不同教學模式在MRI檢查技術實踐教學中的應用

劉璐 趙繪萍 蔣高民

[摘要] 目的 探討實習醫院現場教學與虛擬仿真教學在MRI檢查技術實踐教學的應用與效果。 方法 選擇本校即將學習MRI檢查技術的2017級醫學影像學本科班142名學生，分成兩組，理論教學同時進行，實踐教學分為實習醫院現場教學組與虛擬仿真教學組，學習結束后進行理論與實踐考核，并發放問卷對教學滿意度進行調查，比較兩組間的差異。 結果 現場教學組的理論成績為（88.42±9.76）分，實踐成績為（80.01±6.27）分，虛擬仿真組的理論成績為（87.80±4.91）分，實踐成績為（79.08±6.30）分，兩組比較，差異無統計學意義（P>0.05）。現場教學組的調查滿意度為（90.06±3.68）分，虛擬仿真組的調查滿意度為（82.83±7.22）分，兩組比較，差異有統計學意義（P<0.05）。 結論 虛擬仿真教學在MRI檢查技術實踐教學中的應用價值與現場教學相當，可以帶來相近的教學效果，學生對于現場實踐教學滿意度更高，有條件的教學單位可以多采用現場實踐教學。

[關鍵詞] MRI檢查技術;實踐教學;虛擬仿真;教學方法;教學改革

[中圖分類號] G642.0? ? ? ? ? [文獻標識碼] B? ? ? ? ? [文章編號] 1673-9701（2021）32-0155-04

[Abstract] Objective To investigate the application and effect of live teaching and virtual simulation teaching in practice teaching of Magnetic Resonance Imaging （MRI） examination technology in a training hospital. Methods A total of 142 students from the medical imaging undergraduate class of grade 2017 who were going to study MRI examination technology in our school were selected. They were divided into the live teaching group and the virtual simulation teaching group in the training hospital according to the practice teaching， and the theoretical teaching was carried out simultaneously. After the study， the theoretical and practice assessment was carried out， and the questionnaire was distributed to investigate the teaching satisfaction， then the differences between the two groups were compared. Results The theoretical and practical scores of the live teaching group were （88.42±9.76）points and （80.01±6.27）points， while those of the virtual simulation teaching group were （87.80±4.91） points and （79.08±6.30） points，without statistically significant differences between the two groups（P>0.05）.The satisfaction of the live teaching group was （90.06±3.68） points，while that of the virtual simulation teaching group was （82.83±7.22） points，with statistically significant difference between the two groups（P<0.05）. Conclusion The application value of virtual simulation teaching in practice teaching of MRI examination technology is equal to that of live teaching， which can bring similar teaching effect. Students are more satisfied with live practice teaching， and qualified teaching units should adopt more live practice teaching.

[Key words] Magnetic resonance imaging examination technology; Practice teaching; Virtual simulation; Teaching methods; Teaching reform

醫學影像檢查技術學是醫學影像學專業和醫學影像技術專業的核心課程，課程中學到的知識和技能，直接與臨床醫學影像檢查技術崗位對接，決定了將來從事醫學影像技術應具有的知識與能力。其理論教學所涉及的內容要點多，序列、參數設置復雜，很多知識點都需要記憶，學生大多是被動式聽課，主動學習興趣不高。而實踐教學可以讓學生理論聯系實際，激發學習熱情，培養學生動手能力和創新思維[1]。目前，大多數學校的實踐教學是依靠附屬醫院有限的設備和傳統的實驗教學手段，無法滿足培養應用型人才的培養目標[2-4]。實驗手段較落后，儀器有限，學生較多，極大地減少了學生的動手機會，實踐動手能力不達標，嚴重影響了學生的培養質量[5-7]。根據最新版醫學影像技術專業教學質量國家標準中專業課中實踐課程與理論課程的教學時數比不低于0.6：1，我校新版人才培養方案中醫學影像檢查技術學的實踐課程與理論課程的教學時數比為1.1：1，實踐教學尤為重要。MRI由于成像原理復雜，實踐教學面臨的困難眾多，隨著教學設備和手段的更新，MRI檢查技術的實踐教學經歷了多種教學模式的探索和嘗試，現在各醫學院校普遍采用是虛擬仿真教學和醫院現場教學兩種模式[8-10]。本研究選取本校2017級醫學影像學本科專業學生作為研究對象，旨在探討兩種模式下的教學效果及學生的滿意度，找到適合的MRI檢查技術實踐教學模式。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取本校即將學習MRI檢查技術的2017級醫學影像學本科班142名學生，其中男46名，女96名，男女生各按學號隨機分成兩組（現場教學組和虛擬仿真教學組），每組71名（男23名，女48名）。現場教學組平均年齡（21.04±0.50）歲，虛擬仿真組平均年齡（21.08±0.58）歲，兩組學生的入學成績、性別、年齡等一般資料比較，差異無統計學意義（P>0.05），具有可比性。兩組學生的理論教學按照教學大綱利用多媒體教室同時進行。實踐教學階段分組進行，所有教學過程均由相同教師完成以保證教學同質化。

1.2 方法

1.2.1 現場教學組? 現場教學組由帶教老師在附屬醫院放射科MR室完成，設備為GE 1.5T超導型磁共振儀器，為保證教學質量與效果，每位學生都有上手操作機會，再分成7個小組，每個小組在不同時間進行實踐授課。教學時間安排在晚間沒有患者的時間段，學生可以互為模特，在帶教老師的指導下進行常見部位的擺位、掃描、圖像后處理和照片排版打印的教學環節。

1.2.2 虛擬仿真組? 虛擬仿真組在學校醫學影像技術實驗室完成，利用GE 0.2T永磁型磁共振儀器進行模擬患者準備、擺位等教學任務，利用PACS實驗室電腦內虛擬仿真軟件完成常見部位掃描、照片排版等教學任務，由于機房電腦數限制，需分成兩組進行授課，保證每位學生都有一臺電腦。

1.3 觀察指標

學習結束后統一進行理論和實踐考核，實踐考試根據分組不同，在不同教學地點進行，記錄分數并發放問卷調查學生滿意度情況。調查問卷采用賦分制，滿分100分，分數越高，滿意度越高，內容包括實踐課程對整門課程的幫助、實踐課程的教學安排、實踐考核的滿意度、教師教學的滿意度、教學準備的滿意度、實踐課程的沉浸程度等。見表1。

1.4 統計學方法

使用SPSS 23.0統計學軟件進行分析，兩組間的理論成績、實踐成績、滿意度使用獨立樣本t檢驗，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

現場教學組的理論成績為（88.42±9.76）分，實踐成績為（80.01±6.27）分，虛擬仿真組的理論成績為（87.80±4.91）分，實踐成績為（79.08±6.30）分，兩組比較，差異無統計學意義（P>0.05）。發放滿意度調查表142份，收回142份，有效調查表142份，回收率和有效率均為100%。現場教學組的調查滿意度為（90.06±3.68）分，虛擬仿真組的調查滿意度為（82.83±7.22）分，兩組比較，差異有統計學意義（P<0.05）。見表2。

3 討論

醫學影像檢查技術學是一門操作性和實踐性非常強的課程[10]，X線檢查技術、CT檢查技術、MRI檢查技術、DSA檢查技術是醫學影像檢查技術學的四大主要內容，其中X線、CT、DSA同屬于X線成像范疇，成像原理相近，雖然理論教學枯燥，知識點繁多，但這三大主要內容在學習上有一定的延續性，學生掌握起來相對容易。而MR成像從原理到成像方法都與上面三門完全不同，是利用氫原子核在強磁場當中的自旋和共振產生圖像信號，學生從前期學習成像原理的一知半解當中過渡到MRI檢查技術的學習當中必然困難重重，很容易陷入死記硬背或放棄學習的惡性循環，如何提高學生學習此門課的興趣，從實踐環節入手應該是更好的切入點。通過多年的實踐教學過程的反思與研究，MRI檢查技術的實踐教學仍然存在諸多困難。各高校都加大力度進行影像實驗室建設以滿足教學需求，過程中遇到了一些困難，其中比較主要的問題是醫學影像設備購置成本和維護成本非常高，對安裝場地和輻射環評都有嚴格限制，其中MR設備尤其突出[11]。許多院校實驗室配置的是臨床淘汰的老舊MR儀器，多數設備再重新安裝后只能滿足部分教學環節，不能開機進行掃描。由于教學條件的限制，部分院校只能想辦法盡量滿足教學需求。通過對往屆實習生的調查發現，絕大多數實習生在進入MR實習時基本不會相關操作，或者只能口述相關操作，這就說明以往的實踐教學環節有問題，沒有達到預期效果。而現階段醫學影像技術專業畢業后主要是面向中等規模的醫院，其中主要集中在X線、CT、MRI技師崗位，需要適應期短、上手快、能獨立操作多種影像設備的應用型人才[12]。所以近些年來，許多院校聯合科技企業開發一些MRI模擬操作軟件，推廣并應用，取得了一些成效。我校就是引進徐州醫學院開發的MR虛擬操作軟件，進行MRI檢查技術實踐教學。理想狀態的MR實踐教學是在真實的醫院影像科內進行，滿足學生上手操作機器的時間，必須有足夠的設備作為前提，所以本次研究力求滿足理想狀態，安排在沒有患者的晚間進行，使每組學生盡量少，每位學生都有充足的上手操作時間。結果表明，現場教學組的實踐成績和理論成績均高于虛擬仿真組，但差距很小，差異無統計學意義，可以認為虛擬仿真組的實踐成績和理論成績與理想狀態下的現場教學組沒有太大差異，同樣的得到了滿意的教學效果，這種教學模式也是現階段大多數高校所采用的[6-8]，經過驗證是可以提高醫學影像檢查技術學課程中學生的積極性和主動參與性，激發學生的學習熱情，提高實踐操作能力，對日后的實習和臨床工作打下堅實的基礎，有非常正面的影響效果。

在學生滿意度調查的結果表明，現場教學組的滿意度明顯高于虛擬仿真組，差異有統計學意義。具體分項中實踐課程對整門課程的幫助、教師教學、教學準備、理論與實踐學時比例、實踐考核的滿意度五個方面兩組的滿意度差異不大。實踐課程的時間和地點安排方面，虛擬仿真組的滿意度高于現場教學組，原因可能在于授課時間的安排不夠合理和人性化，為了滿足理想狀態，現場實踐教學都安排在晚間6：00～9：40或周六、周日晚間5：00～8：40，占用了大量學生休息時間，并且我校距離附屬醫院有4公里，授課地點離學校本部比較遠，需要另外安排校車接送學生，往返學校和醫院的時間會更多。同時由于新冠疫情的影響，高校均采取封閉式管理，學生離開校區來到醫院的感染風險極大增加，一旦疫情出現反復，學生不能來附屬醫院完成相應課程的實踐教學，實踐教學部分必將收到嚴重影響，所以不能一直依賴醫院資源，需要著力影像實驗室的設備和軟件的引進，做兩手準備。實踐課程的沉浸程度和參與度兩方面都是現場教學組更高，尤其在操作的沉浸程度上，虛擬畢竟不是真實場景，現階段的虛擬技術還無法達到或完全復刻各廠商的界面和序列，學生操作過程中大多數都感覺是在操作普通電腦軟件而非磁共振機器，更多的是依葫蘆畫瓢的機械式復制操作，換個操作環境和場景就束手無策。本次研究盡量模擬理想狀態下的現場實踐教學，但大多數情況并非如此，而是很多學生同時來到MR室，看帶教老師的演示和操作，沒有機會讓學生上手操作，由于人數眾多，醫院科室空間有限，很多學生都看不到帶教老師的操作，聽不到老師的講解，教學質量難以得到有效的保障[13]，這種情況下，虛擬仿真的教學效果就明顯好于傳統現場教學了[5-7]。近兩年，以四川大學為代表的一些高校致力于開發全新的磁共振虛擬仿真平臺，新平臺在臺式MRI教學儀的基礎上進行全功能模擬仿真，將樣品、硬件、環境以及掃描參數有機地融合到數學模型中，再通過GUI界面編程，界面和掃描參數模擬真實磁共振機[14-15]。新平臺的應用會解決MRI檢查技術實踐教學現存的一些問題，可以與真實的設備一樣具有交互式開放式的操作界面，通過改變一級和二級參數，可以實現圖像權重變化、掃描時間、數據采集的整個過程，彌補學生體驗沉浸感不足的缺陷，使MRI檢查技術實踐教學在硬件和軟件上邁上新的高度。

本研究也存在一些不足，首先是虛擬仿真組使用的軟件設備較為老舊，無法真實模擬現實醫院場景，與現存頂尖教學軟件和設備存在差距，界面簡單、沉浸感不強，所以得到的實驗結果可能不能真實的反映虛擬仿真實踐的真實水平。其次是現場教學組的實踐教學環節設計太過于理想化，由于附屬醫院設備有限，為了滿足每位學生的上手操作時長，必須分7組并利用課余和周末時間完成，學生對于上課時間的滿意度不高，得到的實驗結果可能不準確;老師為了同質化教學更加辛苦，真實實踐教學中很難有如此理想化的環境。最后是對于滿意度調查表，沒有做更進一步的統計學分析。

綜上所述，如果高校附屬醫院規模大，可用于教學的MR設備充足，有資質能力的帶教老師足夠多，科室能夠空出時間和空間滿足實踐教學，并且沒有新冠疫情或其他不可抗力因素影響的前提下，有條件的高校MRI檢查技術的實踐課程建議采用分小組的現場教學形式，可以達到比較好的教學效果，學生滿意度較高，反饋效果優秀。如果不能滿足上述條件的現場實踐教學，就需要高校加大力度建設醫學影像檢查技術實驗室，自研或引進高水準的虛擬仿真設備，同樣也能收獲很好的教學效果。

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（收稿日期：2021-03-15）