數字切片在形態學教學中的優勢及其應用*

◆張國榮 孟凡潔 王文奇

組織胚胎學、病理學、微生物學和寄生蟲學等都屬于醫學形態學。半個多世紀以來，形態學的實驗課教學模式一直是教師在課堂上指導，學生用顯微鏡觀察各種切片標本[1]。多年來的教學實踐，教師和學生都發現了這種教學模式的局限性。

隨著現代醫學教育信息化的發展，數字切片在醫學形態學教學領域的運用日益普及[2]。數字切片又稱虛擬切片，它是利用全自動數字切片掃描系統將玻璃切片上的所有信息全部復制下來，進行電子文檔存儲[3]。此數字切片擁有超大空間、超高分辨率。利用專業軟件可以對圖像進行不同倍率的觀察，如同在顯微鏡下實際觀察玻璃切片一樣[4]。數字切片打破了傳統的以物象為載體的表達方式，可以不受時間和空間的限制進行自主學習，極大地提高了教學效率，必將給醫學形態學教學帶來深刻變革。

1 數字切片的優勢

不受時空限制，利于自主學習 傳統切片依賴于顯微鏡進行觀察，教師授課、學生學習都必須在實驗室進行，極大地限制了學生的自主學習。數字切片替代顯微鏡進行切片教學。教師、學生可以隨時隨地用電腦觀察，使得教師備課、學生學習都不受時間和空間的限制，極大地提高了學習效率，有利于培養學生的自學能力。

永久保存，方便歸類檢索 傳統切片在制作和使用過程中容易破碎、褪色，標本消耗量大。尤其是一些珍貴標本取材不易，一旦破損，難以補充。數字切片可以永久保存，無需大量重復制作，節約資源。而且數字切片便于標記信息，進行分類保存，方便檢索，使切片的管理更加高效便捷。

質量一致，利于考試公平 傳統切片制作過程比較繁瑣，不同批次的產品難以保證質量一致，切片的個體差異不利于學生實驗考試的公平性。數字切片可以選取優質的玻璃切片進行掃描和制作，內容統一，不再受切片制作質量影響，方便教學，確保了考試的公正性和客觀性。

便于標記，提高學習效率 傳統切片在顯微鏡下觀察，遇到典型結構，定位標記比較困難，一旦移動視野就要重新再尋找典型結構，降低了學習效率，也不利于師生之間的交流。數字切片是一個電子文檔，學生在觀察切片時可以把典型結構進行標記，日后需要查閱，只需單擊屏幕上的典型結構快捷按鈕，標記位置立即重現，非常方便學生復習，提高學習效率。

2 數字切片在形態學教學中的應用

為了充分發揮數字切片的優勢，通過建立數字切片資源庫，將其存儲在校園網服務器中，以及顯微數碼互動教室的計算機中，給課堂教學、教師備課、學生自學、實驗考試等帶來全新的模式。

數字切片在課堂教學中的應用 傳統的形態學實驗教學模式是教師指導、學生在顯微鏡下觀察切片。學生通過對比圖譜尋找典型結構，教師無法引導學生如何從整張切片中定位這些結構。教師示教只能通過大屏幕進行，但距離較遠的學生觀察效果較差。利用數字切片，學生可以在電腦屏幕上近距離觀察編輯好的切片。教師通過縮略導航圖功能，指導學生對局部典型結構進行放大和縮小，方便講授和學習，使切片更加直觀易懂，增加交流功能，提高學習效率。

利用數字切片還可以組織實驗課討論。教師對重點、難點切片配上文字問題，從教師端操作，展示在每個學生的電腦屏幕上，學生進行分組討論，教師進行總結，在教學過程中充分調動了學生學習的積極性，體現學生的主體地位。

數字切片在教師備課中的應用 傳統教學教師備課要花費大量時間和精力搜集圖片和制作課件[5]，而且圖片僅能靜態地顯示某一局部，不能體現與整體的關系。數字切片資源庫為教師提供了大量的教學素材，節約了搜集資料的時間。而且這些資源是動態的，可以像衛星地圖一樣先顯示全貌，再逐步放大[6]，使學生能夠更好地體會局部和整體的關系，便于理解教學內容。利用數字切片，教師的課件形式也不拘泥于PowerPoint格式，可以直接用數字切片瀏覽軟件在課堂上向學生展示切片，而且可以對數字切片進行編輯、標注和旁白，方便教學，課件制作質量顯著提高。

數字切片在學生自學中的應用 傳統教學模式限制了學生學習的時間和空間。利用數字切片，建立大量的數字切片庫，配合教學內容，教師把資源共享到校園網上，學生可以隨時隨地利用電腦對知識進行預習和復習，有利于發揮學生學習的自主性和培養自學能力。對于疑難疑問，學生可以在網上留言，教師利用課余時間進行解答，形成一個方便師生交流學習的第二課堂。

數字切片在實驗考試中的應用 傳統的形態學實驗考試方式要么在顯微鏡下觀察切片，要么教師利用大屏幕將選好的靜態圖片展示出來讓學生辨認。但前者容易受到切片制作質量影響，切片的個體差異導致學生答題的難易程度不一致；后者則由于靜態圖片視野局限，顯示的結構孤立，不能體現局部和整體的關系，導致理解困難。利用數字切片與顯微數碼互動系統結合，可以設計出新穎活潑的題型[7]。學生在互動系統的學生機獨立答題，教師在教師端監測所有學生的答題過程，答題結束后學生將答案以共享文件夾的方式發送到教師機中。這樣既保證了考試的公正嚴謹，又能夠讓學生自己操作，對知識的考查更加全面豐富，同時也檢測了學生的動手能力，使實驗考核更具有科學性[8]。

3 數字切片的發展前景

數字切片給傳統的形態學教學帶來了全新的模式，必將全面提升我國基礎醫學形態學實驗教學和科學研究的質量[9-10]。除了目前的應用方式以外，數字切片還為“翻轉課堂”提供了可行的條件基礎。由于數字切片使閱片不受時間空間限制，教師可以將與課程相關的切片和問題布置給學生，引導學生在課前完成學習，在課上由學生講解、回答問題并進行討論總結。數字切片存儲使用方便，有利于學科之間資源的整合，尤其適用于“分系統模塊教學”的模式，可以把組織胚胎學、病理學等學科有機結合起來，對知識進行無縫銜接。數字切片的使用對網絡教學和遠程教學也具有重要意義。此外，數字切片也為臨床診斷、病理遠程會診、科學研究等提供了有效工具和交流平臺[11]。

[1]馬保華,張慶莉,康敏,等.基礎醫學形態學實驗室數字化教學切片的應用與研究[J].實驗室研究與探索,2011,30(10):120-122.

[2]秦雯,潘洪波,馬韻.數字切片在病理學實踐教學中的應用初探[J].基礎醫學教育,2014,16(6):476-478.

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

[4]李冬梅,姚根有,王玲玲,等.網絡化數字互動實驗室的構建與應用[J].現代教育技術,2009(19):318-319.

[5]帥萍,李保林,肖海,等.數字切片聯合數碼互動系統在病理學實驗教學中的應用[J].贛南醫學院學報,2012,32(5):734-735.

[6]葉翠芳,李和,楊世明.數字切片在形態學實驗教學中的應用[J].山西醫科大學學報:基礎醫學教育版,2008,10(4):497-499.

[7]崔潔,胡小冬,管俊昌,等.數字化實驗教學系統在形態實驗中心的建設與應用[J].中華全科醫學,2013,11(11):1804-1805.

[8]陳英華,董為人,俞新華,等.基于網絡的數字組織切片在組織學實驗教學中的應用[J].中國組織化學與細胞化學雜志,2009,18(4):454-458.

[9]何平.建立開放式實驗教學大平臺的實踐與探索[J].實驗室研究與探索,2008(3):78-80．

[10]王進京,孫保存,趙秀蘭,等.數字切片庫結合網絡在病理學實驗教學中的應用[J].基礎醫學教育,2012,14(12):935-937.

[11]莊寶祥,王岱君,張圣明,等.數字切片在組織胚胎學實驗教學中的應用[J].中國組織化學與細胞化學雜志,2010,19(4):405-407.