3D打印模型結合角色扮演教學法在骨科臨床實踐教學中的應用效果

朱思品，王向陽

（溫州醫科大學附屬第二醫院育英兒童醫院 脊柱外科，浙江 溫州 325027）

隨著技術和設備的越發成熟，3D打印目前已廣泛應用于醫學各個領域，近年來更是被引入臨床研究和理論教學中[1-2]。3D打印模型可以精確地模擬骨骼模型及疾病后的人體解剖結構，為其在臨床實踐教學的應用提供了堅實的理論可行性[3]。角色扮演教學法是美國學者于1960年提出的一種社會心理理論，近年來被引入臨床研究和理論教學中[4]。角色扮演教學法可以使學生切身感受每個模擬環境的影響，從而加深學生的記憶，促進學生學習的積極性[5]。本研究在頸椎病診治的臨床實踐教學中應用3D打印模型結合角色扮演教學法，取得了良好的效果。

1 對象和方法

1.1 對象 選取溫州醫科大學2015級5年制臨床醫學專業本科生180名，男82名，女98名，年齡22～26（24.2±1.7）歲。采用隨機整群分組分為4組，分別為3D打印模型結合角色扮演組、3D打印模型組、角色扮演組和傳統教學組，每組45名，4組學生的一般基線資料（性別和平均年齡等）經統計學檢驗，差異均無統計學意義（P＞0.05），具有可比性。

1.2 方法 教學前，調取PACS系統3例頸椎病患者CT數據，并將所有數據導入Mimics 16.0軟件中，通過灰度分割進一步提取骨性信息，以軟件中的最佳三維重建模式進行三維重建，保存數據，然后導入Cura軟件中，調整好相應位置區域后，以Gcode格式進行保存，最后導入華森3代3D打印儀器中打印相應頸椎病模型[6]，供教學使用。

根據臨床的教學大綱，學習內容包括：疾病機制，患者臨床癥狀，體征，輔助檢查，疾病相關診斷，鑒別診斷，疾病分型，治療方案和相關療效評價等[7]。具體方法如下：3D打印模型結合角色扮演組的學生首先通過多媒體學習頸椎病的相關理論知識和觀看頸椎病操作教學視頻，再由臨床帶教教師講解頸椎病診治的注意事項和操作步驟，同時現場結合仿真模型示范操作讓學生們更加理解頸椎病診治的知識和操作的要點，然后讓學生們自由分組并選擇主治醫師、助手和患者3個角色進行扮演，通過扮演主治醫師與患者的角色，模擬病史采集、體格檢查和人文關懷等過程，通過扮演主治醫師和助手來模擬手術操作過程，由帶教教師對整個操作過程進行糾正和指導。完成角色扮演訓練后，帶教教師對頸椎病診治的操作步驟進行完整示范，最后讓學生進行考核。3D打印模型組的學生沒有角色扮演訓練過程，角色扮演組沒有3D打印模型操作示范，傳統教學組的學生則沒有3D打印模型操作示范和角色扮演訓練過程。

1.3 考核方式 考核主要是針對頸椎病的理論知識，疾病診治的具體操作步驟及相關注意事項，包括：頸椎病的理論知識點，麻醉方式，無菌鋪單，頸椎病定位，內固定器械植入部位和方式，手術操作等，統計操作熟練度，操作完成時間，定位的準確性等指標，最后計算成績（滿分為100分）。

1.4 統計學處理方法 選擇SPSS17.0統計軟件處理，結果以s形式表示，采用多個獨立樣本兩兩比較的t檢驗；等級資料的比較采用秩和檢驗。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 操作考核結果 3D打印模型結合角色扮演組分別對比3D打印模型組、角色扮演組和傳統教學組操作考核成績，3D打印模型結合角色扮演組明顯高于各對照組，差異均有統計學意義（P＜0.01），見表1）。

表1 4組學生的操作考核成績結果（每組n=45，

表1 4組學生的操作考核成績結果（每組n=45，

與3D打印模型結合角色扮演組比：aP＜0.01

組別 操作成績 理論成績3D打印模型結合角色扮演組 92.3±4.8 85.6±8.1 3D打印模型組 84.6±5.2a 77.2±6.1a角色扮演組 83.1±5.8a 76.0±6.7a傳統教學組 72.7±6.2a 69.8±7.3a

2.2 問卷調查結果 給4組學生分別發放《3D打印模型結合角色扮演教學法滿意度問卷調查表》《3D打印模型教學法滿意度問卷調查表》《角色扮演教學法滿意度問卷調查表》《傳統教學法滿意度問卷調查表》，每組45份，共180份，全部得以收回且均有效。經統計學分析，3D打印模型結合角色扮演組學生對教學方法感到非常滿意者31例（占68.89%），只有1例（占2.22%）不滿意，3D打印模型結合角色扮演組學生對教學方法的滿意度結果明顯優于各對照組，差異均有統計學意義（P＜0.05），見表2。

表1 4組學生的操作考核成績結果（每組n=45，

表1 4組學生的操作考核成績結果（每組n=45，

與3D打印模型結合角色扮演組比：aP＜0.01

3D打印模型結合角色扮演組 92.3±4.8 85.6±8.1 3D打印模型組 84.6±5.2a 77.2±6.1a角色扮演組 83.1±5.8a 76.0±6.7a傳統教學組 72.7±6.2a 69.8±7.3a

3 討論

3.1 實踐教學在骨科教學中的不足 骨科相關的疾病是臨床醫學的一門必修課程。傳統教學以教師的講解為核心，學生獲得的知識是被動的，更缺乏實踐操作能力，嚴重抑制了學生學習的積極性[8]。同時，骨科所涉及到的某些部位具有復雜的三維空間結構，單純地運用語言，文字和圖片的描述根本不能達到一個很好的教學效果。

3.2 3D打印模型結合角色扮演在骨科教學中的優勢 臨床實際操作與傳統操作技能培訓之間往往缺乏一定的連接，3D打印模型結合角色扮演可以在一定程度上彌補傳統教育和實踐操作教育之間的不足[9-10]。3D打印模型結合角色扮演是一套實踐結合理論，并模擬臨床技能操作的教學新方法，將在骨科操作技能教學中扮演重要角色。以頸椎病診治為例，3D打印模型結合角色扮演可以給學生展示這個手術中患者骨折部分的全真模擬骨性結構以及相應的解剖結構，可以讓學生在全真模擬患者病情的情況下，熟練掌握頸椎病診治操作步驟與基本的實踐操作技巧[11]。不僅如此，角色扮演教學法更可以讓學生更好地理解醫師和患者各自的作用與處境，更加理解復雜的醫患關系，顯著提高學生自主學習的積極性，使臨床與教學結合得更加緊密[12]。

表2 教學滿意度調查問卷結果[每組n=45，例（%）]

3.3 3D打印模型結合角色扮演教學方法的推廣3D打印模型結合角色扮演教學方法因其新穎的教學方法，低廉的教學成本，良好的教學效果等，不僅在進入臨床實踐的醫學本科生中適用，在正在進行規范化培訓的臨床醫師中也同樣適用[13-14]。在應用范圍方面，3D打印模型結合角色扮演教學方法不僅局限于骨科疾病的臨床教學，還應用于其他各專業和各疾病的臨床實踐教學及相關的操作培訓。

3.4 結語 醫學的教學不僅僅在于理論的教學，更是要注重醫患關系的理解。這需要我們現代化的醫學生們站在患者角度理解醫師，更站在醫師的角度理解患者。3D打印模型結合角色扮演教學方法不僅有助于激發學生學習的興趣和熱情，提高學生的臨床實踐積極性，鞏固學生技能操作相關知識點，有效提高學生臨床實踐能力，更是適應臨床醫學教育改革發展的重要創新型教學方法。3D打印模型結合角色扮演是一種效果顯著并且適宜推廣的新穎教學方法。