運動醫(yī)學教學中翻轉課堂結合案例式教學法和3D解剖軟件的運用分析

張 辛 敖英芳 崔國慶 趙 峰 閆 輝

北京大學第三醫(yī)院運動醫(yī)學研究所,北京市 100191

翻轉課堂(Inverted classroom)主要指將知識傳授的過程從課堂內轉移到課堂外，將學習的主動權轉移到學生手中，提升學生的獨立學習能力。在翻轉課堂中，教學的主要內容是師生間的交流和討論。教師在整個過程中只作為引導者，其可以有效幫助學生進行知識內化[1-2],而學生才是課堂的主導。

CBL教學法(Case-based learning, CBL) 則是將案例作為教學基礎，事先準備好相關運動損傷病例，引導學生們?yōu)閱栴}進行探索、發(fā)現(xiàn)以及解決等，提高學生的實踐能力[3]。本文采用“翻轉課堂”的教學方法，同時聯(lián)合運用CBL教學法和3D解剖軟件。通過精選的外踝韌帶損傷(距腓前韌帶和跟腓韌帶)和跟腱斷裂等典型病例，讓學生進入臨床醫(yī)生和教師的角色，通過主動問診和查體發(fā)現(xiàn)問題；利用智能手機APP Visible Body 3D解剖軟件學習了解損傷部位的解剖結構；查閱書籍和文獻討論解決問題并作出診斷和治療方案。本文對比了采取基于CBL教學法和3D解剖軟件應用的“翻轉課堂”的教學方法和傳統(tǒng)授課方法的教學效果?，F(xiàn)報道如下。

1 資料和方法

1.1 一般資料 選擇2016年在我院進行運動醫(yī)學課程見習的2013級八年制臨床醫(yī)學專業(yè)學生40例為觀察對象。其中，女20例，男20例；年齡20～23周歲，平均年齡(22.3 土1.0)歲。所有學生對本研究均已知情同意。將入組學員隨機分為實驗組和對照組，每組20例，所有對象均完成系統(tǒng)解剖學和局部解剖學課程學習。兩組參與實驗學員的資料對比差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。

1.2 方法 參與的兩組學員教學都由高年資的主治醫(yī)生負責。一共16個課時，每組8個課時。1～4課時主要學習踝關節(jié)運動損傷，主要內容有距腓前韌帶損傷、跟腓韌帶損傷和跟腱斷裂，重點講解的解剖結構包括：踝關節(jié)外側的距腓前韌帶、跟腓韌帶、距腓后韌帶；內側的三角韌帶及跟脛韌帶；后方跟腱、跖肌腱和小腿三頭肌腱。了解距腓前韌帶、跟腓韌帶損傷和跟腱斷裂的癥狀，體征(體格檢查)；急性期和慢性期損傷的處理原則；以及距腓前韌帶和跟腓韌帶重建術和跟腱縫合術的手術適應證和原理。根據(jù)相關教學要求，兩組實驗成員都采用同樣的教材(多媒體手術視頻)予以授課。對照組采用傳統(tǒng)的教學方法，教師在課堂上一邊進行實際操作、示范，一邊教授理論知識。而實驗組則采用的是翻轉課堂教學方式，將CBL教學法和3D解剖軟件法結合起來開展教學。通常教師會提前將相關視頻錄制好，重點針對距腓前韌帶損傷、跟腓韌帶損傷和跟腱斷裂等病例的癥狀和查體演示，在課前1周把視頻資料和課前練習共享給學生，學生可自主進行視頻學習，課前需要將相關知識點有所了解，同時將遇到的問題記錄下來，可以在課后自主查閱資料，也可以和同學討論或者向老師請教予以解決。課堂上讓學生首先充當“臨床醫(yī)師”的角色，針對指定的病房中外踝韌帶損傷和跟腱斷裂的患者，進行問診、查體以及影像學檢查的審閱，然后學生充當“教師”的角色，利用課件針對外踝韌帶損傷和跟腱斷裂這2種疾病的癥狀、體征、影像學特點、診斷標準和治療進行講解。同時利用在課前安裝3D解剖學手機軟件，對重點解剖結構進行360°觀察，理解關鍵解剖結構的相對空間位置。對照組成員采用傳統(tǒng)解剖圖來對相關解剖結構予以學習。教師針對講解中出現(xiàn)的問題組織討論。

1.3 效果評價 設計評分量表，主要內容有：學習興趣、效率、分析解決問題的能力、思維能力、理論聯(lián)系實際的能力、溝通交流能力、綜合能力以及團隊協(xié)作能力。問卷采用匿名填寫方式來了解兩組學生對自身學習方式的滿意度，并予以比較。

1.4 統(tǒng)計學方法 采用SPSS19.0統(tǒng)計軟件分析處理所得數(shù)據(jù)，計數(shù)資料采用率(%)表示，行χ2檢驗，以P<0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。

2 結果

當兩組學生都完成了教學效果反饋后，分別填寫問卷，對本次教學予以評價。一共發(fā)放問卷40份，回收有效問卷40份，有效率100%。在教學效果評價中，實驗組在獨立學習、文獻搜索分析、臨床診治思維、學習積極性、分析解決問題、溝通、團隊合作以及信息獲取能力等8個方面認可度均高于對照組，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。結果體現(xiàn)了翻轉課堂結合CBL教學法激發(fā)了學生對于運動醫(yī)學學習的積極性和熱情；3D解剖軟件幫助學員構建立體三維解剖體系；3種教學方法的綜合運用提高學生的自學能力、臨床診治思維和團隊合作意識等，取得了滿意的教學效果。關于問卷統(tǒng)計分析結果，具體見表1。

表1 兩組學生對各自教學方法實施效果的評價〔n(%)，n=20〕

3 討論

臨床醫(yī)學八年制醫(yī)學博士教育是最高水平的教學，需要堅持“八年一致，整體優(yōu)化，強化基礎，注重臨床，培養(yǎng)能力，提高素質”的辦學原則，培養(yǎng)出具有理論和實踐雙能力，且能夠進行安全的醫(yī)療實踐和參加國際競爭的臨床醫(yī)學博士[4-6]。

3.1 “翻轉課堂”和CBL教學模式相輔相成，提高學生運動醫(yī)學理論知識和臨床實踐能力 在運動醫(yī)學教學中應用“翻轉課堂”這種教學模式，可以將之前的先教后學轉變?yōu)橄葘W后教。將知識轉移由之前的課堂轉為如今的課后。學生可以利用教師已經(jīng)錄制好的視頻進行課前學習，在學習中遇到困難和問題可以記錄下來，再通過自身查閱資料，和同學討論與請教教師的方式予以解決。這樣就可以做到隨時隨地學習，而且知識內化轉到課堂之上，課堂的重點是討論，學生作為學習主導者主動積極的開展學習活動。實現(xiàn)了從時間和空間兩個維度對于學習過程的完整翻轉[7]。

同時結合CBL教學模式，讓學生主動針對臨床運動損傷的患者進行問診、查體等，結合自學的知識點對運動損傷病例作出自己的診斷。調動了學生的積極性和學習興趣，學生的分析能力以及解決問題的能力也會明顯提升[8]。而且，案例教學法可以調動課堂氣氛，學生的主體意識明顯增強，從而使學生的整體成績提升。

理想化的“翻轉課堂”教學是學生完全獨立學習，在課堂中的主要內容為討論和分析，而學生也是課堂的主導。但由于學生理論知識和臨床經(jīng)驗的脫軌，而且缺乏手術經(jīng)驗，對運動損傷部位立體解剖結構不熟悉，無法對運動損傷病癥本身形成具體形象的概念。多數(shù)問題仍然依賴教授解答，學生的主動性很難調動。CBL教學法，以臨床病例為基礎，通過床旁查房授課形式，以臨床問題為線索，引導學生去采集病史，體格檢查和查看影像學檢查。將運動損傷的知識轉換成了具體生動的病例，便于學生理解掌握。同時學生利用3D解剖學手機軟件可以隨時隨地查找解剖結構，任意角度觀察，矢狀面、冠狀面和橫斷面分層查看，可以和核磁共振影像資料進行同層面對比；還可以通過動態(tài)動畫在運動動作中觀察肌腱的作用；3D解剖學手機軟件幫助學生迅速掌握運動損傷部位的解剖結構及其功能。在對運動醫(yī)學疾病和解剖有了充分了解后，再利用“翻轉課堂”角色對調，讓學生親自與患者溝通交流；主動查體探索損傷部位解剖結構和損傷后表現(xiàn)；使原本枯燥的理論知識變得生動而具體，并與臨床實踐緊密結合，激發(fā)學員學習的積極性和主觀能動性，提高學員的實習效率。

3.2 3D人體解剖軟件立體展現(xiàn)運動醫(yī)學教學所需要的解剖結構，加速了醫(yī)學生從基礎學習至臨床實踐的過度 解剖學是外科的基礎，學生迅速建立起關節(jié)及周圍組織立體三維解剖結構，才能理解運動損傷的機理，通過查體明確損傷部位，作出準確的臨床診斷。對于剛剛進入臨床見習的本科生，對運動醫(yī)學疾病缺乏直觀的認識和體會。在進行臨床教學時，僅僅通過詢問病史和檢查體格，影像學檢查等，很難將抽象的概念，生動、立體、直觀的展現(xiàn)。

為此本文中，用到的智能手機軟件為Visible Body，該軟件以三維可視化的方式顯示全身的各大系統(tǒng)，并且具有分層顯示的功能，解剖層次分明，周圍組織清晰，交互性強。學生利用Visible Body手機端APP，可以隨時隨地查找解剖結構，360°任意角度觀察；利用矢狀面、冠狀面和橫斷面分層查看的功能，可以和核磁共振影像資料進行同層面對比；還可以通過3D動態(tài)動畫在運動動作中觀察肌腱、肌肉等組織的運動軌跡；培養(yǎng)學生的三維空間思維，幫助學生迅速掌握運動損傷部位的解剖結構及其功能。本觀察嘗試在運動醫(yī)學教學應用“翻轉課堂”結合CBL教學模式，輔助Visible Body 3D解剖軟件，從結果可以獲知，其對教學效果有一定提升。八年制臨床醫(yī)學生的獨立學習、文獻搜索分析、臨床診治思維、學習積極性、分析解決問題、溝通、團隊合作以及信息獲取能力8個方面均較傳統(tǒng)教學模式組有明顯提高(P<0.05)。

本文首次將“翻轉課堂”與CBL教學和3D解剖軟件予以結合，同時將其運用在八年制的運動醫(yī)學臨床教學中。這種模式極為高效，且受到學生的歡迎，教學效果也非常好。