3D打印模型结合角色扮演教学法在骨科临床实践教学中的应用效果

朱思品，王向阳

（温州医科大学附属第二医院育英儿童医院 脊柱外科，浙江 温州 325027）

随着技术和设备的越发成熟，3D打印目前已广泛应用于医学各个领域，近年来更是被引入临床研究和理论教学中[1-2]。3D打印模型可以精确地模拟骨骼模型及疾病后的人体解剖结构，为其在临床实践教学的应用提供了坚实的理论可行性[3]。角色扮演教学法是美国学者于1960年提出的一种社会心理理论，近年来被引入临床研究和理论教学中[4]。角色扮演教学法可以使学生切身感受每个模拟环境的影响，从而加深学生的记忆，促进学生学习的积极性[5]。本研究在颈椎病诊治的临床实践教学中应用3D打印模型结合角色扮演教学法，取得了良好的效果。

1 对象和方法

1.1 对象 选取温州医科大学2015级5年制临床医学专业本科生180名，男82名，女98名，年龄22～26（24.2±1.7）岁。采用随机整群分组分为4组，分别为3D打印模型结合角色扮演组、3D打印模型组、角色扮演组和传统教学组，每组45名，4组学生的一般基线资料（性别和平均年龄等）经统计学检验，差异均无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。

1.2 方法 教学前，调取PACS系统3例颈椎病患者CT数据，并将所有数据导入Mimics 16.0软件中，通过灰度分割进一步提取骨性信息，以软件中的最佳三维重建模式进行三维重建，保存数据，然后导入Cura软件中，调整好相应位置区域后，以Gcode格式进行保存，最后导入华森3代3D打印仪器中打印相应颈椎病模型[6]，供教学使用。

根据临床的教学大纲，学习内容包括：疾病机制，患者临床症状，体征，辅助检查，疾病相关诊断，鉴别诊断，疾病分型，治疗方案和相关疗效评价等[7]。具体方法如下：3D打印模型结合角色扮演组的学生首先通过多媒体学习颈椎病的相关理论知识和观看颈椎病操作教学视频，再由临床带教教师讲解颈椎病诊治的注意事项和操作步骤，同时现场结合仿真模型示范操作让学生们更加理解颈椎病诊治的知识和操作的要点，然后让学生们自由分组并选择主治医师、助手和患者3个角色进行扮演，通过扮演主治医师与患者的角色，模拟病史采集、体格检查和人文关怀等过程，通过扮演主治医师和助手来模拟手术操作过程，由带教教师对整个操作过程进行纠正和指导。完成角色扮演训练后，带教教师对颈椎病诊治的操作步骤进行完整示范，最后让学生进行考核。3D打印模型组的学生没有角色扮演训练过程，角色扮演组没有3D打印模型操作示范，传统教学组的学生则没有3D打印模型操作示范和角色扮演训练过程。

1.3 考核方式 考核主要是针对颈椎病的理论知识，疾病诊治的具体操作步骤及相关注意事项，包括：颈椎病的理论知识点，麻醉方式，无菌铺单，颈椎病定位，内固定器械植入部位和方式，手术操作等，统计操作熟练度，操作完成时间，定位的准确性等指标，最后计算成绩（满分为100分）。

1.4 统计学处理方法 选择SPSS17.0统计软件处理，结果以s形式表示，采用多个独立样本两两比较的t检验；等级资料的比较采用秩和检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 操作考核结果 3D打印模型结合角色扮演组分别对比3D打印模型组、角色扮演组和传统教学组操作考核成绩，3D打印模型结合角色扮演组明显高于各对照组，差异均有统计学意义（P＜0.01），见表1）。

表1 4组学生的操作考核成绩结果（每组n=45，

表1 4组学生的操作考核成绩结果（每组n=45，

与3D打印模型结合角色扮演组比：aP＜0.01

组别 操作成绩 理论成绩3D打印模型结合角色扮演组 92.3±4.8 85.6±8.1 3D打印模型组 84.6±5.2a 77.2±6.1a角色扮演组 83.1±5.8a 76.0±6.7a传统教学组 72.7±6.2a 69.8±7.3a

2.2 问卷调查结果 给4组学生分别发放《3D打印模型结合角色扮演教学法满意度问卷调查表》《3D打印模型教学法满意度问卷调查表》《角色扮演教学法满意度问卷调查表》《传统教学法满意度问卷调查表》，每组45份，共180份，全部得以收回且均有效。经统计学分析，3D打印模型结合角色扮演组学生对教学方法感到非常满意者31例（占68.89%），只有1例（占2.22%）不满意，3D打印模型结合角色扮演组学生对教学方法的满意度结果明显优于各对照组，差异均有统计学意义（P＜0.05），见表2。

表1 4组学生的操作考核成绩结果（每组n=45，

表1 4组学生的操作考核成绩结果（每组n=45，

与3D打印模型结合角色扮演组比：aP＜0.01

3D打印模型结合角色扮演组 92.3±4.8 85.6±8.1 3D打印模型组 84.6±5.2a 77.2±6.1a角色扮演组 83.1±5.8a 76.0±6.7a传统教学组 72.7±6.2a 69.8±7.3a

3 讨论

3.1 实践教学在骨科教学中的不足 骨科相关的疾病是临床医学的一门必修课程。传统教学以教师的讲解为核心，学生获得的知识是被动的，更缺乏实践操作能力，严重抑制了学生学习的积极性[8]。同时，骨科所涉及到的某些部位具有复杂的三维空间结构，单纯地运用语言，文字和图片的描述根本不能达到一个很好的教学效果。

3.2 3D打印模型结合角色扮演在骨科教学中的优势 临床实际操作与传统操作技能培训之间往往缺乏一定的连接，3D打印模型结合角色扮演可以在一定程度上弥补传统教育和实践操作教育之间的不足[9-10]。3D打印模型结合角色扮演是一套实践结合理论，并模拟临床技能操作的教学新方法，将在骨科操作技能教学中扮演重要角色。以颈椎病诊治为例，3D打印模型结合角色扮演可以给学生展示这个手术中患者骨折部分的全真模拟骨性结构以及相应的解剖结构，可以让学生在全真模拟患者病情的情况下，熟练掌握颈椎病诊治操作步骤与基本的实践操作技巧[11]。不仅如此，角色扮演教学法更可以让学生更好地理解医师和患者各自的作用与处境，更加理解复杂的医患关系，显著提高学生自主学习的积极性，使临床与教学结合得更加紧密[12]。

表2 教学满意度调查问卷结果[每组n=45，例（%）]

3.3 3D打印模型结合角色扮演教学方法的推广3D打印模型结合角色扮演教学方法因其新颖的教学方法，低廉的教学成本，良好的教学效果等，不仅在进入临床实践的医学本科生中适用，在正在进行规范化培训的临床医师中也同样适用[13-14]。在应用范围方面，3D打印模型结合角色扮演教学方法不仅局限于骨科疾病的临床教学，还应用于其他各专业和各疾病的临床实践教学及相关的操作培训。

3.4 结语 医学的教学不仅仅在于理论的教学，更是要注重医患关系的理解。这需要我们现代化的医学生们站在患者角度理解医师，更站在医师的角度理解患者。3D打印模型结合角色扮演教学方法不仅有助于激发学生学习的兴趣和热情，提高学生的临床实践积极性，巩固学生技能操作相关知识点，有效提高学生临床实践能力，更是适应临床医学教育改革发展的重要创新型教学方法。3D打印模型结合角色扮演是一种效果显著并且适宜推广的新颖教学方法。