病理学线上实验教学的探索与思考

李明阳，刘一雄，范林妮

(空军军医大学基础医学院病理学教研室，陕西 西安 710032)

病理学作为基础医学和临床医学课程的桥梁学科，作用极其重要和关键，被称为“医学之本”。作为一门以实践为主的学科，病理学实验是病理教学的重要部分，在医学高等教育病理学教学总课时中占有50%的比例，也是医学理论教学与医学技能训练的桥梁，能够让学生通过显微镜来观察微观世界的各种形态学变化。近年来随着计算机网络和多媒体等现代化教育技术的迅猛发展，单一的传统实验教学模式已不能满足信息化医学教育的需求，探索和运用“互联网+”时代下借助信息化手段的多元化教学模式可以激发学生对病理实验课的学习兴趣，进一步增强学生分析和解决问题的能力，为临床实践打下基础，更好地促进病理学实验教学质量的不断提高[1]。本文结合本教研室在病理学线上实验教学中的实践经验，初步探讨了在“互联网+”时代下借助信息化手段进行病理学实验教学的应用策略，现总结如下。

1 病理学线上实验教学的信息化资源建设

1.1线上全切片扫描的高清数字切片库建设 数字切片是使用全自动数字扫描系统将玻璃切片进行图像采集，生成高分辨率的数字图像。数字切片图像的放大倍数很高，可以满足学生在实验课中进行病变组织的病理改变识别和特点分析[2]。数字化切片库的建成可以很好的改善传统切片教学的缺点：如切片标本质量参差不齐，很多切片缺乏典型病变，或者显微镜镜头、灯泡老化导致不能正常使用，学生在观察时可以对典型病变截图、注释并保存[3]。目前，我教研室已完成涵盖约100种不同疾病共计约15 000张玻璃切片的高清全切片扫描，图像的分辨率和放大倍数较传统切片明显提高(图1)。切片库还包含了教研室珍藏的100余张珍稀病例切片，例如大叶性肺炎、肠伤寒、纤维素性心外膜炎等切片，并将切片按照章节进行编号。为了永久保存此类稀缺病例资料并满足大规模教学需要，对所有的切片进行了数字化处理，便于网络课程和后续建立的智慧教室进行访问。同时将切片接入学科网站及网络云盘，供学生进行校内或校外访问，保证了学生的线上切片教学的顺利实施。

图1 高清全切片扫描和普通显微镜图像对比

1.2线上360度全景大体标本图库建设 为进一步提升病理大体标本的教学效果并满足网络教学需要，从2016年开始，教研室开展大体标本的360度全景化图库建设。和传统的数码图片相比，全景化图库可以动态展示大体标本的360度全貌，可以通过点击放大观察病变细节及与周围组织的关系，将一些抽象局限的知识变得直观和全面，增加教学的时效性，有效提高病理学教学质量[4]，同时使一些珍稀标本如白喉、大叶性肺炎等得以保存与传承(图2)。全景化图库的建成后就如一座移动的标本陈列馆，可以接入后期的智慧教室，突破时间、地点和人数限制，便于学员的自主性和探究性学习。我教研室的病理学大体标本共有1 500余例，用于实验课教学的标本共计300余例。目前，教研室已完成120例标本的全景图库建设，标本的高清数码照片被编入教研室2017年编写的教材《本科生病理学实习指导》，用于本科生病理学教学。另有部分图片被纳入《病理学》(人卫第9版)教材中，受众广泛。同时我教研室已将建设完成的360度全景大体标本图库植入学科网站中，网站可以通过校内或校外网络访问，保证了学生的线上大体标本教学的顺利实施。

图2 360度全景大体标本图片展示

1.3病理学实验课微课制作 微课是以传统课程为基础逐渐衍生出来的新型教学资源，其核心是教学短视频，有别于传统的教学课件等单一教学资源。病理学微课特点是时间较短、内容较少、主题突出、组成结构情景化等，比较适用于病理学实验教学[5]。目前，我教研室已组织全体教师完成所有实验课内容的微课录制，微课制作步骤如下：首先经教研室实验课教师团队讨论后，根据病理学实验教学目标将每节课的教学内容分成若干个知识点，然后再针对每个知识点进行理论讲解，针对每个大体标本和每张切片进行形态特征讲解，最后将理论知识点+大体和切片形态学特点整合成微课视频。病理学实验课微课不仅能够提高学生的学习热情和积极性，便于学生的自主学习，同时便于直播教学时如出现意外网络状况，可以保证学生的课堂学习效果[6]。

1.4网络课程和学科网站建设 及时抓住信息技术带来的机遇，建立了适合医学生的病理学网络课程和学科网站。病理网络课程包括教学大纲、课程教案、教学课件、实习指导及试题库，供学生学习及复习。学科网站囊括了前文所述的多种病理教学资源，包括病理网络课件、病理图片库、病理论坛、病理前沿进展、病理新技术等内容。

2 “智慧教学法”探索病理学线上实验教学

“智慧课堂”是教育高度信息化发展的最新理念，这里的课堂涵义不仅为教室，而是课程与教学活动的综合体，其中以“智慧学习环境”为技术支撑、以“智慧教学法”为催化促导[7]。本教研室在整合上述教学资源的“智慧学习环境”基础上，使用超星学习通建立线上教学互动平台，深度融合案例式[8]、问题式[9]、讨论式[10]、交互式[11]等教学方法，进行了病理学实验线上“智慧教学法”的深入探索，现以2018级五年制临床医学专业病理学线上实验教学为例介绍具体流程。

2.1课程教学概况 2018级五年制临床医学专业共有学生400余人，分成5个班级，每班80余人进行线上实验教学。本次线上教学共开展12次实验课，共计26学时。

2.2课前导学阶段 充分利用网络教学资源如中国慕课、人卫慕课等，及科室学科网站的网络教学内容，让同学通过预习，引起求知欲，感知教材，产生知与不知的矛盾，出现求知的内在动力；

2.3课程讲解阶段 教师利用科室直播教学平台直播分享屏幕的方式给学生做简要理论复习并讲解切片，约20 min。讲解时先讲正常组织切片，再讲病变组织，对比观察效果较好；布置该节课学习任务及作业提交要求，同时将上课视频同步录屏并上传到超星学习通线上课程，以便学生随时学习。

2.4课堂互动阶段 结合临床病例资料，创设“案例情境”，如在讲授循环系统疾病实验课时，提出“动脉粥样硬化形成”的临床病例和科学问题，激发学生对病理实验课的学习兴趣，拓展、提升重点，精讲、辨析难点，便于学生的记忆与理解。在学习过程中教师随时在直播平台和学习通群聊及讨论区进行答疑，学生学习时可以对照切片和大体标本的讲解微课及视频，找准病变部位，观察学习病变特点。

2.5课后拓展阶段 通过作业和思考题，激发学生探究问题的兴趣，并培养其应用解决问题的能力。如在讲授淋巴造血系统疾病实验课时，课后需提交自己绘制的霍奇金淋巴瘤中典型R-S样细胞图片，并标注说明典型形态学改变。学生将实验报告以作业的形式，通过超星学习通平台提交，实验课教师采取形成性考核+过程性考核相结合的综合评估方式对学生进行考核评价，更加重视学生平时课程表现，如到课出勤率、线上讨论次数、实验报告完成情况等。

通过上述病理学实验线上“智慧教学法”的实践探索，逐步实现从培养学生“理解、记忆”等低级认知向“分析、应用、创造”等高阶认知的转变，变教为学，最终实现“以学生为中心”的教学培养模式[12]。

3 病理学线上实验教学的思考

目前国内大多数高校病理实验课的信息化教学资源存在以下不足[13]：①数字化的大体标本和切片数量较少，种类不丰富，且多为静态图片，部分数字化全切片的扫描分辨率不够，高倍镜下无法清晰显示病变特点；②大多数高校的信息化教学资源需要从公司引进，且多数为单机版或局限于校园网内，无法应用于互联网的线上教学。本教研室及时发现并解决了上述病理实验教学的问题和不足，探索并建立了具有自主知识产权的病理学线上实验教学系统，包含线上全切片扫描的高清数字切片库、线上360度全景大体标本图库、病理学实验课微课、网络课程和学科网站、线上教学互动平台以及病理学实验“智慧教学法”等，取得了良好的效果，具有以下优势和特色：

3.1提高了教学效果和学生满意度 经过2个多月的线上课程学习，本教研室对病理学线上实验教学的探索取得了较为满意的效果。与上一学年使用传统实验教学方法的400余名学生相比，本次使用“智慧教学法”的学生实验课总成绩更高[(9.3±0.5)分vs.(8.0±0.7)分,P=0.014]，学生对授课教师打分的平均得分和满意度更高[(9.2±0.7)分vs.(7.8±0.6)分,P=0.021；95%vs.74%，P=0.006]，学生对病理实验课学习的接受度更高(92%vs.78%,P=0.011)，说明使用病理线上实验“智慧教学法”提高了学生的学习能力和知识掌握程度，学生对该教学模式的满意度较高。

3.2克服了传统病理学实验教学的局限性 病理实验课主要是观察理论课程所学疾病的大体标本和组织切片,使学生在直观上理解理论课所学,提高学生临床病理实践技能[14]，但传统实验教学存在诸多局限性[15]，在大体标本教学中的局限性：①标本自身的缺憾性，病理大体标本经福尔马林固定后封存于玻璃或树脂标本缸内，传统玻璃容器承载的大体标本具有保存制作繁琐、易褪色生锈、大标本十分沉重、学生观察中易损坏等缺点；②标本数量的局限性，病理标本数量有限，其中的一些珍稀标本损坏后不可再造，随着学生数量的增加，只能数十人围在一起观察标本，很难保证学生的大规模教学需求；③标本完整性不足，进行临床病理活组织检查时取下的病变组织常常因开展较多的免疫活组织检查及分子病理检测，很难保留较为完备并符合实验教学要求的大体或切片标本，获得一个质量较高的实验教学标本不太容易。

在切片教学中的局限性：①教学过程中使用玻璃切片容易碎，学生在观察切片时很容易打碎切片，不仅增加成本，还存在安全隐患；②传统切片保存长时间后褪色严重，病变区域丢失或不典型，区分较困难；③经典的病变组织和稀有疾病切片不易收集。临床上，白喉及罕见传染病等病例来源欠缺，大叶性肺炎等常见疾病不易获取病变组织，无法制作典型病理切片满足实验需求。

通过本次病理学线上实验的教学探索，使线上学习资源与实验课程教学内容有机融合，将知识碎片变得体系化，帮助学生形成知识构建的模型，提高知识构建能力，并将课堂教学延伸至课外。同时促进了师生交流互动立体化，师生之间、生生之间的信息沟通和交流方式多元化，实现了全时空的持续沟通，有助于医学生临床思维的培养，大大克服了传统病理学实验教学的局限性。

同时，也发现了线上实验教学存在的不足之处：①实验课授课时由于切片均为高清扫描，在播放过程中由于网络问题存在卡顿现象；②缺少线下授课时的师生互动或讨论的环节，无法感受教师亲临教室指导观察的言传身教，难以激发学生的自主学习热情；③由于学生不在共同的学习环境中相处，缺少团结协作的学习氛围，学生学习的比学赶超精神不足。因此，只有在教学实践中总结经验，注重学生评价及意见反馈，不断学习新技术，不断改进教学方式，才能实现高效优质的教学。

总之，近年来随着计算机网络和多媒体等现代化教育技术的迅猛发展，单一的传统实验教学模式已不能满足信息化医学教育的需求。探索和运用“互联网+”时代下的线上线下混合式教学模式，使得线上+线下教学起到1+1大于2的教学效果，才能更好地促进病理学实验教学质量的不断提高[16]。如采用多种方式考核评估线上学习效果及知识点的掌握情况，在线下课程中通过案例教学法和讨论法等弥补线上教学的不足，充分利用线上信息化教学资源加强线下教学的效果等。在本次病理学线上教学探索过程中存在的不足都是需要继续探讨和深入研究的课题，随着实践应用的积累，会不断更新和完善教学资源和环境，使更多的教学方法和手段在病理学实验教学中发挥更大的作用，从而使病理学实验教学水平更上一个新的台阶。