張國(guó)榮，孟凡潔，王文奇

長(zhǎng)春中醫(yī)藥大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院解剖組胚教研室， 長(zhǎng)春 130117

數(shù)字切片在組織胚胎學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用初探

張國(guó)榮，孟凡潔，王文奇

長(zhǎng)春中醫(yī)藥大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院解剖組胚教研室， 長(zhǎng)春 130117

組織胚胎學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)依賴(lài)于顯微鏡和玻璃切片，存在很多局限性。數(shù)字切片的問(wèn)世給形態(tài)學(xué)教學(xué)帶來(lái)了全新模式，推動(dòng)了教學(xué)改革。該文主要介紹了數(shù)字切片在組織胚胎學(xué)教學(xué)中的具體應(yīng)用及效果。

數(shù)字切片；組織胚胎學(xué)教學(xué)；應(yīng)用

組織胚胎學(xué)屬于醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)，其實(shí)驗(yàn)課教學(xué)模式一直是教師在課堂上指導(dǎo)，學(xué)生用顯微鏡觀察切片標(biāo)本[1]。這種教學(xué)模式存在很多局限性。隨著醫(yī)學(xué)教育信息化的發(fā)展，數(shù)字切片在醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)教學(xué)領(lǐng)域的運(yùn)用日益增多[2]。數(shù)字切片又稱(chēng)虛擬切片，它是利用全自動(dòng)數(shù)字切片掃描系統(tǒng)將傳統(tǒng)玻璃切片進(jìn)行高精度、無(wú)縫拼接掃描，生成全視野的數(shù)字切片[3]。此數(shù)字切片擁有玻璃切片的所有信息，可以在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行不同倍率觀察，如同在顯微鏡下觀察玻璃切片一樣[4]。數(shù)字切片打破了傳統(tǒng)的依賴(lài)顯微鏡的教學(xué)方式，使學(xué)習(xí)不受時(shí)間和空間限制，極大地提高了教學(xué)效率，必將給醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)教學(xué)帶來(lái)深刻變革。

為進(jìn)一步培養(yǎng)創(chuàng)新型醫(yī)學(xué)人才，長(zhǎng)春中醫(yī)藥大學(xué)不斷加大對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的投入，購(gòu)置了數(shù)字切片掃描系統(tǒng)，但數(shù)字切片庫(kù)的建立需要耗費(fèi)大量的時(shí)間和人力，是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程。研究組目前僅在小范圍內(nèi)對(duì)數(shù)字切片應(yīng)用于組織胚胎學(xué)教學(xué)進(jìn)行了初步探索。

1 數(shù)字切片庫(kù)的建立

首先，挑選制作精良、染色適度、結(jié)構(gòu)典型的玻璃切片，并按照教學(xué)章節(jié)對(duì)這些切片進(jìn)行編號(hào)；其次，用全自動(dòng)數(shù)字切片掃描系統(tǒng)對(duì)玻璃切片進(jìn)行掃描，并按照編號(hào)命名，編輯典型結(jié)構(gòu)；最后，將其分類(lèi)存儲(chǔ)在校園網(wǎng)服務(wù)器和顯微數(shù)碼互動(dòng)教室的計(jì)算機(jī)中。

2 數(shù)字切片在教學(xué)中的應(yīng)用實(shí)踐2.1 在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)課前，教師把要觀察的切片打包掛在校園網(wǎng)上，每張切片布置幾個(gè)相關(guān)問(wèn)題，讓學(xué)生預(yù)習(xí)。比如觀察胃的結(jié)構(gòu)，并提出問(wèn)題：分出胃壁的四層、辨別胃壁上皮由哪一種上皮組織構(gòu)成、找出胃底腺中的壁細(xì)胞和主細(xì)胞。在課上讓學(xué)生進(jìn)行分組討論，由代表發(fā)言，其他學(xué)生補(bǔ)充，教師給出結(jié)論并做客觀評(píng)價(jià)，對(duì)學(xué)生出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行指導(dǎo)。這種教學(xué)方式讓學(xué)生帶著問(wèn)題學(xué)習(xí)，可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，鍛煉他們的思維能力和表達(dá)能力。由于數(shù)字切片直觀易懂，學(xué)生可以在電腦屏幕上觀察編輯好的切片，大大方便了師生之間的交流。教師在授課過(guò)程中通過(guò)縮略導(dǎo)航圖功能，指導(dǎo)學(xué)生對(duì)圖像進(jìn)行放大和縮小，尋找典型結(jié)構(gòu)，進(jìn)行標(biāo)記、對(duì)比，極大地提高了教學(xué)效率。

2.2 在實(shí)驗(yàn)考試中的應(yīng)用

通過(guò)數(shù)字切片與顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)相結(jié)合進(jìn)行實(shí)驗(yàn)考試。教師對(duì)數(shù)字切片進(jìn)行編輯、剪輯和標(biāo)注，設(shè)計(jì)出形式新穎、難易適度的題目[5]。學(xué)生在互動(dòng)系統(tǒng)的學(xué)生端答題，教師在教師端監(jiān)控所有學(xué)生的答題過(guò)程，答題結(jié)束后學(xué)生將答案以文件夾的方式發(fā)送到教師端。數(shù)字切片質(zhì)量一致，保證了考試的公平性，對(duì)知識(shí)的考察更加全面豐富，而且學(xué)生自己獨(dú)立操作，也檢驗(yàn)了學(xué)生的動(dòng)手能力，使實(shí)驗(yàn)考核更具科學(xué)性[6]。

2.3 在教師備課中的應(yīng)用

通過(guò)建立數(shù)字切片庫(kù)，教師積累了大量教學(xué)素材。而且這些圖片是動(dòng)態(tài)的，可以像衛(wèi)星地圖一樣先顯示全貌，再逐步放大，能夠更好地顯示局部和整體的關(guān)系，有利于學(xué)生理解[7]。利用數(shù)字切片，教師的課件也不拘泥于Powerpoint格式，可以直接用數(shù)字切片瀏覽軟件在課堂上向?qū)W生展示切片，并對(duì)其進(jìn)行編輯、標(biāo)注和旁白，使課件制作質(zhì)量顯著提高。

2.4 在學(xué)生自學(xué)中的應(yīng)用

教師將數(shù)字切片和教學(xué)課件、習(xí)題等資源共享到校園網(wǎng)上，以便學(xué)生上網(wǎng)對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)。對(duì)于疑難問(wèn)題，學(xué)生在網(wǎng)上留言，教師利用課余時(shí)間進(jìn)行解答，形成了師生交流的第二課堂。

3 應(yīng)用數(shù)字切片教學(xué)的體會(huì)3.1 增加閱片數(shù)量

傳統(tǒng)的教學(xué)方式學(xué)生人手一盒切片，與每堂課知識(shí)相關(guān)的切片通常只有幾張。數(shù)字切片是虛擬切片，只需一張玻璃切片作為模板就可以無(wú)限復(fù)制，而且可以長(zhǎng)久保存[2]。尤其是一些珍貴標(biāo)本，原來(lái)只能用于示教的少數(shù)切片，現(xiàn)在可以在每個(gè)學(xué)生的電腦前呈現(xiàn)，這就大大增加了學(xué)生的閱片數(shù)量。對(duì)于同一個(gè)標(biāo)本，可以觀察不同取材部位、不同染色方法制作的切片，讓學(xué)生多視角、多維度地了解人體的組織結(jié)構(gòu)。

3.2 提高閱片質(zhì)量

傳統(tǒng)的玻璃切片制作過(guò)程繁瑣，在使用過(guò)程中容易退色。由于經(jīng)費(fèi)有限，往往不能及時(shí)更新，使得一些學(xué)生不能觀察到高質(zhì)量切片。某些學(xué)生顯微鏡使用技能不佳，常常找不到典型結(jié)構(gòu)，影響閱片質(zhì)量。數(shù)字切片在制作過(guò)程中就進(jìn)行了充分的篩選和調(diào)試，以期達(dá)到最佳的圖片效果。學(xué)生無(wú)需花費(fèi)更多的時(shí)間調(diào)試圖片的清晰度，而可以直接對(duì)圖片進(jìn)行不同倍率的觀察，從而對(duì)人體組織結(jié)構(gòu)的理解更加深刻透徹。

3.3 便于編輯和管理

傳統(tǒng)切片無(wú)法定位標(biāo)記，一旦移動(dòng)視野就要重新再尋找典型結(jié)構(gòu)。數(shù)字切片是一個(gè)電子文檔，學(xué)生對(duì)典型結(jié)構(gòu)進(jìn)行標(biāo)記，日后需要查閱，只需單擊屏幕上的典型結(jié)構(gòu)快捷按鈕，標(biāo)記位置立即重現(xiàn)，大大提高了學(xué)習(xí)效率。數(shù)字切片所占空間小、便于保存，方便分類(lèi)檢索，使切片的管理更加高效便捷。

3.4 使學(xué)習(xí)不受時(shí)空限制

傳統(tǒng)切片依賴(lài)于顯微鏡觀察，教師授課、學(xué)生學(xué)習(xí)都必須在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。數(shù)字切片可以任意復(fù)制或在網(wǎng)上瀏覽，不受時(shí)間和空間限制，有利于發(fā)揮學(xué)生的自主性和培養(yǎng)自學(xué)能力。數(shù)字切片的應(yīng)用也極大地方便了學(xué)生考前的復(fù)習(xí)，考試成績(jī)明顯提高。

3.5 有利于學(xué)科之間資源整合

由于數(shù)字切片存儲(chǔ)、使用方便，非常適合于學(xué)科之間的資源整合。尤其適用于“分系統(tǒng)模塊教學(xué)”的模式。比如把同一系統(tǒng)的組織學(xué)和病理學(xué)切片進(jìn)行對(duì)比教學(xué)，讓學(xué)生同時(shí)掌握正常和異常的組織結(jié)構(gòu)，對(duì)知識(shí)進(jìn)行無(wú)縫銜接。

3.6 數(shù)字切片的缺點(diǎn)和不足

任何事物都不是完美無(wú)缺的，數(shù)字切片也有一些缺點(diǎn)和不足。比如學(xué)生觀察數(shù)字切片缺乏實(shí)物感；使用顯微鏡的技能明顯下降；對(duì)數(shù)字切片的依賴(lài)感強(qiáng)。但是數(shù)字切片畢竟來(lái)源于高質(zhì)量的玻璃切片，筆者認(rèn)為在教學(xué)過(guò)程中，有必要讓學(xué)生了解玻璃切片的制作過(guò)程、數(shù)字切片的掃描過(guò)程，以加深學(xué)生對(duì)標(biāo)本來(lái)源的理解。比如讓學(xué)生參與血涂片的制備，并親眼見(jiàn)證數(shù)字切片的掃描成像過(guò)程，這樣有利于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)本學(xué)科系統(tǒng)知識(shí)的認(rèn)識(shí)和理解。

數(shù)字切片以其快速、高效、方便的優(yōu)點(diǎn)給傳統(tǒng)形態(tài)學(xué)教學(xué)帶來(lái)了全新的模式，必將全面提升我國(guó)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科學(xué)研究質(zhì)量[8-9]。數(shù)字切片的使用對(duì)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和遠(yuǎn)程教學(xué)也具有重要意義。此外，數(shù)字切片也為臨床診斷、病理遠(yuǎn)程會(huì)診、科學(xué)研究等提供了有效工具和交流平臺(tái)[10]。

[1]馬保華,張慶莉,康敏,等.基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)室數(shù)字化教學(xué)切片的應(yīng)用與研究[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2011,30(10):120-122

[2]秦雯,潘洪波,馬韻.數(shù)字切片在病理學(xué)實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用初探[J].基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育，2014,16(6):476-478

[3]呂福東,孔賀利.數(shù)字切片的優(yōu)勢(shì)及在病理教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國(guó)醫(yī)藥科學(xué),2013,3(23):160-161

[4]李冬梅,姚根有,王玲玲,等.網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字互動(dòng)實(shí)驗(yàn)室的構(gòu)建與應(yīng)用[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2009,(19):318-319

Application of digital slices in histology and embryology teaching

ZhangGuorong,MengFanjie,WangWenqi

DepartmentofAnatomy,HistologyandEmbryology,SchoolofBasicMedicine,ChangchunUniversityofChineseMedicine,Changchun130117,China

Traditional histology and embryology experimental teaching depends on microscope and glass slices, which brings many limitations. The invention of digital slices has brought a new model to morphology teaching and promoted teaching reform. This paper expounds on the application and effect of digital slices in histology and embryology teaching.

digital slice; histology and embryology teaching; application

吉林省教育科學(xué)規(guī)劃課題(GH14169)

2014-07-25

張國(guó)榮(1983-)，女，遼寧凌源人，碩士，助教，主要研究方向：人體解剖與組織胚胎學(xué)教學(xué)科研。

孟凡潔(1965-)，女，長(zhǎng)春人，碩士，副教授，主要研究方向：人體解剖與組織胚胎學(xué)教學(xué)科研。 電話：13943088785；E-mail：345510443@qq.com

G434

A

1004-5287(2015)01-0051-02【DOI】：10.13566/j.cnki.cmet.cn61-1317/g4.201501015