病理學(xué)線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索與思考

李明陽，劉一雄，范林妮

(空軍軍醫(yī)大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院病理學(xué)教研室，陜西 西安 710032)

病理學(xué)作為基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)課程的橋梁學(xué)科，作用極其重要和關(guān)鍵，被稱為“醫(yī)學(xué)之本”。作為一門以實(shí)踐為主的學(xué)科，病理學(xué)實(shí)驗(yàn)是病理教學(xué)的重要部分，在醫(yī)學(xué)高等教育病理學(xué)教學(xué)總課時(shí)中占有50%的比例，也是醫(yī)學(xué)理論教學(xué)與醫(yī)學(xué)技能訓(xùn)練的橋梁，能夠讓學(xué)生通過顯微鏡來觀察微觀世界的各種形態(tài)學(xué)變化。近年來隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和多媒體等現(xiàn)代化教育技術(shù)的迅猛發(fā)展，單一的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式已不能滿足信息化醫(yī)學(xué)教育的需求，探索和運(yùn)用“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代下借助信息化手段的多元化教學(xué)模式可以激發(fā)學(xué)生對病理實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生分析和解決問題的能力，為臨床實(shí)踐打下基礎(chǔ)，更好地促進(jìn)病理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的不斷提高[1]。本文結(jié)合本教研室在病理學(xué)線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，初步探討了在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代下借助信息化手段進(jìn)行病理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的應(yīng)用策略，現(xiàn)總結(jié)如下。

1 病理學(xué)線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)的信息化資源建設(shè)

1.1線上全切片掃描的高清數(shù)字切片庫建設(shè) 數(shù)字切片是使用全自動(dòng)數(shù)字掃描系統(tǒng)將玻璃切片進(jìn)行圖像采集，生成高分辨率的數(shù)字圖像。數(shù)字切片圖像的放大倍數(shù)很高，可以滿足學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課中進(jìn)行病變組織的病理改變識別和特點(diǎn)分析[2]。數(shù)字化切片庫的建成可以很好的改善傳統(tǒng)切片教學(xué)的缺點(diǎn)：如切片標(biāo)本質(zhì)量參差不齊，很多切片缺乏典型病變，或者顯微鏡鏡頭、燈泡老化導(dǎo)致不能正常使用，學(xué)生在觀察時(shí)可以對典型病變截圖、注釋并保存[3]。目前，我教研室已完成涵蓋約100種不同疾病共計(jì)約15 000張玻璃切片的高清全切片掃描，圖像的分辨率和放大倍數(shù)較傳統(tǒng)切片明顯提高(圖1)。切片庫還包含了教研室珍藏的100余張珍稀病例切片，例如大葉性肺炎、腸傷寒、纖維素性心外膜炎等切片，并將切片按照章節(jié)進(jìn)行編號。為了永久保存此類稀缺病例資料并滿足大規(guī)模教學(xué)需要，對所有的切片進(jìn)行了數(shù)字化處理，便于網(wǎng)絡(luò)課程和后續(xù)建立的智慧教室進(jìn)行訪問。同時(shí)將切片接入學(xué)科網(wǎng)站及網(wǎng)絡(luò)云盤，供學(xué)生進(jìn)行校內(nèi)或校外訪問，保證了學(xué)生的線上切片教學(xué)的順利實(shí)施。

圖1 高清全切片掃描和普通顯微鏡圖像對比

1.2線上360度全景大體標(biāo)本圖庫建設(shè) 為進(jìn)一步提升病理大體標(biāo)本的教學(xué)效果并滿足網(wǎng)絡(luò)教學(xué)需要，從2016年開始，教研室開展大體標(biāo)本的360度全景化圖庫建設(shè)。和傳統(tǒng)的數(shù)碼圖片相比，全景化圖庫可以動(dòng)態(tài)展示大體標(biāo)本的360度全貌，可以通過點(diǎn)擊放大觀察病變細(xì)節(jié)及與周圍組織的關(guān)系，將一些抽象局限的知識變得直觀和全面，增加教學(xué)的時(shí)效性，有效提高病理學(xué)教學(xué)質(zhì)量[4]，同時(shí)使一些珍稀標(biāo)本如白喉、大葉性肺炎等得以保存與傳承(圖2)。全景化圖庫的建成后就如一座移動(dòng)的標(biāo)本陳列館，可以接入后期的智慧教室，突破時(shí)間、地點(diǎn)和人數(shù)限制，便于學(xué)員的自主性和探究性學(xué)習(xí)。我教研室的病理學(xué)大體標(biāo)本共有1 500余例，用于實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的標(biāo)本共計(jì)300余例。目前，教研室已完成120例標(biāo)本的全景圖庫建設(shè)，標(biāo)本的高清數(shù)碼照片被編入教研室2017年編寫的教材《本科生病理學(xué)實(shí)習(xí)指導(dǎo)》，用于本科生病理學(xué)教學(xué)。另有部分圖片被納入《病理學(xué)》(人衛(wèi)第9版)教材中，受眾廣泛。同時(shí)我教研室已將建設(shè)完成的360度全景大體標(biāo)本圖庫植入學(xué)科網(wǎng)站中，網(wǎng)站可以通過校內(nèi)或校外網(wǎng)絡(luò)訪問，保證了學(xué)生的線上大體標(biāo)本教學(xué)的順利實(shí)施。

圖2 360度全景大體標(biāo)本圖片展示

1.3病理學(xué)實(shí)驗(yàn)課微課制作 微課是以傳統(tǒng)課程為基礎(chǔ)逐漸衍生出來的新型教學(xué)資源，其核心是教學(xué)短視頻，有別于傳統(tǒng)的教學(xué)課件等單一教學(xué)資源。病理學(xué)微課特點(diǎn)是時(shí)間較短、內(nèi)容較少、主題突出、組成結(jié)構(gòu)情景化等，比較適用于病理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)[5]。目前，我教研室已組織全體教師完成所有實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容的微課錄制，微課制作步驟如下：首先經(jīng)教研室實(shí)驗(yàn)課教師團(tuán)隊(duì)討論后，根據(jù)病理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)將每節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容分成若干個(gè)知識點(diǎn)，然后再針對每個(gè)知識點(diǎn)進(jìn)行理論講解，針對每個(gè)大體標(biāo)本和每張切片進(jìn)行形態(tài)特征講解，最后將理論知識點(diǎn)+大體和切片形態(tài)學(xué)特點(diǎn)整合成微課視頻。病理學(xué)實(shí)驗(yàn)課微課不僅能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性，便于學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，同時(shí)便于直播教學(xué)時(shí)如出現(xiàn)意外網(wǎng)絡(luò)狀況，可以保證學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)效果[6]。

1.4網(wǎng)絡(luò)課程和學(xué)科網(wǎng)站建設(shè) 及時(shí)抓住信息技術(shù)帶來的機(jī)遇，建立了適合醫(yī)學(xué)生的病理學(xué)網(wǎng)絡(luò)課程和學(xué)科網(wǎng)站。病理網(wǎng)絡(luò)課程包括教學(xué)大綱、課程教案、教學(xué)課件、實(shí)習(xí)指導(dǎo)及試題庫，供學(xué)生學(xué)習(xí)及復(fù)習(xí)。學(xué)科網(wǎng)站囊括了前文所述的多種病理教學(xué)資源，包括病理網(wǎng)絡(luò)課件、病理圖片庫、病理論壇、病理前沿進(jìn)展、病理新技術(shù)等內(nèi)容。

2 “智慧教學(xué)法”探索病理學(xué)線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)

“智慧課堂”是教育高度信息化發(fā)展的最新理念，這里的課堂涵義不僅為教室，而是課程與教學(xué)活動(dòng)的綜合體，其中以“智慧學(xué)習(xí)環(huán)境”為技術(shù)支撐、以“智慧教學(xué)法”為催化促導(dǎo)[7]。本教研室在整合上述教學(xué)資源的“智慧學(xué)習(xí)環(huán)境”基礎(chǔ)上，使用超星學(xué)習(xí)通建立線上教學(xué)互動(dòng)平臺(tái)，深度融合案例式[8]、問題式[9]、討論式[10]、交互式[11]等教學(xué)方法，進(jìn)行了病理學(xué)實(shí)驗(yàn)線上“智慧教學(xué)法”的深入探索，現(xiàn)以2018級五年制臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)病理學(xué)線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例介紹具體流程。

2.1課程教學(xué)概況 2018級五年制臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)共有學(xué)生400余人，分成5個(gè)班級，每班80余人進(jìn)行線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)。本次線上教學(xué)共開展12次實(shí)驗(yàn)課，共計(jì)26學(xué)時(shí)。

2.2課前導(dǎo)學(xué)階段 充分利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源如中國慕課、人衛(wèi)慕課等，及科室學(xué)科網(wǎng)站的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)內(nèi)容，讓同學(xué)通過預(yù)習(xí)，引起求知欲，感知教材，產(chǎn)生知與不知的矛盾，出現(xiàn)求知的內(nèi)在動(dòng)力；

2.3課程講解階段 教師利用科室直播教學(xué)平臺(tái)直播分享屏幕的方式給學(xué)生做簡要理論復(fù)習(xí)并講解切片，約20 min。講解時(shí)先講正常組織切片，再講病變組織，對比觀察效果較好；布置該節(jié)課學(xué)習(xí)任務(wù)及作業(yè)提交要求，同時(shí)將上課視頻同步錄屏并上傳到超星學(xué)習(xí)通線上課程，以便學(xué)生隨時(shí)學(xué)習(xí)。

2.4課堂互動(dòng)階段 結(jié)合臨床病例資料，創(chuàng)設(shè)“案例情境”，如在講授循環(huán)系統(tǒng)疾病實(shí)驗(yàn)課時(shí)，提出“動(dòng)脈粥樣硬化形成”的臨床病例和科學(xué)問題，激發(fā)學(xué)生對病理實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)興趣，拓展、提升重點(diǎn)，精講、辨析難點(diǎn)，便于學(xué)生的記憶與理解。在學(xué)習(xí)過程中教師隨時(shí)在直播平臺(tái)和學(xué)習(xí)通群聊及討論區(qū)進(jìn)行答疑，學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)可以對照切片和大體標(biāo)本的講解微課及視頻，找準(zhǔn)病變部位，觀察學(xué)習(xí)病變特點(diǎn)。

2.5課后拓展階段 通過作業(yè)和思考題，激發(fā)學(xué)生探究問題的興趣，并培養(yǎng)其應(yīng)用解決問題的能力。如在講授淋巴造血系統(tǒng)疾病實(shí)驗(yàn)課時(shí)，課后需提交自己繪制的霍奇金淋巴瘤中典型R-S樣細(xì)胞圖片，并標(biāo)注說明典型形態(tài)學(xué)改變。學(xué)生將實(shí)驗(yàn)報(bào)告以作業(yè)的形式，通過超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)提交，實(shí)驗(yàn)課教師采取形成性考核+過程性考核相結(jié)合的綜合評估方式對學(xué)生進(jìn)行考核評價(jià)，更加重視學(xué)生平時(shí)課程表現(xiàn)，如到課出勤率、線上討論次數(shù)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成情況等。

通過上述病理學(xué)實(shí)驗(yàn)線上“智慧教學(xué)法”的實(shí)踐探索，逐步實(shí)現(xiàn)從培養(yǎng)學(xué)生“理解、記憶”等低級認(rèn)知向“分析、應(yīng)用、創(chuàng)造”等高階認(rèn)知的轉(zhuǎn)變，變教為學(xué)，最終實(shí)現(xiàn)“以學(xué)生為中心”的教學(xué)培養(yǎng)模式[12]。

3 病理學(xué)線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思考

目前國內(nèi)大多數(shù)高校病理實(shí)驗(yàn)課的信息化教學(xué)資源存在以下不足[13]：①數(shù)字化的大體標(biāo)本和切片數(shù)量較少，種類不豐富，且多為靜態(tài)圖片，部分?jǐn)?shù)字化全切片的掃描分辨率不夠，高倍鏡下無法清晰顯示病變特點(diǎn)；②大多數(shù)高校的信息化教學(xué)資源需要從公司引進(jìn)，且多數(shù)為單機(jī)版或局限于校園網(wǎng)內(nèi)，無法應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)的線上教學(xué)。本教研室及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決了上述病理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的問題和不足，探索并建立了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的病理學(xué)線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)，包含線上全切片掃描的高清數(shù)字切片庫、線上360度全景大體標(biāo)本圖庫、病理學(xué)實(shí)驗(yàn)課微課、網(wǎng)絡(luò)課程和學(xué)科網(wǎng)站、線上教學(xué)互動(dòng)平臺(tái)以及病理學(xué)實(shí)驗(yàn)“智慧教學(xué)法”等，取得了良好的效果，具有以下優(yōu)勢和特色：

3.1提高了教學(xué)效果和學(xué)生滿意度 經(jīng)過2個(gè)多月的線上課程學(xué)習(xí)，本教研室對病理學(xué)線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索取得了較為滿意的效果。與上一學(xué)年使用傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的400余名學(xué)生相比，本次使用“智慧教學(xué)法”的學(xué)生實(shí)驗(yàn)課總成績更高[(9.3±0.5)分vs.(8.0±0.7)分,P=0.014]，學(xué)生對授課教師打分的平均得分和滿意度更高[(9.2±0.7)分vs.(7.8±0.6)分,P=0.021；95%vs.74%，P=0.006]，學(xué)生對病理實(shí)驗(yàn)課學(xué)習(xí)的接受度更高(92%vs.78%,P=0.011)，說明使用病理線上實(shí)驗(yàn)“智慧教學(xué)法”提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和知識掌握程度，學(xué)生對該教學(xué)模式的滿意度較高。

3.2克服了傳統(tǒng)病理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的局限性 病理實(shí)驗(yàn)課主要是觀察理論課程所學(xué)疾病的大體標(biāo)本和組織切片,使學(xué)生在直觀上理解理論課所學(xué),提高學(xué)生臨床病理實(shí)踐技能[14]，但傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在諸多局限性[15]，在大體標(biāo)本教學(xué)中的局限性：①標(biāo)本自身的缺憾性，病理大體標(biāo)本經(jīng)福爾馬林固定后封存于玻璃或樹脂標(biāo)本缸內(nèi)，傳統(tǒng)玻璃容器承載的大體標(biāo)本具有保存制作繁瑣、易褪色生銹、大標(biāo)本十分沉重、學(xué)生觀察中易損壞等缺點(diǎn)；②標(biāo)本數(shù)量的局限性，病理標(biāo)本數(shù)量有限，其中的一些珍稀標(biāo)本損壞后不可再造，隨著學(xué)生數(shù)量的增加，只能數(shù)十人圍在一起觀察標(biāo)本，很難保證學(xué)生的大規(guī)模教學(xué)需求；③標(biāo)本完整性不足，進(jìn)行臨床病理活組織檢查時(shí)取下的病變組織常常因開展較多的免疫活組織檢查及分子病理檢測，很難保留較為完備并符合實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求的大體或切片標(biāo)本，獲得一個(gè)質(zhì)量較高的實(shí)驗(yàn)教學(xué)標(biāo)本不太容易。

在切片教學(xué)中的局限性：①教學(xué)過程中使用玻璃切片容易碎，學(xué)生在觀察切片時(shí)很容易打碎切片，不僅增加成本，還存在安全隱患；②傳統(tǒng)切片保存長時(shí)間后褪色嚴(yán)重，病變區(qū)域丟失或不典型，區(qū)分較困難；③經(jīng)典的病變組織和稀有疾病切片不易收集。臨床上，白喉及罕見傳染病等病例來源欠缺，大葉性肺炎等常見疾病不易獲取病變組織，無法制作典型病理切片滿足實(shí)驗(yàn)需求。

通過本次病理學(xué)線上實(shí)驗(yàn)的教學(xué)探索，使線上學(xué)習(xí)資源與實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)內(nèi)容有機(jī)融合，將知識碎片變得體系化，幫助學(xué)生形成知識構(gòu)建的模型，提高知識構(gòu)建能力，并將課堂教學(xué)延伸至課外。同時(shí)促進(jìn)了師生交流互動(dòng)立體化，師生之間、生生之間的信息溝通和交流方式多元化，實(shí)現(xiàn)了全時(shí)空的持續(xù)溝通，有助于醫(yī)學(xué)生臨床思維的培養(yǎng)，大大克服了傳統(tǒng)病理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的局限性。

同時(shí)，也發(fā)現(xiàn)了線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的不足之處：①實(shí)驗(yàn)課授課時(shí)由于切片均為高清掃描，在播放過程中由于網(wǎng)絡(luò)問題存在卡頓現(xiàn)象；②缺少線下授課時(shí)的師生互動(dòng)或討論的環(huán)節(jié)，無法感受教師親臨教室指導(dǎo)觀察的言傳身教，難以激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)熱情；③由于學(xué)生不在共同的學(xué)習(xí)環(huán)境中相處，缺少團(tuán)結(jié)協(xié)作的學(xué)習(xí)氛圍，學(xué)生學(xué)習(xí)的比學(xué)趕超精神不足。因此，只有在教學(xué)實(shí)踐中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，注重學(xué)生評價(jià)及意見反饋，不斷學(xué)習(xí)新技術(shù)，不斷改進(jìn)教學(xué)方式，才能實(shí)現(xiàn)高效優(yōu)質(zhì)的教學(xué)。

總之，近年來隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和多媒體等現(xiàn)代化教育技術(shù)的迅猛發(fā)展，單一的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式已不能滿足信息化醫(yī)學(xué)教育的需求。探索和運(yùn)用“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代下的線上線下混合式教學(xué)模式，使得線上+線下教學(xué)起到1+1大于2的教學(xué)效果，才能更好地促進(jìn)病理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的不斷提高[16]。如采用多種方式考核評估線上學(xué)習(xí)效果及知識點(diǎn)的掌握情況，在線下課程中通過案例教學(xué)法和討論法等彌補(bǔ)線上教學(xué)的不足，充分利用線上信息化教學(xué)資源加強(qiáng)線下教學(xué)的效果等。在本次病理學(xué)線上教學(xué)探索過程中存在的不足都是需要繼續(xù)探討和深入研究的課題，隨著實(shí)踐應(yīng)用的積累，會(huì)不斷更新和完善教學(xué)資源和環(huán)境，使更多的教學(xué)方法和手段在病理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中發(fā)揮更大的作用，從而使病理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平更上一個(gè)新的臺(tái)階。