医学形态学实验教学与考试系统云平台的构建与实施

陈晓宇 陆思恒 吕 震 汪陶荣 邵玉宝 林 康

医学形态学是重要的医学基础学科，实验教学具有很强的直观性和实践性，可使医学生更为深刻地理解理论内容，有利于培养医学生实践操作与创新精神[1]。传统的医学形态学课程通常以学科为中心授课，组织学通常在临床医学本科一年级授课，而病理学往往安排在三年级学习，学科间缺乏有效的联系，正常与异常结构间课程学习时间间隔久，学生反映知识点遗忘[2]。安徽医科大学形态学实验中心主要负责组织学、胚胎学、病理学和综合实验教学，为提高实验教学效果，促进学科间知识点的有效衔接，我校融合教学资源，通过构建数字化虚拟实验平台、组织学与病理学精品课程、开放实验考试云平台等，构建基于Web的医学形态学实验教学平台，借助于校园网面向师生开放共享，有利于整合课程知识体系及构建形态学标准化考试平台，有助于提高教学质量。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取安徽医科大学2019级五年制临床医学专业学生180名，随机分成两组，对照组 与 实 验 组 各3个 班（90人/组，30人/班)，对 照组学生90人（男生47人，女生43人)，实验组学生90人（男生48人，女生42人)，两组学生年龄18~20岁。两组学生的各班性别、年龄差异均无统计学意义（P＞0.05)，具有可比性。

1.2 研究方法 在两组各班的实验教学过程中，选择相同实验教师，安排相同实验课时，选用相同校版实验教材，教学内容以消化系统中的“组织学””病理学”内容为例。

1.2.1 对照组 对照组3个班级，采用传统实验教学方式，即老师讲授，学生运用显微镜切片观察为主。

1.2.2 实验组 实验组3个班级，老师采用借助医学形态学实验教学与考试系统云平台进行实验教学。

1.2.2.1 建设数字化虚拟实验平台 该平台主要内容：①数字化虚拟切片库：素材来源于购置宁波舜宇数码互动显微系统和我校实验课中使用的切片（数字化扫描)。目前该平台已储存160张组织学切片，380张病理学切片，根据课程教学大纲将数字切片归类并存储在计算机服务器中，构建数字化切片库，方便了教师在教学中随机切换组合讲授，尤其适合于临床医学整合实验课的讲解与学生的学习。②三维仿真胚胎与病理标本：采取Maya建模成像技术，进行多角度360°旋转数字高清拍摄，实现随意观察与任意拖动，数字标本选取真实典型胚胎和病理标本，胚胎标本包括发育5周至足月分娩标本与常见畸形的标本与3D模型，病理学标本包括12个系统典型的标本300余件。③胚胎学动画：自主开发及购买服务胚胎发育全程（受精到成熟分娩1~40周)用于实验教学的动画。

1.2.2.2 充分利用形态学微课程和精品课程 为更好突出课堂重点，讲解教学中难点与疑点，以组织学、胚胎学及病理学某个知识点开展微课程讲解，形成多个时长≤10 min的短视频，进行在线或移动APP终端学习。我校组织学与胚胎学、病理学属于安徽省重点学科，有2位全国优秀教师和4位省级优秀教师，进行慕课（MOOC)的医学形态学课程和精品课程录播并储存于计算机服务器中。同时，为扩大医学生知识面，通过学校图书馆购买服务，吸收国内外优秀的形态学课程，学生可以自主选择，浏览网络视频，有效开展形态学内容的预习和复习。

1.2.2.3 建设和开放科普教育基地 在安徽医科大学实验楼一楼建立人体科学馆，开展面向群众的科普教育，形成以人体形态学实验中心牵头的从胚胎发育到人体解剖与组织学，再到疾病状态下机体结构改变的病理解剖，让群众了解人体如何发生发育与人体正常结构以及发生疾病时器官与组织结构变化，普及医学常识，为医学生作为志愿者参与科普宣传教育。

1.2.2.4 建立基于Web的考试开放系统 建立智能化试题库，先期构建包括组织学、胚胎学和病理学客观和主观试题库，教师可按照器官、系统、章节等任意组卷，学生可实时通过计算机或手机终端APP模拟考试，系统实现智能阅卷功能，客观题采取自动阅卷，主观题高速扫描交给授课教师网上阅卷，并及时反馈给学生与教师。

1.3 评价方法

1.3.1 以传统的切片观察进行3次测试。①组织学切片测试：选择20张组织学切片进行观察，每张1分，共20分。②病理学切片测试：选择20张病理学切片进行观察，每张1分，共20分。③混合切片测试：选择组织学、病理学切片各10张进行观察，每张1分，共20分。对相关知识掌握情况进行评价。

1.3.2 以问卷的形式对传统实验教学方式和借助医学形态学实验教学与考试系统云平台实验教学方式的满意度进行评价。

1.4 统计学方法 应用SPSS 22.0统计学软件分析数据，计数资料用（n)表示，采用χ2检验；计量资料用（±s)表示，采用t检验，P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 两组学生切片观察测试成绩比较 在进行3次传统的切片观察测试成绩中，实验组学生组织学切片测试、病理学切片测试成绩均高于对照组（P＜0.05)，实验组学生混合切片测试成绩显著高于对照组（P＜0.01)，见表1。

表1 两组学生3次切片观察测试成绩比较（±s，分)

表1 两组学生3次切片观察测试成绩比较（±s，分)

组别 n 组织学切片测试成绩病理学切片测试成绩混合切片测试成绩对照组90 16.5±2.17 15.4±1.83 14.4±1.73实验组90 17.6±2.06 16.5±2.38 16.9±1.65 t 10.345 11.528 13.379 P＜0.05 ＜0.05 ＜0.01

2.2 两组学生对两种实验教学方式满意度比较 通过问卷调查的形式对两组实验教学方式进行满意度评价，实验组学生对教学方式的满意度高于对照组，差异均有统计学意义（P＜0.05)，见表2。

表2 两组学生对两种实验教学方式满意度的比较 例(%)

3 讨 论

建立在线形态学实验教学与考试云平台后，教师授课时以学生为中心，以器官系统为线索，有效进行课程整合，使得实验教学内容更加充实，医学生们普遍反映教学形式多样化，学生的学习兴趣更为浓厚，自主创新学习能力获得有效提高。

3.1 更为有效地整合形态学课程知识体系 构建医学形态学实验教学云平台，可有效进行教学资源库重构，将以前分散在组织学、胚胎学和病理学的知识相互串联融合，加强了形态学学科间联系。如我们在8年制本硕专业的综合课程中开展一氧化碳中毒致脑部损伤教学，通过小鼠一氧化碳窒息中毒脑损伤模型构建，让学生从虚拟影像-动物整体状态-大脑局部水肿器官改变-临床实践多层次、多方面理解一氧化碳中毒致脑组织损伤相关知识，观察大脑皮层、海马等结构的解剖学、组织学和病理学知识，实现正常至异常组织结构、大体标本至微观切片的观察，实现形态学多学科知识整合，培养医学生综合运用形态学多学科知识进行综合分析能力。本研究中实验组学生教学满意度高于对照组。

3.2 更为有效共享切片和标本 既往教学过程中，由于玻璃切片属于易碎品，医学生在使用显微镜观察过程中时常因不小心压碎，同时，典型性胚胎发育异常标本和病理学标本在储存中由于固定液浑浊而不够清晰[3]。在构建形态学实验教学云平台后，将切片和标本进行数字化虚拟储存，结构更为清晰，并且可以随意组合应用，使得教学标准相对一致。将形态学组织结构数字化处理后存储于服务器中，学生们可以在手机终端通过校园网进行资源共享，无时间与场所限制。在疫情期间，学校很长一段时间教学转为线下教学，利用数字化虚拟实验教学云平台，较好地完成了虚拟实验操作和实验教学任务[4]。本研究中，实验组学生的组织病理切片测试成绩均高于对照组。

3.3 考试云平台使考试更为有效标准化 先前组织学和病理学考试中使用玻璃切片，教师根据抽签情况决定考试结构，然后将玻片放于显微镜下固定好后用学生记录切片考察内容，而学生在观察中经常因移动推玻器，引起考试结构改变。而使用考试云平台，在随机组合切片与标本题目后，考核中实施网络无纸化的数字切片与标本，使得考试结构更为典型，考试结果更为标准。并可要求学生参与到评价，根据学生反馈意见改进，使得教与学更为密切，有效提高学生学习热情[5]。

3.4 构建形态学实验教学和考试云平台的注意事项 前期需要学院甚至学校统筹规划，教师共同参与，应规划好Web硬件设施、开放考试平台、人体科学馆等基础建设，后期，在实验教学过程中，应注重对使用的典型切片的收集和切片数字化扫描处理，及时地整理和分类，有计划地申报相关课程类项目，进行微课程拍摄和精品课程建设，及时地补充教学资源，整理“正常-病理-临床”紧密联系理论、实验类别试题库，构建集预习、教学、实验、复习、交流、考试、科研一体化的优质平台[6-7]。通过优质平台的构建，积极推进线上线下相结合教学的开展，培养学生自主学习能力，提高学习效果。在疫情期间，充分利用形态学开放实验教学和考试云平台，可有效地弥补线上实验教学的不足和解决难以组织线下考试的困难。

综上所述，通过医学形态学实验教学与考试系统云平台的构建及教学实施，有助于学生对正常结构的记忆和病理结构的理解，从而促进其临床思维能力培养和提高；充分体现了以学生为主体，教师为主导的教育理念，提高了学生学习的积极性和主动性；打造虚实结合、基础与临床贯通体系，有利于学生理论联系实践能力的提升；通过实验设计和科研创新案例在线分享，可较好地激发学生主动探究、创新意识、创新思维，提升大学生的科研素养、创新能力[8]。