數(shù)字病理切片技術(shù)在實(shí)驗教學(xué)中的應(yīng)用

薛 晶，程 玉，王明娟，嚴(yán)曉麗，嚴(yán) 鵬，徐樹蕾，劉振虹

（承德醫(yī)學(xué)院，河北承德 067000）

為了有效提高病理學(xué)實(shí)驗課的教學(xué)效果，使學(xué)生對病理學(xué)有更清晰的認(rèn)識，使其在有限的學(xué)時中掌握基本的閱片技能，提高讀片興趣，從而為以后的臨床學(xué)科打好基墊，改革教學(xué)方法和教學(xué)模式已迫在眉睫[1]。由于病理學(xué)學(xué)科的特殊性，必須通過圖像進(jìn)行知識的講解。所以，典型的病理切片對于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和促進(jìn)學(xué)生對理論知識的理解及對學(xué)過的知識進(jìn)行融會貫通發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。近年來，由于疾病譜和臨床疾病治療手段的發(fā)展，一些典型疾病的病理切片很難收集，而虛擬仿真技術(shù)的出現(xiàn)給病理學(xué)實(shí)驗課帶來了一種新的教學(xué)方式，即數(shù)字切片技術(shù)，該技術(shù)通過聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)教育平臺可以實(shí)現(xiàn)病理教學(xué)資源共享。因此，隨著虛擬仿真技術(shù)的發(fā)展，以上面臨的問題都逐步得到解決，并且通過數(shù)字切片技術(shù)，病理實(shí)驗課教學(xué)實(shí)現(xiàn)虛實(shí)結(jié)合，教學(xué)內(nèi)容更具體直觀，教學(xué)資源也得以充分共享。結(jié)合我院形態(tài)實(shí)驗中心的現(xiàn)有情況，在病理實(shí)驗課教學(xué)過程中引入數(shù)字病理切片系統(tǒng)之后，教學(xué)效果以及學(xué)生的積極性明顯得到了提高。以下通過對傳統(tǒng)的實(shí)驗教學(xué)與改革后的教學(xué)對比說明數(shù)字病理切片在教學(xué)中的必要性。

1 傳統(tǒng)病理學(xué)實(shí)驗教學(xué)

傳統(tǒng)的病理學(xué)實(shí)驗課教學(xué)主要是老師先介紹切片內(nèi)容，然后學(xué)生自主學(xué)習(xí)，通過顯微鏡觀察組織切片的病理變化，具有較大的局限性。從標(biāo)本來源方面看，具體表現(xiàn)為：第一，玻璃切片制作過程繁雜，每張切片的質(zhì)量很難保障；第二，玻璃切片易破碎，不易保存，尤其是一些罕見疾病及典型病變的組織切片很難獲取，不能保證每個學(xué)生一張切片，只能多生共用一張切片或者通過教師示教，這樣會直接影響到學(xué)生的學(xué)習(xí)效果；第三，隨著疾病譜系和治療手段的發(fā)展，一些罕見病和典型病的病理組織標(biāo)本更是越來越難獲取。從學(xué)生學(xué)習(xí)方面看，具體表現(xiàn)為：首先，學(xué)生只能在病理學(xué)實(shí)驗課上依靠顯微鏡對組織的微觀病變進(jìn)行觀察，這樣導(dǎo)致學(xué)生對實(shí)驗課知識的學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)在時間和空間上都受到限制；其次，學(xué)生不能迅速準(zhǔn)確的在鏡下找到病變部位，從而嚴(yán)重影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，降低病理實(shí)驗課的教學(xué)效果。

2 數(shù)字病理切片技術(shù)

2.1 數(shù)字化圖庫的定義

數(shù)字化圖庫是指利用計算機(jī)多媒體技術(shù)構(gòu)建的一個內(nèi)容豐富的圖片庫，主要用于教學(xué)研究，使教學(xué)內(nèi)容更加豐富[2，3]。在當(dāng)今社會的飛速發(fā)展中，數(shù)字化教學(xué)勢必成為一種趨勢，也逐漸成為我國現(xiàn)代化教育的重要組成部分。數(shù)字病理切片在教學(xué)過程中利用圖庫進(jìn)行實(shí)驗課鏡下切片的教學(xué)，突破了傳統(tǒng)病理學(xué)實(shí)驗課教學(xué)只能在固定教室上課的局限性，學(xué)生可以不受時間及空間的限制，隨時隨地對實(shí)驗課的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)，推動了教學(xué)改革，提升了病理學(xué)教育的質(zhì)量和效率[4]，最終實(shí)現(xiàn)病理學(xué)實(shí)驗課教學(xué)與教育信息化的步伐一致。

2.2 形態(tài)實(shí)驗中心數(shù)字病理切片庫的建立及應(yīng)用

國內(nèi)外的醫(yī)學(xué)院校在病理學(xué)的教學(xué)過程中廣泛應(yīng)用數(shù)字切片庫，為了適應(yīng)新形勢下教學(xué)規(guī)模的擴(kuò)大以及現(xiàn)代化教學(xué)的要求，我院形態(tài)實(shí)驗中心于2015年購買了麥克奧迪（Motic BA600mot）數(shù)字切片掃描系統(tǒng)，并通過該系統(tǒng)對我院建校至今所擁有的近百種疾病的典型病理切片進(jìn)行全自動掃描，建立了一套資源豐富的病理切片庫，并已投入使用。該數(shù)字病理切片庫的建立及應(yīng)用，突破了傳統(tǒng)病理學(xué)教學(xué)過程中面臨的諸多局限，并且通過全自動掃描顯微鏡掃描的組織切片是一個全視野的超高分辨率的數(shù)字化切片[5]，學(xué)生在觀察切片時可以對顯微鏡下的組織形態(tài)進(jìn)行低倍（2×）至高倍（40×）的連續(xù)瀏覽并無縫連接，這極大地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)組織切片的興趣，教學(xué)效果也得以明顯提升，從而實(shí)現(xiàn)了病理實(shí)驗課教學(xué)的數(shù)字化改革，也為即將建立的網(wǎng)絡(luò)病理數(shù)字切片手機(jī)端奠定了基礎(chǔ)。

2.3 數(shù)字病理切片庫聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)教學(xué)對學(xué)生主體地位的影響

病理學(xué)不僅是連接基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與臨床醫(yī)學(xué)的橋梁學(xué)科，還是一門從形態(tài)方面研究疾病的發(fā)生及發(fā)展規(guī)律的學(xué)科[6]。所以，病理學(xué)在整個醫(yī)學(xué)課程的教學(xué)過程中居于非常重要的地位，尤其是病理學(xué)實(shí)驗課，其教學(xué)效果直接關(guān)系著臨床醫(yī)學(xué)生對病理學(xué)知識的理解及掌握能力[7]。因此，在教學(xué)安排中，實(shí)驗課教學(xué)與理論課教學(xué)同等重要，所占學(xué)時相等。但目前病理學(xué)課程總學(xué)時較以前有所縮減，病理實(shí)驗課學(xué)時也相應(yīng)減少，病理實(shí)驗課面臨課時少、內(nèi)容多，教師不可能在實(shí)驗課上對所有的實(shí)驗內(nèi)容都進(jìn)行精講，眾所周知，病理實(shí)驗課主要是通過肉眼及鏡下觀察病理組織的病變特點(diǎn)，肉眼觀察的大體標(biāo)本比較直觀，所以，病理實(shí)驗課的重點(diǎn)和難點(diǎn)就是鏡下切片中病變組織的辨認(rèn)。傳統(tǒng)的病理學(xué)實(shí)驗課主要采用“教師講授”為主、學(xué)生“被動接受”的教學(xué)模式，這種教學(xué)模式主要是學(xué)生單獨(dú)通過顯微鏡觀察病理切片，而學(xué)生們往往不能準(zhǔn)確定位病變部位，加上每張切片的個體差異，致使學(xué)生在讀片過程中往往被動接受老師的灌輸，學(xué)生缺乏獨(dú)立思考以及強(qiáng)化訓(xùn)練的過程，導(dǎo)致教學(xué)效果不佳[8]。另外，由于一些實(shí)驗內(nèi)容雖是臨床上的常見病及典型病變，但因為切片數(shù)不足，不能保證每生一張切片，而只能作為示教切片，學(xué)生不能充分對這些典型病變進(jìn)行鏡下觀察，使學(xué)生獨(dú)立思考及分析問題能力不能充分得到鍛煉。綜上，這種灌輸式的傳統(tǒng)教學(xué)模式不利于學(xué)生綜合素質(zhì)的提高及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

建立數(shù)字病理切片庫后，采用新的數(shù)字教學(xué)模式，以網(wǎng)絡(luò)為載體，在數(shù)字網(wǎng)絡(luò)上通過一張典型切片對某一種疾病進(jìn)行講解，切片觀察由整體到局部，由低倍到高倍，實(shí)現(xiàn)無縫隙瀏覽。該教學(xué)模式使學(xué)生可以很容易找到病理切片中的病變，同時,也使得病理學(xué)實(shí)驗課的教學(xué)不再局限于顯微鏡，學(xué)生可以隨時隨地對病理實(shí)驗課的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)，將學(xué)生單獨(dú)在顯微鏡下尋找和辨認(rèn)病理改變的枯燥學(xué)習(xí)變成了看電影式的視覺享受，從而使學(xué)生能更快速地理解和準(zhǔn)確掌握整體與局部的位置關(guān)系及病變的鏡下病理變化。通過這種新的教學(xué)模式，教師可以有更多的時間對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，開展小組討論并分析解決問題。因此，學(xué)生在實(shí)驗課中由被動角色轉(zhuǎn)換成主動角色，從而真正地參與到學(xué)習(xí)中，改變傳統(tǒng)教學(xué)中的消極學(xué)習(xí)態(tài)度。學(xué)生在課堂上由被動接受到主動參與，角色的轉(zhuǎn)變也有助于培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)驗課學(xué)習(xí)中自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考以及相互合作的能力。通過主動學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)可以提高學(xué)生探究疾病發(fā)生發(fā)展、分析疾病病理改變及疾病演變的能力，從而提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)，為今后的臨床課程學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)[3]。

3 結(jié)語

綜上所述，病理數(shù)字化切片庫的建立極大地提高了病理學(xué)實(shí)驗課學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和教師的教學(xué)效果。下一步，我們中心將依托學(xué)校網(wǎng)絡(luò)中心，實(shí)現(xiàn)病理數(shù)字切片的學(xué)生手機(jī)共享，使學(xué)生更自主、更方便，可以隨時隨地的學(xué)習(xí)，及時進(jìn)行課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)，提高教學(xué)資源的利用率，并通過進(jìn)一步豐富和完善病理數(shù)字切片庫的內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)資源共享；另外，在病理實(shí)驗課的考試方面，真正實(shí)現(xiàn)無紙化考試。通過數(shù)字切片聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)教育平臺的教育模式改革，可以真正實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化、無紙化及網(wǎng)絡(luò)化。目前，雖然病理數(shù)字切片庫還不盡完善，但是相信經(jīng)過不斷探索與實(shí)踐，病理數(shù)字切片庫不僅會在實(shí)驗課中惠及師生，而且在理論課中也將會發(fā)揮更大作用，使病理學(xué)的教學(xué)能有更大的進(jìn)步和更好的教學(xué)效果。