孫麗梅，唐 娜，邱雪杉*，王恩華，沙憲政，孫寶志，聞德亮

(1.中國(guó)醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院;2.中國(guó)醫(yī)科大學(xué)醫(yī)學(xué)教育研究中心;3.中國(guó)醫(yī)科大學(xué)，遼寧 沈陽 110001)

病理實(shí)驗(yàn)教學(xué)屬于醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，包括大體標(biāo)本的形態(tài)學(xué)改變和鏡下切片的組織結(jié)構(gòu)改變。形態(tài)學(xué)的觀察對(duì)于科學(xué)的描述病變、對(duì)于疾病的識(shí)別和診斷起到一個(gè)至關(guān)重要的作用。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，醫(yī)學(xué)病理形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)也有了飛速的發(fā)展［1］。如何實(shí)現(xiàn)病理形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的數(shù)字化，使其告別傳統(tǒng)的教學(xué)模式。我們中國(guó)醫(yī)科大學(xué)病理教研室利用數(shù)字切片掃描裝置通過專門的軟件將組織切片轉(zhuǎn)化為數(shù)字化的虛擬切片;利用數(shù)碼攝影技術(shù)來構(gòu)建病理學(xué)大體標(biāo)本的三維立體成像，于2011年9月投入到2009級(jí)病理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。

一、研究方法

1.研究對(duì)象。

實(shí)驗(yàn)組:2009級(jí)五年制1-4班;對(duì)照組:2008級(jí)五年制1-4班。實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的教師、教材、教學(xué)內(nèi)容、考試方式均完全相同;考試試題為同一試題庫(kù)抽題，難易程度均設(shè)定為中等。

2.研究方法。

(1)數(shù)字化切片標(biāo)本庫(kù)建立。利用數(shù)字切片掃描裝置通過專門的軟件將組織切片轉(zhuǎn)化為數(shù)字化的虛擬切片。采集病變典型的組織切片，對(duì)顯微鏡下的圖像進(jìn)行掃描，然后拼接成一幅大的圖片。根據(jù)需要，可以對(duì)全部組織進(jìn)行40倍、100倍、200倍和400倍放大后掃描，也可以對(duì)感興趣的區(qū)域進(jìn)行不同倍率的掃描。經(jīng)過掃描處理后，需放在顯微鏡下才能看清的病變，現(xiàn)在可以脫離顯微鏡用看圖軟件在計(jì)算機(jī)上學(xué)習(xí)，形成數(shù)字化切片。已掃描病變典型的組織切片100余張，投入到病理學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。

(2)三維立體成像標(biāo)本庫(kù)建立。利用數(shù)碼攝影技術(shù)來構(gòu)建病理學(xué)大體標(biāo)本的三維立體成像，采集病變典型的實(shí)物標(biāo)本，借助自制懸掛標(biāo)本的輔助裝置立體旋轉(zhuǎn)360度捕獲圖像，通過圖象處理編輯軟件Photoshop 處理圖像構(gòu)建病理學(xué)大體標(biāo)本的三維立體成像，清楚直觀地再現(xiàn)病理學(xué)大體標(biāo)本的三維結(jié)構(gòu)。已制作一百五十余件三維立體成像標(biāo)本，陸續(xù)投入到病理學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。

(3)數(shù)碼互動(dòng)教室的建立。裝配師生互動(dòng)系統(tǒng)(motic數(shù)碼網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)系統(tǒng))，教師端和每一個(gè)學(xué)生端均成為相對(duì)獨(dú)立的圖像處理平臺(tái)。各單元之間通過局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，教師端可以實(shí)時(shí)監(jiān)控學(xué)生端的每臺(tái)電腦及顯微鏡并可把教師端的圖像傳送給所有學(xué)生以達(dá)到師生同步?？梢詫?shí)現(xiàn)師生共同討論，學(xué)生分組討論等等。此設(shè)備為我們病理實(shí)驗(yàn)課的改革提供了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)化的平臺(tái)。

實(shí)驗(yàn)組:應(yīng)用數(shù)字化組織切片和三維立體成像標(biāo)本進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué);

對(duì)照組:應(yīng)用傳統(tǒng)玻璃切片和瓶裝標(biāo)本進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

3.統(tǒng)計(jì)分析方法。

以SPSS統(tǒng)計(jì)軟件建立數(shù)據(jù)庫(kù)，采用t檢驗(yàn)。

二、結(jié) 果

1.通過課程評(píng)估表問卷調(diào)查來分析，調(diào)查問卷發(fā)放，當(dāng)場(chǎng)填寫，全部收回，均視為有效。結(jié)果94.17%的學(xué)生認(rèn)為數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果好，73.33%的學(xué)生認(rèn)為數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情(表1)。

表1 2009級(jí)應(yīng)用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果反饋

2.數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式比傳統(tǒng)教學(xué)模式教學(xué)效果更為突出。成績(jī)表中的分析數(shù)據(jù)完全證實(shí)了這種觀點(diǎn)(表2)。2009級(jí)采用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，成績(jī)分析數(shù)據(jù)表明，2009級(jí)1-4班的學(xué)生不僅實(shí)驗(yàn)考試成績(jī)高于對(duì)照組，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。而且理論考試成績(jī)提高的更加明顯，差異顯著，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表2 2008和2009級(jí)學(xué)生考試成績(jī)比較

三、討 論

1.玻璃切片轉(zhuǎn)化為數(shù)字化切片的優(yōu)勢(shì)。玻璃切片病變的觀察，需要顯微鏡的輔助，使得學(xué)生的學(xué)習(xí)局限于實(shí)驗(yàn)室，時(shí)間和空間受到限制;教師對(duì)切片病變的講解結(jié)束后，學(xué)生對(duì)于病變的認(rèn)識(shí)和理解多數(shù)還是保持在理論基礎(chǔ)之上，自己在顯微鏡下觀察時(shí)，還是會(huì)有很多問題弄不明白;老師在顯微鏡下幫助每個(gè)學(xué)生搜索典型病變結(jié)構(gòu)浪費(fèi)了大量的時(shí)間和精力;玻璃切片易破損、易褪色、不易保存，隨時(shí)的切片補(bǔ)充可以滿足數(shù)量上的要求，可是切片病變卻不一致，所以典型病例切片和少見病例切片數(shù)量越來越少，不能滿足教學(xué)的基本要求。為了解決上述問題，我們利用數(shù)字切片掃描裝置將具有典型病變的病理切片通過專門的軟件將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字化切片，存儲(chǔ)在教師機(jī)中形成一個(gè)數(shù)字切片庫(kù)。建立數(shù)字化切片標(biāo)本庫(kù)，便于學(xué)生觀察，自學(xué);解決了學(xué)生使用不典型病理切片的問題;加強(qiáng)學(xué)生對(duì)病理學(xué)知識(shí)的理解;借助數(shù)碼網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)系統(tǒng)，改變了以往點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的教學(xué)模式。而且我們可以隨時(shí)應(yīng)用臨床病例資料制成的數(shù)字化切片來驗(yàn)證學(xué)生的學(xué)習(xí)效果是否達(dá)到了教學(xué)要求。

2.三維立體成像標(biāo)本取代瓶裝標(biāo)本的優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)的病理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段包括瓶裝標(biāo)本的觀察、講授，具有自己的優(yōu)點(diǎn)，例如病變觀察的直觀性等，但是也具有一定的局限性。大體標(biāo)本病變的觀察，由于大體標(biāo)本具有惟一性，沒有任何兩個(gè)標(biāo)本的病變是一樣的，因此只能是許多學(xué)生集中在一起看同一個(gè)標(biāo)本，觀察受限;教師在向?qū)W生講解大體標(biāo)本病變時(shí)，學(xué)生數(shù)量還不能太多，否則站的較遠(yuǎn)的學(xué)生看不清;學(xué)生自己看標(biāo)本時(shí)，也是幾個(gè)人湊在一起看同一個(gè)標(biāo)本，擁擠，同時(shí)上課時(shí)間有限，有的在上課時(shí)間里還輪不上看;瓶裝標(biāo)本放置時(shí)間久了，會(huì)出現(xiàn)陳舊、脫色等現(xiàn)象，福爾馬林結(jié)晶的出現(xiàn)使病變不清，并且瓶裝標(biāo)本容易破損，破損后會(huì)傷害到學(xué)生，福爾馬林溶液也會(huì)對(duì)學(xué)生有一定的毒害作用?；谏鲜鲈?，挑選典型的病變標(biāo)本制作成大體標(biāo)本的三維立體成像。這樣使得大體標(biāo)本病變結(jié)構(gòu)更加清晰，色彩鮮艷;學(xué)生可以利用電腦隨時(shí)隨地的學(xué)習(xí)，不再受時(shí)間和空間的限制;借助標(biāo)本上面的注釋和標(biāo)注，在學(xué)習(xí)時(shí)可以觀察的更清楚，可以順利尋找到正確的病變，并且準(zhǔn)確理解病變，真正掌握病變的特點(diǎn)。標(biāo)本的數(shù)字化使其可以隨時(shí)隨地并反復(fù)參考使用，通過電腦可以課堂學(xué)習(xí)、可以課后自學(xué)，利于學(xué)生的預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生真正的自學(xué)能力，能夠提高病理學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

3.數(shù)碼互動(dòng)教室的建立使數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)成為可能。2006年病理教研室引入的數(shù)碼網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)系統(tǒng)教學(xué)平臺(tái)，建成可容納76人同時(shí)使用的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室，為病理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的數(shù)字化改革提供了一個(gè)有效的平臺(tái)。利用數(shù)碼網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)系統(tǒng)，教師授課時(shí)可將自己電腦上的數(shù)字化切片或三維立體成像標(biāo)本的典型病變結(jié)構(gòu)的畫面下傳到每位學(xué)生的電腦屏幕上，學(xué)生可在自己的電腦屏幕上更準(zhǔn)確、直觀、形象地看到各種病變部位的形態(tài)學(xué)改變，達(dá)到真正的師生同步。本實(shí)驗(yàn)證明，數(shù)字化切片和三維立體成像標(biāo)本的應(yīng)用不僅提高了學(xué)生認(rèn)知、描述和診斷標(biāo)本的準(zhǔn)確性，同時(shí)有效的提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)和理論學(xué)習(xí)成績(jī)以及綜合分析能力。數(shù)字化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是為了適應(yīng)現(xiàn)代化的教學(xué)手段，改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，探索和實(shí)踐新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的必然趨勢(shì)。素質(zhì)教育要求我們培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，我們?cè)谘芯恐械玫揭欢ǖ慕?jīng)驗(yàn)［2-6］，也深深的感到教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中也應(yīng)充分利用現(xiàn)代化教育技術(shù)手段，使之為教學(xué)的最優(yōu)化服務(wù)。

［1］高 源，凌旭東.數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)在病理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用［J］，中國(guó)高等醫(yī)學(xué)教育，2005，5:75-76.

［2］高修衛(wèi)，于 淼，李天嬌，等.醫(yī)學(xué)PBL教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)模式下課堂創(chuàng)造氛圍的比較研究［J］.中國(guó)高等醫(yī)學(xué)教育，2010(5):94-95.

［3］孫麗梅，邱雪杉，王恩華，等.病理學(xué)教學(xué)中以問題為基礎(chǔ)學(xué)習(xí)教學(xué)方法的應(yīng)用［J］.中華醫(yī)學(xué)教育雜志，2011(6):899-902.

［4］孫麗梅，邱雪杉，王恩華，等.病理數(shù)字課程平臺(tái)的應(yīng)用［J］.中國(guó)高等醫(yī)學(xué)教育，2011(9):55-56.

［5］孫麗梅，邱雪杉，王恩華，等.病理學(xué)數(shù)字課程平臺(tái)輔助教學(xué)模式與傳統(tǒng)教學(xué)模式的比較［J］.中國(guó)高等醫(yī)學(xué)教育，2012(2):71-72.

［6］孫麗梅，米小軼，邱雪杉，等.病理學(xué)課程整合及教學(xué)改革的研究與應(yīng)用［J］.中國(guó)高等醫(yī)學(xué)教育，2012(4):81-82.