解娜，黃幼生，張藝馨，王敏健，吳文婷，翁陽

（海南醫(yī)學院病理教研室，海南 ?？?571199）

·醫(yī)學教育·

數(shù)字病理教學平臺在病理實驗教學中的應用

解娜，黃幼生，張藝馨，王敏健，吳文婷，翁陽

（海南醫(yī)學院病理教研室，海南 ?？?571199）

目的 探討數(shù)字病理教學平臺在病理實驗教學中的應用效果。方法掃描典型病例數(shù)字切片，制作大體數(shù)字標本，構建數(shù)字切片、大體標本網(wǎng)絡學習平臺。選擇2012級、2013級臨床醫(yī)學專業(yè)五年制本科學生為研究對象，均在大學第五學期開設病理學理論及實驗教學，2012級學生采取傳統(tǒng)玻璃切片實驗教學模式(對照組)，而2013級學生的實驗課采用數(shù)字切片實驗教學及數(shù)字病理網(wǎng)絡平臺自學模式(實驗組)。問卷調查2013級學生對數(shù)字病理教學的滿意程度；統(tǒng)計對照組及實驗組學生病理標本考核成績，評價兩組教學效果。結果問卷調查顯示，與傳統(tǒng)教學比較，66.4%～83.2%的實驗組學生認為采用數(shù)字切片教學豐富了學習方式及學習內容，提高了學習興趣及學習效率，有利于學習成績的提高。期末病理標本考核結果顯示，實驗組學生考試成績[(13.080±1.792)分]明顯優(yōu)于對照組學生[(12.554±1.463)分，P=0.000]。結論數(shù)字病理教學平臺應用于實驗教學的效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)切片教學，既豐富了教學內容和方式，又提升了教學質量和效率，促進了學生學習成績的提高。

實驗教學；病理學；數(shù)字切片；數(shù)字病理教學平臺

病理學作為醫(yī)學教育中的重要基礎學科，也是維系基礎醫(yī)學和臨床醫(yī)學間緊密聯(lián)系的橋梁學科。病理學的學科特點強調以形態(tài)為基礎，因此在病理學實驗課教學中，對于病變組織在顯微鏡下的形態(tài)認識和理解，既是教學的重點，也是難點。由于傳統(tǒng)光學顯微鏡視野共享、病變定位困難及病變組織HE切片同質性差等的局限性，學生往往對病變形態(tài)學難以完全掌握。

隨著計算機技術、互聯(lián)網(wǎng)應用、數(shù)碼高清攝像技術及相關醫(yī)學技術的快速發(fā)展，為各類信息資源的有效整合奠定了基礎[1]。其中數(shù)字切片掃描技術得到迅速發(fā)展，為傳統(tǒng)病理學實驗教學模式帶來了全新的變革。學生只需要通過簡單的鼠標操作，就可以在電腦屏幕上全面模擬傳統(tǒng)光學顯微鏡下的觀察模式，快速而方便地調取、瀏覽數(shù)據(jù)庫中的數(shù)字切片，并可以迅速找到病變區(qū)域，結合網(wǎng)絡學習平臺還可以進行隨時隨地得自主學習[2]。國外的病理學實驗教學中數(shù)字切片也早已逐步普及[3]。

1 資料與方法

1.1 一般資料 以海南醫(yī)學院2013級280名臨床本科醫(yī)學專業(yè)學生為實驗對象(實驗組)，進行數(shù)字切片教學及網(wǎng)絡平臺自學相結合教學，以采用傳統(tǒng)病理玻璃切片教學的海南醫(yī)學院2012級303名本科臨床醫(yī)學專業(yè)學生作為對照組。

1.2 方法

1.2.1 數(shù)字切片的制作 篩選海南醫(yī)學院病理學教研室已有的典型病理實驗教學玻片73張，收集海南醫(yī)學院附屬醫(yī)院臨床典型病例切片59張，應用Motic數(shù)字切片掃描與應用系統(tǒng)進行數(shù)字切片的制作，建立適合海南醫(yī)學院病理教學的數(shù)字病理切片庫。購買山東易創(chuàng)數(shù)字科技有限公司的病理學教學切片庫，彌補我校部分病變類型缺少的不足。

1.2.2 大體數(shù)字標本的制作 收集海南醫(yī)學院附屬醫(yī)院病理科臨床新鮮病例及海南醫(yī)學院病理教研室檔存標本共計74例，應用數(shù)碼相機高清拍照，制作成數(shù)字標本庫。購買山東易創(chuàng)數(shù)字科技有限公司3D數(shù)字大體標本庫以彌補我校部分典型大體標本不足的缺陷。

1.2.3 網(wǎng)絡實驗平臺的構建 將掃描的數(shù)字切片、大體標本及相關臨床病例資料制作成網(wǎng)頁，上傳海南醫(yī)學院校園網(wǎng)，構建網(wǎng)絡實驗平臺。平臺包含數(shù)字切片庫、大體標本庫、試題庫、臨床病例分析等內容，提供學生預習或復習使用。

1.3 觀察指標與教學評價

1.3.1 教學滿意度調查 2013級臨床醫(yī)學專業(yè)本科病理學實驗教學結束的最后一次復習課上發(fā)放調查問卷，對教學方式、病理學的感興趣度、預習及復習的幫助等方面進行調查。每一項均有3個選項：有效、一般、無效；有效表示學生對問卷項目的認可，無效表示學生對問卷項目持反對立場，一般表示學生無傾向性意見，在統(tǒng)計認可度時，列入反對立場。

1.3.2 實驗考核 在實驗課結束后兩周內進行相同模式的標本考核，包括大體標本觀察、切片標本觀察及標本相對應的理論要點。

1.4 統(tǒng)計學方法 應用SPSS19.0統(tǒng)計學軟件行數(shù)據(jù)分析，計量資料以均數(shù)±標準差(±s)表示，采用兩樣本均數(shù)比較的t檢驗，以P＜0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。

2 結 果

2.1 教學滿意度調查 數(shù)字病理教學使用一年后，針對實驗組進行了問卷調查，結果顯示，66.4% (186/280)～83.2%(233/280)的實驗組學生認為數(shù)字切片教學要優(yōu)于傳統(tǒng)玻璃切片教學，便于觀察、提問、交流；網(wǎng)絡數(shù)字病理平臺的構建進一步方便了學生的課前預習、課后復習，豐富了他們學習的方式及內容，有利于學習效率及成績的提高，見表1。

表1 數(shù)字病理教學效果調查表(例)

2.2 標本考核成績 學期末，對這兩組學生的標本考核成績進行了統(tǒng)計分析，結果顯示，實驗組學生的標本考核成績?yōu)?12.554±1.463)分，明顯優(yōu)于對照組的(13.080±1.792)分，差異有統(tǒng)計學意義(t=5.632，P=0.000)。

3 討 論

傳統(tǒng)病理實驗教學主要以典型病變組織玻璃切片為觀察對象，但實際應用中存在著許多問題[2，4]：(1)學習的時間和空間有很大局限性，學生必須在實驗室內借助顯微鏡才能觀察到切片，無法培養(yǎng)學生的自主學習能力；(2)玻璃切片長時間使用后會部分褪色，影響觀察，并且學生使用不當容易打破，因此需要不斷更新；(3)制備大量玻璃教學切片，需要耗費較多人力、物力、時間，而且每張切片間染色及病變均可能存在差異，質量難以保證；(4)大量收集適合教學需要的典型病理組織切片困難；(5)觀察玻片所用的顯微鏡價格昂貴，且需更新及維護；(6)學生在顯微鏡下觀察切片時往往很難準確、快速找到病變部位，老師現(xiàn)場答疑難以定位，學生的學習效率低下，教學效果欠佳。

數(shù)字切片(digital slides)又稱虛擬切片(virtual slides)或全視野數(shù)字切片(whole slide image，WSI)，是利用全自動顯微鏡掃描平臺把傳統(tǒng)玻璃切片進行高精度的全面掃描，并無縫拼接，生成整張全視野的數(shù)字切片[5]。數(shù)字切片分辨率高，圖像清晰，接近光學解析度，含有整張玻璃切片的全部信息。在電腦上，用相應的圖像瀏覽軟件既可打開，并利用簡單的鼠標操作，就可以選擇切片任意位置,進行快速視野移動、任意倍率的放大或縮小，或相應于光學顯微鏡的4倍、10倍、20倍、40倍放大，全面模擬了普通光學顯微鏡觀察，有利于學生掌握局部和整體的關系，并且能對感興趣的結構進行標注。此外，數(shù)字切片無需大量重復制作教學玻璃切片,避免教學組織切片的不斷損耗，減少玻璃切片的管理、儲存和分發(fā)；保存方便，并可將部分少見、罕見病變組織掃描進而永久使用，豐富教學資源庫[6-7]；圖像瀏覽軟件既可以安裝在個人或教學電腦，也可置于教學網(wǎng)站上。因此，學生對切片的觀察可以隨時隨地進行，只要有電腦或網(wǎng)絡即可自主化、個性化學習，學習效率顯著提高。利用數(shù)字切片學生能迅速找到病變部位、快速的放大與縮小，提高了觀察效率，并可以實現(xiàn)縱向、橫向比較。

數(shù)字切片庫結合數(shù)碼互動實驗室,可進一步提高教師和學生間的交流效率[7-8]。老師可以控制全班計算機網(wǎng)絡，進行集體示教及答疑，學生則可直接通過自己的電腦近距離觀看老師對組織切片的操作觀察過程。而在傳統(tǒng)玻片教學中，多使用投影大屏幕播放,因距離屏幕較遠，對細微結構學生往往不易觀察清楚。老師可以讓學生對重要的組織結構及病變特點進行截圖、標注，學生也可以將疑惑的結構進行標注、提出自己的看法和問題，并迅速提交給教師電腦端，老師則可以在計算機上迅速解答問題；教師可以針對任何一個學生終端所觀察的目標圖像進行點對點或點對面的講解、示教。老師可隨時監(jiān)控到學生的觀察進度，并將表現(xiàn)好的學生以“學生演示”的方式，進行全班播放演示。教師也可應用數(shù)字切片庫建立相應圖像測試系統(tǒng)，便于學生自檢練習。

海南醫(yī)學院在2012年引進數(shù)字化切片教學系統(tǒng)，以局域網(wǎng)為基礎，建成了相應的網(wǎng)絡數(shù)字數(shù)碼互動實驗室。在此基礎上，病理教研室進一步組建了包含數(shù)字切片庫、數(shù)字標本庫、試題庫、病例討論等內容為一體的數(shù)字病理教學平臺，為形態(tài)學實驗教學的數(shù)字化教學改革奠定了物質基礎。建立的數(shù)字切片網(wǎng)絡瀏覽平臺為每張切片進行了詳細的描述及注釋，有利于學生自學或復習，做到有效地課前預習及課后復習。數(shù)字病理教學平臺初步構建完成后，針對實驗組進行了試探性教學。調查問卷結果顯示實驗組學生充分肯定了數(shù)字病理教學的優(yōu)點，認為數(shù)字病理教學有益于提高他們對病理學知識的學習掌握，網(wǎng)絡數(shù)字病理平臺的開放對他們預習或復習病理知識有很大的作用。與對照組比較，實驗組病理實驗標本、切片考核成績得到了顯著的提高(P=0.000)，表明數(shù)字切片病理教學有利于提高學生的學習成績。

總之，數(shù)字病理教學平臺的構建極大豐富了病理實驗教學資源，改善了教學方式，提高了實驗課教學效率和學生的學習效率，使學生課堂、課外學習方式多元化，促進了學生學習成績的提升。

[1]孫麗梅,唐娜,邱雪杉,等.病理學數(shù)字化實驗教學的開發(fā)研究與實踐[J].中國高等醫(yī)學教育,2013(7):90-91.

[2]劉源,王新文,周峻.數(shù)字化切片在口腔組織病理學實驗教學中的應用[J].實用口腔醫(yī)學雜志,2015,31(4):592-593.

[3]Kumar RK,Freeman B,Velan GM,et al.Integrating histology and histopathology teaching in practical classes using virtual slides[J]. Anatomical Record Part B:NewAnatomist,2006,289(4):128-133.

[4]曹璋,崔敏,韓艷春,等.數(shù)字化虛擬切片在病理學實驗教學中的應用體會[J].西北醫(yī)學教育,2013,21(4):768-769,772.

[5]呂福東,孔賀利.數(shù)字切片的優(yōu)勢及在病理教學中的應用[J].中國醫(yī)藥科學,2013,3(23):160-161,185.

[6]潘獻柱,吳義春,張薇.數(shù)字切片在病理學實踐教學及病理會診中的應用[J].包頭醫(yī)學院學報,2014,30(3):98-99.

[7]汪曉慶,吳義春,潘獻柱.淺談病理學實驗教學中多種教學手段的運用體會[J].中國組織化學與細胞化學雜志,2014,23(1):87-88.

[8]王霞,李娟,張明,等.基于網(wǎng)絡的數(shù)字切片系統(tǒng)在醫(yī)學形態(tài)學教學中的應用[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2011,32(11):135-136.

Application of pathological digital teaching platform in the experimental teaching of pathology.

XIE Na,HUANG You-sheng,ZHANG Yi-xin,WANG Min-jian,WU Wen-ting,WENG Yang.Department of Pathology,Hainan Medical University,Haikou 571199,Hainan,CHINA

ObjectiveTo investigate the effect of pathological digital teaching platform on experimental teaching of pathology.MethodsThe pathological digital teaching platform was established,including the general digital specimen,virtual slides of typical cases and the network learning platform.Then the 2012,2013 grade clinical medical undergraduate students were selected as the research objects,which received pathology course based on traditional teaching mode(control group),pathological digital teaching platform and online independent learning(test group),respective-ly.The rates of satisfaction to experimental pathology teaching,the scores of pathology experimental examination were compared between two groups.ResultsCompared with the control group,66.4%～83.2%students in the test group believed that the digital slides teaching had enriched the learning methods and learning content,improved the learning interest and learning efficiency,and was beneficial to improve their test scores of pathology.The results of specimen examination showed that the scores of the students in the test group were significantly better than that in the control group at the end of term,(13.080±1.792)vs(12.554±1.463),P=0.000.ConclusionThe teaching mode of pathological digital teaching platform benefits students by enhancing their interest of pathology,enriching the teaching content,and improving the efficiency of student learning and achievement.

Experimental teaching;Pathology;Digital slides;Pathological digital teaching platform

R36

C

1003—6350（2016）20—3417—03

10.3969/j.issn.1003-6350.2016.20.052

2016-05-08)

海南醫(yī)學院校級教研課題項目(編號：HYZX201106)

翁陽。E-mail：wengyang01@126.com