“虛實(shí)結(jié)合”模式在病理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用與評(píng)價(jià)

陳 夢 李姝玉 杜慶紅 張宇忠 任麗薇 張洪影 費(fèi)宇彤 楊向竹 儲(chǔ)著朗

病理學(xué)是研究疾病的病因、發(fā)病機(jī)制、病理變化、結(jié)局和轉(zhuǎn)歸的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科。在臨床醫(yī)學(xué)實(shí)踐中，病理學(xué)為許多疾病的診斷及治療提供可靠依據(jù)。因此在高等醫(yī)學(xué)教育體系中，病理學(xué)是溝通基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)的橋梁。病理形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證和鞏固理論知識(shí)的重要步驟，是病理學(xué)教學(xué)的有機(jī)組成部分，主要進(jìn)行病變器官和組織的形態(tài)學(xué)觀察，要求學(xué)生能夠掌握常見病的病理變化，進(jìn)行病理診斷?，F(xiàn)有的病理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式比較固化單一，課堂效率低，學(xué)生興趣不高，已不能完全滿足教學(xué)需求，因此應(yīng)積極進(jìn)行教學(xué)改革[1,2]。

隨著科技的飛速發(fā)展，依靠虛擬技術(shù)構(gòu)建的數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)逐步引入高等醫(yī)學(xué)院校，并廣泛應(yīng)用，提高了病理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果，改善了學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度，延伸了實(shí)踐教學(xué)的時(shí)間和空間[3～5]。如何合理地使用數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)，如何將數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)與傳統(tǒng)模式“潤物細(xì)無聲”的融合在一起，通過“虛實(shí)結(jié)合”的模式展開教學(xué)，是病理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中亟待解決的問題。

一、病理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀

1.病理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀與問題：病理學(xué)實(shí)驗(yàn)授課內(nèi)容一般包括病理切片和大體標(biāo)本兩部分，切片的講解過程通常依靠數(shù)碼顯微互動(dòng)系統(tǒng)[6]。例如講解肝脂肪變性時(shí)，教師通過數(shù)碼顯微互動(dòng)系統(tǒng)的“屏幕廣播”控制學(xué)生機(jī)，教師顯微鏡下的圖像可以同步傳到學(xué)生電腦屏幕上。學(xué)生自行使用顯微鏡觀察玻璃切片時(shí)，鏡下圖像通過互動(dòng)系統(tǒng)中MIE軟件傳輸?shù)诫娔X屏幕，將典型病變脂肪空泡等拍照保存。在進(jìn)行大體標(biāo)本講解的階段，學(xué)生分組進(jìn)入大體標(biāo)本室，近距離觀察肝的體積、顏色、邊緣、切面的病理表現(xiàn)。盡管顯微互動(dòng)系統(tǒng)與傳統(tǒng)的掛圖、幻燈片授課以及學(xué)生通過臨摹顯微鏡下觀察到的圖像作為實(shí)驗(yàn)報(bào)告的模式相比，展現(xiàn)了極大的優(yōu)勢，但是仍然難以無法滿足現(xiàn)有的教學(xué)需求。

由于病理切片數(shù)量有限，典型病變標(biāo)本更加珍貴，而使用人數(shù)眾多，難免會(huì)有損壞，有些已經(jīng)不能保證同組學(xué)生能夠同時(shí)觀察相同的切片。大體標(biāo)本間可同時(shí)容納的人數(shù)有限，學(xué)生要想近距離觀察標(biāo)本，就需要分組，導(dǎo)致教師在一堂課上同樣的內(nèi)容重復(fù)多次。大體標(biāo)本非常珍貴，需要有專門的管理員精心維護(hù)，有些過于陳舊的還需要更換環(huán)保材料的標(biāo)本缸。學(xué)生自行觀察切片或標(biāo)本時(shí)，學(xué)習(xí)主動(dòng)性不高，知識(shí)吸收率較低，課堂效果不佳?，F(xiàn)在開設(shè)病理課程的專業(yè)較多，學(xué)生人數(shù)較多，病理實(shí)驗(yàn)教學(xué)面臨著突出的矛盾，因此筆者研究要加快實(shí)驗(yàn)室信息化建設(shè)，力求改善現(xiàn)狀。

2.形態(tài)學(xué)數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)引入課堂：病理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入的形態(tài)學(xué)數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)使用了虛擬技術(shù)，是互聯(lián)網(wǎng)+智慧教育基地建設(shè)的重要內(nèi)容，與顯微互動(dòng)系統(tǒng)充分結(jié)合，更能體現(xiàn)出平臺(tái)的作用[7，8]。該平臺(tái)改變了傳統(tǒng)的玻璃切片、標(biāo)本、模型、板書等教學(xué)輔助媒體，通過現(xiàn)代信息技術(shù)將圖像、動(dòng)畫等注入系統(tǒng)中，引入課堂上。北京中醫(yī)藥大學(xué)的病理實(shí)驗(yàn)室引進(jìn)數(shù)字人公司的教學(xué)平臺(tái)，該平臺(tái)集成了病理學(xué)切片庫系統(tǒng)、大體病理系統(tǒng)、資源中心、在線學(xué)習(xí)等多個(gè)資源模塊和功能模塊，包含病理切片1400余張，大體標(biāo)本700余個(gè)。數(shù)字切片包含了傳統(tǒng)切片的信息,對(duì)病變區(qū)域還有專業(yè)的注解，可以進(jìn)行360度翻轉(zhuǎn)和平移，從各方位全角度觀察。切片最大可放大至400倍，與顯微鏡觀察到的最大倍數(shù)一致，使用鼠標(biāo)滾軸即可實(shí)現(xiàn)切片的放大或縮小。三維大體標(biāo)本也可以進(jìn)行同樣的觀察。虛擬切片的使用提高了教學(xué)的可行性，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)切片“肉眼看不到,鏡下看不全”的缺陷[9]。另外學(xué)生可以自主瀏覽病理學(xué)、組織學(xué)數(shù)字切片或大體標(biāo)本,比較組織、細(xì)胞正常和異常的形態(tài)結(jié)構(gòu)。高清數(shù)字切片庫和豐富的虛擬大體標(biāo)本庫激發(fā)了學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣和積極性[10]。

數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)打破了時(shí)間和空間的限制，在短時(shí)間內(nèi)向?qū)W習(xí)者傳遞信息，有助于學(xué)生在課堂內(nèi)外提前預(yù)習(xí)，反復(fù)練習(xí)，優(yōu)化考核模式，既滿足了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的需求，又節(jié)約了教學(xué)成本，豐富了教學(xué)資源[11]。尤其在疫情期間進(jìn)行線上教學(xué)時(shí)，數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)展現(xiàn)出了絕對(duì)優(yōu)勢，完全扭轉(zhuǎn)了實(shí)驗(yàn)課無法在線授課的缺陷。

二、數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)及病理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的調(diào)查與反饋

1.調(diào)查對(duì)象:為調(diào)查數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)在病理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用情況及相應(yīng)的教學(xué)效果，課題組抽取病理實(shí)驗(yàn)課上2019級(jí)的297名同學(xué)通過“問卷星”開展不記名調(diào)研，經(jīng)篩查其中270份問卷為有效問卷。

2.調(diào)查內(nèi)容:課題組成員結(jié)合前期收集到學(xué)生的反饋信息，共同制訂了調(diào)查問卷，主要從學(xué)生的基本情況，對(duì)數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)的認(rèn)同度，對(duì)授課內(nèi)容及方式的支持度3個(gè)方面進(jìn)行調(diào)查。

3.基本情況分析:對(duì)調(diào)查結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，其中男生86人(31.85%)，女生184人(61.85%)，五年制專業(yè)包括五年制中醫(yī)學(xué)110人、五年制針推學(xué)92人，八年制專業(yè)包括卓越中醫(yī)學(xué)24人、卓越中醫(yī)京華23人、卓越中醫(yī)兒科21人。

圖1 參與問卷調(diào)查的學(xué)生專業(yè)分布

4.學(xué)生對(duì)數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)的認(rèn)同度:被調(diào)查學(xué)生對(duì)數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)病理學(xué)切片庫、大體標(biāo)本庫、資源中心、在線學(xué)習(xí)4個(gè)模塊的總體滿意率超過90%(92.97%、92.97%、90.74%、90.37%)，詳見表1。大部分學(xué)生認(rèn)為平臺(tái)提高了學(xué)習(xí)興趣，并且對(duì)病理學(xué)習(xí)有幫助，說明學(xué)生對(duì)數(shù)字化平臺(tái)的總體認(rèn)同度均比較高。但學(xué)生課余時(shí)間對(duì)平臺(tái)的使用率并不高，詳見表2。

表1 學(xué)生對(duì)平臺(tái)的滿意度

表2 平臺(tái)對(duì)學(xué)生產(chǎn)生的影響

5.學(xué)生對(duì)授課方式的支持度:大部分學(xué)生不認(rèn)為數(shù)字化平臺(tái)的使用可以完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)的切片和標(biāo)本，愿意觀察兩種切片、兩種標(biāo)本，希望教師采用數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)與傳統(tǒng)方法相結(jié)合的的教學(xué)模式。調(diào)查顯示僅有71.85%的學(xué)生會(huì)使用顯微鏡，仍有28.15%的學(xué)生不會(huì)使用，詳見表3。

表3 對(duì)授課內(nèi)容及方式的支持度

三、總結(jié)與討論

教育部在《教育信息化“十三五”規(guī)劃》中指出要融合網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間創(chuàng)新教學(xué)模式、學(xué)習(xí)模式、教研模式和教育資源的共建共享模式，建設(shè)“人人皆學(xué)、處處能學(xué)、時(shí)時(shí)可學(xué)”的學(xué)習(xí)型社會(huì)；在《關(guān)于開展國家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)工作的通知》中強(qiáng)調(diào)要深化信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合。國家政策的指導(dǎo)，科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，均加快了虛擬技術(shù)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用，促進(jìn)了科學(xué)技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合。數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)正是運(yùn)用了虛擬技術(shù)的產(chǎn)物，在高等醫(yī)學(xué)院校中應(yīng)用廣泛，是醫(yī)學(xué)實(shí)踐教學(xué)發(fā)展的必然趨勢，對(duì)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、提高自主學(xué)習(xí)能力、節(jié)約實(shí)驗(yàn)室資源、延伸實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時(shí)間和空間等方面具有積極的影響。調(diào)查顯示，盡管學(xué)生普遍對(duì)數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)的滿意度較高，并且認(rèn)為平臺(tái)能夠提高學(xué)習(xí)興趣，對(duì)學(xué)習(xí)有幫助，但是課余時(shí)間平臺(tái)的使用率不高，因此教師可以利用課前布置預(yù)習(xí)要求，課后布置作業(yè)等方式督促學(xué)生，真正將平臺(tái)高效地利用起來。

盡管數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)展現(xiàn)出諸多優(yōu)勢，但也仍然具有較大局限性，如教學(xué)資源的共享受限制，只能在校內(nèi)網(wǎng)瀏覽等問題也比較突出[12]。數(shù)字平臺(tái)不能夠完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)的教學(xué)方式，病理實(shí)驗(yàn)課的基本功是使用顯微鏡觀察病變組織的病理變化，用肉眼觀察大體標(biāo)本病變，并進(jìn)行病理診斷，不能因?yàn)閿?shù)字切片和數(shù)字標(biāo)本的出現(xiàn)而忽略了對(duì)傳統(tǒng)切片和標(biāo)本的觀察使用[13]。單純按照傳統(tǒng)方式，使用玻璃切片/大體標(biāo)本教學(xué)，學(xué)生難以動(dòng)態(tài)觀察形態(tài)學(xué)變化，在課下也無法預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；單純依靠數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)，學(xué)生沒有機(jī)會(huì)動(dòng)手操作顯微鏡，調(diào)查顯示，不會(huì)使用顯微鏡的同學(xué)仍然占28.15%，而醫(yī)學(xué)生的實(shí)踐能力是重中之重，因此應(yīng)當(dāng)盡可能在課上加強(qiáng)學(xué)生操作技能的訓(xùn)練。同時(shí)虛擬實(shí)驗(yàn)很難持續(xù)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力和興趣，如何合理適度的使用數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)也是一項(xiàng)重要的研究內(nèi)容[14,15]。

調(diào)查顯示，大部分學(xué)生愿意在課上同時(shí)觀察數(shù)字切片及玻璃切片、大體標(biāo)本及數(shù)字化大體標(biāo)本，希望教師采用數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)與傳統(tǒng)方法相結(jié)合的的教學(xué)模式。將學(xué)生線上自行觀察與教師線下授課相結(jié)合，創(chuàng)新多維的教學(xué)模式，改善單一僵化的課堂面貌，將“虛”與“實(shí)”結(jié)合，找到行之有效的教學(xué)方法是迫切要解決的問題。

虛擬實(shí)驗(yàn)與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)從來都不應(yīng)該是替代關(guān)系，而應(yīng)該是互補(bǔ)的關(guān)系，用虛擬技術(shù)彌補(bǔ)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足，達(dá)到“以實(shí)為主，以虛補(bǔ)實(shí)，虛實(shí)結(jié)合”的教學(xué)目的，最終通過合理運(yùn)用“虛實(shí)結(jié)合”教學(xué)模式提高教學(xué)質(zhì)量，是病理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的方向。