病理学实验数字化平台的构建与应用获奖科研报告论文

病理学实验数字化平台的构建与应用获奖科研报告论文
【摘要】构建了病理学实验数字化平台, 应用于实验教学, 取得了良好的教学效果, 对病理学实验教学的发展和探索有重要意义。

【关键词】病理实验教学传统教学数字化平台
【基金项目】2013年湖南省普通高等学校教育改革研究项目（629）《病理学实验教学数字化平台的构架与应用》。

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病理学是联系基础医学课程与临床医学课程的桥梁课程, 病理实践教学是病理学教学的不可或缺的重要组成部分, 传统的病理实践教学中存在着严重局限教学质量的一些问题, 针对这些问题, 对病理实践教学进行了改革, 构建了病理学实验数字化平台, 应用于实验教学, 取得了良好的教学效果, 对病理学实践教学的发展和探索有重要意义。

在病理学实验教学过程中遇到了一些局限教学质量的问题。

1.传统的病理学实验教学中存在的问题
1.1 教学资源的缺乏
1.1.1 教学用大体标本资源的缺乏
病理实验课各章节对应的标本数量有限, 不能完全满足学生实
验观察的需求, 少数教学大体标本缺失；病理大体标本收集难度越来越大（尸体解剖率低；医学水平提高后很多疾病死亡率极低；无法收集相应标本）现有部分标本保存时间过长有组织溶解的现象；大体标本资源正在减少。

1.1.2 教学用病理切片资源的高损耗和某些切片的缺乏
病理组织切片都为玻璃切片, 在使用过程中存在严重的易损性, 发放和保存时容易破裂, 学生观察时也有镜头压碎切片的现象, 同时, 切片保存三到五年后染色会有褪色的问题。

1.2 传统病理实践教学模式的单一
传统的大体标本教学是纯粹的大体标本病理形态结构的讲解, 目标单一, 内容枯燥, 难以理解, 容易让学生失去学习兴趣。

1.3 师生互动的严重不足
传统病理实践教学过程中, 一般两位老师带教一个班三十位学生, 教师示教后学生独自使用显微镜观察, 师生之间资源共享缺乏, 沟通交流有限。

2.病理学实验数字化平台的构建
2.1 虚拟资源库的构建
2.1.1 大体标本虚拟资源库的构建
利用数码相机和摄像机, 将现存大体标本拍摄成数码照片和短的影片, （学校缺乏的标本赴其他院校拍摄, 资源共享, 完善和充实了学校大体标本教学资源）把大体标本虚拟化, 构建大体标本虚拟资源库, 资源库的数码照片和短的影片主要是拍摄组织器官形态结构的病理特点, 可以用数张不同角度、不同聚焦的图片或短的影片来表现一个标本, 为照片添加各种文字和注释, 把一个标本的不同侧面的图像在一张图片上表现出来, 为短的影片添加了画外音。

2.1.2虚拟切片资源库的构建
虚拟切片是利用最新的切片扫描仪, 结合控制与扫描软件系统, 把玻璃切片上的全部图像信息进行逐行扫描, 无缝拼接, 生成整张全视野的数字化虚拟切片[1], 存储在电脑或其它移动存储器件中, 然后通过专用的虚拟切片浏览软件在计算机上观察和示教。

学校保存的切片全部扫描成虚拟切片。

（少量缺少的切片赴其他医学院校扫描）
2.2 数码显微互动实验室的构建
学校建成了数码显微互动实验室两间, 数码显微互动教学系统的组成：计算机、数码显微镜、数码显微互动教学软件。

（师生图像共享互动功能、图像处理与分析功能、双向语音问答功能）数码显微互动教学系统由两台教师端数码显微镜连接六十四台学生端数码显微镜组成, 每台显微镜连接一台计算机[2]。

3.病理学实验数字化平台的应用（虚拟资源库在数码显微互动实验室的应用）
3.1.1 大体标本的观察就突破了时间和空间的限制, 学生随时可以在计算机上运用大体标本虚拟资源库, 很方便的观察到大体标本的典型形态特征, 调动了学生的学习积极性, 提高了大体标本实验教学的质量。

兴趣是学生学习的内在动力。

3.2 一些少见、罕见的病变组织病理切片扫描成虚拟切片后可以永久使用, 提高了教学资源的利用率。

虚拟切片浏览软件还可以安装在任何的个人计算机或学校的门户网站上, 学生在实验课前可以预习, 实验课后可以复习, 大大提高了病理实验学习效率。

3.3 虚拟显微互动系统在实验教学中的应用
3.3.1 教学过程直观、形象, 提高了课堂效率
应用了数码显微互动系统以后, 师生可以通过耳机语音软件互动, 教师可以直接用耳机“一对一”或“一对多”的进行指导和授课。

学生有其他疑问时, 学生可以用互动教学软件即时联系教师, 教师则通过耳机用对讲模式进行“一对一”的解答[3], 遇到学生普遍存在的问题时, 还可以选择全体对讲模式进行“一对多”的统一解答, 增强了教学效果。

教师在讲解时, 既可用鼠标点击病变, 亦可在大屏幕上指出病变, 有利于每个学生都能清楚地观察到病变。

对于学生的共同问题, 减少了教师重复解答, 提高了课堂效率。

在数码显微互动实验教学系统的帮助下, 学生观察切片前的理论复习, 可针对镜下图片, 有的放矢。

3.3.2 随时监控, 及时纠错, 加强互动
在教师电脑上点击“监控”, 便可将学生端显微镜图像传到教师端, 使教师实时观察课堂上每个学生的显微镜画面, 掌握整个班级的实验进展情况。

教师可根据需要选择性的放大任意画面, 并通过“转播”将学生镜下画面转播至所有学生端及教师端电脑, 同时通过多媒体投影机系统投影到大屏幕上, 实现镜下图像共享。

如可将某位学生找到的典型视野切换放大, 让每个学生都能看到该生的观察过程；亦可让该生叙述找病变的步骤方法, 避免因学生操作不当、盲目寻找而耽误时间, 同时加强了学生间的互动, 效果显著。

4.结论
病理学实验数字化平台的构建与应用, 采用了先进的教学手段和方法后, 丰富了实验内容, 补充了实验方法, 充分调动了学生上病理实验课的积极性, 对于保证病理实验教学质量, 提高医学生整体素质和综合能力具有重要的现实意义。

在以后的病理学实验教学过程中, 应该更加注重培养医学生的观察、思考、理论联系实际的能力。