三維動畫模式PPT在腎內科教學的應用

張 軍 唐茂芝 張湖海 潘乾廣 蒲友敏 趙洪雯

醫學生臨床實習是實踐所學基礎理論知識、熟練并掌握專業技術、學習并提高綜合能力的重要階段。而在當前患者對實習生不信任、不配合、醫患關系緊張的情況下，帶教教師為了避免投訴，禁止學生操作，致使醫學生無法進行臨床技能操作，而醫院體制改革提倡和鼓勵患者選醫生，這均會導致臨床實習生操作機會的減少[1,2]。腎內科是一門專業性較強、基礎理論知識要求較高、相對較復雜又較綜合的臨床學科，與其他學科密切相關，在臨床處理過程中往往涉及全身多器官和多系統。因此成為內科臨床教學的難點。在醫學教育不斷深化改革的今天,如何不斷地改進實習教學方法，使實習生在有限的實習時間內掌握常見疾病的診治，提高臨床病例分析、臨床技能操作等綜合能力，達到真正實習目的，急需探尋為臨床實習教學提供新的教學模式。基于上述實習教學中的實際情況，故引入三維動畫模式 PPT(PPT中插入三維動畫)的教學方式，使其與傳統教學方式進行比較，以期通過教學方法的改進，提高學生學習腎內科課程的興趣和學習效果，探索符合國情的醫學教育模式。

一、對象與方法

1.研究對象：對 2018年1～10月來筆者醫院腎內科實習的共計88名5年制臨床醫學本科實習生,均經過4 年的臨床醫學知識理論教育課程，學生平均年齡為21.35±1.16歲，平時成績、性別比例比較，差異無統計學意義；將每批實習生隨機分為實驗組及對照組，分別采取PPT中加入三維動畫教學模式與傳統教學法進行實習教學。兩組所學基礎理論課程、課時數、授課教師相同，實習帶教教師相同，均應用理論知識與臨床病例相結合方式對病例進行分析、解決問題，均在實習結束前一天統一進行理論和技能考試及教學質量評估。

2.方法：(1)傳統教學方式：分別對兩組實習生在筆者科室學習的兩周時間內，傳統教學組給予理論授課方式進行教學，即課前溫習(基礎理論)-課堂式教學(傳統板書)-課后復習(自學)-考核，基本技能操作采取觀摩形式進行；對臨床典型病例采用“教師-學生”的單向傳遞灌輸方式講授理論知識，同時把理論與臨床病例相結合，對病例進行分析、解決問題。(2)三維動畫模式教學方式：首先，對基本理論知識、技能操作均采用PPT模式授課，同時利用三維動畫形式講授PPT無法闡述清楚的重點、難點進行帶教。其次，教學完成后，結合腎內科典型病例要求學生在臨床實習前自主學習，查閱病例的相關文獻資料，了解疾病相關理論知識，提出若干問題，并思考該疾病最可能的診斷、提出該診斷的依據、該疾病有哪些顯著特點、需要進行鑒別診斷的疾病、進一步的診治措施等，例如本疾病最終的診斷結果是什么，診斷應與哪些疾病進行鑒別，進一步的診治措施是什么，目前該疾病的診治進展如何等，使其展開充分病例討論。最后由帶教教師引導，分析總結歸納，從而共同得出該病例的診斷結論及相關疾病的治療措施、診治進展，在整個病例討論過程中，學生始終積極參與貫穿其中。(3)教學評價:出科前對所有臨床實習生的實習情況及對教師授課形式滿意度進行評估，評估方式主要是對理論知識(60分)、病例分析(20分)、臨床技能操作(20分)進行評估，具體方法包括：①理論考試考題帶教教師按照課堂內容出題，采用客觀題和主觀題(病例分析)形式進行，按統一標準進行閱卷，評估學生理論知識的掌握情況以及對臨床病例的實際處理和綜合分析能力；②臨床技能操作考核在模擬人進行，主要針對科室常見病、多發病的基本操作等，例如筆者科室腎穿刺、胸腔穿刺、腹腔穿刺等。課堂滿意度采用教師教學質量評估表(學生用)，實習生以不記名的問卷形式完成。

二、結 果

1.兩組理論知識、病例討論、技能操作及總成績比較：兩組實習學生在客觀題型方面，分數比較差異無統計學意義(P=0.319)。在知識的理解、分析及綜合題型方面，實驗組顯著高于對照組，差異有統計學意義(P=0.003)。在進行模擬人臨床技能操作方面，實驗組高于對照組，差異有統計學意義(P=0.028)。實驗組的總成績也顯著高于對照組，差異有統計學意義(P=0.018)，詳見表1。

表1 兩組理論知識﹑病例分析、臨床技能操作及總成績比較(分，

2.問卷調查評估教師質量情況比較:該調查對象仍為同期腎內科實習的88名臨床實習生，通過學生對教師教學質量的評估，采用教師教學質量評估表(學生用)的形式，其中教學內容包括：講授知識系統、準確，重點突出，說理充分，密切聯系實際，內容熟練充實、信息量大，舉例恰當，認真答疑；教學方法包括：教法靈活，講課通俗易懂，能引導、啟發學生積極思維，合理運用現代化輔助教學手段；教學效果包括：是否能夠激發學生學習興趣，是否能培養臨床思維，是否可以把理論與實踐緊密聯系起來，是否能達到分析、解決問題及提高學習效果的目的。結果顯示，實驗組無論從教學內容32(72.73%) vs 30(68.18%)、教學方法35(79.55%) vs 27(61.36%)及教學效果37(84.09%) vs 27(61.36%)方面均優于對照組，而在教學效果評估方面，實驗組與對照組比較，差異有統計學意義(P=0.030),詳見表2。

表2 教師教學質量評估表(學生用)[n(%)]

與對照組比較，*P<0.05

三、討 論

傳統醫學教育下的授課過程多為“文化基礎-醫學理論知識-專業理論知識-專業課程”教育模式，課程多采用“教師-學生”的單向傳遞灌輸模式，授課時間較短，使學生無所適從，專業知識掌握不牢靠[3]。而利用PPT課件進行的教學，雖然增強了教學內容的整體性與連貫性，使抽象的內容具體化，但是其所展示的二維平面圖形受時空限制，不能清楚闡釋解剖學中的三維抽象概念和生理機制，同時傳遞的教師思維也是靜態的，學生在課堂上仍處于被動的地位，課堂顯得生硬、牽強，限制了教學效果[4]。怎樣從醫學教育的角度拓展其想象力、創造力和提高醫學生解決實際問題的能力，培養其成為新時代的新型醫學人才，便成為目前高等醫學教育領域的新課題[5]。

采用三維動畫模式教學，可以通過模仿自然界事物規律中的現象、運動狀態和過程，把二維平面圖中抽象的無法用傳統授課方法表達清楚的受時空、微觀、宏觀限制的重點和難點具體化，加深學生對所學理論知識的理解和記憶，從而激發學生的學習興趣，達到提高教學效果的目的[6]。因三維動畫技術在臨床醫學教學中具有形式豐富、形象直觀、交互性強及易于講清疑難知識點等優勢，葉濤[7]提出了構建醫學教育三維模型庫，將其進行數字化建模，為醫學教育提供優質的教學資源；田甜等[8]探討了三維模型和動畫在眼科教學中的作用;趙波等[9]研究3D打印技術在脊柱外科手術教學和訓練中的應用。此外，還用于病理學中病理改變過程、藥理學的藥物相互作用機制、遺傳學中染色體有絲分裂、心內科中冠狀動脈粥樣硬化性心臟病等教學，均取得較好的教學效果[10～12]。本教學以結石導致血尿產生原因的三維動畫教學為例，利用三維教學動畫(圖1)可以化靜為動、化虛為實、化平面為立體、化抽象為直觀的特點，通過三維動畫形式表現結石運動過程中怎樣產生血尿的教學模式表達出傳統授課方法無法描述清楚的重點和難點，充分利用三維動畫與傳統多媒體PPT教學形式把腎內科基礎知識與臨床病例有機結合，并對臨床教學中疾病的診治進行討論，從而達到培養學生臨床思維的目的，通過該教學的實施，取得較好的教學效果。

圖1 腎結石為何會引起血尿(動畫演示)

三維動畫模式PPT教學法具有如下優勢：(1)直觀性。采用PPT中插入三維動畫方式，利用PPT引入概念，通過三維動畫方式把抽象概念的病理生理過程通過多角度、多層面的動態圖像，以形象化、具體化、直觀地方式演示出來，揭示事物的本質。比如“電解質平衡轉運”“腎小管重吸收原理”、“腎小球高濾過狀態”的病理生理過程等，達到激發學生學習興趣及積極性，變被動學習為主動學習，引導學習者的思維往更深層次發展，從而達到提高教學質量的目的。(2)三維動畫形式更能提高學生的綜合素質，培養學生的獨立思考和解決問題的能力。學生通過了解臨床病例資料，運用理論知識與三維動畫表現的疾病發生、發展的運動狀態和過程相結合，使復雜問題具體化，從而更好地解決臨床問題，實現學生學習效果的增強，提升教師教學效率。

然而新的教學法在行教學時也發現一些不足，主要表現:(1)對教師而言，三維動畫模式的教學影像資料在國內出版醫學書除繪制一些簡單的解剖圖譜外，高質量的醫學插畫、醫學動畫等創意作品幾乎難覓蹤跡，所以整體水平與美國比較差距較大，故對學生教學時選擇的影像內容有限，從而對教學效果產生影響，可進行相關方面的三維動畫制作，有待進一步探究[12]。(2)對學生而言，有些理論基礎較薄弱、而且主動學習能力不強、自律性較差的學生可能出現理論知識與課堂討論內容結合起來不嚴謹，從而影響教學進度，最終影響教學效果。

綜上所述，三維動畫的應用能提高受教者的學習主動性和學習興趣，加深形象理解，縮短學習周期，改善教學效果，提升教學效率[13]；三維動畫技術在醫學教育方面有著廣闊的應用前景和實用價值，對教學效果及學生對教學滿意度的提升具有積極的意義，值得推廣[14,15]。