探討基于心臟3D 打印模型的PBL 教學模式在心內科臨床帶教中的應用效果

趙迪，李強，李文華，王建

齊齊哈爾醫學院附屬第三醫院心內科，黑龍江 齊齊哈爾 161000

隨著我國社會整體老齡化進程的加劇，及人們生活飲食習慣的轉變，心血管疾病發病率與患病率逐年遞增，直接導致我國各級醫院中心內科門診及病房工作壓力的上升，也給心內科醫護人員工作帶來了極大的挑戰[1-3]。傳統的心內科帶教模式為學生進入病區后參與臨床實踐，同時接受帶教老師的集中理論授課、技能培訓、病歷討論等教學大綱要求規定的教學內容，但傳統實習帶教模式仍以帶教老師為主角，由于醫學生存在被動接受知識、主動性積極性差以及缺乏臨床思維訓練與人文素質培養等缺點， 往往導致心內科實習帶教效果不理想，學生在學習后喪失對心內科理論與實踐的興趣[4-5]。 該研究為進一步提高心內科臨床實習帶教水平，選取2021年3—6 月齊齊哈爾醫學院2017 級本科50 名臨床專業學生進行調查研究，旨在探討基于心臟3D 打印模型的PBL 教學模式在心內科臨床帶教中的應用效果。現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取于齊齊哈爾醫學院附屬第三醫院心內科進行臨床實習的50 名齊齊哈爾醫學院臨床專業本科醫學生作為研究對象。所有學生均擬于齊齊哈爾醫學院附屬第三醫院心內科進行為期2 周的臨床實習，采用隨機數表法將其分為觀察組與對照組。對照組25 名學生中男11名，女14 名；年齡20～24 歲，平均（22.9±0.5）歲。 觀察組25 名學生中男10 名，女15 名；年齡20～25 歲，平均（22.4±0.8）歲。兩組學生一般資料比較，差異無統計學意義（P＞0.05），具有可比性。

1.2 方法

對照組學生采取常規心內科臨床實習帶教。由科內帶教老師按照教學大綱講解心內科臨床知識要點，包括心內科常規查體、用藥、常見疾病的診療措施與規章制度、注意事項，講解心內科實習的具體內容以及課程安排，學生在帶教老師的監督指導下完成病史詢問、書寫病歷、查房、下醫囑等常規心內科住院臨床基本操作，在完成上述內容時帶教老師負責對具體步驟及相應知識點的詳細講解。

觀察組學生接受基于心臟3D 打印模型的PBL 教學模式。具體措施如下：①設計心臟3D 打印模型。以具體臨床病歷進行教學設計，如：實例一、男性患者，47歲，初步診斷慢性心律失常，以“陣發性心悸、胸悶3 年”主訴就診， 患者3 年來反復出現陣發性心悸癥狀以及胸悶，時有黑朦，無暈厥，發作時口服硝酸甘油無效，經不同醫院心動超聲檢查診斷為心律失常， 以此設計心臟3D 打印模型。②課前準備。在PBL 教學開始前將臨床實例資料及相關問題以電子文檔形式發送給學生，PBL 教學以小班帶教形式進行，每次課堂約10 名學生，要求學生在PBL 課堂開課前進行資料整理、文獻搜集、病歷分析以及小組討論，歸納臨床實例的臨床診治要點并自我探尋帶教老師提出的問題。③課堂討論。以小班授課的模式進行PBL 教學，在帶教老師的引導下學生圍繞臨床實例及其中關鍵問題、教學重點與難點展開討論，結合臨床實際情況進行綜合分析，并對實例的臨床診療全過程進行思考與反思，同時帶教老師負責評價學生對課前問題的回答情況，并予以修正、評價。 ④教師總結。 帶教老師將該實例患者的心臟3D 打印模型發放給學生，并通過心臟模型演示該病歷患者疾病的病理生理過程，結合心臟生物電轉導介紹該疾病的發生發展影響因素，通過講解臨床心內科疾病的診治過程，進而培養學生的臨床思維，同時鼓勵學生提出疑惑與問題，結合3D 打印模型為學生答疑解惑；隨后組織學生進入相關真實病歷并學會與患者溝通交流，學生收集病例資料后自行組織語言，并以文字、圖片等形式通過小組討論分析完成病歷中的病史、查體、閱片等環節，隨后展開自主學習并通過互相提出問題、查找參考文獻等方式制訂診斷與治療方案，最后由帶教老師負責點評以及修正、講解，同時帶教老師針對學生在診療過程中存在的問題進行總結，制訂更深一層的問題交由學生進行課后復習處理。⑤課后學習。心臟3D 打印模型以小班為單位發放給學生進行課后學習與討論，學生結合心臟模型以及教學內容課后進行知識復習與獨立思考，發掘學習過程中存在問題與難點，總結在課程過程中存在的缺點與不足之處，并通過小組討論或教師講解進行疑難解答。

所有學生在心內科病區進行為期2 周的輪轉實習活動。

1.3 觀察指標

于學生入科時及出科時采用迷你臨床演練評估（Mini-CEX）以及操作技能直接觀察評估（DOPS）對心內科實習帶教效果進行評價，其中Mini-CEX 評分量表包括病史詢問、體格檢查、人文關懷、衛教咨詢、臨床診斷、組織效能以及整體表現，每個維度分為優秀（7～9 分）、一般（4～6 分）以及差（1～3 分）；DOPS 評分量表包括適應證與禁忌證、知情同意、操作準備、無菌觀念、步驟正確、手法準確、適時尋求協助、操作后處理、溝通技巧、愛傷觀念、總體表現維度進行評價，每個維度分為表現優秀（4～6 分）、符合要求（4～6 分）、不符合要求（1～3 分），考核時間15 min，反饋時間10 min。教學完成后對兩組學生進行教學滿意度調查，調查內容包括歸納總結能力、團隊協作能力、問題分析能力、語言表達能力、自主學習能力、學習效率、學習興趣以及理論理解能力，各維度均采用0～10分計分方式進行評價，分數越高表示滿意度越高。

1.4 統計方法

采用SPSS 19.0 統計學軟件進行數據分析，計量資料符合正態分布，表示方式為（±s），組間差異比較采用t 檢驗；計數資料的表示方式為[n（%）]，組間差異比較采用χ2檢驗，P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組入出科時Mini-CEX 評分比較

入科時，兩組Mini-CEX 評分中病史詢問、體格檢查、人文關懷、臨床診斷、組織效能、整體表現等各維度比較，差異無統計學意義（P＞0.05）；出科時，觀察組各維度評分均明顯高于對照組，差異有統計學意義（P＜0.05）。見表1。

表1 兩組入出科時Mini-CEX 各維度評分比較[（±s），分]

表1 兩組入出科時Mini-CEX 各維度評分比較[（±s），分]

注：*表示與入科時比較，P＜0.05；#表示與對照組比較，P＜0.05

項目觀察組（n=25） 對照組（n=25）入科時出科時病史詢問體格檢查人文關懷衛教咨詢臨床診斷組織效能整體表現2.95±0.75 2.56±0.75 3.21±0.55 2.49±0.65 3.06±0.57 3.12±0.64 2.89±0.59（6.95±1.06）*#（7.68±1.32）*#（5.44±0.79）*#（6.85±1.25）*#（7.28±0.96）*#（7.15±0.98）*#（7.36±0.65）*#3.05±0.64 2.66±0.85 3.37±0.52 2.34±0.75 3.15±0.62 3.21±0.69 3.12±0.85入科時 出科時（5.18±0.85）*（5.71±0.94）*（4.38±0.95）*（5.18±1.36）*（5.79±1.52）*（6.03±0.78）*（5.79±0.75）*

2.2 兩組入出科時DOPS 評分比較

入科時，兩組DOPS 評分中適應證與禁忌證、知情同意、操作準備、無菌觀念、步驟正確、溝通技巧等各維度比較，差異無統計學意義（P＞0.05）；出科時，觀察組各維度評分均明顯高于對照組，差異有統計學意義（P＜0.05）。見表2。

表2 兩組入出科時DOPS 各維度評分比較[（±s），分]

表2 兩組入出科時DOPS 各維度評分比較[（±s），分]

項目觀察組（n=25） 對照組（n=25）入科時出科時適應證與禁忌證知情同意操作準備無菌觀念步驟正確手法準確適時尋求協助操作后處理溝通技巧愛傷觀念總體表現2.81±0.83 2.74±0.85 2.85±0.87 3.08±0.74 2.48±0.68 2.98±0.57 3.05±0.69 2.85±0.51 3.03±0.62 2.49±0.62 2.98±0.63 6.28±0.97 7.39±1.25 6.56±0.95 6.98±0.95 7.25±0.92 7.28±0.95 6.88±1.06 7.62±1.32 6.58±0.76 6.85±1.76 7.16±1.25 2.91±0.68 2.62±0.87 2.66±0.79 3.15±0.62 2.60±0.87 2.70±0.85 2.85±0.76 2.95±0.85 3.02±0.62 2.60±0.85 2.70±0.52入科時 出科時5.12±0.83 6.06±1.32 5.17±1.25 5.39±1.59 6.03±1.14 6.04±1.33 5.79±0.85 6.03±0.95 5.18±1.33 5.36±1.22 6.06±1.41

2.3 兩組學生對教學滿意度評價結果比較

觀察組學生對教學滿意度各維度評分均明顯高于對照組，差異有統計學意義（P＜0.05）。 見表3。

表3 兩組學生對教學滿意度評價結果比較[（±s），分]

表3 兩組學生對教學滿意度評價結果比較[（±s），分]

項目觀察組（n=25）對照組（n=25）可提升歸納總結能力可提升團隊協作能力可培養問題分析能力可提高語言表達能力可提高自主學習能力可提高學習效率可激發學習興趣可加強理論理解8.50±1.26 9.55±0.64 8.55±0.56 9.63±0.21 8.87±0.49 8.59±0.64 9.12±0.51 8.71±0.52 5.61±0.53 4.80±0.62 5.20±0.47 5.25±0.31 5.72±0.18 4.90±0.26 5.13±0.17 4.22±0.56 3.856 4.812 4.063 4.782 4.198 4.523 5.062 4.916 t 值 P 值0.039 0.008 0.028 0.012 0.019 0.015 0.005 0.007

3 討論

PBL 教學模式是近年來我國各大醫學院校常用的理論與實踐授課模式，其以問題為導向，將學生置于教學的核心位置，大量數據調查研究顯示PBL 教學模式能夠有效、充分調動醫學生的學習積極性以及主觀能動性，能夠使學生在PBL 課堂及課前課后不斷自主學習、完善自我，進而達到提升學習質量與學習效果的目的[6]。但PBL 教學模式也存在一定的局限性，如PBL 教學模式需要學生在課前根據帶教老師提供的臨床實例以及問題收集、整理大量的文獻材料，若有學生在課前準備不充分，則會直接影響整個學習小組的學習效果[7]。

3D 打印技術是根據客觀的影像數據資料打印出的精確立體模型，學生可通過3D 模型運用掌握的醫學知識推理疾病的癥狀與體征，進而提出相應的治療措施，目前國內外大量學者將3D 打印技術應用于各類重要臟器疾病的臨床診斷、治療以及臨床教學中[8-9]。 將影像學結構轉變為工程機械識別的數據達到真實比例的3D模型，其不僅可通過建立精確的器官3D 模型為臨床診斷與治療提供了客觀依據，同時在臨床教學中應用3D打印模型能夠使醫學生從主觀想象轉變為客觀事物，對提升教學效果以及教學滿意度均具有重要意義[10]。 有研究顯示，將3D 打印模型應用于骨科臨床教學中可顯著提升學生臨床學習的熱情，能夠極大程度上調動學生學習的積極性與創造性[11]。 在心內科臨床教學中應用心臟3D 打印技術，醫學生可結合影像資料以及心臟3D 打印模型，在理解病情方面更為容易，能夠更為客觀地制訂相應的治療方式[12-13]。 并且心內科諸多疾病涉及心臟及周圍血管的病理改變，傳統教學模式一般無具體的標本教學，僅通過圖片學習需要學生具有強大的空間想象能力，而大部分學生是無法理解三維空間變化的情況，這便導致其對疾病的理解與掌握較為困難[14-15]。

該研究結果中，觀察組學生對教學各維度滿意度評分均明顯高于對照組，說明心臟3D 打印技術結合案例教學法應用于心內科臨床實習帶教中，其作為一種虛擬仿真技術與臨床實習帶教有機結合的教學方式，基于計算機工程技術能夠更為符合現代循證醫學的發展方向，能夠為帶教老師提供更為理想的教學環境，通過3D 打印技術以及案例教學法可使學生在接觸臨床前實現病歷真實化、可視化以及具體化，將憑空想象的病理改變轉變為真實存在的直觀實物，由抽象化到具體化，由虛擬化到體驗化，顯著提升心內科臨床實習帶教效果與帶教質量，而基于心臟3D 打印模型的PBL 教學模式能夠進一步提升學生理論知識與實踐技能，提高學生學習積極性與主觀能動性，并對改善學生對帶教滿意度具有積極作用[16-18]。 而通過進一步分析可知，基于3D 模型的PBL 教學法可彌補常規PBL 教學的局限性與缺點，學生可通過對心臟3D 模型的細致觀察將二維、 三維影像資料具體化，更利于學生理解、記憶心血管疾病的病理生理過程，同時心臟3D 模型作為一種新興教具，其更容易激發學生對心內科理論知識與實踐技能的學習積極性，而該研究結果也間接表明，通過3D 打印模型將解剖學知識與影像資料相融合，將其匯入臨床帶教中，對學生知識與技能的培訓具有良好的作用。

綜上所述，在心內科臨床帶教中引入基于心臟3D打印模型的PBL 教學模式可顯著提升醫學生實習效果，能夠充分調動醫學生學習積極性、提高心內科教學效果，同時還有利于帶教老師教學水平的提升，具有應用及推廣價值。