施懿凌，陳海濱

（大理學院基礎(chǔ)醫(yī)學院，云南大理 671000）

1 背景和目的

虛擬切片（virtual slices），又稱數(shù)字切片（digital slices），是利用全自動顯微鏡掃描平臺把傳統(tǒng)組織學HE染色切片進行全新、全方位高精度掃描、無縫拼接，生成新一代數(shù)字化病理切片。虛擬切片并非一張靜態(tài)圖片，它包含了組織學切片的所有病變信息，可以利用虛擬切片閱讀軟件觀測切片上任何一個位置，也可以在電腦上進行不同倍率觀察4×，10×，20×，40×，100×等，并可在一定范圍內(nèi)（1-100×）進行無級倍率連續(xù)瀏覽〔1〕。

在醫(yī)學中，病理學既是一門基礎(chǔ)學科，同時又是一門實踐性很強的具有臨床性質(zhì)的學科，一直被形象地喻為“橋梁學科”和“權(quán)威性診斷”，而病理學實驗是一門檢驗對病理學理論知識掌握程度，以及應用相關(guān)理論知識闡述各種疾病病理變化，并嘗試初步診斷的學科。傳統(tǒng)的病理學實驗教學通過使用顯微鏡觀察切片，教學內(nèi)容較為枯燥乏味，教學方式較為保守，教學方法和手段相對落后，教學資源存在一定的浪費。在觀察切片時學生和老師的互動性不高，且學生和老師在觀察組織切片時范圍和角度不同，導致視野下的組織形態(tài)不同，學生在學習觀察切片時較易產(chǎn)生視覺疲勞，不利于對各知識點的理解，以及縱向和橫向知識的融合，一定程度上影響學習積極性和教學質(zhì)量〔2〕。為解決傳統(tǒng)病理學實驗教學存在的問題，我們利用現(xiàn)代化技術(shù)手段和信息資源，使用虛擬切片，改變病理學傳統(tǒng)實驗教學模式，從而提高教學效率和質(zhì)量，增強學生綜合應用知識、解決問題的能力，為學生將來成為一名合格的醫(yī)務工作者打下堅實的基礎(chǔ)〔3〕。

本文以2012年大理學院病理學教研室采購相關(guān)硬件設備之后自主研發(fā)應用的虛擬切片為例，闡述該技術(shù)用于病理學實驗教學的優(yōu)勢、局限性和相應的對策，同時概述近兩年來實驗室實際使用虛擬切片的情況。

2 在病理學實驗中使用虛擬切片的優(yōu)勢和局限性以及相應的對策

2.1 使用虛擬切片進行實驗教學的優(yōu)勢

2.1.1 實現(xiàn)資源共享，提高學習積極性 應用虛擬切片進行實驗教學，上傳掃描后的病理切片，放棄對顯微鏡的依賴，學生和教師突破設備、地域、時間限制，通過大理學院校園網(wǎng)絡連接，使用本人電腦、智能手機、ipad等常規(guī)移動設備進入本校病理學教研室網(wǎng)頁隨意進行瀏覽學習，平滑放大觀察圖片，附有相關(guān)文字敘述。傳統(tǒng)教學，學生必須借助顯微鏡才能對組織切片進行觀察，無法在實驗室以外的地點進行閱片復習、自由學習，現(xiàn)在在圖書館、宿舍、校園任何地方，通過網(wǎng)絡瀏覽就可以進行學習，實現(xiàn)資源共享，促進學生主動學習，培養(yǎng)學生的自學能力，提高學習積極性。

2.1.2 多切片對比示教，提高學習效率 通過電腦屏幕應用虛擬切片實現(xiàn)網(wǎng)絡教學，利用相關(guān)軟件瀏覽圖像，點擊鼠標進行不同倍數(shù)放大顯示、任意方向移動觀察，觀察過程中圖像信息不會失真，方便教師教學〔4〕。教學中可同時點開多張切片，從不同角度進行對比教學，利于學生掌握和理解各知識點。傳統(tǒng)教學，只能通過教師在顯微鏡下逐一講解各個知識點，課堂教學需要花費較多時間觀察組織切片，使學生在接受病理知識要點過程中易產(chǎn)生枯燥、乏味的焦躁情緒。對于同種疾病因?qū)W生和老師觀察切片不是同張，觀察圖像會不同，需要授課教師逐一解答，有限的課堂時間無法輔導所有學生。數(shù)字化虛擬切片與Motic顯微數(shù)碼互動系統(tǒng)相結(jié)合應用于教學，不僅利于學生較快地找到典型病變，且可對比示教。在教學中不依賴顯微鏡，實現(xiàn)教師和學生統(tǒng)一視圖，激發(fā)師生的互動性、實現(xiàn)討論式實驗教學，從而提高學生學習效率。

2.1.3 易于保存和使用，節(jié)約教學成本 虛擬切片技術(shù)實現(xiàn)了傳統(tǒng)顯微鏡切片數(shù)字化，理想的虛擬切片在質(zhì)量上和分辨率上與真實的病理標本沒有明顯差異〔5〕。玻璃片不易保存，在教學過程中存在褪色、磨損、破裂等現(xiàn)象，需要不斷的更新、補充、制作切片，增加教學中不必要的費用支出。虛擬實驗系統(tǒng)軟件供實驗教學使用，永久避免玻璃片損耗，為學院節(jié)省購買顯微鏡、切片、大體標本的資金。尤其在學期末使用實驗設備學生人數(shù)較多，當超過現(xiàn)有硬件資源時，學生可以使用wifi手機瀏覽實驗切片，為實驗教學節(jié)省大筆經(jīng)費開支，提高教學資源有效利用率。

2.1.4 擴寬教學內(nèi)容 虛擬切片不僅操作簡單、變換靈敏、圖像清晰，且針對稀缺病癥，結(jié)構(gòu)典型的切片，可以永久儲存，無限使用。傳統(tǒng)教學存在示教標本資源有限的問題，伴隨醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展，某些疾?。ㄈ缌餍行阅X脊髓膜炎、小葉性肺炎、傷寒等）發(fā)病率明顯下降，在教學過程中大體標本及組織切片破損，現(xiàn)有的傳統(tǒng)教學切片已不能滿足教學需要。虛擬切片可大范圍建立病理切片教學庫，實現(xiàn)最大限度使用，無論對于病理切片的使用率還是對于提高學生學習積極性，豐富學生閱片量，擴寬教學內(nèi)容都有很大幫助。

2.1.5 改進實驗教學手段 虛擬實驗室采用軟硬件結(jié)合、功能模塊重組配置的方式，是增加教學平臺適用性和實驗技術(shù)可擴展性的有效手段，有助于培養(yǎng)學生自主學習能力和創(chuàng)新精神〔6〕。本實驗采用Motic數(shù)字切片掃描系統(tǒng)進行病理學數(shù)字教學切片掃描制備，建立一個整合資源平臺，根據(jù)教學內(nèi)容可隨時進行調(diào)整。以樹型目錄的形式按照學年、專業(yè)、實習內(nèi)容進行分類，教師講授每一節(jié)實習內(nèi)容后，學生可根據(jù)個人需要選擇相關(guān)內(nèi)容進行學習，每個章節(jié)均標有實習目的及要求，大體標本靜態(tài)圖片和數(shù)字切片，附有相應文字說明，配備中英文互譯，累計制作和更新虛擬實驗系統(tǒng)子網(wǎng)頁600多個。針對多專業(yè)（包括南亞留學生）教學，手段更新加快知識更新，加大在有效時間內(nèi)獲得的知識量。

2.1.6 轉(zhuǎn)變教學模式 隨著醫(yī)學教育理念的進步，臨床思維能力培養(yǎng)愈來愈受到重視〔7〕，甚至提前到醫(yī)學基礎(chǔ)課階段〔8〕。虛擬切片的方便使用可在病理學實驗教學中結(jié)合相關(guān)病例討論、圖片分析、臨床病理診斷，綜合提高學生的臨床思維能力，使得基礎(chǔ)課教學更加貼近臨床。

2.2 使用虛擬切片的局限性以及相應對策

2.2.1 網(wǎng)絡聯(lián)通性 虛擬切片的使用依賴于計算機網(wǎng)絡聯(lián)通性，是否可以順暢地使用該設備取決于流暢的網(wǎng)絡聯(lián)通，使用校園網(wǎng)，存在網(wǎng)絡聯(lián)通性不穩(wěn)定的現(xiàn)象，如何克服網(wǎng)絡限制，在病理實驗教學中更加流暢的使用虛擬切片，使這項技術(shù)更大更廣地服務于教學，這需要和學校相關(guān)網(wǎng)絡部門進一步協(xié)商，采取更符合該設備的網(wǎng)絡服務器。

2.2.2 學生無法熟練使用顯微鏡 學生在學習中過度依賴虛擬切片，無法進一步掌握顯微鏡的正確使用方法。虛擬切片不能替代顯微鏡的操作，學會正確使用顯微鏡是醫(yī)學生基本的操作要求，掌握顯微鏡的使用方法也是病理學實驗教學的目的。此外，當學生在使用顯微鏡獨立觀察教研室教學庫以外的切片時，也會因使用設備存在差異（虛擬切片觀察切片的組織形態(tài)是通過電腦屏幕，顯微鏡是通過目鏡）而造成視覺不適應，以至出現(xiàn)判斷誤差。針對于此，在學生掌握基本的病理觀測技術(shù)之后，可以開設開放性實驗課，讓學生掌握使用顯微鏡觀察組織切片的方法，進一步深入學習病理學實驗的相關(guān)操作技能，強化理論知識。

2.2.3 教師操作多媒體切片的技術(shù) 虛擬切片的實驗教學要求授課教師有一定的多媒體操作技巧，可以通過電腦以及虛擬切片配備的相應軟件進行教學，在必要時候具有應對基本技術(shù)故障的處理方法，為提高教學水平可以組織授課教師進行多媒體系統(tǒng)操作技能的培訓學習。

3 在教研室實驗教學中虛擬切片的具體應用效果

3.1 教研室工作效率提高 虛擬實驗教學系統(tǒng)是對實驗教學的有力補充，便于學生自主學習。現(xiàn)階段主要用于基礎(chǔ)醫(yī)學院全日制本科生、研究生、南亞留學生的病理學實驗教學。經(jīng)過2個學年（4個學期）的運用，累計實驗機時達4897學時，使用學生人數(shù)達2880人，有效提高工作效率。尤其是在階段性小測驗及期末總復習考試時，大量學生可以同時使用虛擬切片，減輕形態(tài)學實驗中心工作壓力，保護現(xiàn)有病理學教學資源，深受學生和老師的好評。目前針對不同學制學生在保障人均使用機時后全天開放，經(jīng)過2個學年在使用方面未出現(xiàn)故障，儀器設備完好率達100%。

3.2 學生學習成績提高 通過教學發(fā)現(xiàn)使用虛擬切片之后，學生在課堂提問的人數(shù)明顯增多，對學習病理切片的積極性提高，對切片的認識度提高。在2個學年中，學生的病理學實驗考試成績明顯提高，在2012至2013第二學期期末病理學實驗考試中及格率為98.0%，第三學期為97.8%，2013至2014第二學期為98.7%，第三學期為98.8%。

4 結(jié)語

在病理學實驗教學中引進數(shù)字化虛擬切片是順應時代發(fā)展規(guī)律，從傳統(tǒng)教學模式到信息化教學轉(zhuǎn)變，進一步提高教師教學質(zhì)量，學生學習效率，降低教學成本。從長遠社會發(fā)展趨勢看，在病理學實驗教學中使用虛擬切片是大勢所趨，在實踐教學中實現(xiàn)更成熟的虛擬切片教學將是我們不斷努力的目標。

〔1〕孫靜.數(shù)字化病理實驗教學的建設應用〔J〕.中國數(shù)字醫(yī)學，2012，7（1）：87-88.

〔2〕顧錦華，吳鋒，陳霞.淺析當前高校如何創(chuàng)新藥理學實驗教學改革〔J〕.西北國學教育，2012，20（3）:532-534.

〔3〕陳向紅，賈學梅.淺談病理學實驗教學中多種現(xiàn)代教學技術(shù)的應用〔J〕.安徽醫(yī)藥，2012，17（7）:1264.

〔4〕曹璋，崔敏，韓艷春，等.數(shù)字化虛擬切片在病理學實驗教學中的應用體會〔J〕.西北國學教育，2013，21（4）：768-772.

〔5〕王鳳杰，劉錦紅，王麗芳，等.虛擬切片在病理學各論教學中的應用〔J〕.醫(yī)學信息，2014，2（27）：10.

〔6〕高航，陳霞，程丕顯，等.病理學虛擬實驗教學系統(tǒng)的建設與應用〔J〕.中國高等醫(yī)學教育，2013（4）：68.

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