数字化整合教学法在口腔正畸头影测量教学中的应用

苏晓霞，廖立，彭怡然，李小兵

(1.四川大学华西口腔医学院正畸学系儿童口腔医学教研室儿童口腔科，四川 成都 610041； 2.四川大学国家口腔疾病临床研究中心，四川 成都 610041)

口腔正畸学是口腔医学临床教学中重要且学生关注度高的学科，其知识体系交错且内容复杂、难于理解、学习强度大，对学生的逻辑思维、总结领悟能力及实践动手能力要求较高。从以往的正畸实践教学调研反馈来看，作为正畸临床核心基础技能、需要重点掌握的头影测量版块是学生在有限课时内最难完全理解并总结记忆的部分，多数学生反映难以正确关联解剖结构与投射定点、描迹测量，知识点繁杂缺乏记忆逻辑，似懂非懂、学习效果不理想，导致后续案例分析等教学环节无法正确进行头影测量定点分析并结合测量结果和临床检查判断错颌机制、制定合理矫治方案。而基础知识掌握不佳导致实践学习效果差、无法将理论与实践联系造成学生主动学习积极性受挫，产生畏难情绪对口腔正畸学整体学习失去信心。因此，结合当前教学情况，如何整合手边的现代科技手段与资源，调动学生学习热情，形成逻辑精练、内容精简、体系精准的整合性教学环节是口腔正畸实践教学的主要目标。

正确绘制头影测量片和精准定位，首先需要全面了解颅、颌骨解剖结构，将投射影像和结构进行关联，做到心中有构架再对应描绘轮廓，然后讲解正畸测量点的定位准则和测量指标。以往的临床教学中因学生数量众多而教师数量有限，难以直观视野下进行讲解和示教，无法让所有的学生都能通过清晰观察并落实操作理解知识要点，在实时互动中解决疑惑，成了头影测量技术教学的主要问题。

数字化技术已广泛应用于口腔临床，因此本项目紧密结合临床实际在实践课上整合引入了三维骨骼图谱App、数字化投影示教和头影测量软件作为教学方法，学生可利用App对颅、颌骨结构进行拆解、组合以及不同角度的观察，实时互动提问；利用投影装置观摩定点和描迹示教细节，必要时同步录制视频以便课后复习，并与临床实际应用结合掌握软件应用，为改进正畸实践教学质量和以后的数字化教学提供经验和参考。

1 对象和材料

1．1 研究对象

选择四川大学华西口腔医院口腔临床医学专业64名学生为研究对象。所有学生均已接受过口腔正畸学理论课教学，对口腔正畸学有初步的了解。

1.2 材料

三维骨骼(Skeleton)App，数码摄像机(Sony®HDR-CX680，日本)，Dolphin Imaging Version 11.8数字化头影测量软件(Dolphin Imaging & Management Solutions，美国)，观片灯箱。

2 研究方法

2.1 软件准备

理论大课讲解后学生从手机应用商店下载并安装三维骨骼(Skeleton)软件，熟悉软件界面及操作，利用软件自带注释功能进一步熟悉和回忆颅、颌骨解剖结构。

2.2 课前准备

利用前期摄制的教学短视频，讲述头影测量基本程序、头影测量描迹方法以及数字化头影测量软件操作界面、定点与华西分析法相关指标测量方法；实践课程开始前助教安装支架并调整摄像机拍摄角度及参数。

3 教学实施

3.1 课程安排

实践课共分为4个学时，第1学时由授课教师讲授关于头影测量发展历史、投照原理等理论部分内容，结合三维骨骼(Skeleton)App拆分讲解测量相关颅、颌骨解剖结构与对应投射影像(图1)。第2、3学时通过数码摄像机投影，结构的教、学同步带领学生在观片灯箱上对同一患者的头颅定位侧位x线胶片进行传统硫酸纸手工描迹和定点，学生在课堂上观摩学习具体的绘图过程，并实时进行描记分析比对(图1B)。第4学时进行Dolphin数字化软件头影测量示教，进一步巩固加深知识点，每位学生在电脑上完成同一患者头颅定位侧位片定点和测量(图2C)，进一步了解相关测量项目、结果分析和临床意义，分析讨论过程中进行现场答疑。

图1 A.传统单一幻灯片图片模式讲授解剖结构与投射影像对应关系B.三维骨骼App界面可进行解剖结构拆分及多角度旋转以强化理解

图2 A.传统围观式描迹示范难以清晰观察B.数码摄像机投影可多人同步观察、在清晰视野下教学硫酸纸手工描迹 C.利用Dolphin数字化软件行头影测量定点及测量分析

课程结束后每位学生均提交一份手绘版头影描迹图和一份数字化头影测量实验报告，要求实验报告内至少附有一套测量分析值并进行简要的结果分析，重点分析方法包含Steiner &Downs、华西分析法、Tweed分析法等。

3.2 教学效果评估

3.2.1 学生掌握情况

课程结束后以讨论问答方式检查学生学习效果，主要从以下几方面评价学生掌握程度和教学效果：①对头测描迹相关解剖结构以及重要测量点、线、角和分析项目临床意义的正确理解；②描记、定点的误差度；③重要线距、角距测量值的偏差程度；

3.2.2 教学效果评价

在课程学习完毕后，选取学生代表分别描述传统教学方法和数字化教学方法的优缺点以及可改进的建议等；并对两种教学方法进行问卷调查，问卷包含十个评价项目(表1)。每个评价项目设置五个评价等级：完全不赞同、不太赞同、中立、赞同以及完全赞同。

4 结果

4．1 头影测量掌握情况

根据课程结束后的课堂讨论，以及收回的64份实验报告，授课教师反映学生掌握程度良好，每位学生均能高质量完成实验报告。因此通过此次教学，学生已掌握正畸头影测量的常用标志点的定位及描记方法，熟悉并掌握了常用的Steiner &Downs、华西分析法和Tweed分析法。

4.2 数字化教学效果评价

课程结束后累计发放64份调查问卷，回收有效问卷64份，回收率100%。其中第3、4、9项评价学习收获，第1、5、7、8项评价教学方法，第2、6、10项评价教学满意度(见表1，表2)。

对学习收获的评价：所有学生均认为数字化整合法有助于理解知识逻辑，更清楚地看见临床示教过程，

表1 问卷调查评价内容

表2 学生对数字化投影教学的调查问卷结果汇总

并且可以很好地掌握均分法；92.2%的学生认为数字化整合法使其更加清楚地理解和记忆头影测量的原理、描记和定点过程。对教学方法评价：98.4%的学生认为数字化整合法很适合于头影测量教学，有利于提高课堂效果。90.6%的学生认为数字化整合法能提高课堂趣味性，有利于调动学习积极性。93.8%的学生认为数字化整合法有利于课堂上的师生交流。教学满意度评价：96.9%的同学认为数字化整合法可以帮助他们更好地学习头影测量技术；所有的同学都表示相对于传统围观式临床教学，他们更喜欢数字化整合法的临床教学，并且认为在以后的正畸临床教学过程中应该大量推广数字化整合法。

5 讨论

头影测量在口腔正畸学领域已有80多年的全球应用史，在正畸错颌机制分析、矫治设计和牙颌面观察中起到了重要的作用；同时头影测量作为重要的研究手段，受到广大正畸医师的高度认可，因此头影测量是口腔正畸教学中的重要环节[1]。长期以来，头影测量的教学以单一授课为主，偏重于头影测量技术的理论教授，较为枯燥且难以理解；而实验课程的讲解操作受到观影灯显像范围和观察视野的局限，也难以让学生快速、直观、准确地理解讲授内容[2]。

5.1 在口腔正畸头影测量实操教学中应用数字化整合法非常必要

头影测量作为正畸知识构架的基石之一，是实践性很强的技术，故而占据本科生、规培生、专培生及进修生等多方面临床教学工作中的重要板块。头影测量的主要教学任务是在有限学时内让学生在基本正畸学知识储备有限的情况下，掌握正确的解剖结构及其投影影像、描绘构建轮廓和参考点定位以及进一步的测量分析，从而融会贯通与临床检查结合应用于病例分析和方案制定，帮助理解口腔正畸学的其他知识点。正畸专业实验课通常由三部分构成：理论知识回顾、教师示教和学生实践，后两部分时间占比更多也更重要。目前国内外大部分院校在头影测量学的教学工作中仍沿袭以往较呆板的填鸭式教学，单纯口授头影测量的理论知识，罗列各测量点、参考平面、测量角度以及各软硬组织分析方法。由于同时涉及复杂的口腔颌面部解剖结构、生长发育和专业分析，往往学生会反映“听的云里雾里、定点操作全靠猜”，项目过于繁多难以梳理逻辑，造成学生的理解和记忆困难。数字化技术已深入渗透生活的各方面并在正畸临床广泛应用，如何整合利用现成的数字化软件和硬件资源，提高学生的学习热情和教学效率是正畸实践教学值得探索的方向之一。

5.2 实操教学中应用数字化整合法有助于提升教学效果

理解原理与结构、进行精准描迹和定点是学好正畸头影测量的第一步，忽视或者难以实现头影描迹的全方位示教，这在根本上不符合这门学科的宗旨和教学目的，导致教学效果不佳。数字化技术在口腔医学中广泛应用，从资料的收集，数据的分析，到后续治疗方案的辅助设计，以及排牙实验、隐形矫治方案设计等各个方面[3]，以其精准、快速、便捷等优点在口腔正畸临床中已有较为广泛的应用[4]。另外有研究表明，将数字化带入口腔教学，不仅可以达到教学效果，并且有利于提高学生的接受度[5-6]。因此，在《口腔正畸学》的教学中，部分院校已经将数字化技术作为其教学内容的一部分，并且数字化本身所具备的动态化、可视化及操作友好感，极大地吸引了学生的兴趣，因而在学生中的接受度较高[7-11]。但是，传统手工头影测量对于学生深刻理解知识点和锻炼动手操作能力是数字化技术无法取代的，而学生在正畸学习初期亲自测量分析，会对病例有更加直观的感受，这也是实验课程的教学初衷[8]。

故而本研究结合了数字化与传统手工头影测量教学的优势，利用数字化整合法进行头影测量教学，极大地提高了实践教学效率，解决了传统教学中同学们常见的解剖结构不明确、手工描记图无法完成或完成质量不佳、定点偏差大、教学进度慢、围观式示范辅导教学效率低下等问题[12]。而本次数字化整合教学法改革，学生均能良好掌握头影测量中常用标志点的定位及描记方法，教学任务得以圆满完成；而学生的评价则反映出数字化整合法在头影测量教学中的优势，可视化更强，通过与示教描记对比，发现自身问题所在，在老师的指导下测量误差大幅度减少，绝大部分同学都能快速掌握头影测量的内容；此外，这种新颖的教学模式，课堂的趣味性以及便利的师生交流，充分调动了学习的积极性，学生对这种数字化整合教学模式接受程度很高。

5.3 数字化整合法实践教学的改进

数字化整合法实操教学模式在后续阶段需要进一步在学习资源和平台拓展等方面进行加强，本次研究结束我们将数码摄像机同步录制的手工硫酸纸头影测量描迹和定点教学视频通过微信平台或百度网盘等途径分享给学生，结合已有的Dolphin数字化软件教学视频，用于课后的复习理解和强化练习。此外，还可以尝试将3dMD®立体摄影技术等数字化手段进行整合，优势互补以取得更好的教学效果[13]，为正畸教学模式创新提供了更多的可能性。

当然在数字化整合法应用初期，课程时间安排合理性、节奏把控等方面有待改进，在今后的教学中需要通过不断实践持续改进，提升头影测量教学质量和学生满意度，为更广泛的数字化整合实践教学提供经验。