3D打印教学模型结合基于案例学习教学法在神经内科实习带教中的应用

朱衡亚 卢振产 孙晓燕

基于案例学习（case-based learning，CBL）教学法是一种以案例为中心培养学生运用基础知识分析解决问题的教学方法[1]。由于神经科教学是以神经解剖知识为基础的教学，实习医师的解剖学基础知识遗忘率高，仅靠传统的教学模式学生无法形成有效的记忆和理解，因而单纯CBL 教学效果差强人意。近年来发展的3D 打印技术是通过应用计算机进行实物模型的三维立体重建[2]。将模型结合影像学资料应用于临床教学中，可让学生精确直观观察解剖构造，有助于加深理解记忆[3,4]，是一种新兴教学手段手段。为提高教学质量，本次研究应用3D打印教学模型结合CBL 教学法，弥补了传统教学方法的不足，在神经内科实习生教学中收获了较好效果。现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2019年3 月至2020 年6 月在浙江大学附属湖州医院神经内科实习的80 名实习医师作为研究对象，其中男性39 名、女性41名；年龄22～26 岁，平均年龄（23.51±1.77）岁；本次研究获得研究对象的同意和配合。将2019 年9 月至2020 年6 月进科的实习医师纳入试验组，其中男性20 名、女性20 名；年龄22～26 岁，平均（23.61±1.33）岁；其中研究生3名、专科（定向）4名、本科33名。选取2019 年3 月至2019 年8 月间进科的实习医师为对照组，其中男性19 名、女性21 名；年龄22～26 岁，平均（23.41±1.89）岁；其中研究生2 名、专科（定向）4 名、本科34 名。两组实习医师的一般资料比较，差异均无统计学意义（P均＞0.05）。

1.2 教学实施 试验组采用3D 打印教学模型结合CBL教学法授课。具体包括：①预习：提前将授课内容及大纲要求告知规培实习医师，按要求进行预习并查阅相关文献；②理论教学：由副高及以上职称医师、具有丰富教学经验的授课教师进行授课；③案例展示：授课教师先以幻灯片形式介绍典型案例，准备3D打印教具让实习医师多角度观察解剖构造，再引导实习医师理解基于解剖结构的发病机制；④分组讨论：纠错环节，鼓励踊跃发言；⑤床边带教；⑥总结与评价：教师对有偏差的理解给予引导和纠正，对疑难问题进行详细分析，总结重点难点。对照组采用传统课堂教学方式授课。两组学生在教材选择、教学时间和教师配备等方面完全相同。每组教学周期均为1 个月。

1.3 教学效果评估 于教学周期结束时，发放课题组自行编制的多维度综合能力问卷调查，问卷包含对教学方式的满意度、教学吸引力、学习兴趣、自学能力、发现和解决问题能力、临床理解能力培养、临床实践操作技能能力、空间思维能力等8 大方面，各项满分均为10 分，得分越高表示自评效果越佳。于出科前对实习医师进行考核，包括理论知识考试与技能考试。理论知识考核均为单项选择题，25 题，每题赋2 分，满分50 分。技能考试核测试学生的动手能力，满分50 分。两项总和为100 分。

1.4 统计学方法 采用SPSS 23.0 统计学软件进行数据分析。计量资料以均数±标准差（）表示。计量资料比较采用t检验。设P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组实习医师多维度综合能力问卷调查比较见表1

表1 两组实习医师多维度综合能力问卷调查比较/分

由表1 可见，试验组在对教学方式的满意度、教学吸引力、临床实践操作技能能力、提高空间思维能力、发现和解决问题能力、临床理解能力培养、学习兴趣提高等方面均高于对照组，差异均有统计学意义（t分别=3.32、2.78、5.33、4.64、2.88、3.60、2.66，P均＜0.05），在提高自学能力方面，差异无统计学意义（t=1.15，P＞0.05）。

2.2 两组实习医师考核成绩比较见表2

表2 两组实习医师考核成绩比较/分

由表2 可见，试验组实习医师的理论、技能及总成绩均高于对照组，差异均有统计学意义（t分别=2.27、3.66、2.95，P均＜0.05）。

3 讨论

目前，3D 打印技术已广泛应用于临床医学的诊治中[5,6]，也逐步被应用于临床教学中[7，8]。与传统教学模式相比，3D 打印技术教学模式具有直观的三维构造实体，很大程度上缩减了二维图像和实际解剖之间的差距，能让实习医师更直观细致地观察相关组织的空间结构和解剖构造，理解病理机制，从而减少学习时间，提高接受程度。本次研究结果显示，采用3D 打印教学模型结合CBL 教学法的实习医生对教学吸引力、临床实践操作技能能力、空间思维能力等方面测评均高于接受传统课堂教学者（P均＜0.05），与Tullo 等[7]的研究结果相仿。3D 教具的应用增加实习医师空间思维能力及临床实践操作技能能力，亦能满足多种教学目的及不同学习场合的需求。虽然目前虚拟现实技术深度发展，但再深度的虚拟与现实的交互仍旧代替不了现实，依旧要理性地看待衡量。3D 打印教学模型的应用，既有虚拟现实的直观性，又为结合病例训练包括诊疗流程、团队合作等多方面能力提供了便利。

在神经内科，除了复杂的神经解剖通路等单靠机械记忆难以深入理解的知识点外，还有临床思维的培养，包括对疾病的定位定性诊断等。这对于临床知识和技能水平较低的实习医师来说，掌握难度之大可想而知，是教学难点。CBL 教学法采用经典病例，由教师指导并带领学生分析病例，旨在提高学生分析和解决实际问题的能力。目前，在国内外的医学教学中，CBL已经得到了广泛的应用，并取得了较好的教学效果。3D 打印教学模型与结合CBL教学法的结合是创新之举，目前少有类似报道。教学方法的改进需要考虑到教学对象的认知程度和兴趣[9]。本次研究中，将3D 打印教学模型与CBL 教学法结合应用于神经内科的教学，在实施教学时，以经典的病例为引导，通过经典病例全面了解该疾病的发病机制，通过3D 打印教学模型的实时展示，产生身临其境的“代入感”，能让实习医师更直观细致地观察相关组织的空间结构和解剖构造，理解病理机制，在理解的水平上进行记忆学习。过程中常会有实习医师发现许多理论课上无法顾及的细节问题，此时教师针对性地补充讲解。在自主讨论交流环节，试验组学生需要在有限时间内表达自己的观点，并学习别人的观点从而调整自己的表达内容，这锻炼了学生的沟通交流能力。最后，由教师对整个教学过程进行分析和总结。本次研究结果显示，采用3D 打印教学模型结合CBL 教学法的实习医生的理论考核成绩、技能操作成绩及总成绩均高于接受传统课堂教学者（P均＜0.05）。在多维度测试中同样显示采用3D 打印教学模型结合CBL 教学法的实习医生的满意度、教学吸引力、临床实践操作技能能力、提高空间思维能力、发现和解决问题能力、增加临床理解能力、学习兴趣的评分均高于接受传统课堂教学者（P均＜0.05）。整个教学活动充满活力与互动并且这样的教学安排更加符合认知规律，同时避免了教学内容的大量机械无效记忆，有助于在最短的学习时间内达到最佳的学习效果，提高了学生的学习效率，提高了学生的学习兴趣，达到事半功倍的效果，是教学方法的新突破。

综上所述，3D 打印教学模型与CBL 教学法创新结合在神经内科实习带教中的效果显著，提升了临床实习学生的学习效果和教学满意度，为神经内科临床教学提供了有意义的探索。但本次研究也存在缺陷之处，纳入样本量有限以及研究对象举措的不足，希望在后续的研究中加以改进。