數(shù)字切片在組織學(xué)實驗教學(xué)中的運用及體會

吳民華　葉曉霞　張標(biāo)　衣艷梅

【摘要】探討數(shù)字切片在組織學(xué)實驗教學(xué)中的運用效果，并展望該技術(shù)的應(yīng)用前景。本研究把數(shù)字切片引入組織學(xué)實驗教學(xué)，通過學(xué)生問卷調(diào)查及實驗成績分析等，探討數(shù)字切片在組織學(xué)實驗教學(xué)中的作用。結(jié)果表明數(shù)字切片運用能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和實驗成績，值得推廣使用。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字切片? 組織學(xué)? 實驗教學(xué)

【中圖分類號】G42 ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2020）05-0173-02

組織學(xué)是一門重要的醫(yī)學(xué)主干課程，也是學(xué)習(xí)生理學(xué)、病理學(xué)等學(xué)科的重要基礎(chǔ)。實驗教學(xué)在組織學(xué)中起重要的作用。傳統(tǒng)的組織學(xué)實驗教學(xué)中，主要以學(xué)生在顯微鏡下尋找、觀察切片為主要內(nèi)容。其主要弊端是[1-2]：（1）學(xué)生必須在實驗室顯微鏡下觀察切片，學(xué)習(xí)的時間和空間受到很大的限制。（2）教師不易引導(dǎo)學(xué)生從整張切片中定位尋找組織結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致學(xué)習(xí)效率低下。（3）組織切片易褪色、破碎，因此要不定期更換或補充。特別是在高校近些年來持續(xù)擴(kuò)招的情況下，不少醫(yī)學(xué)院校自己制片滿足不了數(shù)學(xué)需要，需花不少資金向生物公司購買，且切片質(zhì)量難以保證。（4）單純用顯微鏡對學(xué)生與老師的交流限制較多，學(xué)生看到典型結(jié)構(gòu)也難以和教師及同學(xué)分享。

數(shù)字切片也稱虛擬切片，是隨著高分辨掃描數(shù)碼顯微鏡的發(fā)明而產(chǎn)生的。這種顯微鏡可運用數(shù)字技術(shù)對切片進(jìn)行整體掃描，并對圖片信息進(jìn)行存儲加工。觀察時使用相關(guān)的軟件，可在任何一臺計算機(jī)上對切片進(jìn)行自由縮放觀察，并可對結(jié)構(gòu)進(jìn)行標(biāo)記、截圖等操作，既降低了教學(xué)消耗， 又提高了教學(xué)資源的利用率， 提高資源共享程度[3]。數(shù)字切片在國外組織學(xué)教學(xué)中首先運用，并且有部分國外院校使用純數(shù)字切片進(jìn)行數(shù)學(xué)。近幾年來，國內(nèi)高校也開始在組織學(xué)實驗教學(xué)中使用教學(xué)切片。我校組胚形態(tài)學(xué)實驗室?guī)啄昵皬纳綎|易創(chuàng)公司購買了一套數(shù)字切片掃描系統(tǒng)，據(jù)此建立了組織學(xué)數(shù)字切片庫，在組織學(xué)實驗教學(xué)中進(jìn)行了運用。我們通過向?qū)W生發(fā)放調(diào)查問卷、實驗考核等手段對其使用效果進(jìn)行了評估，現(xiàn)將我們的經(jīng)驗和體會總結(jié)如下。

1.數(shù)字切片使用情況

我們從2017年上半年開始在組織學(xué)實驗教學(xué)中廣泛運用數(shù)字切片，使用對象主要是2017級（己上完本課程）及2018級（目前正在上本課程）臨床醫(yī)學(xué)、醫(yī)學(xué)麻醉、醫(yī)學(xué)影像專業(yè)本科生，共約2200人。我們采用的是混合式教學(xué)法，即學(xué)生既觀察光學(xué)顯微鏡，又可使用電腦進(jìn)行數(shù)字切片觀察。從實驗課氛圍看，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性明顯提高。如血涂片，學(xué)生的組織切片中很難看到典型的嗜堿性粒細(xì)胞，而血涂片的數(shù)字切片是老師精心挑選的切片，有典型的嗜堿性粒細(xì)胞和其它白細(xì)胞，絕大部分同學(xué)可從中找到這些細(xì)胞，提高了學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)效果。而且我們的實驗室安裝了實驗室電腦互動管理系統(tǒng)，可對學(xué)生的電腦進(jìn)行監(jiān)控。找出典型結(jié)構(gòu)的同學(xué)，可對其電腦屏幕向全班展示，并對結(jié)構(gòu)進(jìn)行講解，這也增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和主動性。同時，學(xué)生間、師生間的互動大為增強(qiáng)。

2.學(xué)生問卷調(diào)查

對2017級786名學(xué)生的有效問卷調(diào)查結(jié)果顯示：92.1%的學(xué)生表示數(shù)字切片對提高組織學(xué)學(xué)習(xí)興趣的幫助非常大/比較大，只有2位（0.25%）學(xué)生表示幫助較差/非常差;76.6%的學(xué)生表示數(shù)字切片在課程中應(yīng)用的必要性很大。此外，44.8%的同學(xué)表示希望上課時自己有機(jī)會利用數(shù)字切片進(jìn)行示教。

3.期末實驗考核

主要采用光鏡下觀察辨認(rèn)器官結(jié)構(gòu)的方式進(jìn)行實驗考核。我們隨機(jī)抽取了2017級學(xué)生（數(shù)字切片+顯微鏡切片觀察混合式教學(xué)方式）和2016級（傳統(tǒng)單純顯微鏡觀察教學(xué)方式）臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)各10個班的實驗成績（兩個年級采用同一標(biāo)本庫切片進(jìn)行實驗考試），發(fā)現(xiàn)2017級學(xué)生實驗考試平均分高于2016級學(xué)生（78.1±2.7 vs 74.0±1.9，? P<0.05），差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

結(jié)合上課效果、調(diào)查結(jié)果和實驗考核結(jié)果，我們認(rèn)為數(shù)字切片對學(xué)生的學(xué)習(xí)促進(jìn)作用非常明顯。

隨著計算機(jī)性能的加強(qiáng)和數(shù)字切片掃描儀器成本的降低，美國等西方一些國家不少醫(yī)學(xué)院校組織學(xué)授課中逐漸普及了數(shù)字切片[4]，部分院校完全放棄了光學(xué)顯微鏡觀察，采用純數(shù)字切片進(jìn)行教學(xué)。除了組織學(xué)、病理學(xué)等傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)形態(tài)課程外，生物學(xué)、植物學(xué)、細(xì)胞學(xué)課程教學(xué)中也逐漸使用數(shù)字切片[5-6]。我們的經(jīng)驗表明，組織學(xué)實驗教學(xué)中引入數(shù)字切片，能提高學(xué)生學(xué)習(xí)自主性，加強(qiáng)師生互動及學(xué)生間互動，提高課堂效率，值得進(jìn)一步推廣使用。至于采用純數(shù)字切片進(jìn)行組織學(xué)實驗教學(xué)，國內(nèi)的報道甚少，我校的組織學(xué)教學(xué)改革將采用逐步推進(jìn)的方法，下一步將試點進(jìn)行純數(shù)字切片教學(xué)，并對其整體教學(xué)效果進(jìn)行詳細(xì)評估。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介：

吳民華（1981-），男，漢族，廣東湛江人，醫(yī)學(xué)博士，廣東醫(yī)科大學(xué)組織學(xué)與胚胎學(xué)教研室講師，研究方向：組織胚胎學(xué)。