信息化背景下口腔醫學技術專業教學改革的實踐與創新

董 晛，陳鳳貞

（上海健康醫學院，上海 201318）

口腔醫學技術專業教學目標為培養從事口腔修復體制作的應用型專門人才，要求學生掌握口腔醫學基本理論和工藝技術的基本操作技能。口腔醫學技術屬于醫學技術范疇，是口腔醫學與材料學、工藝學等多學科的綜合[1]。

上海健康醫學院口腔醫學技術專業是上海市唯一布點設置的培養口腔修復工藝人才的專業。自2012年起，口腔醫學技術專業進行創新實訓中心建設，更新數字化教學設備，制作優質教學資源，建立網絡學習平臺和移動課堂，以信息化學習環境建設為支點，推動學習方式變革，創新教學模式，經過多年探索和積累，取得了一定的經驗和成果。

1 口腔醫學技術教學面臨的問題

1.1 理實結合教學難落實

口腔醫學技術專業實踐性極強，諸如牙體雕刻技術、固定義齒修復工藝技術等專業核心課程理論與實訓課時比例均超過1∶2。傳統實訓教學往往采用單向的教師演示，學生觀察示教后，獨立模仿操作。這種教學模式導致學生不理解操作背后的技術要點和原理，技能操作和理論知識存在分離，理實結合難以落實。

1.2 實踐教學耗材成本高、安全性低

口腔醫學技術專業教學要培養技能操作熟練的合格學生，反復訓練至關重要。而口腔材料和設備昂貴，導致專業實踐教學的耗材成本和設備維護成本高。義齒制作流程繁雜，具有高壓、高溫、腐蝕、粉塵等對人與環境有害的因素，導致實訓項目安全性不高，需要專門的場地、設備和人力保障。這些都限制了學生學習的自主性。

1.3 專業教學和行業實際存在一定脫節

口腔醫學技術行業正處于數字化轉型期，在上海，半數以上的固定冠、橋義齒由計算機輔助設計和制作（Computer aided design and computer aided manufacture，CAD/CAM）工藝或3D打印工藝加工，這一比例還將不斷增長。面對行業日新月異的發展，傳統教學課程設置依然以全口義齒、固定義齒、可摘局部義齒為核心課程，這與行業發展實際存在一定脫節。現今數字化義齒加工人員多是接受簡單的企業培訓，行業迫切需要經過系統訓練的高端“智造”人才，專業教學內容和形式也亟待創新。

2 信息化背景下，專業教學改革的具體措施

2.1 以虛擬現實技術探索虛實結合的三元式教學模式

我校于2014年自主研發了國內首個將虛擬現實（Virtual Reality，VR）技術應用于口腔醫學技術實訓教學的3D軟件，并在2016年獲得國家軟件著作權，與之配套的口腔虛擬實訓室可同時容納40人獨立進行虛擬實訓?？谇会t學技術虛擬實訓系統（軟件）操作方式模仿3D網絡游戲，有演示、學習、考核3種模式，內容包含固定義齒修復工藝技術、全口義齒修復工藝技術、可摘局部義齒工藝技術3門專業課的10個任務模塊，相當于真實實訓的200個課時。

以虛擬實訓系統為基礎，專業創新探索“理論—虛擬—實操”三元式教學模式。所謂“理論”，即教師理論課上只對整個模塊的內容進行簡短的串聯精講；所謂“虛擬”，即學生先通過虛擬系統的演示模式，觀看整個操作流程，然后獨立進行虛擬實訓操作，虛擬實訓中錯誤操作軟件都會即刻給出提示，改為正確操作方可進入下一步，最終獨立通過虛擬考核。整個學習過程類似于玩3D游戲，每個人的操作錯誤點不盡相同，因此學習是高度自主和有極強針對性的；所謂“實操”，即學生進入真實操作環節，此時學生對操作流程、注意事項等已非常熟悉，真實操作中更容易聯想、運用到相關知識。在“理論—虛擬—實操”三元式教學中，虛擬實訓是連接理論學習和真實操作的紐帶，虛實結合促進了理實結合。

2.2 將增強現實教學素材系統引入課堂，促進自主學習

與虛擬實訓軟件輔助技能實訓相呼應，我校還自主研發了3個IOS系統的增強現實（Augmented reality，AR）軟件，配套購置18臺平板電腦，印刷AR掃描圖冊。AR軟件內容包含28顆牙體解剖形態、口腔頜面部局部解剖、無牙頜解剖標志、可摘義齒結構、口腔設備操作等。醫學類專業基礎課多以結構、原理記憶為主要教學目標，傳統的教學內容決定了新的教法不易應用，課堂教學方式多為講授，抽象的文字和平面圖片不利于理解，學生學習只能死記硬背，學生中流傳著“解剖生理必有一掛”的戲言。2014年起，將裝有AR軟件的平板電腦引入課堂，在教師的引領下，學生2～3人一組，利用AR技術呈現的3D模型進行自主的立體視覺學習，在這一基礎上，小組合作學習、翻轉課堂、PBL等一系列教學嘗試得以開展，灌輸式地教正在轉變為探索式地學。

2.3 對接行業需求，開展系統的口腔CAD/CAM教學

專業建設了24個工位的口腔CAD/CAM實訓室，2014年起率先開展口腔CAD/CAM講座式培訓。經過多年探索和積累，根據行業發展需求，制訂并開發課程標準和校本教材，開設了口腔修復CAD/CAM課程。2015年起系統進行CAD/CAM教學實踐，同時與3Shape、DENSPLY Sirona、Kulzer等業界權威企業合作，定向培養企業認證的口腔數字化設計人才。

3 成效和經驗

3.1 虛實結合教學體系對教與學的雙向促進作用

我校立足數字化資源開發，但不止于資源建設，更將一整套3D教學資源系統地組織利用，探索出低年級基礎課階段AR軟件輔助的自主學習，高年級技能課階段VR軟件支持的虛實結合的專業教學體系。這一體系具有一定的可復制性，適合所有以實踐教學為主的專業教學，特別適合實操中耗材成本較昂貴或操作具有一定危險性或需要高度理實結合的實驗實訓項目。經過3年實踐，虛實結合教學體系對教與學有雙向促進作用。一方面，3D自主學習，讓學生更高效、更熟練地掌握知識和技能[2]。虛擬實訓在學生中廣受歡迎。據問卷調查反饋，92%的學生喜歡虛擬實訓系統，86%的學生希望體驗更多內容模塊的虛擬操作，89%的學生認為虛擬實訓系統能幫助掌握操作流程?！袄碚摗摂M—實操”三元式教學模式可以在維持實訓耗材成本不變、保證實訓安全性的前提下，學生通過反復虛擬訓練，大大提高操作熟練度；可以引導學生開展各類自主學習、小組學習，一人一機虛擬操作，真正做到針對性學習；可以幫助學生更好地聯系理論知識和操作流程，體驗“做中學”。在實訓教學中融入VR訓練、數字比對系統等信息化手段后，2014—2016年我校學生多次獲得國內外技能大賽一等獎，實訓教學質量顯著提升。另一方面，教師信息化素養提升，有效帶動了教研能力全面發展[3]。近3年教學團隊參加各類信息化培訓18人次，探索各類教學改革，獲得市級精品課1門、校級精品課1門，各類教學比賽中，獲得國家級獎2人次、市級獎3人次，信息化教學方面獲市級教研課題2項、國家軟件著作權3項、發表教研論文4篇。

3.2 專業教學改革對接行業需求，學生就業得益

專業教學改革充分對接行業數字化轉型需求，貼近崗位，從無到有，開設課程和定向技能培訓，著眼為行業培養基礎扎實的口腔CAD/CAM技能人才。我校2016屆畢業生均具備CAD/CAM設計基礎和經驗，可以完成內冠、全冠、固定橋等簡單修復體的CAD/CAM設計，其中90%的學生畢業時即獲得企業認證的“3Shape CAD/CAM”培訓證書，持證學生在應聘高端企業時，優勢明顯。

4 討論

4.1 存在的問題和不足

在信息化背景下的教學改革實踐中還面臨一些挑戰和不足：信息化教學的實施對于設備、系統的依賴性較高，需要專業人員持續進行技術維護；虛擬實訓系統前期研發、調試的人力、資金成本巨大[4]；由于模擬游戲操作，在使用中不可避免會出現漏洞，需要定期升級和修補；系統目前為單機版，有向移動版或網絡版轉化的需求；系統通過驗收并不代表建設的完成，只有建立后期維護制度，方能保證建設成果，這些都需要持續的人力、資金投入。此外，實施虛擬實訓教學的教師本身需要具備較高的信息化素養和一定的教學組織和創新能力。

4.2 未來發展方向

未來專業團隊將在已有基礎上縱向深入，開發更多樣的VR、AR教學資源，建立專業虛擬教學中心，不斷完善信息技術和專業教學的融合。同時，積極拓寬建設成果的應用廣度，積極向同類院校、行業、企業推廣，交流共享資源經驗，避免重復開發造成的人力和資金浪費，使教改成果受益面更廣。