3D打印技術結合PBL教學法在心臟外科本科教學中的價值分析

王 雪 鄧 超 張 穎

（西安交通大學第一附屬醫院 陜西西安 710061）

在心臟外科本科教學中常規教學法已經無法滿足現代學生需求，因此對其教學模式展開深入研討十分必要。根據相關資料提示，新興技術配合設計學習情境的教學對本科生學習情況改善具有重大意義[1-3]，本文針對此進行探察。選定90位臨床本科生展開研究觀察，依據區組隨機化法將擇取全部本科生分入對照或觀察組別內并分別展開PBL＋一般教育模型及設備或于其基礎上＋3D打印技術，對其學習情況、思維能力評估性、教學成果與對教學內容的認同性進行對比及分析。

一、資料與方法

1.一般資料

選定90位臨床本科生展開研究觀察，依據區組隨機化法將擇取全部本科生分入對照或觀察組別，其人數數據均為45。前組組員中性別為男者與性別為女者數據分別在21/24位；歲數峰值、最低值、均值數值在21/19/（20.0±0.8）歲。后組組員內性別為男者與性別為女者數據分別在20/25位；歲數峰值、最低值、均值數值在21/19/（20.2±0.6）歲。諸上擇選對象基礎信息對比均存在可比性（P＞0.05）。

2.方法

（1）對照組

以常規教學設備（超聲、CT等）結合多媒體展開PBL教學。教學內容：基于心臟外科本科教學綱目，參照心臟外科常見表現行教案編制；問題設定：在授課正式開展前，根據教學進度安排告知學生授課內容并行問題設置；小組探析：以教師分組或本科生自主分組形式建立小組，首先針對授課相關知識開展預先掌握，接著通過病歷系統查詢，影響資料查看，網絡數據庫如維普、萬方等檢索，圍繞問題搜索相關內容并行歸納、綜合分析及討論；交流反饋：構建模擬場景，由各個小組開展學習成果匯報與實踐操作，教師以記錄代替打斷指導形式，在學生展示結束后糾正不正確、不規范內容，對不合理處予以點撥，分析學生薄弱點并進行重點講解，在教學中引導學生開展自主思考，并以簡單的話語幫助其開闊思維。

（2）觀察組

加用3D打印技術。教學內容、問題設定、小組探析均與上述方案保持一致。在交流反饋環節中，擇取本科生需根據教師引導，在醫學圖像處理軟件中導入CT圖并行3D影像制作，構建三維立體心臟模型。教師在學生展示完畢后，采取模型與多媒體相結合的方式展開教學。根據學生理論知識掌握不到位、技巧不合宜處進行重點教授，引導學生深入掌握該課題內容，后基于模型展開相關演示。

3.觀察指標

（1）學習情況

根據相關信息開展學習情況評價表制作，其中包括學習興趣、學習主動性與學習方法掌握性三部分，基于其評價分數判定其學習性，三者峰值分別在30/30/40，合計（最高100分）由三者數值相加得到，數值越大表明學生學習情況越佳。

（2）思維能力

參照評判思維能力測量表對本科生思維能力進行評估，以六級評分法予以判定，選取其中3個維度（求知、系統化、分析），分值與擇選者思維能力呈正比。

（3）教學成果

參照心臟外科本科教學相關資料與網絡檢索結果行教學成果評估，具體分為理論與實踐兩個方面，前后二者峰值分別在60分與40分，總分數目越大表明教學成果越好，本科生學習質量越高。

（4）滿意情況

自制認可性問卷對本科生認同情況進行判定，評估數值選取在零到十之間，參照評估值對擇選者認可性進行判定。標準含括完全、基本、不（大于八，小于八且大于六，小于六）三類。總認可度=（完全＋基本）例數/總例數×100%。

4.統計學分析

依照本研究：不同干預下擇選本科生學習、思維能力等影響內容開展數據剖析及統計，應用SPSS20.0及Excel數據庫。計數及計量資料（X2、t）檢驗，顯示百分率、均數方差。P值小于0.05則可表達為存在顯著差異。

二、結果

1.比較兩組對象學習情況

較對照組組別數據而言，觀察組學生學習情況較好（P＜0.05）。（如表1所列）三部分判定結果均有明確提升，合計數值較高。

表1 學習情況對比（分）

2.比較兩組人員思維能力評估性

PBL結合一般教具或3D打印技術干預下，觀察組思維能力評估結果有所提升，證實統計學意義為存在（P＜0.05）（如表2所列。

表2 思維能力評估性對比（分）

3.比較兩組學生教學成果

與對照組組別教學成果進行比照可發現觀察組教學成果更佳（P＜0.05）（如表3所列。

表3 教學成果對比（分）

4.比較兩組本科生認同性

不同教學內容施展后，觀察組擇取對象認同性較強（P＜0.05）（如表4所列。

表4 認同性對比（n，%）

三、討論

3D打印（3DP）也可稱之為增材制造，其是以數字模型文件作為基礎，以逐層打印形式來使物體被創建的技術，在汽車、土木、教育、醫療中均較為常用[4-6]。而在此類別人員研討中，3DP與PBL結合施行于醫療教學中對學生學習情況與教學效果等均有益處，本文予以探析。

研究內，觀察組組別人員對學習的興趣、主動性與相關方法掌握程度和對照組組別信息相對比均存在明顯提升，擇取對象求知思維、系統化思維與分析思維增長，教學成果得到有效保障，多數學生存在認同心理。依據諸上言論可證實3DP與PBL結合開展于擇取對象中恰到好處。而對該結果誘因進行分析，其結果可能由于PBL作為實施完整項目而進行的教學模式，應用意義在于結合理論實踐，對學生分析情況、解題情況等綜合能力進行有效提升，但一般教具無法與PBL展開完美配合，因此不能發揮該教學模式全部效果，無法完全達到學生及教師對教學內容的認可[7]。相比較之下，在課堂中運用3D打印技術構建三維立體心臟模型，可讓學生更直觀的了解心臟的病理生理情況，有效規避由于想象力、理解力不足對其學習情況產生的影響。以實體展現幫助學生了解心臟解剖關系，使教學內容更加豐富、具象化。二者相結合可達相互協作的特性，在提升擇取學生思維能力的同時提升教學質量[8]，從而使教學任務更加高效、優質的完成。

綜上言論，于心臟外科本科教學中聯合開展PBL教學法與3D打印技術對學生學習情況提升有積極影響，對其思維能力培養存在重要意義，可提升教學效果及教學質量，應用科學性較強且受到多數本科學生信賴與認同，具顯著價值。