楊繼華，郭鳳英

（寧夏醫(yī)科大學(xué)，寧夏 銀川 750004）

數(shù)字切片在病理學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用

楊繼華，郭鳳英

（寧夏醫(yī)科大學(xué)，寧夏 銀川 750004）

切片教學(xué)是病理學(xué)實驗教學(xué)的主要手段，有利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高病理學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量和效率。

數(shù)字切片；病理學(xué)；實驗教學(xué)

病理學(xué)是一門實踐性很強的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課程，切片教學(xué)是病理學(xué)實驗教學(xué)的主要手段。切片教學(xué)是理論和實踐相互聯(lián)系的主要方法，也是培養(yǎng)學(xué)生動手能力的有效途徑[1]。傳統(tǒng)的病理學(xué)切片教學(xué)局限性已凸顯，玻璃切片在標(biāo)本來源、制作、保存以及質(zhì)地方面都存在缺陷，同時使學(xué)生的學(xué)習(xí)和交流時間、空間受到限制。為此，利用現(xiàn)代高新技術(shù)手段，建立病理學(xué)數(shù)字切片庫，提高病理學(xué)實驗教學(xué)效果勢在必行。

1 傳統(tǒng)切片教學(xué)現(xiàn)狀

目前，病理學(xué)實驗教學(xué)多以各種病變組織的玻璃切片為教學(xué)工具，雖然能夠滿足教學(xué)大綱規(guī)定的相關(guān)內(nèi)容要求，但在具體教學(xué)中存在較大的局限性[2]，主要表現(xiàn)在：

（1）玻璃切片不易保存。制作和使用過程中易破損、褪色。

（2）學(xué)生學(xué)習(xí)不便。學(xué)生對切片的觀察必須在實驗室借助顯微鏡才能進(jìn)行，受時間和空間限制。

（3）切片質(zhì)量不能保證。教學(xué)需求量大、成本高，每張切片的制作質(zhì)量很難保證，不利于典型結(jié)構(gòu)的觀察和示教。

（4）切片數(shù)量有限。一些標(biāo)本材料少，不能大量制作切片，只能作為示教切片，影響學(xué)生學(xué)習(xí)和交流。

（5）不利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)。在實驗教學(xué)中，學(xué)生參照圖譜在顯微鏡下觀察玻璃切片，尋找典型結(jié)構(gòu)，但是，更多學(xué)生不能自主進(jìn)行典型結(jié)構(gòu)的觀察與學(xué)習(xí)。

2 數(shù)字切片的特點

（1）高清晰度的數(shù)字切片不依賴于顯微鏡，而是利用相應(yīng)的圖像瀏覽軟件進(jìn)行觀察，不受時間和空間的限制，實驗室全天候開放，可滿足學(xué)生個性化學(xué)習(xí)方式的需求，使得學(xué)習(xí)更加便利有效。

（2）可以永久保存和使用，節(jié)約儲存空間，管理方便。

（3）包括整張切片全視野的信息，圖片清晰，分辨率高，色彩逼真，有利于資源共享。

（4）數(shù)字切片的應(yīng)用既節(jié)約了教學(xué)消耗，又提高了教學(xué)資源的利用率，而且可以不斷補充與更新。

3 病理學(xué)數(shù)字切片庫建設(shè)目標(biāo)

利用高新技術(shù)手段，建設(shè)病理學(xué)數(shù)字切片庫，按照教學(xué)章節(jié)，進(jìn)行切片分類以及切片的添加和刪減，滿足教學(xué)需要。使用者可以利用相應(yīng)的圖像瀏覽軟件，選擇切片任意位置，并對切片確定放大或縮小倍數(shù)，模擬顯微鏡觀察模式?？梢詫⒋饲衅瑤煜到y(tǒng)安裝在實驗室電腦或教學(xué)網(wǎng)站上，學(xué)生課內(nèi)課外，能自主觀察切片，不受時空限制，方便其學(xué)習(xí)、交流，培養(yǎng)獨立讀片技能[3]。

4 數(shù)字切片的制作

我校于2002年投資100多萬元建成了具有國內(nèi)先進(jìn)水平的病理學(xué)數(shù)碼互動實驗室，教學(xué)設(shè)備配置集數(shù)碼顯微鏡、圖像處理系統(tǒng)、數(shù)字切片掃描與應(yīng)用系統(tǒng)于一體。由于互動軟件系統(tǒng)的更新?lián)Q代，我們目前準(zhǔn)備進(jìn)一步改造和升級，改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高數(shù)碼攝像系統(tǒng)的分辨率，對掃描控制系統(tǒng)和瀏覽軟件系統(tǒng)進(jìn)行升級，為數(shù)字切片的制作提供技術(shù)平臺。

制作數(shù)字切片時，先利用全自動顯微鏡在低倍（4X）物鏡下對玻璃切片進(jìn)行快速掃描，顯微掃描平臺自動將切片沿X／Y軸方向掃描移動和Z軸方向自動聚焦而得到圖像。在選定掃描區(qū)域后，采用40X或100X物鏡進(jìn)一步掃描，以獲得高分辨率的數(shù)字圖像。相應(yīng)的掃描控制軟件和圖像壓縮與存儲軟件將掃描的切片自動進(jìn)行無縫拼接和處理，存儲并建立數(shù)字切片庫[4]，存儲在計算機或存儲介質(zhì)中，按不同章節(jié)或系統(tǒng)進(jìn)行分庫保存。

5 數(shù)字切片在病理學(xué)實驗教學(xué)中的作用

5.1 有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果

在傳統(tǒng)的病理學(xué)實驗教學(xué)模式中，學(xué)生觀察切片必須要有顯微鏡和玻璃切片，使得學(xué)生自主學(xué)習(xí)效果欠佳。數(shù)字切片庫為病理學(xué)實驗教學(xué)提供了有效工具，教師通過數(shù)字切片，指導(dǎo)學(xué)生對典型結(jié)構(gòu)局部放大或縮小，方便學(xué)生學(xué)習(xí)。學(xué)生更快更好地理解和掌握所學(xué)內(nèi)容，提高了學(xué)習(xí)效率[4]。此外，教師還可應(yīng)用數(shù)字切片組織實驗討論課，充分發(fā)揮學(xué)生在教學(xué)中的主體作用。

5.2 有利于提高教師備課質(zhì)量

在傳統(tǒng)備課過程中，教師需要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容搜集大量的圖片制作實驗教學(xué)課件，讓學(xué)生在實驗時觀察切片。建立數(shù)字切片庫以后，教師備課時，可以直接從數(shù)據(jù)庫中獲取大量的典型圖片，并且可以根據(jù)需要對數(shù)字切片進(jìn)行編輯、標(biāo)注等[5]，節(jié)約了大量時間，使備課更加方便、高效。

5.3 有利于推動教學(xué)方法改革

利用玻璃切片教學(xué)時，學(xué)生只能就實驗室準(zhǔn)備的切片進(jìn)行學(xué)習(xí)，典型切片較少。數(shù)字切片使用方便，操作簡單，經(jīng)濟(jì)實用，顯著提高了教學(xué)質(zhì)量，有力推動了形態(tài)學(xué)實驗教學(xué)改革。例如在病理學(xué)實驗課上可以采用分組討論、典型切片對比、案例分析等教學(xué)方法[2]。

5.4 有利于推動考試方法改革

傳統(tǒng)的病理學(xué)實驗考試以玻璃切片為主，因切片數(shù)量和內(nèi)容的局限，使得考核內(nèi)容比較片面，同時，還會因玻璃切片差異導(dǎo)致難易程度不一致。采用數(shù)字切片進(jìn)行考試，能夠為學(xué)生提供公平、公正的考試環(huán)境。可根據(jù)考試大綱以及課程目標(biāo)，全面考核，并及時評價考核內(nèi)容的分布情況。既可通過對數(shù)字切片的編輯、裁剪、標(biāo)注等處理，設(shè)計新穎的題型，公正、全面地考核學(xué)生；還可以設(shè)計程序，讓學(xué)生自己抽選考題，使考試更加方便[6]。

總之，數(shù)字切片庫的建立和應(yīng)用在一定程度上推動了病理學(xué)實驗教學(xué)改革，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，使考試更加公平、公正。今后，我們還設(shè)想將病理大體標(biāo)本、實習(xí)指導(dǎo)全部數(shù)字化，并由平面數(shù)字技術(shù)向三維數(shù)字技術(shù)發(fā)展，全面提高病理學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量。

[1]胡忠良.數(shù)字切片在病理學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報：基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育版，2010，12（8）：834-835.

[2]王曉潔，曹立宇.數(shù)字切片在病理學(xué)實驗課教學(xué)中的應(yīng)用[J].安徽醫(yī)藥，2011，15（2）：263-264.

[3]陳英華，董為人，俞新華，等.基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字組織切片在組織學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國組織化學(xué)與細(xì)胞化學(xué)雜志，2009（18）：454-458.

[4]葉翠芳，李和，楊世明.數(shù)字切片在形態(tài)學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用[J].山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報，2008，10（4）：497-498.

[5]帥萍，李保林，肖海，等.數(shù)字切片聯(lián)合數(shù)碼互動系統(tǒng)在病理學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用[J].贛南醫(yī)學(xué)院學(xué)報，2012，32（5）：734-735.

[6]危曉莉，姚根有，周韌，等.數(shù)字切片庫聯(lián)合數(shù)碼互動改革病理學(xué)考試[J].中華病理學(xué)雜志，2009，38（9）：647-648.

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