數(shù)字切片在組織胚胎學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用

徐紀(jì)偉，呂 喆

（漯河醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校，河南 漯河 462000）

組織胚胎學(xué)是醫(yī)學(xué)院校非常重要的基礎(chǔ)課程，它涵蓋大量的名詞和微觀結(jié)構(gòu)，教師需要借助顯微鏡講解人體組織和細(xì)胞的形態(tài)與功能，學(xué)生也要使用顯微鏡觀察細(xì)胞或組織切片。但是部分學(xué)生反映，學(xué)習(xí)過程中有些組織結(jié)構(gòu)和細(xì)胞形態(tài)難以理解，標(biāo)本觀察效果不理想，學(xué)習(xí)興趣不高，并且這種傳統(tǒng)的教學(xué)方法越來越不能滿足教學(xué)雙方的需求，必須改革組織胚胎學(xué)實驗課教學(xué)方法和學(xué)習(xí)方法，以提高教學(xué)效果和學(xué)習(xí)效率。近年來，為了提高組織胚胎學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量，我校采用數(shù)字切片制作系統(tǒng)，通過數(shù)字化掃描系統(tǒng)將傳統(tǒng)的玻璃切片制作成一系列高分辨率圖像，存儲在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中。這種方式對改革組織胚胎學(xué)實驗課教學(xué)模式、教學(xué)方法具有重要意義，現(xiàn)介紹如下。

1 玻璃切片的局限性

目前，形態(tài)學(xué)實驗教學(xué)主要以帶有組織的玻璃切片為觀察對象，在教學(xué)中存在較大的局限性。首先，學(xué)生必須在實驗室用顯微鏡才能觀察，導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)受到極大限制；其次，玻璃切片在使用過程中非常容易損壞、褪色，不能長久保存，需反復(fù)制作，不僅費時費力，而且不能保證每張切片都有典型的組織結(jié)構(gòu)和細(xì)胞形態(tài)，從而影響了實驗教學(xué)的效率。

2 數(shù)字切片圖像的特點

數(shù)字切片可以利用相應(yīng)的圖像瀏覽軟件進(jìn)行觀察，用鼠標(biāo)即可隨意選擇不同放大倍率，觀察不同倍率下切片的真實圖像，模擬顯微鏡觀察模式；數(shù)字切片使用方便，價格低廉，有效節(jié)約了教學(xué)成本；數(shù)字切片可以永久保存，圖像內(nèi)容豐富，組織結(jié)構(gòu)和細(xì)胞形態(tài)非常典型；數(shù)字切片圖像分辨率高，色彩逼真，直觀易懂[1]；數(shù)字切片庫存儲在服務(wù)器中，學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)可隨時隨地下載學(xué)習(xí)，不受時間空間的限制，便于學(xué)生自主學(xué)習(xí)；數(shù)字切片可以多個用戶同時瀏覽，在線討論，并且可以與已建立的病例進(jìn)行比較[2]。

3 數(shù)字切片的制作

數(shù)字切片是由上萬個顯微視場的圖像拼接而成，制作過程匯集了顯微圖像連續(xù)采集、融合、拼接、壓縮及網(wǎng)絡(luò)瀏覽等多項高新技術(shù)。數(shù)字切片利用全自動顯微鏡的低倍物鏡對切片快速掃描獲得掃描圖，在選定掃描區(qū)域后轉(zhuǎn)到高倍鏡下進(jìn)一步掃描，獲得高分辨率數(shù)字圖像，并且能夠還原組織切片真實的色彩，相應(yīng)的掃描控制軟件和圖像壓縮軟件可對圖片進(jìn)行無縫拼接和處理[3]，將制作精美、結(jié)構(gòu)典型的玻璃切片轉(zhuǎn)換為完整的數(shù)字切片存儲在服務(wù)器中，按不同章節(jié)或不同系統(tǒng)進(jìn)行分庫保存。

4 數(shù)字切片在教學(xué)中的應(yīng)用

4.1 數(shù)字切片在組織胚胎學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用

教師首先展示數(shù)字切片的低倍圖像，講解基本結(jié)構(gòu)，同時講解數(shù)字切片的方位結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生了解數(shù)字切片的全貌，然后放大圖片，講解典型結(jié)構(gòu)，并且說明重點觀察的內(nèi)容。學(xué)生根據(jù)要求認(rèn)真觀察數(shù)學(xué)切片，如果在觀察切片的過程中發(fā)現(xiàn)問題，可以利用數(shù)碼顯微互動系統(tǒng)與教師進(jìn)行溝通探討，對于學(xué)生存在的共性問題，教師可以通過數(shù)碼顯微互動系統(tǒng)的示教功能向全體學(xué)生講解，進(jìn)行全面輔導(dǎo)。對組織胚胎學(xué)中比較抽象的內(nèi)容，特別是形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能密切聯(lián)系的知識點，教師可以利用視頻、動畫等資料給學(xué)生示教，加深學(xué)生的印象，使學(xué)生更易理解相關(guān)內(nèi)容[4]。通過實驗教學(xué)我們發(fā)現(xiàn)，采用數(shù)字切片教學(xué)，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。

4.2 數(shù)字切片在組織胚胎學(xué)實驗考試中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的組織胚胎學(xué)實驗考試采用辨認(rèn)組織切片結(jié)構(gòu)的方式，這種考試模式容易因為組織切片的差異而導(dǎo)致答題難易程度不一致，導(dǎo)致考試相對不公平公正，部分學(xué)生成績不理想，而采用數(shù)字切片則可以有效避免這種情況的發(fā)生。數(shù)字切片可以進(jìn)行編輯、裁剪、標(biāo)注，能夠設(shè)計出多種題型，能全面、客觀地考核學(xué)生，真實反映學(xué)生掌握知識的程度，有利于教師了解教學(xué)效果，改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)效率。

5 數(shù)字切片的不足之處

5.1 使用顯微鏡的技能下降

組織胚胎學(xué)的實驗課內(nèi)容主要是用顯微鏡觀察切片，在使用顯微鏡時，學(xué)生要自己調(diào)整組織切片、載物臺、放大倍數(shù)，然后再調(diào)整粗、細(xì)校準(zhǔn)螺旋鈕來顯示清晰的圖像，使學(xué)生能夠熟練使用顯微鏡。而數(shù)字切片的推廣應(yīng)用，減少了學(xué)生使用顯微鏡的次數(shù)，使學(xué)生使用顯微鏡的技能下降。

5.2 學(xué)生無法參與數(shù)字切片制作

由于師資力量不足、研究經(jīng)費有限和制作切片時間較長等問題，目前學(xué)生還不能直接參與數(shù)字切片的制作過程。

5.3 缺乏實物感

學(xué)生在實驗中接受的是虛擬的圖片和影像，沒有接觸真實的組織切片，因而缺乏實物感。

綜上所述，數(shù)字切片作為一種新的實驗教學(xué)方式，表現(xiàn)出巨大的優(yōu)勢：具有廣闊的應(yīng)用前景，為教學(xué)、臨床診斷、科學(xué)研究、數(shù)字信息管理等提供了有效的教學(xué)工具和交流平臺。此外，針對其不足，還有待教育工作者日后不斷研究完善。

[1]徐瑲，蘭歡，趙宏賢，等.組織學(xué)數(shù)字切片庫的構(gòu)建與探討[J].基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育，2012，14（7）：550-552.

[2]陳英華，董為人，俞新華，等.基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字組織切片在組織學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國組織化學(xué)與細(xì)胞化學(xué)雜志，2009，18（4）：454-458.

[3]張國棟，陳建華，沈岳良，等.組織學(xué)數(shù)字切片庫的構(gòu)建及其在實驗教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國校外教育，2012（4）：113.

[4]郭燕君，徐營，沈忠飛，等.虛擬切片技術(shù)在組織胚胎學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2012（23）：143-145.■