數(shù)字化整合教學法在口腔正畸頭影測量教學中的應用

蘇曉霞，廖立，彭怡然，李小兵

(1.四川大學華西口腔醫(yī)學院正畸學系兒童口腔醫(yī)學教研室兒童口腔科，四川 成都 610041； 2.四川大學國家口腔疾病臨床研究中心，四川 成都 610041)

口腔正畸學是口腔醫(yī)學臨床教學中重要且學生關注度高的學科，其知識體系交錯且內(nèi)容復雜、難于理解、學習強度大，對學生的邏輯思維、總結領悟能力及實踐動手能力要求較高。從以往的正畸實踐教學調(diào)研反饋來看，作為正畸臨床核心基礎技能、需要重點掌握的頭影測量版塊是學生在有限課時內(nèi)最難完全理解并總結記憶的部分，多數(shù)學生反映難以正確關聯(lián)解剖結構與投射定點、描跡測量，知識點繁雜缺乏記憶邏輯，似懂非懂、學習效果不理想，導致后續(xù)案例分析等教學環(huán)節(jié)無法正確進行頭影測量定點分析并結合測量結果和臨床檢查判斷錯頜機制、制定合理矯治方案。而基礎知識掌握不佳導致實踐學習效果差、無法將理論與實踐聯(lián)系造成學生主動學習積極性受挫，產(chǎn)生畏難情緒對口腔正畸學整體學習失去信心。因此，結合當前教學情況，如何整合手邊的現(xiàn)代科技手段與資源，調(diào)動學生學習熱情，形成邏輯精練、內(nèi)容精簡、體系精準的整合性教學環(huán)節(jié)是口腔正畸實踐教學的主要目標。

正確繪制頭影測量片和精準定位，首先需要全面了解顱、頜骨解剖結構，將投射影像和結構進行關聯(lián)，做到心中有構架再對應描繪輪廓，然后講解正畸測量點的定位準則和測量指標。以往的臨床教學中因?qū)W生數(shù)量眾多而教師數(shù)量有限，難以直觀視野下進行講解和示教，無法讓所有的學生都能通過清晰觀察并落實操作理解知識要點，在實時互動中解決疑惑，成了頭影測量技術教學的主要問題。

數(shù)字化技術已廣泛應用于口腔臨床，因此本項目緊密結合臨床實際在實踐課上整合引入了三維骨骼圖譜App、數(shù)字化投影示教和頭影測量軟件作為教學方法，學生可利用App對顱、頜骨結構進行拆解、組合以及不同角度的觀察，實時互動提問；利用投影裝置觀摩定點和描跡示教細節(jié)，必要時同步錄制視頻以便課后復習，并與臨床實際應用結合掌握軟件應用，為改進正畸實踐教學質(zhì)量和以后的數(shù)字化教學提供經(jīng)驗和參考。

1 對象和材料

1．1 研究對象

選擇四川大學華西口腔醫(yī)院口腔臨床醫(yī)學專業(yè)64名學生為研究對象。所有學生均已接受過口腔正畸學理論課教學，對口腔正畸學有初步的了解。

1.2 材料

三維骨骼(Skeleton)App，數(shù)碼攝像機(Sony?HDR-CX680，日本)，Dolphin Imaging Version 11.8數(shù)字化頭影測量軟件(Dolphin Imaging & Management Solutions，美國)，觀片燈箱。

2 研究方法

2.1 軟件準備

理論大課講解后學生從手機應用商店下載并安裝三維骨骼(Skeleton)軟件，熟悉軟件界面及操作，利用軟件自帶注釋功能進一步熟悉和回憶顱、頜骨解剖結構。

2.2 課前準備

利用前期攝制的教學短視頻，講述頭影測量基本程序、頭影測量描跡方法以及數(shù)字化頭影測量軟件操作界面、定點與華西分析法相關指標測量方法；實踐課程開始前助教安裝支架并調(diào)整攝像機拍攝角度及參數(shù)。

3 教學實施

3.1 課程安排

實踐課共分為4個學時，第1學時由授課教師講授關于頭影測量發(fā)展歷史、投照原理等理論部分內(nèi)容，結合三維骨骼(Skeleton)App拆分講解測量相關顱、頜骨解剖結構與對應投射影像(圖1)。第2、3學時通過數(shù)碼攝像機投影，結構的教、學同步帶領學生在觀片燈箱上對同一患者的頭顱定位側(cè)位x線膠片進行傳統(tǒng)硫酸紙手工描跡和定點，學生在課堂上觀摩學習具體的繪圖過程，并實時進行描記分析比對(圖1B)。第4學時進行Dolphin數(shù)字化軟件頭影測量示教，進一步鞏固加深知識點，每位學生在電腦上完成同一患者頭顱定位側(cè)位片定點和測量(圖2C)，進一步了解相關測量項目、結果分析和臨床意義，分析討論過程中進行現(xiàn)場答疑。

圖1 A.傳統(tǒng)單一幻燈片圖片模式講授解剖結構與投射影像對應關系B.三維骨骼App界面可進行解剖結構拆分及多角度旋轉(zhuǎn)以強化理解

圖2 A.傳統(tǒng)圍觀式描跡示范難以清晰觀察B.數(shù)碼攝像機投影可多人同步觀察、在清晰視野下教學硫酸紙手工描跡 C.利用Dolphin數(shù)字化軟件行頭影測量定點及測量分析

課程結束后每位學生均提交一份手繪版頭影描跡圖和一份數(shù)字化頭影測量實驗報告，要求實驗報告內(nèi)至少附有一套測量分析值并進行簡要的結果分析，重點分析方法包含Steiner &Downs、華西分析法、Tweed分析法等。

3.2 教學效果評估

3.2.1 學生掌握情況

課程結束后以討論問答方式檢查學生學習效果，主要從以下幾方面評價學生掌握程度和教學效果：①對頭測描跡相關解剖結構以及重要測量點、線、角和分析項目臨床意義的正確理解；②描記、定點的誤差度；③重要線距、角距測量值的偏差程度；

3.2.2 教學效果評價

在課程學習完畢后，選取學生代表分別描述傳統(tǒng)教學方法和數(shù)字化教學方法的優(yōu)缺點以及可改進的建議等；并對兩種教學方法進行問卷調(diào)查，問卷包含十個評價項目(表1)。每個評價項目設置五個評價等級：完全不贊同、不太贊同、中立、贊同以及完全贊同。

4 結果

4．1 頭影測量掌握情況

根據(jù)課程結束后的課堂討論，以及收回的64份實驗報告，授課教師反映學生掌握程度良好，每位學生均能高質(zhì)量完成實驗報告。因此通過此次教學，學生已掌握正畸頭影測量的常用標志點的定位及描記方法，熟悉并掌握了常用的Steiner &Downs、華西分析法和Tweed分析法。

4.2 數(shù)字化教學效果評價

課程結束后累計發(fā)放64份調(diào)查問卷，回收有效問卷64份，回收率100%。其中第3、4、9項評價學習收獲，第1、5、7、8項評價教學方法，第2、6、10項評價教學滿意度(見表1，表2)。

對學習收獲的評價：所有學生均認為數(shù)字化整合法有助于理解知識邏輯，更清楚地看見臨床示教過程，

表1 問卷調(diào)查評價內(nèi)容

表2 學生對數(shù)字化投影教學的調(diào)查問卷結果匯總

并且可以很好地掌握均分法；92.2%的學生認為數(shù)字化整合法使其更加清楚地理解和記憶頭影測量的原理、描記和定點過程。對教學方法評價：98.4%的學生認為數(shù)字化整合法很適合于頭影測量教學，有利于提高課堂效果。90.6%的學生認為數(shù)字化整合法能提高課堂趣味性，有利于調(diào)動學習積極性。93.8%的學生認為數(shù)字化整合法有利于課堂上的師生交流。教學滿意度評價：96.9%的同學認為數(shù)字化整合法可以幫助他們更好地學習頭影測量技術；所有的同學都表示相對于傳統(tǒng)圍觀式臨床教學，他們更喜歡數(shù)字化整合法的臨床教學，并且認為在以后的正畸臨床教學過程中應該大量推廣數(shù)字化整合法。

5 討論

頭影測量在口腔正畸學領域已有80多年的全球應用史，在正畸錯頜機制分析、矯治設計和牙頜面觀察中起到了重要的作用；同時頭影測量作為重要的研究手段，受到廣大正畸醫(yī)師的高度認可，因此頭影測量是口腔正畸教學中的重要環(huán)節(jié)[1]。長期以來，頭影測量的教學以單一授課為主，偏重于頭影測量技術的理論教授，較為枯燥且難以理解；而實驗課程的講解操作受到觀影燈顯像范圍和觀察視野的局限，也難以讓學生快速、直觀、準確地理解講授內(nèi)容[2]。

5.1 在口腔正畸頭影測量實操教學中應用數(shù)字化整合法非常必要

頭影測量作為正畸知識構架的基石之一，是實踐性很強的技術，故而占據(jù)本科生、規(guī)培生、專培生及進修生等多方面臨床教學工作中的重要板塊。頭影測量的主要教學任務是在有限學時內(nèi)讓學生在基本正畸學知識儲備有限的情況下，掌握正確的解剖結構及其投影影像、描繪構建輪廓和參考點定位以及進一步的測量分析，從而融會貫通與臨床檢查結合應用于病例分析和方案制定，幫助理解口腔正畸學的其他知識點。正畸專業(yè)實驗課通常由三部分構成：理論知識回顧、教師示教和學生實踐，后兩部分時間占比更多也更重要。目前國內(nèi)外大部分院校在頭影測量學的教學工作中仍沿襲以往較呆板的填鴨式教學，單純口授頭影測量的理論知識，羅列各測量點、參考平面、測量角度以及各軟硬組織分析方法。由于同時涉及復雜的口腔頜面部解剖結構、生長發(fā)育和專業(yè)分析，往往學生會反映“聽的云里霧里、定點操作全靠猜”，項目過于繁多難以梳理邏輯，造成學生的理解和記憶困難。數(shù)字化技術已深入滲透生活的各方面并在正畸臨床廣泛應用，如何整合利用現(xiàn)成的數(shù)字化軟件和硬件資源，提高學生的學習熱情和教學效率是正畸實踐教學值得探索的方向之一。

5.2 實操教學中應用數(shù)字化整合法有助于提升教學效果

理解原理與結構、進行精準描跡和定點是學好正畸頭影測量的第一步，忽視或者難以實現(xiàn)頭影描跡的全方位示教，這在根本上不符合這門學科的宗旨和教學目的，導致教學效果不佳。數(shù)字化技術在口腔醫(yī)學中廣泛應用，從資料的收集，數(shù)據(jù)的分析，到后續(xù)治療方案的輔助設計，以及排牙實驗、隱形矯治方案設計等各個方面[3]，以其精準、快速、便捷等優(yōu)點在口腔正畸臨床中已有較為廣泛的應用[4]。另外有研究表明，將數(shù)字化帶入口腔教學，不僅可以達到教學效果，并且有利于提高學生的接受度[5-6]。因此，在《口腔正畸學》的教學中，部分院校已經(jīng)將數(shù)字化技術作為其教學內(nèi)容的一部分，并且數(shù)字化本身所具備的動態(tài)化、可視化及操作友好感，極大地吸引了學生的興趣，因而在學生中的接受度較高[7-11]。但是，傳統(tǒng)手工頭影測量對于學生深刻理解知識點和鍛煉動手操作能力是數(shù)字化技術無法取代的，而學生在正畸學習初期親自測量分析，會對病例有更加直觀的感受，這也是實驗課程的教學初衷[8]。

故而本研究結合了數(shù)字化與傳統(tǒng)手工頭影測量教學的優(yōu)勢，利用數(shù)字化整合法進行頭影測量教學，極大地提高了實踐教學效率，解決了傳統(tǒng)教學中同學們常見的解剖結構不明確、手工描記圖無法完成或完成質(zhì)量不佳、定點偏差大、教學進度慢、圍觀式示范輔導教學效率低下等問題[12]。而本次數(shù)字化整合教學法改革，學生均能良好掌握頭影測量中常用標志點的定位及描記方法，教學任務得以圓滿完成；而學生的評價則反映出數(shù)字化整合法在頭影測量教學中的優(yōu)勢，可視化更強，通過與示教描記對比，發(fā)現(xiàn)自身問題所在，在老師的指導下測量誤差大幅度減少，絕大部分同學都能快速掌握頭影測量的內(nèi)容；此外，這種新穎的教學模式，課堂的趣味性以及便利的師生交流，充分調(diào)動了學習的積極性，學生對這種數(shù)字化整合教學模式接受程度很高。

5.3 數(shù)字化整合法實踐教學的改進

數(shù)字化整合法實操教學模式在后續(xù)階段需要進一步在學習資源和平臺拓展等方面進行加強，本次研究結束我們將數(shù)碼攝像機同步錄制的手工硫酸紙頭影測量描跡和定點教學視頻通過微信平臺或百度網(wǎng)盤等途徑分享給學生，結合已有的Dolphin數(shù)字化軟件教學視頻，用于課后的復習理解和強化練習。此外，還可以嘗試將3dMD?立體攝影技術等數(shù)字化手段進行整合，優(yōu)勢互補以取得更好的教學效果[13]，為正畸教學模式創(chuàng)新提供了更多的可能性。

當然在數(shù)字化整合法應用初期，課程時間安排合理性、節(jié)奏把控等方面有待改進，在今后的教學中需要通過不斷實踐持續(xù)改進，提升頭影測量教學質(zhì)量和學生滿意度，為更廣泛的數(shù)字化整合實踐教學提供經(jīng)驗。