核工程与核技术专业开设辐射成像课程的教学探索

核工程与核技术专业开设辐射成像课程的教学探索

田丽霞，戴朝成,尚雷敏

(东华理工大学，江西 南昌 330013)

摘要：针对核医学的迅猛发展对放疗物理师人才需求现状，结合核工程与核技术的专业特点，探讨在该专业中开设辐射成像课程的必要性，并在教学内容和方法等方面进行教学探索。通过这两年的教学实践，已经取得了一定的成效。

关键词：辐射成像;教学内容;教学方法

收稿日期：2014-12-11

作者简介：田丽霞(1981—),女，河北石家庄人，讲师，博士，主要从事核技术及辐射防护研究。

中图分类号：G642.0文献标识码：A

田丽霞， 戴朝成, 尚雷敏.核工程与核技术专业开设辐射成像课程的教学探索[J].东华理工大学学报：社会科学版，2015，34(3)：277-279.

Tian Li-xia, Dai Chao-cheng, Shang Lei-min.The exploration on radiation imaging curriculum in nuclear engineering and technology [J].Journal of East China Institute of Technology(Social Science)，2015，34(3)：277-279.

《辐射成像》是利用与辐射有关的物理量在被测对象中的衰减规律或分布情况，获得物体内部的详尽信息，通过电子计算机对这些信息作快速处理，最终重建被测物体的内部图像，它是核物理学与现代图像理论相结合的产物。辐射成像技术在医学诊断、工业无损检测、安全检查等方面都已经得到了广泛的应用，已经成为21世纪发展最快的检测和诊断技术手段之一[1,2]。但是，辐射成像技术在快速发展的同时，也对相应的专业人员提出了更高的要求，特别是近年来核医学的迅猛发展，对从事放射性工作人才的需求也越来越旺盛。为了适应就业形势的需求，东华理工大学核工程与地球物理学院结合核工程与核技术的专业特点，在大四阶段设置了辐射成像专业方向，通过这两年的教学实践，已经取得了一定的成效。

1核医学的发展对放疗物理师人才需求现状

近年来资料显示，我国癌症发病率呈持续上升趋势，并呈现年轻化趋势，其中大约70%的癌症病人在治疗癌症的过程中需要用放射治疗，约有40%的癌症可以用放疗根治，因此，放疗已成为治疗恶性肿瘤的主要手段之一[3]。而放疗物理师是放疗过程中的非常重要的成员，特别是近年来随着肿瘤放射治疗设备和技术的飞速发展，物理师在保证辐射安全，提高治疗技术水平，为患者提供高质量服务等方面所起的作用也越来越重要。在欧美国家医院里的肿瘤放疗科，物理师作为一个职业已有很长的历史，从事物理师职业的人数也由于设备和精确放疗技术的发展不断增加，同时所担负的责任也越来越重。而在我国，接受放射治疗的肿瘤患者仅占需要接受放疗人数的30%左右，主要原因有两点：一是放疗设备不足。二是专业的放疗物理师非常短缺。放疗物理师不仅需要具备核技术及核物理方面的专业知识，同时还要求掌握放疗技术及其原理，熟悉一系列放射治疗设备并能全面开发该设备的各种功能。此外，物理师还负有培训本单位的剂量师和治疗师在核物理方面的知识的责任[3-5]。

而东华理工大学核工程与核技术专业具有核科学与技术特色，以服务国防和地方经济建设为宗旨，旨在培养工业、农业、国防、医学等学科工作的应用型人才。因此，针对学校核工程与核技术专业的专业特点及目前放射物理师技术人才亟缺的现状，在原有课程的基础上，增设《辐射成像》课程，使学生将所学的核物理知识和现代图像理论紧密结合，熟悉现代的放射性诊断和治疗技术及相应的医学设备，掌握其原理并二次开发，从而增强学生的专业实践和创新能力，是非常有必要的。

2辐射成像课程建设的目标与思路

2.1　 建设目标

以学校核专业特色大平台为基础，充分利用学校在核类人才培养方面的优势，借助核工程与核技术专业的卓越工程师培养计划，着力提升学生的核专业素养，着力培养学生的专业实践能力和创新能力。

2.2　建设思路

《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》明确提出“适应国家和区域经济社会发展需要，建立动态调整机制，不断优化高等教育结构。优化学科专业、类型、层次结构，促进多学科交叉和融合。重点扩大应用型、复合型、技能型人才培养规模。”因此，根据目前的社会发展对放疗物理师的迫切需求，制定相应的课程计划和课程标准，选定适合本专业的教材，通过课堂授课和课外参观实习相结合的办法把课程相关的内容传授给学生，并通过教学评价，教师评价和学生评价，对课程的教学效果进行修正和完善。

3教学内容及方法

《辐射成像》是核工程与核技术专业的一门主要选修课。通过本课程的学习，使学生掌握目前常用的几种核医学成像及诊断技术的原理及特点，熟悉常用的放射诊断及治疗医学设备，理解辐射成像系统中常见的几种图像重建算法、图像后处理等方面的内容，为将来的实际工作打下理论基础。

3.1　教学内容

针对学校核工程与核技术专业特点及前序课程的安排，《辐射成像》教学内容主要由X射线成像的物理学基础、常见的核医学成像方法、常见的医用加速器简介三大部分内容，知识模块如图1所示。

图1　辐射成像核心知识结构框图

由于市面上目前没有专门《辐射成像》教材，因此我们根据该课程核心知识体系，课堂教材选用高上凯编著的由清华大学出版社出版的《医学成像系统》教材，该教材的知识脉络和《辐射成像》课程要求一致，非常适合核工程与核技术专业的本科生学习[1]。

3.2　 教学方法与手段

《辐射成像》课程开设于第七学期，学生在开课前已经系统地学习了核工程与核技术专业前期的基础课程，如《原子核物理》《辐射剂量与防护》《核技术及应用》《核辐射测量原理》等，使得课程能够顺利开展。但《辐射成像》课程涉及的知识点比较零散和广泛，且该门课程有很强的实用性，学生学习起来有一定的难度，因此我们结合实际应用对课程体系及进度进行合理的安排。

3.2.1对重点和难点内容进行分析讨论

由于该课程主要让学生在有限的学时里对课程的核心知识有更深入的了解，比如前序课程里已经强调过关于X射线的知识，这里就在原来的基础上强调在医学方面的应用；对于成像系统如CR拍片，X-TV成像，DDR成像的结构及原理，以及现代的CT技术，核磁共振技术，学生接触的很少，即使偶尔在医院接触过，也只是局限于外观，对其内部结构及原理并不熟悉，因此，针对这种情况，一方面我们在教学中会结合大量的实际图片来辅助教学，使学生有个直观的印象，例如通过展示不同部位的CR图像，使学生熟悉拍片的原理和局限性，将CT图像与磁共振图像进行对比，方便学生理解两种成像方法的优缺点。另一方面，将学生分成若干个兴趣小组，对重要知识点进行分组讨论，教师从旁指导，既活跃了课堂气氛，又利于学生对所学知识的消化和理解，提高了教学效果。

3.2.2开展视频化教学

《辐射成像》课程涵盖的知识实用性非常强，学生从未亲身接触过相关内容，此外，由于专业人数较多，实地去医院参观实习不太可行，为此，采取一种折衷的办法，教师在课程讲解中引入视频、动画等多媒体教学手段，大大提高了直观性教学的比重，如可由本专业教师及学生代表去相关医院的放疗科室拍摄一些相关的教学记录片，邀请医院的专业人员现场操作讲解，结合本专业的特点，提出一些针对性的问题，同时还可以跟踪某些病人的具体案例，并将难以理解的内容以动画的形式形象地展示出来，使学生加深对该门课程的具体应用的理解，为以后走向工作岗位打下基础。

3.2.3充分发挥网络教学平台的优势，创建网络课程

在传统课程授课的基础上，依托学校网络教学平台，根据教学计划及课程要求，建立了《辐射成像》网络课程。学生课后可以随时登陆网络教学平台查询与课程相关的课件、教案，以及教学视频录像等，从而巩固和加深对所学知识的理解。网络教学的建立，推动了课程信息化的步伐，充分调动了学生的学习能动性和积极性。

3.2.4建立多层次的考核机制

鉴于该门课程的特点，我们在采用传统的期末考试形式的基础上，采用多层次考核方式，着重提高学生对知识的理解和运用，如课程教学过程中的分组讨论结果可以让学生通过PPT的形式展示出来，教师对其进行评分等等。

同时，为促进课程的良性发展，实时地进行教学效果评价是必不可少的。教学评价分为学生评价及教师评价。一方面，授课教师通过对已授课内容进行随堂提问的形式，考察学生的学习效果；另一方面，学生针对教师的教学方法及手段等进行评价，考察教师的教学能力。根据评价结果，教师可以发现学生掌握知识的程度，及时调整教学方法，从而提高教学效果。

4结束语

在核工程与核技术专业开设《辐射成像》课程两年来，通过精心组织授课内容，达到了预期的教学效果。从毕业生的情况来看，选修该方向的毕业生既具有核技术专业，又具备核医学的相关知识，能够快速融入到实际工作中，大大提高了到医院就业的竞争力，拓宽了学生的就业渠道，为亟缺的核物理人才的培养提供了一定的帮助。

[参考文献]

[1]周伟，方方，周建斌，等.射成像技术的初步应用研究[J].核电子学与探测技术，2011(2)：235-238.

[2] 高上凯.医学成像系统[M].北京：清华大学出版社，2000.

[3] 包尚联，张怀岺，黄斐增.肿瘤放疗物理和医学物理师[J].物理学和高新技术，2004 (8) :593-596.

[4] 刘贤称，季斌，陈不尤,等.放射治疗学教学改革与实践[J]. 管理与教育，2013(15)：125-128.

[5] 陈井影，赵素芬，高柏.国防紧缺专业“辐射防护与环境工程”实践教学体系的构建与设想：以东华理工大学为例[J].东华理工大学：社会科学版，2011，30(3)：283-286.

The Exploration on Radiation Imaging Curriculum in Nuclear Engineering and Technology

TIAN Li-xia,DAI Chao-cheng,SHANG Lei-min

(EastChinaInstituteofTechnology,Nanchang330013,China)

Abstract：With the rapid development of nuclear medicine, radiotherapy physicists are badly needed. Based on this situation, and combined with the major characteristics of the nuclear engineering and technology, this paper explores the necessity of giving a course in the radiation imaging in this major, as well as the teaching contents and methods. Through the teaching practice in recent two years, some achievements have been achieved.

Key Words： radiation imaging; teaching contents; teaching methods