3D打印技術結合PBL教學在復雜股骨粗隆間骨折臨床教學中的效果評價

何 驍,鄧莉莉

(郴州市第一人民醫院關節外科,湖南 郴州 423000)

在實際臨床中,股骨粗隆間骨折最為常見,本病主要以手術治療為主,其所屬科學主要以骨科學為主。在外科學中,骨科學屬于最基礎的學科,該學科涉及的解剖結構較復雜、治療手段多樣,不僅要求醫護人員掌握解剖學知識,對醫生的三維空間識別能力也比較高。如果沿用傳統的骨科教學模式[1],那么學生接觸的骨骼教學模型結構比較簡單,很難使學生更全面地認知股骨粗隆間骨折損傷機制的復雜性、術式多樣性等,不僅不具備直觀性,且可操作性差。問題式學習(PBL)獲得了國際上的認可,屬于一種新型的教學手段,該教學方法在國內高等院校取得了非常理想的教學效果[2],尤其是在醫學院校和臨床教學中均有著廣泛地應用前景。3D打印技術是計算機發展的必然產物,目前也廣泛應用至醫學教學和臨床實踐教學,不僅提高了教學效率,學生滿意度也得到了提高[3]。在PBL教學模式上聯合3D打印技術在骨科教學中有較好的應用效果,但對股骨粗隆間骨折臨床帶教效果如何,目前學界還需要更多的數據來加以驗證。鑒于此,本文對學生實施3D打印技術聯合PBL教學模式,旨在對兩種教學方法聯合教學效果進行評價,期望為復雜股骨粗隆間骨折臨床教學提供實際的參考經驗。報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

將2020年4月至2021年4月臨床骨科專業學生64例納入教學重點實施對象。依據隨機數字表法將入選學生分成聯合組與PBL組。聯合組學生32例,男18例,女14例;年齡18～22歲,平均(16.87±3.89)歲;PBL組學生32例,男19例,女13例;年齡18～21歲,平均(16.92±3.71)歲;兩組學生年齡、性別、學識等資料經檢驗不存在統計學差異(P>0.05)。具有可比性。學生自愿加入本實驗,且積極配合教學。

1.2 方法

PBL組:對該組學生實施PBL教學,模式如下:明確以學生為教學主體的核心思想,教師在教學中充當引導的角色。首先以教師提出問題為開頭,將教學內容帶入有意義的問題情景中,讓學生積極尋求問題的答案,帶著問題進入學習,大膽假設,探索問題、發現問題,而后實踐創新,以小組學習的形式共同尋找問題的解決辦法,教師需要提前準備復雜股骨粗隆間骨折病例說明,并根據教學內容制定課前問題,這些資料將在課堂上發放至學生手中,學生要求收集查閱相關資料,然后與問診相結合,完成相應的體格檢查,并初步診斷,完成輔助檢查,對整個手術過程進行觀察,最終實施治療方案,完成臨床診斷思路的整體訓練,以驗證假設。模擬診療完成后,以小組的形式完成診治思路、存在的問題相關討論,帶教教師在此過程中要充分發揮其引導作用,給學生帶來啟發,并對學生表現進行綜合評價。

聯合組:基于PBL教學的基礎上,對該組采用3D打印技術進行輔助教學,模式如下:①CT掃描聯合三維重建:借助醫學的影像科,采取CT對復雜股骨粗隆間骨折給予薄層掃描,掃描范圍在于骨折所處位置,在CT工作站,將數據給予導出,實施三維重建;②實例教學:在材料疊層和累加的理念支持背景下,采用計算機聯合3D打印技術制作實體模型。依據CT中的相關數據,將設計模型轉變為物理模型,或用材料進行直接制造,將復雜的結果清晰展現,從而還原骨折的空間結構,以1:1的比例制造出高度仿真模型;③以小班形式教學為主,一次授課學生人數需在10人左右,依據實際教學病例開展臨床+理論教學,教學開始前,囑咐學生認真預習、掌握病例資料和情況,由簡單到復雜,根據病例臨床資料、相關病史、影像學等資料展開討論,依據3D打印模型開展全面的觀察,學生需完成診斷和治療性學習,幫助他們通過手術方案的認知率;④治療方案需明確:借助3D打印模型進行學習,學生能掌握股骨粗隆間骨折的形態與位置,探尋病例的相關情況,明確骨折類型,有助于準確測量,制定手術入路及其方法,制定內固定材料與方案等。

1.3 觀察指標

①學習成績:課程結束后,對兩組的學習成績進行測評,考核內容:臨床實踐技能、專業理論,其中專業理念包括:a.股骨粗隆間骨折定義;b.疾病發病類型;c.疾病分型;d.疾病診斷;e.治療等。臨床實踐包括:a.詢問病史;b.查體;c.手術等。理論和實踐成績總分各100分。②自我學習評價:學習能力、發現問題能力、問題解決能力、臨床實踐能力、知識掌握能力評分,每一項評分各為100分。③滿意度:課程結束后,對學生進行滿意度調查,發放調查問卷,評估學生的教學滿意度,調查問卷回收率100%,≤50分為不滿意;51～85分為滿意;≥86分為非常滿意;滿意度計算方法:(非常滿意+滿意)例數/總例數×100%。

1.4 統計學方法

2 結果

2.1 兩組學生學習成績比較

兩組學生的理論成績、實踐成績檢驗分析存在統計學意義(P<0.05),見表1。

表1 兩組學生學習成績比較分)

2.2 兩組學生自我評價比較

聯合組學生的學習能力、發現問題能力、問題解決能力、臨床實踐能力、知識掌握能力評分明顯高于PBL組,存在統計學意義(P<0.05),見表2。

表2 兩組學生自我評價比較分)

2.3 兩組學生教學滿意度評價比較

兩組學生的教學滿意度(96.88%vs75.00%),聯合組明顯高于PBL組,存在統計學差異(P<0.05),見表3。

表3 兩組學生教學滿意度評價比較[n=32,n(%)]

3 討論

手術是復雜股骨粗隆間骨折的首選治療方案,但手術具有一定的復雜性,容易引起關節僵直、畸形等癥狀,患者致死率較高[4]。雖然本病手術治療方法較多,但是醫學院學生在學習這方面內容時存在很多不足[5],其中最大的問題在于教學模式太過于老舊,學生無法將理論知識與實踐融合,無法達到預期的教學效果。復雜股骨粗隆間骨折需要涉及骨科手術知識與操作,這部分的患者骨骼結構多是不規則的,因此,學生需要具備較高的空間想象能力。

X線、三維CT影像等設備在臨床中應用范圍較廣,但對于比較復雜的骨盆、關節面骨折患者而言,上述設備均無法全面了解其結構[6]。在實際教學中,沿用傳統的教學模式無法滿足如今的教學要求。在互聯網時代背景下,3D打印技術能夠輕松制作骨科模式,使教學更加直觀,其學習效果也能達到最優化。另外,3D打印技術可以補充傳統教學模式的缺陷,能使學生更加理解平面到立體結構的知識點[7],進一步提高學生的學習興趣。3D模型的出現可以讓學生將知識點了然于心,并有助于學生操作演練[8]。PBL可做到以學生為中心,鼓勵學生積極探索問題、分析問題,培養學生解決問題的能力[9]。當前,PBL教學法廣泛應用于臨床教學,尤其是在骨科臨床教學中起到了明顯的教學效果[10],而3D打印技術也發揮著較大的輔助教學優勢,可提高PBL整體教學效果。本研究對臨床骨科專業學生實施3D打印技術聯合PBL教學模式,取得了滿意的教學效果。本研究顯示,與PBL組相較,聯合組學生的理論成績、實踐成績、學習能力、發現問題能力、問題解決能力、臨床實踐能力、知識掌握能力評分更高,教學滿意度也遠遠高于PBL組。分析原因在于3D打印技術聯合PBL教學模式改變了學生對理論和實踐的認知偏差,學生更能深刻地體會理論和實踐是密不可分的整體,充分讓學生的表層性動機向深層性動機方向發展,學生既具備較豐富的理論知識,也具備較豐富的實踐經驗。3D打印技術聯合PBL教學模式還可以對學生的學習方式給予改變[11],學生由記憶型學習轉為理解型學習,更加注重理論融合實際,學習效率得到了明顯提升,學生的理論與實踐能夠緊密聯系在一起,理論成績和實踐成績均得到了提高。另外,3D打印技術聯合PBL教學模式能結合結果性評價與過程性評價,注重操作能力和理論知識的雙重獲取[12],實現教師與自我評價的有機結合,使得教學效果達到預期值,學生對自我學習評價效果比較理想。

在復雜股骨粗隆間骨折的臨床教學中應用3D打印技術聯合PBL教學模式,能夠加強學生理論與實踐相結合的能力,學生的學習能力進一步加強,教學效果也能達到預期值,這對骨科臨床教學效率的提升具有重要的價值與意義。