醫學形態學實驗教學與考試系統云平臺的構建與實施

陳曉宇 陸思恒 呂 震 汪陶榮 邵玉寶 林 康

醫學形態學是重要的醫學基礎學科，實驗教學具有很強的直觀性和實踐性，可使醫學生更為深刻地理解理論內容，有利于培養醫學生實踐操作與創新精神[1]。傳統的醫學形態學課程通常以學科為中心授課，組織學通常在臨床醫學本科一年級授課，而病理學往往安排在三年級學習，學科間缺乏有效的聯系，正常與異常結構間課程學習時間間隔久，學生反映知識點遺忘[2]。安徽醫科大學形態學實驗中心主要負責組織學、胚胎學、病理學和綜合實驗教學，為提高實驗教學效果，促進學科間知識點的有效銜接，我校融合教學資源，通過構建數字化虛擬實驗平臺、組織學與病理學精品課程、開放實驗考試云平臺等，構建基于Web的醫學形態學實驗教學平臺，借助于校園網面向師生開放共享，有利于整合課程知識體系及構建形態學標準化考試平臺，有助于提高教學質量。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取安徽醫科大學2019級五年制臨床醫學專業學生180名，隨機分成兩組，對照組 與 實 驗 組 各3個 班（90人/組，30人/班)，對 照組學生90人（男生47人，女生43人)，實驗組學生90人（男生48人，女生42人)，兩組學生年齡18~20歲。兩組學生的各班性別、年齡差異均無統計學意義（P＞0.05)，具有可比性。

1.2 研究方法 在兩組各班的實驗教學過程中，選擇相同實驗教師，安排相同實驗課時，選用相同校版實驗教材，教學內容以消化系統中的“組織學””病理學”內容為例。

1.2.1 對照組 對照組3個班級，采用傳統實驗教學方式，即老師講授，學生運用顯微鏡切片觀察為主。

1.2.2 實驗組 實驗組3個班級，老師采用借助醫學形態學實驗教學與考試系統云平臺進行實驗教學。

1.2.2.1 建設數字化虛擬實驗平臺 該平臺主要內容：①數字化虛擬切片庫：素材來源于購置寧波舜宇數碼互動顯微系統和我校實驗課中使用的切片（數字化掃描)。目前該平臺已儲存160張組織學切片，380張病理學切片，根據課程教學大綱將數字切片歸類并存儲在計算機服務器中，構建數字化切片庫，方便了教師在教學中隨機切換組合講授，尤其適合于臨床醫學整合實驗課的講解與學生的學習。②三維仿真胚胎與病理標本：采取Maya建模成像技術，進行多角度360°旋轉數字高清拍攝，實現隨意觀察與任意拖動，數字標本選取真實典型胚胎和病理標本，胚胎標本包括發育5周至足月分娩標本與常見畸形的標本與3D模型，病理學標本包括12個系統典型的標本300余件。③胚胎學動畫：自主開發及購買服務胚胎發育全程（受精到成熟分娩1~40周)用于實驗教學的動畫。

1.2.2.2 充分利用形態學微課程和精品課程 為更好突出課堂重點，講解教學中難點與疑點，以組織學、胚胎學及病理學某個知識點開展微課程講解，形成多個時長≤10 min的短視頻，進行在線或移動APP終端學習。我校組織學與胚胎學、病理學屬于安徽省重點學科，有2位全國優秀教師和4位省級優秀教師，進行慕課（MOOC)的醫學形態學課程和精品課程錄播并儲存于計算機服務器中。同時，為擴大醫學生知識面，通過學校圖書館購買服務，吸收國內外優秀的形態學課程，學生可以自主選擇，瀏覽網絡視頻，有效開展形態學內容的預習和復習。

1.2.2.3 建設和開放科普教育基地 在安徽醫科大學實驗樓一樓建立人體科學館，開展面向群眾的科普教育，形成以人體形態學實驗中心牽頭的從胚胎發育到人體解剖與組織學，再到疾病狀態下機體結構改變的病理解剖，讓群眾了解人體如何發生發育與人體正常結構以及發生疾病時器官與組織結構變化，普及醫學常識，為醫學生作為志愿者參與科普宣傳教育。

1.2.2.4 建立基于Web的考試開放系統 建立智能化試題庫，先期構建包括組織學、胚胎學和病理學客觀和主觀試題庫，教師可按照器官、系統、章節等任意組卷，學生可實時通過計算機或手機終端APP模擬考試，系統實現智能閱卷功能，客觀題采取自動閱卷，主觀題高速掃描交給授課教師網上閱卷，并及時反饋給學生與教師。

1.3 評價方法

1.3.1 以傳統的切片觀察進行3次測試。①組織學切片測試：選擇20張組織學切片進行觀察，每張1分，共20分。②病理學切片測試：選擇20張病理學切片進行觀察，每張1分，共20分。③混合切片測試：選擇組織學、病理學切片各10張進行觀察，每張1分，共20分。對相關知識掌握情況進行評價。

1.3.2 以問卷的形式對傳統實驗教學方式和借助醫學形態學實驗教學與考試系統云平臺實驗教學方式的滿意度進行評價。

1.4 統計學方法 應用SPSS 22.0統計學軟件分析數據，計數資料用（n)表示，采用χ2檢驗；計量資料用（±s)表示，采用t檢驗，P＜0.05表示差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 兩組學生切片觀察測試成績比較 在進行3次傳統的切片觀察測試成績中，實驗組學生組織學切片測試、病理學切片測試成績均高于對照組（P＜0.05)，實驗組學生混合切片測試成績顯著高于對照組（P＜0.01)，見表1。

表1 兩組學生3次切片觀察測試成績比較（±s，分)

表1 兩組學生3次切片觀察測試成績比較（±s，分)

組別 n 組織學切片測試成績病理學切片測試成績混合切片測試成績對照組90 16.5±2.17 15.4±1.83 14.4±1.73實驗組90 17.6±2.06 16.5±2.38 16.9±1.65 t 10.345 11.528 13.379 P＜0.05 ＜0.05 ＜0.01

2.2 兩組學生對兩種實驗教學方式滿意度比較 通過問卷調查的形式對兩組實驗教學方式進行滿意度評價，實驗組學生對教學方式的滿意度高于對照組，差異均有統計學意義（P＜0.05)，見表2。

表2 兩組學生對兩種實驗教學方式滿意度的比較 例(%)

3 討 論

建立在線形態學實驗教學與考試云平臺后，教師授課時以學生為中心，以器官系統為線索，有效進行課程整合，使得實驗教學內容更加充實，醫學生們普遍反映教學形式多樣化，學生的學習興趣更為濃厚，自主創新學習能力獲得有效提高。

3.1 更為有效地整合形態學課程知識體系 構建醫學形態學實驗教學云平臺，可有效進行教學資源庫重構，將以前分散在組織學、胚胎學和病理學的知識相互串聯融合，加強了形態學學科間聯系。如我們在8年制本碩專業的綜合課程中開展一氧化碳中毒致腦部損傷教學，通過小鼠一氧化碳窒息中毒腦損傷模型構建，讓學生從虛擬影像-動物整體狀態-大腦局部水腫器官改變-臨床實踐多層次、多方面理解一氧化碳中毒致腦組織損傷相關知識，觀察大腦皮層、海馬等結構的解剖學、組織學和病理學知識，實現正常至異常組織結構、大體標本至微觀切片的觀察，實現形態學多學科知識整合，培養醫學生綜合運用形態學多學科知識進行綜合分析能力。本研究中實驗組學生教學滿意度高于對照組。

3.2 更為有效共享切片和標本 既往教學過程中，由于玻璃切片屬于易碎品，醫學生在使用顯微鏡觀察過程中時常因不小心壓碎，同時，典型性胚胎發育異常標本和病理學標本在儲存中由于固定液渾濁而不夠清晰[3]。在構建形態學實驗教學云平臺后，將切片和標本進行數字化虛擬儲存，結構更為清晰，并且可以隨意組合應用，使得教學標準相對一致。將形態學組織結構數字化處理后存儲于服務器中，學生們可以在手機終端通過校園網進行資源共享，無時間與場所限制。在疫情期間，學校很長一段時間教學轉為線下教學，利用數字化虛擬實驗教學云平臺，較好地完成了虛擬實驗操作和實驗教學任務[4]。本研究中，實驗組學生的組織病理切片測試成績均高于對照組。

3.3 考試云平臺使考試更為有效標準化 先前組織學和病理學考試中使用玻璃切片，教師根據抽簽情況決定考試結構，然后將玻片放于顯微鏡下固定好后用學生記錄切片考察內容，而學生在觀察中經常因移動推玻器，引起考試結構改變。而使用考試云平臺，在隨機組合切片與標本題目后，考核中實施網絡無紙化的數字切片與標本，使得考試結構更為典型，考試結果更為標準。并可要求學生參與到評價，根據學生反饋意見改進，使得教與學更為密切，有效提高學生學習熱情[5]。

3.4 構建形態學實驗教學和考試云平臺的注意事項 前期需要學院甚至學校統籌規劃，教師共同參與，應規劃好Web硬件設施、開放考試平臺、人體科學館等基礎建設，后期，在實驗教學過程中，應注重對使用的典型切片的收集和切片數字化掃描處理，及時地整理和分類，有計劃地申報相關課程類項目，進行微課程拍攝和精品課程建設，及時地補充教學資源，整理“正常-病理-臨床”緊密聯系理論、實驗類別試題庫，構建集預習、教學、實驗、復習、交流、考試、科研一體化的優質平臺[6-7]。通過優質平臺的構建，積極推進線上線下相結合教學的開展，培養學生自主學習能力，提高學習效果。在疫情期間，充分利用形態學開放實驗教學和考試云平臺，可有效地彌補線上實驗教學的不足和解決難以組織線下考試的困難。

綜上所述，通過醫學形態學實驗教學與考試系統云平臺的構建及教學實施，有助于學生對正常結構的記憶和病理結構的理解，從而促進其臨床思維能力培養和提高；充分體現了以學生為主體，教師為主導的教育理念，提高了學生學習的積極性和主動性；打造虛實結合、基礎與臨床貫通體系，有利于學生理論聯系實踐能力的提升；通過實驗設計和科研創新案例在線分享，可較好地激發學生主動探究、創新意識、創新思維，提升大學生的科研素養、創新能力[8]。