《医学成像基础实验》课程教学大纲

ADDINCNKISM.UserStyle《医学成像基础实验》课程教学大纲（实验课程）一、课程基本信息课程号1323D08006开课单位电子信息工程学院课程名称（中文）医学成像基础实验（英文）ExperimentforFundamentalsofMedicalImaging课程性质必修考核类型考查课程学分0.5课程学时17课程类别学科基础课程（学科核心课）适用专业（类）智能医学工程二、课程描述及目标（一）课程简介《医学成像基础实验》是智能医学工程学科核心课之一。本课程内容主要包括CT图像重建技术以及核心算法的编译，医学图像分析方法。通过学习强调对学生的素质教育和能力培养，强调学生掌握基础理论、基本知识和基本实践技能。为后续的生物医学工程专业课程学习奠定良好的基础。本课程是按照四年制智能医学工程专业培养方案制订的，供医学成像基础教学用，是对实验教学提出的基本要求。（二）教学目标本课程教学的目的是利用实验的手段帮助学生了解、熟悉以及最终掌握医学成像的重建和分析算法，并从物理原理角度，透彻掌握成像装置的原理、方法和成像理论。课程目标1：熟练掌握计算机断层扫描图像成像的原理和图像重建的算法：迭代算法、反投影算法和反投影滤波算法。可以根据不同精度需求，设计合适的医学图像重建算法。课程目标2：能够根据不同医学图像的临床问题，设计分析算法，解决临床影像的难点。课程目标3：通过分组合作，完成团队任务，完成任务分解，实现国内外研究现状分析，图像分析算法开发，科技报告撰写，口头科技报告的任务的落实。三、课程目标对毕业要求的支撑关系毕业要求指标点课程目标1-2：掌握数学与自然科学的知识，能将其用于智能医学工程问题的建模和求解课程目标15-3：能运用智能医学系统仿真软件（Matlab/ANSYS等），对复杂智能医学系统工程的实施方案进行数值模拟，并分析结果，能理解其局限性课程目标26-2：熟悉智能医学工程专业领域相关的技术标准、知识产权、产业政策和法律法规，了解企业对智能医学系统的管理体系；课程目标37-2：能针对实际智能医学工程项目，评价其安全性，并判断其可能对人类和环境造成的影响。课程目标3四、教学方式与方法教学方式采用课堂授课讲解与实际动手相结合的方式，以学生实际动手操作为主。要求课前认真预习本实验原理和内容；实验课开始教师首先对医学图像重建及图像分析的理论知识进行讲解，然后学生按实验指导书的内容、要求独立操作。课后对实验结果进行分析写出实验报告。五、教学重点与难点（一）教学重点针对临床的MRI，CT，IVUS等图像的分析算法的完成。（二）教学难点CT图像重建理论理解及程序的编写完成。实验内容、基本要求与学时分配序号实验项目名称实验内容与要求学时类型对应课程目标1CT图像的重建-Radon变换学生能够熟练掌握计算机断层扫描图像成像的原理和图像重建的算法：通过Python或MATLAB实现Radon变换。3验证性课程目标12CT图像的重建-迭代算法学生能够熟练掌握计算机断层扫描图像成像的原理和图像重建的算法：迭代算法。3验证性课程目标13CT图像的重建-反投影算法学生能够熟练掌握计算机断层扫描图像成像的原理和图像重建的算法：反投影算法。3验证性课程目标14CT图像的重建-反投影滤波算法学生能够熟练掌握计算机断层扫描图像成像的原理和图像重建的算法：反投影滤波算法。2验证性课程目标15医学图像分析学生能过掌握不同图像模式针对临床的应用，针对特定问题给出不同图像分析的算法。需掌握数字图像处理技术；特征提取和模式识别。6综合性课程目标2-3合计17七、学业评价和课程考核（一）考核类型：考试eq\o\ac(□,√)考查（二）考核方式：eq\o\ac(□,√)实验报告eq\o\ac(□,√)实验作品其它：（填写具体考核方式）（三）成绩评定：考核依据建议分值（百分比）考核/评价细则对应课程目标过程考核70%课堂出勤20%学习通不定时发布签到，全体学生参与，共计发布10次签到，每次签到成功记2分，共计20分。A：学生按时完成签到得2分；B：迟到不足5分钟记1分；C：迟到超过5分钟或者早退记0分。课程目标1课堂表现30%考查学生课堂上参与主题讨论的积极性发布主题讨论3次，每次10分，共计30分。主题讨论的学生回复准确性评价细则：A：学生的提出观点正确且具有逻辑性得8-10分；B：观点并不完全正确，回答具有一定逻辑性记为1-7分；C：观点不正确且回答没有逻辑性记为0分。课程目标1课程目标2实验报告50%报告包含实验过程和现象记录，以及实验分析总结内容。A：内容和现象记录完整，结果分析充分，总结有独到见解得40-50分；B：内容和现象记录完整，结果分析逻辑清晰得30-39分；C：内容和现象记录完整，结果分析有所欠缺得0-29分。课程目标1课程目标2课程目标3期末考核30%综合应用项目，考察学生知识的灵活应用能力。CT图像重构拉登变化占15%，包括实验程序5分，图像生成记10分；反投影算法占15%，每个角度的投影重构记5分，180个角度的CT重构记10分；滤波反投影占30%，滤波器构成记15分；滤波反投影算法图像重构记15分；综合设计性图像分析记40%，包括算法的设计记5分，实验数据的完整性记10分；项目报告书占20分，包括整体逻辑性记5分，内容完整性记5分，格式正确性记10分；代码完成度占5分，包括代码无语法错误且能跑通记3分，按照要求实现功能记2分。课程目标1课程目标2课程目标3八、课程目标达成评价课程目标的实际达成效果计算方式如下，达成值越高，教学效果越好。课程目标达成度毕业要求指标点达成度九、教材与教学参考书（一）教材《医学成像基础实验》实验指导书，自编。（二）教学参考书《医学成像原理》，顾本立，万遂人