信息化背景下口腔醫(yī)學技術(shù)專業(yè)教學改革的實踐與創(chuàng)新

董 晛，陳鳳貞

（上海健康醫(yī)學院，上海 201318）

口腔醫(yī)學技術(shù)專業(yè)教學目標為培養(yǎng)從事口腔修復(fù)體制作的應(yīng)用型專門人才，要求學生掌握口腔醫(yī)學基本理論和工藝技術(shù)的基本操作技能?？谇会t(yī)學技術(shù)屬于醫(yī)學技術(shù)范疇，是口腔醫(yī)學與材料學、工藝學等多學科的綜合[1]。

上海健康醫(yī)學院口腔醫(yī)學技術(shù)專業(yè)是上海市唯一布點設(shè)置的培養(yǎng)口腔修復(fù)工藝人才的專業(yè)。自2012年起，口腔醫(yī)學技術(shù)專業(yè)進行創(chuàng)新實訓中心建設(shè)，更新數(shù)字化教學設(shè)備，制作優(yōu)質(zhì)教學資源，建立網(wǎng)絡(luò)學習平臺和移動課堂，以信息化學習環(huán)境建設(shè)為支點，推動學習方式變革，創(chuàng)新教學模式，經(jīng)過多年探索和積累，取得了一定的經(jīng)驗和成果。

1 口腔醫(yī)學技術(shù)教學面臨的問題

1.1 理實結(jié)合教學難落實

口腔醫(yī)學技術(shù)專業(yè)實踐性極強，諸如牙體雕刻技術(shù)、固定義齒修復(fù)工藝技術(shù)等專業(yè)核心課程理論與實訓課時比例均超過1∶2。傳統(tǒng)實訓教學往往采用單向的教師演示，學生觀察示教后，獨立模仿操作。這種教學模式導(dǎo)致學生不理解操作背后的技術(shù)要點和原理，技能操作和理論知識存在分離，理實結(jié)合難以落實。

1.2 實踐教學耗材成本高、安全性低

口腔醫(yī)學技術(shù)專業(yè)教學要培養(yǎng)技能操作熟練的合格學生，反復(fù)訓練至關(guān)重要。而口腔材料和設(shè)備昂貴，導(dǎo)致專業(yè)實踐教學的耗材成本和設(shè)備維護成本高。義齒制作流程繁雜，具有高壓、高溫、腐蝕、粉塵等對人與環(huán)境有害的因素，導(dǎo)致實訓項目安全性不高，需要專門的場地、設(shè)備和人力保障。這些都限制了學生學習的自主性。

1.3 專業(yè)教學和行業(yè)實際存在一定脫節(jié)

口腔醫(yī)學技術(shù)行業(yè)正處于數(shù)字化轉(zhuǎn)型期，在上海，半數(shù)以上的固定冠、橋義齒由計算機輔助設(shè)計和制作（Computer aided design and computer aided manufacture，CAD/CAM）工藝或3D打印工藝加工，這一比例還將不斷增長。面對行業(yè)日新月異的發(fā)展，傳統(tǒng)教學課程設(shè)置依然以全口義齒、固定義齒、可摘局部義齒為核心課程，這與行業(yè)發(fā)展實際存在一定脫節(jié)?，F(xiàn)今數(shù)字化義齒加工人員多是接受簡單的企業(yè)培訓，行業(yè)迫切需要經(jīng)過系統(tǒng)訓練的高端“智造”人才，專業(yè)教學內(nèi)容和形式也亟待創(chuàng)新。

2 信息化背景下，專業(yè)教學改革的具體措施

2.1 以虛擬現(xiàn)實技術(shù)探索虛實結(jié)合的三元式教學模式

我校于2014年自主研發(fā)了國內(nèi)首個將虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality，VR）技術(shù)應(yīng)用于口腔醫(yī)學技術(shù)實訓教學的3D軟件，并在2016年獲得國家軟件著作權(quán)，與之配套的口腔虛擬實訓室可同時容納40人獨立進行虛擬實訓?？谇会t(yī)學技術(shù)虛擬實訓系統(tǒng)（軟件）操作方式模仿3D網(wǎng)絡(luò)游戲，有演示、學習、考核3種模式，內(nèi)容包含固定義齒修復(fù)工藝技術(shù)、全口義齒修復(fù)工藝技術(shù)、可摘局部義齒工藝技術(shù)3門專業(yè)課的10個任務(wù)模塊，相當于真實實訓的200個課時。

以虛擬實訓系統(tǒng)為基礎(chǔ)，專業(yè)創(chuàng)新探索“理論—虛擬—實操”三元式教學模式。所謂“理論”，即教師理論課上只對整個模塊的內(nèi)容進行簡短的串聯(lián)精講；所謂“虛擬”，即學生先通過虛擬系統(tǒng)的演示模式，觀看整個操作流程，然后獨立進行虛擬實訓操作，虛擬實訓中錯誤操作軟件都會即刻給出提示，改為正確操作方可進入下一步，最終獨立通過虛擬考核。整個學習過程類似于玩3D游戲，每個人的操作錯誤點不盡相同，因此學習是高度自主和有極強針對性的；所謂“實操”，即學生進入真實操作環(huán)節(jié)，此時學生對操作流程、注意事項等已非常熟悉，真實操作中更容易聯(lián)想、運用到相關(guān)知識。在“理論—虛擬—實操”三元式教學中，虛擬實訓是連接理論學習和真實操作的紐帶，虛實結(jié)合促進了理實結(jié)合。

2.2 將增強現(xiàn)實教學素材系統(tǒng)引入課堂，促進自主學習

與虛擬實訓軟件輔助技能實訓相呼應(yīng)，我校還自主研發(fā)了3個IOS系統(tǒng)的增強現(xiàn)實（Augmented reality，AR）軟件，配套購置18臺平板電腦，印刷AR掃描圖冊。AR軟件內(nèi)容包含28顆牙體解剖形態(tài)、口腔頜面部局部解剖、無牙頜解剖標志、可摘義齒結(jié)構(gòu)、口腔設(shè)備操作等。醫(yī)學類專業(yè)基礎(chǔ)課多以結(jié)構(gòu)、原理記憶為主要教學目標，傳統(tǒng)的教學內(nèi)容決定了新的教法不易應(yīng)用，課堂教學方式多為講授，抽象的文字和平面圖片不利于理解，學生學習只能死記硬背，學生中流傳著“解剖生理必有一掛”的戲言。2014年起，將裝有AR軟件的平板電腦引入課堂，在教師的引領(lǐng)下，學生2～3人一組，利用AR技術(shù)呈現(xiàn)的3D模型進行自主的立體視覺學習，在這一基礎(chǔ)上，小組合作學習、翻轉(zhuǎn)課堂、PBL等一系列教學嘗試得以開展，灌輸式地教正在轉(zhuǎn)變?yōu)樘剿魇降貙W。

2.3 對接行業(yè)需求，開展系統(tǒng)的口腔CAD/CAM教學

專業(yè)建設(shè)了24個工位的口腔CAD/CAM實訓室，2014年起率先開展口腔CAD/CAM講座式培訓。經(jīng)過多年探索和積累，根據(jù)行業(yè)發(fā)展需求，制訂并開發(fā)課程標準和校本教材，開設(shè)了口腔修復(fù)CAD/CAM課程。2015年起系統(tǒng)進行CAD/CAM教學實踐，同時與3Shape、DENSPLY Sirona、Kulzer等業(yè)界權(quán)威企業(yè)合作，定向培養(yǎng)企業(yè)認證的口腔數(shù)字化設(shè)計人才。

3 成效和經(jīng)驗

3.1 虛實結(jié)合教學體系對教與學的雙向促進作用

我校立足數(shù)字化資源開發(fā)，但不止于資源建設(shè)，更將一整套3D教學資源系統(tǒng)地組織利用，探索出低年級基礎(chǔ)課階段AR軟件輔助的自主學習，高年級技能課階段VR軟件支持的虛實結(jié)合的專業(yè)教學體系。這一體系具有一定的可復(fù)制性，適合所有以實踐教學為主的專業(yè)教學，特別適合實操中耗材成本較昂貴或操作具有一定危險性或需要高度理實結(jié)合的實驗實訓項目。經(jīng)過3年實踐，虛實結(jié)合教學體系對教與學有雙向促進作用。一方面，3D自主學習，讓學生更高效、更熟練地掌握知識和技能[2]。虛擬實訓在學生中廣受歡迎。據(jù)問卷調(diào)查反饋，92%的學生喜歡虛擬實訓系統(tǒng)，86%的學生希望體驗更多內(nèi)容模塊的虛擬操作，89%的學生認為虛擬實訓系統(tǒng)能幫助掌握操作流程?！袄碚摗摂M—實操”三元式教學模式可以在維持實訓耗材成本不變、保證實訓安全性的前提下，學生通過反復(fù)虛擬訓練，大大提高操作熟練度；可以引導(dǎo)學生開展各類自主學習、小組學習，一人一機虛擬操作，真正做到針對性學習；可以幫助學生更好地聯(lián)系理論知識和操作流程，體驗“做中學”。在實訓教學中融入VR訓練、數(shù)字比對系統(tǒng)等信息化手段后，2014—2016年我校學生多次獲得國內(nèi)外技能大賽一等獎，實訓教學質(zhì)量顯著提升。另一方面，教師信息化素養(yǎng)提升，有效帶動了教研能力全面發(fā)展[3]。近3年教學團隊參加各類信息化培訓18人次，探索各類教學改革，獲得市級精品課1門、校級精品課1門，各類教學比賽中，獲得國家級獎2人次、市級獎3人次，信息化教學方面獲市級教研課題2項、國家軟件著作權(quán)3項、發(fā)表教研論文4篇。

3.2 專業(yè)教學改革對接行業(yè)需求，學生就業(yè)得益

專業(yè)教學改革充分對接行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型需求，貼近崗位，從無到有，開設(shè)課程和定向技能培訓，著眼為行業(yè)培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實的口腔CAD/CAM技能人才。我校2016屆畢業(yè)生均具備CAD/CAM設(shè)計基礎(chǔ)和經(jīng)驗，可以完成內(nèi)冠、全冠、固定橋等簡單修復(fù)體的CAD/CAM設(shè)計，其中90%的學生畢業(yè)時即獲得企業(yè)認證的“3Shape CAD/CAM”培訓證書，持證學生在應(yīng)聘高端企業(yè)時，優(yōu)勢明顯。

4 討論

4.1 存在的問題和不足

在信息化背景下的教學改革實踐中還面臨一些挑戰(zhàn)和不足：信息化教學的實施對于設(shè)備、系統(tǒng)的依賴性較高，需要專業(yè)人員持續(xù)進行技術(shù)維護；虛擬實訓系統(tǒng)前期研發(fā)、調(diào)試的人力、資金成本巨大[4]；由于模擬游戲操作，在使用中不可避免會出現(xiàn)漏洞，需要定期升級和修補；系統(tǒng)目前為單機版，有向移動版或網(wǎng)絡(luò)版轉(zhuǎn)化的需求；系統(tǒng)通過驗收并不代表建設(shè)的完成，只有建立后期維護制度，方能保證建設(shè)成果，這些都需要持續(xù)的人力、資金投入。此外，實施虛擬實訓教學的教師本身需要具備較高的信息化素養(yǎng)和一定的教學組織和創(chuàng)新能力。

4.2 未來發(fā)展方向

未來專業(yè)團隊將在已有基礎(chǔ)上縱向深入，開發(fā)更多樣的VR、AR教學資源，建立專業(yè)虛擬教學中心，不斷完善信息技術(shù)和專業(yè)教學的融合。同時，積極拓寬建設(shè)成果的應(yīng)用廣度，積極向同類院校、行業(yè)、企業(yè)推廣，交流共享資源經(jīng)驗，避免重復(fù)開發(fā)造成的人力和資金浪費，使教改成果受益面更廣。