基于醫(yī)學檢驗虛擬實驗室開發(fā)的形態(tài)學圖片庫的建設與應用*

張 鵬,程 龍,柳發(fā)虎,李小寧,馮 鋼,武其文,浦 春

1.皖南醫(yī)學院檢驗學院，安徽蕪湖 241001；2.皖南醫(yī)學院弋磯山醫(yī)院檢驗科,安徽蕪湖 241001

臨床醫(yī)學檢驗學是通過對臨床標本進行檢測，為疾病預防、診療和預后提供實驗依據(jù)的一門學科，其本質是臨床醫(yī)學和檢驗醫(yī)學結合的交叉性學科。隨著新時代醫(yī)學高等教育的深入改革，提高醫(yī)學檢驗技術專業(yè)學生的實踐能力是培養(yǎng)人才的核心[1]。臨床醫(yī)學檢驗學的理論課程與實踐操作密不可分，從實驗教學著手，提高學生的動手操作能力，可以為學生今后勝任檢驗工作打下良好的基礎。傳統(tǒng)的實驗教學存在教師講解抽象、學生理解困難的情況，為彌補教學過程中這一缺陷，根據(jù)教學大綱的要求和專業(yè)教學的特點，皖南醫(yī)學院檢驗學院以多媒體和網絡技術為核心，基于Web技術、VR虛擬現(xiàn)實技術構建虛擬實驗室，收集整理了大量的形態(tài)學圖片資源，供學生模擬實驗操作，并對形態(tài)學結果進行辨認，教師根據(jù)實驗結果結合典型案例加以分析，加強師生互動，提高學生的學習興趣[2]。

1 形態(tài)學圖片庫建設的目的和意義

皖南醫(yī)學院自2012年招收首屆醫(yī)學檢驗技術專業(yè)學生以來，完成了多輪臨床醫(yī)學檢驗學課程的教學任務，但由于專職教師缺乏，教學任務一直由皖南醫(yī)學院弋磯山醫(yī)院和皖南醫(yī)學院第二附屬醫(yī)院的臨床教師承擔。繁忙的日常工作迫使臨床教師沒有更多的精力全身心投入教學工作中，尤其是實驗教學，而實驗教學對于醫(yī)學檢驗技術專業(yè)學生而言意義重大，因此本專業(yè)不充分、不平衡的發(fā)展與提高學生專業(yè)能力之間的矛盾是現(xiàn)階段教學建設的主要矛盾。薄弱的實驗教學存在以下幾個問題：一是書本知識與臨床工作脫節(jié)嚴重，重理論、輕實踐的教學方式無法培養(yǎng)學生的動手操作能力；二是缺乏知識更新，教材雖然在不斷更新，但教材中形態(tài)學圖片卻仍是插圖、模式圖等，且有些新的知識點無圖片加以說明；三是缺乏創(chuàng)新，現(xiàn)在的實驗教學仍然沿用教師在講臺上講，學生用顯微鏡觀察，師生之間互動極少，有時學生較難辨認顯微鏡下所看到的形態(tài)結構，但又無法與教師及時溝通，導致實驗教學質量不高；四是缺乏科學有效的實驗考核機制，長期對實驗教學的忽略造成實驗課考試形同虛設，學生不能充分重視實驗操作、形態(tài)學讀片。為此，基于醫(yī)學檢驗虛擬實驗室開發(fā)的形態(tài)學圖片庫的建設就顯得尤為重要。首先，圖片庫的建設有利于加深學生對臨床知識的理解，由教研室、學院審定的圖片能覆蓋教學大綱的知識點，圖片結合臨床案例的呈現(xiàn)方式構建了以臨床工作需求為核心的教學體系。其次，圖片庫的建設提升了教師隊伍的整體素質，教師通過建設圖片庫，可加強自身學習，提高形態(tài)學知識水平。學生借助網絡平臺、虛擬實驗室技術，可獲得大量形態(tài)學學習資源，拓展了知識面，也促進了學生自主學習[3]。最后，圖片庫的建設可作為實驗教學改革的評價依據(jù)之一，學生對形態(tài)學的知識掌握情況可通過參加全國臨床檢驗技能大賽得以體現(xiàn)[4]，檢驗人員對形態(tài)學的系統(tǒng)學習可達到自我提升的目的。

2 形態(tài)學圖片庫建設的內容和應用

2.1制訂圖片庫大綱 以中華人民共和國國家衛(wèi)生健康委員會“十三五”規(guī)劃教材為藍本，建立符合醫(yī)學檢驗技術專業(yè)自身特點的圖片庫。在制訂圖片庫大綱時，依據(jù)培養(yǎng)目的和教學大綱充分網羅從各種渠道獲得的形態(tài)學圖片，并加以討論、修改、完善、校正、審定，按照了解、熟悉、掌握三個層次的不同要求對圖片進行分類并及時更新，確保圖片庫的科學性、完整性和時效性。

2.2確定圖片庫結構 按照大綱將圖片庫分為三級結構：一級是與形態(tài)學密切相關的醫(yī)學檢驗技術專業(yè)主干課程，分別是臨床血液學檢驗、臨床檢驗基礎、臨床微生物學檢驗、臨床遺傳學檢驗；二級是每門課程不同章節(jié)的分門別類；三級是各類疾病相關的特征性形態(tài)學表現(xiàn)。

2.3圖片庫素材來源與整理 圖片庫素材來源與整理是圖片庫建設的主要內容，除教材中的經典圖片外，還通過以下渠道收集了大量有臨床價值的形態(tài)學圖片，(1)臨床教師在日常工作中留取的標本圖片，臨床標本直接取自患者，具有時效性，且直接拍攝的圖片更加清晰、直觀。由于臨床標本會隨著病情的發(fā)展而變化，因此要求臨床教師事先需準備好拍攝工具，采用動靜結合的方式保存圖像，如血涂片、骨髓涂片、尿沉渣鏡檢涂片、脫落細胞學涂片等適宜用靜態(tài)圖片來保存，而寄生蟲、蟲卵等可用錄像的形式保存，以便觀察其運動和變化情況。(2)20世紀90年代以來，我國國家和地區(qū)的臨床檢驗中心相繼開展了血細胞、體液細胞、骨髓細胞、尿沉渣管型、寄生蟲成蟲及蟲卵等形態(tài)學室間質評活動[5]，通過對各類細胞及有形成分的辨認，臨床檢驗工作人員提高了對形態(tài)學知識的掌握水平，因此可將這部分內容進行收集、整理、歸納、入庫。(3)網絡資源，目前國內許多高等醫(yī)學院校和醫(yī)學科研機構均建立了與形態(tài)學相關的網站，如檢驗醫(yī)學信息網、國際檢驗醫(yī)學網、丁香園論壇等均有較多高質量的圖片供學習使用。對從網絡上收集到的圖片進行命名、編號、標注等整理，按照圖片庫結構建立包含臨床血液學檢驗、臨床微生物學檢驗、臨床寄生蟲學檢驗、臨床遺傳學檢驗、臨床脫落細胞學檢驗、臨床體液檢驗的綜合醫(yī)學檢驗形態(tài)學圖片庫。

2.4圖片庫的動態(tài)維護和管理 隨著教材的更新、研究的進展，圖片庫的結構和內容也會不斷補充和完善，每門課程負責人都應及時添加新的圖片并替換舊的圖片，保證圖片庫的質量，提高庫內資源的時效性。圖片庫建立后是需要基于虛擬實驗室發(fā)揮教學作用的，因此建立健全虛擬實驗室管理機制才能保證教學資源的開放共享和有效使用[6]。

2.5圖片庫的應用 基于虛擬實驗室開發(fā)的圖片庫建立后，庫內資源廣泛應用于醫(yī)學檢驗技術專業(yè)的教學，具體應用方法如下，(1)多媒體情景教學：教師根據(jù)庫內各亞專業(yè)圖片資源，采用基于問題的學習(PBL)教學模式[7]，結合具有代表性的臨床病例，總結疾病典型的形態(tài)學特征并強調重難點，培養(yǎng)學生正確的診斷思維和對檢驗結果解釋的能力。(2)網絡數(shù)碼顯微互動：教師制作的圖片通過數(shù)碼互動技術引入虛擬實驗平臺，開放式的實驗教學配合理論教學增加了師生間的互動，讓學生更容易理解相關知識點。(3)課后網絡共享：虛擬實驗平臺在線讀片系統(tǒng)制作成APP后可以應用于手機、電腦、平板等移動終端設備，供學生隨時隨地下載、瀏覽圖片，并支持學生之間相互討論，進一步培養(yǎng)學生自主學習的能力，幫助其養(yǎng)成良好的學習習慣，提高教學效果。(4)實踐培訓與考核：圖片庫內的資源可隨機組合形成形態(tài)學考試題目，優(yōu)化了實驗課期末考試模式，能夠較為客觀地反映學生形態(tài)學診斷能力，同時也減輕了教師的工作負擔，此外，該圖片庫還可與醫(yī)院臨床教學實現(xiàn)資源共享，豐富教學內容，在臨床教學的過程中提高教職工的形態(tài)學知識水平，教學相長，并且還可利用該資源在醫(yī)院內部進行醫(yī)學檢驗相關專業(yè)的技能培訓。

3 形態(tài)學圖片庫建設的收獲和體會

3.1師生反饋 通過對教研室教師和2016、2017級醫(yī)學檢驗技術專業(yè)學生發(fā)放調查問卷、談話等方式了解其對形態(tài)學圖片庫的使用感受。教研室教師反饋結果顯示，基于圖片庫的實驗教學形式新穎、操作簡便，課堂氣氛明顯活躍，學生討論問題的主動性提高，且回答問題的準確率大幅上升，實驗課期末考試成績明顯提升。對基于圖片庫的實驗教學持非?？隙ê涂隙☉B(tài)度的學生占95%，通過該教學模式全部掌握和大部分掌握知識點的學生占85%，平時通過手機APP等移動設備進行自主學習的學生占100%，網絡共享教學已成為學生自主學習、提高形態(tài)學知識水平的助推力量。此外，實習醫(yī)院教師也認為接受該教學模式的學生在日常臨床工作中的動手操作能力明顯提高，能較好地勝任相關崗位工作。

3.2有形成果 在建設形態(tài)學圖片庫之初，利用部分庫內資源，皖南醫(yī)學院弋磯山醫(yī)院臨床教師對在本院實習的2014級17名學生進行培訓，并帶領其參加全校醫(yī)學檢驗技術技能比賽，獲得了團體第1名的好成績。隨著圖片庫建設的不斷完善，醫(yī)院臨床教師又培訓了2015級3名學生和2016級3名學生代表皖南醫(yī)學院分別參加2019年安徽省大學生檢驗技能大賽和第一屆華東六省一市高等院校醫(yī)學檢驗技術專業(yè)技能大賽，均取得了優(yōu)秀成績。形態(tài)學圖片庫已然成為大學生技能比賽培訓的重要工具。

3.3技能考核 利用圖片庫資源組合形成考試題目，皖南醫(yī)學院弋磯山醫(yī)院檢驗科于2019年5月組織全科工作人員在醫(yī)院教育處技能培訓中心進行形態(tài)學讀片考核，考核結果顯示，檢驗科工作人員形態(tài)學知識掌握較好，專業(yè)技術水平和能力有了明顯提高，均通過了考核。

4 小 結

通過近幾年圖片庫的建設，對醫(yī)學檢驗技術教學的改革進行了深入的探索和實踐，賦予了“教與學”新的概念，在增強了學生自主學習能力的同時獲得了滿意的教學效果，在提升教師教學水平的同時也提高了其專業(yè)技術能力[8]。但在實驗教學改革的過程中仍然存在一定的問題和困難，比如基礎教師的缺乏、實驗課時設置及內容整合不合理、實驗教學投入不足等。在今后的實驗教學中，本課題組將進一步改進實驗教學方式的不足，完善圖片庫資源，優(yōu)化實驗教學考核體系，加強對學生綜合分析病例和解決實際問題能力的培養(yǎng)。