數字化切片及KoPa WiFi EDU顯微數碼互動系統在病理學實驗教學中的應用

張翠薇 ，阮思蓓 ，謝 茂 ，楊志惠 *

（1.西南醫科大學附屬醫院，四川 瀘州 646000；2.西南醫科大學基礎醫學院，四川 瀘州 646000）

隨著互聯網技術、電腦及智能手機的普及，教育的新時代及信息化已然降臨[1]，如今高校教學平臺不僅是教學工作的主要陣地，更是數字化技術和現代教學資源的載體。病理學科的發展也進入了數字病理時代[2]，如何利用日益發展的數字化技術和網絡教學平臺提高病理學實驗教學效果，是該領域的一項新課題。病理學是一門以圖像分析為主的學科，病理實驗課不僅是理論課的補充，更是幫助學生理論聯系實際的關鍵。為豐富教學資源，改善教學條件，我校引進全自動數字切片掃描系統，并將原有Motic數碼顯微互動系統更新為KoPa WiFi EDU顯微數碼互動系統。經過1年教學實踐以及對線上、線下教學模式的探索，教學效果良好。特別是在新冠肺炎疫情期間，基于數字化、網絡教學平臺建設，使線上病理學實驗教學得以順利實施。

1 數字化切片的引入是病理學實驗教學的革新

病理學實驗課的核心內容之一是通過顯微鏡觀察病理切片，掌握病變特點。傳統的病理切片在教學過程中存在諸多不足：（1）有嚴格的時間和空間限制：傳統的玻璃病理切片只限于在顯微鏡下觀察，離開了實驗室和顯微鏡，就無法進行切片觀察，極大抑制了學生的學習主動性和積極性。在新冠肺炎疫情期間，病理學實驗教學會因此陷入停頓狀態。

（2）切片質量參差不齊：常規制作的玻璃切片在長期保存過程中會存在褪色、泛黃等現象，不能滿足病理學實驗教學需要。

（3）病理切片耗損大，在制作和管理上浪費教學資源：學生在觀察切片的時候，常因操作不當或粗心造成切片損毀，教師在切片制作和管理上會投入大量時間。

（4）部分教學切片稀缺，補充困難：隨著醫療技術水平提高，白喉等一些病例已極罕見，風濕性心肌炎等部分病例由于病變部位特殊而不易得到病變組織，大葉性肺炎等雖為常見疾病，但無須通過手術切除即可治愈，導致病理組織標本來源少，無法滿足制作教學切片的需求。隨著病理切片耗損和學生人數增加，部分切片僅支持多個學生交替觀察學習，大大降低了學生的學習興趣。

（5）學生在顯微鏡下觀察存在“盲人摸象”的現象，缺乏對病變的整體判斷和認識[3]。傳統玻璃病理切片成為病理學實驗教學發展的瓶頸，也是改革的關鍵。

數字化切片具有可以復制、保存、共享、多人同步使用等優勢，打破了傳統玻璃切片對學習時間和空間的限制[4]，解決了其難以長期保存的問題，改變了切片易損耗、來源少的現狀，且數字化切片使圖像觀察更清晰便利，提高了教學的準確性[5]，從根本上彌補了傳統病理切片的不足，更為建立和豐富病理學切片數據庫提供了有力保障。此外，學生還可在智能手機或電腦終端模擬顯微鏡觀察模式，任意選擇觀察位置后進行放大或縮小，有利于其從整體到局部、從組織結構到細胞形態進行觀察，提高學生的自學能力和學習效率。總之，數字化切片的引入既豐富了病理學實驗教學資源，也是對教學模式的革新。而豐富、多元的數字化教學資源，是網絡教學平臺建設的前提和基礎，也是提升教學質量、拓展教學時空的有效手段[6]。

2 KoPa WiFi EDU顯微數碼互動系統是Motic數碼顯微互動系統的升級和功能拓展

高校教學環境中的硬件建設決定了高校教學現代化程度，優質的硬件配備為當代高校數字化、網絡化教學提供了基本條件[7]。KoPa WiFi EDU顯微數碼互動系統是繼Motic數碼顯微互動系統之后在病理學數字化教學方面的一個跨越式發展。該系統不僅在硬件上進行了更新，更結合了最新的互聯網5G技術，顯著提升了病理學實驗教學條件：（1）將電腦顯示屏升級為iPad或安卓手機等先進的移動設備。現代學生的日常生活已經離不開智能手機，對比電腦臺式機，學生通過手機上網處理文件更加方便。（2）將數據有線連接更新為利用互聯網5G移動數據或WiFi信號進行輸入和輸出。如今是移動互聯網時代，擺脫有線的束縛有利于為學生學習提供更便利、全新的觀察方式。（3）學習不受時間、空間限制。該系統是一個比較成熟的手機軟件，學生可以隨時隨地登錄教學平臺，實現無時間、空間限制的在線學習，這更符合現代學生對信息資源的學習需求，通過快速、敏捷、生動的數字化過程獲得相關信息和知識。（4）將傳統顯微鏡升級為WiFi顯微鏡。每臺顯微鏡都是一臺移動終端設備，掃描對應的二維碼可以完成軟件的下載、安裝、圖像獲取或信息傳輸。（5）保留了Motic數碼顯微互動系統的基本教學功能，如教師和學生屏幕轉播、語音教學、學生發言、圖像采集、屏幕監控、作業提交和文件共享等。病理學實驗教學在將傳統顯微鏡升級為WiFi顯微鏡的基礎上，以KoPa WiFi EDU應用程序作為媒介，基于iPad或安卓手機等先進的移動設備，通過5G移動數據或WiFi信號進行輸入和輸出，使教學過程更為快捷、便利、直觀和生動。

3 數字化切片聯合KoPa WiFi EDU顯微數碼互動系統作為一個全新的教學平臺，支撐病理學實驗課的線上、線下教學

數字化切片聯合KoPa WiFi EDU顯微數碼互動系統應用于病理學實驗教學，既保留了Motic數碼顯微互動系統的基本教學功能，滿足線下教學所需，又拓展了移動數據和文件共享等功能，真正發揮網絡技術的開放性、共享性，打破了傳統課堂教學的時空限制，將線上與線下教學相結合，給病理學實驗教學帶來深刻變革，主要體現在以下幾個方面。

（1）登錄系統。學生在填寫個人基本信息后方可登錄KoPa WiFi EDU應用程序進入相應課程。教師可在學生列表內實時查看到課情況，了解學生的學習積極性，對未到課學生課后進行單獨交流和輔導，并將學生到課率作為教學信息反饋，及時調整教學方法。

（2）學習系統。包括課前、課中和課后3個模塊。課前，教師將教學大綱、課件、預習思考題、臨床病例討論資料、數字化切片等上傳KoPa WiFi EDU應用程序，學生在手機端導出文件，完成課前自主學習。課中，基于KoPa WiFi EDU顯微數碼互動系統的基本教學功能，教師可以通過屏幕轉播、語音教學等開展線下教學，梳理課前安排的任務和問題，鞏固重點、難點，引導學生交流討論，還能實時屏幕監控，了解學生的操作情況，了解學生知識掌握情況。病理學作為一門以圖像分析為主的學科，病理切片觀察不可或缺，但疫情期間線上教學給高校師生帶來了挑戰。教師利用KoPa WiFi EDU應用程序的移動數據功能，可與學生同步觀察數字化切片，講解病變特點，利用編輯圖片功能標記病變部位，測量病變范圍，能順利完成線上教學。課后，教師通過文件共享功能上傳復習思考題，布置課后作業，學生通過自主復習和作業完成知識鞏固，及時、高效獲得知識和技能[8]。數字化切片聯合KoPa WiFi EDU顯微數碼互動系統使線上教學和線下教學相結合，有效利用課堂時間，提高學生的學習效率和積極性。在疫情期間，將KoPa WiFi EDU應用程序作為師生交流學習的網絡平臺，充分利用信息化、數字化教學資源，可有效解決學時不夠、師生交流少等問題，符合當前教學改革的主流方向，也符合現代教育信息化和網絡化的要求。

（3）答疑系統。若學生對某些知識點有疑問，可通過KoPa WiFi EDU顯微數碼互動系統“電子舉手”“學生交流”等模塊提問，或通過線上平臺留言，教師收到問題后進行“一對一”答疑講解，也可以將該生的問題展示在所有學生端的界面上集中解答，受眾面更廣，學習效率更高。

（4）考評系統。學生成績考核是檢驗教學質量、反映學生能力的重要手段。一方面，教師可將提交的繪圖作業（線下）或電子作業（線上）作為學生的平時考核成績，再結合期末終結性評價成績按比例計算最終成績，使考核結果更客觀公正；另一方面，教師在答疑和評閱過程中能及時發現問題并予以指導糾正，從而獲得教學反饋，了解學生知識點掌握情況，及時調整教學計劃。特別是在疫情期間，師生之間無法面對面交流，KoPa WiFi EDU應用程序作為師生溝通交流的紐帶，成為終結性評價與形成性評價的重要線上教學平臺。

4 結語

病理學實驗課是基礎醫學實驗課程中的重要組成部分，除病理學以外，細胞生物學、組織胚胎學、微生物學、寄生蟲學等同樣是以形態觀察為主的課程，這些課程的實驗教學也需要借助顯微鏡來觀察病原體及正常、異常組織細胞的微細結構，從而進一步加深對理論知識的理解。因此，數字化切片聯合KoPa WiFi EDU顯微數碼互動系統不僅為病理學實驗教學改革注入了新的活力，更為基礎醫學實驗教學提供了更專業、更強大的平臺。基于該平臺，基礎醫學實驗教學均可將線上與線下教學相結合、虛擬與現實相結合、傳統教學與現代數字技術相結合、終結性評價與形成性評價相結合，運用豐富的網絡信息化、數字化資源，實現“Anyone、Anytime、Anywhere、Anything”的“4A”教學模式，為學生和教師提供自主學習和交流的空間和途徑。