探讨基于心脏3D 打印模型的PBL 教学模式在心内科临床带教中的应用效果

赵迪，李强，李文华，王建

齐齐哈尔医学院附属第三医院心内科，黑龙江 齐齐哈尔 161000

随着我国社会整体老龄化进程的加剧，及人们生活饮食习惯的转变，心血管疾病发病率与患病率逐年递增，直接导致我国各级医院中心内科门诊及病房工作压力的上升，也给心内科医护人员工作带来了极大的挑战[1-3]。传统的心内科带教模式为学生进入病区后参与临床实践，同时接受带教老师的集中理论授课、技能培训、病历讨论等教学大纲要求规定的教学内容，但传统实习带教模式仍以带教老师为主角，由于医学生存在被动接受知识、主动性积极性差以及缺乏临床思维训练与人文素质培养等缺点， 往往导致心内科实习带教效果不理想，学生在学习后丧失对心内科理论与实践的兴趣[4-5]。 该研究为进一步提高心内科临床实习带教水平，选取2021年3—6 月齐齐哈尔医学院2017 级本科50 名临床专业学生进行调查研究，旨在探讨基于心脏3D 打印模型的PBL 教学模式在心内科临床带教中的应用效果。现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取于齐齐哈尔医学院附属第三医院心内科进行临床实习的50 名齐齐哈尔医学院临床专业本科医学生作为研究对象。所有学生均拟于齐齐哈尔医学院附属第三医院心内科进行为期2 周的临床实习，采用随机数表法将其分为观察组与对照组。对照组25 名学生中男11名，女14 名；年龄20～24 岁，平均（22.9±0.5）岁。 观察组25 名学生中男10 名，女15 名；年龄20～25 岁，平均（22.4±0.8）岁。两组学生一般资料比较，差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。

1.2 方法

对照组学生采取常规心内科临床实习带教。由科内带教老师按照教学大纲讲解心内科临床知识要点，包括心内科常规查体、用药、常见疾病的诊疗措施与规章制度、注意事项，讲解心内科实习的具体内容以及课程安排，学生在带教老师的监督指导下完成病史询问、书写病历、查房、下医嘱等常规心内科住院临床基本操作，在完成上述内容时带教老师负责对具体步骤及相应知识点的详细讲解。

观察组学生接受基于心脏3D 打印模型的PBL 教学模式。具体措施如下：①设计心脏3D 打印模型。以具体临床病历进行教学设计，如：实例一、男性患者，47岁，初步诊断慢性心律失常，以“阵发性心悸、胸闷3 年”主诉就诊， 患者3 年来反复出现阵发性心悸症状以及胸闷，时有黑朦，无晕厥，发作时口服硝酸甘油无效，经不同医院心动超声检查诊断为心律失常， 以此设计心脏3D 打印模型。②课前准备。在PBL 教学开始前将临床实例资料及相关问题以电子文档形式发送给学生，PBL 教学以小班带教形式进行，每次课堂约10 名学生，要求学生在PBL 课堂开课前进行资料整理、文献搜集、病历分析以及小组讨论，归纳临床实例的临床诊治要点并自我探寻带教老师提出的问题。③课堂讨论。以小班授课的模式进行PBL 教学，在带教老师的引导下学生围绕临床实例及其中关键问题、教学重点与难点展开讨论，结合临床实际情况进行综合分析，并对实例的临床诊疗全过程进行思考与反思，同时带教老师负责评价学生对课前问题的回答情况，并予以修正、评价。 ④教师总结。 带教老师将该实例患者的心脏3D 打印模型发放给学生，并通过心脏模型演示该病历患者疾病的病理生理过程，结合心脏生物电转导介绍该疾病的发生发展影响因素，通过讲解临床心内科疾病的诊治过程，进而培养学生的临床思维，同时鼓励学生提出疑惑与问题，结合3D 打印模型为学生答疑解惑；随后组织学生进入相关真实病历并学会与患者沟通交流，学生收集病例资料后自行组织语言，并以文字、图片等形式通过小组讨论分析完成病历中的病史、查体、阅片等环节，随后展开自主学习并通过互相提出问题、查找参考文献等方式制订诊断与治疗方案，最后由带教老师负责点评以及修正、讲解，同时带教老师针对学生在诊疗过程中存在的问题进行总结，制订更深一层的问题交由学生进行课后复习处理。⑤课后学习。心脏3D 打印模型以小班为单位发放给学生进行课后学习与讨论，学生结合心脏模型以及教学内容课后进行知识复习与独立思考，发掘学习过程中存在问题与难点，总结在课程过程中存在的缺点与不足之处，并通过小组讨论或教师讲解进行疑难解答。

所有学生在心内科病区进行为期2 周的轮转实习活动。

1.3 观察指标

于学生入科时及出科时采用迷你临床演练评估（Mini-CEX）以及操作技能直接观察评估（DOPS）对心内科实习带教效果进行评价，其中Mini-CEX 评分量表包括病史询问、体格检查、人文关怀、卫教咨询、临床诊断、组织效能以及整体表现，每个维度分为优秀（7～9 分）、一般（4～6 分）以及差（1～3 分）；DOPS 评分量表包括适应证与禁忌证、知情同意、操作准备、无菌观念、步骤正确、手法准确、适时寻求协助、操作后处理、沟通技巧、爱伤观念、总体表现维度进行评价，每个维度分为表现优秀（4～6 分）、符合要求（4～6 分）、不符合要求（1～3 分），考核时间15 min，反馈时间10 min。教学完成后对两组学生进行教学满意度调查，调查内容包括归纳总结能力、团队协作能力、问题分析能力、语言表达能力、自主学习能力、学习效率、学习兴趣以及理论理解能力，各维度均采用0～10分计分方式进行评价，分数越高表示满意度越高。

1.4 统计方法

采用SPSS 19.0 统计学软件进行数据分析，计量资料符合正态分布，表示方式为（±s），组间差异比较采用t 检验；计数资料的表示方式为[n（%）]，组间差异比较采用χ2检验，P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组入出科时Mini-CEX 评分比较

入科时，两组Mini-CEX 评分中病史询问、体格检查、人文关怀、临床诊断、组织效能、整体表现等各维度比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；出科时，观察组各维度评分均明显高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表1。

表1 两组入出科时Mini-CEX 各维度评分比较[（±s），分]

表1 两组入出科时Mini-CEX 各维度评分比较[（±s），分]

注：*表示与入科时比较，P＜0.05；#表示与对照组比较，P＜0.05

项目观察组（n=25） 对照组（n=25）入科时出科时病史询问体格检查人文关怀卫教咨询临床诊断组织效能整体表现2.95±0.75 2.56±0.75 3.21±0.55 2.49±0.65 3.06±0.57 3.12±0.64 2.89±0.59（6.95±1.06）*#（7.68±1.32）*#（5.44±0.79）*#（6.85±1.25）*#（7.28±0.96）*#（7.15±0.98）*#（7.36±0.65）*#3.05±0.64 2.66±0.85 3.37±0.52 2.34±0.75 3.15±0.62 3.21±0.69 3.12±0.85入科时 出科时（5.18±0.85）*（5.71±0.94）*（4.38±0.95）*（5.18±1.36）*（5.79±1.52）*（6.03±0.78）*（5.79±0.75）*

2.2 两组入出科时DOPS 评分比较

入科时，两组DOPS 评分中适应证与禁忌证、知情同意、操作准备、无菌观念、步骤正确、沟通技巧等各维度比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；出科时，观察组各维度评分均明显高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表2。

表2 两组入出科时DOPS 各维度评分比较[（±s），分]

表2 两组入出科时DOPS 各维度评分比较[（±s），分]

项目观察组（n=25） 对照组（n=25）入科时出科时适应证与禁忌证知情同意操作准备无菌观念步骤正确手法准确适时寻求协助操作后处理沟通技巧爱伤观念总体表现2.81±0.83 2.74±0.85 2.85±0.87 3.08±0.74 2.48±0.68 2.98±0.57 3.05±0.69 2.85±0.51 3.03±0.62 2.49±0.62 2.98±0.63 6.28±0.97 7.39±1.25 6.56±0.95 6.98±0.95 7.25±0.92 7.28±0.95 6.88±1.06 7.62±1.32 6.58±0.76 6.85±1.76 7.16±1.25 2.91±0.68 2.62±0.87 2.66±0.79 3.15±0.62 2.60±0.87 2.70±0.85 2.85±0.76 2.95±0.85 3.02±0.62 2.60±0.85 2.70±0.52入科时 出科时5.12±0.83 6.06±1.32 5.17±1.25 5.39±1.59 6.03±1.14 6.04±1.33 5.79±0.85 6.03±0.95 5.18±1.33 5.36±1.22 6.06±1.41

2.3 两组学生对教学满意度评价结果比较

观察组学生对教学满意度各维度评分均明显高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）。 见表3。

表3 两组学生对教学满意度评价结果比较[（±s），分]

表3 两组学生对教学满意度评价结果比较[（±s），分]

项目观察组（n=25）对照组（n=25）可提升归纳总结能力可提升团队协作能力可培养问题分析能力可提高语言表达能力可提高自主学习能力可提高学习效率可激发学习兴趣可加强理论理解8.50±1.26 9.55±0.64 8.55±0.56 9.63±0.21 8.87±0.49 8.59±0.64 9.12±0.51 8.71±0.52 5.61±0.53 4.80±0.62 5.20±0.47 5.25±0.31 5.72±0.18 4.90±0.26 5.13±0.17 4.22±0.56 3.856 4.812 4.063 4.782 4.198 4.523 5.062 4.916 t 值 P 值0.039 0.008 0.028 0.012 0.019 0.015 0.005 0.007

3 讨论

PBL 教学模式是近年来我国各大医学院校常用的理论与实践授课模式，其以问题为导向，将学生置于教学的核心位置，大量数据调查研究显示PBL 教学模式能够有效、充分调动医学生的学习积极性以及主观能动性，能够使学生在PBL 课堂及课前课后不断自主学习、完善自我，进而达到提升学习质量与学习效果的目的[6]。但PBL 教学模式也存在一定的局限性，如PBL 教学模式需要学生在课前根据带教老师提供的临床实例以及问题收集、整理大量的文献材料，若有学生在课前准备不充分，则会直接影响整个学习小组的学习效果[7]。

3D 打印技术是根据客观的影像数据资料打印出的精确立体模型，学生可通过3D 模型运用掌握的医学知识推理疾病的症状与体征，进而提出相应的治疗措施，目前国内外大量学者将3D 打印技术应用于各类重要脏器疾病的临床诊断、治疗以及临床教学中[8-9]。 将影像学结构转变为工程机械识别的数据达到真实比例的3D模型，其不仅可通过建立精确的器官3D 模型为临床诊断与治疗提供了客观依据，同时在临床教学中应用3D打印模型能够使医学生从主观想象转变为客观事物，对提升教学效果以及教学满意度均具有重要意义[10]。 有研究显示，将3D 打印模型应用于骨科临床教学中可显著提升学生临床学习的热情，能够极大程度上调动学生学习的积极性与创造性[11]。 在心内科临床教学中应用心脏3D 打印技术，医学生可结合影像资料以及心脏3D 打印模型，在理解病情方面更为容易，能够更为客观地制订相应的治疗方式[12-13]。 并且心内科诸多疾病涉及心脏及周围血管的病理改变，传统教学模式一般无具体的标本教学，仅通过图片学习需要学生具有强大的空间想象能力，而大部分学生是无法理解三维空间变化的情况，这便导致其对疾病的理解与掌握较为困难[14-15]。

该研究结果中，观察组学生对教学各维度满意度评分均明显高于对照组，说明心脏3D 打印技术结合案例教学法应用于心内科临床实习带教中，其作为一种虚拟仿真技术与临床实习带教有机结合的教学方式，基于计算机工程技术能够更为符合现代循证医学的发展方向，能够为带教老师提供更为理想的教学环境，通过3D 打印技术以及案例教学法可使学生在接触临床前实现病历真实化、可视化以及具体化，将凭空想象的病理改变转变为真实存在的直观实物，由抽象化到具体化，由虚拟化到体验化，显著提升心内科临床实习带教效果与带教质量，而基于心脏3D 打印模型的PBL 教学模式能够进一步提升学生理论知识与实践技能，提高学生学习积极性与主观能动性，并对改善学生对带教满意度具有积极作用[16-18]。 而通过进一步分析可知，基于3D 模型的PBL 教学法可弥补常规PBL 教学的局限性与缺点，学生可通过对心脏3D 模型的细致观察将二维、 三维影像资料具体化，更利于学生理解、记忆心血管疾病的病理生理过程，同时心脏3D 模型作为一种新兴教具，其更容易激发学生对心内科理论知识与实践技能的学习积极性，而该研究结果也间接表明，通过3D 打印模型将解剖学知识与影像资料相融合，将其汇入临床带教中，对学生知识与技能的培训具有良好的作用。

综上所述，在心内科临床带教中引入基于心脏3D打印模型的PBL 教学模式可显著提升医学生实习效果，能够充分调动医学生学习积极性、提高心内科教学效果，同时还有利于带教老师教学水平的提升，具有应用及推广价值。