虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)在全冠牙體預(yù)備中應(yīng)用的效果評(píng)價(jià)

【摘 "要】 文章探討了虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)在口腔修復(fù)學(xué)的上頜中切牙全瓷冠牙體預(yù)備教學(xué)中的應(yīng)用效果，選取濱州醫(yī)學(xué)院大學(xué)四年級(jí)口腔醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生共56人作為研究對(duì)象，分為傳統(tǒng)教學(xué)組和虛擬教學(xué)組，培訓(xùn)練習(xí)后進(jìn)行操作考試和問卷調(diào)查。兩組學(xué)生的實(shí)驗(yàn)考核成績(jī)的差別沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Pgt;0.05）；虛擬教學(xué)組對(duì)教學(xué)滿意度的評(píng)分高于傳統(tǒng)教學(xué)組（Plt;0.05）。100%的學(xué)生認(rèn)為與虛擬訓(xùn)練相比，仿頭模練習(xí)對(duì)提高操作水平的幫助更大；93.75%的學(xué)生認(rèn)為虛擬教學(xué)軟件有助于掌握操作技術(shù)要點(diǎn)、提供重復(fù)性和多次學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)有助于提高學(xué)習(xí)興趣。結(jié)果顯示，虛擬仿真教學(xué)可以作為傳統(tǒng)的仿頭模教學(xué)的輔助，有助于給學(xué)生提供更多的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)、幫助學(xué)生掌握操作技術(shù)要點(diǎn)和提高學(xué)習(xí)興趣。

【關(guān)鍵詞】 虛擬仿真；教學(xué)；牙體預(yù)備；仿頭模

口腔醫(yī)學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)適應(yīng)我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展特別是醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)發(fā)展需要，德智體美勞全面發(fā)展，掌握基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)和口腔醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)理論、基本知識(shí)和基本技能，富有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，具備崗位勝任力、終身學(xué)習(xí)能力和良好職業(yè)素質(zhì)，畢業(yè)時(shí)能在各級(jí)醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)從事安全有效口腔醫(yī)療工作的應(yīng)用型醫(yī)學(xué)人才。一名合格的口腔醫(yī)生不僅要有較強(qiáng)的專業(yè)性，還應(yīng)掌握扎實(shí)的臨床操作技能。

目前熟知的口腔醫(yī)學(xué)教育主要依賴于傳統(tǒng)的課堂講授和實(shí)驗(yàn)室仿頭模操作練習(xí)，面臨諸多弊端。比如理論知識(shí)和臨床思維相分離、理論實(shí)踐結(jié)合難以落實(shí)、實(shí)踐教學(xué)耗材成本高、專業(yè)教學(xué)和行業(yè)實(shí)際相脫節(jié)等。以“口腔修復(fù)學(xué)”課程中關(guān)于上頜中切牙全瓷冠牙體預(yù)備的內(nèi)容為例，傳統(tǒng)的教學(xué)方式包括課堂理論講解和實(shí)驗(yàn)室仿頭模練習(xí)，這種方法較單一，無法模擬臨床真實(shí)情景，缺少醫(yī)患溝通的環(huán)節(jié)，無法真正模擬實(shí)時(shí)交互式人體口腔環(huán)境實(shí)感，并且不具備實(shí)時(shí)步步糾錯(cuò)功能。

數(shù)字化技術(shù)在口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)形成行業(yè)新的發(fā)展趨勢(shì)，這也給口腔醫(yī)學(xué)專業(yè)教學(xué)帶來了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。本研究在大學(xué)四年級(jí)口腔醫(yī)學(xué)專業(yè)本科生上頜中切牙全瓷冠牙體預(yù)備的前期教學(xué)中進(jìn)行，將信息技術(shù)與專業(yè)教學(xué)相融合，將線上虛擬實(shí)驗(yàn)和線下仿真實(shí)訓(xùn)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)線上與線下、虛擬與實(shí)訓(xùn)的交融，即數(shù)字化背景下虛實(shí)結(jié)合的口腔修復(fù)學(xué)課程教學(xué)模式，并通過與單一使用傳統(tǒng)仿頭模系統(tǒng)教學(xué)效果進(jìn)行對(duì)比，評(píng)估其在口腔修復(fù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用價(jià)值，以期達(dá)到提升教學(xué)效果，培養(yǎng)更富有核心競(jìng)爭(zhēng)力的實(shí)用型醫(yī)學(xué)人才的目的。

一、資料和方法

（一）虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)

目前市場(chǎng)上已經(jīng)有多家成熟的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，比如實(shí)驗(yàn)空間——國家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程共享平臺(tái)、醫(yī)學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)等，包含了口腔醫(yī)學(xué)實(shí)踐教學(xué)的基本項(xiàng)目。以南京醫(yī)科大學(xué)構(gòu)建的口腔醫(yī)學(xué)交互式虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)為例，本系統(tǒng)運(yùn)用了現(xiàn)代信息技術(shù)構(gòu)建“體驗(yàn)式學(xué)習(xí)”環(huán)境，學(xué)生可反復(fù)進(jìn)行操作練習(xí)，并且項(xiàng)目為開放式設(shè)計(jì)，方便資源共享與持續(xù)更新，旨在激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，突破時(shí)空限制，提升口腔醫(yī)學(xué)生的臨床勝任能力。

（二）研究對(duì)象

濱州醫(yī)學(xué)院口腔醫(yī)學(xué)院2017級(jí)、2018級(jí)煙臺(tái)校區(qū)見習(xí)本科生，共56人。

（三）研究方法

2017級(jí)學(xué)生共24人，作為傳統(tǒng)教學(xué)組；2018級(jí)學(xué)生共32人，作為虛擬教學(xué)組。在教學(xué)內(nèi)容以及學(xué)時(shí)等方面，兩個(gè)組的學(xué)生均一致。

前期規(guī)范化培訓(xùn)：采用相同的教師、相同的方法教授學(xué)生上頜中切牙全瓷冠牙體預(yù)備的相關(guān)操作要點(diǎn)和考核要求?？己嗽u(píng)分要求包括操作過程和預(yù)備結(jié)果兩方面，前者包括器械的選擇和握持、操作動(dòng)作和順序；后者包括預(yù)備形態(tài)和預(yù)備量是否恰當(dāng)、肩臺(tái)質(zhì)量、軸面聚合度、鄰近軟硬組織是否損傷等。

培訓(xùn)：傳統(tǒng)教學(xué)組學(xué)生觀看上頜中切牙全瓷冠牙體預(yù)備的教學(xué)視頻，時(shí)間30min；虛擬教學(xué)組則采用上頜中切牙全瓷冠牙體預(yù)備虛擬仿真教學(xué)軟件進(jìn)行培訓(xùn)學(xué)習(xí)，學(xué)生可以針對(duì)自身學(xué)習(xí)情況反復(fù)練習(xí)，時(shí)間30min。

考核和評(píng)分：在仿頭模系統(tǒng)上進(jìn)行上頜中切牙全瓷冠牙體預(yù)備的操作考核，考試時(shí)間20min。評(píng)分包括主觀和客觀兩種方式的評(píng)價(jià)。主觀評(píng)價(jià)是由兩名經(jīng)驗(yàn)豐富的口腔修復(fù)學(xué)教師根據(jù)考核標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)分，總分60分，取平均分?？陀^評(píng)價(jià)是用Fair Grader 100 口腔教學(xué)評(píng)價(jià)系統(tǒng)對(duì)學(xué)生的牙體預(yù)備作品進(jìn)行終結(jié)性評(píng)價(jià)，總分40分。主觀和客觀成績(jī)相加即為學(xué)生的最終成績(jī)。教師將評(píng)分情況及時(shí)反饋給學(xué)生，指導(dǎo)其進(jìn)一步改進(jìn)操作。

學(xué)生對(duì)教學(xué)滿意度的評(píng)價(jià)：通過調(diào)查問卷分別調(diào)查兩組學(xué)生對(duì)教學(xué)效果、教學(xué)方式等的滿意度情況。

（四）統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

研究數(shù)據(jù)全部采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件處理，計(jì)量資料選擇（x±s）表述，行t檢驗(yàn)，結(jié)果以Plt;0.05表示差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

二、結(jié)果

（一）上頜中切牙全瓷冠牙體預(yù)備的教學(xué)效果比較

結(jié)果顯示，兩組學(xué)生經(jīng)過不同方式的培訓(xùn)，雖然虛擬教學(xué)組的實(shí)踐考核評(píng)分略高于傳統(tǒng)教學(xué)組，但是差別無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Pgt;0.05）。

（二）學(xué)生教學(xué)滿意度評(píng)價(jià)

結(jié)果顯示，虛擬教學(xué)組對(duì)教學(xué)滿意度的評(píng)分高于傳統(tǒng)教學(xué)組，差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Plt;0.05）。將虛擬仿真教學(xué)軟件用于上頜中切牙牙體預(yù)備的培訓(xùn)學(xué)習(xí)，100%的學(xué)生認(rèn)為與虛擬訓(xùn)練相比，仿頭模練習(xí)對(duì)提高操作水平的幫助更大；93.75%的學(xué)生認(rèn)為虛擬教學(xué)軟件有助于掌握操作技術(shù)要點(diǎn)、提供重復(fù)性和多次學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)、有助于提高學(xué)習(xí)興趣。

以上說明，雖然兩組學(xué)生的實(shí)踐考核評(píng)分的差別沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但是虛擬仿真教學(xué)軟件的使用可以作為傳統(tǒng)的仿頭模教學(xué)的輔助，有助于給學(xué)生提供更多的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，有助于學(xué)生掌握操作技術(shù)要點(diǎn)。

三、討論

口腔醫(yī)學(xué)的發(fā)展離不開新技術(shù)、新材料、新設(shè)備的不斷研發(fā)改進(jìn)。口腔醫(yī)學(xué)的教育也需要緊跟時(shí)代的步伐，及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容，將理論與實(shí)際相結(jié)合，將教學(xué)與臨床相結(jié)合，而非紙上談兵。牙體預(yù)備是口腔修復(fù)學(xué)中非常重要的實(shí)踐操作技能，預(yù)備的質(zhì)量會(huì)直接影響基牙的健康程度和修復(fù)體的質(zhì)量。因此，牙體預(yù)備是口腔修復(fù)學(xué)實(shí)踐教學(xué)的重中之重。目前傳統(tǒng)的教學(xué)模式仍然以教師講授加仿頭模系統(tǒng)操作練習(xí)為主流，這種教學(xué)模式的效果受很多因素影響，比如離體牙收集有限、仿真樹脂牙成本高，而且牙體組織的切削操作不可逆、無法通過重復(fù)練習(xí)以達(dá)到熟練掌握操作技能的效果，也就是可供使用的耗材受限；學(xué)生可以用于練習(xí)的時(shí)間受仿頭模數(shù)量和上課課時(shí)的限制；每個(gè)學(xué)生的理解和接受能力不同，在教師講授后每個(gè)人對(duì)關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)的掌握情況不同，無法實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)；在進(jìn)行仿頭模訓(xùn)練時(shí)，因操作視野和師生比限制，教師難以實(shí)時(shí)觀察每個(gè)學(xué)生的操作細(xì)節(jié)是否完全合規(guī)，無法實(shí)現(xiàn)步步糾錯(cuò)。

虛擬現(xiàn)實(shí)（含增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、混合現(xiàn)實(shí)）技術(shù)是新一代信息技術(shù)的前沿方向之一，應(yīng)用于教學(xué)中有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，它可以彌補(bǔ)教學(xué)資源不足、降低真實(shí)操作的危險(xiǎn)性、打破時(shí)空限制、提高學(xué)生興趣等。面對(duì)口腔醫(yī)學(xué)傳統(tǒng)教學(xué)模式的種種弊端，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)能夠在一定程度上突破瓶頸。它正好順應(yīng)了學(xué)生利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣，為學(xué)生提供不受時(shí)空限制的能夠自主練習(xí)的虛擬訓(xùn)練平臺(tái)。通過反復(fù)的學(xué)習(xí)訓(xùn)練，將操作的流程和關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)牢記于心，是理論邁向?qū)嵺`的第一步，為隨后的仿頭模系統(tǒng)的實(shí)踐操作打下基礎(chǔ)。

本研究中，對(duì)于虛擬教學(xué)組，使用了國家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程共享平臺(tái)的口腔醫(yī)學(xué)交互式虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)。以“虛實(shí)結(jié)合”為原則，通過線上虛擬交互與線下仿真實(shí)訓(xùn)相結(jié)合，學(xué)生自主學(xué)習(xí)與教師示教相結(jié)合，突破時(shí)間和空間限制，優(yōu)化學(xué)生對(duì)于“理論”和“實(shí)踐”的雙重學(xué)習(xí)體驗(yàn)；應(yīng)用口腔醫(yī)學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，完成實(shí)驗(yàn)方案閱讀、實(shí)驗(yàn)示教視頻觀看、交互式虛擬實(shí)驗(yàn)操作，熟悉和掌握口腔醫(yī)學(xué)臨床技能操作流程，逐步培養(yǎng)臨床診療思維；利用仿真頭模教學(xué)系統(tǒng)和口腔教學(xué)實(shí)習(xí)評(píng)價(jià)系統(tǒng)，進(jìn)行口腔醫(yī)學(xué)操作技能訓(xùn)練，為后期口腔醫(yī)學(xué)臨床實(shí)踐打下基礎(chǔ)，縮短臨床實(shí)習(xí)的適應(yīng)期。通過該項(xiàng)目的實(shí)施，可實(shí)現(xiàn)口腔醫(yī)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，一定程度上減少了教師的工作量，同時(shí)學(xué)生的思維能力、動(dòng)手能力不斷加強(qiáng)，綜合素質(zhì)也得到了全面提升。

然而，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)僅僅是人機(jī)互動(dòng)訓(xùn)練，實(shí)驗(yàn)環(huán)境是虛擬的，與真實(shí)的口腔環(huán)境相差甚遠(yuǎn)，僅適用于學(xué)習(xí)臨床技術(shù)的前期階段。學(xué)生還需要在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步在更接近臨床環(huán)境的仿頭模上進(jìn)行真實(shí)的操作訓(xùn)練。在學(xué)生操作訓(xùn)練的過程中，教師從椅位和燈光調(diào)節(jié)、坐姿、戴手套、手機(jī)握持、車針選擇、支點(diǎn)選擇、牙體切削方法、無菌操作等方面反復(fù)給予指導(dǎo)，及時(shí)糾正錯(cuò)誤。經(jīng)過虛擬仿真和仿真模擬兩個(gè)階段的訓(xùn)練，學(xué)生的理論和實(shí)踐技能水平進(jìn)一步提升。下一步學(xué)生便可以通過口腔教學(xué)實(shí)習(xí)評(píng)價(jià)系統(tǒng)和教師的主觀評(píng)價(jià)來評(píng)估檢驗(yàn)自己對(duì)關(guān)鍵技術(shù)的掌握程度和存在的問題，及時(shí)改進(jìn)和逐步提高臨床實(shí)踐能力。

在本課題的研究結(jié)果中，雖然虛擬教學(xué)組和傳統(tǒng)教學(xué)組的實(shí)踐考核評(píng)分的差別沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但是學(xué)生普遍認(rèn)為虛擬仿真教學(xué)平臺(tái)的使用可以作為傳統(tǒng)的仿頭模教學(xué)的輔助，它可以作為連接理論學(xué)習(xí)和真實(shí)操作的紐帶，虛實(shí)結(jié)合促進(jìn)了理實(shí)結(jié)合。通過這個(gè)過程，模擬了真實(shí)的臨床場(chǎng)景，把抽象的教學(xué)內(nèi)容具體化、形象化，學(xué)生成為教學(xué)過程的參與者和實(shí)踐者，有了更多的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力，有助于學(xué)生掌握操作技術(shù)要點(diǎn)。

在口腔醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)理論教學(xué)中，虛擬仿真技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)將抽象的理論知識(shí)形象化，便于學(xué)生理解、記憶；在口腔臨床技能教學(xué)中，虛擬仿真技術(shù)可以提供個(gè)性化的臨床病例，從問診、檢查到操作技能全流程，增加學(xué)習(xí)的沉浸感，全面提高和鍛煉學(xué)生的臨床思維和操作技能水平。盡管虛擬仿真技術(shù)能在一定程度上模擬臨床情景，但是仍然需要結(jié)合實(shí)訓(xùn)的方式，通過虛實(shí)結(jié)合，拓展內(nèi)容的廣度與深度，更有助于教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。目前虛擬仿真課程在國內(nèi)高校的普及率不高，覆蓋應(yīng)用的課程類型也不全面，而且教學(xué)資源比較少。因此高校應(yīng)該積極促進(jìn)優(yōu)質(zhì)虛擬仿真教學(xué)資源的共建共享和持續(xù)改進(jìn)，推動(dòng)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，同時(shí)促進(jìn)虛擬仿真課程相關(guān)資源研發(fā)的產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，加快虛擬仿真課程在高等院校的應(yīng)用和普及，促進(jìn)高等教育數(shù)字化和教育現(xiàn)代化的進(jìn)程。

與傳統(tǒng)的仿頭模培訓(xùn)系統(tǒng)相比，虛擬仿真教學(xué)資源與仿頭模培訓(xùn)系統(tǒng)聯(lián)合應(yīng)用，雖然不能有效提高學(xué)生的實(shí)踐考核評(píng)分，但是它可以作為傳統(tǒng)教學(xué)的輔助，有助于給學(xué)生提供更多的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)、提升其學(xué)習(xí)興趣，有助于學(xué)生掌握操作技術(shù)要點(diǎn)，是一種值得推廣應(yīng)用的輔助教學(xué)方法和手段。

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