病理學線上實驗教學的探索與思考

李明陽，劉一雄，范林妮

(空軍軍醫大學基礎醫學院病理學教研室，陜西 西安 710032)

病理學作為基礎醫學和臨床醫學課程的橋梁學科，作用極其重要和關鍵，被稱為“醫學之本”。作為一門以實踐為主的學科，病理學實驗是病理教學的重要部分，在醫學高等教育病理學教學總課時中占有50%的比例，也是醫學理論教學與醫學技能訓練的橋梁，能夠讓學生通過顯微鏡來觀察微觀世界的各種形態學變化。近年來隨著計算機網絡和多媒體等現代化教育技術的迅猛發展，單一的傳統實驗教學模式已不能滿足信息化醫學教育的需求，探索和運用“互聯網+”時代下借助信息化手段的多元化教學模式可以激發學生對病理實驗課的學習興趣，進一步增強學生分析和解決問題的能力，為臨床實踐打下基礎，更好地促進病理學實驗教學質量的不斷提高[1]。本文結合本教研室在病理學線上實驗教學中的實踐經驗，初步探討了在“互聯網+”時代下借助信息化手段進行病理學實驗教學的應用策略，現總結如下。

1 病理學線上實驗教學的信息化資源建設

1.1線上全切片掃描的高清數字切片庫建設 數字切片是使用全自動數字掃描系統將玻璃切片進行圖像采集，生成高分辨率的數字圖像。數字切片圖像的放大倍數很高，可以滿足學生在實驗課中進行病變組織的病理改變識別和特點分析[2]。數字化切片庫的建成可以很好的改善傳統切片教學的缺點：如切片標本質量參差不齊，很多切片缺乏典型病變，或者顯微鏡鏡頭、燈泡老化導致不能正常使用，學生在觀察時可以對典型病變截圖、注釋并保存[3]。目前，我教研室已完成涵蓋約100種不同疾病共計約15 000張玻璃切片的高清全切片掃描，圖像的分辨率和放大倍數較傳統切片明顯提高(圖1)。切片庫還包含了教研室珍藏的100余張珍稀病例切片，例如大葉性肺炎、腸傷寒、纖維素性心外膜炎等切片，并將切片按照章節進行編號。為了永久保存此類稀缺病例資料并滿足大規模教學需要，對所有的切片進行了數字化處理，便于網絡課程和后續建立的智慧教室進行訪問。同時將切片接入學科網站及網絡云盤，供學生進行校內或校外訪問，保證了學生的線上切片教學的順利實施。

圖1 高清全切片掃描和普通顯微鏡圖像對比

1.2線上360度全景大體標本圖庫建設 為進一步提升病理大體標本的教學效果并滿足網絡教學需要，從2016年開始，教研室開展大體標本的360度全景化圖庫建設。和傳統的數碼圖片相比，全景化圖庫可以動態展示大體標本的360度全貌，可以通過點擊放大觀察病變細節及與周圍組織的關系，將一些抽象局限的知識變得直觀和全面，增加教學的時效性，有效提高病理學教學質量[4]，同時使一些珍稀標本如白喉、大葉性肺炎等得以保存與傳承(圖2)。全景化圖庫的建成后就如一座移動的標本陳列館，可以接入后期的智慧教室，突破時間、地點和人數限制，便于學員的自主性和探究性學習。我教研室的病理學大體標本共有1 500余例，用于實驗課教學的標本共計300余例。目前，教研室已完成120例標本的全景圖庫建設，標本的高清數碼照片被編入教研室2017年編寫的教材《本科生病理學實習指導》，用于本科生病理學教學。另有部分圖片被納入《病理學》(人衛第9版)教材中，受眾廣泛。同時我教研室已將建設完成的360度全景大體標本圖庫植入學科網站中，網站可以通過校內或校外網絡訪問，保證了學生的線上大體標本教學的順利實施。

圖2 360度全景大體標本圖片展示

1.3病理學實驗課微課制作 微課是以傳統課程為基礎逐漸衍生出來的新型教學資源，其核心是教學短視頻，有別于傳統的教學課件等單一教學資源。病理學微課特點是時間較短、內容較少、主題突出、組成結構情景化等，比較適用于病理學實驗教學[5]。目前，我教研室已組織全體教師完成所有實驗課內容的微課錄制，微課制作步驟如下：首先經教研室實驗課教師團隊討論后，根據病理學實驗教學目標將每節課的教學內容分成若干個知識點，然后再針對每個知識點進行理論講解，針對每個大體標本和每張切片進行形態特征講解，最后將理論知識點+大體和切片形態學特點整合成微課視頻。病理學實驗課微課不僅能夠提高學生的學習熱情和積極性，便于學生的自主學習，同時便于直播教學時如出現意外網絡狀況，可以保證學生的課堂學習效果[6]。

1.4網絡課程和學科網站建設 及時抓住信息技術帶來的機遇，建立了適合醫學生的病理學網絡課程和學科網站。病理網絡課程包括教學大綱、課程教案、教學課件、實習指導及試題庫，供學生學習及復習。學科網站囊括了前文所述的多種病理教學資源，包括病理網絡課件、病理圖片庫、病理論壇、病理前沿進展、病理新技術等內容。

2 “智慧教學法”探索病理學線上實驗教學

“智慧課堂”是教育高度信息化發展的最新理念，這里的課堂涵義不僅為教室，而是課程與教學活動的綜合體，其中以“智慧學習環境”為技術支撐、以“智慧教學法”為催化促導[7]。本教研室在整合上述教學資源的“智慧學習環境”基礎上，使用超星學習通建立線上教學互動平臺，深度融合案例式[8]、問題式[9]、討論式[10]、交互式[11]等教學方法，進行了病理學實驗線上“智慧教學法”的深入探索，現以2018級五年制臨床醫學專業病理學線上實驗教學為例介紹具體流程。

2.1課程教學概況 2018級五年制臨床醫學專業共有學生400余人，分成5個班級，每班80余人進行線上實驗教學。本次線上教學共開展12次實驗課，共計26學時。

2.2課前導學階段 充分利用網絡教學資源如中國慕課、人衛慕課等，及科室學科網站的網絡教學內容，讓同學通過預習，引起求知欲，感知教材，產生知與不知的矛盾，出現求知的內在動力；

2.3課程講解階段 教師利用科室直播教學平臺直播分享屏幕的方式給學生做簡要理論復習并講解切片，約20 min。講解時先講正常組織切片，再講病變組織，對比觀察效果較好；布置該節課學習任務及作業提交要求，同時將上課視頻同步錄屏并上傳到超星學習通線上課程，以便學生隨時學習。

2.4課堂互動階段 結合臨床病例資料，創設“案例情境”，如在講授循環系統疾病實驗課時，提出“動脈粥樣硬化形成”的臨床病例和科學問題，激發學生對病理實驗課的學習興趣，拓展、提升重點，精講、辨析難點，便于學生的記憶與理解。在學習過程中教師隨時在直播平臺和學習通群聊及討論區進行答疑，學生學習時可以對照切片和大體標本的講解微課及視頻，找準病變部位，觀察學習病變特點。

2.5課后拓展階段 通過作業和思考題，激發學生探究問題的興趣，并培養其應用解決問題的能力。如在講授淋巴造血系統疾病實驗課時，課后需提交自己繪制的霍奇金淋巴瘤中典型R-S樣細胞圖片，并標注說明典型形態學改變。學生將實驗報告以作業的形式，通過超星學習通平臺提交，實驗課教師采取形成性考核+過程性考核相結合的綜合評估方式對學生進行考核評價，更加重視學生平時課程表現，如到課出勤率、線上討論次數、實驗報告完成情況等。

通過上述病理學實驗線上“智慧教學法”的實踐探索，逐步實現從培養學生“理解、記憶”等低級認知向“分析、應用、創造”等高階認知的轉變，變教為學，最終實現“以學生為中心”的教學培養模式[12]。

3 病理學線上實驗教學的思考

目前國內大多數高校病理實驗課的信息化教學資源存在以下不足[13]：①數字化的大體標本和切片數量較少，種類不豐富，且多為靜態圖片，部分數字化全切片的掃描分辨率不夠，高倍鏡下無法清晰顯示病變特點；②大多數高校的信息化教學資源需要從公司引進，且多數為單機版或局限于校園網內，無法應用于互聯網的線上教學。本教研室及時發現并解決了上述病理實驗教學的問題和不足，探索并建立了具有自主知識產權的病理學線上實驗教學系統，包含線上全切片掃描的高清數字切片庫、線上360度全景大體標本圖庫、病理學實驗課微課、網絡課程和學科網站、線上教學互動平臺以及病理學實驗“智慧教學法”等，取得了良好的效果，具有以下優勢和特色：

3.1提高了教學效果和學生滿意度 經過2個多月的線上課程學習，本教研室對病理學線上實驗教學的探索取得了較為滿意的效果。與上一學年使用傳統實驗教學方法的400余名學生相比，本次使用“智慧教學法”的學生實驗課總成績更高[(9.3±0.5)分vs.(8.0±0.7)分,P=0.014]，學生對授課教師打分的平均得分和滿意度更高[(9.2±0.7)分vs.(7.8±0.6)分,P=0.021；95%vs.74%，P=0.006]，學生對病理實驗課學習的接受度更高(92%vs.78%,P=0.011)，說明使用病理線上實驗“智慧教學法”提高了學生的學習能力和知識掌握程度，學生對該教學模式的滿意度較高。

3.2克服了傳統病理學實驗教學的局限性 病理實驗課主要是觀察理論課程所學疾病的大體標本和組織切片,使學生在直觀上理解理論課所學,提高學生臨床病理實踐技能[14]，但傳統實驗教學存在諸多局限性[15]，在大體標本教學中的局限性：①標本自身的缺憾性，病理大體標本經福爾馬林固定后封存于玻璃或樹脂標本缸內，傳統玻璃容器承載的大體標本具有保存制作繁瑣、易褪色生銹、大標本十分沉重、學生觀察中易損壞等缺點；②標本數量的局限性，病理標本數量有限，其中的一些珍稀標本損壞后不可再造，隨著學生數量的增加，只能數十人圍在一起觀察標本，很難保證學生的大規模教學需求；③標本完整性不足，進行臨床病理活組織檢查時取下的病變組織常常因開展較多的免疫活組織檢查及分子病理檢測，很難保留較為完備并符合實驗教學要求的大體或切片標本，獲得一個質量較高的實驗教學標本不太容易。

在切片教學中的局限性：①教學過程中使用玻璃切片容易碎，學生在觀察切片時很容易打碎切片，不僅增加成本，還存在安全隱患；②傳統切片保存長時間后褪色嚴重，病變區域丟失或不典型，區分較困難；③經典的病變組織和稀有疾病切片不易收集。臨床上，白喉及罕見傳染病等病例來源欠缺，大葉性肺炎等常見疾病不易獲取病變組織，無法制作典型病理切片滿足實驗需求。

通過本次病理學線上實驗的教學探索，使線上學習資源與實驗課程教學內容有機融合，將知識碎片變得體系化，幫助學生形成知識構建的模型，提高知識構建能力，并將課堂教學延伸至課外。同時促進了師生交流互動立體化，師生之間、生生之間的信息溝通和交流方式多元化，實現了全時空的持續溝通，有助于醫學生臨床思維的培養，大大克服了傳統病理學實驗教學的局限性。

同時，也發現了線上實驗教學存在的不足之處：①實驗課授課時由于切片均為高清掃描，在播放過程中由于網絡問題存在卡頓現象；②缺少線下授課時的師生互動或討論的環節，無法感受教師親臨教室指導觀察的言傳身教，難以激發學生的自主學習熱情；③由于學生不在共同的學習環境中相處，缺少團結協作的學習氛圍，學生學習的比學趕超精神不足。因此，只有在教學實踐中總結經驗，注重學生評價及意見反饋，不斷學習新技術，不斷改進教學方式，才能實現高效優質的教學。

總之，近年來隨著計算機網絡和多媒體等現代化教育技術的迅猛發展，單一的傳統實驗教學模式已不能滿足信息化醫學教育的需求。探索和運用“互聯網+”時代下的線上線下混合式教學模式，使得線上+線下教學起到1+1大于2的教學效果，才能更好地促進病理學實驗教學質量的不斷提高[16]。如采用多種方式考核評估線上學習效果及知識點的掌握情況，在線下課程中通過案例教學法和討論法等彌補線上教學的不足，充分利用線上信息化教學資源加強線下教學的效果等。在本次病理學線上教學探索過程中存在的不足都是需要繼續探討和深入研究的課題，隨著實踐應用的積累，會不斷更新和完善教學資源和環境，使更多的教學方法和手段在病理學實驗教學中發揮更大的作用，從而使病理學實驗教學水平更上一個新的臺階。