3D打印結(jié)合PBL臨床教學(xué)法在手外科臨床教學(xué)中的應(yīng)用

王鳴　羅濱林

摘要：本文的寫作目的是為了探討3D打印模型結(jié)合PBL教學(xué)方法在手外科臨床教學(xué)中的應(yīng)用。運用的方法是針對8組學(xué)生，分別采用傳統(tǒng)大班授課和3D打印模型結(jié)合PBL小班教學(xué)法進(jìn)行教學(xué)，然后進(jìn)行考核對比。這一結(jié)果為3D打印模型結(jié)合PBL教學(xué)法教學(xué)成績優(yōu)于傳統(tǒng)大班授課，兩組差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。由此我們得出了結(jié)論：3D打印模型結(jié)合PBL教學(xué)法教學(xué)改變了以往枯燥的教學(xué)模式，極大的調(diào)動了學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣，對本科生的臨床教學(xué)是一種行之有效的教學(xué)方法。

關(guān)鍵詞：手外科；3D打印模型；PBL教學(xué)；應(yīng)用

中圖分類號：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）50-0178-02

外科臨床的學(xué)習(xí)是醫(yī)學(xué)臨床學(xué)習(xí)過程中重要的組成部分之一，而解剖則是外科臨床學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，但是由于現(xiàn)實中臨床工作往往緊迫而又嚴(yán)肅，很難滿足廣大臨床本科學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，這在手外科的臨床教學(xué)中尤其突出。手部的解剖極不規(guī)則，骨、肌腱、肌肉、血管和神經(jīng)繁多，功能各異且又互相關(guān)聯(lián)，對學(xué)生的空間想象能力有比較高的要求。PBL教學(xué)法（problem-based learning）是一種較新的教學(xué)方法，于1956年由Barrow教授在加拿大McMaster大學(xué)首先提出，是以學(xué)生為主體的教育模式，已經(jīng)被國際教育界公認(rèn)，該教學(xué)模式近年也被引入我國高等院校教育之中。3D快速打印技術(shù)起源于美國，并在20世紀(jì)80年代得到發(fā)展和推廣。3D打印是基于計算機(jī)控制的，根據(jù)CT等影像學(xué)數(shù)據(jù)，通過對打印材料的精確堆積制造成形的一種數(shù)字化技術(shù)。近年來發(fā)展尤其快速，被應(yīng)用于諸多領(lǐng)域，也包括醫(yī)療領(lǐng)域，國內(nèi)各大醫(yī)院也紛紛開展采用3D打印技術(shù)定制符合患者的模型來指導(dǎo)手術(shù)。而我們將3D打印模型引入臨床教學(xué)當(dāng)中，將其與PBL教學(xué)法結(jié)合起來，可提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，將原本枯燥、復(fù)雜、難以想象的空間結(jié)構(gòu)簡單化，提高學(xué)生的積極主動探索能力，使他們能更好地理解手部的解剖和功能，進(jìn)而提升臨床教學(xué)的質(zhì)量，在手外科的臨床教學(xué)之中也獲得了較滿意的效果。現(xiàn)介紹如下。

一、資料和方法

1.典型病歷的選擇和設(shè)計。結(jié)合本校臨床醫(yī)學(xué)教學(xué)大綱的要求，調(diào)取本院手外科病區(qū)的病例信息，選擇典型的復(fù)雜性手外傷病例1例，該病例合并有掌指骨骨折、神經(jīng)損傷及血管損傷。從醫(yī)院的病歷系統(tǒng)里獲取患者臨床病歷資料，從影像學(xué)系統(tǒng)里獲取影像學(xué)檢查資料，包括X線片和CT檢查資料等，將CT檢查資料導(dǎo)出，輸入3D打印機(jī)系統(tǒng)中，以1∶1比例制作手部模型。同時，整理患者的病歷資料做成病歷匯報，并組織學(xué)生進(jìn)行分組討論，從患者的手部模型出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生們自主思考，總結(jié)患者的診斷、相應(yīng)的體格檢查、專科情況、治療及康復(fù)方案等問題。

2.研究對象的選擇和分組。選擇2016—2017學(xué)年第一學(xué)期進(jìn)行本科臨床實習(xí)的4個班級，合計學(xué)生126人（1班31人，2班33人，3班29人，4班33人）。其中女生77人，男生49人，隨機(jī)將4個班分成2組，1班和4班為對照組，采用傳統(tǒng)大班授課教學(xué)，通過X線片，CT檢查資料展示患者的影像學(xué)檢查，兩個班級分開授課；2班和3班為實驗組，采用PBL教學(xué)法，在傳統(tǒng)影像學(xué)檢查資料的基礎(chǔ)上，利用3D打印模型現(xiàn)場展示，并結(jié)合模型進(jìn)行受傷類型的分析及治療方案的選擇等，兩個班平均分為6個小班，每班10人（其中有2個班為11人）。對照組和實驗組學(xué)生的教學(xué)病例相同、授課時間相近（在同一周內(nèi)），均由同一名具有豐富教學(xué)經(jīng)驗的教師進(jìn)行授課。

3.效果評價。按照教學(xué)大綱的要求進(jìn)行客觀理論考核及主觀問卷調(diào)查。客觀理論考核采用閉卷進(jìn)行，內(nèi)容包括病歷書寫、手部骨的解剖知識、手部血管的解剖知識、手部神經(jīng)的解剖及功能知識、手部損傷的手術(shù)方案和術(shù)后的康復(fù)方案等五項，每項20分，總分100分；主觀問卷調(diào)查包括學(xué)習(xí)興趣、對手部損傷的認(rèn)知、對手部解剖結(jié)構(gòu)的認(rèn)知、對手部手術(shù)和康復(fù)方案的認(rèn)知、對手部損傷急救的認(rèn)知等五個方面。

4.統(tǒng)計學(xué)方法。采用SPSS21.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析，計量資料采用（x±S）表示，兩組間比較采用t檢驗；計數(shù)資料采用百分比表示，兩組間比較采用χ2檢驗；以P<0.05為差異具統(tǒng)計學(xué)意義。

二、結(jié)果

1.客觀理論考核結(jié)果。實驗組和對照組學(xué)生的客觀理論考核成績顯示：實驗組學(xué)生在手部骨的解剖知識、手部血管的解剖知識、手部神經(jīng)的解剖及功能知識、手部損傷的手術(shù)和術(shù)后的康復(fù)方案四項中成績優(yōu)于對照組，但在病歷書寫方面無明顯差異。

2.主觀問卷調(diào)查結(jié)果。主觀問卷調(diào)查結(jié)果顯示：實驗組在學(xué)習(xí)興趣、對手部損傷的認(rèn)知、對手部解剖結(jié)構(gòu)的認(rèn)知、對手部手術(shù)和康復(fù)方案的認(rèn)知四項中對學(xué)習(xí)的有效認(rèn)可優(yōu)于對照組，而在對手部損傷急救的認(rèn)知方面無明顯差異。

三、討論

手外科與影像學(xué)的關(guān)系密切，并且對空間三維結(jié)構(gòu)的想象有較高要求，對于剛接觸臨床的醫(yī)學(xué)生，學(xué)習(xí)起來會比較困難；同時由于手術(shù)室的無菌管理，使得臨床學(xué)生很難充分接觸手術(shù)操作；另外，遠(yuǎn)程影像傳輸設(shè)備昂貴，對線路、設(shè)備要求較高，在多數(shù)醫(yī)學(xué)教育中難以實現(xiàn)。因此，目前的醫(yī)學(xué)教學(xué)仍然以傳統(tǒng)教學(xué)為主。傳統(tǒng)教學(xué)方法側(cè)重將學(xué)生集中起來，以大班授課的方式向?qū)W生灌輸知識，對于學(xué)生來說，這些是枯燥、抽象的，學(xué)習(xí)起來既難以理解又無趣，在講解一些復(fù)雜的手部損傷時更是如此，連教師也很難表達(dá)得簡潔明了。如何更好地將手外科相關(guān)疾病簡潔直觀地教授給學(xué)生，如何充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)其發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，就成為了教學(xué)的一大難題。PBL教學(xué)法改變了以往大班的教師集中授課模式，以學(xué)生為教學(xué)的主體，學(xué)生在小組里扮演多種角色進(jìn)行病例的討論，充分發(fā)揮學(xué)生的主動性，培養(yǎng)學(xué)生的臨床思維能力。3D打印技術(shù)是一種快速而精確的成型技術(shù)，通過逐層打印模擬的方式來建造出所需要的模型，這些模型為臨床教學(xué)提供較為直觀的實物信息。學(xué)生結(jié)束基礎(chǔ)課以后進(jìn)入臨床學(xué)習(xí)階段，臨床思維能力的培養(yǎng)則成為了臨床教學(xué)的重點。通過PBL引導(dǎo)式的教學(xué)，臨床教師可以設(shè)計出一系列的問題，引導(dǎo)學(xué)生探究疾病的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)歸，這個引導(dǎo)和思考的過程可以培養(yǎng)和強(qiáng)化學(xué)生的臨床思維能力。3D打印可以創(chuàng)建模型，可以模擬手術(shù)操作，使學(xué)生的感受和學(xué)習(xí)更直接可靠。但是PBL和3D打印也有其不足之處。PBL不足之處主要包括：①小班教學(xué)，導(dǎo)致教學(xué)設(shè)施不足，教師數(shù)量的不足，并且需要耗費大量的資金；②小班授課增加了教師的教學(xué)負(fù)擔(dān)；③教學(xué)病例資料不足等。通過各大院校多年的探索和積累，這些問題基本解決。3D打印的不足之處主要包括：①3D打印技術(shù)在臨床教學(xué)中的應(yīng)用還處在發(fā)展之中，仍需不斷完善改進(jìn)；②3D打印效果與真實情況仍有差距；③3D打印設(shè)備及配套設(shè)施并未十分普及等。隨著教學(xué)方式的不斷改進(jìn)，學(xué)生接觸PBL教學(xué)法和3D打印技術(shù)越來越多，3D打印技術(shù)所創(chuàng)造的實體教學(xué)環(huán)境，有助于學(xué)生對相關(guān)知識的理解及掌握?？傮w來說，3D打印技術(shù)使學(xué)生直觀的學(xué)習(xí)到疾病的相關(guān)知識，解決了由于學(xué)生無法接觸到診療過程而導(dǎo)致的枯燥乏味的問題；并且臨床教師在實體模型上可以更加充分準(zhǔn)確地為學(xué)生講解解剖、手術(shù)、愈后等疾病相關(guān)知識，教學(xué)效果滿意。PBL教學(xué)法有效地調(diào)動學(xué)生的主動性和積極性，使得學(xué)習(xí)過程效率更高，并且更貼近醫(yī)學(xué)實用性科學(xué)的本質(zhì)。因此，PBL教學(xué)法與3D打印技術(shù)相結(jié)合既有利于教師的教學(xué)，又有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)，是值得推廣、行之有效的教學(xué)方法。endprint

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Abstract：To explore the application of 3D print model combined with PBL teaching method in clinical teaching of hand surgery is our objective.In order to achieve this objection，we took several methods：For the eight groups of students，respectively，using the traditional large class teaching and 3D printing model combined with PBL small teaching method for teaching，and then the assessment contrast.Results：The results of 3D printing model combined with PBL teaching method were superior to traditional teaching group，and the difference was statistically significant （P<0.05）.Conclusion：The 3D printing model combined with PBL teaching method has changed the teaching pattern of the past，which greatly promoted the students' interest in learning.It is an effective teaching method for undergraduates' clinical teaching.

Key words：hand surgery；3D printing model；PBL teaching；applicationendprint