沈 凌,张琳琳,朱 明
(上海健康医学院,上海 201318)
我国假肢学起步较晚,是20世纪80年代发展起来的一门新型交叉学科[1]。假肢技术作为生物医学工程专业康复研究方向的一门重要专业基础课程,其涉及的内容非常广泛,包含解剖学、运动学、心理学、假肢处方、假肢标准、康复训练等。本文将从6个方面对假肢技术课程教学方法进行探讨和研究。
加涅说过,从最一般的意义来说,教学的目的是促进学习。这意味着需要安排外部情境,以便激活、支持和维持构成学习事件的内部过程[2]。理论知识和实践能力的融合是教育课程改革与创新的关键。课程改革的最终目的是实现创新,创新的基础是和合[3]。实现中国课程教学的本土创新,一直是我们课程改革的重点。因此,为适应时代发展的需要,在以培养高素质人才为前提,以培养具有强烈创新意识和实践能力的复合型人才为目标的指导思想下,注重理论知识传授、锻炼学生实践能力、加强创新思维培养已成为假肢技术课程教学的方向和目标。
首先,在讲授假肢技术课程的过程中,由于涉及肌肉、骨骼等解剖学章节,内容枯燥乏味。另外,由于安装假肢是以患者肢体缺失为前提的,对于非临床医学专业学生而言,由于没有经过专业临床实习,直接学习本门课程,与残疾人打交道,一开始或多或少会存在一些心理障碍,有一些不适应。笔者结合康复专业学生先修课程(如解剖学、人体生物力学、康复标准与检测[4]、康复治疗与训练设备)的特点,以及学生未来的就业趋势和社会康复领域高文化层次人才的需求,以当今社会日趋发展的康复机器人技术作为切入点,对本门课程进行讲解。
其次,根据以往的经验来看,由于假肢技术涉及知识面广,课程的部分教学内容可能与专业的关系不十分明显,学生的学习热情会有所降低。针对这一问题,笔者在授课过程中尽量不采取“满堂灌”的教学模式,每堂课都安排一定时间来进行答疑,鼓励学生发表自己的想法和见解,鼓励学生通过讨论的方式解决问题.同时在教学中增加一些与本学科联系紧密的案例来激发学生的学习积极性,提高教学效果。
再次,国外假肢技术起步较早,在一具3000年前古埃及木乃伊上发现的人造脚趾可能是世界上最古老的假肢[5]。笔者结合国内外假肢发展历程[6],生动讲解假肢从古至今的演变过程,让学生更快融入本门课程的学习中。
最后,通过本专业高年级学长或刚毕业从事本行业工作学长的言传身教,使课堂学习气氛更轻松,学习效果更好。
课程教学方法落后;实践教学环节薄弱,与课堂理论教学严重脱节;实验课时分配不足,学生实验课动手机会少等,这些都严重影响假肢技术课程教学的开展。因此,改变这一现状刻不容缓。首先,改变从理论到理论的说教模式,在课堂教学中运用大量动画、视频材料,使假肢研究理论更加贴近实践,具有生动性、启发性。其次,与医院联系,安排学生在医院康复科实习,有助于学生以后更好地融入专业课程学习中。此外,利用专业课程学习前的暑期时间,安排学生到相关假肢企业、医院骨科、康复科及残联实习,有助于学生提早熟悉本门课程。再次,采用“教学做”一体化教学模式,主要包括以下几个环节:一是将实训基地模拟改造为工作车间。将学生分组,生产过程中组长要负起责任,发挥组织、协调、沟通等作用,使学生职业能力得到锻炼。二是下达任务及制订工作计划。学生收到任务书后,每个小组都要经过自主学习、讨论,制订具体的工作计划,包括测量取型、石膏修型、真空成型、打磨装配等实施内容、步骤及注意事项等。三是模拟工作过程。制订完工作计划后,学生需提交材料及工具申请,获得准许后由组长领取所报材料及工具。开始进行假肢接受腔、内衬套的制作及相关配件的选择,将所学理论知识与实践知识有机结合。四是实验验收及评价。实验完毕后,由指导教师及各组组长进行实验验收,相当于企业的产品质量检查。对动手能力强的学生,由教师带领参加全国职业院校民政职业技能大赛。参加技能大赛有利于推行医工结合、校企合作、顶岗实习的职业教育人才培养模式,对于本门课程的学习,具有重要意义。
步态分析[7]、肌力肌张力评估等内容是假肢技术课程教学中的重要组成部分,但仅通过基本理论学习和动画视频演示,学生很难真正掌握这部分内容。为此,结合临床实践,我校将表面肌电分析系统(加拿大Thought Technology公司)引入课程教学中。
表面肌电[8](sEMG)又称动态肌电图(DEMG),是神经肌肉系统在进行随意性和非随意性活动时的生物电变化经表面电极引导、放大、显示和记录所获得的一维电压时间序列信号。sEMG是一种简单、无创、容易被受试者接受的神经肌肉活动检测设备,可用于测试较大范围内的DEMG信号。表面肌电不仅可在静止状态测定肌肉活动,还可在运动过程中持续观察肌肉活动的变化[9]。下面以步态分析为例,介绍表面肌电分析系统在教学中的作用。步态分析是通过对步行规律的研究,揭示步态异常的原因及规律,评估损伤的程度以及康复状态。采用Bio-Graph Infiniti软件,通过肌电传感器、压力传感器、摄像头等收集人体的肌电信号数据、运动时间、轨迹、图像等,结合宏观步态动作和微观肌电水平来进行步态分析。这种微观结合宏观的步态评定方式使步态分析更为准确,从而使学生对肌力肌电步态等专业概念的理解更深入[10]。
为解决传统实践教学手工制作假肢接受腔成功率较低问题,我校将逆向工程[11-12]及3D打印技术[13-14]引入假肢接受腔的制作加工中。此项技术首先采用三维激光扫描仪[15],采集患者残肢的体表几何形状,在计算机中建立接受腔的可重复三维模型;其次,运用Geomagic逆向工程软件,针对不同患者残肢形状和尺寸,修改模型后得到接受腔阳模的加工数据;再次,将数据传送到专用的三维数字打印机中,加工出接受腔阳模;最后,通过真空注塑等方法从阳模上抽取出接受腔[16]。
逆向工程及3D打印接受腔设计技术应用后,大幅度提高了假肢接受腔制作的质量和加工效率,有效减少了对制作师因知识和经验缺乏造成的失败,降低了制作成本和接受腔质量的不确定性,提高了成功率,从根本上改变了传统依靠手工设计、测量、取型、修型等原始的生产模式。
教师在教学过程中,首先,除了按部就班讲授课本知识外,还应将该学科领域涉及的现代科学技术发展下的新产品、新成果、新技术介绍给学生,让学生接受理论知识的同时,创新思维和发散思维,有利于学生创新能力的培养以及综合素质的提高。其次,组织学生利用日益发达的互联网信息资源,浏览最新的假肢产品、技术。带领学生参加康复博览会,有助于学生扩大视野,了解更多最新的康复类产品(如智能轮椅、人工耳蜗、智能假腿、数字手等),提高对专业课程的学习热情。再次,通过组织学生走访残联,有助于学生更好地了解我国残疾人的日常生活,加深对康复行业现状的了解。此外,带领学生参加假肢新产品发布会,有助于学生在第一时间了解本门课程的最新发展动态,更好地培养学习兴趣。
教师作为学生学习的引导者,应该积极鼓励学生进行自主学习,帮助学生学会学习,让学生做学习的主人,使学生形成终身学习的意识和能力。假肢技术作为康复研究的重要内容之一,其课程的教学方法笔者还处于不断摸索中。希望与此相关的外科医生、物理治疗师、作业治疗师、心理治疗师、社会工作者等专业人员能够互相学习、切磋,为我国康复教学提供宝贵的意见建议。