數(shù)字切片在形態(tài)學(xué)教學(xué)中的優(yōu)勢及其應(yīng)用*

◆張國榮 孟凡潔 王文奇

組織胚胎學(xué)、病理學(xué)、微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)等都屬于醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)。半個多世紀(jì)以來，形態(tài)學(xué)的實驗課教學(xué)模式一直是教師在課堂上指導(dǎo)，學(xué)生用顯微鏡觀察各種切片標(biāo)本[1]。多年來的教學(xué)實踐，教師和學(xué)生都發(fā)現(xiàn)了這種教學(xué)模式的局限性。

隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)教育信息化的發(fā)展，數(shù)字切片在醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)教學(xué)領(lǐng)域的運用日益普及[2]。數(shù)字切片又稱虛擬切片，它是利用全自動數(shù)字切片掃描系統(tǒng)將玻璃切片上的所有信息全部復(fù)制下來，進(jìn)行電子文檔存儲[3]。此數(shù)字切片擁有超大空間、超高分辨率。利用專業(yè)軟件可以對圖像進(jìn)行不同倍率的觀察，如同在顯微鏡下實際觀察玻璃切片一樣[4]。數(shù)字切片打破了傳統(tǒng)的以物象為載體的表達(dá)方式，可以不受時間和空間的限制進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，極大地提高了教學(xué)效率，必將給醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)教學(xué)帶來深刻變革。

1 數(shù)字切片的優(yōu)勢

不受時空限制，利于自主學(xué)習(xí) 傳統(tǒng)切片依賴于顯微鏡進(jìn)行觀察，教師授課、學(xué)生學(xué)習(xí)都必須在實驗室進(jìn)行，極大地限制了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)。數(shù)字切片替代顯微鏡進(jìn)行切片教學(xué)。教師、學(xué)生可以隨時隨地用電腦觀察，使得教師備課、學(xué)生學(xué)習(xí)都不受時間和空間的限制，極大地提高了學(xué)習(xí)效率，有利于培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。

永久保存，方便歸類檢索 傳統(tǒng)切片在制作和使用過程中容易破碎、褪色，標(biāo)本消耗量大。尤其是一些珍貴標(biāo)本取材不易，一旦破損，難以補充。數(shù)字切片可以永久保存，無需大量重復(fù)制作，節(jié)約資源。而且數(shù)字切片便于標(biāo)記信息，進(jìn)行分類保存，方便檢索，使切片的管理更加高效便捷。

質(zhì)量一致，利于考試公平 傳統(tǒng)切片制作過程比較繁瑣，不同批次的產(chǎn)品難以保證質(zhì)量一致，切片的個體差異不利于學(xué)生實驗考試的公平性。數(shù)字切片可以選取優(yōu)質(zhì)的玻璃切片進(jìn)行掃描和制作，內(nèi)容統(tǒng)一，不再受切片制作質(zhì)量影響，方便教學(xué)，確保了考試的公正性和客觀性。

便于標(biāo)記，提高學(xué)習(xí)效率 傳統(tǒng)切片在顯微鏡下觀察，遇到典型結(jié)構(gòu)，定位標(biāo)記比較困難，一旦移動視野就要重新再尋找典型結(jié)構(gòu)，降低了學(xué)習(xí)效率，也不利于師生之間的交流。數(shù)字切片是一個電子文檔，學(xué)生在觀察切片時可以把典型結(jié)構(gòu)進(jìn)行標(biāo)記，日后需要查閱，只需單擊屏幕上的典型結(jié)構(gòu)快捷按鈕，標(biāo)記位置立即重現(xiàn)，非常方便學(xué)生復(fù)習(xí)，提高學(xué)習(xí)效率。

2 數(shù)字切片在形態(tài)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

為了充分發(fā)揮數(shù)字切片的優(yōu)勢，通過建立數(shù)字切片資源庫，將其存儲在校園網(wǎng)服務(wù)器中，以及顯微數(shù)碼互動教室的計算機(jī)中，給課堂教學(xué)、教師備課、學(xué)生自學(xué)、實驗考試等帶來全新的模式。

數(shù)字切片在課堂教學(xué)中的應(yīng)用 傳統(tǒng)的形態(tài)學(xué)實驗教學(xué)模式是教師指導(dǎo)、學(xué)生在顯微鏡下觀察切片。學(xué)生通過對比圖譜尋找典型結(jié)構(gòu)，教師無法引導(dǎo)學(xué)生如何從整張切片中定位這些結(jié)構(gòu)。教師示教只能通過大屏幕進(jìn)行，但距離較遠(yuǎn)的學(xué)生觀察效果較差。利用數(shù)字切片，學(xué)生可以在電腦屏幕上近距離觀察編輯好的切片。教師通過縮略導(dǎo)航圖功能，指導(dǎo)學(xué)生對局部典型結(jié)構(gòu)進(jìn)行放大和縮小，方便講授和學(xué)習(xí)，使切片更加直觀易懂，增加交流功能，提高學(xué)習(xí)效率。

利用數(shù)字切片還可以組織實驗課討論。教師對重點、難點切片配上文字問題，從教師端操作，展示在每個學(xué)生的電腦屏幕上，學(xué)生進(jìn)行分組討論，教師進(jìn)行總結(jié)，在教學(xué)過程中充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，體現(xiàn)學(xué)生的主體地位。

數(shù)字切片在教師備課中的應(yīng)用 傳統(tǒng)教學(xué)教師備課要花費大量時間和精力搜集圖片和制作課件[5]，而且圖片僅能靜態(tài)地顯示某一局部，不能體現(xiàn)與整體的關(guān)系。數(shù)字切片資源庫為教師提供了大量的教學(xué)素材，節(jié)約了搜集資料的時間。而且這些資源是動態(tài)的，可以像衛(wèi)星地圖一樣先顯示全貌，再逐步放大[6]，使學(xué)生能夠更好地體會局部和整體的關(guān)系，便于理解教學(xué)內(nèi)容。利用數(shù)字切片，教師的課件形式也不拘泥于PowerPoint格式，可以直接用數(shù)字切片瀏覽軟件在課堂上向?qū)W生展示切片，而且可以對數(shù)字切片進(jìn)行編輯、標(biāo)注和旁白，方便教學(xué)，課件制作質(zhì)量顯著提高。

數(shù)字切片在學(xué)生自學(xué)中的應(yīng)用 傳統(tǒng)教學(xué)模式限制了學(xué)生學(xué)習(xí)的時間和空間。利用數(shù)字切片，建立大量的數(shù)字切片庫，配合教學(xué)內(nèi)容，教師把資源共享到校園網(wǎng)上，學(xué)生可以隨時隨地利用電腦對知識進(jìn)行預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)，有利于發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和培養(yǎng)自學(xué)能力。對于疑難疑問，學(xué)生可以在網(wǎng)上留言，教師利用課余時間進(jìn)行解答，形成一個方便師生交流學(xué)習(xí)的第二課堂。

數(shù)字切片在實驗考試中的應(yīng)用 傳統(tǒng)的形態(tài)學(xué)實驗考試方式要么在顯微鏡下觀察切片，要么教師利用大屏幕將選好的靜態(tài)圖片展示出來讓學(xué)生辨認(rèn)。但前者容易受到切片制作質(zhì)量影響，切片的個體差異導(dǎo)致學(xué)生答題的難易程度不一致；后者則由于靜態(tài)圖片視野局限，顯示的結(jié)構(gòu)孤立，不能體現(xiàn)局部和整體的關(guān)系，導(dǎo)致理解困難。利用數(shù)字切片與顯微數(shù)碼互動系統(tǒng)結(jié)合，可以設(shè)計出新穎活潑的題型[7]。學(xué)生在互動系統(tǒng)的學(xué)生機(jī)獨立答題，教師在教師端監(jiān)測所有學(xué)生的答題過程，答題結(jié)束后學(xué)生將答案以共享文件夾的方式發(fā)送到教師機(jī)中。這樣既保證了考試的公正嚴(yán)謹(jǐn)，又能夠讓學(xué)生自己操作，對知識的考查更加全面豐富，同時也檢測了學(xué)生的動手能力，使實驗考核更具有科學(xué)性[8]。

3 數(shù)字切片的發(fā)展前景

數(shù)字切片給傳統(tǒng)的形態(tài)學(xué)教學(xué)帶來了全新的模式，必將全面提升我國基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)實驗教學(xué)和科學(xué)研究的質(zhì)量[9-10]。除了目前的應(yīng)用方式以外，數(shù)字切片還為“翻轉(zhuǎn)課堂”提供了可行的條件基礎(chǔ)。由于數(shù)字切片使閱片不受時間空間限制，教師可以將與課程相關(guān)的切片和問題布置給學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生在課前完成學(xué)習(xí)，在課上由學(xué)生講解、回答問題并進(jìn)行討論總結(jié)。數(shù)字切片存儲使用方便，有利于學(xué)科之間資源的整合，尤其適用于“分系統(tǒng)模塊教學(xué)”的模式，可以把組織胚胎學(xué)、病理學(xué)等學(xué)科有機(jī)結(jié)合起來，對知識進(jìn)行無縫銜接。數(shù)字切片的使用對網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和遠(yuǎn)程教學(xué)也具有重要意義。此外，數(shù)字切片也為臨床診斷、病理遠(yuǎn)程會診、科學(xué)研究等提供了有效工具和交流平臺[11]。

[1]馬保華,張慶莉,康敏,等.基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)實驗室數(shù)字化教學(xué)切片的應(yīng)用與研究[J].實驗室研究與探索,2011,30(10):120-122.

[2]秦雯,潘洪波,馬韻.數(shù)字切片在病理學(xué)實踐教學(xué)中的應(yīng)用初探[J].基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育,2014,16(6):476-478.

[3]呂福東,孔賀利.數(shù)字切片的優(yōu)勢及在病理教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國醫(yī)藥科學(xué),2013,3(23):160-161.

[4]李冬梅,姚根有,王玲玲,等.網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字互動實驗室的構(gòu)建與應(yīng)用[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2009(19):318-319.

[5]帥萍,李保林,肖海,等.數(shù)字切片聯(lián)合數(shù)碼互動系統(tǒng)在病理學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用[J].贛南醫(yī)學(xué)院學(xué)報,2012,32(5):734-735.

[6]葉翠芳,李和,楊世明.數(shù)字切片在形態(tài)學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用[J].山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報:基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育版,2008,10(4):497-499.

[7]崔潔,胡小冬,管俊昌,等.數(shù)字化實驗教學(xué)系統(tǒng)在形態(tài)實驗中心的建設(shè)與應(yīng)用[J].中華全科醫(yī)學(xué),2013,11(11):1804-1805.

[8]陳英華,董為人,俞新華,等.基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字組織切片在組織學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國組織化學(xué)與細(xì)胞化學(xué)雜志,2009,18(4):454-458.

[9]何平.建立開放式實驗教學(xué)大平臺的實踐與探索[J].實驗室研究與探索,2008(3):78-80．

[10]王進(jìn)京,孫保存,趙秀蘭,等.數(shù)字切片庫結(jié)合網(wǎng)絡(luò)在病理學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用[J].基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育,2012,14(12):935-937.

[11]莊寶祥,王岱君,張圣明,等.數(shù)字切片在組織胚胎學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國組織化學(xué)與細(xì)胞化學(xué)雜志,2010,19(4):405-407.