“虛實結合”模式在病理實驗教學中的應用與評價

陳 夢 李姝玉 杜慶紅 張宇忠 任麗薇 張洪影 費宇彤 楊向竹 儲著朗

病理學是研究疾病的病因、發病機制、病理變化、結局和轉歸的醫學基礎學科。在臨床醫學實踐中，病理學為許多疾病的診斷及治療提供可靠依據。因此在高等醫學教育體系中，病理學是溝通基礎醫學和臨床醫學的橋梁。病理形態學實驗是驗證和鞏固理論知識的重要步驟，是病理學教學的有機組成部分，主要進行病變器官和組織的形態學觀察，要求學生能夠掌握常見病的病理變化，進行病理診斷?，F有的病理實驗教學模式比較固化單一，課堂效率低，學生興趣不高，已不能完全滿足教學需求，因此應積極進行教學改革[1,2]。

隨著科技的飛速發展，依靠虛擬技術構建的數字化教學平臺逐步引入高等醫學院校，并廣泛應用，提高了病理實驗的教學效果，改善了學生的學習態度，延伸了實踐教學的時間和空間[3～5]。如何合理地使用數字化教學平臺，如何將數字化教學平臺與傳統模式“潤物細無聲”的融合在一起，通過“虛實結合”的模式展開教學，是病理實驗教學改革中亟待解決的問題。

一、病理實驗教學的發展現狀

1.病理實驗教學的現狀與問題：病理學實驗授課內容一般包括病理切片和大體標本兩部分，切片的講解過程通常依靠數碼顯微互動系統[6]。例如講解肝脂肪變性時，教師通過數碼顯微互動系統的“屏幕廣播”控制學生機，教師顯微鏡下的圖像可以同步傳到學生電腦屏幕上。學生自行使用顯微鏡觀察玻璃切片時，鏡下圖像通過互動系統中MIE軟件傳輸到電腦屏幕，將典型病變脂肪空泡等拍照保存。在進行大體標本講解的階段，學生分組進入大體標本室，近距離觀察肝的體積、顏色、邊緣、切面的病理表現。盡管顯微互動系統與傳統的掛圖、幻燈片授課以及學生通過臨摹顯微鏡下觀察到的圖像作為實驗報告的模式相比，展現了極大的優勢，但是仍然難以無法滿足現有的教學需求。

由于病理切片數量有限，典型病變標本更加珍貴，而使用人數眾多，難免會有損壞，有些已經不能保證同組學生能夠同時觀察相同的切片。大體標本間可同時容納的人數有限，學生要想近距離觀察標本，就需要分組，導致教師在一堂課上同樣的內容重復多次。大體標本非常珍貴，需要有專門的管理員精心維護，有些過于陳舊的還需要更換環保材料的標本缸。學生自行觀察切片或標本時，學習主動性不高，知識吸收率較低，課堂效果不佳?，F在開設病理課程的專業較多，學生人數較多，病理實驗教學面臨著突出的矛盾，因此筆者研究要加快實驗室信息化建設，力求改善現狀。

2.形態學數字化教學平臺引入課堂：病理實驗教學中引入的形態學數字化教學平臺使用了虛擬技術，是互聯網+智慧教育基地建設的重要內容，與顯微互動系統充分結合，更能體現出平臺的作用[7，8]。該平臺改變了傳統的玻璃切片、標本、模型、板書等教學輔助媒體，通過現代信息技術將圖像、動畫等注入系統中，引入課堂上。北京中醫藥大學的病理實驗室引進數字人公司的教學平臺，該平臺集成了病理學切片庫系統、大體病理系統、資源中心、在線學習等多個資源模塊和功能模塊，包含病理切片1400余張，大體標本700余個。數字切片包含了傳統切片的信息,對病變區域還有專業的注解，可以進行360度翻轉和平移，從各方位全角度觀察。切片最大可放大至400倍，與顯微鏡觀察到的最大倍數一致，使用鼠標滾軸即可實現切片的放大或縮小。三維大體標本也可以進行同樣的觀察。虛擬切片的使用提高了教學的可行性，彌補了傳統切片“肉眼看不到,鏡下看不全”的缺陷[9]。另外學生可以自主瀏覽病理學、組織學數字切片或大體標本,比較組織、細胞正常和異常的形態結構。高清數字切片庫和豐富的虛擬大體標本庫激發了學生濃厚的學習興趣和積極性[10]。

數字化教學平臺打破了時間和空間的限制，在短時間內向學習者傳遞信息，有助于學生在課堂內外提前預習，反復練習，優化考核模式，既滿足了學生自主學習的需求，又節約了教學成本，豐富了教學資源[11]。尤其在疫情期間進行線上教學時，數字化教學平臺展現出了絕對優勢，完全扭轉了實驗課無法在線授課的缺陷。

二、數字化教學平臺及病理實驗教學模式的調查與反饋

1.調查對象:為調查數字化教學平臺在病理實驗教學中的應用情況及相應的教學效果，課題組抽取病理實驗課上2019級的297名同學通過“問卷星”開展不記名調研，經篩查其中270份問卷為有效問卷。

2.調查內容:課題組成員結合前期收集到學生的反饋信息，共同制訂了調查問卷，主要從學生的基本情況，對數字化教學平臺的認同度，對授課內容及方式的支持度3個方面進行調查。

3.基本情況分析:對調查結果進行統計分析，其中男生86人(31.85%)，女生184人(61.85%)，五年制專業包括五年制中醫學110人、五年制針推學92人，八年制專業包括卓越中醫學24人、卓越中醫京華23人、卓越中醫兒科21人。

圖1 參與問卷調查的學生專業分布

4.學生對數字化教學平臺的認同度:被調查學生對數字化教學平臺病理學切片庫、大體標本庫、資源中心、在線學習4個模塊的總體滿意率超過90%(92.97%、92.97%、90.74%、90.37%)，詳見表1。大部分學生認為平臺提高了學習興趣，并且對病理學習有幫助，說明學生對數字化平臺的總體認同度均比較高。但學生課余時間對平臺的使用率并不高，詳見表2。

表1 學生對平臺的滿意度

表2 平臺對學生產生的影響

5.學生對授課方式的支持度:大部分學生不認為數字化平臺的使用可以完全代替傳統的切片和標本，愿意觀察兩種切片、兩種標本，希望教師采用數字化教學平臺與傳統方法相結合的的教學模式。調查顯示僅有71.85%的學生會使用顯微鏡，仍有28.15%的學生不會使用，詳見表3。

表3 對授課內容及方式的支持度

三、總結與討論

教育部在《教育信息化“十三五”規劃》中指出要融合網絡學習空間創新教學模式、學習模式、教研模式和教育資源的共建共享模式，建設“人人皆學、處處能學、時時可學”的學習型社會；在《關于開展國家虛擬仿真實驗教學項目建設工作的通知》中強調要深化信息技術與教育教學的深度融合。國家政策的指導，科學技術的飛速發展，均加快了虛擬技術在實驗教學中的應用，促進了科學技術與教育教學的深度融合。數字化教學平臺正是運用了虛擬技術的產物，在高等醫學院校中應用廣泛，是醫學實踐教學發展的必然趨勢，對激發學生的學習興趣、提高自主學習能力、節約實驗室資源、延伸實驗教學的時間和空間等方面具有積極的影響。調查顯示，盡管學生普遍對數字化教學平臺的滿意度較高，并且認為平臺能夠提高學習興趣，對學習有幫助，但是課余時間平臺的使用率不高，因此教師可以利用課前布置預習要求，課后布置作業等方式督促學生，真正將平臺高效地利用起來。

盡管數字化教學平臺展現出諸多優勢，但也仍然具有較大局限性，如教學資源的共享受限制，只能在校內網瀏覽等問題也比較突出[12]。數字平臺不能夠完全代替傳統的教學方式，病理實驗課的基本功是使用顯微鏡觀察病變組織的病理變化，用肉眼觀察大體標本病變，并進行病理診斷，不能因為數字切片和數字標本的出現而忽略了對傳統切片和標本的觀察使用[13]。單純按照傳統方式，使用玻璃切片/大體標本教學，學生難以動態觀察形態學變化，在課下也無法預習、復習實驗內容；單純依靠數字化教學平臺，學生沒有機會動手操作顯微鏡，調查顯示，不會使用顯微鏡的同學仍然占28.15%，而醫學生的實踐能力是重中之重，因此應當盡可能在課上加強學生操作技能的訓練。同時虛擬實驗很難持續激發學生的學習動力和興趣，如何合理適度的使用數字化教學平臺也是一項重要的研究內容[14,15]。

調查顯示，大部分學生愿意在課上同時觀察數字切片及玻璃切片、大體標本及數字化大體標本，希望教師采用數字化教學平臺與傳統方法相結合的的教學模式。將學生線上自行觀察與教師線下授課相結合，創新多維的教學模式，改善單一僵化的課堂面貌，將“虛”與“實”結合，找到行之有效的教學方法是迫切要解決的問題。

虛擬實驗與傳統實驗從來都不應該是替代關系，而應該是互補的關系，用虛擬技術彌補傳統實驗教學的不足，達到“以實為主，以虛補實，虛實結合”的教學目的，最終通過合理運用“虛實結合”教學模式提高教學質量，是病理實驗教學改革的方向。