[出处] 教育教学论坛_2022年第27期

商利 周海燕 肖德胜 周建华 胡永斌

[关键词] 虚拟仿真;临床实训;思想政治教育;病理学实验教学

[基金项目] 2021年度中南大学校级普通教育类项目“‘虚拟仿真+临床实训’整合模式在本科生病理学实验教学中的应用探索研究”（2021jy151）;2020年度湖南省级教改项目“临床病理诊断创新训练研究与实践”（HNJG-2020-0079）

[作者简介] 商 利（1984—），女，湖北黄冈人，博士，中南大学湘雅医院病理科主治医师，主要从事肿瘤早诊早治和癌变机理研究;胡永斌（1977—），男，湖南衡阳人，博士，中南大学基础医学院病理学系教学主任（通信作者），副教授，主要从事肺脏病理研究。

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324（2022）27-0069-04 [收稿日期] 2021-11-22

根据教育信息化“十三五”规划的“人人皆学、处处能学、时时可学”的教育体系建设目标，为提升学生的综合能力素质，信息化教学已经成为高校医学教育的必然趋势。目前，数字化病理工作站融入高校病理实验教学改革就是一个很好的教学方法改革切入点。在传统实验病理教学过程中融入虚拟扫描切片等方式，学生学习积极性高。但受限于大多数虚拟切片只能平面呈现，对于三维立体结构等镜下特点不能呈现，且因缺乏临床病理诊断工作现场体会，导致学生达不到病理学非常重要的认同感。另外，高校传统病理实验教学不注重课程思政教育，或者课程思政教育过于牵强，达不到培养学生爱国情怀的医学人文目标。中南大学湘雅医院病理科/基础医学院病理学系（下文简称湘雅病理）是国家第一批国家级重点临床专科，也是第一批国家级精品课程，是集临床、教学和研究为一体的科室。在病理实验教学中，我们在“虚拟仿真”基础上整合“临床实训”模式，带领学生走进实际临床病理诊断工作，让学生感同身受，并在教学过程中自然而然地进行课程思政教育，培养学生的刻苦钻研和奉献精神，优化了教学方法，提升了教学综合质量。

一、“虚拟仿真+临床实训”整合模式概述

基于快速发展的互联网技术的虚拟仿真（Virtual Reality， VR）技术可实现虚拟环境信息交互，在医疗及教育等方面应用广泛。在实际实验教学工作中，VR技术可提高实验教学的趣味性，突破罕见病/少见病大标本难以见到和显微镜功能的限制，加深学生对疾病病理改变和临床病理联系的理解。目前，该项技术在教育领域应用比较早且相对广泛的国家主要是北美和西欧等国家，但限于建立VR虚拟模型所需的时间资源等成本原因，VR技术并未在高校中大范围普及。随着数字化病理工作站技术的发展，虚拟切片教学走进了越来越多的高校病理学教学[1，2]，教学方法得到了改进。

湘雅病理拥有多个数字化病理工作站，已建成远程病理会诊平台3个，对接全国近500家医院，远程会诊病例近2万例，并在病理实验教学中应用于实践，极大地提高了学生学习的积极性[3]。但是在教学过程中我们也发现了一些问题，如：（1）图像扫描速度慢，不能高通量扫描，需花费较多前期准备时间;（2）图像扫描分辨率不够高，不能清晰观察细胞核和细胞浆等特点;（3）不能构建多层扫描模式，多为单层图像扫描，遮光性和三维立体结构等通过显微镜微调细准焦螺旋可观察的病理特点在虚拟切片上不能得到呈现。

鉴于此，科室购买了目前图像质量相对较好的匈牙利3DHISETCH数字化病理工作站，高通量扫描（150张），在病理切片扫描时实现多层扫描，呈现疾病镜下特点的三维立体结构，输出高质量图像。利用此数字化病理工作站，我们在教学端导入了病理实验教学相关的真实案例切片，让学生更好地理解掌握常见疾病的病理特点。同时，利用此平台对学生进行切片考核，锻炼学生们的实战能力，并在后台分析小结考核成绩，及时获取教学反馈。

临床实训模式是湘雅病理提出的一种新的高校病理实验教学模式。病理学是连接临床医学和基础医学的重要桥梁课程，实验教学则是培养医学生实践能力的重要途径。湘雅病理拥有200多平方米的病理学标本陈列馆，制作陈列了各类标本近5000件，病例丰富，学生能基本掌握常见疾病福尔马林固定后的大体形态特点。科室每年诊断省内外病例7万多例，目前已签发近150万份病理报告。为了让学生更好地思考临床病理联系，我们组织学生进入病理科参观学习，并让学生参与真实临床病理诊断工作，将书本联系实际，了解一份精准病理诊断报告的前世今生，理解临床病理联系，同时了解分子病理进展和常用的技术方法，为培养学生的科研思维做好铺垫。

“虚拟仿真+临床实训”整合模式，是有效的理论联系实践的一种方式，可相互弥补单独教学方式的缺陷，让教学方式得到优化，能够使课堂教学目标更易实现，学生的学习潜能可得到尽可能大的挖掘。

二、传统病理实验教学的不足

传统的病理实验课教学注重教师课堂填鸭式讲授，这种固化的教学模式的缺陷表现为：（1）授课方式呆板、缺乏趣味性，课堂气氛沉闷，学生的学习积极性不高;学生没有亲临病理诊断现场，不能身临其境，因而不能体会病理的重要性。（2）有些罕见病或少见病随着时间推移，病灶脱落而使肉眼特点不典型，HE切片褪色导致镜下难以观察，导致教师授课时束手束脚，只能照本宣科。（3）显微镜因配制参数原因功能受限，學生对疾病镜下特点理解不透，经常丢西瓜捡芝麻，漏掉主要病理改变特点。（4）教师疲于让学生掌握常见疾病的病理特点和临床联系，无法提炼课程思政教育目标，渗透强化立德育人目标。

在数字化病理工作站发展初期，我们积极引入了Motic等数字病理工作站，学生通过反复查看虚拟扫描切片观察疾病的镜下特点，教师在教师端查看学生观察图像情况，通过让学生看图说话，因势利导，在很大程度上优化了病理实验教学效果。但是对于三维立体结构特点，比如乳腺癌细胞团的彩球样结构、甲状腺乳头状癌拥挤重叠的三维立体结构、含铁血黄素的折光性等特点，通过现有的数字化虚拟切片学生不能很好地理解掌握。且随着信息技术发展和病理学发展，原有的数字病理工作平台已不能满足我们的实验教学需求，因不能实现高通量扫描，更新病理案例库需要花费大量的前期准备时间。另外在大体标本观察方面，教学效果没有得到明显改善。

三、“虚拟仿真+临床实训”整合模式在病理学实验教学中的应用

我们首先在实际临床病理诊断中收集各系统常见疾病的典型案例教学切片，利用3D HISETCH数字化病理工作站进行高通量、多层面图像扫描，建立病理实验教学案例库。接着在3D HISETCH数字化病理工作站开设教学端入口，导入各种肿瘤和炎症等典型病例及细胞学虚拟切片、大体标本图像、免疫组化、特殊染色、原位杂交和荧光原位杂交图像和病史资料等。同时湘雅病理学系为基础医学院形态中心组成单元之一，学生在实验课学习时，对比查看正常组织标本和切片。在病理实验教学中，改变以往以教师为主体的“填鸭式”教学方式，让学生成为课堂主体。教堂教学以真实完整的病例导入，通过高清晰虚拟切片让学生主动去寻找病变，并详细描述病变的病理大体所见和镜下主要特点，尝试分析可能的临床症状，最终做出病理诊断，培养学生的临床思维能力。紧接其后，带领学生走进病理科，亲自用眼看、用手摸新鲜的离体不久的手术标本的大体特点，对比观察福尔马林固定后的病变特点。参观学习标本的规范取材、固定、脱水、包埋、切片、染色、免疫组化、特殊染色、原位杂交和分子病理等操作，观看病理医师如何进行形态学诊断和蛋白分子检测结果判读，并给学生示教规范病理报告文书。最后利用多头显微镜一起去观察病变镜下特点进行病例实战，用心思考得出诊断结果，并分析下一步可以用哪些免疫组化和分子病理技术去发现可能的治疗靶点，以及如何分析相应的检测结果，体会一份精准病理报告的出炉所涉及的全过程，让学生亲身感受病理知识在临床应用的重要性，增强医学生的使命担当和科学钻研精神。举例：第一，让学生戴好手套和口罩，仔细观察后描述肿块的大体生长方式，亲自用手去触摸肠癌的肿块，体会癌肿块的质硬手感。同时对比观察和触摸脂肪肉瘤，体会间叶来源肿瘤与上皮来源肿瘤的颜色和质地差异。第二，以术中快速冰冻为切入点，告诉学生什么是术中快速冰冻及术中快速冰冻报告的时间要求（30分钟）和快速报告对临床的意义。以乳腺癌前哨淋巴结术中快速为例，利用多头显微镜带领学生一起观察冰冻HE切片，在有限的时间里做出快速诊断。同时给学生介绍快速冰冻的进展情况：快速免疫组化、RT-PCR技术等。示教前哨淋巴结CKpan的快速免疫组化结果，分析免疫组化对HE形态诊断的辅助意义，出具最终前哨淋巴结的快速冰冻报告，宣教病人下一步的临床处理。期末实验考核时，利用数字化病理平台进行考核。设定学生账号和密码，让学生登录数字化病理平台网络或手机App学生端，模拟病理医生进行线上诊断，教师在后台查看并评估考核结果，进一步锻炼医学生临床病理诊断思维能力和综合分析能力。

四、“虚拟仿真+临床实训”整合模式联合课程思政在病理学实验教学中的应用

一份精准的病理报告来自严谨博学的医学背景，通过“虚拟仿真+临床实训”整合模式，可阐述每份精准病理报告的前世今生。于是我们从传统教授模式中提炼出课程思政目标，课程教学方法与手段上注重立德育人目标指导下的病理知识传授。教学备课时要求教师以立德育人目标指导思想从一份病理报告的前世今生引出思政，有了精准的病理报告才能有精准的个体化治疗，课堂教学中自然而然地渗透思想政治教育，让学生在吸收掌握病理学专业知识的同时，对爱国敬业奉献、人文关怀、医德医风、文化传承、心理健康有正确的认识和方向，培养学生对医学树立“公勇勤慎、诚爱谦廉，求真求确，必邃必专”的严谨治学态度。

举例：第一，通过参观学习病理科临床诊断工作过程，让学生深刻体会一份精准报告的签发需要病理技术人员与诊断医师的密切合作才能完成，遇到疑难病例还需查文献等资料，必要时还需多学科讨论，从而培养学生团结协作、求真求确、必邃必专的治学态度和为人民服务的精神。第二，学习肺炎章节时，介绍我科郑长黎教授2003年在抗击“非典”期间冒着生命危险为SARS患者做尸体解剖等真实案例。在授课时，借助图示我院吴安华教授最美逆行车票，引出在抗击新冠肺炎疫情时，为了民众的安全和国家的利益，广大医务人员不顾危险迎难而上是良好医德的最美诠释，培养学生对良好医德医风的认知和认同，强化学生爱国和乐于奉献的精神。课后学生回顾我院医护抗疫相关视频及《张孝骞》舞台剧视频，撰写心得体会，强化对良好医德医风的认知。

结语

高校病理实验教学是理论课联系实际的重要实踐方式，在课程思政教育指导下，利用“虚拟仿真+临床实训”整合模式，优化教学改革方法，推进现代信息技术与医学教育的深度融合，提升实验教学资源和人才培养质量，促进学科发展。