數字化模型應用于口腔實踐教學的效果評價

金 鼎，于 晉，杜 暘

（錦州醫科大學附屬第二醫院，遼寧 錦州 121000）

口腔操作技能訓練是培養口腔醫學人才的重要環節。在臨床教學中，每一項技能都需要在真實患者的診療過程中反復練習與操作。這需要患者及家屬的配合，但因操作過程大多不可逆，且口腔環境視野狹小，操作結果難以量化評估。并且隨著醫患關系的緊張和患者自我保護意識不斷提高，在患者診療中進行技能訓練變得更加困難。

數字化模型是指應用計算機及各種相關軟件，將由激光掃描儀、X線機、Micro-CT、數碼照相機等影像設備拍攝獲得的標本數據信息進行處理，將需要操作的標本進行連續掃描或拍攝，獲取具有連續性的數據資料，從而建立的三維可視模型。目前，國內外口腔醫學高等院校在口腔醫學教育中主要采用傳統教學方式結合PBL、CBL和信息化多媒體教學方式，也有部分高等院校應用仿真模擬訓練系統[1-2]。國外一些院校將口腔牙齒黏合教學與3D視頻游戲結合起來，取得了不錯的效果[3]。但將數字化模型引入口腔實踐教學依然是重要的研究方向。我校于2015年，投入大量資金引進了口腔仿真模擬訓練系統，并將其應用于口腔實踐教學，取得了較為理想的效果。本文簡要介紹數字化模型引入后口腔實踐教學變化，并通過對比我校口腔醫學院兩個年級的學生成績，評價數字化模型應用效果，以期給其他教育部門或機構提供參考。

1 對象與方法

1.1 對象

選取我校口腔醫學院2016、2015級五年制口腔醫學專業本科生共106人為研究對象。其中2015級為對照組，共51人；2016級為實驗組，共55人。對照組：在口腔實踐教學中采用傳統教學方法；實驗組：在口腔實踐教學中引入數字化模型，在口腔修復學部分實驗章節進行嘗試。另外隨機選取我校口腔醫學院專任教師13人，調查其對教學的評價。

1.2 調查方法

采取現場發放問卷并直接打分形式進行問卷調查。其中教師問卷分為兩個部分，分別是對教學的評價以及對學生表現的滿意度。每個部分有6個選項，滿分30分，共60分。學生問卷為對教學的評價，共6個選項，總分30分。

1.3 教學及考核方法

選取的教學內容每個專題的教學時間不少于5學時。將學生進行分組，4～5人一組，先由教師在教師端進行統一的操作示范，然后學生通過計算機軟件進行操作。教師可以實時查看每位學生的操作狀況，并進行實時輔導，學生也可以對教師進行實時提問。同時，對考核方式進行相應改革，著重考查學生操作能力、綜合分析能力及方案設計能力。

1.4 統計學方法

應用SPSS 17.0軟件進行統計分析。成績、評分等數據用（±s）表示，并進行描述性統計分析及獨立樣本t檢驗。以P＞0.05為差異具有顯著性。

2 結果

2.1 兩組學生考核成績比較

將兩組學生考核成績進行比較，結果顯示，實驗組學生考核成績高于對照組，且差異具有顯著性（P＜0.05，見表1）。

表1 兩組學生3門課程的考核成績比較（±s，分）

表1 兩組學生3門課程的考核成績比較（±s，分）

課程 對照組67.96±9.92 65.82±8.93 70.13±7.66實驗組t值P值可摘局部義齒的設計種植體選用和植入位點前牙形態的設計和選擇76.47±9.59 74.35±8.13 77.28±8.17 4.490 5.148 4.639 0.001 0.000 0.000

2.2 兩組學生對教學的評價

調查發現，實驗組學生對教學的總評分及各方面評分均高于對照組，差異具有顯著性（P＜0.05，見表 2）。

表2 兩組學生對教學的評價（±s，分）

表2 兩組學生對教學的評價（±s，分）

選項 實驗組t值P值提高實踐能力知識掌握扎實操作簡便觀察更加細致、全面活躍課堂氣氛、增加互動激發學習興趣總分15.36±3.71 16.04±3.39 17.44±4.13 17.47±3.78 17.34±4.02 18.17±2.97 101.82±12.67對照組12.91±2.37 11.32±4.11 14.74±4.93 13.97±4.01 14.27±3.75 12.68±3.21 79.88±13.44 4.016 6.469 3.050 4.626 4.043 9.163 8.651 0.001 0.000 0.003 0.000 0.000 0.000 0.000

2.3 教師對數字化模型教學的評價

調查發現，口腔醫學院13名專任教師對數字化模型教學的態度如下：認為好并支持的占87.88%，認為一般、無所謂的占6.06%，認為不如傳統教學方法好、不支持的占6.06%。可見大部分教師支持將數字化模型應用于實踐教學。教師對數字化模型教學的評價如下：設備易維護、備課效率高（96.36%），教學效果好（92.73%），能增加師生互動、激發學生興趣（90.91%）等，見表3。

表3 教師對數字化模型教學的評價

3 討論

3.1 數字化模型可以提高教學效果

口腔醫學專業臨床實踐課程包含口腔內科學、口腔頜面外科學、口腔修復學、口腔正畸學、預防口腔醫學等，教學內容多。由于傳統模型及教學模式的局限性，實踐教學與操作實際脫節。實驗組學生考核成績與對口腔實踐教學的評價高于對照組。數字化模型操作方便，比起數量有限、操作不便的仿真模型有著不可代替的優勢。4～5人一組的教學模式能提高學生動手能力和團隊協作能力，提高教學效果，培養學生實踐能力。南京醫科大學將3D牙頜模型應用于實踐教學，取得了不錯的效果[4]。還有研究顯示，數字化系統具有使用方便、精準、全局與局部顯示可隨時切換以及增加教學互動等特點，這是學生學習效果、學習興趣提高的主要原因[5]。

3.2 數字化模型可減輕教學負擔，提高教學效率

關于教師的調查結果顯示，大部分教師認為數字化模型的應用使得實驗準備、設備維護等變得更加容易、更有效率。調查發現，許多教師認為大大縮短了實驗準備時間，從而能將更多時間用于科研和教學方法改革。傳統的仿真模型與授課方式下，教師需要花費較多時間備課及準備實驗材料，并且實驗材料如仿真頭模非常容易損壞，學生操作不當或者使用時間較長就容易出現各種問題，導致實驗管理人員工作負擔較重。此外，學校每年更新、維護實驗耗材的支出也較多。數字化模型及系統較容易維護，只需要對相應實驗教師進行培訓即可，大部分學生也認為數字化模型容易操作。研究顯示，日本東京醫科齒科大學應用數字虛擬仿真模型進行全冠牙體預備教學，大大提高了教學效率，學生也可以更快更好地完成牙體預備[6]。

3.3 數字化實踐教學改革是必然趨勢

與傳統實踐教學相比，將數字化模型應用于口腔實踐教學有著諸多優勢，由于口腔頜面部及全口牙列的解剖結構比較復雜，內容繁多，學生在學習過程中很難依靠標本、模型以及二維圖像獲得立體感、層次感、透視感。而應用數字化模型能夠輕松構建復雜模型并進行局部及全局展示，且可以獲得透視效果，學生不論是實驗操作還是實驗內容學習都更加容易。與應用傳統實踐教學模式的醫學院校相比，我校口腔醫學本科生對口腔各科實踐課程教學的總體滿意度更高。在對學生的訪談中發現，很多學生表示在理論學習中感覺比較吃力的內容，反而在實踐課上更容易理解。有研究顯示，對于頜面解剖、口腔修復等難度較大的課程，數字化虛擬現實技術的應用，能使學生理論知識掌握度大大提高[5，7]。

隨著信息科學、互聯網技術的迅速發展，數字化廣見于各個領域。學生接觸信息的多元化及專業的特殊性，使得現有的文本結合多媒體素材已經不能滿足專業教學發展需要。為適應數字化口腔醫學人才培養需求，其他數字化教學技術，如3D虛擬解剖實習平臺、高清3D打印、數字化仿真模型等，也陸續被國內外多所醫學院校所采用[8]。數字化模型的應用，將成為口腔醫學實踐教學改革的重要方向之一。

4 總結

在這個信息技術日新月異的時代，醫學教育也需要與時俱進，將數字化模型與口腔醫學實踐教學相結合，是我校對于醫學教育改革的重要嘗試。隨著科技的進步，將越來越多的新技術如大數據、虛擬現實技術等引入醫學教育是值得探索和研究的。未來我校將不斷調整、深化數字化模型在實踐教學中的應用，并且對學生進行跟蹤研究，以期獲得良好的教學效果。