禁止強烈過猛的震動,防止相應(yīng)設(shè)備器件的損壞。最后,要定時對醫(yī)學(xué)影象設(shè)備進行維修,及時排除醫(yī)學(xué)影像設(shè)備存在的故障隱患,一年一次或者兩次的定時全面的維修會適當(dāng)?shù)难娱L醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的壽命。醫(yī)學(xué)影像設(shè)備在運行一段時間后,影像設(shè)備的相關(guān)性能會發(fā)生一定程度的變化,可能會出現(xiàn)誤差等,因此相關(guān)人員要定時的對醫(yī)學(xué)影像設(shè)備進行一些參量、電流和電路的測試。例如:對X射線管電流進行測試的時候,如果出現(xiàn)設(shè)備電流下降的情況,應(yīng)首先測量燈絲,不要著急去調(diào)節(jié)電阻,而應(yīng)該試圖降低使用的條件或者更換相應(yīng)的設(shè)備。
如何保持醫(yī)學(xué)影像設(shè)備運行狀態(tài)良好,保障醫(yī)院檢查、治療工作正常進行,是各醫(yī)院及每個操作、維護者應(yīng)當(dāng)首先考慮和研究的問題。各個醫(yī)院在日常的工作中要做好相應(yīng)的醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的維護、保養(yǎng)和檢修的相關(guān)工作,通過從小處和細(xì)節(jié)提高自己醫(yī)院的服務(wù)質(zhì)量,提高醫(yī)院的醫(yī)學(xué)水平和口碑。
二、醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的管理技術(shù)
由于醫(yī)學(xué)影像設(shè)備技術(shù)含量高、價格昂貴、應(yīng)用環(huán)境質(zhì)量要求高、一旦故障停機,對醫(yī)院綜合影響大等原因,科學(xué)地做好數(shù)字化醫(yī)學(xué)影像類設(shè)備的維護與管理是一個重要的、值得探討的問題。
傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)影像設(shè)備管理技術(shù)已經(jīng)無法適應(yīng)現(xiàn)今醫(yī)院管理工作的發(fā)展,提高設(shè)備管理效率是當(dāng)務(wù)之急。條形碼技術(shù)在許多家醫(yī)院已經(jīng)開始采用,將貼于醫(yī)學(xué)影像設(shè)備表面的條形碼記錄的信息通過掃描儀掃入醫(yī)院的HIS系統(tǒng)中,這樣可以實現(xiàn)在網(wǎng)上隨時查詢出相關(guān)設(shè)備信息。醫(yī)學(xué)影像融合技術(shù)的應(yīng)用促使診斷與治療結(jié)合到一起,促進醫(yī)院各個科室之間逐漸接近。PACS方便了醫(yī)學(xué)圖像的傳遞,實現(xiàn)了隨時隨地查閱圖像和無膠片化儲存圖像,提高了醫(yī)院的查閱醫(yī)學(xué)影像的效率。在計算機技術(shù)不斷發(fā)展的今天,醫(yī)學(xué)中三維的圖像將成為現(xiàn)實,多影像融合也會廣泛應(yīng)用到醫(yī)院中。
醫(yī)學(xué)影像設(shè)備管理技術(shù)在未來將朝著多功能、易操作和方便化的方向發(fā)展,更好的服務(wù)于醫(yī)院,大大提高醫(yī)院影像設(shè)備的管理效率,提高醫(yī)院影像設(shè)備的使用效率。
三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在醫(yī)學(xué)影像設(shè)備管理中的應(yīng)用
應(yīng)數(shù)字化醫(yī)療的潮流,目前物聯(lián)網(wǎng)廣泛應(yīng)用于醫(yī)療中。例如:采用物聯(lián)網(wǎng)對X射線管貼標(biāo)簽,RFID標(biāo)簽記錄有X射線管的包裝、消毒、返回日期,種類,數(shù)量,編號等具體信息,系統(tǒng)可以通過這個標(biāo)簽對X射線管進行實時的監(jiān)控,提高了X射線管的安全性,并能高效快速的排查出X射線管出現(xiàn)問題的原因。RFID在醫(yī)學(xué)影像設(shè)備中的應(yīng)用,實現(xiàn)了對設(shè)備的及時檢查,確保了醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的安全,提高了醫(yī)院對醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的管理效率。
物聯(lián)網(wǎng)在很多地區(qū)仍處于初級發(fā)展階段,它的基本構(gòu)架、接口和組成部分并沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。在安全方面,物聯(lián)網(wǎng)由于設(shè)備較復(fù)雜,數(shù)據(jù)量大,監(jiān)控力度不夠,致使物聯(lián)網(wǎng)兼具自身安全與網(wǎng)絡(luò)安全與一身。如今,物聯(lián)網(wǎng)需求量越來越大,有限的節(jié)點導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)經(jīng)常出現(xiàn)堵塞和誤傳的現(xiàn)象,所以建立一個安全強大的物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)迫在眉睫。
關(guān)鍵詞:醫(yī)學(xué)影像專業(yè);電工與電子技術(shù);教學(xué)方法【中圖分類號】G
【中圖分類號】G712
1.引言
《電工與電子技術(shù)》課程作為衛(wèi)生類中職醫(yī)學(xué)影像技術(shù)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,對學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)的專業(yè)課,如《醫(yī)學(xué)影像設(shè)備》等課程具有重要的基礎(chǔ)性作用。2007年5月修訂的新版教學(xué)大綱,對該課程又提出了新的教學(xué)要求和標(biāo)準(zhǔn)[1]。現(xiàn)結(jié)合本校的實際情況和筆者的教學(xué)實踐,談一下對該門課程教學(xué)的一些看法和認(rèn)識。
2.存在的問題
2.1 學(xué)生知識基礎(chǔ)差
電工與電子技術(shù)是一門理論性、實踐性都較強的課程,對學(xué)生數(shù)學(xué)和物理的知識基礎(chǔ)要求較高,而目前中職類學(xué)生普遍存在的問題就是基礎(chǔ)知識比較薄弱,尤以數(shù)學(xué)、物理等學(xué)科最為突出。這樣,無形中就增加了教師的授課難度。例如,在講解基爾霍夫電壓定律時,要求學(xué)生對初中物理電學(xué)中的歐姆定律有較為清晰的認(rèn)識,并且在列出相關(guān)多元一次方程組后能夠正確加以求解。但是大部分學(xué)生由于初中物理和數(shù)學(xué)程度較差,對于教師講授的這些基礎(chǔ)性的知識都聽不懂,更難說加以理解了。導(dǎo)致教師在授課過程中不得不停下來,領(lǐng)著學(xué)生復(fù)習(xí)或給學(xué)生補充講解相關(guān)的物理和數(shù)學(xué)知識,從而影響了正常的教學(xué)進度[3]。
2.2 學(xué)校實驗條件有限
根據(jù)教學(xué)大綱的要求,該門課程理論授課和實驗課時的比例約為2:1,就是說要求有1/3的課時為實驗課,讓學(xué)生在動手做實驗或觀察實驗的基礎(chǔ)上加深對所學(xué)知識的理解和認(rèn)識[4]。但是,由于我校屬于衛(wèi)生類職業(yè)學(xué)校,在諸如物理和電工電子等方面的實驗條件較為欠缺,無法滿足教學(xué)的需要,這樣,更進一步增加了教師授課的難度。
2.3 教師的自身素質(zhì)
由于該門課程學(xué)生學(xué)習(xí)難度較大,教師教學(xué)難度也很大,從而導(dǎo)致了一些教師的教學(xué)態(tài)度不端正,沒有下功夫,想辦法來提高教學(xué)效率,進而產(chǎn)生老師不認(rèn)真教,學(xué)生更加不認(rèn)真學(xué)的惡性循環(huán)。
3.教學(xué)方法研究
3.1 針對學(xué)生基礎(chǔ)知識薄弱的問題,筆者采用了一種方法,就是向?qū)W校申請由自己來擔(dān)任本校醫(yī)學(xué)影像專業(yè)物理課程和數(shù)學(xué)課程的授課任務(wù)。由于物理和數(shù)學(xué)課程都是一年級第一學(xué)期的課程,而電工與電子技術(shù)是第二學(xué)期的課程,這樣,就可以結(jié)合電工與電子技術(shù)課程中某些知識點的特殊要求,對學(xué)生的物理和數(shù)學(xué)知識進行具有針對性的授課。
例如,在電工與電子技術(shù)課程中正弦交流電部分,要求學(xué)生掌握正弦交流電的書寫和計算方法。教師在數(shù)學(xué)課授課的過程中就可以有針對性的對三角函數(shù)部分加以較為詳盡的講解。
再例如,電工與電子技術(shù)課程中要求學(xué)生掌握簡單電阻網(wǎng)絡(luò)的化簡,這就要求教師在物理課授課中,加強對電學(xué)部分中電阻串、并聯(lián)關(guān)系的講解。
3.2 對于實驗條件不足的問題,筆者采用以下方法來解決。
①.自己制作或從網(wǎng)上搜索相關(guān)知識點的多媒體課件或?qū)嶒炓曨l讓學(xué)生觀看,增加學(xué)生對理論知識的感性認(rèn)識。例如,在講解三極管導(dǎo)通原理的時候,如果僅靠教師對導(dǎo)通過程的口頭講解,學(xué)生還是感覺比較抽象,無法理解。這時,可以配以適當(dāng)?shù)恼n件,把三極管導(dǎo)通的過程通過動畫的形式演示出來,這樣就可以很好的提高學(xué)生對該過程的理解程度,起到了非常好的教學(xué)效果。
②.對于一些較為復(fù)雜的電路實驗,如橋式整流、濾波等基礎(chǔ)性電路,筆者使用Multisim軟件搭建仿真電路的方式,來給學(xué)生進行演示。通過仿真實驗,讓學(xué)生觀察電路參數(shù)的變化,從而達(dá)到驗證電路效果的目的[2]。
4.結(jié)論
筆者認(rèn)為,醫(yī)學(xué)類中職學(xué)校培養(yǎng)醫(yī)學(xué)影像專業(yè)人才的目標(biāo)應(yīng)該突出人才的適應(yīng)性和能力性,即學(xué)生在畢業(yè)時既具有對相關(guān)影像設(shè)備的操作、維護能力,還具有對各種疾病進行簡單診斷和分析的能力。[3]這就對人才的培養(yǎng)方式、方法提出了更高的要求和標(biāo)準(zhǔn)。筆者通過對上述教學(xué)方法的實踐,和對畢業(yè)生進行的反饋情況來看,以上教學(xué)方法還是取得了較好的教學(xué)效果。
參考文獻
[1]崔娟,淺析新版全國中等衛(wèi)生職業(yè)教育醫(yī)學(xué)影像技術(shù)專業(yè)電工與電子技術(shù)教學(xué)大綱的變化[J].衛(wèi)生職業(yè)教育,2009,27(3):132~134
[2]熊偉,侯傳教,梁青等.Multisim7電路設(shè)計及仿真應(yīng)用[M].北京:清華大學(xué)出版社,2005
[關(guān)鍵詞]:現(xiàn)代教育技術(shù) 高爾夫技術(shù)教學(xué) 相互影響
現(xiàn)代教育技術(shù)是指以計算機為核心的信息技術(shù)在教育、教學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用。它是教育技術(shù)在信息化發(fā)展的新特征,標(biāo)志著多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在教育、教學(xué)中的廣泛應(yīng)用?,F(xiàn)代教育技術(shù)已成為現(xiàn)代高校教育不可或缺的輔助教學(xué)手段,對于最大限度地擴充和使用教育資源,提高教育質(zhì)量,發(fā)揮越來越大的作用。目前,現(xiàn)代教育技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于高等學(xué)校許多專業(yè)課教學(xué)過程當(dāng)中。高校高爾夫?qū)I(yè)的教學(xué)與現(xiàn)代教育技術(shù)的整合,將是一個嶄新的課題,很有研究價值。
一、現(xiàn)代教育技術(shù)對高爾夫?qū)I(yè)課程教學(xué)的推動作用
與許多其他體育運動有復(fù)雜的動作和過程不同的是,高爾夫揮桿技術(shù)僅僅包括揮桿中的上桿和下桿,推桿中的肩部鐘擺動作。但是,越是看似簡單的動作,越難達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)和完美。在教學(xué)中,我發(fā)現(xiàn)許多學(xué)生在學(xué)習(xí)中會有各種各樣的困擾。比如,揮桿練習(xí)枯燥乏味,提不起興趣;動作練習(xí)時發(fā)揮不穩(wěn)定,無法自己分析問題出在哪里;課堂教學(xué)時感覺不錯,可是課后什么都忘了;等等?,F(xiàn)代教育技術(shù)運用到高爾夫?qū)I(yè)課教學(xué)中,使學(xué)生在一個直觀的視覺情景中進行學(xué)習(xí),能夠自我分析揮桿動作,減少揮桿失誤,這樣將極大地提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和效率,達(dá)到良好的教學(xué)效果。
(一)利用現(xiàn)代教育技術(shù)可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
教育心理學(xué)家認(rèn)為,學(xué)習(xí)動機中最現(xiàn)實、最活躍的因素是認(rèn)識的興趣,人們在滿懷興趣的狀態(tài)下所學(xué)的一切,常常掌握得迅速而牢固。運用現(xiàn)代教育技術(shù)進行高爾夫?qū)I(yè)教學(xué),其生動形象的畫面。直觀的動作演示,能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,使學(xué)生對揮桿動作的方法、步驟都能有一個詳細(xì)的了解,能夠幫助學(xué)生建立正確的動作概念,更有利于學(xué)生對高爾夫揮桿技術(shù)的掌握。
(二)利用現(xiàn)代教育技術(shù)使高爾夫揮桿動作技術(shù)化難而易。
生理學(xué)家認(rèn)為,當(dāng)大腦皮層有關(guān)學(xué)習(xí)部位達(dá)到適宜的興奮狀態(tài)時,最容易建立暫時性神經(jīng)聯(lián)系,故可以縮短運動技能形成的過程。高爾夫揮桿技術(shù)動作看似簡單,實則復(fù)雜、多變,利用現(xiàn)代教育技術(shù)通過大屏幕將復(fù)雜的動作用動畫或影像展現(xiàn)出來,演示整個動作過程,這樣更容易抓住關(guān)鍵動作,從而提高教學(xué)效果,縮短教學(xué)過程。
(三)利用現(xiàn)代教育技術(shù)能使學(xué)生建立清晰的動作表象。
清晰的動作表象是形成技能的重要基礎(chǔ),它來源于教師的講解、示范、演示等教學(xué)過程。體育教學(xué)過程中有些技術(shù)動作很難用言語來描述清楚,教師的示范只能是完整聯(lián)貫的技術(shù)動作,不可能停留在空中讓學(xué)生看清楚了空中的動作,對于初學(xué)者來說,這樣的示范在腦中只能留下支離破碎的模糊的印象,不利于他們的學(xué)習(xí)。而現(xiàn)代教育技術(shù)的慢放、重播、定格等功能,使學(xué)生看最完整的技術(shù)動作,在時空上再現(xiàn)已消逝的動作,使講解和示范很好地結(jié)合起來,可以幫助學(xué)生比較清晰的建立動作表象,較好地解決了教學(xué)中的重點難點問題。
二、高爾夫?qū)I(yè)課程教學(xué)對現(xiàn)代教育技術(shù)提出了新的需求
(一)教學(xué)觀念的更新和硬件設(shè)備的投入。
在傳統(tǒng)體育教學(xué)中,教師的講解示范容易受到時間、空間等因素的限制,兩者難以同步進行,有些技術(shù)的示范還受到教師身體素質(zhì)的影響,難以從各個角度及速度來表現(xiàn)動作的關(guān)鍵技術(shù)。使得學(xué)生往往只能獲得個別的或局部的動作概念,對所學(xué)技術(shù)沒有一個完整印象,教學(xué)效果不理想?,F(xiàn)代教育技術(shù)的慢放、重播過定格等功能,使學(xué)生看最完整的技術(shù)動作,在時空上再現(xiàn)已消逝的動作,使講解和示范很好地結(jié)合起來,較好地解決了教學(xué)中的重點難點問題,也克服了教師因年齡、身體素質(zhì)、項目技術(shù)特點等原因所造成的示范不準(zhǔn)確的缺陷。高爾夫課程教學(xué)不僅僅是在球場練習(xí)動作,室內(nèi)的理論教學(xué)和動作分析也是非常關(guān)鍵的。恰當(dāng)?shù)剡\用現(xiàn)代教育技術(shù)手段,能夠使高爾夫技術(shù)教學(xué)起到事半功倍的效果。
(二)教學(xué)軟件的開發(fā)。
在過去相當(dāng)長的時間里,高爾夫球在中國被稱為“貴族運動”、“有錢人的娛樂”;如今,高爾夫球運動因為其健康、綠色的特點,受到中國人的喜愛。雖然高爾夫球進人中國只有短短20多年的時間,但目前全國已經(jīng)有500多個球場,300多萬參與者。尤其是2009年10月9日高爾夫球被納入運會,將促進這項運動在中國的普及和提高。因此,高爾夫?qū)I(yè)人才的培養(yǎng)、高爾夫?qū)I(yè)課程的教學(xué)也顯得至關(guān)重要。
目前涉及到體育方面的教學(xué)軟件、課件開發(fā)比較少,原因是體育課件的可操作性不強.體育課大多數(shù)是在室外上課,這就制約了體育教學(xué)課件的開發(fā),因此開發(fā)體育教學(xué)課件應(yīng)考慮到體育課的特點,開發(fā)出符合體育教學(xué)的課件。比如,目前市面上有某些高爾夫動作分析的軟件出售,但是價格昂貴,不利于教師教學(xué)和學(xué)生自學(xué)的開展。
(三)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展。
高爾夫?qū)I(yè)課程教學(xué)需要搭建一個良好的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺。教師傳授的知識是有限度的,而網(wǎng)絡(luò)大容量的知識可以作為補充。建設(shè)高爾夫?qū)I(yè)教學(xué)網(wǎng)站,把高爾夫?qū)I(yè)教師、教練寫的論文以及從網(wǎng)上收錄的關(guān)于高爾夫方面的常識放到網(wǎng)站上,教師可以在課堂當(dāng)中提出一些學(xué)生在實際生活中的一些問題,讓學(xué)生通過在網(wǎng)上查詢答案,學(xué)生也可以自己就練習(xí)中的一些問題在網(wǎng)上查詢,能夠培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和探索精神。
1.新科學(xué)技術(shù)在發(fā)展過程中,更新的速度在逐漸地加快
就上個世紀(jì)而言,人類在發(fā)現(xiàn)電能,再到對電能的有效應(yīng)用,這中間經(jīng)歷了二百八十二年;發(fā)現(xiàn)電磁波可以用來傳遞聲音畫面,到對電磁波進行通信事項的各種應(yīng)用,這中間經(jīng)歷了二十六年。隨著新科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,新技術(shù)下的新產(chǎn)品更新速度非常快,新的產(chǎn)業(yè)體系頻繁的出現(xiàn),在新科學(xué)技術(shù)的發(fā)展中,信息技術(shù)是新科學(xué)技術(shù)最為集中的體現(xiàn),體現(xiàn)出了新科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展以及各項指數(shù)的增加是信息技術(shù)對于新科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的體現(xiàn),主要表現(xiàn)在以下三個方面:第一,計算機信息技術(shù)的發(fā)展。計算機信息技術(shù)的更新速度飛快,在計算技術(shù)這一領(lǐng)域中,相關(guān)的計算機技術(shù)對于社會經(jīng)濟的發(fā)展有著非常重要的作用,計算機技術(shù)對于各行各業(yè)中的發(fā)展都有著非常重要的意義,計算機信息技術(shù)的不斷發(fā)展,正是信息技術(shù)快速發(fā)展的有力證明,同時也是新科學(xué)技術(shù)發(fā)展的體現(xiàn)。第二,光纖技術(shù)的發(fā)展。光纖技術(shù)從最初單根光纖的信息數(shù)據(jù)傳遞速度為每秒鐘2M比特的數(shù)值,到如今增長到單根光纖對于信息數(shù)據(jù)傳遞速度為每秒鐘1000G比特,增長的數(shù)值翻了很多倍,對于光纖制造中投入的資金成本也由最初的運用降低了很多倍。光纖技術(shù)的發(fā)展對于我國信息技術(shù)的更新起著非常重要的作用,光纖技術(shù)在應(yīng)用于通信設(shè)備中時,不斷更新的光纖技術(shù)提高了通信設(shè)備傳遞信息數(shù)據(jù)的效率與質(zhì)量,光纖技術(shù)中傳遞信息數(shù)據(jù)速度的不斷加快,正是信息技術(shù)快速發(fā)展的體現(xiàn),同時也展現(xiàn)出新科學(xué)技術(shù)革命的發(fā)展趨勢。第三,微電子技術(shù)的發(fā)展。微電子技術(shù)從開始變發(fā)展,到當(dāng)代的發(fā)展歷程中,一直都隨著摩爾定律呈現(xiàn)快速的增長的趨勢,在對相關(guān)單位面積中的信息數(shù)據(jù)儲存量逐年的增大,對于數(shù)據(jù)信息的存儲有著非常重要的意義。微電子技術(shù)在發(fā)展過程中,所使用的資金成本保持不變的狀態(tài)。
2.新科學(xué)技術(shù)在發(fā)展過程中,不同的學(xué)科與技術(shù)領(lǐng)域之間相互的融合
新科學(xué)技術(shù)在應(yīng)用于社會經(jīng)濟的發(fā)展過程中,對于社會經(jīng)濟發(fā)展中出現(xiàn)的各種疑難問題,單個的科學(xué)技術(shù)已經(jīng)無法滿足社會經(jīng)濟中對于相關(guān)問題的解決需求,對于疑難問題的解決需要各個學(xué)科、各種技術(shù)領(lǐng)域之間進行有效的融合,這也在新科學(xué)技術(shù)的發(fā)展過程中,形成了很多新的科學(xué)技術(shù)研究的領(lǐng)域,例如:信息科學(xué)、材料科學(xué)、環(huán)境科學(xué)等一系列科學(xué)研究方面,對于新科學(xué)技術(shù)中的學(xué)科內(nèi)總類,較之前了翻了數(shù)倍。不同的學(xué)科玉技術(shù)領(lǐng)域之間相互的融合,是新科學(xué)技術(shù)在發(fā)展過程中的基本特征。就目前新科學(xué)技術(shù)的發(fā)展來看,各種科學(xué)與技術(shù)的融合與相互之間的作用、轉(zhuǎn)化的速度逐漸加快,構(gòu)建了一個相對完整的新科學(xué)技術(shù)體制,在這個新科學(xué)技術(shù)體制中,基本科學(xué)內(nèi)容的作用在社會經(jīng)濟發(fā)展中的作用越來越大,為高新技術(shù)的發(fā)展指引了新的方向,以更加迅猛的速度向應(yīng)用研究及開發(fā)這一方面轉(zhuǎn)變著。
3.新科學(xué)技術(shù)在發(fā)展過程中,社會、人文科學(xué)與新科學(xué)技術(shù)的有機結(jié)合
在科學(xué)的發(fā)展過程中,各個方面、各個領(lǐng)域都體現(xiàn)出自然科學(xué)與社會、人文科學(xué)之間存在的內(nèi)部關(guān)系。實踐中的相關(guān)研究表明,在新科學(xué)技術(shù)的歷史進程中,新科學(xué)技術(shù)與社會、人文科學(xué)的有機結(jié)合,很好地控制了新科學(xué)技術(shù)在發(fā)展中的種種因素。在人類社會的發(fā)展中,一個不確定的因素或者客觀原因中的干擾,都可能在人類社會的發(fā)展過程中引起巨大的波動,當(dāng)人類在面對社會中的經(jīng)濟、環(huán)境發(fā)展中,一個極小的、不確定的因素都會造成嚴(yán)重的后果,所以在人類社會的發(fā)展過程中,人類自主的對相關(guān)因素以及客觀存在的干擾進行科學(xué)合理的控制與干預(yù)非常的重要。同時,這也需要對自然科學(xué)與社會、人文科學(xué)之間進行緊密的結(jié)合,在各種出現(xiàn)的問題中,都具有這綜合性質(zhì)這一特點,例如:資源問題、環(huán)境問題等一系列方面,既涉及了經(jīng)濟問題,也涉及了科技問題以及社會問題,對這些問題進行有效解決的過程中,自然科學(xué)的技術(shù)能力已經(jīng)滿足不了對于這些問題的解決需求,必須將各種技術(shù)、各門學(xué)科以及社會、人文科學(xué)中的內(nèi)容知識進行綜合的分析與研究。所以,在社會經(jīng)濟的發(fā)展過程中,技術(shù)操作人員、自然學(xué)科研究人員與社會、人文科學(xué)家之間的交流與溝通非常的重要,將他們有機的結(jié)合在一起,對于新科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及社會經(jīng)濟的發(fā)展有著非常重要的意義。
二、新科學(xué)技術(shù)革命對大學(xué)英語教育的影響分析
隨著我國改革開放的不斷深入,特別是中國在加入世界貿(mào)易組織的過程中,我國教育事業(yè)在發(fā)展中面臨著巨大的機遇與挑戰(zhàn)。英語這一種語言,不僅僅是人與人之間進行溝通與交流的工具,它還是各個國家在國際競爭中有力的武器。就目前我國教育事業(yè)的發(fā)展進程來看,我國的高等教育在發(fā)展中取得了不錯的成就,尤其是英語這一門學(xué)科課程的教學(xué),但是隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,各行各業(yè)對于人才的標(biāo)準(zhǔn)與要求越來越高。英語這一種語言是國際經(jīng)濟貿(mào)易、文化交流中主要的溝通語言,隨著外資企業(yè)在我國國內(nèi)的發(fā)展與投資,國內(nèi)企業(yè)在與外資企業(yè)進行合作與交易過程中對于英語人才的需求逐漸增加,而且隨著企業(yè)合作規(guī)模的擴大化,對于英語人才的專業(yè)化水平的要求與標(biāo)準(zhǔn)更高。然而,就我國大學(xué)英語教育的實際情況來看,大學(xué)英語課程中的教學(xué)效果不理想,所投入的人力、物力資源與教學(xué)的結(jié)果不成正比,很多大學(xué)院校的畢業(yè)生在英語學(xué)習(xí)這一方面,達(dá)不到良好的效果,無法在實際交流中對英語進行有效的使用。所以,對大學(xué)英語教學(xué)質(zhì)量的有效提供,是目前高等教育中必須解決的一個問題。
1.我國大學(xué)英語教育中教學(xué)的現(xiàn)狀
就目前而言,我國大學(xué)英語教學(xué)中的教學(xué)發(fā)展極為失衡。我國的教育事業(yè)在發(fā)展過程中,由于各個地區(qū)之間的經(jīng)濟、文化差異,導(dǎo)致教育事業(yè)中教學(xué)質(zhì)量、水平等一系列方面出現(xiàn)嚴(yán)重的失衡。不同大學(xué)中,不同班級的大學(xué)生對于英語這一門課程的學(xué)習(xí)期望也有不同,尤其是高等院校在擴大招生這一環(huán)節(jié)上,招收的學(xué)生中,有很多在英語這門課程中的基礎(chǔ)非常的差,雖然高等院校在英語這一門學(xué)科課程中投入的人力、物力資源非常大,但是實際的教學(xué)效果卻不能達(dá)到預(yù)期的目標(biāo),大學(xué)生在大學(xué)英語這一門課程的學(xué)習(xí)過程中,所學(xué)習(xí)的英語課程知識還不能夠滿足社會發(fā)展中,對于英語這一種語言的時間標(biāo)準(zhǔn)與要求。在大學(xué)英語教育的教學(xué)過程中,在教學(xué)方式、觀念以及教學(xué)內(nèi)容上還是偏向于對英語語言知識的教導(dǎo),忽視對于學(xué)生在英語這門課程中英語能力的培養(yǎng)。如今在社會發(fā)展中,對于畢業(yè)生英語能力的要求與標(biāo)準(zhǔn)越來越高,社會經(jīng)濟發(fā)展中對于畢業(yè)生英語的聽說能力的重視已經(jīng)超過了讀寫能力,這就要求畢業(yè)生在英語這門課程中對英語聽說能力進行有效加強。在大學(xué)英語教育的發(fā)展中,高等院校中英語師資隊伍還不夠全面,對于師資隊伍的建設(shè)投入力度還有待加大。
英語教師的福利待遇差,缺乏自己提升的空間與機會,高等院校對于英語教師相關(guān)的規(guī)定不夠人性化,對英語課程中的教材資料、設(shè)備設(shè)施投入資金較少,這一系列的原因?qū)е铝烁叩仍盒V袔熧Y隊伍的不健全,英語教師在英語課程的教學(xué)過程中的熱情不夠高漲,對自身的職責(zé)沒有一個積極自主的態(tài)度,大部分高等院校中的英語教師將自身的精力投放到其他事項中去,在其他的事項中尋找發(fā)展的機會,由于自身的經(jīng)濟情況差,英語教師經(jīng)常需要身兼多職,這在很大程度上阻礙了英語教師在英語這一課程中的研究進程,極大地影響了英語教師的教學(xué)水平。在英語課程的教學(xué)過程中,由于教學(xué)觀念與教學(xué)方式的老套,無法滿足新時代中學(xué)生對于大學(xué)英語這一門課程的學(xué)習(xí)要求。
2.新科學(xué)技術(shù)革命給大學(xué)英語教育帶來的挑戰(zhàn)與機遇
大學(xué)英語教育是高等教學(xué)中一門重要的學(xué)科課程,新科技技術(shù)革命給大學(xué)英語教育的教學(xué)過程中帶來了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)這一種模式,還有在大學(xué)英語教學(xué)中對于教學(xué)方式、觀念以及師生關(guān)系等一系列方面的改變,英語教師與學(xué)生在新科學(xué)技術(shù)革命這一趨勢下,對自己的位置進行了重新的定位,適應(yīng)新的英語課程教學(xué)環(huán)境。大學(xué)英語教學(xué)的深化改革,不僅僅只是為英語教師在自身能力的發(fā)展中提供了空間,還為英語教師在對英語這一門課程進行教學(xué)科研提供了一個有效的平臺,網(wǎng)絡(luò)教學(xué)這一種新型的教學(xué)模式,是將傳統(tǒng)的英語課程教學(xué)與現(xiàn)代信息技術(shù)相結(jié)合,構(gòu)建一個科學(xué)合理的英語課程教學(xué)模式,對現(xiàn)代英語課程教學(xué)技術(shù)進行深入分析與探究,讓其在英語教學(xué)中發(fā)揮出自身的作用,提高我國高等院校學(xué)生的英語聽說能力。
1)促進英語教師教育的現(xiàn)代化與信息化進程。在我國大學(xué)英語課程的教學(xué)過程中,引用現(xiàn)代教育技術(shù)對學(xué)生進行英語課程教學(xué),改變了以往單一、老套的教育方式、理念以及教學(xué)模式?,F(xiàn)代教育技術(shù)在大學(xué)英語教育中,給大學(xué)英語教學(xué)提供了一個新的教學(xué)方式,使英語課程中枯燥的內(nèi)容變得生動有趣,激發(fā)學(xué)生對于大學(xué)英語這一門課程的學(xué)習(xí)興趣,提高了英語教師的教學(xué)水平以及學(xué)生在學(xué)習(xí)英語課程中的效率?,F(xiàn)代教育技術(shù)在大學(xué)英語教育中的應(yīng)用,有效地解決了英語課程在教學(xué)過程中受到地點與時間局限這一問題,學(xué)生可以通過計算機網(wǎng)絡(luò)對英語進行學(xué)習(xí),可以根據(jù)自身的英語水平選取適當(dāng)?shù)挠⒄Z材料,促進了大學(xué)英語教學(xué)。
2)新科學(xué)技術(shù)革命給學(xué)生帶來的挑戰(zhàn)與機遇。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)這一環(huán)境,充分地調(diào)動了學(xué)生對于英語這一門課程的學(xué)習(xí)積極自主性,提高學(xué)生學(xué)習(xí)英語的能力,培養(yǎng)學(xué)生自身良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。大學(xué)英語的改革,給學(xué)生在英語學(xué)習(xí)上巨大的發(fā)展空間,給學(xué)生帶來一定的機遇,同時也帶來了挑戰(zhàn),學(xué)生在應(yīng)對教育改革這一環(huán)境下教學(xué)方式、環(huán)境、觀念的變化時,要用理性的眼光去看待。
三、結(jié)語
摘要:本文主要介紹了新型的信息技術(shù)在學(xué)校教育中的影響、應(yīng)用及其給教育帶來的變化。
關(guān)鍵詞:信息技術(shù);學(xué)校教育;應(yīng)用
人類已經(jīng)步入了一個嶄新的世紀(jì)。展望未來,信息技術(shù)將是發(fā)展最迅速、影響最廣泛的科學(xué)技術(shù)之一,以計算機和網(wǎng)絡(luò)為核心的信息技術(shù)必將深入到人類社會的方方面面,必將改變?nèi)藗兊纳?、工作和學(xué)習(xí)。《信息技術(shù)》課程在中小學(xué)的開設(shè)是全面實施素質(zhì)教育的前奏,信息技術(shù)在學(xué)校中得到了廣泛的應(yīng)用和影響。
一、對學(xué)生的影響
以培養(yǎng)創(chuàng)新能力為指導(dǎo)思想的信息技術(shù)對學(xué)生的影響很大。信息技術(shù)有效的將探究式的學(xué)習(xí)方法傳授給了學(xué)生,使學(xué)生在具體活動過程中,能夠充分發(fā)揮主觀能動性,積極主動地完成任務(wù)。同時,能夠理解信息技術(shù)的基本知識、掌握基本技能,并靈活應(yīng)用到學(xué)習(xí)和生活中。
信息技術(shù)還注重人文精神的滲透,引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)和實踐的過程中了解信息技術(shù)的發(fā)展史,正確理解信息技術(shù)與人類社會的關(guān)系,形成良好的道德觀念和行為規(guī)范。
二、對教師自身素質(zhì)的影響
隨著信息技術(shù)進入校園,教師中大多數(shù)由很少接觸電腦,通過培訓(xùn),現(xiàn)在都能熟練使用它,并進行課件的制作。這個轉(zhuǎn)變是教師本身素質(zhì)的轉(zhuǎn)變,是從單靠黑板、粉筆等傳統(tǒng)的教學(xué)方法與手段向應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù)的教學(xué)手段轉(zhuǎn)變。這是一個質(zhì)的飛躍,教師的這種飛躍,是由傳統(tǒng)向現(xiàn)代化的飛躍,從而進入到我國現(xiàn)代教育技術(shù)改革的前沿。
信息技術(shù)的傳播,特別是多媒體技術(shù)的應(yīng)用過程,就是教師的學(xué)習(xí)和使用現(xiàn)代教育技術(shù)手段的過程。一個課件要凝聚教師的教育思想、業(yè)務(wù)水平、現(xiàn)代教育技術(shù)操作的基本功等。所以現(xiàn)在教師不僅是懂教學(xué)有經(jīng)驗的教師,更是會運用先進的教學(xué)思想和先進的教育手段進行教學(xué)的教師。加快了進入信息化時代的步伐。
信息技術(shù)的應(yīng)用改變教師以往上課的方式,比如,過去對抽象的、難理解的內(nèi)容,教師要花費很多時間去講解,而如果運用多媒體課件就能用形象具體的手段,讓學(xué)生弄清楚。所以信息技術(shù)的應(yīng)用對教師的素質(zhì)和教學(xué)都產(chǎn)生了影響。這種影響促使教師去掌握先進的教育技術(shù)。
教師應(yīng)用信息技術(shù)進行多媒體教學(xué),同樣也影響了學(xué)生的學(xué)習(xí),通過多媒體有聲有色的內(nèi)容,能加深學(xué)生對所學(xué)知識的掌握,學(xué)生視野變得更廣闊,學(xué)生學(xué)習(xí)的不再是單一的知識點,而是從綜合的知識面上學(xué)習(xí)。教師采用多媒體進行教學(xué),不僅拓寬學(xué)生的求知領(lǐng)域,而且豐富了學(xué)生的求知視野,學(xué)生學(xué)習(xí)不僅有廣度也有深度,既發(fā)展形象思維,也發(fā)展抽象思維,學(xué)習(xí)變得更輕松,更有興趣。使學(xué)生更容易接受知識,與社會更接近,與自然更緊密地聯(lián)在一起,激發(fā)學(xué)生愛科學(xué)的興趣。也減輕了學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān),有利于學(xué)生身心健康的發(fā)展。教師的工作也利于開展。
三、對學(xué)校的影響
信息技術(shù)在英語課中的輔助作用是巨大的。網(wǎng)絡(luò)課件的網(wǎng)狀呈現(xiàn)形式,讓學(xué)生試聽感知,助任務(wù)闡述;網(wǎng)絡(luò)資源豐富,助情景創(chuàng)設(shè);個性化特征,助個別輔導(dǎo);網(wǎng)絡(luò)交互功能,助協(xié)作學(xué)習(xí),創(chuàng)新實踐;共享性特征,助綜合交際。筆者通過下面的案例闡述整合課的教學(xué)模式。本課話題是節(jié)日(Festival)。其教學(xué)目標(biāo)為談?wù)撝形鞣街匾?jié)日。這節(jié)課教學(xué)內(nèi)容多而廣。我制作了專題教學(xué)網(wǎng)頁,把這堂課安排在配備了寬帶網(wǎng)絡(luò)的計算機教室里進行,學(xué)生一人一臺電腦。
(一)課前分工,準(zhǔn)備就緒。我布置以三人為小組的課前任務(wù),準(zhǔn)備介紹一個中國傳統(tǒng)節(jié)日。三人的角色分別是資料員、課件制作員和解說員。具體內(nèi)容為:學(xué)生上網(wǎng)尋找相關(guān)資料,把收集到的資料進行篩選和整理,制作成PowerPoint課件。
(二)創(chuàng)設(shè)情境,激趣導(dǎo)入?!笆┲越?,貴在引導(dǎo)?!鄙险n開始后在每位學(xué)生眼前展示的是網(wǎng)絡(luò)課件頁面。上面呈現(xiàn)著可愛的雪人和漂亮的圣誕樹,同時播放著圣誕節(jié)歌曲《雪絨花》??粗嬅?,聽著音樂,學(xué)生很是興奮。我問他們能否猜出今天要討論的話題。很多同學(xué)脫口而出:Christmas。我笑著說:“Christmasisoneofthemostimportantfestivals.Todaywewilltalkaboutmorefes-tivals.”從而引出了主題,形成了強烈的視聽共鳴,激發(fā)了學(xué)生的興趣和求知欲。
(三)學(xué)生展示,分享成果,體驗成功。引出主題后,是學(xué)生展示板塊。各組代表把課前準(zhǔn)備好的節(jié)日信息上臺介紹給大家。他們一邊展示著的漂亮的圖片,一邊用英語流暢地介紹著節(jié)日起源,慶祝方式,飲食文化等。他們津津有味地講解著,下面的同學(xué)認(rèn)真地聽著。各代表講解完后,臺下響起了熱烈的掌聲。同組的課件制作者和資料員也露出自豪的笑容。臺上臺下熱情高漲。
(四)視聽交融,生動直觀,拓展知識。學(xué)生展示的都是中國傳統(tǒng)節(jié)日,那怎樣讓學(xué)生了解西方的重要節(jié)日呢?我用flash和video播放相關(guān)的短片,使學(xué)生直觀的了解外國人是怎樣慶祝這些節(jié)日的。如在萬圣節(jié)的教學(xué)中,我播放了該節(jié)日的flash,里面有南瓜燈,奇特的服裝,化裝晚會及萬圣節(jié)的經(jīng)典活動。觀賞后,我給學(xué)生幾個關(guān)鍵詞,在圖片和音樂的輔助下,讓他們簡單描述相關(guān)信息。
(五)網(wǎng)絡(luò)資料,自主學(xué)習(xí)。古今中外的節(jié)日很多,不可能在課堂上一一呈現(xiàn),所以我就給學(xué)生騰出一部分時間,讓他們在網(wǎng)頁的database(資料庫)上自主地了解更多的信息。根據(jù)這些文字材料所提供的信息,做個英語泛讀訓(xùn)練。
(六)合作交流,口語交際,筆頭落實。自主學(xué)習(xí)后,我又給學(xué)生一自由發(fā)揮的話題:Designafestival———創(chuàng)設(shè)新節(jié)日,包括節(jié)日的名字,日期,意義,象征物,慶?;顒拥?。讓他們四人為一小組,討論交流。這個任務(wù)激起學(xué)生說的興奮點,成員間用英語交流,并互相指正。此后,各個同學(xué)通過chatroom(聊天室)把自己的想法寫在上面,與其他組同學(xué)分享想法,并落實在筆頭。
(七)課后練習(xí),課堂延伸。網(wǎng)頁上我還為學(xué)生提供課外學(xué)習(xí)的板塊。他們可以點擊grammar按鈕,里面有本單元的的分析。他們也可以做self--test板塊的練習(xí).此外,學(xué)生還可以給老師寫e—mail,寫下自己的疑惑或建議,教師及時給予解答和反饋。
(八)作業(yè)布置,分層要求。必寫作業(yè)選擇一聽讀背默教材中的范文。選擇二:寫作:Myfavoritefestival彈性作業(yè):網(wǎng)上欣賞有關(guān)節(jié)日的歌曲或詩歌,并學(xué)唱或?qū)W頌一首。
二、案例簡析
在整個教學(xué)過程中,教師是教學(xué)的組織者、導(dǎo)航者、任務(wù)的布置者和情感的驅(qū)動者。在信息技術(shù)協(xié)作下,英語教學(xué)得以實現(xiàn)更深的層次化和最優(yōu)化。這樣的整合課旨在培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作探究、信息篩選等能力。借助信息技術(shù),課堂直觀形象,內(nèi)容涉及更多更廣,提高學(xué)生課堂積極性和參與度,提高英語表達(dá)能力,教學(xué)效果頗佳,并實現(xiàn)師生之間情感上的交流。此外,課外的延伸和分層,也體現(xiàn)了因材施教教學(xué)原則。
三、結(jié)論
對于接受特殊教育的學(xué)生來說,數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容比較難以掌握,將多媒體技術(shù)應(yīng)用其中,能夠?qū)?shù)學(xué)教學(xué)中涉及的圖形、關(guān)系圖等通過三維立體圖形直觀展示出來。多媒體技術(shù)在數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用,使得接受特殊教育的學(xué)生能夠迅速地消化抽象難懂的數(shù)學(xué)知識,增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使得教學(xué)效果顯著提升。
一、特殊教育數(shù)學(xué)教學(xué)中多媒體技術(shù)的應(yīng)用
1.充分利用多媒體,提升數(shù)形結(jié)合教學(xué)的精度
數(shù)學(xué)教學(xué)中,書本上的知識闡述得比較抽象,學(xué)生在固定的教學(xué)模式中,很容易產(chǎn)生厭煩感,因而對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)失去興趣。在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下,教師只是在黑板上進行圖形簡單繪制,該種形式在簡單的習(xí)題教學(xué)中效果比較顯著,但是在復(fù)雜的圖形教學(xué)中,難以體現(xiàn)出數(shù)學(xué)教學(xué)的直觀性。例如,在數(shù)學(xué)立體幾何教學(xué)中,接受特殊教育的學(xué)生由于生理或者是心理上與正常學(xué)生存在一定的差異性,面對立體幾何既抽象、又具體的知識難以理解。為了促進特殊教育,增加特殊學(xué)生的理解能力,教師要借助多媒體設(shè)備,在課堂上模擬空間圖形,對學(xué)生的思維進行引導(dǎo)。
2.應(yīng)用交互式白板
在特殊教育學(xué)校數(shù)學(xué)教學(xué)中,采用多媒體技術(shù),通過精密的電子圖案制作,來幫助學(xué)生理解立體數(shù)學(xué)問題。在新時期,新課程改革的背景下,數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)該與科技接軌,以科技信息技術(shù)為依托,實現(xiàn)科技化的數(shù)學(xué)教學(xué),幫助學(xué)生理解抽象的數(shù)學(xué)知識。其中電子交互白板為一種應(yīng)用率極高的多媒體技術(shù),在特殊教育中應(yīng)用效果顯著。交互式白板的繪畫功能是黑板所不具備的,在智能黑板下能夠直接繪畫,圖形豐富,顏色飽滿,教學(xué)內(nèi)容更加形象。教師可以利用交互白板中的繪畫功能,制作出本節(jié)課中所需要的圖形。
在幾何圖形教學(xué)中,傳統(tǒng)的黑板教學(xué)難以在短時間內(nèi)生動地向?qū)W生展示圖形的變換,但是交互式白板卻能夠完成教學(xué)。該種多媒體技術(shù)在數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用,一方面能增加課堂教學(xué)趣味性,另一方面能提升圖形的精度。在Active Ispire軟件中,能夠進行幾何圖形的轉(zhuǎn)換,圖形的尺寸、角度也可以變化。雖然該軟件的精確度不高,但是,在實際數(shù)學(xué)教學(xué)中能夠貼近學(xué)生生活實際,學(xué)生在實際操作時,能夠利用交互白板中虛擬的工具進行實驗操作。
3.多媒體技術(shù)在數(shù)學(xué)教學(xué)中與其他學(xué)科的融合
與傳統(tǒng)的教學(xué)方式相比,多媒體技術(shù)在特殊教育教學(xué)中的應(yīng)用教學(xué)效果顯著,在學(xué)生的接受方面效果也比較顯著。但是對于該教學(xué)技術(shù)的應(yīng)用,應(yīng)該掌握一定的度,教師在實際教學(xué)中,不能完全依賴多媒體,需要注重與其他學(xué)科之間的融合。在實際的教學(xué)活動開展中,需要吸取傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)的精華,在必要的教學(xué)環(huán)節(jié)中,應(yīng)用多媒體創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境。為了開展綜合性的特殊教育,避免教育出現(xiàn)偏頗,可以通過多媒體技術(shù)為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一定的教學(xué)情境,加入其他學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容。如在數(shù)學(xué)教學(xué)中以多媒體為背景,加入音樂教學(xué),既營造了教學(xué)氛圍,也促進了數(shù)學(xué)教學(xué)與其他科目之間的融合。
二、特殊教育數(shù)學(xué)教學(xué)中多媒體技術(shù)應(yīng)用的影響
第一,以簡潔的教學(xué)方式實現(xiàn)數(shù)學(xué)教學(xué)效果。由于接受特殊教育的學(xué)生,其身心存在著一定的缺陷,那么在對該類學(xué)生進行教學(xué)中,應(yīng)用多媒體技術(shù),能夠?qū)⑺麄冄壑性緩?fù)雜的圖形簡單化,避免這些復(fù)雜圖形對于學(xué)生思維的干擾。同時在多媒體技術(shù)的支持下,能夠在數(shù)學(xué)圖形分析中,幫助學(xué)生直接找到教學(xué)中的重點。
第二,以直接的教學(xué)方式實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。多媒體技術(shù)在數(shù)學(xué)教學(xué)中,最大的特點就是具有一定的靈活性,能夠?qū)⒔虒W(xué)中所需要的模型直觀地展示給學(xué)生,以數(shù)形結(jié)合的方式,變單一的敘述性知識轉(zhuǎn)化為圖形,就能夠?qū)⒅鲝淖兞恐g的關(guān)系直觀地展現(xiàn)給學(xué)生。
第三,以新穎的教學(xué)方式吸引學(xué)生的注意。多媒體教學(xué)形式新穎,能夠針對同一個問題,以創(chuàng)新性的圖形解答,能夠?qū)⒍嘣慕忸}思路帶給學(xué)生。數(shù)形結(jié)合的教學(xué)模式需要具有一定的創(chuàng)新性。創(chuàng)新是教學(xué)中的重點內(nèi)容,不僅能夠吸引新學(xué)生的注意力,同時還對學(xué)生發(fā)散思維培養(yǎng)具有積極的作用。
綜上所述,接受特殊教育的學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)上存在著一定的困難,接受能力比較低,教師教學(xué)活動難以開展。隨著科技的不斷發(fā)展,多媒體技術(shù)應(yīng)用到數(shù)學(xué)教學(xué)中,以簡潔的教學(xué)方式實現(xiàn)數(shù)學(xué)教學(xué)效果,以直接的教學(xué)方式實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo),以新穎的教學(xué)方式吸引學(xué)生注意力,將教學(xué)中所需要的模型直觀地展示給學(xué)生,促進了特殊教育數(shù)學(xué)教學(xué)的開展。
關(guān)鍵詞:圖像融合;醫(yī)學(xué)圖像;多模態(tài);小波變換
中圖分類號:TP301文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1009-3044(2011)09-2122-04
1 背景知識介紹
圖像融合是指綜合兩個或多個源圖像的信息,以獲取對同一場景的更為精確、全面和可靠的圖像描述。它將不同傳感器所采集到的關(guān)于同一目標(biāo)的多幅圖像,或同一傳感器在不同時間采集到的關(guān)于同一目標(biāo)的多幅圖像,經(jīng)過一定的圖像處理算法,提取各自的有用信息,生成一幅能夠更加有效地表示目標(biāo)信息的新圖像。從信息論的角度講,融合后的圖像將比組成它的各個子圖像具有更優(yōu)越的性能,綜合信息大于各部分信息之和,也就是說,融合的結(jié)果應(yīng)該比任何一個輸入信息源包含更多的有用信息[1]。
圖像融合通過多幅圖像間的冗余數(shù)據(jù)處理,提高圖像的可靠性;通過對多幅圖像間的處理,提高圖像的清晰度。與單一、孤立的原始圖像相比,經(jīng)融合得到的圖像更適合人或饑器的視覺特性,可以提供更多的目標(biāo)信息。比如,由于受到云、煙霧、照明環(huán)境以及傳感器固有特性等因素的影響,通過單一傳感器所獲得的圖像信息不足以用來對目標(biāo)和場景進行更好的檢測、分析和理解.將一些成像條件相同、鏡頭聚焦目標(biāo)不同的多個圖像,通過圖像融合技術(shù)處理可以得到一幅目標(biāo)清晰的融合圖像[2]。
圖像信息融合按信息抽象程度的不同(也對應(yīng)完成不同級別的功能)可分為3個從低到高的層次:像素級(原始數(shù)據(jù))融合、特征級(或目標(biāo)級)融合、決策級融合。
圖像融合從配準(zhǔn)的圖像出發(fā),經(jīng)過特征提取、屬性判決而得到融合結(jié)果。上述三個層次與圖像工程的三個層次有一定的對應(yīng)關(guān)系,在實際中要根據(jù)需要選擇和結(jié)合不同層次融合的特點,獲得全局最優(yōu)的效果。
多模態(tài)醫(yī)學(xué)圖像融合技術(shù)是20世紀(jì)90年代中期發(fā)展起來的一項高新技術(shù),也是當(dāng)前國內(nèi)外在醫(yī)學(xué)圖像處理與分析研究中的熱點之一。醫(yī)學(xué)圖像融合則是指對醫(yī)學(xué)影像信息如CT、MRI、SPECT和PET所得的圖像,利用計算機技術(shù)將它們綜合在一起,實現(xiàn)多信息可視化,對各種醫(yī)學(xué)影像起到取長補短的作用。
2 多模醫(yī)學(xué)圖像融合技術(shù)
2.1 多模醫(yī)學(xué)圖像融合的主要步驟
多模醫(yī)學(xué)圖像的融合是建立在兩種或多種不同模態(tài)醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)基礎(chǔ)之上的,它可歸納為三步,如圖1所示。
第一步是預(yù)處理。對獲取的兩種或多種圖像數(shù)據(jù)分別進行去噪、增強以及分割圖像特征的提取等處理,統(tǒng)一兩種數(shù)據(jù)格式、圖像大小和分辨率,對序列斷層圖像做三維重建和顯示;第二步是配準(zhǔn)。配準(zhǔn)是指對圖像尋求一種或一系列空間變換,使它與另一圖像上的對應(yīng)點達(dá)到空間上的一致。配準(zhǔn)主要解決的問題是兩幅圖像之間的幾何位置差別,包括平移、旋轉(zhuǎn)和比例縮放等基于對特征空間、相似性準(zhǔn)則和搜索策略的不同選擇,配準(zhǔn)方法可分為基于全局域準(zhǔn)則的方法、頻域傅立葉法、基于特征的匹配法和基于彈性模型的匹配法;第三步是融合。圖像在空間域配準(zhǔn)后便可選擇不同的融合算子和融合規(guī)則進行融合。本文主要討論第三步融合,以下介紹的各種融合技術(shù)都是在配準(zhǔn)之后的基礎(chǔ)上進行的。
2.2 醫(yī)學(xué)圖像融合算法
目前常用的醫(yī)學(xué)圖像融合技術(shù)包括:加權(quán)平均法、多分辨金字塔法、小波變換法、基于假彩色技術(shù)的融合算法及基于調(diào)制技術(shù)的融合算法等。下面就其中幾種方法作進一步的說明,由于基于小波變換的方法在圖像融合技術(shù)中的重要性,將在下一節(jié)詳細(xì)介紹。
2.2.1 簡單圖像融合方法
像素灰度值極大(小)法:設(shè)g1(x, y), g2(x, y)為兩幅輸人圖像,f(x, y)是融合圖像。則像素灰度值極大法為f(x, y) = max{g1(x, y), g2(x, y)}
此方法只需要對兩幅配準(zhǔn)圖像取對應(yīng)點的極大值即可。像素灰度值極小法思想相同,只須取原圖像對應(yīng)點的極小值即可。這些方法簡單,效果一般,應(yīng)用有限。
加權(quán)平均法:加權(quán)平均法同是一種最簡單的多幅圖像融合方法,也就是對多幅圖像的對應(yīng)象素點進行加權(quán)處理。這種方法的優(yōu)點是簡單直觀,適合實時處理,但實現(xiàn)效果及效率較差,其難點主要在于如何選擇權(quán)重系數(shù)。
基于圖像分割的融合方法:這種方法是以一幅待融合的圖像為基準(zhǔn),從另一幅圖像中分割出感興趣的部分(通常是病灶),然后對兩幅圖像進行配準(zhǔn),建立空間映射關(guān)系,將一幅圖像上的特征映射到另一幅圖像上。比如我們可以利用CT圖像空間分辨率好的特性,以它為基準(zhǔn),再利用MRI圖像對軟組織成像清晰的特性,從中分割出病灶,經(jīng)過配準(zhǔn)、融合得到新圖像。該方法的特點是圖像的融合效果好,難點在于如何自動準(zhǔn)確地分割出ROI。醫(yī)學(xué)圖像由于其對比度低、細(xì)節(jié)豐富、邊緣模糊等特點,分割更為困難。常用的邊緣檢測算子有Roberts、Sobel、Canny等。其中Canny算子因其有良好的信噪比而使用較多。文獻[7]提出一種用改進的Canny算子對病灶輪廓提取的方法。此外,我們還可以使用小波或神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等智能方法進行病灶特征的提取。
2.2.2 多分辨金字塔形分解融合法
這是一種多尺度、多分辨率的圖像融合方法,其融合過程是在不同尺度、不同空間分辨率、不同分解層次上進行的。高斯金字塔、拉普拉斯金字塔、梯度金字塔、比率低通金字塔及形態(tài)學(xué)金字塔被統(tǒng)稱為多分辨金字塔。多分辨金字塔方法是目前較為常用的圖像融合方法。在這類算法中,原圖像不斷地被濾波,形成一個塔狀結(jié)構(gòu)。在塔的每一層都用一種算法對這一層的數(shù)據(jù)進行融合,從而得到一個合成的塔式結(jié)構(gòu)。然后對合成的塔式結(jié)構(gòu)進行重構(gòu),最后得到合成的圖像,合成圖像包含了原圖像的所有重要信息。
2.2.3 智能圖像融合
2.2.3.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法
自1986年BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型誕生以來,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在各種領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)適合于非線性建模,具有自學(xué)習(xí)、自組織、自適應(yīng)能力。在進行圖像融合時,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過訓(xùn)練后把每一幅圖像的像素點分割成幾類,使每幅圖像的像素都有一個隸屬度函數(shù)矢量組,通過對其提取特征,將其特征表示作為輸人來參加融合。文獻[11]給出一種自組織特征映射(SOFM)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)融合算法,文獻[12]是一種基于知識的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(KBNNF)融合算法。
2.2.3.2 演化方法
演化方法模擬自然界生物演化過程,具有自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)和魯棒性強等特點。另外,演化計算對于刻畫問題特性的條件要求較少,效率高且易于操作,目前已廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域中。文獻[13]給出了基于進化策略和HIS變換的圖像融合方法,其效果優(yōu)于傳統(tǒng)算法。
2.3 基于小波變換的圖像融合算法
2.3.1 圖像的二維小波分解
圖像是二維離散信號,對它的分析和處理需要使用離散二維小波變換。Mallat提出了小波變換的快速分解與重構(gòu)算法,利用兩個一維濾波器實現(xiàn)對二維圖像的快速小波分解,再利用兩個一維重構(gòu)濾波器實現(xiàn)圖像的重構(gòu)。
二維小波分解和重構(gòu)各使用一組濾波器,分解使用一維分解低通濾波器L和高通濾波器H;重構(gòu)使用一維重構(gòu)低通濾波器L'和高通濾波器H'。在分解階段,首先使用低通濾波器L和高通濾波器H對圖像的每一行進行濾波得到兩組矩陣系數(shù)。然后,使用低通濾波器和高通濾波器對兩組系數(shù)矩陣的每一列濾波。這樣,1副圖像經(jīng)過第1級小波分解,產(chǎn)生4副子圖像LL、LH、HL和HH。3幅細(xì)節(jié)子圖像LH、HL和HH分別包含原圖像在水平、垂直和對角線3個方向上的高頻信息,而近似子圖像LL是原圖像低通濾波版本。另外,這副子圖像還是下一級分解的輸入。因此,一幅圖像經(jīng)過N級小波分解產(chǎn)生3N+1副子圖像。在同一分解級上的子圖像尺寸相同。合成運算首先對子圖像的每一列使用低通濾波器L'和高通濾波器H'濾波,然后對得到的圖像的每一行濾波。
圖像經(jīng)二維分解之后,分別得到圖像的低頻分量、水平高頻分量、垂直高頻分量和對角方向的高頻分量,下圖是圖像經(jīng)三層小波分解的結(jié)果。
上述過程即金宇塔形小波分析,另外對圖像的分解還有樹狀小波分析、多小波分析、提升小波分析,它們較之于金宇塔形小波分析,具有更多優(yōu)點,在試驗中能夠獲得更好的效果?,F(xiàn)今大部分對小波圖像融合的研究重點一般集中在兩方面:一是使用不同的小波基函數(shù)和不同的小波分析方法;二是后面討論的在進行系數(shù)融合過程中對融合策略的改進及融合算子的選擇研究。
2.3.2 基于小波變換的圖像融合過程
基于小波變換的圖像融合,就是將待融合的原始圖像經(jīng)過特定的小波變換得到小波圖像序列,在不同的特征域(如高頻和低頻圖像)上的圖像序列采用不同的融合規(guī)則進行融合以得到小波圖像序列,最后將融合后的小波圖像序列經(jīng)過小波逆變換(重構(gòu)),得到多傳感器圖像的融合圖像?;谛〔ㄗ儞Q的圖像融合過程(如圖3所示)。
兩幅圖像融合的基本步驟如下:
1) 對A、B兩幅圖像分別進行小波變換,建立各待融合圖像的小波金子塔圖像序列;
2) 分別使用不同的融合算子作用于各個分解層的不同高頻子圖像以及最高層的低頻子圖像,從而得到融合后的小波金子塔圖像序列;
3) 對各分解層進行小波反變換,最終所得到的圖像就是融合圖像。
2.3.3 基于小波變換的融合規(guī)則
基于小波變換進行圖像融合的關(guān)鍵是系數(shù)組合,即為獲得質(zhì)量盡可能好的融合圖像,以適當(dāng)?shù)姆绞胶喜⑾禂?shù)的過程.合并系數(shù)的方式稱為融合法(Fusion Rule).融合法則由活動水平測度(Activity-Level Measurement)、系數(shù)分組方法(coefficient Grouping Method)和系數(shù)組合方法(Coefficient Combining Method)組成,對這三者的不同選擇形成不同的融合法則[17]。
目前小波域的融合規(guī)則主要分為兩種:基于單個像素的和基于區(qū)域特征的融合規(guī)則。前者主要包括:(1)小波系數(shù)的直接替換或追加;(2)最大值選取;(3)加權(quán)平均等。后者主要包括:(1)基于梯度的方法;(2)基于局域方差的方法;(3)基于局域能量的方法等。
基于像素的融合規(guī)則在融合處理時表現(xiàn)出對邊緣的高度敏感性,使得在預(yù)處理時要求圖像是嚴(yán)格對準(zhǔn)的,否則處理結(jié)果將不盡人意,這就加大了預(yù)處理的難度?;趨^(qū)域的融合規(guī)則由于考慮了與相鄰像素間的相關(guān)性,降低了對邊緣的敏感性[18],所以具有更加廣泛的適用性。
2.4 不同融合算法的評估
由于圖像融合技術(shù)所面向的研究對象的多樣性和復(fù)雜性,至今尚未找到普適的參量能對所有的圖像融合結(jié)果作標(biāo)準(zhǔn)量測。不同融合方法的結(jié)果,可用目視判別:優(yōu)點是直接、簡單,可直接根據(jù)圖像處理前后的對比做出定性評價,缺點是主觀性較強。
為了進一步客觀定量評價融合效果,從融合圖像包含的信息進行分析,對不同類的圖像融合結(jié)果所采用的定量評價參量有熵、交叉熵、平均梯度、標(biāo)準(zhǔn)偏差、光譜扭曲程度、互信息量等,且不同的文獻資料對這些參量的具體定義存在差異。下面介紹幾種常見的定量評價指標(biāo)。
1) 信息熵
圖像的熵值是衡量圖像信息豐富程度的一個重要指標(biāo).融合前后的圖像其信息量必然會發(fā)生變化,計算信息熵可以客觀地評價圖像在融合前后信息量的變化。根據(jù)Shannon信息論的原理,一幅圖像的信息熵為。
在某種程度上可以認(rèn)為,如果融合圖像的熵越大,表示融合圖像的信息量越大,融合圖像所含的信息越豐富,融合質(zhì)量越好。
2) 交叉熵
交叉熵(Cross entropy)亦稱相對熵(Relative entropy),交叉熵直接反映了兩幅圖像對應(yīng)像素的差異,可用來度量兩幅圖像間的差異,確定各種融合效果的優(yōu)劣。交叉熵越小,說明融合后圖像與標(biāo)準(zhǔn)參考圖像問的差異越小,即融合效果越好。若標(biāo)準(zhǔn)參考圖像為尺、融合后圖像為F,則參考圖像尺與融合圖像F的交叉熵為:,式中pRi表示參考圖像尺中灰度級i出現(xiàn)的相對頻率;pFi表示融合圖像F中灰度級i出現(xiàn)的相對頻率。
3) 平均梯度值
平均梯度是敏感反映圖像對微小細(xì)節(jié)反差和紋理變化特征表達(dá)的能力,同時也反映了圖像的清晰度,一般平均梯度越大,圖像層次越多,融合后圖像紋理越清晰,融合達(dá)到了提高空間分辨率的目的。
這里,M和N分別是圖像的行數(shù)與列數(shù)。
Ix=g(i+1,j) - g(i,j)
Iy=g(i,j+1) - g(i,j)
式中g(shù)(i,j)為(i,j)像素點的灰度值。
3 醫(yī)學(xué)圖像融合技術(shù)的應(yīng)用
作為當(dāng)今醫(yī)學(xué)影像技術(shù)研究中的熱點問題之一,多模態(tài)醫(yī)學(xué)影像融合技術(shù)的研究及其研究成果,對臨床治療有著重要的意義。醫(yī)學(xué)圖像融合經(jīng)過近些年的研究,已經(jīng)應(yīng)用在影像診斷、臨床治療中,國外已經(jīng)有了產(chǎn)品化的融合軟件系統(tǒng)。
3.1 圖像融合在顱腦成像的應(yīng)用
由于腦組織有顱骨的限制與界定,相對較為固定,容易確定標(biāo)志進行準(zhǔn)確配準(zhǔn)。目前,臨床主要進行顱腦的圖像融合。融合圖像精確定位顱內(nèi)病變,提高診斷準(zhǔn)確性:形態(tài)學(xué)成像與功能成像的圖像融合,可精確定位功能圖像所示異常改變區(qū),提高診斷的準(zhǔn)確性。丁里等研究認(rèn)為,SPECT與MRI融合可精確判斷rCBF減少的范圍及部位,為腦變性疾病和腦血管病的診斷提供標(biāo)準(zhǔn)化方法。例如:融合圖像可精確確定腦變性疾病rCBF減少及消失區(qū),尤其當(dāng)其位于額葉、顳頂枕交界等與神經(jīng)心理功能有關(guān)區(qū)域時,融合圖像研究結(jié)構(gòu)和功能改變與臨床神經(jīng)心理改變之問關(guān)系更佳。
原發(fā)癲癇病灶的準(zhǔn)確定位一直是困擾影像界的一大難題,許多學(xué)者利用融合技術(shù)對此做出了富有成效的探索。例如:于發(fā)作期和發(fā)作間期,對癲癇患者分別進行SPECT檢查,將二者的圖像相減,再分別與MRI圖像融合,可使功能損傷的解剖學(xué)標(biāo)記更準(zhǔn)確,以SPECT所示的局部腦血流定位大腦新皮質(zhì)的癲癇灶進行準(zhǔn)確定位,從而為立體定向外科手術(shù)提供重要依據(jù)。
3.2圖像融合在體部成像的應(yīng)用
感興趣區(qū)在圖像采集中無變形和失真是圖像融合的前提。由于多數(shù)體部臟器的形狀不規(guī)則,又易受呼吸運動影響,較難做到準(zhǔn)確匹配,故圖像融合應(yīng)用于體部成像的報道還比較少,主要從受呼吸運動影響相對較小的頸部和盆腔開展研究工作,但是對受呼吸運動影響較大的肝、胰和肺等臟器也嘗試進行融合。Magnani等證實,CT/PET對非小細(xì)胞肺癌侵犯縱隔淋巴結(jié)的分期診斷,融合圖像比單純應(yīng)用CT或PET更為準(zhǔn)確。
4 多模醫(yī)學(xué)圖像融合技術(shù)的最新進展與前景
4.1 圖像融合技術(shù)新進展
在圖像融合技術(shù)研究中,不斷有新的方法出現(xiàn)。像素級圖像融合的最新進展[22],主要有圖像融合理論框架、實時融合系統(tǒng)集成、統(tǒng)計學(xué)方法、新的圖像分解方法、神經(jīng)視覺生理學(xué)方法圖像融合與圖像處理算法的互相結(jié)合、基于成像物理模型的融合方法、自適應(yīng)優(yōu)化圖像融合研究、基于圖像融合的目標(biāo)識別和跟蹤算法研究等。
其中新的分解方法有:
1) 矩陣分解法:文獻[23]認(rèn)為從不同傳感器獲取的圖像,可以看作是融合圖像乘以不同的權(quán)重,故可以使用非負(fù)矩陣分解技術(shù)來進行圖像融合。
2) 易操縱金字塔分解:易操縱金字塔是一種多尺度、多方向、并具有自轉(zhuǎn)換能力的圖像分解方法,它把圖像分解成不同尺度、多方向。與小波變換不同,它不止三個方向的子帶系列,不僅保持了緊支集正交小波的特點,而且具有平移不變性及方向可操縱等優(yōu)點。使用基于拉普拉斯變換、小波變換的融合方法,即使待融合的圖像間存在較小的配準(zhǔn)誤差,也會引起融合圖像的嚴(yán)重退化,出現(xiàn)雙邊緣以及虛假成分,而基于易操縱金字塔的融合方法能夠克服這些缺點。
3)Hermite變換:由于Hermite變換基于高斯梯度算子,所以對圖像融合來說,具有更好的圖像表示模型。
4.2 醫(yī)學(xué)圖像融合技術(shù)難點與存在的問題
醫(yī)學(xué)圖像融合技術(shù)難點與存在的問題目前,醫(yī)學(xué)圖像融合技術(shù)中還存在許多困難與不足。首先,基本的理論框架和有效的廣義融合模型尚未形成。以至現(xiàn)有的技術(shù)方法還只是針對具體病癥、具體問題發(fā)揮作用,通用性相對較弱。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、空間與時間特性等差異大,因此研究穩(wěn)定且精度較高的全自動醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)與融合方法是圖像融合技術(shù)的難點之一;最后,缺乏能夠客觀評價不同方法融合方法融合效果優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn),通常用目測的方法比較融合效果,有時還需要利用到醫(yī)生的經(jīng)驗。
4.3 醫(yī)學(xué)圖像融合技術(shù)的研究前景
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與方向[25]。目前,圖像融合主要應(yīng)用于體層成像。隨融合技術(shù)不斷進步,其在非體層成像方法(例如:x線平片、超聲等二維圖像)的應(yīng)用逐漸增多,并具有較高的臨床價值。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重點。另外,在醫(yī)學(xué)圖像的壓縮、計算機輔助科學(xué)、圖像存檔及通信系統(tǒng)、遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)等方面,圖像融合技術(shù),都有巨大的發(fā)展空間。
綜上所述,醫(yī)學(xué)圖像融合可綜合各種影像學(xué)技術(shù)的優(yōu)勢,提供豐富信息,對疾病的診斷、治療、判斷預(yù)后和觀察療效均有重要意義。醫(yī)學(xué)圖像融合研究雖起步較晚,但發(fā)展很快,各個學(xué)科間的交叉滲透是發(fā)展的趨勢。我們有理由相信,隨著研究的不斷深人和技術(shù)的不斷成熟,醫(yī)學(xué)圖像融合技術(shù)一定會得到越來越廣泛的應(yīng)用。隨著該技術(shù)的不斷完善,圖像融合可能成為臨床常規(guī)應(yīng)用的方法之一。
5 結(jié)束語
近十幾年來,圖像融合技術(shù)雖然得到了快速發(fā)展,并在很多領(lǐng)域得到成功應(yīng)用,但是由于其自身理論仍然不夠成熟,因此仍在不斷發(fā)展和完善中。其中存在的主要問題有:1) 缺乏完備、系統(tǒng)的理論。目前,對數(shù)據(jù)融合的方法研究尚處于初步階段,許多新技術(shù)如人工智能、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊理論等在數(shù)據(jù)融合方面的應(yīng)用研究還處于初級階段。目前為止還沒有出現(xiàn)一整套完備、系統(tǒng)的理論來推動該領(lǐng)域的發(fā)展。此外,還需要研究建立相應(yīng)的融合標(biāo)準(zhǔn)和評價方法。2) 快速實時算法。由于圖像的特殊性,在設(shè)計圖像融合算法時一定要考慮到計算速度和所需的存儲量,如何得到實時、可靠、穩(wěn)定、實用的融合算法和硬件電路是目前的一個研究熱點。3) 對于像素級融合而言,作為一個廣義上的圖像預(yù)處理,對目標(biāo)探測識別的貢獻很有限,而且應(yīng)用也很受限。要想從圖像融合中獲得目標(biāo)的更多信息,就需要特征級融合乃至決策級融合。而研究特征級和決策級圖像信息融合的文獻沒有研究像素級融合問題的文獻多,這是一個具有挑戰(zhàn)性的重要研究領(lǐng)域,圖像序列以及視頻信息的融合問題也是非常有意義的研究課題。
小波變換用于圖像融合有不少優(yōu)點:圖像經(jīng)小波分解后,不同分辨率的細(xì)節(jié)信息互不相關(guān),這樣可以將不同頻率范圍內(nèi)的信號分別組合,產(chǎn)生多種具有不同特征的融合圖像;圖像在不同分辨率水平上的能量和噪聲不會互相干擾;融合圖像的塊狀偽影亦容易消除。圖4為使用Dabechies小波進行分解并進行融合的例子。
基于小波變換圖像融合的優(yōu)點,小波變換在醫(yī)學(xué)圖像融合中的應(yīng)用已經(jīng)受到大家的普遍重視,是融合研究的一個新熱點,而且目前多分辨小波分析技術(shù)已經(jīng)成為多分辨圖像融合的一種主流技術(shù)。由于小波分解的快速算法能實現(xiàn)圖像的實時融合,我們相信采用基于小波分析的醫(yī)學(xué)圖像融合方法具有廣闊的應(yīng)用前景。
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教育技術(shù)是通過創(chuàng)造、使用、管理適當(dāng)?shù)募夹g(shù)性的過程和資源,以促進學(xué)習(xí)和提高績效的研究與符合倫理道德的實踐。1990年出版的《教育大辭典》,把教育技術(shù)視為“人類在教育活動中所采術(shù)手段的總和,包括物化形態(tài)的技術(shù)和智能形態(tài)的技術(shù)兩大類”。1994年美國教育傳播與技術(shù)協(xié)會將教育技術(shù)定義為:“教育技術(shù)是為了促進學(xué)生的學(xué)習(xí),對有關(guān)的學(xué)習(xí)過程與學(xué)習(xí)資源進行設(shè)計、開發(fā)、利用、管理和評價的理論與實踐”。
現(xiàn)代教育技術(shù)以計算機為核心的信息技術(shù)在教育教學(xué)中的理論與技術(shù),運用現(xiàn)代教育理論和技術(shù),通過對教學(xué)過程和資源的設(shè)計、開發(fā)、應(yīng)用、管理和評價,以實現(xiàn)教學(xué)現(xiàn)代化的理論與實踐。
二、淺析小學(xué)語文教育
語文是一個綜合性很強的學(xué)科,語文的學(xué)習(xí)是其他學(xué)科學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。在學(xué)習(xí)語文的過程中凸顯了教育的隱形作用,對其他很多學(xué)科都起著潛移默化的作用。小學(xué)語文教育是整個義務(wù)教育階段最重要的組成部分,它的重要性是任何一個教育階段都無法替代的。
一位教育家曾經(jīng)說過,數(shù)學(xué)是所有科學(xué)的基礎(chǔ),而語文則是這個基礎(chǔ)的基礎(chǔ)。在九年制義務(wù)教育早已推廣的今天,我認(rèn)為小學(xué)語文更是學(xué)習(xí)基礎(chǔ)之根。小學(xué)生的頭腦幾乎還處在知識空白階段,語文教育此時的任務(wù)就是傳授基本知識,教會他們思維,讓他們接受正確的價值觀、人生觀。
三、現(xiàn)代教育技術(shù)對小學(xué)語文教育的影響
下面本文從對課堂的影響、教師的影響、學(xué)生的影響三個方面淺析現(xiàn)代教育技術(shù)對小學(xué)語文教育的影響。
1.對課堂的影響。課堂是學(xué)生學(xué)習(xí)的場所。教師會在上課時,教導(dǎo)學(xué)生去學(xué)習(xí)。傳統(tǒng)的上課方式就是用粉筆板書,老師也會帶領(lǐng)大家讀課文,但相對來說還是很枯燥?,F(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展帶來了多媒體與網(wǎng)絡(luò)化的教育應(yīng)用的迅速成長。在課堂上運用基于網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)教學(xué)不僅可以使教學(xué)內(nèi)容豐富化、時尚化、直觀化,而且能夠增加學(xué)生的求知欲望和學(xué)習(xí)興趣。
在小學(xué)語文課上有很多關(guān)于自然、人文風(fēng)景的課文,比如人教版小學(xué)語文教材第二冊的《草》、《春風(fēng)吹》、《浪花》,第三冊的《梅花》、《江雪》、《秋天》、《清清的溪水》、《初冬》、《看雪》,第四冊的《詠柳》、《春雨》、《葡萄溝》、《難忘的潑水節(jié)》、《看月食》,第五冊的《美麗的小興安嶺》,第六冊的《趙州橋》、《參觀人民大會堂》,第七冊的《觀潮》,第八冊《圓明園的毀滅》,第九冊《海上日出》、《夕照》、《迷人的張家界》,第十冊的《白楊》、《黃河象》,第十一冊的《桂林山水》、《林?!返鹊?,我們可以在課堂上充分利用互聯(lián)網(wǎng)的搜索功能給學(xué)生們自發(fā)的尋找素材的機會,通過課堂的多媒體教學(xué)播出視頻、音頻、圖畫等。這樣小學(xué)語文課將變得生動有趣,同時加強了師生的互動性,而且也提高課堂的教學(xué)質(zhì)量。
2. 對教師的影響。在柳海民主編的《教育學(xué)原理》中指出“教師在教學(xué)過程中起主導(dǎo)作用”。雖然現(xiàn)代是“以學(xué)生為中心”的教育,但在這樣的教學(xué)理念下更加突出了教師角色的重要性。在小學(xué)語文教育的課堂上教師的作用主要表現(xiàn)在引導(dǎo)學(xué)生豐富語言的積累,培養(yǎng)語感,發(fā)展思維,初步掌握學(xué)習(xí)語文的基本方法,養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,使他們具有適應(yīng)實際需要的識字寫字能力、閱讀能力、寫作能力、口語交際能力,正確地理解和運用祖國語文。同時,教師要使學(xué)生通過語文課程優(yōu)秀文化的熏陶感染,提高學(xué)生的思想道德修養(yǎng)和審美情趣,使他們逐步形成良好的個性和健全的人格,促進德、智、體、美諸方面的和諧發(fā)展。
在現(xiàn)代教育技術(shù)的沖擊下,為了能夠更好的進行講授課程,也為了能夠更大程度地提高小學(xué)語文的教學(xué)質(zhì)量,迫使我們的小學(xué)語文教師必須能夠熟練操作現(xiàn)代教育工具,如網(wǎng)絡(luò)計算機、多媒體設(shè)備等。小學(xué)語文教師跟上了教育技術(shù)的進步,一方面通過學(xué)習(xí)現(xiàn)代教育技術(shù)提高了自己的綜合素質(zhì),另一方面小學(xué)語文教師通過現(xiàn)代教育技術(shù)接觸新事物為自己的授課內(nèi)容增添了豐富的資源,授課內(nèi)容也變得妙趣橫生。
3. 對學(xué)生的影響。在傳統(tǒng)教育中,教師是主體,是中心。現(xiàn)代教育技術(shù)是“以學(xué)生為中心”的教育。
小學(xué)生活潑好動,注意力較差,思維中具體形象的成分占優(yōu)勢,概括水平的發(fā)展處于概括事物的直觀的、具體形象的外部特征或?qū)傩缘闹庇^形象水平階段。小學(xué)語文課是一門內(nèi)容豐富、知識寬廣的學(xué)科,而且需要學(xué)生記的內(nèi)容相當(dāng)豐富。在現(xiàn)代教育技術(shù)引進小學(xué)語文課堂的情況下,學(xué)生可以主動的參與到學(xué)習(xí)當(dāng)中,更具有操作性。現(xiàn)代教育技術(shù)的運用使學(xué)生們可以更具體的、動態(tài)的、直觀的學(xué)習(xí)小學(xué)語文的知識。通過增加學(xué)生的求知欲望和學(xué)習(xí)興趣極大的提高了學(xué)生的記憶內(nèi)容,依靠現(xiàn)代教育技術(shù)手段,既提高了學(xué)生們在小學(xué)語文課堂上的學(xué)習(xí)的效率,又讓他們體驗到學(xué)習(xí)的樂趣。
【注釋】
[1]郭瓊.現(xiàn)代教育技術(shù)[M].北京:人民郵電出版社,2012.6.
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