CBL结合3D打印模型的教学方法在下肢骨折临床教学中的应用

黄晓文 刘久翔＊

（南京医科大学第一附属医院<江苏省人民医院>骨科，江苏 南京 210029）

随着社会经济的快速发展，交通伤、高处坠落伤等高能量损伤逐渐增多，四肢骨折的患者较前明显增加。传统的临床教学以幻灯片播放结合教师讲解为主，教师通过课堂传授知识，学生被动学习，缺乏教学互动，导致学生缺乏学习兴趣，难以将知识转化到临床，不利于学生临床思维的培养。在教学改革后，以案例为基础的教学方法（Case-Based Learning，CBL）被用于临床教学中，取得了较好的教学效果，得到了广泛关注[1-5]。由于四肢骨骼解剖形态的不规则，传统的二维影像学资料缺乏立体直观性，学生难以理解。3D打印模型的引入，可以将骨折模型直观地呈现在学生面前，骨折形态清晰可见，极大地简化了空间想象力[6-8]。为提高临床教学效果，在下肢骨折的教学中引入了CBL结合3D打印模型的教学方法。通过比较和观察，CBL结合3D打印模型的教学方法可以显著激发学生的学习兴趣，增加了教学的直观性，有利于知识点的掌握和临床思维能力的提高。

1 方法

1.1 教学对象

选择2021年5月在南京医科大学第一附属医院（江苏省人民医院）骨科学习的临床医学专业本科生共42人，通过电脑随机数方法分为2组，每组21人，A组有男9人，女12人，平均年龄（22.1±0.5）岁；B组有男10人，女11人，平均年龄（22.2±0.4）岁。两组均以下肢骨折为教学内容。A组采用了传统的班级讲课+临床见习教学方法，B组采用CBL结合3D打印模型教学方法，两组教学课时安排均为6学时。A、B两组在年龄、性别、临床骨干课程教学进度等方面比较，差异无统计学意义。

1.2 教学分组和方法

南京医科大学骨科临床教学团队由南京医科大学骨科教研室高年资主治及以上医师担任，主要成员为长期参与教学工作的黄晓文、唐鹏宇、刘久翔、王前、凡进等。成人下肢骨折是临床常见病种，特别是股骨转子间骨折、胫骨平台骨折、踝关节骨折均为下肢高发骨折。常见下肢骨折的受伤机制、骨折的诊断、分型和治疗原则是临床医学本科生必须掌握的内容。在临床教学前3天由骨科教学团队集体备课，并选择受伤机制明确的下肢骨折病例，患者需积极配合临床教学。

A组采用传统的班级讲课+临床见习教学方法，各3个学时。理论学习教师通过PPT结合课堂讲解对下肢骨折进行系统的课堂教学。床边教学通过将学生带到典型病例的患者床边，教师协助学生进行询问病史，骨科专科体格检查、影像学读片并给出初步诊断、诊断依据和初步治疗方案等。整个临床教学过程在带教老师主导下进行。

B组采用CBL结合3D模型打印的教学方法。教学团队提前1天向B组学生发送下肢骨折的参考阅读材料，供学生课前预习，预习后通过微信进行课程前测。临床教学中选取3个典型的下肢骨折病例包括股骨转子间骨折、胫骨平台骨折、踝关节骨折。每个病例教学时间为2学时。具体教学步骤：（1）首先以学生为中心，由学生在床边对典型病例进行病史采集，并进行骨科专科体格检查，之后由学生提出需要补充的影像学和实验室检查；（2）回到教室后，学生分组进行讨论，并和带教老师互动，带教老师逐步给出学生需要的相关影像学和实验室检查资料，引导学生进一步讨论，并在适当时机提供3D打印的骨折模型；（3）学生结合病史，专科体格检查结果，影像学资料、3D打印的骨折模型和解剖学相关知识，进一步充分展开病例讨论并现场查阅资料，对骨折的部位、诊断、分型和治疗原则进行归纳总结；（4）带教老师根据学生对病例分析和反馈的情况，进行点评和分析，对不足之处进行纠正，让学生从反思中学习，促进理论知识向临床实践转化。整个临床教学过程在学生主导下进行。

1.3 教学效果评价

在骨科全部临床教学结束后由教学团队对学生进行客观和主观教学效果评价客观教学效果评价：通过标准化理论考核进行。考核内容包括常见下肢骨折的受伤机制、骨折的诊断、分型和治疗原则是临床医学本科生必须掌握的内容，由单选题和病例分析题构成，共100分。

主观教学效果评价：采用微信提供的课后问卷调查方式进行，包括教学吸引力、激发学习兴趣、加深对课本知识点的掌握、增强临床沟通能力、提高临床思维能力、教学满意度等6个方面。每项分总分10分，分5个等级。很不满意：1分；不满意：2~4分；比较满意：5~6分；满意：7~9分；很满意：10分。

1.4 统计方法

采用STATA 15.0统计软件进行分析，所有计量资料均以“均数±标准差”表示，两组满足正态分布的连续数值变量行独立样本t检验，检验水准α=0.05。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 客观教学效果评价

A组学生较B组学生在下肢骨折的受伤机制、骨折诊断、骨折分型、治疗原则等理论知识的掌握程度上有明显优势，差异有统计学意义（P＜0.05，详见表1）

表1 A组与B组关于客观教学效果评价的比较（x±s，分）

2.2 主观教学效果评价

问卷调查由微信小程序提供，共计发送42分问卷，回收42份，回收率100%。从6个方面的结果反馈显示，CBL结合3D打印模型的教学方法和传统的班级讲课+临床见习的教学方法比较，前者的教学效果更好，差异有统计学意义（P＜0.05，详见表2）。

表2 A组与B组关于主观教学效果评价的比较（x±s，分）

3 讨论

临床医学教学的实践性强，需要培养学生理论知识向临床实际问题转化的能力，这是区别于其他学科的重要特征。同时临床教学具有重要的桥梁属性，是学生向医生转变的重要环节，必须得到重视。传统的课堂教学模式侧重于对学生进行知识的输送，缺乏教学互动，教师只管讲，学生只管记，学生学习积极性低，教师难以了解学生认知的情况，缺乏知识迁移和应用的能力，不利于学生临床思维的养成，教学效果较差。因此新的CBL教学方法逐渐被引入课堂。CBL教学方法由美国Barrows教授提出，是一种建立在典型病例为基础的引导式教学，核心是“以病例为先导，以问题为基础，以教师为引导，以学生为主体，以小组讨论为主要模式”的教学创新。教师充分发挥引路人的角色，通过选取典型病例，让学生充分参与病例的讨论，鼓励学生查阅相关资料，激发学生学习兴趣，帮助学生学会运用理论知识解决实际临床问题，促进学生临床思维的培养和临床综合能力的提高[2，4，9]。

下肢骨折的教学是一直骨科临床教学的重点和难点。骨科相关内容和解剖学、影像学关系极其紧密，对生物力学和空间想象能力也要求较高，本科学生刚刚接触骨科知识时，由于对局部解剖和影像学知识不熟悉，对学习常有畏难情绪。此外由于下肢骨骼的不规则性和骨折类型的复杂性，即使目前有X线、CT、MR等多种二维图像显示骨折形态，但对本科学生而言仍缺乏立体直观的视觉感受，无法准确理解骨折的空间立体构型，学习较为吃力，只能死记硬背知识点，无法融会贯通。3D打印模型则很大程度上解决了骨科教学缺乏立体直观的不足。3D打印技术是基于患者真实的原始影像数据，运用软件进行3D建模，选择粘合材料，通过3D打印机逐层打印获得骨骼模型的技术。通过1：1的3D打印模型，学生能亲自触摸骨折标本，可以直接观察下肢骨折的形态，骨折线的走形，骨折的特点，骨折移位的方向等，使临床教学更加立体、生动、形象。同时学生借助3D打印模型可以加深对X线，CT等影像学资料的理解，提高了临床阅片能力，有利于对下肢骨折知识点的掌握[8，10，11]。

因此在下肢骨折教学中采用了CBL结合3D打印模型的教学方法，可以互为补充，取得了良好的教学效果。CBL教学确立以学生为主导，充分调动学生的学习兴趣和自主能动性，通过预习相关资料，让他们运用学习的知识去解决临床实际问题。通过3个下肢骨折的典型病例，学生从临床医生的角色去采集病史，进行体格检查并自我探索下一步诊疗方案。教师运用小组讨论的方式加以正确的引导，帮助学生进行理论知识的转化。3D打印模型的运用能使晦涩难懂的骨折分型和骨折诊断变的立体直观，形象生动，有利于教师在教学中激发学生的学习热情，进一步提高了CBL的教学质量。

综上所述，在下肢骨折的临床教学中运用CBL结合3D打印模型的教学方法可以增加教学的直观性，充分激发学生的兴趣，提高学生的主观能动性，加深学生对课本知识的理解，有利于临床思维的养成，值得在临床教学中进行推广。