基于数字切片库的形态学计算机考试系统的应用与体会
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CHINESE JOURNAL OF ANATOMY V ol.44 No.1 2021 解剖学杂志 2021年第44卷第1期
前完成，并上传至平台，便于教师监管学生的自学状况。3.2.2 有效组织翻转课堂教学 深度学习的实现不仅取决于课前自学，还取决于课上的师生之间的有效互动。这就要求教师根据授课内容，准备有探究价值的、开放性问题或临床案例，供学生深度讨论交流，推进了以学生为中心的课堂教学改革，提升学生的综合分析能力，从而有效提高组织学实验课教学效果。
总之，信息化网络技术的发展不断影响和改变人们的思维与生活方式，同样也为组织学实验教学改革提供了机遇。将医学形态学数字化教学平台应用于组织学实验教学，为师生提供了丰富的形态学可视资源，极大地增加了学生在课堂上的信息接收量，激发了学生探索微观世界奥妙的学习兴趣；更是为师生互动交流讨论提供了一个优质平台，教师可随时了解学生对切片的观察情况，学生也可随时针对自己感兴趣的结构提出疑问，以疑促学，满足创新型医学人才教育的培养。
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山东大学 “双一流”人才培养专项建设项目（BKSYL20170213）；山东大学实验室建设与管理研究项目（sy20183401，sy20191401）；山东大学本科教育教学改革研究项目（2019Y246）；山东大学齐鲁医学院本科教学改革与研究项目（qlyxjy-201834，201906）
第1作者 E-mail ：********************
△
通信作者，E-mail ：*************
收稿日期：2020-01-08；修回日期：2020-04-12
皮鞋除臭doi ： 10.3969/j.issn.1001-1633.2021.01.015
·教学研究·
危楼高百尺的危是什么意思
基于数字切片库的形态学计算机考试系统的应用与体会*
刘尚明1 邴鲁军2 李 莉2 马保华2 王富武1 张艳敏1 郝爱军1 郭雨霁1△
六月英文缩写（山东大学基础医学院，1 组织学与胚胎学学系，2 形态学教学中心，济南 250012）
Application and experience of computer examination system
for morphology based on virtual slide library *
Liu Shangming 1， Bing Lujun 2， Li Li 2， Ma Baohua 2， Wang Fuwu 1， Zhang Yanmin 1， Hao Aijun 1， Guo Yuji 1△
（1. Department of Histology and Embryology ， 2. Department of Morphology Experimental Center ，
School of Basic Medical Sciences ， Shandong University ， Jinan ， 250012， China ）
数字切片又称虚拟切片，是指利用全自动显微镜把传
统玻璃切片进行高精度、无缝拼接采集扫描，生成全视野的数字切片，生成的数字切片可用软件在终端（计算机、平板电脑、手机等）上进行不同倍率观察，并可在一定范围内进行无级倍率连续浏览[1]。数字切片的出现改变了以往组织学、病理学及寄生虫学等形态学实验只能在实验室进行，必须依赖玻璃切片和实体显微镜的模式，将形态学的实验教
学带入了一个全新的数字时代，同时也为形态学考试的改革奠定了基础[2]。
1 目前形态学考试的形式及存在的弊端
以山东大学基础医学院组织学实验考试为例，传统考试包括2部分内容。一是考查学生对器官的整体辨认，学生用显微镜自主观察10张考试切片并写出对应的器官名称。二是考查学生对组织、特征性结构或细胞的辨认，通常利用PowerPoint制成幻灯片图片试题，设置固定的答题时间。此种考试方式存在种种弊端，主要表现如下：①由于考试切片种类有限，数量不足，而考试学生人数众多，只能将学
生分批进行考试，在考试切片选择方面难免重复，存在泄露试题的可能；②部分考试切片年久褪、盖玻片破裂，影响显微镜观察[3]。由于这些标本来源于人，很难得以及时补充；
③用于观察切片的显微镜不统一，有的光源为白，有的光源为黄，也影响了部分学生对切片结果的判定；④对于图片试题，由于视野的固定及局限，所显示的结构或细胞相对比较孤立，学生无法对整张切片浏览，不能全面、细致地检查学生知识掌握的广度和深度；⑤传统考试仍然采用纸质试卷，考试效率低，成绩的统计分析需后期进行[4-5]，不能及时反馈教学中存在的种种问题。鉴于此，形态学考试改革势在必行。
2 数字切片考试系统的开发及其在形态学实验考试中的运用
2.1 数字切片考试系统的开发与建立
2012年，本校形态学实验中心联合“山东数字人科技有限公司”，应用全自动显微镜图像采集和数字切片制作系统，将传统的玻璃组织切片转换为数字切片，并与校园网结合，架构了山东大学医学院形态学实验教学数字化教学平台，辅助组织学、病理学、寄生虫学实验教学，发挥了关键作用，得到了广大师生的认可。为了将数字切片库加以充分利用，自2018年起，笔者在收集大量切片制作成数字切片的基础上，从中选取部分典型切片用于考试，由此建立了数字切片库考试系统。
2.2 切片库考试系统的组成
切片库考试系统独立运行，包括题库管理、考试管理及成绩管理3个模块。题库管理模块可进行试题编辑、导入，可直接调用切片库系统内的数字标本，实现基于数字切片库基础上标本考试功能，即考试过程中可对数字切片进行缩放、拖曳浏览。出题老师可根据需要，设计不同的试题考察学生对整体器官以及对特定细胞、结构的把握。试题类型涵盖单选、多选、判断、填空以及简答。考试管理模块可根据考试需要手动或自动从题库系统中抽取试题，并组成试卷，设置试卷分数、考试时间、考试时长、考试班级（自动导入班级学生学号）、批改方式（自动及手动，客观题可自动阅卷）。系统可对试卷题目进行随机排序，保证每名学生试卷中题目显示顺序不一样，防止学生在考试过程中作弊。成绩管理模块具有自动阅卷（客观题）、试卷导出、成绩导出、成绩统计等功能，可将成绩导出Excel表，并生成不同形式的成绩分布图表。3 数字切片考试改革的体会
硅胶3.1 确保考试公平
数字切片的实验考试方式可以全面模拟学生用显微镜自行观察切片的方式，具有高度的自主性和灵活性。与传统的玻璃切片相比，数字切片图像清晰，而且同批考试学生所用数字切片相同，能避免由于组织切片、显微镜个体差异而导致答题难易程度不一致。在总题目保持不变的前提下，对每个考生随机分配试题题号，保证了考试的准确性、公平性。
3.2 培养严谨的学习态度
针对特定结构的标记，使得数字切片考试系统具备图片考试对知识掌握的精确性和特定性，可以针对具体细胞、特定结构进行考核，学生必须充分掌握该器官的组织结构及其特征才能做出正确判断。考试过程中调用切片库，学生可以对整张切片进行连续、无级放大与预览，避免了由于图片考试视野固定和局限导致的学生猜题、蒙题的现象，有利于培养学生科学、严谨的学习态度。通过结合平常数字切片库进行复习，调动了学生的学习积极性。
3.3 提高考试效率
传统组织切片存在切片数量不足、种类不齐等问题，以往考试专用玻璃切片，共计35种不同组织结构，每种约60张，每次只能满足1个班级50多人的考试。若完成整个年级约400人的实验考试，不但耗时长，而且试题难免重复。数字切片考试库可以由每位授课教师建立个性化考试题库，每位教师所建立的题库，即使针对同一张数字切片，其指向的细胞或组织内容也有所区别。基于不同题库，生成的试卷更是不同。通过专用的计算机考试教室进行考试，可以满足数百人同时考试，极大促进了考试的公正性以及工作效率的提升。
3.4 方便教学管理
数字切片考试系统具有自动阅卷功能，可自动计算考试成绩，并按学号、姓名进行导出，也可生成柱状图、饼状图等不同形式的成绩分布统计、错题分布统计，可以实时反馈学生的学习结果以及教师的
教学效果，方便教学管理。生成的Excel表格，可与学校的考试成绩登录系统相衔接，有效促进了教学效率的提升。
随着数字切片在国内的推广运用，显微镜和传统的组织切片将不再是形态学实验课的主角[6-7]。通过近年来对数字切片库的应用以及切片库考试的改革与实践，我们将继续增加切片库中的考试切片数量，进一步改进练习系统和考试系统，如升级为中文、英文双语考试系统，逐步形成一套更科学和更规范的形态学考试体系。
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2018年陕西省组织学虚拟仿真实验项目和陕西中医药大学在线课程建设项目；国家自然科学基金（81904038）；陕西省自然科学基金
（2017JQ8023）；陕西中医药大学针药结合防治冠心病临床基础研究创新团队（2019-YS06）
第1作者E-mail ：*********************
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通信作者，E-mail ：****************
收稿日期：2019-05-31；修回日期：2019-11-15
doi ： 10.3969/j.issn.1001-1633.2021.01.016
·教学研究·
虚拟仿真实验在组织学教学中的应用*
王少兰 李 涛△ 范 妤 刘 芳
（陕西中医药大学基础医学院组织学与胚胎学教研室，咸阳 712046）
Application of virtual simulation experiment in histology teaching *
Wang Shaolan ， Li Tao △， Fan Yu ， Liu Fang
（Department of Histology and Embryology ， School of Basic Medicine ，  Shaanxi University of Chinese Medicine ， Xianyang 712046， China ）
虚拟仿真实验是借助虚拟现实、计算机仿真、多媒体和人机交互等现代技术，通过构建高仿真的实验环境和对象，让“网上做实验 ”和“虚拟做真实验”成为现实，实现对传统实验资源的远程访问和高效共享[1]。开展虚拟仿真实验教学不受时空限制，并且可以完成真实实验设备不具备或难以实现的教学内容，因此，虚拟仿真技术已被广泛地应用于医学院校的教学和科研领域，成为高等医学改革的发展方向和未来趋势[2]。组织学虚拟仿真实验通过信息技术实现基于显微镜下组织结构的真实情景再现，从而实现实验教学的网络化、自动化管理，让学生可以随时随地通过网络在虚拟环境中开展实验，达到教学大纲所要求的教学效果。为了顺应高校信息化教学改革的发展，本校形态实验中心积极探索建设网络化实验教学系统，采用线上、线下相结合的教学方式，将虚实结合的虚拟教学贯穿到整个形态学教学的全过程，2017 年获批陕西省虚拟仿真实验教学中心。现就本校组织学虚拟仿真实验教学的实施予以总结。1 组织学虚拟仿真实验实施的必要性
课程整合是当今教学改革的一项主要任务[3]，医学基础
课程之间密切联系，如泌尿系统肾的知识点涉及各学科的整合交叉（图1）。随着高校网络教学平台的搭建，实验课程体系逐渐由分散平行状态向层次分明的树状结构发展，各学科间的实验通过网络平台或共享开放的链接在校内或校际之间有机地联合在一起，有利于开展综合性实验。医学虚拟仿真实验的建设遵循“从宏观到微观，从形态到功能，从正常到异常，从疾病到药物”的原则[4-5]，借助计算机构建高仿真的实验环境和对象，建立规范化的实验教学资源数据库和创新性设计平台，设置不同学科的虚拟仿真实验，让学生自主设计实验内容，激发学生学习兴趣和潜能，提高创新精神和实践能力。通过不同学科虚拟仿真实验教学的联合，学生可以系统全面地对某一知识点掌握并理解。
图1 基础医学多学科间整合交叉
肾疾病的
大体结构变化
肾的位置、大体结构病理学
电脑截屏病理学病理生理学
生理学
组织学
解剖学
正常肾的微细结构
肾疾病的微细结构变化
肾疾病的发病机制肾尿液的
生成及排泄
组织学虚拟切片（数字切片）是利用玻片扫描系统采集高分辨率、超大容量的数字化图片，包含玻片的所有信息。

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