醫學影像技術與醫學

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醫學影像技術與醫學范文第1篇

【摘要】：在醫學影像成像技術日新月異，計算機技術與影像設備的融合，已逐步由數字化成像替代模擬成像的發展趨勢，特別是CR、DR、CT 、MRI、DSA等等各種檢查技術的普及和應用，越來越彰顯數字化成像的魅力和優勢，數字化成像替代模擬成像在醫學影像領域已成共識。同時在數字化成像技術日趨成熟，影像設施千姿百態的今天，影像攝影師如何操作好各種不同設備與被檢者的投照關系，完成高水準的攝影，如實顯示被檢組織正常解剖結構與不同疾病的病理改變導致的異常影像表現，為臨床提供可靠的診斷依據，顯得十分重要和迫切，鑒此，根據多年的工作經驗，對人體三維立體結構與其構成的點、線、面、體與攝影的關系進行了多方面的探究，求其拋磚引玉之效。

【關鍵詞】 點、線、面、體、攝影

1 點 一般用來表示位置，是物質的濃縮，也是人類的微號點，具有空間位置的視角單位。點在人體三維立體結構的不同部位，具可代表不同組織器官的表面位置，同時可以通過點與點之間不同角度的投影、折射、或者立體交叉連接，推斷出不同組織器官彼此間的相互關系，從而確定相應組織器官的三維立體空間位置。例如：頭顱骨的“翼點”投影到體表相當于太陽穴，本身又是蝶骨、顴骨和顳骨的交匯點，不僅結構薄弱，同時下方還有腦膜中動脈經過，向深部垂直矢狀面投影可以經過蝶鞍與對側“翼點”相連。其次：肚臍位于腹前壁中線體表，其上方3cm處平第3腰椎，下方3cm經過第4腰椎。再次，胸骨劍突末端點，平第11胸椎。很明顯，點在人體三維立體結構中代表著無數組織器官的位置或參照物。

2 線 有關線的解釋和意義繁多，這里主要針對立體幾何里點與點之間的連接線段，即直線或弧形，在人體三維立體結構中，無論從體表或深部組織器官，從解剖學的角度看，無處不體現出線的存在和相應的意義，如：人體正中線，與正中矢狀面重合，將人體分為左右兩半。其次：水平線，與水平面重合，至上而下有無數條。最后，在頭顱還有瞳間線、聽鼻線、聽口線、聽眥線等等。

3 面可以是點的密集，也可以由直線的移動而構成。從解剖學的角度看，人體三維立體結構，就是由無數個大小不等，形態不一，方向不同的面與面相互架構而成。如：矢狀面，將人體分為左右兩部分的所有平面。其次：冠狀面，將人體分為前后兩部分的所有平面。再次：水平面，將人體分為上下兩部分所有的平面。最后，在矢狀面與冠狀面之間，根據其夾角大小不同存在著無數個平面等等。更為重要的是，我們必須認清，不同的部位和不同厚度的斷面，其間包含著各種不同的組織器官。

4 體 有關體的含義解釋繁多，這里我們主要指三維立體空間，即點、線、面相互間的演變和轉化最終而來。如點：指物象特定空間中所處的位置，它沒有長寬厚度，常常也指線段的起點和末端. 其點的移動形成線，線的移動變為面，面的轉變成為體。很顯然，體就是點、線、面立體交叉的融合，只有正確理解和掌握點、線、面、體相互間的關系，同時與人體三維立體結構緊密結合，用立體的三維思維來分析和5 理解人體不同組織器官，這樣才能從不同的方位、角度、平面全方位判斷把握不同組織器官的準確位置。

攝影 即X線束經過人體被檢部位，由于不同結構的組織器官，對X線的吸收存在差異，當這些帶有被檢組織信息的剩余射線作用于膠片或探測器，經過暗室處理或計算機轉換，即可獲得相應部位的X光照片，其照片顯示的組織器官影像形態，由不同的攝影所決定。現就不同攝影與點、線、面、體的關系作如下的探究。

5.1 針對三維立體的人體組織結構，怎樣把握攝影與“點”的關系，首先確定不同攝影的“點”在人體體表或深部的位置，明確“點”與暗合（IP板或FPD）的關系（將相應的“點”投影在暗合相應的位置），確定“點”與球管焦點的中心線的入射方位，根據不同的要求，可以垂直或傾斜一定的角度經該“點”進行入射。例如：頭顱正位，中心線經眉間垂直射入暗盒。湯氏位，中心線向足端傾斜30°夾角與兩外耳孔連續中點入射。這方面的例子舉無盛舉。

5.2 線 在攝影中，主要針對人體體表或深部的各種連線與暗盒或攝影床面的標線的關系。例如：常規胸片與腹部平片攝影時，人體正中線必須與胸片架或攝影床的中線重合，攝頭顱標準側位時，瞳間線需垂直暗盒等等。

醫學影像技術與醫學范文第2篇

關鍵詞：醫學影像技術；實際應用；技術改進

【中圖分類號】R541.4【文獻標識碼】B【文章編號】1672-3783(2012)07-0119-01

引言：醫療影像技術的進步是離不開現代科學經濟的進步，網絡時代的革新掀起了各行各業在技術上的突破，醫學影像學是醫療領域重要的醫療技術，通常應用于放射科、B超，彩超、CT、核磁共振等科室。而現階段很多醫院仍處于使用最多的常規X線機，只是醫學影像技術的模擬方式，除了部分使用了影像電視X線機外，絕大多數都只能用膠片記錄，對拍攝的圖像處理、存儲傳輸都受到極大的限制，給醫生診斷病例上也帶來很大的困難，為此，在醫學領域中，醫院應該在醫學影像技術方面有所突破，把醫學影像技術和計算機網絡相結合，讓醫學影像以數字方式輸出，使這些影像數據可直接用計算機技術進行處理、傳輸和存儲，從而導致醫學影像診斷技術的革命性變化。

1醫學影像技術的實際應用

醫學影像技術在醫學領域里有其重要的作用，在實際應用方面也可分為三類分析：一是，醫學影像技術室醫院信息系統的基本組成部分，無論是在農村醫療條件差的地方，也可遠處醫療通過醫學影像技術，及時傳患者的信息、醫學圖像和診療信息等，實現了遠程醫療的發展。二是，用在醫院放射科部門。醫院的放射醫療室最需要有足夠的圖像顯示技術，通過醫學影像技術可以在高速通信網絡的輔助下，實現把影像和靜止圖像同傳的能力。三是應用在醫院內部的圖像分發系統里，特別是在急診室和特護房。隨著網絡計算機的信息系統的引入，醫學影像技術將信息集成在操作模式中，在信息提取中更為便捷。無論醫學影像技術在那個方面的實際應用都能起到它關鍵的作用。

2醫學影像技術方面的技術改進

X射線是醫學發展技術中最早的圖像裝置，應用中可以讓醫生順利觀察到人體內部結構，為醫生診斷疾病提供重要的信息。但影像技術也在不斷的探索中進行改進，超聲、磁共振、單光子等斷層成像技術和系統的大量涌現，在醫學影像技術上也有所突破，讓醫生在出示診斷中提供更為詳細、精確的信息依據。隨著計算機的發展，數字成像技術越來越廣泛，正逐步替換傳統的屏片攝影，醫學影像技術的得到了全新的突破和發展，實現將數據遠距離傳輸，遠程診斷，提高了患者診斷病例的效率，而現階段，醫學影像技術的改進還是需要的，新型的分子影像技術，正在一點點滲入到醫學影像技術革新中，分子成像的出現，為新的醫學影像時代到來帶來了曙光，為治療徹底治愈某種疾病提供了可能；同時磁源成像技術也是醫學影像技術的一個改進，用于檢測心臟或腦，從而得到心磁圖，腦磁圖；單光子發射成像和正電子成像也是核醫學的兩種技術，也是根據醫學的放射性示蹤原來景象體內診斷；對人體加電壓，檢測電極間流動的電流，得到阻絲電導率變化的圖像，也叫阻抗成像，因其分辨率高，對人無害的特點，開始實現其實際應用；還要光學成像等等，以上的幾種技術都是醫學影像技術的研究熱點，是要以最安全、最大經濟效益出發點，將醫學影像技術達到更為先進的技術，造福人們。

3結語

通過對以上醫學影像技術的分析，可以看出醫學影像技術的發展仍需要一個漸進的推廣過程，近年來，臨床手術和治療方面正在朝著微創或無創的方向發展，這種技術的實施是離不開醫學影像技術的輔助的，為，微創、無創手術或治療的精準定位打下了基礎，通過接下來的醫學影像技術的不斷完善、改進，一系列的如磁共振譜（MRS）、正看電子發射成（PET）、單光子發射成像（SPECT）等等技術的發展，將會對醫學治療技術有更大的突破，對腦、肺等各個部位的成像都能提供更多有用的信息，不僅給醫生一個很大的治療幫助，同時還讓患者在治療過程中，省時省力，減少患者在治療中的痛苦，提供了治療效率。

參考文獻

[1]劉洪軍，成建萍，司同，等.超聲彈性成像在甲狀腺結節定性診斷中的應用評價[A].中國超聲醫學工程學會第三次全國淺表器官及外周血管超聲醫學學術會議（高峰論壇）論文匯編[C]，2011年

醫學影像技術與醫學范文第3篇

【關鍵詞】 醫學圖像 DICOM格式 分層存儲

一、引言

目前，醫學領域當中，數字醫學影像格式及其轉換方式的通用國際標準是DICOM，而本文所描述的是以DICOM為基礎，以PACS在臨床應用為前提的相關的文件格式及存儲方法。PACS是醫學圖像存儲及通訊系統的縮寫，它采用數字化的形式，對臨床應用的醫學圖像進行管理、傳送、存儲和顯示，它的特點非常明顯，顯示的圖像質量高、傳輸過程中無失真、速度快、可共享等[1]。網絡技術在醫療領域的不斷發展，國內的眾多醫院都開始或已經建立了自己的醫院管理信息系統，開展遠程合作醫療，由此引發了對PACS的迫切需求。然而，在互聯網環境下，如何快速、高效的存儲和引用醫學影像數據應用于臨床，是PACS要解決的一個重要的問題。

二、DICOM標準格式的醫學圖像

DICOM標準的醫學圖像主要是由兩個部分組成的，分別是文件頭和數據集[2]，可以從如下四方面的內容理解：

1）存儲服務類及相關信息：這部分主要的功能是在規定的標準框架下，將數據格式層的相關內容轉換成醫學圖像的專用信息。

2）DICOM文件格式：在DICOM格式的文件中，數據元素全部被封裝到一個文件里形成數據集合，在文件的前面，設置文件的原信息，其中包括文件頭、文件標識、組長度、元信息版本等一些相關信息，以此來表示文件為DICOM文件。

3）DICOM目錄信息：在DICOM中，文件之間的邏輯關系是由圖像之間的邏輯關系體現的，主要包括圖像IOD及檢查結果等信息，而定義這樣的關系是由DICOM標準中基本目錄信息對象實現的，而基本目錄信息又是由多個目錄實體構成的，目錄實體的內部包含1-N條目錄記錄，它們采用遞歸的方式依次引用下級目錄，主要包括4個方面的內容[3]：一、引用下級目錄；二、指向相關的IOD文件；三、可控記錄選擇的鍵值；四、同級目錄連接機制。

4）DICOM文件存儲標準：針對于各種不同的醫學影像設備所產生的不同格式的醫學影像文件，DICOM設置了完整的存儲歸檔機制，可以依據具體歸檔選取。

三、醫學圖像存儲

DICOM標準下的醫學影像數據具有分辨率高和海量的特點，所以，在PACS系統當中存儲將面臨巨大的壓力；同時，醫學圖像的臨床存取效率和數據安全可靠性也將成為一個重要的問題。為了解決上述問題，本文基于DICOM文件格式，提出一種分層存儲的方法，即在將醫學圖像存儲到數據庫時，按圖像的分辨率及拍攝部位的重要程度對其進行劃分。

1、分層次存儲的基本思想：相對于其它類型數據而言，醫學圖像數據數據量大、具有很強的規律性和關聯性，而醫學圖像的空間和灰度分辨率高、數據表示的重疊信息邊界不明顯且對比度不高，又使醫學圖像具有特殊性；然而，在整個的醫學圖像上醫生和患者感興趣的只有病癥局部信息，對其它部分的信息很少注意，因此，本文采用分層存儲的方法對醫學圖像進行存儲，也就是說在將醫學圖像存儲到數據庫時，按圖像的分辨率及拍攝部位的重要程度對其進行劃分；對于圖像中的病變區域，我們稱為“重點區域”，采用高質量的高保真無損壓縮，以保證圖像品質； 對非病變區域，我們稱為“非重點區域”進行高效壓縮，該部分以提高壓縮效率為主，這樣即突出圖像重點區域，同時又保證了整幅圖像的完整性。具體存儲時，將圖像庫劃分為基本圖像庫、縮略圖庫和標注圖庫，基本圖像庫存儲高分辨率的 DICOM圖像數據，縮略圖庫存儲低分辨率的縮略圖像，而標注圖庫存儲標注了的病變區域的圖像。

2、基本圖像庫：醫學影像數據從醫療設備上成像后，經過解析，也就是去除DICOM格式的信息部分，只保留圖像數據部分的內容[4]，然后存儲到基本圖像庫當中，從而建立起最初的基本醫學圖像數據庫， 但這樣的圖像存在格式不統一的問題，所以在后續的處理工作當中要利用圖像處理工具進行格式統一處理。

3、縮略圖庫：實際上，醫療設備上形成的醫學圖像數據，信息量是很大的，這樣的圖像數據在臨床應用時傳輸是很困難的，不能夠適應臨床應用對實時性的要求，因此建立醫學圖像的縮略預覽圖是十分必要的，它可以方便用戶在查看所需的圖像時，快速定位，提高訪問效率[5]。縮略圖采用低分辨率的小圖，是對基本圖像進行的微縮，在對基本圖像進行模糊化處理、重新采樣、重新銳化之后，將其設置為每個像素點有 4-8bit，最后得到的圖像存儲到縮略圖庫。

4、標注圖庫：醫學影像生成后，由相關的醫生在圖像上對病變區域進行標注，突出顯示出病變部分，然后將標注好的醫學圖像存儲到標注圖像庫中。

經過以上的分層存儲處理后，醫生和患者可以根據需要快速的從相應層次的數據庫當中檢索出想要的醫學影像數據，可有效的提高臨床應用效率。

四、總結

本文基于 DICOM格式的t學圖像，以臨床實際應用為依據，針對臨床應用時醫學圖像批量存儲以及利用效率低下問題，提出了按圖像分辨率及拍攝部位重要程度進行分層存儲的思想，并給出具體方法，以此為基礎，設計了一種DICOM醫學圖像的分層存儲管理數據庫系統的方案，本方案的提出，能在一定程度上解決醫學圖像存儲和利用效率低的問題，具有一定的實際意義。

參 考 文 獻

[1] 王英，基于DICOM標準的醫學圖像存儲與訪問的研究，醫療裝備，2005.

[2] 韓磊，基于DICOM的醫學圖像存儲模型設計與實現，計算機時代，2006.

[3] 王龍，基于DICOM的醫學圖像存儲與處理系統的實現，電腦學習，2010.

醫學影像技術與醫學范文第4篇

【關鍵詞】 小鼠 學習記憶 水迷宮法

香味文具大多數含有芳香類、醛類等化合物，接觸后可引起神經系統等方面的問題，對健康造成危害。近幾年來，修正液(又稱涂改液)因使用方便被廣大中小學生青睞，尤其是城鎮學生使用率高達80%以上［1］。但迄今未見修正液對于學生學習記憶能力影響的報道。本實驗通過水迷宮法觀察吸入修正液氣味前后小鼠學習記憶能力的改變。

1 材料和方法

1.1 實驗用品 白雪牌修正液，青島昌隆文具有限公司生產。

1.2 動物和分組 昆明種小鼠30只，雄性，體重20～30 g，由徐州醫學院實驗動物中心提供。在實驗前2天開始訓練其對水迷宮路線的學習記憶能力，每次將小鼠以頭部朝向入口處入水，保持在同一地點放入，記錄其找到平臺的時間。通過反復訓練使小鼠均能在30 s內找到平臺，每天訓練10次，超過30 s者則舍去。取20只合格的小鼠進行配對分組，將找到平臺時間相似者分別分到對照組和修正液組，每組10只，使2組的平均成績相似。

1.3 模擬修正液環境 取一15 cm×20 cm×30 cm的紙箱，在距箱底5 cm處設置一隔板，隔板上扎滿細孔，并在隔板上均勻挖取1 cm×1 cm 的方孔20個，隔板下放置2個玻璃皿，總共倒入10 ml修正液。在紙箱側壁開直徑2 cm的小孔，使空氣對流，造成一個具有修正液氣味的環境。

1.4 水迷宮實驗 水迷宮為15 cm×45 cm×60 cm的玻璃容器，內豎多重擋板，液面恒定7 cm，溫度恒定28℃。在一端設置一出口，在其對角線處設置一平臺。實驗時將修正液組放入具有修正液氣味的環境中30 min，取出后即做水迷宮實驗，對照組則不做任何處理，記錄每只小鼠的逃避潛伏期(escape latency， EL)，10 min后重復上述實驗過程。

1.5 統計學處理 數據用±s表示，修正液組和對照組找到平臺時間的比較采用配對t檢驗。檢驗水準:α= 0.05。

2 結 果

2組小鼠逃避潛伏期的比較見表1。結果表明修正液組小鼠找到平臺的時間比對照組延長（P＜0.01）。表1 2組小鼠水迷宮逃避潛伏期的比較與對照組比較：**P＜0.01 轉貼于

3 討 論

本實驗表明，修正液對小鼠的學習記憶能力具有明顯抑制作用。經化學分析，修正液一般含有二氯甲烷、三氯乙烷和二甲苯，輔料是鈦白粉和香精［1］。這些物質均易揮發，游離于空氣中，二甲苯被人吸入后，會引起慢性中毒，引起頭痛、嗜睡、惡心等；二氯甲烷、三氯乙烷等則侵犯神經系統，引起困倦頭暈、神志不清、食欲減退、行動遲緩等，吸入量過多時，可引起全身不適、抽搐、呼吸困難，搶救不及時將危及生命。中國消協對市場上常見的修正液的成分檢驗結果顯示：19種市場上常見的修正液都不同程度地含有苯、甲苯、二甲苯和幾種氣態鹵代烴［2］。人在短時間內吸入高濃度的甲苯或二甲苯，會出現中樞神經麻醉的癥狀。輕者頭暈、惡心、胸悶、乏力，嚴重的會出現昏迷甚至因呼吸循環衰竭而死亡，慢性苯中毒會對皮膚、眼睛和上呼吸道有刺激作用［3-4］。

文具是學生必不可少的學習用品，尤其是鉛筆、橡皮、筆芯、熒光筆和涂改液等在中小學生中用得更為普遍。為了迎合市場需求，商家推出了香味文具以吸引消費者的眼球。所謂香味文具就是在鉛筆、橡皮、涂改液甚至紙張等文具中加入香味添加劑，使文具散發出香味。在文具中添加少量香精是被允許的，但許多企業在文具的生產過程中濫用劣質香料［5］。香味文具對中小學生健康的近期影響主要為神經系統的癥狀，如注意力不集中、無精打采、學習效率下降、頭暈、惡心、嘔吐等。教師在授課和批改作業的過程中，受教室空氣和作業本上滯留香味的影響，也會出現相應的癥狀，家長在檢查作業的過程中也深受其害［6-7］。香味文具對學習記憶影響的機制及對其他方面的影響有待進一步研究。

參考文獻

［1］ 李 強，楊 翠，盧榮麗，等.修正液的危害及其預防［J］.中學化學教學參考，2005，（7）：46.

［2］ 張偉亞，王成云，李 英．涂改液中鹵代烴和苯系物的頂空氣質聯用測定法［J］．環境與健康雜志，2003，20(1)：44-47．

［3］ 王龍義，孫志杰，畢先偉，等.苯及苯系物對接觸人員健康狀況的影響［J］．中國工業醫學雜志，2005，1(2)：109-110．

［4］ 錢亞玲，蔣世熙，陸龍根，等．修正液中有毒物質的調查分析［J］．中國公共衛生，2001，17(3)：232.

［5］ 衛秦芝，姚 朗.香味文具對中小學生健康的影響［J］.現代預防學，2007，34(5)：912-913.

醫學影像技術與醫學范文第5篇

【關鍵詞】移動智能終端；響應式設計；Web設計；移動學習資源

【中圖分類號】G40-057 【文獻標識碼】A 【論文編號】1009—8097（2013）06—0107—05

引言

隨著移動計算技術、無線通訊技術和軟硬件技術的發展，特別是以手機為代表的移動設備的功能越來越強大，移動學習已經成為當前教育技術研究的熱點。E-Learning Guild組織最新的一項研究表明：移動設備被證明是世界上發展最快的技術產業，它正改變著人們思考、工作、交往的方式。移動技術的最新進展更是能夠讓用戶在任何時間、任何地點訪問信息，從而為人們的學習和生活帶來極大的便利。

我國正在建設學習型社會，《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》將到2020年基本形成學習型社會作為未來十年三大戰略目標之一，由此可以預見，在即將到來的學習型社會中，人們的學習將會更多地依賴網絡化學習資源。隨著“共建共享”理念深入人心，學習資源以驚人的速度持續增長，資源的數量不再是制約人們學習的主要因素。而讓開發的Web學習資源最大限度地適應各種性能各異的移動終端，在各種終端上最優化顯示，成為移動學習者的普遍要求，也是資源建設者們必須著力解決的問題。

一 移動智能終端對移動學習的影響

在世界許多國家，各種移動智能終端正在成為個人與社會鏈接的新型信息接入端口，而數量龐大的移動智能終端進一步促進了終端應用產業的發展，這其中就包括了對移動學習的推動。2012年，eLeaming Guild組織在《Mobile Learning：The Time Is Now》的報告中指出，越來越多的組織和機構意識到移動學習的重要性和優勢，并對2009年至2012年期間移動學習的開展情況、2012年開展移動學習過程中智能終端的使用情況分別進行了調查，結果顯示2009年有44，3%的人計劃進行移動學習，2012年這個數字已經增長到了65，7%，表明移動學習的人數在逐年大幅度增長。利用智能手機和平板電腦進行移動學習的人數分別占據各自使用人數的44，3%和40，3%，表明使用智能手機和平板電腦等移動智能終端進行移動學習的比例越來越高，投身到移動學習隊伍中的人數越來越多。如此高比例的人使用移動智能終端進行移動學習，其原因在于以下方面：

1 移動互聯網市場規模擴大

根據艾瑞咨詢統計數據顯示，2012年移動互聯網的市場規模達到393億，增長率達到97，5%。隨著智能手機為代表的移動智能終端的進一步普及，以及在互聯網細分領域中移動電子商務的爆發，2012年移動互聯網的增長會達到一個新的高度，預測增長率達到148%。在如此大規模的移動互聯網市場的驅動下，把移動學習資源與移動互聯網充分整合，更有利于學習資源的傳播與共享，使得移動學習的應用范圍更加廣泛。

2 移動智能終端發展迅猛

工信部電信研究院于2012年4月13日的《移動終端白皮書》中指出，2011年我國移動終端總出貨量已達4.55億部，其中包括智能手機和平板電腦在內的移動智能終端出貨量達1.1億部，超過此前歷年移動智能終端出貨量總和。隨著智能終端的普及，移動互聯網的網民增速也非常迅猛。2011年，移動互聯網網民的規模達到3.6億，趨勢預測到2016年移動互聯網用戶的規模將超出PC互聯網的網民規模。在移動智能終端和移動互聯網交替發展、相互促進勢頭的引領下，移動學習者將目光轉向移動智能終端是在情理之中，加之移動智能終端在移動學習中所擁有的得天獨厚的優勢，如屏幕尺寸大（與非智能移動終端相比）、便于攜帶、交互性強等，更加推動了移動學習向智能化方向發展。

3 適宜移動智能終端的學習資源日趨豐富

除了專門針對移動智能終端開發的學習資源，如App、教育應用軟件外，移動智能終端能夠適應多種學習資源。這種普適性不僅能夠充分利用現有的學習資源，而且可以節約資源制作成本。

由此可見，現階段移動學習的發展主要得益于這三方面因素：移動互聯網規模的擴大、移動智能終端的普及以及移動學習資源的豐富，三者缺一不可。由于移動學習資源是移動學習系統的核心，是對現有學習資源的一種補充，是開展一切移動學習活動的基礎，因此移動學習資源質量的高低直接決定了移動學習的成效。

二 傳統Web移動學習資源的特點及面臨的問題

目前常見的移動學習資源形式可以概括為以下幾種：短信/彩信、電子書、網頁（即Web學習資源）、微課程、網絡課程、智能交互課程以及教育游戲等，其中Web移動學習資源憑借其跨瀏覽器和跨平臺的特性廣受用戶好評。就連原蘋果公司CEO喬布斯在談到這個問題時也明確表達了他的觀點：雖然現階段原生應用程序給了用戶更好的體驗，但是Web才是應用程序的未來。由此可以看出，Web技術在程序開發和資源建設方面具有廣闊的前景和巨大的潛力。

傳統Web移動學習資源主要是面向PC機的桌面瀏覽器設計開發的，其特點主要有：（1）在內容選擇方面：為了從視、聽等多方面調動人們的感官接受信息，并能充分、準確、有效地呈現信息，Web頁面往往采用音頻、視頻、動畫等多媒體信息呈現形式；（2）在頁面布局方面：為了適應PC機的屏幕尺寸和分辨率，Web頁面通常采用兩欄式或三欄式布局；（3）在交互設計方面：用戶一般都是通過鼠標和鍵盤設備與Web界面進行交互。

然而由于移動智能終端在尺寸、分辨率以及交互方式等方面與PC機存在較大的差異（見表1），因此原先針對PC機設計的傳統Web移動學習資源，在很大程度上不適合移動智能終端使用，主要體現在以下4方面：

1 頁面大小不能匹配終端屏幕大小

目前主流PC機的分辨率都在1024*768以上，在設計頁面時寬度一般固定在1000像素左右，按鈕、廣告條幅等其他網頁元素都是基于這個寬度進行設計的。而移動終端的屏幕分辨率相對較小，大多處于480*800-960*640之間。如果使用移動終端來呈現，那么頁面必然會被裁切，不能顯示完整的內容。此時，用戶必須通過縮放和移動來顯示被裁切的部分，直接影響用戶的使用效果和滿意度。

2 頁面布局不能自適應調整

由于移動智能終端屏幕分辨率紛繁復雜，尺寸類別大小各異，定向類型橫豎兼容。因此，要求所呈現的學習資源在布局上要相對靈活，能夠針對屏幕進行自適應調整。否則，在顯示過程中將會出現混亂的頁面布局，極大地降低了移動學習資源的質量。傳統的Web學習資源的兩欄式或三欄式布局，結構相對穩定，符合用戶的認知心理和行為方式，能夠提高PC機用戶的閱讀效率，但卻不適合移動終端用戶的體驗。

3 頁面交互元素不適宣手指觸摸

在觸屏移動設備中，主要通過手指與界面進行交互操作。比起傳統的鼠標指針，手指觸控方式需要的目標作用區域更大。然而傳統的Web學習資源在設計過程中卻沒有考慮到這一點，因此增加了移動終端用戶的使用難度。

4 頁面多媒體呈現形式受到制約

眾所周知，Web是一種超媒體，是在超文本環境下的多媒體綜合。因此，傳統的Web學習資源在內容方面已經從文本擴展到圖形、圖像、動畫、視頻和聲音等多種媒介形式。而對于移動終端而言，設計者除了要選擇合適的媒介形式來呈現學習資源外，還要考慮帶寬的限制和終端設備的性能。由于無線網絡速度慢、穩定性差、傳輸較大數據時容易造成學習的中斷，從而影響學習的效果和效率。因此從這個角度而言，傳統的Web學習資源已經不再適合在移動終端呈現了。

三 響應式Web移動學習資源技術支持及設計原則

為了解決傳統Web學習資源在移動智能終端上呈現時出現的上述問題，使用戶能夠獲得與PC機的桌面端一致的用戶體驗，最直接的方法就是為不同尺寸和分辨率的設備制作特定的頁面。而電子產品的“摩爾定律”表明，隨著時間的推移會有更多的移動設備投入市場。如果為每種設備都制作特定的頁面，將會耗費巨大的人力和物力，并造成資源的重復建設。人們期待的是只做一個網站或一套頁面，既能適合桌面大尺寸屏幕，同時也可以適合各種不同移動設備的小尺寸屏幕。

滿足人們期待的是利用響應式Web設計（Responsive WebDesign）。響應式Web設計是EthanMarcotte在2010年5月份提出的一個概念，其內容的核心是一個網站或網頁能夠兼容多個終端——而不是為每個終端定制一個特定的版本。它的設計理念是：頁面的設計與開發應當根據用戶行為以及設備環境（系統平臺、屏幕尺寸、屏幕定向等）進行相應的響應和調整。這樣，人們就不必為不斷到來的新設備做專門的版本設計和開發了。

1 支持移動學習資源“響應式”的新技術

響應式Web移動學習資源的設計與開發是新課題，主要有三大支撐技術——彈性布局、媒體查詢和液態圖片。

（1）一切以彈性為基礎

所謂彈性布局就是不對瀏覽器的寬度作任何設定，即非固定式布局，因而能優雅地適應不論是水平式的還是豎直式的終端設備。然而，無論是固定式還是非固定式布局，都要依賴其原本的媒介環境來設計，而彈性布局只能很好地適應普通PC機顯示屏。因此，所謂的彈性布局其實也并非那樣彈性，但它是進行一切響應式設計的基礎。如果沒有彈性布局，那么后續的響應式Web設計工作將無法進行。只有在彈性布局的基礎上再嵌入各種基于互聯網標準的其他技術，才能更好地適應不同媒介的呈現。

（2）引入媒介查詢

媒介查詢是響應式設計的核心，它根據條件告訴瀏覽器如何為指定寬度的視圖渲染頁面。媒介查詢使我們不僅能針對某些特定的設備類型，還能夠對呈現設計的設備物理特性進行檢驗。例如，隨著移動WebKit的普及，媒介查詢已經成為一項很常用的技巧，用以向iOS、Android及其他移動系統提供定制的樣式表。具體方法是在鏈接樣式表的媒介屬性中加上這樣一個查詢語句：。這個語句中包含兩個部分：①媒介類別——屏幕（screen）；②括號中的查詢內容，包括具體需要檢驗的媒介特性——最大設備寬度（max-device-width），以及緊跟其后的目標數值480px。代碼本身可以很好地說明工作機制：當屏幕寬度不超過480px，則加載layout，css樣式表；否則，該樣式表將被忽略。另外，不僅可以把媒介查詢放置在鏈接中，還可以用“@media”方法在CSS樣式表內進行媒介查詢：@media screen and（max-device-width：480px）{float：none；）。以上使用的兩種媒介查詢方式，其效果是相同的：一旦設備通過媒介查詢的檢驗，相關的CSS樣式表即被附加到源碼上。

（3）讓圖片“流動”起來

響應式Web設計的思路中，圖片如何顯示是一個至關重要的問題。有很多同比縮放圖片的技術，其中有不少是簡單易行的，如使用CSS的max-width屬性：img{max-width：100%；）。只要沒有另外規定圖片的具體寬度，頁面上所有的圖片就會以其原始寬度進行加載，除非其容器可視部分的寬度小于圖片的原始寬度。上面的代碼確保圖片最大的寬度不會超過瀏覽器窗口或是其容器可視部分的寬度，所以當窗口或容器的可視部分開始變窄時，圖片的最大寬度值也會相應的減小，圖片本身永遠不會被容器邊緣隱藏和覆蓋。這種做法就好像把圖片比作液體一樣，能夠自由“流動”，液態圖片也由此得來。

2 響應式Web移動學習資源設計原則

美國交互媒體設計大師Rob Flaherty在他的Design垤The Well-Tempered Web文章中就響應式Web設計的一系列問題給出了一些建議，在此基礎上，本文結合作者的Web開發經驗，提出在響應式Web設計中要遵循的四大原則：

（1）彈性化原則

彈性布局是進行一切響應式Web設計的前提，在此基礎上再引入媒介查詢的功能，根據不同的設備對內容、圖片和布局進行相應的調整與優化，讓頁面更加“彈性化”。

（2）觸控優先原則

易于手指觸摸的按鈕同樣易于鼠標點擊，但反之則不然。因此為了使界面能夠適用于更多的平臺環境，設計師應該在觸控優先原則的基礎上將原始的設計方案進行微調，最終達到一種折中的狀態，即既適合手指觸摸又適合鼠標點擊。

（3）宏觀性原則

俗話說“盡早測試，經常測試”。在響應式Web開發過程中，設計人員每一階段都要在多種瀏覽器和不同尺寸屏幕中進行測試，以盡早發現問題。

（4）移動優先原則

從移動端開始產品的設計工作，能夠讓設計人員關注到對用戶來說什么才是真正的問題。同時要特別留意那些不具備跨平臺能力的交互形式，其中最常見的一個問題就是觸屏設備通常無法支持傳統設備當中的鼠標懸停狀態。

四 響應式Web移動學習資源設計實例

為了更加深入地研究響應式Web移動學習資源的設計過程，文章以陳琳教授的國家精品教材、國家級規劃教材——《數字影像技術》為內容參照，運用以上三大支撐技術來進行“數字攝影”專題網站的設計與開發。眾所周知，Web學習資源主要是在Web上進行信息傳播的系統實體，內容、結構與界面是其核心所在。因此，根據學習資源設計的基本原則和Web學習資源的特點，我們將設計過程概括為以下兩大部分：

1 內容設計

移動學習資源的學習內容與教學目標、教學對象、教學設計方案的選擇等方面有關，設計者必須根據學習者本身的特性和教學目標進行學習資源的內容結構設計。《數字影像技術》作為高等學校教育技術專業以及美術、設計、廣告、印刷、醫學影像、新聞等專業攝影及相關課程教材，針對的多是高校學生、專業攝影人員等成人學者。因而，在進行響應式Web移動學習資源設計時，必須考慮相關學習者的學習特點和認知特性，在此基礎上才能進行內容的選取和設計。從一般意義上講，成人學習者的特性包括學習者認知風格多樣、元認知能力強、有較強烈的學習動機、對學習內容與學習進度的個性化要求程度高等方面。因此，在內容選取時要做到：全面、科學的把握教材的重點，準確、精煉的提煉研究的難點，深入淺出的表達原理、技法，最終達到理論與實踐、知識與能力、技術與藝術等多樣化的統一。

為了能達到這三方面的統一，在內容安排上除了介紹關于攝影方面的理論知識外，還要進行關于加工創意的闡釋；除了介紹相關攝影的技術技法外，還要進行關于拍攝藝術方面的指導等等。因此網站的內容主要包括：數字照相機、拍攝技術、拍攝藝術、加工創意、專題攝影、專家博客、開放資源和課程學習等。

2 界面布局設計

界面布局設計是對頁面的空間進行分割的設計，包括對導航、按鈕、圖片、文字等內容的位置進行設計。友好的界面布局主要體現在布局合理和響應式布局這兩方面。所謂布局合理，是指運用美學構圖中的形式美規律，即對稱、平衡、黃金分割、對比、多樣統一和變化，結合光影、色彩、影調等輔助手段，對網頁設計元素及內容進行合理布局，使網頁形式富有節奏感并且圖文并茂，符合學習者的認知規律和審美特點。在本設計中，為了突出布局的合理性，采用圖片和文本搭配的方式來均衡整體布局；針對學習資源使用的人群特點來選取恰當的呈現風格；根據視覺的主次關系來安排網站內容的布局方式等等。這是從宏觀層面進行的界面布局，而微觀層面的界面布局只能依靠響應式布局來實現了。

響應式布局是在彈性布局的基礎上，結合媒介查詢的功能實現的。常用的彈性布局模式主要有靈活網格模式和垂直列表模式。所謂靈活網格模式主要依賴靈活的柵格和液態圖片來實現，隨著分辨率的不斷縮小，內容的顯示方式是隨著某列的內容依次往下排，而柵格或圖片的大小也可以靈活變動，如圖1所示。而垂直列表模式是以多列開始，以單列結束，當屏幕尺寸變小時，列內容會依次往下，從而使柵格和圖片的大小基本保持不變，如圖2所示。考慮到專題網站內容的豐富性，因此本設計選擇靈活網格模式來進行彈性布局。

只有彈性布局還遠遠不能實現響應式布局，只有結合媒介查詢才能發揮其功能。在進行Web頁面設計之前必須考慮到該頁面最終要匹配哪幾種屏幕分辨率，如本設計為了兼容目前主流移動智能終端的屏幕分辨率，特此將分辨率的寬度值設置為3個數值段：1080px以上、768px～1080px以及480px～768px。因此在寫CSS樣式表時就可以將媒介查詢語句分別寫為：@media only screen and（min-width：768px）and（max-width：1080px）、@media only screen and（max-width：767px）和@media only screen and（min-width：480px）and（max-width：767px），然后結合靈活網格模式分別為不同數值段的分辨率寫相應的樣式。至此，響應式Web設計與開發的部分就結束了，當不斷改變屏幕分辨率時，布局和內容也會隨之改變。最終呈現效果見圖3。