数字化辅助的CBL教学法在口腔正畸教学中的应用进展研究

龙茜 管晓燕 肖琳琳 廖成成 王家佳 向美玲 向明丽 龙思岑

口腔正畸学是口腔医学的重要组成部分，理论性、实践性均较强。该学科以颅、颌、面等软组织结构为主要研究对象，拥挤度分析、三维标志点识别、诊断性排牙实验、头影测量分析是其教学重点、难点[1]。该学科理论知识较为抽象，采用传统的二维教学方法，导致学生在学习过程中较为吃力，加上课时安排较少，学生很难在有限学时内熟练掌握正畸理论知识及实践技术，无法满足临床口腔正畸教学的要求。因此，如何提高学生的临床思维能力，提高理论知识水平及动手能力，成为临床亟需解决的问题。近年来，数字化技术发展迅速，凭借着操作简单、高效便捷、结构可视化、真实反映三维形态等优势，被广泛应用于口腔正畸的检查、诊断、治疗、疗效评估等多个方面，在极大提高诊疗的直观性、精准性的同时，也促进了口腔正畸教学效果及教学质量的提升[2-3]。案例教学法（case-based teaching，CBL）是一种以案例为中心的教学方法，近年来有学者将其应用于医学教育领域，并取得显著效果[4]。本研究旨在对近年来关于数字化辅助CBL 在口腔正畸教学中的应用进展进行综述，以期为持续改善口腔正畸教学质量提供借鉴。

1 口腔正畸教学模式的现状分析

目前常见的教学模式主要有教师灌输式教学、基于问题学习（promblem-based learning，PBL）、CBL三种模式。其中，PBL 教学法是一种“以学生为中心，以问题为出发点，围绕关键问题进行综合性学习”的讨论式教学模式。多年的教学实践显示，将PBL 教学法应用于牙体牙髓病教学中，可在一定程度增强学生的学习积极性，提高问题解决能力及自我学习能力。但在口腔正畸教学中，PBL 教学效果并不显著，难以有效促进学生对理论知识的掌握和理解，在理论联系实践方面也不甚理想[5]。同时，PBL 教学法也很难在有限时间内全面覆盖所有知识点，一味的要求学生全面学习，机械性的记忆，会造成学生“消化不良”，非但达不到预期效果，更会导致回归到传统灌输式的教学模式。因此，亟需探究一种新的教学模式。CBL 教学法是在PBL、病例讨论模式的基础上衍生出来的一种新的教学模式，该模式的核心和重点是“以病例为先导、以问题为基础、以学生为主体、以教师为主导”。在学习过程中，由教师首先介绍临床典型病例，学生进行剖析、讨论，发掘临床病例及相关疾病的诊断、治疗、机制特点等相关知识点，在对疾病进行充分分析的前提下，提出相关专业问题，引导学生有针对性的学习相关理论，以达到巩固对疾病的认识及理论的目的[6]。相比PBL 教学法，CBL 教学法在引导学生理解、掌握理论知识的同时，也提高了学生的临床思维能力及知识运用能力。

2 数字化口腔正畸教学的主要类型

口腔正畸教学主要目的是使学生全面掌握牙齿、面部、颌骨等各结构的相互关系，了解错牙合畸形的病因、病机，从而做出正确诊断并制定治疗方案[7]。传统的正畸教学主要采用口头讲授、石膏模型测量、X 线头影测量等，往往存在重叠、放大、变形等问题，导致对于某些解剖结构测量、定位的准确性较差。近年来，数字化技术在口腔正畸教学中的应用越来越广泛，归纳起来主要有数字化模型测量、锥形束CT、三维数字化分析软件三种类型。

2.1 数字化模型测量

牙牙合模型测量是正畸检查、诊断的基本环节，传统的教育方法主要在石膏模型上进行手工测量，具有易磨损、测量精度低、测量速度慢、储存空间大等弊端。目前常用的数字化模型测量方法主要包括激光扫描技术、硅橡胶印模CT 扫描重建技术、口内扫描技术、白光扫描技术等，其中口内扫描技术是一种新兴的数字模型获取方法，通过把光学扫描探头伸入患者口内，直接扫描粘膜、牙齿等软硬组织，以实现数字模型的实时重建[8]。与传统石膏模型相比，数字化模型具有储存方便、不易损坏、测量精度高、便于信息交流等优点。同时，用数字化模型替代石膏模型，也避免了印模材料的使用及印模制取过程中产生的模型变形、异物吸入等诸多风险；指导学生直接应用专业测量软件在计算机上测量牙弓长度、牙齿宽度等，用于数字化诊断、检查，简化了正畸治疗前的检查流程，可快速获得准确的测量数值及分析结果，在提高诊疗效率的同时，也节约了测量成本[9]。

2.2 锥形束CT

曲面体层和X 线头影测量是口腔正畸检查、诊断的主要方法，但具有扭曲、重叠、变形等弊端，影响测量的准确度。锥形束CT（CBCT）应用二维平板探测器进行环绕扫描即可获得数据、重建三维影像，在3D 软件操作下可观察立体直观的图像，与真实组织按1 ∶1 比例复制，能够精确反映颅面部结构的三维关系。与传统影像学手段相比，CBCT 提升了医师的观察视野和范围，不再受颅面骨骼、牙列的局限，可清晰看到神经管、气道、颌面部软组织等结构，而且具有辐射量小、成本低、成像快、设备简单等优势[10]。通过三维重建技术，学生能够直观观察颅骨、上下颌骨的解剖标志点及颅颌骨形态；同时，在CBCT 图像上进行三维头影测量，能够获得精确的测量结果，进而做出正确的诊断、分析。而且，CBCT 有利于阻生牙/上呼吸埋伏牙的定位、颞下颌关节解剖结构形态观察、牙槽骨骨量的评价等，学生可以清晰看到存在的问题，更容易理解正畸理论知识[11]。

2.3 三维数字化分析软件

三维数字化分析软件是一款集病历管理、资料收集、3D 诊断、3D 模拟、头影测量、案例演示等于一体的综合应用软件，该软件将数字化技术、计算机技术紧密集合，将其应用于口腔正畸教学中，使学生在对患者病历相关资料的收集、管理、分析更加简便、容易。三维数字化分析软件通过与MRI、CT、CBCT 及相关软件联合应用，可整合牙根、牙冠、软组织、颞下颌关节运动，同时显示多种软硬组织结构的三维颅颌面模型，如Dolphin、3Shape 是目前正畸教学常用的数字化分析软件，通过Dolphin 软件可建立、管理正畸病例信息数据库，在观察牙颌面部直观映像、X 线头影测量分析及模拟牙移动、治疗过程中十分方便。可在磨牙远中移动时显示上颌骨后段骨量，将牙根平行度纳入矫治设计；进行计算机虚拟排牙，可有效辅助临床诊断、制定正确、有效的治疗方案[12-13]。

3 数字化辅助的CBL 在口腔正畸教学中的应用

CBL 教学法临床性较强，病例依赖性高，由于正畸诊断、治疗的特殊性，每个口腔正畸病例都留有大量的治疗前后照片、X 线、模型等资料，给CBL 模式在正畸教学中的应用创造了有利条件。同时，随着数字化、计算机技术的飞速发展，数字化模型测量、锥形束CT、三维数字化分析软件及网络平台在口腔正畸教学中的应用也越来越广泛，数字化辅助的CBL 模式也开始逐渐应用于口腔正畸教学中，并取得显著的教学效果。

3.1 CBL 在口腔正畸教学中的应用

杨洋等[14]以39 名口腔修复临床实习本科生为研究对象，随机分为两组，对照组采用传统实习法，试验组采用CBL 教学法，选择以口腔美学修复为主的病例进行学习，教学结束后对两组学生进行临床考核和问卷调查，结果显示，试验组学生临床考核总分、满意度评分均显著高于对照组，表明CBL 教学法应用于本科生口腔美学修复实习中，能有效地训练学生口腔美学修复的临床思维，提高临床综合能力，辅助临床实习教学。曹礼等[15]研究认为，CBL 教学模式目标明确，实践性突出，对于培养和提高学生分析、解决实际问题的能力、深化口腔临床医学课程的教学改革具有重要意义。

3.2 CBL 联合网络平台在口腔正畸教学中的应用

微信、QQ 等网络平台具有双向互动沟通功能，将其应用于教学领域，有利于打破以教师为中心的单向教学模式，同时使师生之间的交流突破时间、空间限制，便于资源共享，使彼此之间的交流、互动更为便捷、高效。刘晔等[16]将50 名口腔专业本科生随机分为对照组、试验组，分别采用传统教学法、微信平台结合CBL 教学法，教学结束后采用问卷调查和期末试卷成绩对两种教学效果进行评估，结果显示，试验组92%的学生认为试验组关于问题的讨论更加深入，100%的学生认为试验组关于学习资源的分享更加快捷。任丽萍等[17]选取40 名在口腔修复科实习的研究生为研究对象，对照组采用单纯CBL 教学，试验组采用微信平台辅助CBL 教学法，比较两组学生日常工作、病历书写、360°评价、临床思维、临床技能。结果显示，干预后试验组360°评价、临床思维、临床技能成绩均明显高于对照组，表明在口腔修复科临床教学中运用微信平台辅助CBL 模式，有助于提高学生临床工作中的诊疗及沟通能力。

3.3 CBL 联合数字化技术在口腔正畸教学中的应用

侯建华等[18]将40 名口腔医学专业本科生随机分为两组，PBL 组采用常规PBL 教学，CBL 组采用数字化辅助的CBL 教学，首先进行数字化病例设计，通过Dolphin 软件实现病例信息的分类管理、牙颌颅面结构直观映像、头影测量分析等；其次进行数字化病例分析和讲解，提出初步的病例处理意见，学生课下自学，确定病例处理意见，并开展病例讨论；最后由教师对学生表现进行点评，利用Dolphin、3Shape 软件辅助总结病例的机制特点、治疗方案等。干预后通过学生满意度调查、成绩考核两种形式对教学效果进行评价，结果显示，CBL 组教学模式效果、学生满意度及成绩考核评分均明显优于PBL 组，表明数字化辅助的CBL 教学更适合于口腔正畸教学，有助于提高学生的学习兴趣、临床思维能力及知识掌握程度。

4 小结

口腔正畸学知识繁杂、内容抽象，理论性及实践性均较强，与口腔其他学科相比，正畸学知识点多且抽象，学生在短时间内很难完全理解、掌握，导致其学习兴趣较低，自主学习意识较差，加上在传统的灌输式教学模式下，学生只是被动的接受知识，缺乏独立思考的动力和空间，学习积极性不高；而采用PBL 教学模式又很难在有限时间内实现所有知识点的全覆盖。CBL 是一种国际流行的启发式教学模式，在教学过程中，教师、学生共同分担责任，并通过前期准备，引导学生主动探索问题、发现问题并解决问题[19]。数字化正畸具有客观、定量、自动化等优点，近年来数字化技术在正畸领域的应用受到临床学者的广泛关注，被证实不仅能有效提高诊断、治疗、疗效评价的精准性、直观性，而且有利于提高临床工作效率、实现资源共享。目前，数字化辅助的CBL模式在口腔正畸教学中的应用尚处于初级阶段，还存在很多技术难点，如口内扫描时口内唾液、舌及头部移动等因素可影响图像采集效果，国际上尚无统一的口腔正畸数字化诊断流程等。相信随着数字化技术的不断发展及口腔正畸教学实践的逐步深入，数字化辅助的CBL 在口腔正畸教学中的作用会愈发凸显，将为口腔医学发展培养更多的高素质专业人才。