由于传统光学显微镜视野共享､病变定位困难及病变组织HE切片同质性差等的局限性,学生往往对病变形态学难以完全掌握｡病理学作为医学教育中的重要基础学科,也是维系基础医学和临床医学间紧密联系的桥梁学科｡病理学的学科特点强调以形态为基础,因此在病理学实验课教学中,对于病变组织在显微镜下的形态认识和理解,既是教学的重点,也是难点｡
随着计算机技术､互联网应用､数码高清摄像技术及相关医学技术的快速发展,为各类信息资源的有效整合奠定了基础｡其中数字切片扫描技术得到迅速发展,为传统病理学实验教学模式带来了全新的变革｡学生只需要通过简单的鼠标操作,就可以在电脑屏幕上全面模拟传统光学显微镜下的观察模式,快速而方便地调取､浏览数据库中的数字切片,并可以迅速找到病变区域,结合网络学习平台还可以进行随时随地得自主学习｡国外的病理学实验教学中数字切片也早已逐步普及｡
1资料与方法
1.1一般资料
将扫描的数字切片､大体标本及相关临床病例资料制作成网页,上传海南医学院校园网,构建网络实验平台｡平台包含数字切片库､大体标本库､试题库､临床病例分析等内容,提供学生预习或复习使用｡扫描典型病例数字切片,制作大体数字标本,构建数字切片､大体标本网络学习平台｡选择2012级､2013级临床医学专业五年制本科学生为研究对象,均在大学第五学期开设病理学理论及实验教学,2012级学生采取传统玻璃切片实验教学模式(对照组),而2013级学生的实验课采用数字切片实验教学及数字病理网络平台自学模式(实验组)｡问卷调查2013级学生对数字病理教学的满意程度;统计对照组及实验组学生病理标本考核成绩,评价两组教学效果｡
问卷调查显示,与传统教学比较,66.4%~83.2%的实验组学生认为采用数字切片教学丰富了学习方式及学习内容,提高了学习兴趣及学习效率,有利于学习成绩的提高｡期末病理标本考核结果显示,实验组学生考试成绩[(13.080±1.792)分]明显优于对照组学生[(12.554±1.463)分,P=0.000]｡
数字病理教学平台应用于实验教学的效果明显优于传统切片教学,既丰富了教学内容和方式,又提升了教学质量和效率,促进了学生学习成绩的提高｡
以海南医学院2013级280名临床本科医学专业学生为实验对象(实验组),进行数字切片教学及网络平台自学相结合教学,以采用传统病理玻璃切片教学的海南医学院2012级303名本科临床医学专业学生作为对照组｡
1.2方法
1.2.1数字切片的制作
筛选海南医学院病理学教研室已有的典型病理实验教学玻片73张,收集海南医学院附属医院临床典型病例切片59张,应用Motic数字切片扫描与应用系统进行数字切片的制作,建立适合海南医学院病理教学的数字病理切片库｡购买山东易创数字科技有限公司的病理学教学切片库,弥补我校部分病变类型缺少的不足｡
1.2.2大体数字标本的制作
收集海南医学院附属医院病理科临床新鲜病例及海南医学院病理教研室档存标本共计74例,应用数码相机高清拍照,制作成数字标本库｡购买山东易创数字科技有限公司3D数字大体标本库以弥补我校部分典型大体标本不足的缺陷｡
1.3观察指标与教学评价
1.3.1教学满意度调查
2013级临床医学专业本科病理学实验教学结束的最后一次复习课上发放调查问卷,对教学方式､病理学的感兴趣度､预习及复习的帮助等方面进行调查｡每一项均有3个选项:有效､一般､无效;有效表示学生对问卷项目的认可,无效表示学生对问卷项目持反对立场,一般表示学生无倾向性意见,在统计认可度时,列入反对立场｡
1.3.2实验考核
在实验课结束后两周内进行相同模式的标本考核,包括大体标本观察､切片标本观察及标本相对应的理论要点｡
1.4统计学方法
应用SPSS19.0统计学软件行数据分析,计量资料以均数±标准差(x-±s)表示,采用两样本均数比较的t检验,以P<0.05表示差异有统计学意义｡
2结果
2.1教学满意度调查
数字病理教学使用一年后,针对实验组进行了问卷调查,结果显示,66.4%(186/280)~83.2%(233/280)的实验组学生认为数字切片教学要优于传统玻璃切片教学,便于观察､提问､交流;网络数字病理平台的构建进一步方便了学生的课前预习､课后复习,丰富了他们学习的方式及内容,有利于学习效率及成绩的提高｡
2.2标本考核成绩
学期末,对这两组学生的标本考核成绩进行了统计分析,结果显示,实验组学生的标本考核成绩为(12.554±1.463)分,明显优于对照组的(13.080±1.792)分,差异有统计学意义(t=5.632,P=0.000)｡
3讨论
数字切片分辨率高,图像清晰,接近光学解析度,含有整张玻璃切片的全部信息｡在电脑上,用相应的图像浏览软件既可打开,并利用简单的鼠标操作,就可以选择切片任意位置,进行快速视野移动､任意倍率的放大或缩小,或相应于光学显微镜的4倍､10倍､20倍､40倍放大,全面模拟了普通光学显微镜观察,有利于学生掌握局部和整体的关系,并且能对感兴趣的结构进行标注｡传统病理实验教学主要以典型病变组织玻璃切片为观察对象,但实际应用中存在着许多问题:
(1)学习的时间和空间有很大局限性,学生必须在实验室内借助显微镜才能观察到切片,无法培养学生的自主学习能力｡
(2)玻璃切片长时间使用后会部分褪色,影响观察,并且学生使用不当容易打破,因此需要不断更新｡
(3)制备大量玻璃教学切片,需要耗费较多人力､物力､时间,而且每张切片间染色及病变均可能存在差异,质量难以保证｡
(4)大量收集适合教学需要的典型病理组织切片困难｡
(5)观察玻片所用的显微镜价格昂贵,且需更新及维护｡
(6)学生在显微镜下观察切片时往往很难准确､快速找到病变部位,老师现场答疑难以定位,学生的学习效率低下,教学效果欠佳｡
数字切片又称虚拟切片或全视野数字切片,是利用全自动显微镜扫描平台把传统玻璃切片进行高精度的全面扫描,并无缝拼接,生成整张全视野的数字切片｡
此外,数字切片无需大量重复制作教学玻璃切片,避免教学组织切片的不断损耗,减少玻璃切片的管理､储存和分发;保存方便,并可将部分少见､罕见病变组织扫描进而永久使用,丰富教学资源库;图像浏览软件既可以安装在个人或教学电脑,也可置于教学网站上｡因此,学生对切片的观察可以随时随地进行,只要有电脑或网络即可自主化､个性化学习,学习效率显著提高｡利用数字切片学生能迅速找到病变部位､快速的放大与缩小,提高了观察效率,并可以实现纵向､横向比较｡
数字切片库结合数码互动实验室,可进一步提高教师和学生间的交流效率｡老师可以控制全班计算机网络,进行集体示教及答疑,学生则可直接通过自己的电脑近距离观看老师对组织切片的操作观察过程｡而在传统玻片教学中,多使用投影大屏幕播放,因距离屏幕较远,对细微结构学生往往不易观察清楚｡老师可以让学生对重要的组织结构及病变特点进行截图､标注,学生也可以将疑惑的结构进行标注､提出自己的看法和问题,并迅速提交给教师电脑端,老师则可以在计算机上迅速解答问题;教师可以针对任何一个学生终端所观察的目标图像进行点对点或点对面的讲解､示教｡老师可随时监控到学生的观察进度,并将表现好的学生以“学生演示”的方式,进行全班播放演示｡教师也可应用数字切片库建立相应图像测试系统,便于学生自检练习｡
海南医学院在2012年引进数字化切片教学系统,以局域网为基础,建成了相应的网络数字数码互动实验室｡在此基础上,病理教研室进一步组建了包含数字切片库､数字标本库､试题库､病例讨论等内容为一体的数字病理教学平台,为形态学实验教学的数字化教学改革奠定了物质基础｡建立的数字切片网络浏览平台为每张切片进行了详细的描述及注释,有利于学生自学或复习,做到有效地课前预习及课后复习｡
数字病理教学平台初步构建完成后,针对实验组进行了试探性教学｡调查问卷结果显示实验组学生充分肯定了数字病理教学的优点,认为数字病理教学有益于提高他们对病理学知识的学习掌握,网络数字病理平台的开放对他们预习或复习病理知识有很大的作用｡与对照组比较,实验组病理实验标本､切片考核成绩得到了显著的提高(P=0.000),表明数字切片病理教学有利于提高学生的学习成绩｡
总之,数字病理教学平台的构建极大丰富了病理实验教学资源,改善了教学方式,提高了实验课教学效率
