CBL結(jié)合3D打印模型的教學(xué)方法在下肢骨折臨床教學(xué)中的應(yīng)用

黃曉文 劉久翔＊

（南京醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院<江蘇省人民醫(yī)院>骨科，江蘇 南京 210029）

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，交通傷、高處墜落傷等高能量損傷逐漸增多，四肢骨折的患者較前明顯增加。傳統(tǒng)的臨床教學(xué)以幻燈片播放結(jié)合教師講解為主，教師通過課堂傳授知識(shí)，學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)，缺乏教學(xué)互動(dòng)，導(dǎo)致學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)興趣，難以將知識(shí)轉(zhuǎn)化到臨床，不利于學(xué)生臨床思維的培養(yǎng)。在教學(xué)改革后，以案例為基礎(chǔ)的教學(xué)方法（Case-Based Learning，CBL）被用于臨床教學(xué)中，取得了較好的教學(xué)效果，得到了廣泛關(guān)注[1-5]。由于四肢骨骼解剖形態(tài)的不規(guī)則，傳統(tǒng)的二維影像學(xué)資料缺乏立體直觀性，學(xué)生難以理解。3D打印模型的引入，可以將骨折模型直觀地呈現(xiàn)在學(xué)生面前，骨折形態(tài)清晰可見，極大地簡(jiǎn)化了空間想象力[6-8]。為提高臨床教學(xué)效果，在下肢骨折的教學(xué)中引入了CBL結(jié)合3D打印模型的教學(xué)方法。通過比較和觀察，CBL結(jié)合3D打印模型的教學(xué)方法可以顯著激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增加了教學(xué)的直觀性，有利于知識(shí)點(diǎn)的掌握和臨床思維能力的提高。

1 方法

1.1 教學(xué)對(duì)象

選擇2021年5月在南京醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院（江蘇省人民醫(yī)院）骨科學(xué)習(xí)的臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)本科生共42人，通過電腦隨機(jī)數(shù)方法分為2組，每組21人，A組有男9人，女12人，平均年齡（22.1±0.5）歲；B組有男10人，女11人，平均年齡（22.2±0.4）歲。兩組均以下肢骨折為教學(xué)內(nèi)容。A組采用了傳統(tǒng)的班級(jí)講課+臨床見習(xí)教學(xué)方法，B組采用CBL結(jié)合3D打印模型教學(xué)方法，兩組教學(xué)課時(shí)安排均為6學(xué)時(shí)。A、B兩組在年齡、性別、臨床骨干課程教學(xué)進(jìn)度等方面比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

1.2 教學(xué)分組和方法

南京醫(yī)科大學(xué)骨科臨床教學(xué)團(tuán)隊(duì)由南京醫(yī)科大學(xué)骨科教研室高年資主治及以上醫(yī)師擔(dān)任，主要成員為長期參與教學(xué)工作的黃曉文、唐鵬宇、劉久翔、王前、凡進(jìn)等。成人下肢骨折是臨床常見病種，特別是股骨轉(zhuǎn)子間骨折、脛骨平臺(tái)骨折、踝關(guān)節(jié)骨折均為下肢高發(fā)骨折。常見下肢骨折的受傷機(jī)制、骨折的診斷、分型和治療原則是臨床醫(yī)學(xué)本科生必須掌握的內(nèi)容。在臨床教學(xué)前3天由骨科教學(xué)團(tuán)隊(duì)集體備課，并選擇受傷機(jī)制明確的下肢骨折病例，患者需積極配合臨床教學(xué)。

A組采用傳統(tǒng)的班級(jí)講課+臨床見習(xí)教學(xué)方法，各3個(gè)學(xué)時(shí)。理論學(xué)習(xí)教師通過PPT結(jié)合課堂講解對(duì)下肢骨折進(jìn)行系統(tǒng)的課堂教學(xué)。床邊教學(xué)通過將學(xué)生帶到典型病例的患者床邊，教師協(xié)助學(xué)生進(jìn)行詢問病史，骨科專科體格檢查、影像學(xué)讀片并給出初步診斷、診斷依據(jù)和初步治療方案等。整個(gè)臨床教學(xué)過程在帶教老師主導(dǎo)下進(jìn)行。

B組采用CBL結(jié)合3D模型打印的教學(xué)方法。教學(xué)團(tuán)隊(duì)提前1天向B組學(xué)生發(fā)送下肢骨折的參考閱讀材料，供學(xué)生課前預(yù)習(xí)，預(yù)習(xí)后通過微信進(jìn)行課程前測(cè)。臨床教學(xué)中選取3個(gè)典型的下肢骨折病例包括股骨轉(zhuǎn)子間骨折、脛骨平臺(tái)骨折、踝關(guān)節(jié)骨折。每個(gè)病例教學(xué)時(shí)間為2學(xué)時(shí)。具體教學(xué)步驟：（1）首先以學(xué)生為中心，由學(xué)生在床邊對(duì)典型病例進(jìn)行病史采集，并進(jìn)行骨科專科體格檢查，之后由學(xué)生提出需要補(bǔ)充的影像學(xué)和實(shí)驗(yàn)室檢查；（2）回到教室后，學(xué)生分組進(jìn)行討論，并和帶教老師互動(dòng)，帶教老師逐步給出學(xué)生需要的相關(guān)影像學(xué)和實(shí)驗(yàn)室檢查資料，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步討論，并在適當(dāng)時(shí)機(jī)提供3D打印的骨折模型；（3）學(xué)生結(jié)合病史，專科體格檢查結(jié)果，影像學(xué)資料、3D打印的骨折模型和解剖學(xué)相關(guān)知識(shí)，進(jìn)一步充分展開病例討論并現(xiàn)場(chǎng)查閱資料，對(duì)骨折的部位、診斷、分型和治療原則進(jìn)行歸納總結(jié)；（4）帶教老師根據(jù)學(xué)生對(duì)病例分析和反饋的情況，進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和分析，對(duì)不足之處進(jìn)行糾正，讓學(xué)生從反思中學(xué)習(xí)，促進(jìn)理論知識(shí)向臨床實(shí)踐轉(zhuǎn)化。整個(gè)臨床教學(xué)過程在學(xué)生主導(dǎo)下進(jìn)行。

1.3 教學(xué)效果評(píng)價(jià)

在骨科全部臨床教學(xué)結(jié)束后由教學(xué)團(tuán)隊(duì)對(duì)學(xué)生進(jìn)行客觀和主觀教學(xué)效果評(píng)價(jià)客觀教學(xué)效果評(píng)價(jià)：通過標(biāo)準(zhǔn)化理論考核進(jìn)行。考核內(nèi)容包括常見下肢骨折的受傷機(jī)制、骨折的診斷、分型和治療原則是臨床醫(yī)學(xué)本科生必須掌握的內(nèi)容，由單選題和病例分析題構(gòu)成，共100分。

主觀教學(xué)效果評(píng)價(jià)：采用微信提供的課后問卷調(diào)查方式進(jìn)行，包括教學(xué)吸引力、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、加深對(duì)課本知識(shí)點(diǎn)的掌握、增強(qiáng)臨床溝通能力、提高臨床思維能力、教學(xué)滿意度等6個(gè)方面。每項(xiàng)分總分10分，分5個(gè)等級(jí)。很不滿意：1分；不滿意：2~4分；比較滿意：5~6分；滿意：7~9分；很滿意：10分。

1.4 統(tǒng)計(jì)方法

采用STATA 15.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析，所有計(jì)量資料均以“均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差”表示，兩組滿足正態(tài)分布的連續(xù)數(shù)值變量行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 客觀教學(xué)效果評(píng)價(jià)

A組學(xué)生較B組學(xué)生在下肢骨折的受傷機(jī)制、骨折診斷、骨折分型、治療原則等理論知識(shí)的掌握程度上有明顯優(yōu)勢(shì)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05，詳見表1）

表1 A組與B組關(guān)于客觀教學(xué)效果評(píng)價(jià)的比較（x±s，分）

2.2 主觀教學(xué)效果評(píng)價(jià)

問卷調(diào)查由微信小程序提供，共計(jì)發(fā)送42分問卷，回收42份，回收率100%。從6個(gè)方面的結(jié)果反饋顯示，CBL結(jié)合3D打印模型的教學(xué)方法和傳統(tǒng)的班級(jí)講課+臨床見習(xí)的教學(xué)方法比較，前者的教學(xué)效果更好，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05，詳見表2）。

表2 A組與B組關(guān)于主觀教學(xué)效果評(píng)價(jià)的比較（x±s，分）

3 討論

臨床醫(yī)學(xué)教學(xué)的實(shí)踐性強(qiáng)，需要培養(yǎng)學(xué)生理論知識(shí)向臨床實(shí)際問題轉(zhuǎn)化的能力，這是區(qū)別于其他學(xué)科的重要特征。同時(shí)臨床教學(xué)具有重要的橋梁屬性，是學(xué)生向醫(yī)生轉(zhuǎn)變的重要環(huán)節(jié)，必須得到重視。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式側(cè)重于對(duì)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)的輸送，缺乏教學(xué)互動(dòng)，教師只管講，學(xué)生只管記，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性低，教師難以了解學(xué)生認(rèn)知的情況，缺乏知識(shí)遷移和應(yīng)用的能力，不利于學(xué)生臨床思維的養(yǎng)成，教學(xué)效果較差。因此新的CBL教學(xué)方法逐漸被引入課堂。CBL教學(xué)方法由美國Barrows教授提出，是一種建立在典型病例為基礎(chǔ)的引導(dǎo)式教學(xué)，核心是“以病例為先導(dǎo)，以問題為基礎(chǔ)，以教師為引導(dǎo)，以學(xué)生為主體，以小組討論為主要模式”的教學(xué)創(chuàng)新。教師充分發(fā)揮引路人的角色，通過選取典型病例，讓學(xué)生充分參與病例的討論，鼓勵(lì)學(xué)生查閱相關(guān)資料，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際臨床問題，促進(jìn)學(xué)生臨床思維的培養(yǎng)和臨床綜合能力的提高[2，4，9]。

下肢骨折的教學(xué)是一直骨科臨床教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。骨科相關(guān)內(nèi)容和解剖學(xué)、影像學(xué)關(guān)系極其緊密，對(duì)生物力學(xué)和空間想象能力也要求較高，本科學(xué)生剛剛接觸骨科知識(shí)時(shí)，由于對(duì)局部解剖和影像學(xué)知識(shí)不熟悉，對(duì)學(xué)習(xí)常有畏難情緒。此外由于下肢骨骼的不規(guī)則性和骨折類型的復(fù)雜性，即使目前有X線、CT、MR等多種二維圖像顯示骨折形態(tài)，但對(duì)本科學(xué)生而言仍缺乏立體直觀的視覺感受，無法準(zhǔn)確理解骨折的空間立體構(gòu)型，學(xué)習(xí)較為吃力，只能死記硬背知識(shí)點(diǎn)，無法融會(huì)貫通。3D打印模型則很大程度上解決了骨科教學(xué)缺乏立體直觀的不足。3D打印技術(shù)是基于患者真實(shí)的原始影像數(shù)據(jù)，運(yùn)用軟件進(jìn)行3D建模，選擇粘合材料，通過3D打印機(jī)逐層打印獲得骨骼模型的技術(shù)。通過1：1的3D打印模型，學(xué)生能親自觸摸骨折標(biāo)本，可以直接觀察下肢骨折的形態(tài)，骨折線的走形，骨折的特點(diǎn)，骨折移位的方向等，使臨床教學(xué)更加立體、生動(dòng)、形象。同時(shí)學(xué)生借助3D打印模型可以加深對(duì)X線，CT等影像學(xué)資料的理解，提高了臨床閱片能力，有利于對(duì)下肢骨折知識(shí)點(diǎn)的掌握[8，10，11]。

因此在下肢骨折教學(xué)中采用了CBL結(jié)合3D打印模型的教學(xué)方法，可以互為補(bǔ)充，取得了良好的教學(xué)效果。CBL教學(xué)確立以學(xué)生為主導(dǎo)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自主能動(dòng)性，通過預(yù)習(xí)相關(guān)資料，讓他們運(yùn)用學(xué)習(xí)的知識(shí)去解決臨床實(shí)際問題。通過3個(gè)下肢骨折的典型病例，學(xué)生從臨床醫(yī)生的角色去采集病史，進(jìn)行體格檢查并自我探索下一步診療方案。教師運(yùn)用小組討論的方式加以正確的引導(dǎo)，幫助學(xué)生進(jìn)行理論知識(shí)的轉(zhuǎn)化。3D打印模型的運(yùn)用能使晦澀難懂的骨折分型和骨折診斷變的立體直觀，形象生動(dòng)，有利于教師在教學(xué)中激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，進(jìn)一步提高了CBL的教學(xué)質(zhì)量。

綜上所述，在下肢骨折的臨床教學(xué)中運(yùn)用CBL結(jié)合3D打印模型的教學(xué)方法可以增加教學(xué)的直觀性，充分激發(fā)學(xué)生的興趣，提高學(xué)生的主觀能動(dòng)性，加深學(xué)生對(duì)課本知識(shí)的理解，有利于臨床思維的養(yǎng)成，值得在臨床教學(xué)中進(jìn)行推廣。