Тезисы докладов Всероссийской научной конференции "Проектирование научных и инженерных приложений в среде MATLAB" (28-29 мая 2002 г.). М.: ИПУ РАН. 2002. 207 С.: Ил.

Организация лабораторного компьютерного практикума на основе MATLAB в техническом вузе

Маслобоев Ю.П., Рычагов М.Н., Терещенко С.А.
Московский государственный институт электронной техники, (технический университет), г. Москва

В докладе представлены основные этапы процесса подготовки инженеров и магистров, специализирующихся по направлению “Цифровая реконструкция и визуализация” в рамках специальности “Биотехнические и медицинские аппараты и системы” на примере кафедры биомедицинских систем Московского института электронной техники (технического университета).

В качестве одного из основных элементов авторами рассматривается компьютерный практикум, закрепляющий учебный материал лекционных курсов и семинарских занятий. В процессе работы студентам предлагается выполнение вычислительных лабораторных работ, ориентированных как на освоение используемого программного продукта, так и на реализацию вычислительных и программистских задач, непосредственно связанных с содержанием учебных дисциплин.

При организации вычислительного лабораторного практикума учитывались, с одной стороны, обеспечение последовательности процесса обучения, его максимальной эффективности, с другой стороны, ориентация на конкретные задачи профилирующих кафедр.

Последовательность работы в вычислительном практикуме предполагает использование программных продуктов, которые являлись бы универсальными при решении широкого круга математических, инженерно-физических и технических задач и могли бы использоваться при построении непрерывного процесса обучения, начиная с общематематических дисциплин и заканчивая выполнением заданий в специальных курсах, предшествующих этапам курсового и дипломного проектирования по биомедицинской тематике. В качестве такой среды программирования выбрана система MATLAB. Его отличительной особенностью является проблемная ориентированность, позволяющая пользователю сконцентрироваться на решении конкретной прикладной задачи, не уделяя значительного времени освоению многочисленных приемов программирования, присущих программным продуктам подобного класса.

В докладе представлены содержание и демонстрируются некоторые из лабораторных работ компьютерного практикума:

1. Общее знакомство с системой MATLAB.
2. Дискретное преобразование Фурье.
3. Фильтрация сигналов на основе преобразования Фурье.
4. Двумерное преобразование Фурье.
5. Пространственное разрешение и пространственный спектр двумерных изображений.
6. Улучшение пространственного разрешения двумерных изображений.
7. Томографическая реконструкция изображений в круговой геометрии измерений с параллельными проекциями.
8. Анализ биомедицинских изображений.

Литература

1. Лисовец Ю.П., Ревякин А.М., Рычагов М.Н., Терещенко С.А. Применение пакета MATLAB в лабораторном компьютерном практикуме. М.: МИЭТ, 1998. 96 с.
2. Терещенко С.А. Вычислительная томография. М.:МИЭТ, 1995. 75 с.; Часть 2. Интегрально-кодовые системы измерений. М.:МИЭТ, 2001. 100с.
3. Рычагов М.Н. Ультразвуковая медицинская визуализация: В-сканирование и цифровая реконструкция. М.:МИЭТ, 2001. 140с.