劉慧萍 張韞玉 吳 霞 黃姍姍 潘 坤 蹇秀林 張國(guó)民 喻 嶸

（湖南中醫(yī)藥大學(xué)醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心，湖南 長(zhǎng)沙 410208）

顯微形態(tài)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)基于顯微互動(dòng)系統(tǒng)和數(shù)字化病理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式應(yīng)用前景，以“兩個(gè)終端”和“五大核心板塊”為平臺(tái)架構(gòu)，以開展實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練及創(chuàng)新性項(xiàng)目為平臺(tái)特點(diǎn)，以“服務(wù)學(xué)生”為最終目的。旨在整合病理實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，發(fā)展中醫(yī)院校顯微形態(tài)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高學(xué)生綜合素質(zhì)，培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力的優(yōu)秀人才。

1 顯微形態(tài)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)構(gòu)建背景

病理學(xué)是醫(yī)學(xué)生在校學(xué)習(xí)階段的必修課程之一，其介于基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)之間的橋梁功能引起醫(yī)學(xué)教育的充分重視，又因其形態(tài)學(xué)的特征，病理教學(xué)中病理學(xué)實(shí)驗(yàn)有著不可替代的作用，學(xué)生可以對(duì)器官標(biāo)本（又稱大體標(biāo)本）和組織標(biāo)本（又稱組織切片）進(jìn)行全面和細(xì)致的觀察，直接了解各種疾病對(duì)人體器官所產(chǎn)生的損傷，進(jìn)而形象的理解疾病的發(fā)生、發(fā)展過程，為以后的臨床課程學(xué)習(xí)打下一定基礎(chǔ)［1］。顯微形態(tài)數(shù)字化虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)是指在教學(xué)過程中融入數(shù)字化虛擬切片。數(shù)字化虛擬切片是指利用全自動(dòng)顯微鏡數(shù)字掃描系統(tǒng)，將整張切片掃描、無縫拼接，生成一張全視野的分辨率高的數(shù)字化虛擬切片，從而實(shí)現(xiàn)課堂內(nèi)數(shù)碼顯微互動(dòng)［2］。顯微形態(tài)數(shù)字化虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)打破了傳統(tǒng)病理實(shí)驗(yàn)教學(xué)標(biāo)本更新慢、成本高、易損耗的局限性，在中醫(yī)院校病理總課時(shí)較西醫(yī)院校更少、實(shí)驗(yàn)課時(shí)占比較低的情況下，學(xué)生可以在有限的實(shí)驗(yàn)課時(shí)內(nèi)，利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)獲取病理學(xué)形態(tài)相關(guān)知識(shí)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)趣味性，激發(fā)學(xué)生主觀能動(dòng)性，增進(jìn)師生互動(dòng)，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

2 顯微形態(tài)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)構(gòu)建原則

2.1 以服務(wù)學(xué)生為宗旨 顯微形態(tài)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)（以下簡(jiǎn)稱“平臺(tái)”）構(gòu)建必須“以學(xué)生為中心”，根據(jù)臨床醫(yī)學(xué)、中醫(yī)學(xué)、中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)學(xué)、藥學(xué)等不同專業(yè)需求，不同教學(xué)課時(shí)，設(shè)置數(shù)字化病理實(shí)驗(yàn)課程。課堂病理實(shí)驗(yàn)教學(xué)和課外自主學(xué)習(xí)相結(jié)合，學(xué)生在該平臺(tái)上自如的獲取所需知識(shí)，對(duì)顯微形態(tài)學(xué)感興趣的學(xué)生，課余時(shí)間可向醫(yī)學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心提出申請(qǐng)，在平臺(tái)上進(jìn)行模擬仿真學(xué)習(xí)，學(xué)生根據(jù)自身興趣，選擇相應(yīng)病種的數(shù)字化虛擬切片進(jìn)行觀察學(xué)習(xí)，提高教學(xué)的靈活性，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，培養(yǎng)醫(yī)學(xué)類專業(yè)本科生實(shí)踐動(dòng)手能力和科研創(chuàng)新思維。

2.2 以提高病理學(xué)教學(xué)質(zhì)量為目標(biāo) 顯微形態(tài)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，是傳統(tǒng)病理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的拓展和延伸，它不是完全的另起爐灶，完全脫離傳統(tǒng)做法，而是對(duì)傳統(tǒng)病理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的升級(jí)。兩者最終的教學(xué)目的始終都是為了學(xué)生更好的學(xué)習(xí)病理學(xué)知識(shí)和理論精髓，并在今后的醫(yī)療實(shí)踐中更好的運(yùn)用。因此，在構(gòu)建顯微形態(tài)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)時(shí)，要始終以提高病理學(xué)教學(xué)質(zhì)量為目標(biāo)。

3 顯微形態(tài)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)建設(shè)和應(yīng)用

3.1 顯微形態(tài)數(shù)字化系統(tǒng)的組成 顯微形態(tài)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)由硬件和軟件兩部分組成。軟件主要包括數(shù)碼顯微互動(dòng)系統(tǒng)。數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)是近年發(fā)展起來的一種可應(yīng)用于多學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)的多媒體教學(xué)設(shè)備，由數(shù)碼顯微鏡系統(tǒng)、圖像處理系統(tǒng)、語音問答系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)、多媒體投影機(jī)投影系統(tǒng)等組成［3］。硬件主要包括數(shù)字化虛擬切片、高清數(shù)碼攝像機(jī)、數(shù)字化投影儀、服務(wù)器、客戶端等，課堂內(nèi)顯微形態(tài)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施步驟包括：第一步，使用高分辨率相機(jī)將標(biāo)本原素材或現(xiàn)有標(biāo)本室典型大體標(biāo)本從前面、背面、側(cè)面拍攝成高清晰圖片，當(dāng)然，也可以通過網(wǎng)絡(luò)渠道對(duì)典型的、稀缺的標(biāo)本圖片進(jìn)行補(bǔ)充；第二步，利用數(shù)字切片全自動(dòng)掃描平臺(tái)，將同一切片不同角度拍攝圖片進(jìn)行無限放大、無縫切換。鏈接相關(guān)的多學(xué)科知識(shí)，與正常組織圖片進(jìn)行對(duì)比分析［4］。顯微形態(tài)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)可通過校園局域網(wǎng)與Internet寬帶順暢連接，用戶可以在任何時(shí)間、地點(diǎn)進(jìn)行登錄，利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行學(xué)習(xí)。

3.2 顯微形態(tài)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)建設(shè) 顯微形態(tài)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)開展了顯微形態(tài)學(xué)基本實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練、數(shù)字切片大賽、科研方法訓(xùn)練、創(chuàng)新性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、大學(xué)生中醫(yī)藥創(chuàng)新論壇、數(shù)字中醫(yī)藥協(xié)同創(chuàng)新論壇等實(shí)踐技能訓(xùn)練和比賽。旨在培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的病理理論知識(shí)，創(chuàng)新開放的視野思維，優(yōu)秀的實(shí)驗(yàn)操作及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。高等教育的目的是培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力的高級(jí)專門人才，這是實(shí)施素質(zhì)教育的目的，也是當(dāng)前高等教育改革的重點(diǎn)，更是中醫(yī)院校培養(yǎng)應(yīng)用型人才的重中之重。教育部近年來也推出了一系列高校實(shí)踐教學(xué)改革舉措，要求把實(shí)踐教學(xué)的重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，特別是對(duì)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)上來［5］。

3.3 顯微形態(tài)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)在病理教學(xué)中的應(yīng)用 該平臺(tái)將病理實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源進(jìn)行整合，建立兩個(gè)終端（學(xué)生終端和教師終端）及五大核心板塊（教師授課系統(tǒng)、學(xué)生在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)、考試系統(tǒng)、互動(dòng)系統(tǒng)、形態(tài)學(xué)綜合數(shù)字切片庫），教師通過教師授課系統(tǒng)，運(yùn)用2張或多張切片同屏對(duì)照觀察的方式進(jìn)行教學(xué)，使學(xué)生更高效、精確的掌握切片內(nèi)容，提升顯微鏡病理教學(xué)效果。學(xué)生通過與校園網(wǎng)直接相連的在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)，進(jìn)行形態(tài)學(xué)學(xué)習(xí)，有任何疑問可通過互動(dòng)系統(tǒng)及時(shí)反饋，期末考試或平時(shí)測(cè)試時(shí)，學(xué)生利用平臺(tái)考試系統(tǒng)進(jìn)行獨(dú)立答題，平臺(tái)自動(dòng)批閱后將分?jǐn)?shù)和具體情況統(tǒng)計(jì)后發(fā)送到教師終端，整個(gè)考試過程將更加公正、簡(jiǎn)便。形態(tài)學(xué)綜合數(shù)字切片庫中包含不斷更新的數(shù)字化大體標(biāo)本和數(shù)字化虛擬切片，數(shù)字化大體標(biāo)本主要來源于CT對(duì)現(xiàn)成大體標(biāo)本的多角度掃描，通過計(jì)算機(jī)處理，使得標(biāo)本能以三維圖像方式多角度的展示病理學(xué)特征，讓肉眼觀的展示更為逼真、形象；經(jīng)過全自動(dòng)顯微鏡數(shù)字掃描過的虛擬切片，教師可以對(duì)切片進(jìn)行標(biāo)注、裁剪、無極變倍放大等處理，為老師上課提供更豐富、高質(zhì)量的課件素材，授課時(shí)更能吸引學(xué)生注意力。此外，依托顯微形態(tài)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)開展的數(shù)字切片大賽、創(chuàng)新性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目等技能訓(xùn)練和比賽，鍛煉了學(xué)生的基本操作技能和動(dòng)手能力，提高了學(xué)生觀察、分析和解決問題的能力。

3.4 數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)在形態(tài)學(xué)教學(xué)中的優(yōu)勢(shì) 數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)與傳統(tǒng)形態(tài)學(xué)教學(xué)模式相比，具有高效、損耗低、示教效果好、互動(dòng)指導(dǎo)性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，尤其是經(jīng)高科技圖像設(shè)備處理后，病理形態(tài)學(xué)特征被很好的展示出來，不復(fù)以往的抽象與晦澀。數(shù)字化病理實(shí)驗(yàn)平臺(tái)也是具有創(chuàng)新性節(jié)約型的教學(xué)模式，從實(shí)驗(yàn)室的利用度、有效教學(xué)時(shí)間、教學(xué)的效果上都呈現(xiàn)出喜人態(tài)勢(shì)?；?dòng)性與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比也有了很大提升，師生之間的互動(dòng)不受時(shí)間、空間的限制，通過實(shí)時(shí)互動(dòng)老師與學(xué)生可以在互動(dòng)系統(tǒng)中同步交流，將有限的課堂時(shí)間最大利用。

4 結(jié)語

當(dāng)代醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科之間以及基礎(chǔ)課與臨床課之間相互滲透不斷增強(qiáng)，聯(lián)系日益緊密，新技術(shù)層出不窮，醫(yī)學(xué)知識(shí)快速更新，信息快速膨脹，顯微形態(tài)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的構(gòu)建一定程度上彌補(bǔ)了傳統(tǒng)病理實(shí)驗(yàn)教學(xué)不足，也給當(dāng)前病理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式帶來改革與發(fā)展，也必將提高形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，提升高校病理教學(xué)水平，“一盒切片一臺(tái)鏡，一個(gè)教師轉(zhuǎn)不?！钡膫鹘y(tǒng)病理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式已經(jīng)一去不復(fù)返，顯微形態(tài)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的推行與發(fā)展也將是歷史之必然，今后也必將改變病理實(shí)驗(yàn)教學(xué)格局，形態(tài)實(shí)驗(yàn)教學(xué)即將進(jìn)入一個(gè)全新的時(shí)代。