基于口腔虛擬仿真實驗教學平臺的口腔組織病理學數字化切片應用效果及評價

鐘 旖，鄭陽玉，宋曉陵，劉來奎，張 瑋

(南京醫科大學口腔醫學院口腔基礎學系，江蘇 南京 210029)

口腔組織病理學的傳統教學模式是以鏡下觀察玻璃切片為主要教學手段，由于可供教學使用的標本減少、招生人數增加等因素，教學資源明顯短缺，尤其缺乏典型的教學切片。同時由于學生只能在課堂上觀察，課后沒有實物依托，復習起來往往比較吃力，影響學習效果。2015年起 “南京醫科大學口腔醫學虛擬仿真實驗教學平臺”建立，我們將口腔組織病理學數字化切片與該平臺相結合，方便課堂教學及課后學生自主學習。

一、數字化切片在實驗教學中的應用

(一)學生資料。

綜合應用數字化切片的2014級七年制學生(實驗組)，共計36人，其中男生12人，女生24 人。采用傳統玻璃切片實驗教學的2013級七年制學生(對照組)，共計35 人，其中男生15 人，女生20人。經方差分析(P>0.05)，兩個年級學生比例一致，二者具有可比性(見附表)。

(二)實驗課堂應用。

通過顯微數碼互動系統，將數字化切片應用于研究組學生實驗教學中，包括老師小講課和學生學習兩個部分。數字化切片由中華口腔醫學會病理專業委員會組織制作，以第七版《口腔組織病理學》為基礎，涵蓋了實驗教學的大部分內容，尤其是牙齒磨片、牙周組織的軟硬組織聯合切片、頜面部胚胎發育切片等珍貴的教學資料，極大地彌補了由于教學切片不足帶來的困擾。

(三)口腔虛擬仿真實驗教學平臺中的應用。

口腔虛擬仿真實驗教學平臺，設有基礎性虛擬仿真實驗模塊，包括口腔解剖生理學和口腔組織病理學兩門課程。在校學生可以通過南京醫科大學數字化校園及E-learning平臺，以學號登陸，不僅能自由調看所有的教學切片，還可通過鼠標操作，便捷的模擬顯微鏡下觀察過程，查看細微結構，完成對課堂所學內容的理解與復習；也可對結構特征進行個性化標注，并在平臺上提交相關問題，實現師生互動，教學相長，加深對所學內容的理解與掌握。

二、教學效果評估

(一)實驗教學比較。

口腔組織病理學的實驗課考試由兩部分組成：每位學生除了需要自主觀察兩張傳統玻璃切片，對鏡下所見進行描述與診斷外，還需從數字切片庫中隨機選擇五張切片，對其中標注的結構特征進行識別。兩個年級學生均使用相同的實習指導，無論觀察內容，還是課后繪圖作業，均按照實習指導統一要求，由同一位老師上課并批改試卷，從而客觀檢驗兩個年級的教學效果。從結果可以看出(見附表)，實驗組學生的實驗課平均成績略高于對照組，但兩者沒有統計學差異(P>0.05)。

(二)期中與期末考試成績比較。

期中考試主要考核口腔組織胚胎學部分，在學期中進行，題型為填空題；期末考試是對本學期所學全部內容進行考核，以口腔病理學部分為主，占80%左右，題型包括名詞解釋、選擇題、簡答題。經比較，實驗組學生期中和期末成績均高于對照組，且有統計學差異(P<0.05)。但是不同年級學生試卷無論是題目內容，還是試卷難度均會有差別，因此該比較僅供教學研究參考(見附表)。

附表 采用不同教學方法的各年級口腔組織病理學成績比較

三、討 論

(一)數字化切片與傳統玻璃切片的區別。

由于標本來源不足、制片困難等多種因素的影響，傳統玻璃切片數量不足、質量堪憂常常是實驗教學中的難題，尤其是牙齒磨片、牙周組織的軟硬組織聯合切片，胚胎發育切片等。而數字化切片無需大量重復制作，只需將原有典型的玻璃切片掃描下來并導入切片庫中，避免切片的損耗，尤其有利于珍貴的教學切片長久保存，提高教學資源的利用率。國內已有多所院校建立了基于數字化切片的網絡教學系統，浙江大學醫學院于2008年首先建立數字化切片庫，山東大學醫學院的“形態學實驗教學數字化平臺”等[1]。

(二)基于口腔虛擬仿真實驗教學平臺的數字化切片在教學中的應用。

隨著網絡教學的開展，教學地點也不再局限于教室，可以擴展至任何時間、任何地點。因此從教學的角度來說，數字化切片提供了很好的素材，方便教師集體備課和課件制作，可以將更多的精力投入在教學方法和內容的準備上。

醫學虛擬仿真實驗教學是依托多媒體、數據庫和網絡通信等技術，構建高度仿真的虛擬實驗環境，它打破了時空局限性，為學生提供了真正的“開放性教學環境”[2-3]。目前已有多家醫學院校通過虛擬仿真技術來實現特定的臨床教學功能，例如華西口腔的數字化3D虛擬口腔解剖實習平臺、穆格數字化虛擬口腔技能培訓系統等。2015年“南京醫科大學口腔醫學虛擬仿真實驗教學平臺”建立，該平臺涉及口腔頜面影像學、口腔內科學、口腔頜面外科學、口腔修復學、口腔種植學、口腔正畸學等多個學科，并將口腔組織病理學數字化切片庫作為基礎性虛擬仿真實驗模塊的重要組成部分。在校學生均可通過校園網絡，以獨立賬號登錄該平臺，自由調看所有的數字化切片，也可模擬實驗課程中的觀察模式，進行不同倍率的放大或縮小。全天候開放的教學系統，配以詳盡的文字解釋，讓晦澀難懂的語言文字以直觀易懂的圖片的形式展現在學生面前，方便學生課前預習和課后復習，提高教學資源利用，實現資源共享。同時依托南京醫科大學數字化校園及E-learning平臺，在線答題，進行課堂內容的回顧與復習；按照自己的學習進度，對鏡下結構特征進行個性化標注，提交相關問題，實現師生互動，也可以進行網絡自測，實現個性化的學習空間。

目前國內已有多家醫學院校將數字化切片應用于口腔組織病理學的實驗教學中，均證實數字化切片對實驗教學有一定的促進作用，是對傳統教學方法的有益補充[4-5]；而且課后借助虛擬仿真教學平臺能夠更好地鞏固所學知識。因此以數字化切片為載體，以傳統課堂教學為基礎，輔以網絡教學，這種教學模式既發揮了教師引導、啟發以及監控教學過程的主導作用，又充分體現了學生作為學習主體的積極性、主動性和創造性。

綜上所述，將數字化切片與虛擬仿真教學平臺相結合，不僅可以彌補傳統璃切片在保存和分享上的缺憾，更優化了教學過程，最大限度地激發學生的學習興趣、調動學習熱情，提高教學效果。