數(shù)字化切片在病理實驗教學中應用的效果評價

劉艷潔 王純 吳玉婷 成元華 官志忠 楊文秀

[摘? ? ? ? ? ?要]? 病理學實驗教學是課程學習中十分重要的環(huán)節(jié)，隨著數(shù)字技術的進步，數(shù)字化切片在教學中的應用越來越廣泛，為評價數(shù)字切片應用后的教學效果，將275名學生設定為數(shù)字化實驗教學組，將244名學生設定為傳統(tǒng)實驗教學組，在分別進行了數(shù)字切片教學、實體切片考試和實體切片教學、數(shù)字切片考試后，分析學生成績及答題情況，對學生的學習效果進行客觀評價。研究結果發(fā)現(xiàn)，數(shù)字化教學組成績略優(yōu)于傳統(tǒng)教學組，說明數(shù)字切片教學在病變特點細節(jié)的教授上一定程度優(yōu)于實體切片教學，但對學生遠期學習效果的影響還有待進一步研究。

[關? ? 鍵? ?詞]? 數(shù)字化切片;病理實驗教學;效果評價

[中圖分類號]? G642? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2021）15-0088-02

病理學作為一門基礎學科，是構建醫(yī)學生知識架構中重要的一環(huán)。課堂講授的形態(tài)知識最終將在對病變的改變認知中形象化，并為理解疾病發(fā)生發(fā)展機制提供重要形態(tài)學依據(jù)。這一知識消化過程使病理學實習課在病理教學中顯得尤為重要，病理實習課如何能更好地再現(xiàn)理論課程的知識要點，如何能將理論課中的形態(tài)描述變成學生頭腦中的形態(tài)記憶是值得我們探索的重要課題。

近些年，隨著數(shù)字化技術的發(fā)展，在病理實驗教學中應用數(shù)字化虛擬教學資料已經(jīng)不是什么新鮮事，而且數(shù)字切片、三維虛擬病理學標本所占的比重和所起的作用越來越大[1、2]。但是虛擬數(shù)字化技術的應用、產生的教學效果，和對學生遠期學習工作的影響還缺乏客觀的數(shù)據(jù)評價，亟待我們去客觀分析和整理進行判斷，指導未來的教學工作并做必要的調整[3、4]。

本課題就實踐教學中WSI數(shù)字切片和實體切片結合應用形成的效果進行評價。通過設置一部分WSI數(shù)字切片實踐教學內容，同時設置相應實體切片教學內容，在階段學習結束后，兩組學生用互換的考試方式進行考查，對結果進行分析，以觀察兩種教學方式對學生知識認知的影響。

一、病理實驗教學效果評價體系設計

（一）研究對象

研究工作將在本科臨床選擇專業(yè)中進行，理論課授課學時數(shù)約56課時，實驗課授課約24課時。實驗課授課進行三種不同的授課方案，即傳統(tǒng)實驗教學組（應用病理學教研室已有的大體標本和切片）、數(shù)字化實驗教學組（應用本教研室2008年購置的麥克奧迪數(shù)字教學系統(tǒng)）。每組以班級為單位，每組人數(shù)約100人，因數(shù)字化實驗教學與數(shù)字化教學結合見習為兩種教學改革方案，其效果有待評價，為保證參與實驗的各組學生最終知識獲取不產生較大影響，兩種改革實驗課方案在半數(shù)實驗教學內容中穿插進行，半數(shù)內容仍采取傳統(tǒng)實驗教學方案，學期結束采取統(tǒng)一的考試方式。對采用不同教學方案獲得的資料進行分別統(tǒng)計分析。

（二）教學方案實施步驟

首先確定病理實驗教學，即局部血液循環(huán)障礙、炎癥、腫瘤心血管系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)、生殖與內分泌系統(tǒng)及傳染病與寄生蟲。此教學內容為現(xiàn)行教學大綱中所有實驗教學內容，其設置旨在為數(shù)字化實驗教學做參照，也是多年教學實踐中總結出的較為可靠的教學方案。

傳統(tǒng)實驗教學組：傳統(tǒng)實驗教學組學生人數(shù)244人，教學中應用實體大體標本和切片，不應用數(shù)字切片。

實驗教學過程：分階段進行教學，即實驗教學穿插于理論教學中，在完成相應的理論課后進行;教學中采用觀看實驗教學錄像30分鐘，教師講解切片30分鐘，學生自行觀察和提問60分鐘;實驗課結束考試15個標本，大體標本數(shù)量80%，切片數(shù)量20%寫出診斷不進行描述。其中10個標本為實體，5個為數(shù)字圖片標本用多媒體進行放映，也要求寫出診斷不進行描述。此步驟中實物大體標本和切片均為傳統(tǒng)實驗教學所需教學資料，5個數(shù)字圖片標本的設置旨在考察學生在面對不熟悉的標本形式是否具有辨識能力，從而判斷慣性思維和記憶在學生的醫(yī)學思維中占有的地位，進一步判斷學生在學習后對知識的應用能力;另增加1個實體切片要求寫出診斷并進行描述。（此步驟設置旨在判斷學生對知識掌握的深度）;學習結束時進行學生滿意度調查，由學生填寫教學滿意度調查表。

數(shù)字化實驗教學組：數(shù)字化實驗教學組學生人數(shù)275人，實驗教學內容同傳統(tǒng)實驗教學組，實驗教學過程與傳統(tǒng)教學組一致，不同之處為數(shù)字化切片教學內容僅占所有教學內容一半。10個數(shù)字化標本保證學生對考試內容有一定的熟悉程度，5個實體標本的設置旨在考察學生在面對不熟悉的標本形式是否具有辨識能力，從而判斷慣性思維和記憶在學生的醫(yī)學思維中占有的地位，進一步判斷學生在學習后對知識的應用能力;另增加1個實體切片要求寫出診斷并進行描述，此步驟設置旨在判斷學生對知識掌握的深度。

其余大綱要求的實驗教學內容仍用傳統(tǒng)實驗教學方式授課。在對新教學方案效果未能進行客觀評價前，盡量保證學生實驗教學的質量。

二、病理實驗教學評價結果

三、病理實驗教學效果對比

從我們的評價結果可以看出，應用數(shù)字切片教學的學生總體實驗考試成績優(yōu)于應用傳統(tǒng)切片教學的學生。從描述切片具體特點結果可以看出，應用數(shù)字切片教學后，在描述三個及以上主要病變特點表現(xiàn)優(yōu)于應用實體切片的學生，而在回答出兩個及以下主要特點的學生中表現(xiàn)沒有差異。說明數(shù)字切片教學對病變特點的細節(jié)觀察具有一定優(yōu)勢。

四、數(shù)字切片教學效果與實體切片教學效果差異的原因分析

數(shù)字切片教學豐富了實驗教學的手段，所起的作用不言而喻。數(shù)字切片教學組的數(shù)字切片資源較為豐富，為不同標本的相同病變，由于圖像質量較高，可能使教學中病變特點顯得較為突出，由于數(shù)字切片用投影展示，病變要點往往被多次強調，病變部位可按要求進行放大，學生記憶較為深刻。而實體切片因樣本有限，病變來源多為同一個樣本，相對數(shù)字切片不易于展示。實體切片學生觀察中，教師難以一一評價其觀察效果。

現(xiàn)代教學中，數(shù)字資源在教學中的應用，使信息的傳遞更為高效，學生在課堂上觀看的數(shù)字切片，在教學平臺上可以繼續(xù)瀏覽，反復觀看和復習。而實體切片很難給學生提供復習的機會，仍然要靠數(shù)字資源幫助學生在課下進行復習和再現(xiàn)，但這一過程中可能出現(xiàn)圖片和真實樣本存在的差異，導致學生較難形成長久記憶。

但兩種方式的教學優(yōu)勢也并非絕對，數(shù)字教學的學生在未來的學習工作中也將遇到大量實體切片，對實體切片觀察能力也需要逐漸培養(yǎng)起來;而實體切片教學方式也不斷受到數(shù)字技術提升的挑戰(zhàn)，同時因為實體切片易于損壞，補充需消耗人力、物力。但數(shù)字切片和實體切片各有優(yōu)勢，兩種教學手段結合應用可獲得更好的教學效果。

五、結語

通過課程改革，學生獲得了多元化學習的方式，新的學習方式節(jié)約了教學資源，一定程度解決了師資力量不足、教學課時不足的問題。課程學習靈活安排，使學生充分利用碎片化學習時間完成重要知識的學習，學習更加高效[5]。與教師線上互動更拉近學生與教師之間的距離，相較于單一的課堂教學學生接受完知識就下課、教師上完課就走的模式更親切、有趣，學生更樂于接受。翻轉課堂和病案討論，給學生充分的學習思考時間，使學生體會到自主學習的樂趣，增強了自學、探索問題、解決問題的能力。

WSI數(shù)字化切片在教學工作中的應用已越來越廣泛，制作成本也越來越低，使這一資源的大量應用勢在必行[6]。數(shù)字化切片應用對學生學習效果的提升仍然有更多潛力可擴展，遠期其對臨床學習是否能起到提升感性認識、縮短臨床思維建立的磨合期還需要詳細分析。

參考文獻：

[1]Ronald，Luff.數(shù)字病理學[J].經(jīng)濟導報（醫(yī)藥技術），2008（3）：20-23.

[2]王大東.病理組織三維重建的研究進展[J].國際生物醫(yī)學工程雜志，1997（5）：288-291.

[3]孫麗梅，邱雪杉，王恩華，等.病理學大體標本三維立體成像的研制與應用[J].中華醫(yī)學教育雜志，2012，32（4）：564-565.

[4]Fung KM1，Hassell LA，Talbert ML，Wiechmann AF，Chaser BE，Ramey J. Whole slide images and digital media in pathology edu-cation，testing，and practice：the Oklahoma experience[J].Anal Cell Pathol（Amst），2012，35（1）：37-40.

[5]劉秀霞，梁偉華，蔣金芳，等.數(shù)字切片在病理學實驗課中的應用[J].西部素質教育，2020（6）：176-177.

[6]危曉莉，姚根有，周韌，等.病理學實驗教學體系的創(chuàng)新[J].基礎醫(yī)學與臨床，2010，30（8）：889-891.

◎編輯 馬燕萍