田鶴 包翠芬 王雅光 王濤 劉霞

組織學(xué)是研究正常機(jī)體微細(xì)結(jié)構(gòu)及相關(guān)功能的科學(xué)，是醫(yī)學(xué)生最早接觸的形態(tài)學(xué)課程，該門課程內(nèi)容繁多，抽象難懂，一直是醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)的難點(diǎn)[1]。組織學(xué)教學(xué)包括理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩個(gè)部分，實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)時(shí)通常與理論學(xué)時(shí)相同，是理論教學(xué)的有力補(bǔ)充，實(shí)驗(yàn)課教學(xué)效果直接影響該門課程的授課質(zhì)量[2]。傳統(tǒng)的組織學(xué)實(shí)驗(yàn)課通過教師講解，學(xué)生自行觀察玻片標(biāo)本，教師隨時(shí)示教來完成教學(xué)。教學(xué)形式單一，標(biāo)本觀察效果不理想，學(xué)生成績(jī)不高，無法滿足現(xiàn)代化教育的需求，急需改革[3]。在數(shù)字化和信息化浪潮的沖擊下，為提高教學(xué)質(zhì)量，顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)資源共享系統(tǒng)以及數(shù)字切片系統(tǒng)先后應(yīng)用于組織學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)[4]。近年來，數(shù)字切片的出現(xiàn)為形態(tài)學(xué)教學(xué)改革開辟了一條新的道路，提高了教學(xué)效率，改善了教學(xué)質(zhì)量[5]。我校順應(yīng)醫(yī)學(xué)教育發(fā)展趨勢(shì)，建立了形態(tài)學(xué)數(shù)字切片庫(kù)，以此為基礎(chǔ)，全面改革組織學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式和考核方式，收效顯著，本文對(duì)此改革做一簡(jiǎn)要總結(jié)。

1 數(shù)字切片特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)

數(shù)字切片通過計(jì)算機(jī)控制顯微鏡移動(dòng)，對(duì)玻片標(biāo)本快速聚焦掃描獲得顯微圖像，將上萬個(gè)顯微圖像無縫拼接，從而獲得高分辨率、多視野的全景數(shù)字圖像[6]。將結(jié)構(gòu)典型、色彩鮮明的玻片標(biāo)本轉(zhuǎn)換成數(shù)字切片，按章節(jié)建庫(kù)儲(chǔ)存，即為數(shù)字切片庫(kù)。與傳統(tǒng)的玻片標(biāo)本相比，數(shù)字切片具有如下的特點(diǎn)。

1.1 數(shù)字切片易保存

玻片標(biāo)本易碎，不易保存，常需反復(fù)購(gòu)買，成本較高，且長(zhǎng)時(shí)間存放的玻片標(biāo)本由于褪色等原因會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)不清。數(shù)字切片存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)，只要不刪除文件即可長(zhǎng)期儲(chǔ)存。而且，數(shù)字切片具有玻片標(biāo)本的所有信息，色彩逼真，圖像清晰。因不存在破碎和褪色的問題，既節(jié)約教學(xué)消耗又方便管理[7]。

1.2 數(shù)字切片易觀察

數(shù)字切片的觀察不依賴于顯微鏡，而是通過計(jì)算機(jī)應(yīng)用圖像瀏覽軟件進(jìn)行觀察，用鼠標(biāo)點(diǎn)擊即可任意放大或縮小圖片，可選擇切片任意位置觀察，也可模擬不同倍數(shù)的顯微鏡放大模式觀察，不會(huì)存在圖像信息丟失現(xiàn)象。相較于傳統(tǒng)的顯微鏡觀察，此方式觀察到的器官結(jié)構(gòu)更清晰、更全面、更直觀。而且數(shù)字切片可進(jìn)行任意編輯和標(biāo)注，對(duì)典型的細(xì)胞和組織進(jìn)行標(biāo)注，可有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，也方便教學(xué)的運(yùn)行[8]。

1.3 數(shù)字切片的學(xué)習(xí)不受時(shí)空限制

圖像瀏覽軟件不僅可安裝于實(shí)驗(yàn)室電腦，也可安裝于學(xué)生自己的電腦，通過校園局域網(wǎng)，學(xué)生可在任意時(shí)間、任意地點(diǎn)觀察切片，擺脫了以往只能在實(shí)驗(yàn)室上課時(shí)間觀察切片的局限性[9]。學(xué)生的學(xué)習(xí)不再受時(shí)間和空間的限制，可根據(jù)自己時(shí)間靈活安排預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)，使學(xué)習(xí)更加自主便利。教師也可以根據(jù)數(shù)字切片提出若干問題，啟發(fā)學(xué)生思考，學(xué)生回答問題的質(zhì)量以及登錄觀察數(shù)字切片的次數(shù)等都可以計(jì)入平時(shí)成績(jī)的考核，學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和主動(dòng)性會(huì)隨之逐步提高。

1.4 數(shù)字切片資源豐富

數(shù)字切片庫(kù)也為教師的教學(xué)提供了豐富的備課素材，節(jié)約了教師收集圖像資料的時(shí)間，不斷更新的數(shù)字切片庫(kù)豐富了教學(xué)內(nèi)容，提高了教師的備課效率[10]。此外, 教師可以利用圖像編輯軟件對(duì)數(shù)字切片進(jìn)行編輯和剪裁,制作高質(zhì)量的課件，也可利用數(shù)字切片制作微課，開展靈活多樣的教學(xué)形式，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[11]。

1.5 數(shù)字切片促進(jìn)考試改革

以數(shù)字切片為基礎(chǔ)，建立數(shù)字切片考試系統(tǒng)，不僅試題更加靈活多變，而且考試不受玻片標(biāo)本質(zhì)量的影響，有效的增進(jìn)了考試的客觀性和公正性[12]。同時(shí)，數(shù)字切片也解決了考試過程中玻片破損與丟失等難以控制的問題，節(jié)約了人力和物力。

2 數(shù)字切片在我校的應(yīng)用

2.1 數(shù)字切片在組織學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中的應(yīng)用

2.1.1 數(shù)字切片庫(kù)的建立 通過購(gòu)買和自己掃描玻片標(biāo)本的方式建立了涵蓋組織學(xué)各章節(jié)的數(shù)字切片庫(kù)，全體教師分工合作，對(duì)每一張數(shù)字切片進(jìn)行了篩選和標(biāo)注、分門別類，按章節(jié)建立了完整清晰的數(shù)字切片庫(kù)，為教學(xué)提供了保障。

2.1.2 基于數(shù)字切片的教學(xué)方式改革 利用顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)及數(shù)字切片庫(kù)，我們對(duì)組織學(xué)實(shí)驗(yàn)課授課進(jìn)行了全面的改革。教研室根據(jù)數(shù)字切片內(nèi)容重新編寫了教學(xué)大綱，改革了授課方式。新的授課模式以學(xué)生為中心，將全班分為幾個(gè)小組，采用PBL教學(xué)模式。教師首先簡(jiǎn)要講解本次課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，學(xué)生根據(jù)大綱要求自行觀察數(shù)字切片，觀察時(shí)間為2小時(shí)，在觀察切片過程中如果遇到問題，可通過數(shù)碼顯微互動(dòng)系統(tǒng)與教師溝通探討。學(xué)生自行觀察切片結(jié)束后，每組選派代表講解某個(gè)器官的組織結(jié)構(gòu)，組內(nèi)同學(xué)可隨時(shí)補(bǔ)充，其他小組同學(xué)可以提問。學(xué)生講解完畢后，教師做一總結(jié)，針對(duì)共性問題進(jìn)行示教，對(duì)典型的結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)調(diào)，加深學(xué)生的印象。

2.2 數(shù)字切片在組織學(xué)實(shí)驗(yàn)考試中的應(yīng)用

我校以往的組織學(xué)實(shí)驗(yàn)考試以學(xué)生通過顯微鏡觀察玻片標(biāo)本、答出組織結(jié)構(gòu)的方式進(jìn)行，由于標(biāo)本質(zhì)量的差異導(dǎo)致試題難易程度不一，而且在多輪考試之后，試題容易泄露，影響考試的公平和公正，部分學(xué)生成績(jī)不理想。這種傳統(tǒng)的考核方式試題較少、題型呆板、內(nèi)容片面、無法全面考核，不能有效的考察學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。數(shù)字切片可避免上述情況的發(fā)生。數(shù)字切片可以任意裁剪、編輯和標(biāo)注，我們教研室以數(shù)字切片為基礎(chǔ)建立了試題庫(kù)，試題庫(kù)題型多樣、靈活多變，且題目數(shù)量較多，能夠全面考核學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度。同時(shí)，借助計(jì)算機(jī)技術(shù)和顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)，我們建設(shè)了數(shù)字切片考試系統(tǒng)，學(xué)生考試時(shí)隨機(jī)抽取一套試題，自己在電腦上答題，答題結(jié)束后將答案通過共享文件夾傳輸?shù)浇處煓C(jī)。此種考試形式不僅避免了試題難度不同的問題，也保證了考試的客觀公正，真實(shí)檢測(cè)學(xué)生掌握知識(shí)的程度。該考試模式也減輕了發(fā)放切片、準(zhǔn)備切片和監(jiān)考的繁重工作，減輕了教師的負(fù)擔(dān)。

3 數(shù)字切片應(yīng)用過程中存在的問題

3.1 數(shù)字切片系統(tǒng)尚需完善

目前，我校的數(shù)字切片庫(kù)能夠滿足教學(xué)的基本需要，但是部分?jǐn)?shù)字切片的質(zhì)量不高，數(shù)字切片的種類也不全面，一些特殊染色的切片需要添加。在我們的數(shù)字切片庫(kù)中還有一些切片沒有準(zhǔn)確和詳細(xì)的標(biāo)注及闡述，需要教師和實(shí)驗(yàn)人員詳細(xì)篩選分析后進(jìn)行標(biāo)注，確保每一張數(shù)字切片都有準(zhǔn)確清楚的標(biāo)注，如取材、染色、典型結(jié)構(gòu)等。此外，數(shù)字切片考試系統(tǒng)需進(jìn)一步完善，試題的深度和廣度也需進(jìn)一步提高。

3.2 數(shù)字切片教學(xué)系統(tǒng)相關(guān)軟件的功能需要進(jìn)一步優(yōu)化和開發(fā)

由于數(shù)字切片系統(tǒng)是信息化教學(xué)，編輯軟件、瀏覽軟件等的使用依賴于計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)，一些教師和學(xué)生對(duì)軟件的使用還不夠熟練，不會(huì)編輯圖像文件，且數(shù)字切片教學(xué)系統(tǒng)與我校的互動(dòng)操作系統(tǒng)有不兼容的現(xiàn)象，數(shù)字切片教學(xué)系統(tǒng)的功能還沒有得到最大限度的開發(fā)利用。今后，通過計(jì)算機(jī)專業(yè)技術(shù)人員的調(diào)試改裝，數(shù)字切片的運(yùn)行速度、兼容性等問題會(huì)得到解決。同時(shí)，通過外出參加培訓(xùn)班和邀請(qǐng)專業(yè)人員來我校進(jìn)行培訓(xùn)，教師和實(shí)驗(yàn)人員應(yīng)用數(shù)字切片系統(tǒng)的能力也會(huì)逐步提高。

3.3 與數(shù)字切片配套的教學(xué)資料需要進(jìn)一步完善

隨著數(shù)字切片教學(xué)系統(tǒng)的使用，原有的實(shí)驗(yàn)教材和講義已經(jīng)不能適應(yīng)教學(xué)的需要，編寫一本適應(yīng)數(shù)字切片和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的實(shí)驗(yàn)教材迫在眉睫，這項(xiàng)工作非常繁重，需要全體教師的集體努力。在教材編寫過程中，教師應(yīng)該整合重組形態(tài)學(xué)相關(guān)學(xué)科的相關(guān)內(nèi)容，設(shè)計(jì)一些PBL案例和綜合性的實(shí)驗(yàn)，滿足醫(yī)學(xué)教育多學(xué)科交叉教學(xué)改革的需求。

3.4 數(shù)字切片的使用削弱了學(xué)生使用顯微鏡的技能

數(shù)字切片的應(yīng)用取消了顯微鏡的操作，學(xué)生不會(huì)使用顯微鏡，再遇到玻片標(biāo)本時(shí)不會(huì)使用顯微鏡進(jìn)行觀察。部分學(xué)生在讀研進(jìn)行科研工作時(shí)需要重新學(xué)習(xí)顯微鏡的使用技能。今后，可在教學(xué)中給學(xué)生一定的機(jī)會(huì)應(yīng)用顯微鏡觀察傳統(tǒng)的玻片。

綜上，數(shù)字切片教學(xué)系統(tǒng)作為一種新的教學(xué)模式，給形態(tài)學(xué)教學(xué)帶來了深刻的變革。雖然在使用過程中存在著一些問題，但是與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式對(duì)比，優(yōu)勢(shì)明顯，學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和主動(dòng)性明顯加強(qiáng)，教學(xué)效率提高明顯，也促進(jìn)了教學(xué)質(zhì)量的提升。隨著系統(tǒng)和軟件的不斷完善，數(shù)字切片教學(xué)系統(tǒng)必將成為形態(tài)學(xué)教學(xué)不可缺少的工具，應(yīng)用前景廣闊。