数字切片在病理学实验课教学中的应用 *

李佩琴 胡 婷 杨少芬 周春辉

广州卫生职业技术学院，广东省广州市 510925

数字化切片和传统的玻璃切片相结合，结合着数码互动系统，为实验教学提供了有效的教学支持。数字切片的出现消除了以往玻璃切片观察的抽象性，图像直观清晰、配合教师准确的图示讲解，理解起来简单易懂，极大地提高了课堂教学效果，有利于学生有目的、有计划的观察切片，高效的观察学习切片，理解掌握切片内容，不再受时空的限制，可以重复无限次观看切片教学，大大提高了学生的学习积极性。

1 传统切片的缺陷

在传统的病理学实验中，学生要在实验室通过显微镜观察玻璃切片，以病变组织的玻璃切片为观察对象。因为学生观察切片标本要到固定的场所去，并且必须依靠显微镜辅助工具，所以学习和实验存在很大的局限性，并且超薄的玻璃材质较脆，非常容易损坏，长时间下来，切片上的病变组织容易褪色，不能够长期存放[1]。因此，在传统的病理学实验教学中，有些教师要准备大量的玻璃切片，占用了本就有限的空间，而玻璃切片不宜永久保存，易褪色、破损，造成了资源的浪费，并且反复拿取有损切片的质量，时间长了之后不能清楚观看切片的结构，如果切片有划痕，可能会使对切片的观察学习产生误解。由此可见，传统切片教学有很多方面的局限性，其多种缺陷影响了实验课的教学效果，不利于学生的自主学习[2]。

2 数字化切片的特点

数字切片是指将玻璃切片放入全自动的扫描显微镜中，结合虚拟软件进行高精度的拼接后，形成了一张虚拟的大型切片图，并且这张切片图像可以完好地保存，具有放大、缩小功能。数字化切片还可以跨越时空界限，用于多种场合，例如学术交流、学科教学、医师培训、远程就诊等。此外，数字化切片方便保存，避免了在教学或医学研究过程中不断损耗组织切片带来的损失，还可以进行远程传送，结合当今先进的信息化技术，将切片教学和计算机网络相结合，可以利用计算机进行远程学术交流，参加病例读片会、为法医专家提供咨询和培训等[3]。数字化切片和传统玻璃切片的区别见表1。

表1 数字切片和玻璃切片比较

3 数字切片在教学中的应用

3.1 实现数字切片的定倍放大或缩小 为了使数字切片在病理实验教学资源管理中更好的应用，可以将数字切片按照不同的系统进行分库保存，做好教学资源的存储和管理。完全具备传统玻璃切片的功能，并且有整张全视野的信息，不再应用显微镜就可以进行不同倍率的观察，用计算机鼠标选择切片的任意位置，就可以进行定倍任意放大，可以根据需要放大到10倍、20倍、40倍、100倍等，清楚看到切片上的细节，弥补了切片肉眼看不见、镜下看不全的问题。缩小功能可以将多个切片图像移至同一窗口，便于精确查找病变，进行切片病变对比研究。

数字化切片如同高清的卫星地图，不会产生图像信息失真问题，可以无限地从低倍到高倍，高倍到低倍的转化，连续观察。虽然是虚拟的切片，但是和传统实物切片有着同样的效果及高分辨率，纹理清晰可见，颜色逼真[4]。

3.2 建立互联网虚拟切片库 病理学专业可以建立一个互联网虚拟切片库，将数字切片存储在计算机或其他存储介质中，传输到学校病理学网站服务平台上，或建立学校病理学公众号，把切片上传在公众号学习平台上。建立虚拟的切片库方便数字切片资源的分类、管理、查找和使用，可以让学生直接将数字切片图库下载在自己的笔记本中，可以在课前预习，学生不用再受学习地点和学习工具的限制，不用专门到实验室里用显微镜观看玻璃切片，可以随时随地研究切片，和同学一起讨论切片，在一定程度上有利于学生的自主学习，有很多的优势。教师可以直接将切片保存在U盘中，方便了对教学内容的修改、充实、更新和完善[5]。由此可见，将数字切片上传到网络资源库，拓宽了学习、研究渠道，学校可以将自己收集的数字化玻璃切片上传到网络公共渠道上，实现资源的共享[6]。

3.3 为少见的疾病提供公共平台 在传统医学研究中，一些罕见的疾病，都是较珍贵、少见的，往往只有从事医学研究的人或从事医学教学的少数人有这些切片，比如，梅毒切片、艾滋病切片、肾炎切片、肝炎切片等，这些疾病较为少见，可以采集的玻璃切片也较少。传统的医学研究者将这些切片精心储存在特定的位置，在必要时可以研究，但是这些标本不能长时间存放，容易损坏，而且越来越多的人有研究需求。而数字化切片可以实现稀有切片的广泛研究，通过网络进行远程传输，实现了资源共享，并且可以保留多件备份不用担心切片存放丢失，可以永久存放，不会有组织破坏、颜色退化等问题。另外，不必请专门的研究人员制作大量的切片，进行管理和分发，只需要制作典型的切片保管即可。数字切片可以进行数字化储存，节省了资金消耗，节约了人力、物力。每张切片都能够保持切片的清晰度，不用占用大量的存放场所，储存方便，虚拟切片的使用不依赖于显微镜，可以利用相应的图像浏览软件进行观察，提高了材料的利用率，方便了病理学教学研究[7]。

3.4 方便教师理论化课程的教学 在以往的病理学教学过程中，教师总是利用多媒体课件或图谱示典型病变图引导学生观察、找到典型的病变，但是学生只能在显微镜图谱下观看静态的病变，不能够从整体的角度了解这些病变结构。在以往的实验课堂中，很多学生不理解教师所说的病变位置，盲目的用显微镜看，对于不懂的问题举手问老师，老师逐个地向学生解释，但是课堂时间有限，这样不能让教学有效地进行下去，有可能完成不了教学进度，每次上课学生总是感到时间不够用。虚拟切片是对整张切片的扫描，并且有清晰的观察方向，教师不用通过在教室走动巡视就可以通过计算机观看虚拟切片中一个缩略图查看学生的学习情况。教师可以将示范图控制在学生的电脑里，教师讲到哪里就定位到哪里，不仅可以指导学生看到数字化切片图像的全貌，还能在虚拟切片上标注上文字，点击典型结构区域就可以对局部内容放大或缩小。传统的教学用多媒体展示切片图，坐在后排的学生就看不清楚细节，导致了对切片细微结构观察不清，影响了教学效果。

3.5 方便课后进行复习 在以往的病理学复习过程之中，考试之前会留下时间复习，但是必须在固定时间、固定场所、固定仪器下进行复习，极大地受到时空限制，如今实现了数字化时代，数字化切片的出现节约了学生的复习时间，学生通过自己的笔记本电脑或通过在学校阅览室就可以浏览数字切片网站，节省了教学用品的消耗，同时也有利于病理学专业学生的自主学习。切片教学视频也可以在课后进行重放，方便了学生的学习，提高了复习效率。

3.6 方便教师备课 数字化切片的出现，方便了教师的备课，在以往图片不能显示全屏，一张切片图片只能显示一个局部位置，所以教师备课要准备大量图片，需要很多的时间和精力，且不能够同时兼顾完整性和清晰度，虚拟切片为教师节省了收集切片的时间，将更多的精力放在研究完善教学方法、丰富教学内容和优化教学素材上。

3.7 有利于推动实验考试改革 以往的病理学考试题型较僵化，教师找到切片的图像，用课件展示并标注一个结构和细胞，让学生独立的做出解答，但是这种考试具有局限性，学生不能浏览切片只能看到局部区域。病变结构是孤立存在的，看不清切片的全貌，但是提供太大的切片又不能使学生看到细小的病变结构，不好判断病变原因，增加了判断的难度。有些学生只能凭借猜测，不能考察出学生的真正掌握情况，所以传统的考试方式具有很大的片面性，考试的解答效果可信度不高。在以往的考试中，每次都要准备大量的切片，切片的种类和数量繁多，容易造成混乱，并且考察的角度不能做到全面客观，难易程度不一。而数字切片的出现可以让每位学生都浏览整张切片，拓展了考试的内容量，保证了考试的客观性和标准化，甚至遇到特殊情况可以接受远程考试，考试更加灵活方便，数字切片教学有着广阔的应用前景。

教学过程是一个认知的过程，是学生和教师信息传递的过程。在实际教学中，老师和学生之间要进行多次的互动交流，将学生作为教学的主体，教师发挥主导作用，激发学生的学习自主性。教师要注意创设良好的教学情境，激发学生的内在学习动力，调动学生的主观能动性。数字切片显著地提高了教学的质量，在医学研究上的应用也十分广泛，例如，可以用于疑难病理切片的读片交流、病理专科医师的培训中及学术交流等。

综上所述，数字化切片和玻璃切片相结合，通过数码互动系统，为实验教学提供了有效的教学支持。数字切片的出现消除了以往数字切片观察的抽象性，图像直观清晰、配合教师准确的图示讲解理解起来简单易懂，极大地提高了课堂教学效果，有利于学生有目的，有计划的观察切片，高效的研究学习切片，理解掌握切片内容，不再受时空的限制，可以重复多次观看切片教学，大大提高了学生的学习积极性。虚拟切片、数字化切片教学与显微数码互动系统相结合，与在显微镜下观察的镜下玻璃切片完全相同，可以帮助学生在有限的时间里看到更多的典型病理，可以足不出户就浏览到大量的内容，拓宽了学生的视野范围，激发了学生学习的内部动机，提高学生在学习过程中的主观能动性，提高了病理学实际教学的质量。