高职院校“病理学”实验数字化教学改革探究

刘洪利 王玉霞 王军利

摘要：将数码显微互动系统与形态学虚拟实验教学平台相结合构建形态学数字化教学平台，并应用于实践教学，对提高病理学及形态学实验教学效果，实现自主探索、多重交互、资源共享等起着非常重要的作用。文章分析数字化实验教学平台的构成，阐述数字化教学平台的优势，探讨数码显微互动系统与数字化标本结合在高职病理实验教学中的应用策略，以提高病理实验教学效果，培养更多优秀的临床医学人才。

关键词：高职院校；病理学；数码显微互动系统；医学人才

中图分类号：G719.21文献标志码：A文章编号：1008-3561（2022）15-0052-03

基金项目：本文系河南省医学教育研究项目“以岗位胜任力为导向高职病理学实验数字化教学改革探索”（项目编号：Wjlx2020261）研究成果

随着信息技术在教育领域的广泛应用和高等卫生职业教育院校在校生人数的增加，传统实验教学的弊端逐渐显现出来，严重影响了实验教学的效果与质量，因此实验教学模式改革势在必行。2017年9月，应广大师生对实验教学模式改革的需求，本院基础医学实验中心集中力量加强了医学形态学数字化教学平台和数码显微互动实验室的建设，共建成数码显微互动实验室5个，其中3个安装了山东数字人即“易创”公司研发的医学形态学数字化教学平台，并应用于病理学、组织学、寄生虫学等形态学科的实验教学中，经过几年的改革与实践，取得了良好的教学效果。

一、数字化实验教学平台构成

1.数码显微互动系统的构成

数码显微互动系统包括计算机系统、图像处理系统、显微镜系统、投影系统和语音系统五个部分。每个实验室包括1台教师用显微镜（BK6000，摄像头TP510，500万像素）和40台学生用显微镜（B302，摄像头DV320，320万像素），1台教师用电脑和40台学生用电脑（CPUi37100，内存DDR48G，硬盘1T）。实验室内的40台学生端电脑通过无线云系统局域网分别与教师机相连接。

2.医学形态学数字化教学平台的构成

以数码显微互动系统为依托，每台电脑里都安装了易创“医学形态学数字化教学平台”。该平台集成了组织学切片系统、大体病理标本系统、病理学切片系统、寄生虫标本系统、管理系统、课件系统、练习系统、考试系统等。其中组织学切片标本库有各组织教学切片1 209张，章节视频18个，课件19个，试题2 000多道；病理切片标本库各种病理教学切片1 482张，微视频270个，大体病理标本库各组织、器官病变标本743个，视频469个；病理学章节视频15个，课件34个，试题850道。

平台上各教学资源库内的标本均根据教学内容和大纲按章节目录存放，便于查阅。每个数字标本配有详细的标本信息和标注，观察时，学生可以在页面的显示范围内（4倍、10倍、20倍、40倍）实现连续的变倍观察，大体标本还可进行多角度（360°）的三维观察，遇到问题可以运用不同的形状进行标注、编辑、测量。

二、数字化教学平台的优势

1.数字化切片的优势

数字切片是利用全自动显微镜扫描平台，结合虚拟切片软件系统，对传统玻璃切片进行扫描、无缝拼接，生成全视野的数字化切片（也称虚拟切片）。与传统的玻璃切片相比，数字切片的优势显而易见，主要体现在以下几个方面。（1）便于存储与管理。所有切片标本存储于计算机软件中，只要计算机与网络功能正常，可随时查阅，能避免传统存储用的标本陈列柜和标本盒占用大量空间，而且便于教师进行管理，减少他们的工作强度。（2）减少耗损。数字切片可以避免因显微镜操作失误造成的切片损坏，而且分辨率高、色彩逼真、不易褪色，这是传统玻璃切片所不能比拟的。（3）高效率学习。观察时，学生在页面范围内可随便连续地变倍观察。由于标本库里的标本都是选用典型的病理标本制作而成，而且配有详细的信息和标注，非常有利于学生自主学习，不仅节省了观片的时间，更提高了学习效率。（4）便于复习、利于考核。观察时，学生可对典型的图像进行截图或拍摄，保存于桌面或U盘，适时再现，便于今后的学习和复习。还有数字切片能保证所有学生观察切片的一致性，不会因补充的标本来自不同的蜡块而造成教师指导时的麻烦和因认识的偏差影響期末技能考核的统一性要求。

2.数字化大体标本的优势

大体标本是使用专业的CCD相机对大体标本进行旋转360°的连续拍摄，然后将连续拍摄的画面制作成Flash格式的文件，根据病理教学大纲和内容按章节存放，形成一套完整的数字化标本资料库。与传统的标本相比，其优势主要体现在以下几个方面。

（1）弥补大体标本不易收集的问题。随着医疗水平和人们健康意识的提高及尸体解剖病例数的减少，典型的病理标本如大叶性肺炎红肝期和灰肝期、伤寒、流行性脑脊髓膜炎等越来越不易收集和买到。而平台标本库中标本数量多、资源丰富，可为教师的日常教学提供丰富优质的数字标本数据，能很好地解决这一难题。（2）易保存，不渗漏，无危害。大体标本的制作过程复杂，技术要求高，会因病变暴露不充分而影响观察，并且易出现固定液渗漏问题，不仅危害师生健康，而且影响教学。但对于数字化标本来说，则不存在这些问题。（3）避免损坏，易于维护。由于在校生人数迅猛扩增，多个班级同时上实验课已是常态，但现有的标本很难满足需求，故上课时需要教师用推车在几个教室间转换。再加上有的标本体积大而重，给示教带来极大的不便，损坏几率也陡然增加，每学期都需要维护，费时又费力，增加了教师的工作强度。而对数字化标本来说，则没有这些顾虑。（4）病变典型，便于观察。标本库内的数字化大体标本是由山东大学医学院、第三军医大学等多家高等院校及教学医院协作制作完成的，均选用最为典型的、具有代表性的病理教学标本，其病变暴露充分，配有详细的标本信息和标注，可进行多角度（360°）的三维观察，可实现连续的放大或缩小，遇到问题可以运用不同的形状进行标注、编辑、测量，并且容易保存，便于学生与教师交流和课后复习。

三、数码显微互动系统与数字化标本结合在高职病理实验教学中的应用策略

1.完美的示教功能

高职教师仅靠语言指导，并不能让学生充分理解和把握观察内容的要领与特征，要进行正确有效的示范，才能使学生明白该怎样观察，观察什么……奥特数码显微互动系统可以将教师端数字化标本或显微镜下示教标本配合500万像素摄像头采集的高清图像，通过屏幕广播传送到每个学生端电脑显示屏上，并可通过投影仪同步投到大屏幕上，使教室内每个学生在不同位置都可以看到清晰的、统一的图像，并进行针对性的分析、标注、讲解，示教效果明显提高。奥特数码显微互动系统还可把选定的任一学生端图像演示给所有同学，让他们共同讨论。学生在观察过程中，可随时拍摄或截取典型病变图像并保存，便于今后学习与复习。这样，就解决了原来电视生物显微镜的示教图像小、模糊不清、不能保存和再现而导致的效率低、效果差的弊端，不但减轻了教师的劳动强度，还为学生赢得了自主学习的时间。

2.全面监控，实时指导

教师可以通过教师端数码教学系统实时监控、查阅每位学生的学习观察情况，及时发现可能出现的问题并给予纠错、指导。如动脉粥样硬化标本，有的学生会在血管的外侧面寻找，且找不到病灶，教师发现后可通过语音系统或信息系统给予纠正或亲自指导。再如有的学生玩游戏，教师就可以利用黑屏管理给予制止，使学生改正上课开小差、不专心的不良习惯。

3.促进互动教学，多边交流

传统的实验教学，一个教师面对几十个学生，指导效率低，实验效果差。學生在观察时，若有疑问，也不能准确地指出疑点，与教师进行有效、快速的交流。而数码显微互动教学系统学生端电脑上有举手功能，学生在观察过程中有问题可以通过举手功能进行提问，教师在主教端即可点开此生的观察图像，进行一对一的指导和解答。如果是共性问题，教师可以通过演示功能把该图像传给所有同学，并进行讲解和解惑。通过数码显微互动系统，可以实现师生之间、生生之间的一对一或一对多的多边互动交流，把原来枯燥的形态学观察学习变成学生感兴趣的计算机动手操作课，大大提高实验效果与质量。

4.创新实验报告方法

传统的病理实验报告书写，要求学生用红蓝铅笔绘出病变的镜下结构简图，并对主要特征性细胞、组织结构进行标注，最后写出病理诊断依据（即镜下结构的文字描述）。这是学生最为头疼的环节，不但会占用学生较多的学习时间，而且会给教师增加手动批改的劳动强度。数码显微互动系统能够完全改变这种现状，教师可在主教端设计好实验报告的格式，然后以文件分发方式发放给每个学生，学生接收后可以根据要求填写有关内容，把自己观察到的典型病变结构利用截图或拍摄功能放置在实验报告中，再进行标注和图像分析，并写出病理诊断和诊断依据。在这个过程中，学生不但练习了病理图像分析方法和计算机绘图技巧，而且有时间观察更多的切片，掌握更多的知识。

5.全新的技能考核模式

本院以往期末病理实验技能考核都是采用实体大体标本观察和镜下切片标本观察的方法，考前需要做大量的准备工作，考试需要两个考场，每个考场至少两名教师监考，历时2天到3天不等，考后还要批卷、登记分数等。这样，会使每个教师都疲惫不堪。数码显微互动系统的出现，完全改变了这种现状。考前教师可在“考试”模块里创建试卷，根据需要设置各种题型，用于理论或实验考核需要。对于病理实验技能考核，教师采用的是大体标本与切片标本相结合，依据每个专业的教学大纲选取标本图像，以填空、单选、多选等形式按要求制作成难易程度不同或相当的多套试卷。考试时采取单、双号分批考试，考前收手机、书本等。考后会自动统计并导出成绩，方便快捷，把教师从期末繁杂的工作中解脱出来，大大提高了工作效率。

6.实现自主、灵活学习

在传统的实验教学中，学生的学习只能在实验室内进行，其自主学习、探索学习热情和积极性会受到阻碍。而现在，学生只要在手机端连接校园网登录服务器IP地址，即可浏览数字化教学平台上的有关教学内容，利用章节视频和针对每个标本的微视频，以及课件系统、练习系统等进行课前预习、课堂练习和课后复习。这样，更便于师生信息共享、学习交流以及教师检查学生的知识掌握情况。

7.便于教师课件制作与教学交流

数字化教学平台的课件系统功能可实现课件制作、课件分享，教师可从任一教学资源库中选取课件素材，制作典型的课件。教师还可在平台上利用播放功能分享课件，与其他教师进行教学交流。

四、结语

总之，数字化教学作为一种全新的教学手段，只是病理学实验的辅助教学手段，不能完全取代实物教学。因此，数字化标本和实物标本的虚实结合、互相补充、合理运用，既能充分发挥信息化教学的优势，提高病理实验教学效果，又能让学生对病变实物有直观感性的认知，成长为优秀临床医学人才。

参考文献：

[1]冉令杰，郑臣，陆敏，等.理论课和实习课并轨，改革病理教学模式[J].中国高等教育，2009（02）.

[2]马保华，张庆莉，等.关于医学院形态学数字化实验教学切片的研究与思考[J].中国数字医学，2011（04）.

[3]肖明，王娅兰，等.大体标本数字化在病理教学实践中的作用及展望[J].医学理论与实践，2017（06）.

[4]任健，王泽.应用多种手段构建病理学实验教学高效课堂[J].中国卫生产业，2018（04）.

Research on Digital Teaching Reform of "Pathology" Experiment in Higher Vocational Colleges

———Application of Digital Microscope Interactive System Combined with Digital Teaching Platform in Pathological Experiment Teaching

Liu Hongli， Wang Yuxia， Wang Junli

（Luoyang Vocational and Technical College， Luoyang 471000， China）

Abstract： Combining the digital microscopic interactive system with the morphological virtual experiment teaching platform， constructing the morphological digital teaching platform and applying it to practical teaching plays a very important role in improving the teaching effect of pathology and morphological experiment and realizing independent exploration， multiple interaction and resource sharing. This paper analyzes the composition of digital experimental teaching platform， expounds the advantages of digital teaching platform， and discusses the application strategy of the combination of digital microscope interactive system and digital specimen in higher vocational pathological experiment teaching， so as to improve the teaching effect of pathological experiment and cultivate more excellent clinical medical talents.

Key words： higher vocational colleges； pathology； digital microscope interactive system； medical talents