骨科规范化培训中的CBL教学模式探索

时志斌,张 晨,倪建龙,樊立宏,张子琦,唐一仑,党晓谦

西安交通大学第二附属医院骨一科,西安 710004

骨科疾病具有种类繁多,个体差异大的特点,一名合格的骨科医师不仅要有扎实的理论分析能力,还需要有较强的动手能力,所需的培养时间较长。目前,常用的PBL(problem-based learning,以问题为导向的学习)方法[1],强调独立性学习能力的培养以及在学习过程中的自我引导,使学生获得理论水平和综合能力的提高,虽然在本科生的教学过程中取得了较好的教学效果,但在其完成本科阶段的学习,进入临床骨科规范化培训时,却遇到了一些困难。

学生在规范化培训阶段所接触到的具体病例与书本上的理论知识存在一定的距离,毫无临床经验的学生,面对疾病繁杂不一的表象,其自我探索的过程较为盲目,在此基础上进行自我学习和小组讨论往往变成了“天马行空,不着边际”的辩论会,导致在理论的系统性体现、学习的深度等方面存在着明显的不足。另外,规培教育阶段的总体时间相对较短,要用3个月到半年的时间基本掌握骨科常见病、多发病的诊治目标,使用耗时过长的PBL方法显然难以奏效[2]。如何更快、更好地完成从医学生到合格住院医师的转变,成为摆在承担着规培任务教学医院面前的难题。近年来,我们采用结合3D打印技术的CBL教学方法,进行了初步的探索。

1 研究对象和方法

1.1 研究对象

选取2015年3月—2017年12月在西安交通大学第二附属医院骨科规范化培训学员84人,其中男性78人,女性6人,年龄22～25岁(平均23.5岁),参加工作时间0～2年(平均0.4年),随机分为实验组和对照组,每组42人。实验组接受结合3D打印技术的CBL教学模式,对照组接受标准PBL教学模式;每组总教学时间均为3个学时,由同一位拥有教学资质的高年资讲师授课。

1.2 研究方法

1.2.1 实验组

课前准备①按照西安交通大学第二附属医院骨科住院医师规范化培训教学大纲要求,围绕骨盆骨折的基本表现、分型、诊断及治疗等相关内容,选择典型骨盆骨折病例并预设相关的问题。同时,将与骨盆骨折内容相关的作业布置下发,请学员查找工具书及文献,提前熟悉相关基础知识。②选取与病例相应的薄层CT平扫图片(64排螺旋CT,西门子,德国),利用Mimocs 10.01软件,制作成CAD文档,导入该院骨科3D打印骨科平台Solido SD300快速成型系统,打印1:1三维立体模型,同时准备相应的骨折复位工具及多种可选择的内固定物。

在教学日,以教学查房的形式进行:①自我学习。向学员介绍实际病例,学员通过询问病史、查体、常规影像学资料阅片后,小组讨论得出初步的诊断和处理意见;②讲解环节。教师使用3D打印的实物模型,利用其高度精准、个体化的特点,展示更多的细节,就疾病的重点、难点问题进行系统性、针对性地讲解;③讨论环节。教师充分发挥主导作用,就共性问题进行启发式提问,与学生进行相互讨论和意见交换,启发学员应用已有的知识进行综合观察分析,探讨骨折移位机理、临床表现及诊断思路方面的相互关系,形成最终的诊断意见,并提出治疗原则;④进阶环节。示教室内再次使用3D打印实物模型,研究移位规律,提出复位及固定方案,使用各种复位工具进行术前规划及手术预演,在教师指导下尝试各种方案并使用相应的内固定物实行固定,确定最优方案,全体学员进行术后效果评估;⑤总结评估。教师系统性的分析查房接触的病例,结合3D打印实物,做出临床诊断和鉴别诊断,对预设的问题进行概括总结,对学员提出的共性问题做出梳理解答,帮助学员掌握并巩固相应知识。

1.2.2 对照组

课前准备按规范化培训大纲要求,以骨盆骨折的基本表现、分型、诊断及治疗为学习内容,采用标准化PBL教学模式,将事先准备好的相关病例多媒体幻灯片(包括患者的详细病史、体格检查结果及X光片、CT或MRI等影像学资料)分发给所有学员,由学员自行查找工具书及文献,得出初步诊断,并提出治疗方案。

教学日,以小组讨论的方式进行:①学员根据各自的自我学习结果,发表各自的见解,讨论形成统一意见;②教师根据各小组做出的诊断、并发症、处理原则以及最后的手术方案,纠正阅片中出现的错误或遗漏,补充更多的信息,小组之间进一步相互讨论;③再次形成统一意见后,教师对学员们的答案进行反馈和评价,确定最后的诊断及治疗方案。

1.3 教学效果评价

1.3.1 客观效果评价设计满分为50分的闭卷标准化考核试卷,针对骨盆骨折的发病机理、诊断、并发症处理、手术入路、内固定物及方案选择等指标对两组学员进行考核,确定教学目标实现程度。

1.3.2 主观效果评价设计15 min的教学效果评分量表。该评分量表包含学习兴趣提升、学习效率提升、主动互动意愿提升、学习注意力提升以及团队合作能力提升等五方面主观评价指标,不记名方式填写。上述评价指标分为5档标准并予以赋分:无提升0分、轻度提升2分、一般提升3分、较大提升4分、极大提升5分。

客观考核及主观问卷依次进行,完毕后全部回收进行数据收集。

1.4 统计学方法

所有数据采用SPSS 22.0软件(SPSS公司,美国)进行统计学分析,客观与主观效果评价分数采用(±s)的形式表示,客观评价两组间比较采用t检验,主观评价采用方差分析,以P＜0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 客观效果评价

实验组学员考核成绩(40.93±3.234)高于对照组(38.36±3.856),两组间考核分数差异具有统计学意义(t＝3.311,P＝0.0014)。

2.2 主观效果评价

发放调查问卷84份,回收84份,回收率100%且均为有效问卷。结果显示:实验组学员在学习兴趣提升、学习效率提升、主动互动意愿提升、学习注意力提升以及团队合作能力提升等五方面教学效果的主观评价高于对照组(如表1所示)。

表1 两组学员对教学效果提升的主观评价 n(%)

通过对两组学员主观效果评价的指标赋分进行分析(如表2所示),结果显示,实验组应用CBL＋3D教学模式在学习兴趣提升、学习效率提升及学习注意力提升三方面优势明显,与对照组所用PBL教学模式比较差异具有统计学意义(P＜0.05)。该结果提示CBL＋3D教学模式能够有效提高学员学习的兴趣和关注,加深对临床专业知识的理解和掌握。由于CBL＋3D教学模式与PBL教学模式均属于启发讨论式教学模式,他们在提升主动互动与团队合作能力方面差异无统计学意义(P＞0.05)。

表2 实验组与对照组主观评价赋分统计结果 (±s)

表2 实验组与对照组主观评价赋分统计结果 (±s)

组 别 学习兴趣提升 学习效率提升 主动互动意愿提升 学习注意力提升 团队合作能力提升实 验 组 (3.38±0.82) (3.33±1.05) (3.67±0.53) (3.26±0.79) (3.88±0.99)对 照 组 (2.93±0.78) (2.69±0.64) (3.50±0.51) (2.81±0.67) (3.57±1.02)F 值 4.791 8.785 1.476 6.596 1.995 P 值 0.031 0.004 0.228 0.012 0.162

3 讨论

CBL(case-based learning,以案例为基础的学习方法)并不是一种新生事物,它起源于古希腊、古罗马时代的“启发式问答法”,是一种古老的教学方法。但长期以来并未被广泛使用,直到1870年,哈佛大学的Christopher Columbus Langdell教授将其上升为系统的理论并与实践相结合,成功地应用于法律教学领域后,现代的CBL教学法才渐渐形成并被广泛应用。它是在案例分析和讨论的基础上,进行知识和技能学习的一种教学模式,可同时训练学生的推理能力及解决问题的能力[3]。与PBL的问题导向学习模式不同[4-5],它更强调以病例为基础,以教师为主导,以学生为主体;参照规培教学大纲要求,围绕教学目的和课程设置需求,将临床教学的知识点融入到每一个实际的教学病例中,指导学生发现疾病内在病因、发病机制与治疗之间的相互联系,教师是“主持人”而非“主讲人”,以师生互动的方式完成对学生的引导,使其能在一定的框架内、既定的方向上发现和思考问题,从而达到对理论知识的掌握,以及解决实际问题的培养目的。一项为期3年的针对PBL和CBL教学方法的比较性研究表明[6],在参与研究的286名学生和31名教师中,89%(255/286)的学生和84%(26/31)的教师更加偏爱CBL教学方法,他们认为CBL减少了不相关的目标问题,可以让他们更加专注在一个方向上学习,缩短了繁重的课外作业时间,增加了更多的临床实践机会。

在以教学查房和示教手术为主要教学方式的规范化培训阶段,CBL既摆脱了以往教师单纯灌输知识,学员被动接受的传统模式的缺点,又避免了PBL方法对教学资源、教师水平、学生素质的高要求、高成本的依赖;既有启发式教学的优点,又与临床实际紧密联系。所以,近年来CBL法重新受到广泛的关注[7-9],并在很多学科的规范化培训教育中取得了良好的效果,该研究也发现规培学员对于这种方法更为认同。

然而,这一方法在骨科的规范化培训应用中却受到了一定的限制:许多疾病诸如骨盆骨折、脊柱畸形的骨性结构移位较大,畸形空间结构多变,成因复杂,而X光片、CT、MR等影像学资料所能提供的信息较为单一,规培学员虽已有一定的理论基础,但对于特定的骨折、脱位等疾病的理解大多仍基于正常的解剖结构,对复杂疾病的成因、发病机理及治疗原理难以理解,无法快速全面的掌握知识,并提出相应的问题,构建自己的知识体系。CBL教学实际上又变成了教师单方面的讲授或示教,学员难免回到了死记硬背的传统教学模式中。

3D打印技术又称为增材制造技术,是近年来逐渐应用于骨科临床的新技术,它能通过对病例影像学资料的采集,快速精确地复制出局部骨骼或关节的三维结构,直观地显示出复杂的骨折方式或局部畸形特征性结构,将复杂的病例从二维图像实现为三维实物,利于理解,可重复性强,便于进行疾病的分型、术前规划、手术预演,可直观快速地评估手术效果,并通过术中比对、手术导板引导及3D打印内植物的应用方式,大大提高了骨盆骨折、脊柱畸形,复杂关节置换翻修等疾病的治疗效果,得到了较为广泛的应用[10-12]。

将3D打印技术应用于CBL教学,使没有临床经验的规培生能快速掌握疾病的形成机制及相应治疗原理,是我们近年来开展教学改革研究的探索内容之一。该研究发现,通过应用3D打印技术而获得的骨折畸形模型,使复杂难懂的分型得以直观精确的显示,使学员更容易理解复杂的结构;在3D模型上进行手术的预演及相关操作,可以加深对疾病解决方案的认识程度,从而更快的形成自己的知识架构体系,极大地促进了临床思维能力和基本动手能力的培养,加强了CBL在骨科规范化培训教育中的优势。

结合了3D打印技术的CBL方法,既避免了目的性差且耗时漫长的探索学习过程,又避免了填鸭式的被动学习过程;不但注重学习能力的培养,更注重知识的快速获得,是一种“鱼”“渔”兼得的教学方法,对处于规培教育期的学员尤其适用,指导性更强,大大提升了教学效果,值得推广。