整合教学法在先天性心脏病超声诊断教学中的应用

陈晓波 陈飞 黄涌泉 温欣

先天性心脏病（以下简称先心病）一直是超声诊断教学的薄弱环节之一，因为心脏解剖结构复杂，血流动力学及病理生理改变不易理解，很多初学者容易失去学习的兴趣，导致培养周期长及教学效果不佳。传统教学方法及大多数单一教学模式多以理论知识授课结合上机演示为主，无法真正带动学员的积极性，存在诸多不足[1]，需要进行合理、有效的改革。研究以阶梯式教学模式为主线，有机融合以案例为导向的教学法（casebased learning，CBL），同时采用心脏模型、三维仿真软件及实时三维图像等进行实物或虚拟辅助教学，对先心病超声知识进行系统性、层次性授课，以期提高教学质量，培养合格的心脏超声医师。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2019年7月—2020年12月在中山大学附属第五医院超声科培训的60名学员作为研究对象，按照1∶1比例随机分配到试验组和对照组。60名学员中，男20名，女40名，平均年龄（25.20±0.86）岁；两组学员在年龄、性别及学历组成等相关指标上差异无统计学意义（P＞0.05），见表1。所有学员既往无心脏超声诊断经验，带教老师由心脏超声专业高年资主治医师和副主任医师担任。

表1 两组学员一般资料比较

1.2 方法

1.2.1 对照组教学

采用单一阶梯式教学方法。由带教老师依据培训大纲分阶段进行教学，包括先心病相关理论知识授课、指定病种上机演示及学员上机练习等三个阶段，培训时间为8周。

1.2.2 试验组教学

采用整合教学法，分四个阶段进行：（1）心脏基础理论知识培训（时间1周）。应用心脏精细实体模型及三维解剖软件辅助讲解心脏每个结构的位置、特点及毗邻组织关系，有助于培养学员的空间想象力，从而真正掌握心脏解剖知识；同时对心脏血流动力学特点及心动周期变化规律进行重点教学。（2）超声心动图各切面培训（时间2周）。按照美国超声心动图学会指南及标准对心脏各个切面进行理论授课及上机演示，详细讲解每个切面的标准手法、对应的解剖结构、测量规范及血流动力学特点等，同时指导学员上机操作，加深认识。（3）先心病理论知识培训（时间2周）。采用CBL教学法，在带教老师指导下，学员围绕指定的先心病（如房间隔缺损、右室双出口等）分析患者的临床特点、超声表现及分型、手术方式的选择等，通过提出问题、回答问题、纠正错误及与带教老师互动，熟练掌握先心病的结构异常表现及血流动力学改变特点。（4）实践教学（时间3周）。在带教老师的指导下，学员通过上机练习，掌握每种先心病的操作手法及超声表现，结合三维超声技术对其做出分型，并与手术结果进行比较，不断完善诊断水平，加深理解。每一阶段培训结束后进行考核，成绩合格方可进入下一阶段。

1.3 观察指标

1.3.1 考核成绩

培训开始前后，两组学员均进行心脏超声专业理论及技能操作考核，随访半年后进行技能操作考核，满分均100分。专业理论考核内容包括先心病相关理论知识及声像图表现等。技能操作考核内容包括超声心动图切面扫查和解读，以及指定先心病（如房间隔缺损）的声像图表现、分型等。

1.3.2 问卷调查

培训结束时对两组学员进行不记名问卷调查，了解两种教学方法的效果。调查表内容包括学习兴趣、自学能力、学习主动性、临床思维能力、理论知识熟悉程度、上机操作积极性、教学模式的满意度等7个指标。每个指标设置满分为5分，代表满意度最高。

1.4 统计学方法

应用SPSS 23.0统计学软件进行统计学分析。计数资料用n（%）表示，采用χ2检验；计量资料用（±s）表示，采用t检验，P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组学员考核成绩比较

两组学员培训前专业理论及技能操作考核成绩的差异无统计学意义（P＞0.05）；培训结束后试验组专业理论及技能操作考核成绩均优于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05），见表2。

表2 两组学员培训前后考核成绩（分，±s）

表2 两组学员培训前后考核成绩（分，±s）

内容 培训前专业理论考核成绩 培训前技能操作考核成绩 培训后专业理论考核成绩 培训后技能操作考核成绩对照组（n=30） 68.20±4.76 65.40±3.44 80.10±4.63 76.70±4.06试验组（n=30） 67.70±4.14 65.60±3.31 87.20±3.74 88.30±3.27 t值 0.251 0.133 3.774 7.042 P值 0.805 0.896 0.001 0.000

随访半年后进行技能操作考核，试验组成绩较刚结束时差异无统计学意义（P＞0.05）；对照组成绩则下降明显（P＜0.05）；培训结束后及随访半年后试验组技能操作考核成绩均明显高于对照组（P＜0.05），见表3。

表3 两组学员随访半年后考核成绩（分，±s）

表3 两组学员随访半年后考核成绩（分，±s）

技能操作考核成绩组别 t值 P值培训结束后 随访半年后对照组（n=30） 76.70±4.06 64.30±4.42 6.533 0.000试验组（n=30） 88.30±3.27 85.60±3.10 1.896 0.074 t值 7.042 12.472 P值 0.000 0.000

2.2 两组学员问卷调查结果比较

共发放问卷调查表60份，均有效回收。结果显示，试验组在问卷调查表中学习主动性、临床思维能力、理论知识熟悉程度及教学模式的满意度等指标的得分高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05），见表4。

表4 两组学员问卷调查结果（分，±s）

表4 两组学员问卷调查结果（分，±s）

组别 学习兴趣 自学能力 学习主动性临床思维 理论知识 上机操作 教学模式能力 熟悉程度 积极性 的满意度对照组（n=30） 3.90±0.74 4.10±0.32 3.60±0.70 3.60±0.70 3.60±0.70 4.00±0.47 3.60±0.70试验组（n=30） 4.50±0.53 4.30±0.48 4.70±0.48 4.50±0.53 4.30±0.67 4.40±0.52 4.70±0.48 t值 2.092 1.095 4.093 3.250 2.278 1.809 4.093 P值 0.052 0.290 0.001 0.004 0.035 0.087 0.001

3 讨论

近年来，超声诊断技术发展迅速，并且逐步向学科专业化延伸，对超声医生的要求越来越高。超声心动图是目前诊断先心病的首选无创性影像学诊断技术，在先心病二级预防工作中起到中流砥柱的作用，因此超声医生熟练掌握该技术是关键[2]。既往先心病超声诊断教学多采用以授课为基础的传统教学模式，“填鸭式”灌输给学员，内容枯燥，效果差，已经基本被淘汰。在教学改革的推动下，单一教学模式的出现一定程度上改善了教学质量，受到了老师及学生的欢迎。胡文笳等通过翻转课堂、以问题为导向的学习（problem-based learning，PBL）、以能力为导向的教育（competency-based education，CBE）及以案例为基础的学习（case-based learning，CBL）等各种方法，丰富了教学手段，带动了学生的学习积极性，提高了教学质量[3-6]。虽然单一教学模式给予了学生一定的主导地位，有利于学生自主思考问题，但是仍然限制了学生的学习主动性和创新性，不利于横向知识的整合和综合临床思维的培养，在后期工作中依然容易出现漏诊或误诊[7-10]。本研究中问卷调查结果显示，单一阶梯式教学方法虽然提高了学员的学习兴趣，但是随着理论知识的深入，学员无法理解透彻，死记硬背的方式效率低下，逐渐缺乏学习主动性，导致临床思维能力不足，尤其理论知识遗忘率高。为了提高先心病超声诊断教学效果，需要寻求新的教学方法。

整合教学法将两种或多种教学模式有机结合起来，取长补短，充分发挥各自的优势，以期达到教学效果最大化，是目前教学改革研究的新热点和趋势，已经在多个领域得到了应用，并取得了良好的效果[11-15]。

阶梯式教学法是基于学生发展的需要及遵循学生发展的客观规律而提出的符合学生发展实际的科学教育方法，因材施教、由浅入深地安排教学内容，以达到理想的教学目的。既往应用于多个临床学科培训教学，有效改善了教学质量[16-18]。先心病理论授课内容复杂，包括多变的解剖结构异常及血流动力学改变，超声心动图切面与解剖结构的对应关系，以及其它临床知识的横向整合等，适宜采取循序渐进、分阶段培训的教学模式。

CBL是一种以典型病例为基础的教学方法，强调以病例为中心引导学生思考、分析、讨论，从而达到提高学生解决问题的能力[19]。在先心病超声诊断教学中，CBL赋予了学生更多的主导地位，有助于学生通过具体病例发散思维，理解疾病每个环节的要点及难点，从而达到先心病综合知识的有效整合。

传统教学方法一般采用平面图像进行讲解，对先心病的定性诊断需要一定的空间想象力，并且不同观察者间或同一观察者不同时间的诊断结果可能存在较大差异，导致学习曲线较长；其定量诊断基于几何形态假设，与实际情况可能存在较大误差[20]；二维图像教学无法直观了解病灶的具体特点，限制了学生的空间想象力，容易导致其学习兴趣下降，不利于后续学习。三维超声技术的应用将有助于弥补该缺陷[21-24]。

本研究以阶梯式教学模式为主线，有机融合CBL及三维超声教学法，探索出新的教学方法，实现了教学效果最大化。试验组采用整合教学法，遵循从基础到深入、从正常到异常、从超声延伸至临床、最后进行知识整合的原则，有效解决了培训过程中最薄弱环节（先心病的异常解剖关系及血流动力学改变特点）；其中三维超声技术的引入，真实反映了心血管的立体结构，确定病变部位与毗邻结构的空间关系，直观简单，可以进一步加深学员的理解，增强诊断的自信心。培训结束后，试验组专业理论及技能操作考核成绩均明显优于对照组，与学员对先心病的整体认识加深及声像图特点熟练掌握息息相关；尤其在技能操作考核中手法连贯性、结构辨识度及疾病分型准确性均明显优于对照组学员。问卷调查结果亦显示，试验组学员具有更高的学习主动性，能够将超声图像与解剖结构、临床知识有机融合，真正理解各种先心病的定义、病因、解剖特点、血流动力学改变、超声分型及临床表现等；而在知识整合过程中，能够不断训练并提高其临床思维能力，尤其是诊断及鉴别诊断水平，同时通过具体案例的学习及上机操作，有助于理论知识的进一步巩固。试验组学员始终保持更加积极的学习态度，对整合教学法更加满意。

本研究的创新点在于探索一种适合本单位实际情况的行之有效的新型教学方法，同时对学员进行中远期随访，以验证该方法的可行性及有效性。半年后随访结果显示，对照组学员技能考核成绩明显下降，表现在理论知识不扎实及声像图特点认识不足等；而试验组学员先心病综合知识掌握牢固，诊断能力更强。

综上所述，先心病超声诊断教学中，采用整合教学法，充分调动了学员的学习积极性，极大地提高了学员理论知识牢记程度和实际动手能力，有效地提升了教学质量。该教学方法适用于初级超声医生的培训及医学影像学本科生的实习带教，有助于缩短其学习曲线，提高其超声诊断水平，值得应用。