Computer Architecture: Principles and Applications for Dentists (UnderGraduate)

Compulsory Course for the first-grade Undergraduate Students of Department of Dentistry
Lecturer: Chia-Feng Lu (alvin4016@ym.edu.tw)
計算機概論 (牙醫系大一)
授課教師: 盧家鋒

教學目標

本課程將以與大學生相關之計算機基本知識為授課主軸,結合牙醫系學生將接觸之牙科影像為例,介紹程式語言的基本架構、以及於影像處理、3D模型與列印的相關應用。透過本學期的課程,修課學生將能瞭解生活中不可或缺的電腦知識與使用技巧(前9週課程),並將相關知識結合程式設計,瞭解程式所能協助牙科影像之處理與3D模型(後9週課程)。將能提升學生對電腦科學的興趣,且協助其未來於專業科目上的發展。

電腦建置組裝證書驗証名單

授課內容

第1週:Dentist and Computer
(Course introduction and overview)
<課程講義>Lesson1_slides.pdf
<課程影片>請調整為720p解析度觀看
(1)學習動機與課程介紹(1:03:28)

第2週:(2/18) Knowing your computer I
(components: CPU, RAM, HDD)
<課程講義>Lesson2_slides.pdf
<課程影片>請調整為720p解析度觀看
(1)電腦元件I: CPU(45:58)
(2)電腦元件I: RAM, HDD(48:04)

第3週: Knowing your computer II
(components: Motherboard, graphics card)
<課程講義>Lesson3_slides.pdf
<課程影片>請調整為720p解析度觀看
(1)電腦元件II: Graphics card(48:52)
(2)電腦元件II: Motherboard(40:17)

第4週: Knowing your computer III
(components: power, DVD/BD, monitor)
<課程講義>Lesson4_slides.pdf
<課程影片>請調整為720p解析度觀看
(1)電腦元件III: Power, DVD/BD(50:31)
(2)電腦元件III: Monitor(34:35)

第5週: Customizing your computer - DIY
(demands, performance vs price)
<課程講義>Lesson5_slides.pdf
<課程影片>請調整為720p解析度觀看
(1)電腦組裝DIY:零組件選擇 (1:00:45)
(2)電腦組裝DIY:硬體與驅動安裝(34:35)

第6週: Community of computers 
(Connect to internet)
<課程講義>Lesson6_slides.pdf
<課程影片>請調整為720p解析度觀看
(1)網路簡介與發展(58:50)
(2)網路元件與設定(42:25)

第7週: Smart skills 
(Remote control, Cloud storage)
<課程講義>Lesson7_slides.pdf

第8週: Children's day 
(adjusted holiday)
<課程講義> NA

第9週: 期中虛擬採購競賽
競賽規則:Lesson9_slides.pdf
注意事項:
(1) 請各組準備2台可上網的筆電
(2) 請在課前於筆電完整安裝teamviewer12
(https://www.teamviewer.com)
(3) 競賽過程可察看講義、上網搜尋資訊
(4) 請各組同學於課堂聚集在一起,方便討論作答
(5) 如缺席學期總成績以不及格計算
分組名單: 共八組
(1) 10502009 10502020 10502028 10502036 10502029
(2) 10502043 10502041 10502038 10502034 10502032
(3) 10502024 10502021 10502018 10502016 10502005
(4) 10203055 10502003 10502006 10502011 10502015
(5) 10502019 10502025 10502030 10502033 10502039
(6) 10502040 10502044 10502037 10502010 10502001
10502012
(7) 10502002 10502007 10502013 10502017 10502031
10502027
(8) 10502045 10502042 10502035 10502014 10502004
10502022

 

第10週:Image processing using your computer 
(Introduction of MATLAB programming)
<課程講義>Lesson10_slides.pdf
<上課資料>CAmaterials_L10.zip
<課程影片>請調整為720p解析度觀看
(1)牙科影像分析課程簡介(26:49)
(2)Matlab簡介(1:01:19)

第11週: Reading dental DICOM image 
(Usage of dicomread and for loop)
<課程講義>Lesson11_slides.pdf
<上課資料>CAmaterials_L11.zip
<課程影片>請調整為720p解析度觀看
(1)醫學影像DICOM讀取(54:03)

第12週: Image contrast and zoom-in 
(Matrix index and operation)
<課程講義>Lesson12_slides.pdf
<上課資料>CAmaterials_L12.zip
<課程影片>請調整為720p解析度觀看
(1)MATLAB矩陣取值(46:10)
(2)影像對比與放大(47:27)

第13週: Target/lesion detection 
(Image thresholding and ROI)
<課程講義>Lesson13_slides.pdf
<上課資料>CAmaterials_L13.zip
<課程影片>請調整為720p解析度觀看
(1)閾值處理Thresholding(1:10:22)
(2)區域圈選Manual ROI(26:13)

第14週: Building up your first application I 
(Graphic User interface - guide)
<課程講義>Lesson14_slides.pdf
<上課資料>CAmaterials_L14.zip
<課程影片>請調整為720p解析度觀看
(1)MATLAB-guide簡介(53:13)
(2)GUI元件介紹(39:30)

第15週: Building up your first application II 
(Graphic User interface - guide)
<課程講義>Lesson15_slides.pdf
<上課資料>CAmaterials_L15.zip
<課程影片>請調整為720p解析度觀看
(1)guide進階設計I(45:36)
(2)guide進階設計II(51:01)
(3)guide進階設計III(24:43)

第16週:Processing 3D dental images 
(3D cone beam CT - cross sectional tomography)
<課程講義>Lesson16_slides.pdf
<影像資料>DentalCT.zip
<上課資料>CAmaterials_L16.zip
<課程影片>請調整為720p解析度觀看
(1)MATLAB 3D Modeling(54:31)
(2)3D列印STL模型(51:01)

第17週: Carving teeth model
(3D model and 3D printing)
<課程講義>Lesson17_slides.pdf

第18週: 期末程式競賽
注意事項:
(1) 請自行分組,每組以3人為上限
(2) 請各組準備1~2台安裝Matlab筆電
(3) 請在課前於筆電完整安裝teamviewer12
(https://www.teamviewer.com)
(4) 競賽過程可察看講義、程式碼與上網檢索
(5) 請各組同學於課堂聚集在一起,方便討論作答
(6) 如缺席學期總成績以不及格計算
<競賽資料>CAmaterials_final.zip
<期末報告>6/23前
繳交各組程式碼: Team#.m,Team#.fig,
單顆牙齒3D模型: tooth.jpg,tooth.stl

課程參考資料

教科書名:Computer Organization and Architecture (9th edition)
作  者:William Stallings
出 版 社:Pearson Education, 2013

教科書名:Atlas of cone beam imaging for dental applications (2nd edition)
作  者:Dale A. Miles
出 版 社:Quintessence Publishing, 2013

教科書名:MATLAB程式設計入門篇(第三版)
作  者:張智星
出 版 社:碁峰資訊出版

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