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3D打印结合PBL临床教学法在手外科临床教学中的应用.doc

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3D打印结合PBL临床教学法在手外科临床教学中的应用.doc
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3D 打 印 结合 PBL 临 床教 学 法 在 手外 科 临 床 教 学 中 的应 用 王鸣 罗 滨林 南 京 医科 大 学第 一 附属 医 院整 形 烧伤 科 摘 要: 本文的写作目的是为了探讨 3D 打印模型结合 PBL 教学方法在手外科临床教学中 的应用。运用的方法是针对 8 组学生, 分别采用传统大班授课和 3D 打印模型结 合PBL 小班教学法进行教学, 然后进行考核对比。这一结果为 3D 打印模型结合 PBL 教学法教学成绩优于传统大班授课, 两组差异具有统计学意义 (P<0.05) 。 由此我们得出了结论:3D 打印模型结合PBL 教 学法教学改变了以往枯燥的教学模 式, 极大的调动了学生们的学习兴趣, 对本科生的临床教学是一种行之有效的 教学方法。 关键词 : 手外科; 3D 打印模型; PBL 教学; 应用; Application of 3D Print Combined with PBL Clinical Teaching Method in Clinical Teaching of Hand Surgery WANG Ming LUO Bin-lin Department of Plastic Surgery, The First Affiliated Hospital of Nanjing Medical University; Abstract : To explore the application of 3D print model combined with PBL teaching method in clinical teaching of hand surgery is our objective.In order to achieve this objection, we took several methods:For the eight groups of students, respectively, using the traditional large class teaching and 3D printing model combined with PBL small teaching method for teaching, and then the assessment contrast.Results:The results of 3D printing model combined with PBL teaching method were superior to traditional teaching group, and the difference was statistically significant (P<0.05) .Conclusion:The 3D printing model combined with PBL teaching method has changed the teaching pattern of the past, which greatly promoted the students' interest in learning.It is an effective teaching method for undergraduates' clinical teaching. Keyword : hand surgery; 3D printing model; PBL teaching; application; 外科临床的学习是医学临床学习过程中重要的组成部分之一, 而解剖则是外科 临床学习的基础, 但是由于现实中临床工作往往紧迫而又严肃, 很难满足广大 临床本科学生的学习需求, 这在手外科的临床教学中尤其突出。 手部的解剖极不 规则, 骨、 肌腱、 肌肉、 血管和神经繁多, 功能各异且又互相关联, 对学生的空 间想象能力有比较高的要求。PBL 教学法 (problem-based learning) 是一种较 新的教学方法, 于1956 年由Barrow 教授在加 拿大Mc Master 大学首 先提 出, 是 以学生为主体的教育模式, 已经被国际教育界公认, 该教学模式近年也被引入 我国高等院校教育之中。3D 快速打印技术起源于美国, 并在20 世纪 80 年代得 到发展和推广。3D 打印是基于计算机控制的, 根据CT 等影像学数据, 通过对打 印材料的精确堆积制造成形的一种数字化技术。 近年来发展尤其快速, 被应用于 诸多领域, 也包括医疗领域, 国内各大医院也纷纷开展采用 3D 打印技术定制符 合患者的模型来指导手术。 而我们将3D 打印模 型引入临床教学当中, 将其与PBL 教学法结合起来, 可提高学生的学习兴趣, 将原本枯燥、 复杂、 难以 想象的空间 结构简单化, 提高学生的积极主动探索能力, 使他们能更好地理解手部的解剖 和功能, 进而提升临床教学的质量, 在手外科的临床教学之中也获得了较满意 的效果。现介绍如下。 一、资料和方法 1. 典 型病 历的选 择和设 计。 结合本校临床医学教学大纲的要求, 调取本院手外科病区的病例信息, 选择典 型的复杂性手外伤病例 1 例, 该病例合并有掌指骨骨折、神经损伤及血管损伤。 从医院的病历系统里获取患者临床病历资料, 从影像学系统里获取影像学检查 资料, 包括 X 线片和 CT 检查资料等, 将CT 检查资料导出, 输入3D 打印机系统 中, 以 1∶1 比例制作手部模型。同时, 整理患者的病历资料做成病历汇报, 并组织学生进行分组讨论, 从患者的手部模型出发, 引导学生们自主思考, 总结 患者的诊断、相应的体格检查、专科情况、治疗及康复方案等问题。 2. 研 究对 象的选 择和分 组。 选择2016 —2017 学年第一学期进行本科临床实习的 4 个班级, 合计学生 126 人 (1 班31 人, 2 班33 人, 3 班29 人, 4 班33 人) 。其中女生77 人, 男生49 人, 随机将4 个班分成 2 组, 1 班和4 班为对照组, 采用传统大班授课教学, 通过X 线片, CT 检查资料展示患者的影像学检查, 两个班级分开授课;2 班和 3 班为实 验组, 采用 PBL 教学法, 在传统影像学检查资料的基础上, 利用3D 打印模型现 场展示, 并结合模型进行受伤类型的分析及治疗方案的选择等, 两个班平均分 为6 个小班, 每班 10 人 (其中有2 个班为 11 人) 。 对照组和实验组学生的教学 病例相同、 授课时间相近 (在同一周内) , 均由同一名具有丰富教学经验的教师 进行授课。 3. 效 果评 价。 按照教学大纲的要求进行客观理论考核及主观问卷调查。 客观理论考核采用闭卷 进行, 内容包括病历书写、 手部骨的解剖知识、 手 部血管的解剖知识、 手部神经 的解剖及功能知识、 手部损伤的手术方案和术后的康复方案等五项, 每项20 分, 总分100 分;主观问卷调查包括学习兴趣、对手部损伤的认知、对手部解剖结构 的认知、对手部手术和康复方案的认知、对手部损伤急救的认知等五个方面。 4. 统 计学 方法。 采用SPSS21.0 软件进行统计学分析, 计量资料采用 表示, 两组间比 较采用t 检验;计数资料采用百分比表示, 两组间比较采用 χ 检验; 以P<0.05 为差异具统计学意义。 二、结果 1. 客 观理 论考核 结果。 实验组和对照组学生的客观理论考 核成绩显示:实验组学生在手部骨的解剖知 识、 手部血管的解剖知识、 手部神经的解剖及功能知识、 手部损伤的手术和术后 的康复方案四项中成绩优于对照组, 但在病历书写方面无明显差异。 2. 主 观问 卷调查 结果。 主观问卷调查结果显示:实验组在学习兴趣、对手部损伤的认知、对手部解剖结 构的认知、对手部手术和康复方案的认知四项中对学习的有效认可优于对照组, 而在对手部损伤急救的认知方面无 明显差异。 三、讨论 手外科与影像学的关系密切, 并且对空间三维结构的想象有较高要求, 对于刚 接触临床的医学生, 学习起来会比较困难;同时由于 手术室的无菌管理, 使得临 床学生很难充分接触手术操作;另外, 远程影像传输设备昂贵, 对线路、设备要 求较高, 在多数医学教育中难以实现。 因此, 目前的医学教学仍然以传统教学为 主。 传统教学方法侧重将学生集中起来, 以大班授课的方式向学生灌输知识, 对 于学生来说, 这些是枯燥、 抽象的, 学习起来既难以理解又无趣, 在讲解一些复 杂的手部损伤时更是如此, 连教师也很难表达得简洁明了。 如何更好地将手外科 相关疾病简洁直观地教授给学生, 如何充分调动学生学习积极性, 培养其发现 问题、 解决问题的能力, 就成为了教学的一大难 题。PBL 教学法改变了以往大班 的教师集中授课模式, 以学生为教学的主体, 学生在小组里扮演多种角色进行 病例的讨论, 充分发挥学生的主动性, 培养学生的临床思维能力。3D 打印技术 是一种快速而精确的成型技术, 通过逐层打印模拟的方式来建造出所需要的模 型, 这些模型为临床教学提供较为直观的实物信息。 学生结束基础课以后进入临 床学习阶段, 临床思维能力的培养则成为了临床教学的重点。 通过 PBL 引导式的 教学, 临床教师可以设计出一系列的问题, 引导学生探究疾病的发生、 发展和转 归, 这个引导和思考的过程可以培养和强化学生的 临床思维能力。3D 打印可以 创建模型, 可以模拟手术操作, 使学生的感受和学习更直接可靠。但是 PBL 和 3D 打印也有其不足之处。PBL 不足之处主要包括: (1) 小班教学, 导致教学设施 不足, 教师数量的不足, 并且需要耗费大量的资金; (2) 小班授课增加了教师 的教学负担; (3) 教学病例资料不足等。 通过各大院校多年的探索和积累, 这些 问题基本解决。3D 打印的不足之处主要包括: (1) 3D 打印技术在临床教学中的 应用还处在发展之中, 仍需不断完善改进; (2) 3D 打印效果与真实情况仍有差 距; (3) 3D 打印设备及配套设施并未十分普及等。 随着教学方式的不断改进, 学 生接触PBL 教学法和3D 打印技术越来越多, 3D 打印技术所创造的实体教学环境, 有助于学生对相关知识的理解及掌握。总体来说, 3D 打印技术使学生直观的学 习到疾病的相关知识, 解决了由于学生无法接触到诊疗过程而导致的枯燥乏味 的问题; 并且临床教师在实体模型上可以更加充分准确地为学生讲解解剖、 手术、 愈后等疾病相关知识, 教学效果满意。PBL 教学法有效地调动学生的主动性和积 极性, 使得学习过程效率更高, 并且更贴近医学实用性科学的本质。因此, PBL 教学 法与 3D 打印技术相结合既有利于教师的教学, 又有利于学生的学习, 是值 得推广、行之有效的 教学方法。 参考文献 [1]Barrows HS.A taxonomy of problem-based learning methods[J].Medical Education, 1986, (20) :481-486. [2]Preeti B, Ashish A, Shriram G.Problem Based Learning (PBL) -An Effective Approach to Improve Learning Outcomes in Medical Teaching[J].J Clin Diagn Res, 2013, 7 (12) :2896-2897. [3] 殷冬梅, 王晓东, 马颂华, 黄红铭.五年制医学课程开展整合式 PBL 教学的 实践和体会[J].中国高等医学教育, 2016, (11) :79-80. [4] 李雁, 张蕴璟, 马 泓基, 等. 临床医学八年制 PBL 课程教务运行模式与质量 评价体系的构建与应用[J].西北医学教育, 2014, 22 (1) :146-148.
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