数字病理切片技术在实验教学中的应用

薛 晶，程 玉，王明娟，严晓丽，严 鹏，徐树蕾，刘振虹

（承德医学院，河北承德 067000）

为了有效提高病理学实验课的教学效果，使学生对病理学有更清晰的认识，使其在有限的学时中掌握基本的阅片技能，提高读片兴趣，从而为以后的临床学科打好基垫，改革教学方法和教学模式已迫在眉睫[1]。由于病理学学科的特殊性，必须通过图像进行知识的讲解。所以，典型的病理切片对于调动学生学习的积极性和促进学生对理论知识的理解及对学过的知识进行融会贯通发挥着至关重要的作用。近年来，由于疾病谱和临床疾病治疗手段的发展，一些典型疾病的病理切片很难收集，而虚拟仿真技术的出现给病理学实验课带来了一种新的教学方式，即数字切片技术，该技术通过联合网络教育平台可以实现病理教学资源共享。因此，随着虚拟仿真技术的发展，以上面临的问题都逐步得到解决，并且通过数字切片技术，病理实验课教学实现虚实结合，教学内容更具体直观，教学资源也得以充分共享。结合我院形态实验中心的现有情况，在病理实验课教学过程中引入数字病理切片系统之后，教学效果以及学生的积极性明显得到了提高。以下通过对传统的实验教学与改革后的教学对比说明数字病理切片在教学中的必要性。

1 传统病理学实验教学

传统的病理学实验课教学主要是老师先介绍切片内容，然后学生自主学习，通过显微镜观察组织切片的病理变化，具有较大的局限性。从标本来源方面看，具体表现为：第一，玻璃切片制作过程繁杂，每张切片的质量很难保障；第二，玻璃切片易破碎，不易保存，尤其是一些罕见疾病及典型病变的组织切片很难获取，不能保证每个学生一张切片，只能多生共用一张切片或者通过教师示教，这样会直接影响到学生的学习效果；第三，随着疾病谱系和治疗手段的发展，一些罕见病和典型病的病理组织标本更是越来越难获取。从学生学习方面看，具体表现为：首先，学生只能在病理学实验课上依靠显微镜对组织的微观病变进行观察，这样导致学生对实验课知识的学习和复习在时间和空间上都受到限制；其次，学生不能迅速准确的在镜下找到病变部位，从而严重影响了学生的学习兴趣，降低病理实验课的教学效果。

2 数字病理切片技术

2.1 数字化图库的定义

数字化图库是指利用计算机多媒体技术构建的一个内容丰富的图片库，主要用于教学研究，使教学内容更加丰富[2，3]。在当今社会的飞速发展中，数字化教学势必成为一种趋势，也逐渐成为我国现代化教育的重要组成部分。数字病理切片在教学过程中利用图库进行实验课镜下切片的教学，突破了传统病理学实验课教学只能在固定教室上课的局限性，学生可以不受时间及空间的限制，随时随地对实验课的教学内容进行学习，推动了教学改革，提升了病理学教育的质量和效率[4]，最终实现病理学实验课教学与教育信息化的步伐一致。

2.2 形态实验中心数字病理切片库的建立及应用

国内外的医学院校在病理学的教学过程中广泛应用数字切片库，为了适应新形势下教学规模的扩大以及现代化教学的要求，我院形态实验中心于2015年购买了麦克奥迪（Motic BA600mot）数字切片扫描系统，并通过该系统对我院建校至今所拥有的近百种疾病的典型病理切片进行全自动扫描，建立了一套资源丰富的病理切片库，并已投入使用。该数字病理切片库的建立及应用，突破了传统病理学教学过程中面临的诸多局限，并且通过全自动扫描显微镜扫描的组织切片是一个全视野的超高分辨率的数字化切片[5]，学生在观察切片时可以对显微镜下的组织形态进行低倍（2×）至高倍（40×）的连续浏览并无缝连接，这极大地提高了学生学习组织切片的兴趣，教学效果也得以明显提升，从而实现了病理实验课教学的数字化改革，也为即将建立的网络病理数字切片手机端奠定了基础。

2.3 数字病理切片库联合网络教学对学生主体地位的影响

病理学不仅是连接基础医学与临床医学的桥梁学科，还是一门从形态方面研究疾病的发生及发展规律的学科[6]。所以，病理学在整个医学课程的教学过程中居于非常重要的地位，尤其是病理学实验课，其教学效果直接关系着临床医学生对病理学知识的理解及掌握能力[7]。因此，在教学安排中，实验课教学与理论课教学同等重要，所占学时相等。但目前病理学课程总学时较以前有所缩减，病理实验课学时也相应减少，病理实验课面临课时少、内容多，教师不可能在实验课上对所有的实验内容都进行精讲，众所周知，病理实验课主要是通过肉眼及镜下观察病理组织的病变特点，肉眼观察的大体标本比较直观，所以，病理实验课的重点和难点就是镜下切片中病变组织的辨认。传统的病理学实验课主要采用“教师讲授”为主、学生“被动接受”的教学模式，这种教学模式主要是学生单独通过显微镜观察病理切片，而学生们往往不能准确定位病变部位，加上每张切片的个体差异，致使学生在读片过程中往往被动接受老师的灌输，学生缺乏独立思考以及强化训练的过程，导致教学效果不佳[8]。另外，由于一些实验内容虽是临床上的常见病及典型病变，但因为切片数不足，不能保证每生一张切片，而只能作为示教切片，学生不能充分对这些典型病变进行镜下观察，使学生独立思考及分析问题能力不能充分得到锻炼。综上，这种灌输式的传统教学模式不利于学生综合素质的提高及创新能力的培养。

建立数字病理切片库后，采用新的数字教学模式，以网络为载体，在数字网络上通过一张典型切片对某一种疾病进行讲解，切片观察由整体到局部，由低倍到高倍，实现无缝隙浏览。该教学模式使学生可以很容易找到病理切片中的病变，同时,也使得病理学实验课的教学不再局限于显微镜，学生可以随时随地对病理实验课的教学内容进行学习，将学生单独在显微镜下寻找和辨认病理改变的枯燥学习变成了看电影式的视觉享受，从而使学生能更快速地理解和准确掌握整体与局部的位置关系及病变的镜下病理变化。通过这种新的教学模式，教师可以有更多的时间对学生进行引导，开展小组讨论并分析解决问题。因此，学生在实验课中由被动角色转换成主动角色，从而真正地参与到学习中，改变传统教学中的消极学习态度。学生在课堂上由被动接受到主动参与，角色的转变也有助于培养学生在实验课学习中自主学习、独立思考以及相互合作的能力。通过主动学习和合作学习可以提高学生探究疾病发生发展、分析疾病病理改变及疾病演变的能力，从而提高了学生的综合素质，为今后的临床课程学习打下良好基础[3]。

3 结语

综上所述，病理数字化切片库的建立极大地提高了病理学实验课学生的学习兴趣和教师的教学效果。下一步，我们中心将依托学校网络中心，实现病理数字切片的学生手机共享，使学生更自主、更方便，可以随时随地的学习，及时进行课前预习和课后复习，提高教学资源的利用率，并通过进一步丰富和完善病理数字切片库的内容，实现资源共享；另外，在病理实验课的考试方面，真正实现无纸化考试。通过数字切片联合网络教育平台的教育模式改革，可以真正实现标准化、数字化、无纸化及网络化。目前，虽然病理数字切片库还不尽完善，但是相信经过不断探索与实践，病理数字切片库不仅会在实验课中惠及师生，而且在理论课中也将会发挥更大作用，使病理学的教学能有更大的进步和更好的教学效果。