数字化切片在病理实验教学中应用的效果评价

刘艳洁 王纯 吴玉婷 成元华 官志忠 杨文秀

[摘           要]  病理学实验教学是课程学习中十分重要的环节，随着数字技术的进步，数字化切片在教学中的应用越来越广泛，为评价数字切片应用后的教学效果，将275名学生设定为数字化实验教学组，将244名学生设定为传统实验教学组，在分别进行了数字切片教学、实体切片考试和实体切片教学、数字切片考试后，分析学生成绩及答题情况，对学生的学习效果进行客观评价。研究结果发现，数字化教学组成绩略优于传统教学组，说明数字切片教学在病变特点细节的教授上一定程度优于实体切片教学，但对学生远期学习效果的影响还有待进一步研究。

[关    键   词]  数字化切片;病理实验教学;效果评价

[中图分类号]  G642                   [文献标志码]  A                      [文章编号]  2096-0603（2021）15-0088-02

病理学作为一门基础学科，是构建医学生知识架构中重要的一环。课堂讲授的形态知识最终将在对病变的改变认知中形象化，并为理解疾病发生发展机制提供重要形态学依据。这一知识消化过程使病理学实习课在病理教学中显得尤为重要，病理实习课如何能更好地再现理论课程的知识要点，如何能将理论课中的形态描述变成学生头脑中的形态记忆是值得我们探索的重要课题。

近些年，随着数字化技术的发展，在病理实验教学中应用数字化虚拟教学资料已经不是什么新鲜事，而且数字切片、三维虚拟病理学标本所占的比重和所起的作用越来越大[1、2]。但是虚拟数字化技术的应用、产生的教学效果，和对学生远期学习工作的影响还缺乏客观的数据评价，亟待我们去客观分析和整理进行判断，指导未来的教学工作并做必要的调整[3、4]。

本课题就实践教学中WSI数字切片和实体切片结合应用形成的效果进行评价。通过设置一部分WSI数字切片实践教学内容，同时设置相应实体切片教学内容，在阶段学习结束后，两组学生用互换的考试方式进行考查，对结果进行分析，以观察两种教学方式对学生知识认知的影响。

一、病理实验教学效果评价体系设计

（一）研究对象

研究工作将在本科临床选择专业中进行，理论课授课学时数约56课时，实验课授课约24课时。实验课授课进行三种不同的授课方案，即传统实验教学组（应用病理学教研室已有的大体标本和切片）、数字化实验教学组（应用本教研室2008年购置的麦克奥迪数字教学系统）。每组以班级为单位，每组人数约100人，因数字化实验教学与数字化教学结合见习为两种教学改革方案，其效果有待评价，为保证参与实验的各组学生最终知识获取不产生较大影响，两种改革实验课方案在半数实验教学内容中穿插进行，半数内容仍采取传统实验教学方案，学期结束采取统一的考试方式。对采用不同教学方案获得的资料进行分别统计分析。

（二）教学方案实施步骤

首先确定病理实验教学，即局部血液循环障碍、炎症、肿瘤心血管系统、呼吸系统、消化系统、泌尿系统、生殖与内分泌系统及传染病与寄生虫。此教学内容为现行教学大纲中所有实验教学内容，其设置旨在为数字化实验教学做参照，也是多年教学实践中总结出的较为可靠的教学方案。

传统实验教学组：传统实验教学组学生人数244人，教学中应用实体大体标本和切片，不应用数字切片。

实验教学过程：分阶段进行教学，即实验教学穿插于理论教学中，在完成相应的理论课后进行;教学中采用观看实验教学录像30分钟，教师讲解切片30分钟，学生自行观察和提问60分钟;实验课结束考试15个标本，大体标本数量80%，切片数量20%写出诊断不进行描述。其中10个标本为实体，5个为数字图片标本用多媒体进行放映，也要求写出诊断不进行描述。此步骤中实物大体标本和切片均为传统实验教学所需教学资料，5个数字图片标本的设置旨在考察学生在面对不熟悉的标本形式是否具有辨识能力，从而判断惯性思维和记忆在学生的医学思维中占有的地位，进一步判断学生在学习后对知识的应用能力;另增加1个实体切片要求写出诊断并进行描述。（此步骤设置旨在判断学生对知识掌握的深度）;学习结束时进行学生满意度调查，由学生填写教学满意度调查表。

数字化实验教学组：数字化实验教学组学生人数275人，实验教学内容同传统实验教学组，实验教学过程与传统教学组一致，不同之处为数字化切片教学内容仅占所有教学内容一半。10个数字化标本保证学生对考试内容有一定的熟悉程度，5个实体标本的设置旨在考察学生在面对不熟悉的标本形式是否具有辨识能力，从而判断惯性思维和记忆在学生的医学思维中占有的地位，进一步判断学生在学习后对知识的应用能力;另增加1个实体切片要求写出诊断并进行描述，此步骤设置旨在判断学生对知识掌握的深度。

其余大纲要求的实验教学内容仍用传统实验教学方式授课。在对新教学方案效果未能进行客观评价前，尽量保证学生实验教学的质量。

二、病理实验教学评价结果

三、病理实验教学效果对比

从我們的评价结果可以看出，应用数字切片教学的学生总体实验考试成绩优于应用传统切片教学的学生。从描述切片具体特点结果可以看出，应用数字切片教学后，在描述三个及以上主要病变特点表现优于应用实体切片的学生，而在回答出两个及以下主要特点的学生中表现没有差异。说明数字切片教学对病变特点的细节观察具有一定优势。

四、数字切片教学效果与实体切片教学效果差异的原因分析

数字切片教学丰富了实验教学的手段，所起的作用不言而喻。数字切片教学组的数字切片资源较为丰富，为不同标本的相同病变，由于图像质量较高，可能使教学中病变特点显得较为突出，由于数字切片用投影展示，病变要点往往被多次强调，病变部位可按要求进行放大，学生记忆较为深刻。而实体切片因样本有限，病变来源多为同一个样本，相对数字切片不易于展示。实体切片学生观察中，教师难以一一评价其观察效果。

现代教学中，数字资源在教学中的应用，使信息的传递更为高效，学生在课堂上观看的数字切片，在教学平台上可以继续浏览，反复观看和复习。而实体切片很难给学生提供复习的机会，仍然要靠数字资源帮助学生在课下进行复习和再现，但这一过程中可能出现图片和真实样本存在的差异，导致学生较难形成长久记忆。

但两种方式的教学优势也并非绝对，数字教学的学生在未来的学习工作中也将遇到大量实体切片，对实体切片观察能力也需要逐渐培养起來;而实体切片教学方式也不断受到数字技术提升的挑战，同时因为实体切片易于损坏，补充需消耗人力、物力。但数字切片和实体切片各有优势，两种教学手段结合应用可获得更好的教学效果。

五、结语

通过课程改革，学生获得了多元化学习的方式，新的学习方式节约了教学资源，一定程度解决了师资力量不足、教学课时不足的问题。课程学习灵活安排，使学生充分利用碎片化学习时间完成重要知识的学习，学习更加高效[5]。与教师线上互动更拉近学生与教师之间的距离，相较于单一的课堂教学学生接受完知识就下课、教师上完课就走的模式更亲切、有趣，学生更乐于接受。翻转课堂和病案讨论，给学生充分的学习思考时间，使学生体会到自主学习的乐趣，增强了自学、探索问题、解决问题的能力。

WSI数字化切片在教学工作中的应用已越来越广泛，制作成本也越来越低，使这一资源的大量应用势在必行[6]。数字化切片应用对学生学习效果的提升仍然有更多潜力可扩展，远期其对临床学习是否能起到提升感性认识、缩短临床思维建立的磨合期还需要详细分析。

参考文献：

[1]Ronald，Luff.数字病理学[J].经济导报（医药技术），2008（3）：20-23.

[2]王大东.病理组织三维重建的研究进展[J].国际生物医学工程杂志，1997（5）：288-291.

[3]孙丽梅，邱雪杉，王恩华，等.病理学大体标本三维立体成像的研制与应用[J].中华医学教育杂志，2012，32（4）：564-565.

[4]Fung KM1，Hassell LA，Talbert ML，Wiechmann AF，Chaser BE，Ramey J. Whole slide images and digital media in pathology edu-cation，testing，and practice：the Oklahoma experience[J].Anal Cell Pathol（Amst），2012，35（1）：37-40.

[5]刘秀霞，梁伟华，蒋金芳，等.数字切片在病理学实验课中的应用[J].西部素质教育，2020（6）：176-177.

[6]危晓莉，姚根有，周韧，等.病理学实验教学体系的创新[J].基础医学与临床，2010，30（8）：889-891.

◎编辑 马燕萍