数码显微互动实验室与数字切片在口腔组织病理学实验教学中的联合应用

任美思，范 玉，薛庆蕊，王天禹，钟 鸣，孙宏晨

(中国医科大学口腔医学院口腔组织病理学教研室，辽宁 沈阳 110002)

口腔组织病理学是口腔医学中的一门主要基础学科，是口腔医学临床专业与基础医学之间的桥梁[1]，同时也是病理学的一个重要分支。口腔组织病理学一直将教学重点集中在形态学，希望通过理论与实践结合，临床与基础结合，让学生掌握重点疾病的诊断要点。理论课教学注重理论知识的讲授，实验课教学注重对理论知识的验证和对疾病本质的认识，需要学生通过观察大体标本和镜下组织学切片，将理论课上抽象、枯燥的文字转化为头脑中的直观认知，在巩固理论知识的同时开阔视野、丰富学识[2]。因此，口腔组织病理学实验课教学是不容忽视的关键教学环节。目前，传统的实验课教学模式逐渐表现出教学效率低下、教学形式单一、学生学习积极性不高、实验成本剧增等问题[3]。随着科技的迅速发展和社会的不断进步，越来越多的现代化教学手段应用于实验课教学。在形态学教学中，数码显微互动实验室与数字切片是正在被广泛应用的一种新的教学体系。我院于2010年引进了Motic数码显微互动实验室，并于2012年购置了我国第一套口腔组织病理学数字化教学切片，在改善了教学条件的同时，改变了教学模式，提高了教学效率。

1 Motic数码显微互动实验室与数字切片简介

1.1 Motic数码显微互动实验室

我院于2010年引进了Motic数码显微互动实验室，包括32台学生数码显微镜、32台学生电脑显示屏，1台教师数码显微镜、1台教师计算机、图像处理系统、语音问答系统、计算机软件系统和多媒体投影系统等[4]。其中教师计算机为控制中枢，可以实时监控32台学生显微镜的镜下所见。

1.2 数字切片

中华口腔医学会集中了全国主要口腔医学院校的优质资源，制作了我国第一套口腔组织病理学数字化教学切片。其中包括牙体硬组织磨片10张，软组织及软硬组织联合切片68张，总共78张不同组织与疾病的典型病理学数字切片[5]。

2 Motic数码显微互动实验室与数字切片的优点

2.1 Motic数码显微互动实验室的优点

在传统口腔组织病理学实验课教学中，学生与教师每人一台显微镜，不能同时对同一视野进行观察，因此教师讲解费力，学生理解吃力，不能做到有的放矢。在指导教学过程中，学生的问题也往往相似，带教教师需要逐一重复讲解，降低了教学效率。而Motic数码显微互动实验室的应用解决了上述问题。

Motic数码显微互动实验室的学生显微镜与自己的显示屏相连，可以在显示屏上观察显微镜下所见。同时教师可以实时“监控”学生显微镜下所见，随时掌握情况，及时给予指导，方便实验课的教学与管理。例如在观察牙发育的切片时，最主要的就是观察牙胚的结构。但是由于每个学生的切片不同，牙胚的形态也不尽相同，有的牙胚是蕾状期，有的则为帽状期或者钟状期，有的学生的牙胚结构并不典型。因此先让学生在自己的切片中寻找典型的牙胚结构，教师通过电脑观察学生的镜下图像，并将有最典型牙胚的学生的镜下所见投射至大屏幕进行示教共享，并对一些共性问题统一进行讲解，提高了教学效率。

另外，语音问答系统增加了学生之间以及师生之间的互动与交流。例如，实验课上可以进行PBL或者病例讨论，采用分组讨论，同组同学间可以相互通话，教师则可以随时加入讨论，并给出指导意见。活跃了课堂气氛，激发了学生的求知欲，也更有利于培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。

2.2 数字切片的优点

传统玻璃切片在制作和使用过程中容易破碎，保存时间长容易褪色，不易于保存[6]。对于一些罕见病例的切片，破碎后很难补充，影响了教学效果。此外，传统切片的观察必须应用显微镜，学习资源与学习时间均有明显限制，无法充分发挥学生学习的主观能动性。

数字切片又称虚拟切片，是使用数字切片扫描设备、扫描控制软件、图像压缩与存储软件等将图像自动进行无缝拼接制作而成[7]。数字切片可以对视野中的任意部位进行观察，可以任何角度旋转与翻转，任何倍数的放大与缩小。清晰度高，色彩鲜明，操作简单，可以长时间保存与使用。数字切片只要有电脑系统即可以观看学习，即使在课后学生也可以随时随地进行学习，增加了学习的时间与空间。

我院使用的数字切片是在中华口腔医学会的支持下，根据人民卫生出版社全国统编教材《口腔组织病理学》(第七版)的内容制作而成。此套数字切片与本学科教学重点难点一致，章节对应，并有文本标注，便于教师备课和学生预习与复习。本套数字切片共78张，补充了我院传统切片的不足，同时增加了学生的阅片量，巩固了理论课知识。尤其是牙发育、牙硬组织磨片和颞下颌关节等切片，部分取自发育中的胚胎、人的牙齿和颞下颌关节，组织来源稀缺，切片制作难度非常大，这些都是很多口腔院校无法完成的。通过数字切片，使大多数口腔医学专业的学生可以看到平时仅能在教材上才可以看到的精美图片，极大地提高了学生的学习积极性，满足了学生的学习欲望，得到了学生的一致好评。因此，购买数字切片改善了目前我国多数基层口腔医学院校教学资料短缺的局面[8]。

3 Motic数码显微互动实验室的缺点

Motic数码显微互动实验室的使用，在提高教学效率的同时也存在一些问题。首先，由于学生的镜下所见可以直接投射到显示屏上，所以大多数学生选择放弃显微镜下观察，选择完全在显示屏上观察切片图像。这不符合病理诊断的常规，也忽视了对显微镜的操作，因为在日常诊断工作中，我们只能依靠显微镜，并不一定会有显示屏。其次，在切片观察中应该先在低倍镜下观察病变的整体，确定典型病变位置后再换成高倍镜，而很多学生习惯直接用高倍镜观察切片，并在显示屏中寻找病变位置，这样反而会浪费时间。所以在教学过程中，带教教师应不断叮嘱学生，养成正确的阅片习惯和正确的显微镜操作方法，为今后的工作学习奠下坚实的基础。

另外，由于软件系统和线路的问题，少数情况会出现切换障碍的问题，有时会影响教学节奏。由于显示器和多媒体像素的影响，有时投射到大屏幕的图片颜色多有失真，影响教学效果[9]。

4 Motic数码显微互动实验室与数字切片应用的问卷调查

目前我院对Motic数码显微互动实验室与数字切片联合应用已取得了较好的教学效果，并对100期和101期共110名学生进行了问卷调查，如表1所示。98%以上的学生认为Motic数码显微互动实验室与数字切片对学习有所帮助，94%以上的学生认为两者均提高了学习效率，90%的学生喜欢应用数码显微互动实验室与数字切片，并有85.5%的学生认为两者联合应用对学习的帮助更大。

从调查问卷的结果来看，Motic数码显微互动实验室与数字切片应用都提高了教学效率，二者的联合应用也得了大多数学生的认可。在我们多年的教学过程中，Motic数码显微互动实验室与数字切片的联合应用确实明显有助于提升教学效果，调动学生学习的积极性，增强师生间的互动，使枯燥的实验课教学变得生动活泼，同时也逐步培养了学生独立分析问题和解决问题的能力。当然，在教学工作中我们也确实发现了一些问题。例如，很多学生都强烈建议将数码显微互动实验室和数字化切片应用至实验课考试中；另外，如何丰富数字化切片也是我们一直思索的问题，无论是常见病例还是罕见的病例，增加数字化切片的数量，尤其是对于特定章节的学习内容，适当增加典型病例的数字切片，更加有助于学生的理解与记忆。针对上述问题，我们也会采取相应的改进措施，例如逐步建立基于数码显微互动实验室及数字切片的医学形态学考试平台和数字化切片库，使数码显微互动实验室及数字切片在口腔组织病理学实验课中的应用达到最大化。

表1 调查问卷统计表

5 讨论

口腔组织病理学以抽象难懂的微观形态，组织结构和病理变化为教学重点与难点，如何更好地将知识传授给学生，是口腔组织病理学教师不断探索的问题。目前数字化信息正不断推进传统的教学模式，形态学实验课教学也发生了翻天覆地的变化，Motic数码显微互动实验室与数字切片的联合应用在形态学实验课教学中的优势得到了公认的广泛的认可，在口腔组织病理学实验课中的应用也日渐成熟，不仅提高了学生学习的积极性和教学效率，而且简化了教学内容，取得了较好的教学效果。我院在对110名学生进行调查问卷，大多数学生喜欢联合应用数码显微互动实验室与数字切片，并认为能提高学习效率。但也有少数学生对数码显微互动实验室的稳定性提出了质疑。在日常教学过程中，有时确实存在切换障碍的问题，需要重新启动系统，打乱了教学节奏，影响了教学进度，这是需要改善的地方。

Motic数码显微互动实验室与数字切片在口腔组织病理学实验课的教学中的应用获得了良好的教学效果，但并不仅仅局限于此。建立基于数码显微互动实验室及数字切片的医学形态学考试平台[10]、数字化试题库和考试题库，是教学改革的趋势。传统的实验室考试方式，教师需在考试前选择传统切片，准备工作繁琐，费事费力，考试时间较长。利用数字化切片库可以随机抽选图片进行测试，提高了考试效率，并提供了公平公正的考试环境。学生在考试前也可以利用数字切片进行复习，不必仅依靠在实验室的时间观察切片，方便学生自主观察切片，提高学生掌握切片的熟练度。

随着数字化切片的应用，口腔组织病理学不仅局限在实验室的学习内容。完善的数字切片库的建设，会给口腔组织病理学不同层次、不同种类的教学带来巨大的变革和创新。

首先，临床病例的积攒，尤其是对于典型病例及罕见病例。收集完整的临床资料，包括临床表现、影像学所见，大体所见和镜下所见，逐步建立临床数字化切片库，作为拓展资源库。可以扩展口腔医学本科学生的视野，提升教学水平。此外，应用数码显微互动实验室，与PBL、CBL等教学模式结合，以学生为主体，以小组为单位，分组学习讨论总结，可获得更佳的教学效果。其次，可将临床数字切片库应用至口腔组织病理学住院医师规范化培训中。口腔组织病理学是口腔住院医师规范化培训的重要组成部分。口腔住院医师的口腔组织病理学基础往往来源于本科时期的学习，数字切片有利于循序渐进的学习，从简单的典型病例，到复杂疑难病例，便于带教教师与规培住院医共同阅片，提高其临床病理诊断能力。在科室轮转结束考核时，仍可应用数字化切片库随机组卷，全方面考核其能力。另外，通过数字切片可将优秀切片、典型的病例以及疑难病例与兄弟院校分享，增强院校之间的交流与学习。

6 结语

数码显微互动实验室与数字切片作为新兴的现代化教学手段，丰富了教学内容，简化了教学步骤，便于教师的备课与教学，提高了学生的学习兴趣。数码显微互动实验室与数字切片在口腔组织病理学实验课教学中的应用在一定程度上推进了口腔组织病理学实验课教学改革，增加了学生的主观能动性，调动了学生学习的积极性，对提高口腔组织病理学实验课教学质量起着重要作用。当然，目前也出现了多种新的医学教学模式，包括PBL教学模式、CBL教学模式、双语教学和翻转课堂等。口腔组织病理学实验课教学也正在向多样化教学体系方向转化，更好地配合新教学模式改革的进程，有助于促进学校教学水平的提升, 并不断打造专业特色突出的实验课教学体系。