基于数字化技术的混合式教学模式在口腔颌面肿瘤外科学教学中的应用*

庞宝兴，王双义，李 晓，贾暮云，尚 伟，卜令学

(青岛大学附属医院口腔颌面外科/青岛大学口腔医学院，山东 青岛 266003)

基于疫情期间线上教学的快速推进，将线上教学和线下教学有机融合的混合式教学理念得到了极大的重视和前所未有的发展，成为诸多课程的首选教学形式[1]。混合式教学是一种将传统线下教学模式与网络线上教学模式有机结合的教学模式。混合式教学理念有效整合并利用线上教学和线下教学的优点，同时具备线上教学的便利性和线下教学的互动性，带给学生更多的便利性和主动性，有利于学生理解复杂的知识点，更有利于培养学生主动探索、独立思考能力，从而提高教学质量[2]。近年来随着数字医学技术的进步，3D打印及手术导航等数字化技术日益成熟，并贯穿于口腔颌面肿瘤外科诊断及治疗全过程，是口腔颌面外科领域极具潜力的革命性应用。本文将融合数字化技术的混合教学模式导入口腔颌面肿瘤外科学教学中，探索了3D打印和手术导航等口腔数字化技术在口腔颌面肿瘤外科学线上、线下教学中的应用情况。

1 混合式教学模式应用于口腔颌面肿瘤外科学的必要性

口腔颌面解剖结构相对复杂，神经血管走行格外密集，颌骨具有个性化特征结构。口腔颌面肿瘤常与周围的神经、血管、颌骨及肌肉交错在一起，使得口腔颌面肿瘤外科学具有解剖结构复杂、手术种类繁多、教学过程中存在学生理解欠佳及手术操作难度高等特点，使得传统教学模式面临着巨大的挑战。在以往的教学过程中，教师采用PPT等传统教学工具向学生讲解口腔颌面肿瘤外科学的知识点及二维示教图片，学生被动接受相对晦涩难懂的理论知识和临床操作要点，需要经过相对漫长的理解过程才能逐渐在上级医师的指导下进行部分辅助手术操作。此外，因口腔颌面肿瘤外科手术对美观要求较高，手术切口常位于口腔内部等隐蔽部位，存在术区暴露有限、手术操作视野狭小等问题，不利于学生观摩学习，一定程度上限制了学生对口腔颌面肿瘤外科复杂手术的快速掌握。总之，传统教学模式延长了学生理解并掌握口腔颌面肿瘤手术操作的时间，较难激发学生的学习兴趣。

口腔颌面肿瘤外科学传统的教学模式还存在师资力量不足及学生管理难度大等问题。临床教师不仅有繁重的临床工作，还要承担大量的教学任务。混合式教学模式为临床教师提供了一个契机，为临床工作及教学活动的顺利进行提供了保障。在网络学习环境中，教师可将优秀的线上学习资源和学习工具整合到传统的线下教学中，帮助学生有效利用线上学习资源，提升学生自主学习能力的同时提高学习效率[3]。混合式教学不仅可提升教学效果，同时可灵活应对突如其来的疫情，利用线上教学的优势保障教学工作的顺利开展。

2 口腔颌面肿瘤外科学的数字化医学技术进展

混合教学理念的推广离不开数字化医学技术在临床中的广泛应用。随着3D打印技术和手术导航等数字化技术的发展，数字化医学技术已贯穿于口腔颌面肿瘤外科诊断和治疗的全过程，使得口腔医学向精准、微创、高效前进了一大步[4]。数字化口腔医学通过CT、口扫等数字化信息系统采集患者相关解剖信息，虚拟重建口腔结构，有助于口腔疾病的诊断、治疗方案的规划、手术的操作实施及术后疗效的评价。目前，数字化技术已经全面渗透到口腔疾病诊疗的各个环节，并深刻改变了口腔颌面肿瘤外科学的临床、科研与教学模式。其中，3D打印和手术导航技术是一种临床上常见的数字化医学技术，也是在临床教学中广泛使用的数字化医学技术[5]。

3D打印技术是较早在口腔颌面肿瘤外科中使用的数字化技术之一，其可以准确快速地重建口腔颌面部肿瘤模型，使临床医生、患者及学生直观地了解复杂的口腔颌面肿瘤的具体病变情况[6]。近年来，3D打印技术广泛应用于口腔颌面肿瘤外科手术及颌面软硬组织重建等诸多领域，为手术方案制定、术中植入物预制及医患沟通等提供了新的手段，同时也在医学教育方面展示了其在临床带教及线上课堂中独特的创新潜力和广泛的应用前景，为口腔颌面肿瘤外科学混合式教学模式的推行提供了技术保障[7]。

手术导航技术目前在口腔颌面肿瘤外科学领域中的应用越来越广泛，同样对口腔颌面外科学的临床教学产生积极的推动作用。手术导航系统可实时定位并清晰显示颌面部复杂的解剖区域，为口腔颌面部的复杂手术提供了准确的引导，有助于缩短手术时间，减少颌面部重要神经血管的损伤[8-9]。由于口腔颌面部解剖结构较为复杂，颌面手术对大多数学生而言仍是面临的主要难题，因此，本课题组将临床中使用的AccuNavi-A光学手术导航系统应用于教学实践。该系统不仅可有效辅助术者制订手术方案，确定手术的切除范围，提升口腔颌面部手术的精准性和安全性，同时还有利于学生快速掌握口腔颌面部手术的解剖结构和手术操作步骤，提升学生的学习兴趣[10-11]。

3 数字化技术在口腔颌面肿瘤外科学线下临床教学中的应用

医学是理论与实践高度融合、不断创新的学科，口腔颌面外科因其解剖形态和空间构筑关系复杂、教学难度大、手术种类繁多等特点，使其线下临床教学面临巨大挑战。数字化口腔医学技术的出现为口腔颌面肿瘤外科学的线下教学模式带来了巨大变革。本课题组在临床教学实践中通过3D打印技术构建个体化的口腔肿瘤模型，在此基础上对原始影像数据进行适当分割和重构，如采用特殊颜色标记肿瘤范围，并将肿瘤毗邻的重要血管和神经标记出来，使教学更形象、直观。此外，在临床带教中，本课题组通过手术导航系统进一步指导学生进行手术模拟操作，结合具体病例在手术导航系统的帮助下进行术前手术设计、术中操作方法的培训及术后疗效的评价[12]。以腮腺肿瘤为例，如何让学生快速理解腮腺中面神经的分布规律并掌握腮腺肿瘤周围面神经及重要血管的毗邻关系是腮腺手术实习教学中的难点。本课题组在临床教学实践中采用3D打印技术制作患者的腮腺肿瘤模型，采用数字化软件标记肿瘤的具体范围及面神经的走行途径，便于学生清晰分辨腮腺肿瘤和面神经的三维毗邻关系，并在术前通过手术导航系统模拟术中寻找面神经并切除肿瘤的过程，帮助学生快速掌握复杂的解剖关系和手术操作策略。数字化技术的应用有利于加深学生对口腔颌面部肿瘤手术要点的充分理解，并缩短学生掌握复杂口腔颌面外科手术的时间，同时极大地激发学生学习口腔颌面肿瘤外科学的积极性。

4 数字化技术在口腔颌面肿瘤外科学线上教学中的应用

以3D打印和手术导航技术为代表的数字化技术有利于教师在线上教学中形象生动的展示教学病例，帮助学生快速理解掌握复杂的口腔颌面解剖结构。在临床教学应用中，本课题组将示教患者的CT数据进行三维重建，并以不同颜色标记口腔颌面软硬组织结构的三维图像，有助于深化学生对于解剖位置毗邻关系的空间理解，提升口腔颌面解剖学的线上学习效果[13]。以上颌骨为例，由于上颌骨特殊的不规则解剖形态，周围毗邻颅底、鼻腔及重要的神经和血管，传统的授课模式难以形象的展示上颌骨肿瘤的三维病变范围，而采用3D打印制作上颌骨三维模型，教师借助线上授课平台，可从不同维度向学生清晰地展示上颌骨肿瘤的病变范围和周围解剖毗邻关系，使学生更加直观地掌握上颌骨的解剖结构。

数字化技术的应用有利于教师在线上教学中与学生深入分析口腔肿瘤的临床特点及手术治疗原则，并在手术导航软件中模拟手术入路、手术操作具体过程及口腔颌面部软硬组织的重建方法，而这些恰恰是传统教学模式仅展示二维教学图片所欠缺的。此外，教师将授课内容录制成微视频，搭建在线教学资源，学生通过反复观看学习，可极大加深学生对口腔肿瘤相关解剖形态、面形恢复和咬合功能重建的理解，有效提升教学质量。线上授课不受时间地域的限制，可有效应对突发疫情等特殊情况对传统线下教学的冲击，但也存在网络不稳定、学生线上学习不易监督等问题[14]，这些都是推进线上教学的同时需要关注的问题。

综上所述，基于数字化技术的混合式教学模式为后疫情时代的医学教育带来了新的解决方案。在教学实践中，将3D打印及手术导航等数字化技术有机融入到线上和线下相结合的混合教学模式中，可激发学生的学习兴趣，弥补传统教学手段的单一性，提升学生的自主学习能力。因此，我们应着力导入更多的数字化医学技术进入到教学实践中，发展高效互动的混合式教学方式，打造与时俱进的混合式教学流程，将先进的数字化技术有机地融入混合式教学的各个环节，更好地服务于医学教育。