数字切片在病理学实验教学中的应用

杨继华，郭凤英

（宁夏医科大学，宁夏 银川 750004）

数字切片在病理学实验教学中的应用

杨继华，郭凤英

（宁夏医科大学，宁夏 银川 750004）

切片教学是病理学实验教学的主要手段，有利于培养学生的学习兴趣，提高病理学实验教学质量和效率。

数字切片；病理学；实验教学

病理学是一门实践性很强的医学基础课程，切片教学是病理学实验教学的主要手段。切片教学是理论和实践相互联系的主要方法，也是培养学生动手能力的有效途径[1]。传统的病理学切片教学局限性已凸显，玻璃切片在标本来源、制作、保存以及质地方面都存在缺陷，同时使学生的学习和交流时间、空间受到限制。为此，利用现代高新技术手段，建立病理学数字切片库，提高病理学实验教学效果势在必行。

1 传统切片教学现状

目前，病理学实验教学多以各种病变组织的玻璃切片为教学工具，虽然能够满足教学大纲规定的相关内容要求，但在具体教学中存在较大的局限性[2]，主要表现在：

（1）玻璃切片不易保存。制作和使用过程中易破损、褪色。

（2）学生学习不便。学生对切片的观察必须在实验室借助显微镜才能进行，受时间和空间限制。

（3）切片质量不能保证。教学需求量大、成本高，每张切片的制作质量很难保证，不利于典型结构的观察和示教。

（4）切片数量有限。一些标本材料少，不能大量制作切片，只能作为示教切片，影响学生学习和交流。

（5）不利于学生自主学习。在实验教学中，学生参照图谱在显微镜下观察玻璃切片，寻找典型结构，但是，更多学生不能自主进行典型结构的观察与学习。

2 数字切片的特点

（1）高清晰度的数字切片不依赖于显微镜，而是利用相应的图像浏览软件进行观察，不受时间和空间的限制，实验室全天候开放，可满足学生个性化学习方式的需求，使得学习更加便利有效。

（2）可以永久保存和使用，节约储存空间，管理方便。

（3）包括整张切片全视野的信息，图片清晰，分辨率高，色彩逼真，有利于资源共享。

（4）数字切片的应用既节约了教学消耗，又提高了教学资源的利用率，而且可以不断补充与更新。

3 病理学数字切片库建设目标

利用高新技术手段，建设病理学数字切片库，按照教学章节，进行切片分类以及切片的添加和删减，满足教学需要。使用者可以利用相应的图像浏览软件，选择切片任意位置，并对切片确定放大或缩小倍数，模拟显微镜观察模式。可以将此切片库系统安装在实验室电脑或教学网站上，学生课内课外，能自主观察切片，不受时空限制，方便其学习、交流，培养独立读片技能[3]。

4 数字切片的制作

我校于2002年投资100多万元建成了具有国内先进水平的病理学数码互动实验室，教学设备配置集数码显微镜、图像处理系统、数字切片扫描与应用系统于一体。由于互动软件系统的更新换代，我们目前准备进一步改造和升级，改善系统的稳定性，提高数码摄像系统的分辨率，对扫描控制系统和浏览软件系统进行升级，为数字切片的制作提供技术平台。

制作数字切片时，先利用全自动显微镜在低倍（4X）物镜下对玻璃切片进行快速扫描，显微扫描平台自动将切片沿X／Y轴方向扫描移动和Z轴方向自动聚焦而得到图像。在选定扫描区域后，采用40X或100X物镜进一步扫描，以获得高分辨率的数字图像。相应的扫描控制软件和图像压缩与存储软件将扫描的切片自动进行无缝拼接和处理，存储并建立数字切片库[4]，存储在计算机或存储介质中，按不同章节或系统进行分库保存。

5 数字切片在病理学实验教学中的作用

5.1 有利于提高学生学习兴趣和学习效果

在传统的病理学实验教学模式中，学生观察切片必须要有显微镜和玻璃切片，使得学生自主学习效果欠佳。数字切片库为病理学实验教学提供了有效工具，教师通过数字切片，指导学生对典型结构局部放大或缩小，方便学生学习。学生更快更好地理解和掌握所学内容，提高了学习效率[4]。此外，教师还可应用数字切片组织实验讨论课，充分发挥学生在教学中的主体作用。

5.2 有利于提高教师备课质量

在传统备课过程中，教师需要根据教学内容搜集大量的图片制作实验教学课件，让学生在实验时观察切片。建立数字切片库以后，教师备课时，可以直接从数据库中获取大量的典型图片，并且可以根据需要对数字切片进行编辑、标注等[5]，节约了大量时间，使备课更加方便、高效。

5.3 有利于推动教学方法改革

利用玻璃切片教学时，学生只能就实验室准备的切片进行学习，典型切片较少。数字切片使用方便，操作简单，经济实用，显著提高了教学质量，有力推动了形态学实验教学改革。例如在病理学实验课上可以采用分组讨论、典型切片对比、案例分析等教学方法[2]。

5.4 有利于推动考试方法改革

传统的病理学实验考试以玻璃切片为主，因切片数量和内容的局限，使得考核内容比较片面，同时，还会因玻璃切片差异导致难易程度不一致。采用数字切片进行考试，能够为学生提供公平、公正的考试环境。可根据考试大纲以及课程目标，全面考核，并及时评价考核内容的分布情况。既可通过对数字切片的编辑、裁剪、标注等处理，设计新颖的题型，公正、全面地考核学生；还可以设计程序，让学生自己抽选考题，使考试更加方便[6]。

总之，数字切片库的建立和应用在一定程度上推动了病理学实验教学改革，提高了学生学习积极性，使考试更加公平、公正。今后，我们还设想将病理大体标本、实习指导全部数字化，并由平面数字技术向三维数字技术发展，全面提高病理学实验教学质量。

[1]胡忠良.数字切片在病理学教学中的应用[J].山西医科大学学报：基础医学教育版，2010，12（8）：834-835.

[2]王晓洁，曹立宇.数字切片在病理学实验课教学中的应用[J].安徽医药，2011，15（2）：263-264.

[3]陈英华，董为人，俞新华，等.基于网络的数字组织切片在组织学实验教学中的应用[J].中国组织化学与细胞化学杂志，2009（18）：454-458.

[4]叶翠芳，李和，杨世明.数字切片在形态学实验教学中的应用[J].山西医科大学学报，2008，10（4）：497-498.

[5]帅萍，李保林，肖海，等.数字切片联合数码互动系统在病理学实验教学中的应用[J].赣南医学院学报，2012，32（5）：734-735.

[6]危晓莉，姚根有，周韧，等.数字切片库联合数码互动改革病理学考试[J].中华病理学杂志，2009，38（9）：647-648.

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1671-1246（2014）01-0040-02