王

前言

醫(yī)生必須具備扎實(shí)的醫(yī)學(xué)理論基礎(chǔ)和熟練的臨床操作技能。 高校醫(yī)學(xué)教育是培養(yǎng)合格醫(yī)生的根本途徑，是構(gòu)建衛(wèi)生健康體系的重要基石。 然而醫(yī)學(xué)教育一直被一個(gè)關(guān)鍵問題所困擾——教學(xué)資源。 醫(yī)生的服務(wù)對(duì)象是人體，醫(yī)學(xué)生的學(xué)習(xí)對(duì)象也是人體，但由于人體的特殊性，醫(yī)學(xué)生需要針對(duì)人體深入學(xué)習(xí)后才能進(jìn)入臨床， 而人體又不能隨意供醫(yī)學(xué)生學(xué)習(xí)使用。 因此，這就造成許多醫(yī)學(xué)課程缺乏相應(yīng)的教學(xué)資源（人體標(biāo)本或病例）供醫(yī)學(xué)生學(xué)習(xí)使用。 醫(yī)學(xué)知識(shí)復(fù)雜繁多，既需要大量背誦記憶，又需要靈活融會(huì)貫通。 如果學(xué)生只能面對(duì)教師的口述講解和書本的文字圖片， 不能對(duì)標(biāo)本或病例眼觀手摸，無(wú)法體會(huì)到疾病的動(dòng)態(tài)發(fā)展，就會(huì)對(duì)疾病缺乏感性認(rèn)識(shí)。 有些知識(shí)抽象難懂，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)容易枯燥無(wú)味，興趣不高，導(dǎo)致學(xué)不好，學(xué)不透。 所以，傳統(tǒng)依賴于實(shí)體標(biāo)本的醫(yī)學(xué)教學(xué)手段和方式難以適應(yīng)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)教育的需求， 制約著醫(yī)學(xué)教育的發(fā)展。 隨著計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)教育模式的缺陷，通過建立顯微數(shù)碼互動(dòng)平臺(tái)，打造創(chuàng)新的教學(xué)模式，可以優(yōu)化教學(xué)條件，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)自主性，提升教學(xué)效果，為培養(yǎng)高質(zhì)量醫(yī)學(xué)人才提供強(qiáng)有力的支撐。

傳統(tǒng)病理學(xué)教育模式存在的問題

病理學(xué)是闡明疾病發(fā)生發(fā)展規(guī)律的一門學(xué)科，作為連接基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)的橋梁，起著承上啟下的作用，被稱為“醫(yī)學(xué)之本”。 學(xué)好病理學(xué)對(duì)于理解疾病的本質(zhì)至關(guān)重要， 是每個(gè)醫(yī)學(xué)生必修的課程。 而病理學(xué)又是一門具有高度實(shí)踐性的課程，觀察掌握病變形態(tài)特點(diǎn)是其主要學(xué)習(xí)內(nèi)容，教學(xué)過程中對(duì)病理標(biāo)本等教學(xué)資源的依賴程度非常高。 如何提高病理標(biāo)本的質(zhì)量、數(shù)量、覆蓋面、利用率是亟待解決的重要問題。

1.病理標(biāo)本少

病理標(biāo)本主要來(lái)源于尸體解剖和活體組織切除，其所涉及的疾病種類、數(shù)量和典型性取決于醫(yī)學(xué)院校自身情況， 多數(shù)情況下不能覆蓋所學(xué)的全部疾病，院校之間也無(wú)法共享互補(bǔ)。 并且，很多標(biāo)本過于陳舊，在使用過程中也不斷壞損。 而另一方面，隨著我國(guó)醫(yī)療水平和程度不斷提高，許多疾病的典型病理標(biāo)本難以獲得， 缺失的標(biāo)本得不到補(bǔ)充。 所以，醫(yī)學(xué)院校的病理標(biāo)本數(shù)量越來(lái)越少，無(wú)法滿足教學(xué)需求。

2.病理標(biāo)本學(xué)習(xí)不便

病理學(xué)標(biāo)本主要有大體標(biāo)本和切片標(biāo)本兩種類型。由于生物組織會(huì)腐敗的特性，大體標(biāo)本都保存在充滿福爾馬林液的容器中， 學(xué)生只能用眼睛觀察到標(biāo)本的表面狀態(tài)， 對(duì)標(biāo)本的內(nèi)部形態(tài)無(wú)法獲得直觀感受。 標(biāo)本浸泡在福爾馬林液中時(shí)間過長(zhǎng)也會(huì)導(dǎo)致顏色改變，無(wú)法反映真實(shí)的狀態(tài)。每種類型的大體標(biāo)本一般只有1 個(gè)， 學(xué)生只能輪流進(jìn)行觀察學(xué)習(xí)。 對(duì)于切片標(biāo)本， 學(xué)生需要通過光學(xué)顯微鏡進(jìn)行觀察，教師并不能同時(shí)觀察，在講解交流的過程中有很大的溝通障礙。因此，傳統(tǒng)方式進(jìn)行病理標(biāo)本學(xué)習(xí)存在諸多不便。

3.病理標(biāo)本使用不便

病理標(biāo)本都存放在實(shí)驗(yàn)室里， 學(xué)生想學(xué)習(xí)時(shí)只能去實(shí)驗(yàn)室，受到時(shí)間和空間的約束。 而且，這些標(biāo)本也無(wú)法對(duì)其病理特點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)注， 需要教師在場(chǎng)進(jìn)行講解。 因此， 傳統(tǒng)方式做不到隨時(shí)隨地想學(xué)就學(xué)，學(xué)生自主學(xué)習(xí)的效率低下。

4.繼續(xù)教育難以開展

醫(yī)學(xué)發(fā)展日新月異， 包括病理學(xué)在內(nèi)的醫(yī)學(xué)學(xué)習(xí)是終身的。 而現(xiàn)在醫(yī)療工作任務(wù)重、節(jié)奏快，傳統(tǒng)的講座、 學(xué)習(xí)班等形式已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代醫(yī)務(wù)工作者對(duì)繼續(xù)教育的需求。

現(xiàn)代信息技術(shù)在醫(yī)學(xué)病理學(xué)教育中的應(yīng)用

近幾十年來(lái)，計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)+、大數(shù)據(jù)、AI 智能等現(xiàn)代信息技術(shù)被不斷應(yīng)用到醫(yī)學(xué)教育中。 這給醫(yī)學(xué)教育帶來(lái)了智慧、高效、靈活的新模式[1]。 目前，許多醫(yī)學(xué)院校已經(jīng)建立了虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室， 將各種教學(xué)實(shí)驗(yàn)室數(shù)字化和虛擬化。借助于圖像數(shù)字化以及數(shù)據(jù)海量?jī)?chǔ)存、高速傳輸?shù)痊F(xiàn)代信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)， 將實(shí)體切片標(biāo)本轉(zhuǎn)化為虛擬的數(shù)字切片并在線實(shí)時(shí)傳播， 從而打造顯微數(shù)碼互動(dòng)平臺(tái)，服務(wù)于病理學(xué)教學(xué)。

顯微數(shù)碼互動(dòng)平臺(tái)主要由顯微鏡、電腦、數(shù)字成像系統(tǒng)、圖像處理系統(tǒng)、師生互動(dòng)系統(tǒng)等組件通過有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接組成。 教師和每個(gè)學(xué)生均擁有獨(dú)立的電腦端和圖像處理系統(tǒng)， 既能獨(dú)立對(duì)標(biāo)本進(jìn)行觀察， 又能發(fā)送圖像給其他電腦端或從其他電腦端接收?qǐng)D像。 利用數(shù)字成像系統(tǒng)和圖像處理系統(tǒng)， 可以對(duì)顯微鏡下的圖像進(jìn)行采集、分析、標(biāo)注、保存等操作，有利于課前、課中、課后的學(xué)習(xí)。教師端可以實(shí)時(shí)監(jiān)控所有學(xué)生端電腦屏幕，與學(xué)生端進(jìn)行語(yǔ)音或文字交流，還能進(jìn)行組卷、下發(fā)試卷、 評(píng)卷等考試操作。 基于顯微數(shù)碼互動(dòng)平臺(tái)，能從以下幾個(gè)方面提升病理學(xué)教學(xué)效果。

1.建設(shè)數(shù)字病理標(biāo)本庫(kù)

通過全自動(dòng)數(shù)字掃描系統(tǒng)和三維掃描建模系統(tǒng)， 將高質(zhì)量的典型病理標(biāo)本進(jìn)行高分辨率的圖像掃描，自動(dòng)拼接，最后生成全景大體標(biāo)本和高清數(shù)字切片，構(gòu)建數(shù)字病理標(biāo)本庫(kù)。數(shù)字病理標(biāo)本可以高倍放大，清晰地顯示出細(xì)胞細(xì)節(jié)和病變特點(diǎn)，足以媲美肉眼和顯微鏡下直接觀察實(shí)體病理標(biāo)本的效果。 而且數(shù)字標(biāo)本不會(huì)損壞，可以永久保存、不斷添加、無(wú)限分享。每位同學(xué)都能通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入顯微數(shù)碼互動(dòng)平臺(tái)隨時(shí)隨地遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)， 數(shù)字標(biāo)本上可以自由進(jìn)行標(biāo)記、注釋，大大增強(qiáng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)性。

2.打造師生互動(dòng)系統(tǒng)

通過顯微數(shù)碼互動(dòng)平臺(tái)中的師生互動(dòng)系統(tǒng)，教師端和學(xué)生端可以即時(shí)通訊，雙向交流；教師和學(xué)生都可以向其他人展示自己的畫面， 針對(duì)某一病變特點(diǎn)進(jìn)行討論； 教師也可以隨時(shí)監(jiān)控學(xué)生的觀察畫面，了解其學(xué)習(xí)狀態(tài)。 利用這一系統(tǒng)，增加了師生交流效率，提高了教學(xué)質(zhì)量[2]。

3.推行創(chuàng)新的教學(xué)模式

當(dāng)教學(xué)資源數(shù)字化后，翻轉(zhuǎn)課堂、問題驅(qū)動(dòng)教學(xué)法（Problem-Based Learning，PBL）等新的教學(xué)方式也得以實(shí)現(xiàn)。通過顯微數(shù)碼互動(dòng)平臺(tái)，可以把學(xué)習(xí)問題、數(shù)字標(biāo)本、相關(guān)病例等資料提前下發(fā)給學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生自主思考并解決問題，并在課堂上呈現(xiàn)出來(lái)。 新的教學(xué)方式從之前的教師填鴨式教學(xué)，轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心的自主學(xué)習(xí)，活躍了課堂氛圍，加強(qiáng)了師生互動(dòng)，課堂教學(xué)質(zhì)量得到明顯提高。

4.開展線上教學(xué)

教學(xué)資源數(shù)字化也促進(jìn)了線上教學(xué)的開展。在使用實(shí)體標(biāo)本的情況下， 線上教學(xué)時(shí)學(xué)生無(wú)法觀察到病變特點(diǎn)，教學(xué)效果差。而當(dāng)數(shù)字標(biāo)本可以在線上清晰展示后， 學(xué)生可以等質(zhì)等效地在線上進(jìn)行學(xué)習(xí)， 特別是在當(dāng)前新冠肺炎疫情防控形勢(shì)仍嚴(yán)峻的情況下，為線上教學(xué)提供了保障。 同時(shí)，這也為畢業(yè)后的繼續(xù)教育和終身學(xué)習(xí)提供了平臺(tái)。

顯微數(shù)碼互動(dòng)平臺(tái)的不足與建議

信息數(shù)字化技術(shù)與課程整合形成了新的教學(xué)形態(tài)。 顯微數(shù)碼互動(dòng)平臺(tái)能夠提供清晰的圖像和豐富的師生交互途徑，初步解決了“標(biāo)本”這一病理學(xué)教學(xué)中的難點(diǎn)問題，優(yōu)化了教學(xué)條件，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)自主性，提升了教學(xué)效果。但在實(shí)際使用過程中，顯微數(shù)碼互動(dòng)平臺(tái)仍存在一些不足之處。比如新技術(shù)融入不夠、 功能使用不充分、 網(wǎng)絡(luò)速度不快、共享度不高等。 因此，筆者認(rèn)為可從以下幾個(gè)方面進(jìn)一步提升改進(jìn)。

1.融入更多圖像技術(shù)

目前顯微數(shù)碼互動(dòng)平臺(tái)主要使用了圖像掃描與顯示、網(wǎng)絡(luò)控制、圖像語(yǔ)音傳輸?shù)燃夹g(shù)，但一些更先進(jìn)的圖像技術(shù)還未充分開發(fā)應(yīng)用。 例如虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality，VR）技術(shù)，可以給組織器官建立三維模型，提供一種逼真、立體、可反復(fù)操作的學(xué)習(xí)環(huán)境，學(xué)生可以與虛擬標(biāo)本進(jìn)行互動(dòng)，移除某個(gè)部位或從多個(gè)角度進(jìn)行觀察， 這種沉浸式的學(xué)習(xí)方式使得學(xué)習(xí)更直觀、更容易、更有趣味。 這一技術(shù)已應(yīng)用于解剖學(xué)領(lǐng)域， 有待進(jìn)一步在病理學(xué)領(lǐng)域推廣[3]。 除了標(biāo)本觀察這一環(huán)節(jié)，還可以把標(biāo)本取材、標(biāo)本制作、免疫組化檢測(cè)等整套病理診斷流程虛擬化，全面打造多功能病理虛擬實(shí)驗(yàn)室。

2.充分挖掘功能潛力

許多教師特別是年齡較大的教師在使用顯微數(shù)碼互動(dòng)平臺(tái)時(shí)，只是簡(jiǎn)單使用屏幕共享、提問等功能，沒有充分挖掘該平臺(tái)的潛力。平臺(tái)開發(fā)公司應(yīng)向教師全面介紹平臺(tái)的功能，讓教師能用會(huì)用。教師要結(jié)合顯微數(shù)碼互動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，不斷打磨教學(xué)方式， 例如利用顯微數(shù)碼互動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)、引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)提出問題、解決問題等，充分發(fā)揮其提高學(xué)生學(xué)習(xí)自主性的功能，更好地發(fā)揮現(xiàn)代信息技術(shù)對(duì)教學(xué)的支撐作用。

3.改善網(wǎng)絡(luò)瓶頸

由于數(shù)字化的高清圖像文件體積大， 現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)帶寬有限， 傳輸速度慢， 在使用時(shí)常有卡頓現(xiàn)象。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，可以積極引入5G、AI、云計(jì)算等先進(jìn)的數(shù)字化技術(shù)，同時(shí)提升硬件水平，從而增加網(wǎng)絡(luò)傳輸速度，改善使用體驗(yàn)。

4.高度開放共享

大部分院校的顯微數(shù)碼互動(dòng)平臺(tái)只對(duì)校內(nèi)開放，缺乏院校間的共享，造成了資源的利用度不高和浪費(fèi)。 建議相關(guān)部門和行業(yè)協(xié)調(diào)建立統(tǒng)一的標(biāo)本數(shù)據(jù)庫(kù)，健全版權(quán)保護(hù)機(jī)制，所有人在具有版權(quán)的前提下向數(shù)據(jù)庫(kù)共享標(biāo)本， 相關(guān)企業(yè)完善軟件系統(tǒng)及硬件配置， 各院校可通過商業(yè)化途徑使用數(shù)據(jù)庫(kù)，從而增強(qiáng)標(biāo)本共享度，促進(jìn)院校間的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)和交流合作。

2020 年國(guó)務(wù)院辦公廳《關(guān)于加快醫(yī)學(xué)教育創(chuàng)新發(fā)展的指導(dǎo)意見》指出，強(qiáng)化現(xiàn)代信息技術(shù)與醫(yī)學(xué)教育教學(xué)的深度融合， 探索智能醫(yī)學(xué)教育新形態(tài)[4]。 在國(guó)家大力推進(jìn)數(shù)字中國(guó)的潮流下，隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展和智慧校園的持續(xù)推進(jìn)， 高科技必將給醫(yī)學(xué)教育理念和教育模式帶來(lái)翻天覆地的改革創(chuàng)新，助力醫(yī)學(xué)教育事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。