數(shù)字化模型應(yīng)用于口腔實(shí)踐教學(xué)的效果評(píng)價(jià)

金 鼎，于 晉，杜 暘

（錦州醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院，遼寧 錦州 121000）

口腔操作技能訓(xùn)練是培養(yǎng)口腔醫(yī)學(xué)人才的重要環(huán)節(jié)。在臨床教學(xué)中，每一項(xiàng)技能都需要在真實(shí)患者的診療過(guò)程中反復(fù)練習(xí)與操作。這需要患者及家屬的配合，但因操作過(guò)程大多不可逆，且口腔環(huán)境視野狹小，操作結(jié)果難以量化評(píng)估。并且隨著醫(yī)患關(guān)系的緊張和患者自我保護(hù)意識(shí)不斷提高，在患者診療中進(jìn)行技能訓(xùn)練變得更加困難。

數(shù)字化模型是指應(yīng)用計(jì)算機(jī)及各種相關(guān)軟件，將由激光掃描儀、X線機(jī)、Micro-CT、數(shù)碼照相機(jī)等影像設(shè)備拍攝獲得的標(biāo)本數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，將需要操作的標(biāo)本進(jìn)行連續(xù)掃描或拍攝，獲取具有連續(xù)性的數(shù)據(jù)資料，從而建立的三維可視模型。目前，國(guó)內(nèi)外口腔醫(yī)學(xué)高等院校在口腔醫(yī)學(xué)教育中主要采用傳統(tǒng)教學(xué)方式結(jié)合PBL、CBL和信息化多媒體教學(xué)方式，也有部分高等院校應(yīng)用仿真模擬訓(xùn)練系統(tǒng)[1-2]。國(guó)外一些院校將口腔牙齒黏合教學(xué)與3D視頻游戲結(jié)合起來(lái)，取得了不錯(cuò)的效果[3]。但將數(shù)字化模型引入口腔實(shí)踐教學(xué)依然是重要的研究方向。我校于2015年，投入大量資金引進(jìn)了口腔仿真模擬訓(xùn)練系統(tǒng)，并將其應(yīng)用于口腔實(shí)踐教學(xué)，取得了較為理想的效果。本文簡(jiǎn)要介紹數(shù)字化模型引入后口腔實(shí)踐教學(xué)變化，并通過(guò)對(duì)比我校口腔醫(yī)學(xué)院兩個(gè)年級(jí)的學(xué)生成績(jī)，評(píng)價(jià)數(shù)字化模型應(yīng)用效果，以期給其他教育部門(mén)或機(jī)構(gòu)提供參考。

1 對(duì)象與方法

1.1 對(duì)象

選取我校口腔醫(yī)學(xué)院2016、2015級(jí)五年制口腔醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)本科生共106人為研究對(duì)象。其中2015級(jí)為對(duì)照組，共51人；2016級(jí)為實(shí)驗(yàn)組，共55人。對(duì)照組：在口腔實(shí)踐教學(xué)中采用傳統(tǒng)教學(xué)方法；實(shí)驗(yàn)組：在口腔實(shí)踐教學(xué)中引入數(shù)字化模型，在口腔修復(fù)學(xué)部分實(shí)驗(yàn)章節(jié)進(jìn)行嘗試。另外隨機(jī)選取我校口腔醫(yī)學(xué)院專(zhuān)任教師13人，調(diào)查其對(duì)教學(xué)的評(píng)價(jià)。

1.2 調(diào)查方法

采取現(xiàn)場(chǎng)發(fā)放問(wèn)卷并直接打分形式進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查。其中教師問(wèn)卷分為兩個(gè)部分，分別是對(duì)教學(xué)的評(píng)價(jià)以及對(duì)學(xué)生表現(xiàn)的滿意度。每個(gè)部分有6個(gè)選項(xiàng)，滿分30分，共60分。學(xué)生問(wèn)卷為對(duì)教學(xué)的評(píng)價(jià)，共6個(gè)選項(xiàng)，總分30分。

1.3 教學(xué)及考核方法

選取的教學(xué)內(nèi)容每個(gè)專(zhuān)題的教學(xué)時(shí)間不少于5學(xué)時(shí)。將學(xué)生進(jìn)行分組，4～5人一組，先由教師在教師端進(jìn)行統(tǒng)一的操作示范，然后學(xué)生通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行操作。教師可以實(shí)時(shí)查看每位學(xué)生的操作狀況，并進(jìn)行實(shí)時(shí)輔導(dǎo)，學(xué)生也可以對(duì)教師進(jìn)行實(shí)時(shí)提問(wèn)。同時(shí)，對(duì)考核方式進(jìn)行相應(yīng)改革，著重考查學(xué)生操作能力、綜合分析能力及方案設(shè)計(jì)能力。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

應(yīng)用SPSS 17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。成績(jī)、評(píng)分等數(shù)據(jù)用（±s）表示，并進(jìn)行描述性統(tǒng)計(jì)分析及獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。以P＞0.05為差異具有顯著性。

2 結(jié)果

2.1 兩組學(xué)生考核成績(jī)比較

將兩組學(xué)生考核成績(jī)進(jìn)行比較，結(jié)果顯示，實(shí)驗(yàn)組學(xué)生考核成績(jī)高于對(duì)照組，且差異具有顯著性（P＜0.05，見(jiàn)表1）。

表1 兩組學(xué)生3門(mén)課程的考核成績(jī)比較（±s，分）

表1 兩組學(xué)生3門(mén)課程的考核成績(jī)比較（±s，分）

課程 對(duì)照組67.96±9.92 65.82±8.93 70.13±7.66實(shí)驗(yàn)組t值P值可摘局部義齒的設(shè)計(jì)種植體選用和植入位點(diǎn)前牙形態(tài)的設(shè)計(jì)和選擇76.47±9.59 74.35±8.13 77.28±8.17 4.490 5.148 4.639 0.001 0.000 0.000

2.2 兩組學(xué)生對(duì)教學(xué)的評(píng)價(jià)

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)組學(xué)生對(duì)教學(xué)的總評(píng)分及各方面評(píng)分均高于對(duì)照組，差異具有顯著性（P＜0.05，見(jiàn)表 2）。

表2 兩組學(xué)生對(duì)教學(xué)的評(píng)價(jià)（±s，分）

表2 兩組學(xué)生對(duì)教學(xué)的評(píng)價(jià)（±s，分）

選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)組t值P值提高實(shí)踐能力知識(shí)掌握扎實(shí)操作簡(jiǎn)便觀察更加細(xì)致、全面活躍課堂氣氛、增加互動(dòng)激發(fā)學(xué)習(xí)興趣總分15.36±3.71 16.04±3.39 17.44±4.13 17.47±3.78 17.34±4.02 18.17±2.97 101.82±12.67對(duì)照組12.91±2.37 11.32±4.11 14.74±4.93 13.97±4.01 14.27±3.75 12.68±3.21 79.88±13.44 4.016 6.469 3.050 4.626 4.043 9.163 8.651 0.001 0.000 0.003 0.000 0.000 0.000 0.000

2.3 教師對(duì)數(shù)字化模型教學(xué)的評(píng)價(jià)

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，口腔醫(yī)學(xué)院13名專(zhuān)任教師對(duì)數(shù)字化模型教學(xué)的態(tài)度如下：認(rèn)為好并支持的占87.88%，認(rèn)為一般、無(wú)所謂的占6.06%，認(rèn)為不如傳統(tǒng)教學(xué)方法好、不支持的占6.06%。可見(jiàn)大部分教師支持將數(shù)字化模型應(yīng)用于實(shí)踐教學(xué)。教師對(duì)數(shù)字化模型教學(xué)的評(píng)價(jià)如下：設(shè)備易維護(hù)、備課效率高（96.36%），教學(xué)效果好（92.73%），能增加師生互動(dòng)、激發(fā)學(xué)生興趣（90.91%）等，見(jiàn)表3。

表3 教師對(duì)數(shù)字化模型教學(xué)的評(píng)價(jià)

3 討論

3.1 數(shù)字化模型可以提高教學(xué)效果

口腔醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)臨床實(shí)踐課程包含口腔內(nèi)科學(xué)、口腔頜面外科學(xué)、口腔修復(fù)學(xué)、口腔正畸學(xué)、預(yù)防口腔醫(yī)學(xué)等，教學(xué)內(nèi)容多。由于傳統(tǒng)模型及教學(xué)模式的局限性，實(shí)踐教學(xué)與操作實(shí)際脫節(jié)。實(shí)驗(yàn)組學(xué)生考核成績(jī)與對(duì)口腔實(shí)踐教學(xué)的評(píng)價(jià)高于對(duì)照組。數(shù)字化模型操作方便，比起數(shù)量有限、操作不便的仿真模型有著不可代替的優(yōu)勢(shì)。4～5人一組的教學(xué)模式能提高學(xué)生動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，提高教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力。南京醫(yī)科大學(xué)將3D牙頜模型應(yīng)用于實(shí)踐教學(xué)，取得了不錯(cuò)的效果[4]。還有研究顯示，數(shù)字化系統(tǒng)具有使用方便、精準(zhǔn)、全局與局部顯示可隨時(shí)切換以及增加教學(xué)互動(dòng)等特點(diǎn)，這是學(xué)生學(xué)習(xí)效果、學(xué)習(xí)興趣提高的主要原因[5]。

3.2 數(shù)字化模型可減輕教學(xué)負(fù)擔(dān)，提高教學(xué)效率

關(guān)于教師的調(diào)查結(jié)果顯示，大部分教師認(rèn)為數(shù)字化模型的應(yīng)用使得實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、設(shè)備維護(hù)等變得更加容易、更有效率。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，許多教師認(rèn)為大大縮短了實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備時(shí)間，從而能將更多時(shí)間用于科研和教學(xué)方法改革。傳統(tǒng)的仿真模型與授課方式下，教師需要花費(fèi)較多時(shí)間備課及準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料，并且實(shí)驗(yàn)材料如仿真頭模非常容易損壞，學(xué)生操作不當(dāng)或者使用時(shí)間較長(zhǎng)就容易出現(xiàn)各種問(wèn)題，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)管理人員工作負(fù)擔(dān)較重。此外，學(xué)校每年更新、維護(hù)實(shí)驗(yàn)耗材的支出也較多。數(shù)字化模型及系統(tǒng)較容易維護(hù)，只需要對(duì)相應(yīng)實(shí)驗(yàn)教師進(jìn)行培訓(xùn)即可，大部分學(xué)生也認(rèn)為數(shù)字化模型容易操作。研究顯示，日本東京醫(yī)科齒科大學(xué)應(yīng)用數(shù)字虛擬仿真模型進(jìn)行全冠牙體預(yù)備教學(xué)，大大提高了教學(xué)效率，學(xué)生也可以更快更好地完成牙體預(yù)備[6]。

3.3 數(shù)字化實(shí)踐教學(xué)改革是必然趨勢(shì)

與傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)相比，將數(shù)字化模型應(yīng)用于口腔實(shí)踐教學(xué)有著諸多優(yōu)勢(shì)，由于口腔頜面部及全口牙列的解剖結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，內(nèi)容繁多，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中很難依靠標(biāo)本、模型以及二維圖像獲得立體感、層次感、透視感。而應(yīng)用數(shù)字化模型能夠輕松構(gòu)建復(fù)雜模型并進(jìn)行局部及全局展示，且可以獲得透視效果，學(xué)生不論是實(shí)驗(yàn)操作還是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容學(xué)習(xí)都更加容易。與應(yīng)用傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)模式的醫(yī)學(xué)院校相比，我校口腔醫(yī)學(xué)本科生對(duì)口腔各科實(shí)踐課程教學(xué)的總體滿意度更高。在對(duì)學(xué)生的訪談中發(fā)現(xiàn)，很多學(xué)生表示在理論學(xué)習(xí)中感覺(jué)比較吃力的內(nèi)容，反而在實(shí)踐課上更容易理解。有研究顯示，對(duì)于頜面解剖、口腔修復(fù)等難度較大的課程，數(shù)字化虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，能使學(xué)生理論知識(shí)掌握度大大提高[5，7]。

隨著信息科學(xué)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展，數(shù)字化廣見(jiàn)于各個(gè)領(lǐng)域。學(xué)生接觸信息的多元化及專(zhuān)業(yè)的特殊性，使得現(xiàn)有的文本結(jié)合多媒體素材已經(jīng)不能滿足專(zhuān)業(yè)教學(xué)發(fā)展需要。為適應(yīng)數(shù)字化口腔醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)需求，其他數(shù)字化教學(xué)技術(shù)，如3D虛擬解剖實(shí)習(xí)平臺(tái)、高清3D打印、數(shù)字化仿真模型等，也陸續(xù)被國(guó)內(nèi)外多所醫(yī)學(xué)院校所采用[8]。數(shù)字化模型的應(yīng)用，將成為口腔醫(yī)學(xué)實(shí)踐教學(xué)改革的重要方向之一。

4 總結(jié)

在這個(gè)信息技術(shù)日新月異的時(shí)代，醫(yī)學(xué)教育也需要與時(shí)俱進(jìn)，將數(shù)字化模型與口腔醫(yī)學(xué)實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合，是我校對(duì)于醫(yī)學(xué)教育改革的重要嘗試。隨著科技的進(jìn)步，將越來(lái)越多的新技術(shù)如大數(shù)據(jù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等引入醫(yī)學(xué)教育是值得探索和研究的。未來(lái)我校將不斷調(diào)整、深化數(shù)字化模型在實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用，并且對(duì)學(xué)生進(jìn)行跟蹤研究，以期獲得良好的教學(xué)效果。