胸外科臨床見習(xí)PBL 教學(xué)法中應(yīng)用三維動(dòng)畫技術(shù)的效果

柯宏剛，周 文，周 慶，柯鈺涵，楊茗竣*

（南通大學(xué)附屬醫(yī)院1 胸外科，2 臨床教學(xué)科，江蘇226001；3 南通大學(xué)醫(yī)學(xué)院）

醫(yī)學(xué)見習(xí)課的主要目的是讓學(xué)生走出教室來到臨床一線,通過自己的切身感受獲取知識(shí),熟悉和掌握基本的臨床診療流程,盡快將理論和實(shí)踐進(jìn)行融合。目前,外科見習(xí)教學(xué)主要以學(xué)生詢問病史、匯報(bào),教師采取基于問題的教學(xué)方式(problem based learning,PBL)[1],結(jié)合圖譜和幻燈進(jìn)行提問、引導(dǎo)、講解和解惑。與以往單獨(dú)由教師說教的教學(xué)模式相比,PBL雖有一定的進(jìn)步,主要強(qiáng)調(diào)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和獨(dú)立思考問題的能力,但在實(shí)際教學(xué)中仍存在許多缺陷,如醫(yī)學(xué)知識(shí)抽象,專業(yè)性強(qiáng),教學(xué)軟件和設(shè)備昂貴難以及時(shí)更新,教師學(xué)生之間往往因?qū)ο嚓P(guān)醫(yī)學(xué)知識(shí)理解不同,課堂上會(huì)出現(xiàn)冷場(chǎng),互動(dòng)性不強(qiáng)等[2]。

三維動(dòng)畫技術(shù)[3]是近年來興起的一種嶄新的人機(jī)交互方式,目前已在臨床教學(xué)中獲得初步應(yīng)用,其最大的優(yōu)勢(shì)就是能將原本抽象的事件通過視頻方式進(jìn)行表述,使學(xué)生最大化地理解和互動(dòng)。本研究以胸外科肺癌章節(jié)為模板,在臨床見習(xí)課中采用三維動(dòng)畫對(duì)PBL 教學(xué)模式進(jìn)行改良,取得了比較滿意的學(xué)習(xí)效果,現(xiàn)報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2018 年在我院胸外科見習(xí)的119 例臨床醫(yī)學(xué)本科生為研究對(duì)象,其中男性80例,女性39 例,年齡20～23 歲,平均21.35±0.15 歲。按照見習(xí)方式的不同,分為傳統(tǒng)教學(xué)組59 例和創(chuàng)新教學(xué)組60 例。兩組學(xué)生性別、年齡及既往學(xué)科成績的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。帶教老師均具有高級(jí)職稱和10 年以上教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。

1.2 教程安排 兩組見習(xí)課均首先由帶教老師引導(dǎo),學(xué)生自主推舉一人進(jìn)行病史資料采集。每班學(xué)生分組,每組5～6 人。老師提出問題,學(xué)生以小組形式進(jìn)行5 min 討論,然后回答問題。帶教老師對(duì)學(xué)生的回答進(jìn)行解讀,并進(jìn)行思路延伸。兩組教師課前備課及課堂上解釋問題的方式不同。傳統(tǒng)教學(xué)組老師主要準(zhǔn)備與肺癌相關(guān)知識(shí)的幻燈片,肺癌解剖學(xué)圖譜及病理學(xué)圖譜等,主要結(jié)合圖片對(duì)問題進(jìn)行解釋。創(chuàng)新教學(xué)組帶教老師在課前對(duì)肺癌的每個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行信息和圖像采集,主要以患者的相關(guān)圖像采用Flash軟件制作動(dòng)畫,對(duì)于影像學(xué)診斷和鑒別診斷,收集患者高清薄層胸部增強(qiáng)CT 縱膈窗的數(shù)據(jù)文件,通過DEEPINSIGHT 軟件(東軟軟件有限公司,2.0 版)制作肺部腫瘤與相鄰血管、氣管關(guān)系的三維圖像,重點(diǎn)描述腫瘤的形態(tài)學(xué)特征。手術(shù)視頻資料則采用國產(chǎn)視頻剪輯軟件如愛剪輯來完成,視頻中注意標(biāo)注相關(guān)的葉或段血管和氣管,時(shí)間約10min。教師對(duì)課堂中設(shè)計(jì)的問題主要結(jié)合三維圖形或視頻進(jìn)行解釋。

1.3 教學(xué)效果評(píng)估 (1)學(xué)生對(duì)教學(xué)滿意度：以問卷調(diào)查的方式由學(xué)生填寫,包括課堂綜合滿意度、教師的教學(xué)質(zhì)量,教師解釋問題的能力、自我學(xué)習(xí)興趣四個(gè)方面,每項(xiàng)設(shè)滿意和需改進(jìn)兩個(gè)選項(xiàng)。(2)學(xué)生自主創(chuàng)新能力：由教師進(jìn)行填寫,包括學(xué)生主動(dòng)提問的能力及回答問題的能力,每項(xiàng)設(shè)滿意和需改進(jìn)兩個(gè)選項(xiàng)。(3)理論和臨床實(shí)踐能力測(cè)試：采用選擇題,包含肺癌病理學(xué),解剖手術(shù)學(xué),臨床表現(xiàn),診斷與鑒別診斷以及臨床實(shí)踐內(nèi)容,共30 道題。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 應(yīng)用STATA10.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。計(jì)量資料以±s表示,組間比較采用成組設(shè)計(jì)t檢驗(yàn),計(jì)數(shù)資料以頻數(shù)和率表示,組間比較采用χ2檢驗(yàn)或校正χ2檢驗(yàn)。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 學(xué)生對(duì)教學(xué)的滿意度 在課堂滿意度、教師教學(xué)質(zhì)量、解釋問題的能力和學(xué)生學(xué)習(xí)興趣四個(gè)方面,創(chuàng)新教學(xué)組學(xué)生的滿意度高于傳統(tǒng)教學(xué)組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。見表1。

表1 學(xué)生對(duì)教學(xué)滿意度調(diào)查 例（%）

2.2 學(xué)生自主創(chuàng)新能力 創(chuàng)新教學(xué)組學(xué)生提出問題和回答問題的能力優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。見表2。

表2 兩組學(xué)生自主創(chuàng)新能力比較 例（%）

2.3 理論和臨床實(shí)踐測(cè)試成績 創(chuàng)新教學(xué)組考試成績89.6±3.1 分,高于傳統(tǒng)教學(xué)組的75.1±4.6 分,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。

3 討 論

PBL教學(xué)法最早由美國神經(jīng)病學(xué)教授Barrow 創(chuàng)立,主要強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的語境,學(xué)生的主動(dòng)思維能力,最大化將課堂知識(shí)與學(xué)習(xí)任務(wù)或問題掛鉤,學(xué)生通過已有的知識(shí)自主探究和解決問題,從而理解并獲得隱含在問題背后的科學(xué)知識(shí),最終形成解決問題的能力。具體實(shí)施步驟包括學(xué)生分組、提出問題、自我學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)和課后反饋。PBL 教學(xué)的主要優(yōu)勢(shì)：(1)圍繞事先準(zhǔn)備的問題,以教師為主導(dǎo),形成一套完整的提問、學(xué)習(xí)、再提問、再學(xué)習(xí)的循環(huán)過程,而不是將課程簡單的切割成理論和實(shí)踐來進(jìn)行。(2)采用分小組教學(xué)、主動(dòng)提問和獨(dú)立思考,課堂氣氛輕松,有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。(3)由于學(xué)生通過自身的知識(shí)解決問題,因此學(xué)生對(duì)接觸到的知識(shí)印象深刻,對(duì)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)技能和未來發(fā)展提供了自我評(píng)估能力[4]。目前PBL 在醫(yī)學(xué)教育中應(yīng)用廣泛,尤其適用于已完成理論學(xué)習(xí)即將進(jìn)入臨床的醫(yī)學(xué)生。然而,在實(shí)際教學(xué)中發(fā)現(xiàn)PBL 模式存在一些缺陷,尤其是對(duì)那些理論知識(shí)還不夠完善的學(xué)生,往往會(huì)適得其反,而這就需要對(duì)教師的引導(dǎo)和教學(xué)水平提出更高的要求[5]。具有多學(xué)科綜合應(yīng)用能力和實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn),并能駕馭課堂討論的教師,是實(shí)施PBL 的基礎(chǔ)。

肺癌章節(jié)包含基礎(chǔ)學(xué)科和臨床學(xué)科相關(guān)內(nèi)容,如病理解剖,生理學(xué),疾病臨床表現(xiàn),診斷和鑒別診斷以及治療等。在傳統(tǒng)教學(xué)過程中,特別是在講解病理和解剖知識(shí)時(shí),學(xué)生往往感覺內(nèi)容抽象,難以理解,教師雖采用圖譜等各種方法講授,但收效甚微。在講解手術(shù)學(xué)時(shí),因缺乏立體圖像而顯得蒼白無力。為此,我們?cè)?018 年引進(jìn)數(shù)字化多媒體教學(xué),對(duì)傳統(tǒng)臨床見習(xí)課模式進(jìn)行了改良,將原來抽象的知識(shí)通過圖像處理軟件制作成三維動(dòng)畫,以聲、光和影的形式呈現(xiàn),以求加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。肺癌章節(jié)教學(xué)中病理學(xué),影像學(xué)診斷和鑒別診斷,肺解剖變異以及手術(shù)步驟是教學(xué)難點(diǎn),我們通過Flash 軟件制作三維動(dòng)畫替代書本上枯燥的文字。例如采用視頻展示原位腺癌如何發(fā)展為微浸潤性腺癌,再發(fā)展為浸潤性腺癌的病理學(xué)以及CT 影像學(xué)演變的全過程;對(duì)于腫瘤與炎癥性疾病形態(tài)學(xué)鑒別也可以通過視頻動(dòng)畫演示。通過計(jì)算機(jī)軟件對(duì)肺血管、氣管三維成像[6],動(dòng)、靜脈和氣管進(jìn)行色差區(qū)別,通過三維旋轉(zhuǎn)來描述三者間的關(guān)系。通過三維動(dòng)畫模擬手術(shù)全過程,使學(xué)生的感受更直觀[7]。本研究結(jié)果顯示,創(chuàng)新教學(xué)組學(xué)生對(duì)教學(xué)的滿意度,學(xué)生提出問題和回答問題的能力,以及癌

理論和臨床實(shí)踐測(cè)試成績都優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。