显微数码互动系统在病理学实验教学中的运用

作者简介：卡德燕·居热艾提（1990—），女，维吾尔族，新疆伊犁人，医学学士，助理实验师，研究方向：病理学。

［摘           要］  在现代医学人才培养进程中，病理学是必须要掌握的内容，学生在学习这门课程时除了要扎实掌握一系列理论知识，还要将理论与实践结合起来，着重培养科学思维、综合分析能力、基本操作技能。首先分析显微数码互动系统在病理学实验教学中的应用价值，其次深入探究应用该系统组织病理学实验教学的具体策略以及优化教学效果的方式，以供参考。

［关    键   词］  显微数码互动系统；病理学；实验教学

［中图分类号］  G642                   ［文献标志码］  A                   ［文章编号］  2096-0603（2024）15-0137-04

病理学是一门重要的医学基础课程，而病理学实验则是理论讲解、技能强化必不可少的环节，需要教师带领学生利用显微镜对病变组织切片的形态、结构进行细致观察。但是传统显微镜的性能不高，且实验课堂上几乎无法实现师生互动，教师也难以了解每位学生的观察情况，导致教学指导的针对性不强，整体教学的质量和效率并不理想。而显微数码互动系统的应用则有效解决了上述问题，该系统集成了多种先进技术，兼具语音对话、图像共享、图像测量等多种功能，能够有效满足实验教学需求，构建高质量的病理学实验教学课堂。

一、显微数码互动系统在病理学实验教学中的应用价值

（一）激发学习兴趣

以往教师在开展病理学实验教学时，通常会先用挂图或者幻灯片进行切片内容的演示操作，要求学生自主观察，整个实验教学环节学生都处于被动状态，很难产生浓厚的学习兴趣，严重影响了学生创新思维、创新能力的发展。显微数码互动系统的应用有效改善了上述状况，突出了学生的主体地位，由教师围绕特定组织结构或者病理特征设置启发性问题，然后学生依托系统在既定时间内观察组织切片，并以小组为单位就观察时遇到的问题展开深入讨论[1]。教师在这一过程中只需要在“学生通道”后台监测，即可实时掌握学生的观察情况，并在恰当时机提出问题，以此来加深学生对组织结构、病理变化的知识印象。对于学生普遍存疑的问题，可以通过图像收集方式将组织结构直观呈现给学生，让学生彻底摆脱机械化记忆式学习，切实感受到病例学实验的魅力所在，进而产生强烈的学习兴趣，有了兴趣作为驱动，相信实验教学的质与量均会得到显著提升。考虑到病例学实验涉及绘图，学生不仅要扎实掌握理论知识，还要足够熟悉病理切片，所以在实验教学过程中，教师可以让学生说一说病理变化特点，并按照特点完成绘图任务，实现知识的内化输出，力求在理解的基础上牢记知识。

（二）师生双向互动

在传统病理学实验教学模式下，一般是由教师大概介绍本节课实验内容，安排学生自主用显微镜观察，师生、生生之间的互动非常有限，教师无法充分了解每位学生的观察情况，仅能通过巡回观察反复解答学生遇到的问题，很难满足全体学生的多元个性化学习需求，导致产生的教学成效并不理想。依托显微数码互动系统开展病理学实验教学，针对学生观察病理切片时遇到的共性问题，教师可以利用系统内自带的语音功能及时地为学生答疑解惑，以结核病诊断为例，要求学生通过显微镜观察寻找结核结节，在结核结节中通常能够发现朗罕斯巨细胞，细胞核的主要特征是呈花环状或者马蹄状[2]。因为取样的方式各不相同，部分学生的切片中观察不到这一现象或者不是很典型，此时教师就可以将典型细胞图像共享给学生，以辅助学生理解问题。如果是个性问题，就需要用到“学生通道”功能，由教师观察学生显微镜下的内容，然后结合实际情况针对性地给予学生点拨指导，如此一来就会大大增强师生之间的互动性。得益于显微数码互动系统的支撑，病理学实验教学不再是单一地展示图片、讲解幻灯片，而是利用教师端显微镜、教师通道的功能，把镜下图像通过投影仪直接投射在大屏幕上，而且屏幕图像始终跟着教师移动显微镜的动作而实时发生变化，对于学生而言，这种动态化演示有助于全面认识细胞和组织间关系、病变基本特点、与周围组织关系，而且实验教学期间允许学生随时随地发问，教师也可以围绕本节课重难点知识设置不同难易程度的问题，目的在于让学生的思维活跃起来，使之学会独立思考，通过问题分析及解答的过程，让学生更好地理解知识。

（三）师生图像共享

在实验教学过程中，如果有学生透过显微镜观察到极为罕见或者典型的病变细胞，教师要利用显微数码互动系统中的学生通道功能，将学生显微镜下的图像直观地投射在大屏幕上，让全体学生均能观察到这一现象，这种图像共享模式也是其他教学方式所无法实现的。就拿血涂片来说，当学生观察到嗜碱性细胞之后，教师需要第一时间为全体学生共享图像，带领学生一同观察细胞的组织结构，有效激活学生病变切片观察的主观能动性[3]。另外，诸如肝淤血、肺淤血等包含多种类型，所以对应的病变差异也是客观存在的。利用显微数码互动系统的图像共享功能，可以把各种类型病变在显微镜下的图像直观地投射在屏幕上，供学生观察、对比、分析，通过这一过程对病变特征进行深入认识，促使病例实验教学的整体质量及效率得到显著提升，也能有效防止因学生在课堂上交换切片而打乱课堂秩序。针对星形胶质细胞、心肌闰盘等较为特殊的染色切片，因为切片数目较少，所以同样可以借助投影仪直观呈现显微镜下的图像，让学生清楚地观察到苏木素染色无法表现出来的细胞形态特征，为后续的临床课学习奠定良好基础。

（四）提升考核效率

考核是检验阶段性教学质量、学习成效的有效方式，利用显微数码互动系统开展病理学实验教学，教师可以对学生观察进度、操作情况展开实时监测，并在恰当时机围绕实验现象随机抽查学生，师生之间的互动较多，这也在一定程度上调动学生的参与积极性，保证其注意力高度集中，认真完成每个实验环节，使得实验教学整体质量有了显著提升。这样一来，实验报告就不再是衡量学生成绩的唯一标准，融入了过程性评价，如学生课堂学习态度、动手操作能力、探究讨论表现等均是客观评价指标，有效地避免了学生在病理学实验课堂不主动思考、不勤于动手的情况[4]。另外，对于一些典型部位的切片，教师可以将其拍摄为图片，储存在资料库内，然后围绕实验教学内容精心编制若干难易程度适中的测试题。进入正式考核测试环节，教师直接将测试题投放在显微数码互动系统的屏幕上即可，由系统自动切换测试题，每道题目停留时间设置为30秒，学生需要在规定时间内快速思考，点击选项按钮完成解答。待测试完成后，系统会自动判断正误，给出最终评分，整个测试环节操作非常简单便捷，且不需要教师花费较多时间来批阅卷子，真正做到了教学考一体化。

二、应用显微数码互动系统组织病理学实验教学的有效方法

（一）精心设计实验课程

传统模式下的病理学实验课程主要实验工具是光学显微镜，由于性能不高，所以适用性不强，且教学内容未根据医学领域发展而及时更新。有一些病理切片虽然有易于取材、制作简单、现象明显的优势，但是并不适用于病理学实验教学，无法有效地培养学生的观察、分析能力，所以实验内容更新至关重要。基于此，教师首先要做的就是全面更新实验教学内容，将陈旧的、滞后的实验内容剔除，将细胞基本结构作为教学重点，着重引导学生依托显微数码互动系统中的图像处理功能、标尺工具自主进行观察，帮助学生逐步掌握数码显微镜的使用方法。伴随显微数码互动系统的应用逐渐深入，实验教学的整体效率获得了显著提升，教师可以依托系统的共享功能，不断地给学生分享行业前沿理论、先进技术或者典型的病理切片图像，一来能够让教学内容丰富起来，二来有助于激发学生的探索兴趣[5]。在讲解实验原理的过程中，教师可以积极引入视频、动画、图片等多种形式的资源，以此来辅助学生直观地理解实验原理，将实验操作步骤及要点熟记于心。

（二）做好充足课前准备

将显微数码互系统应用于病理学实验教学，彻底打破了传统模式下理实分离、互动性不强的僵局，但是这种全新的教学模式也对“教”与“学”提出全新要求，倘若要将系统的应用优势最大限度凸显出来，教师必须在正式授课前做好充足准备工作，督促学生高质量完成课前预习。在正式授课之前，教师需要围绕具体教学内容，以教学目标为导向广泛采集病理学视频、典型病理切片，精心制作预习课件，然后提前分享给学生，要求学生自主完成预习，初步了解本节课的教学内容以及重难点[6]。接着，要求学生在讨论区提出预习期间遇到的问题，并将学生均分为若干小组展开问题讨论，对于经过讨论依旧未解决的问题，教师则要在课堂教学中着重地进行讲解。课前准备的目的在于为学生提供明确的思考、自学方向，带着问题走进课堂，使课堂学习的质量和效率更高，突出学生的主体地位，驱动学生在课堂上充分发挥主观能动性，在理解的基础上内化知识，为学以致用奠定基础。

（三）引入PBL教学法

PBL教学法强调以问题为导向、以学生为主体、以小组讨论为形式，教师在教学活动中处于组织、引导地位，需要以特定医学专题、具体病例为核心，精心设计研究项目，带领学生展开深入学习。在实际教学过程中，教师需要将观察到的典型现象利用显微数码互动系统共享给学生，引导学生在组内基于观察结果展开问题分析，同时要求学生通过改变观察角度，了解健康组织、病变组织、二者交界的病理切片形态，经过对比加深知识印象[7]。如果学生在实验期间遇到疑难问题，可以直接在图像上标注，此时教师端便会同步显示标注，而教师需要做的就是分类问题，针对普遍性问题在课堂上进行集中讲解，弥补学生的知识短板，针对个性问题利用课余时间一对一指导，不会存在机械化灌输的情况，如此就能显著增加病理学实验教学课堂的知识容量和提升教学效率。显微数码互动系统在实际应用中还可以消除病理学实验教学不确定、不可控因素，利用高度还原的数字切片、大体标本图片，让学生随时随地观察、灵活切换观察部位成为可能，且这些数字化教学资源均支持永久使用，不会存在褪色问题，帮助学校节省了切片制作的时间成本和切片采购的资金成本。

（四）实施分组讨论式教学

在开展病理学实验教学过程中，教师可以按照组内异质、组间同质的原则，按照学生的能力层次，将其均分为若干个小组，实施分组讨论式教学。每组安排一位组长，由组长负责组织成员讨论、设计实验方案，以此来有效培养学生的探究能力、逻辑思维能力、合作能力。而教师只需要在旁观察各组讨论进度、实验情况即可，再结合组长反馈，就能客观、全面地评价学生的本节课学习情况。当然，讨论结果错误、实验操作不当的现象必然是存在的，需要教师及时地为学生答疑解惑，给予思路、方法上的指导，并及时纠正错误操作，如此才能保证实验结果的精准性，帮助学生养成良好的实验操作习惯，通过参与组内讨论和实验操作，真实经历知识生成过程，将知识深深印刻在脑海中，做到知识学习的融会贯通。教师也可以利用系统内自带的实时语音功能，随机加入小组讨论环节，明确指出实验设计中存在的不足，引导学生突破难点、攻克难题，实现深度学习，高质量地完成实验任务。

三、优化显微数码互动系统在病理学实验教学中应用效果的具体策略

（一）建立大体标本图片库

从病理学视角而言，疾病诊断首先要做的就是肉眼观察标本的病变特征，亦称“大体标本观察”，是学习病理学的重要且有效的方法。以往学校在开展病理学实验教学时，主要是组织学生在特定标本室直接观察、研究标本缸内的标本，因为病因的多样性，很多学校都面临着大体标本更新难、补充不及时的现实问题，标本的使用时间长达几十年，也正因为如此，很多大体标本的病变都已经失去了代表性，特别是涉及颜色观察的标本，倘若标本放置时间过长，肝脏势必会呈灰白色，完全无法看到因脂肪堆积而生成的黄色切面[8]。针对这一现状，建议学校积极引入高分辨率相机，分别从前、后、侧三个角度把典型大体标本拍摄下来，以高清图片替代大体标本。同时，依托网络途径广泛收集典型、稀缺的大体样本，尤其是经过福尔马林浸泡，病变部位已经呈黑褐色的标本，逐步构建大体标本图片库，并根据教材章节设置，对大体标本图片进行分类，并储存到显微数码互动系统内，供学生根据学习需求随时随地进行观察，让课程学习更加灵活。