张国平 陈梦婕 高颖娜 滕伟强 邹静 周义德
耳部解剖学对耳鼻咽喉头颈外科住院医生来说既是重点也是难点,尤其是颞骨[1],它是人体各组织器官中结构最为复杂的部分之一,其内部结构和毗邻关系错综复杂。充分理解和掌握耳部解剖知识对准确诊断耳聋和耳源性眩晕以及开展耳显微外科和侧颅底外科来说是非常重要的[2]。因此,耳鼻咽喉头颈外科住院医师尤其是耳科方向的医师不仅要掌握耳的基本构成和功能,还要掌握颞骨内部的精细结构及其相关神经、血管关系。传统教学模式主要是通过文字描述和图片展示进行教学,对低年资住院医师来说十分抽象,难以理解,知识点往往靠死记硬背[3]。尸头资源稀缺以及解剖条件和解剖技术的限制极大地阻碍了尸头解剖在住院医师耳部解剖教学中的应用[4-5]。现代数字科技虽然在住院医师规范化培训及解剖教学中均展现出独特的优势[6-7],然而高科技平台的技术难度及高额经费使其难以广泛应用[8],因此,亟需开发一种针对低年资耳鼻咽喉头颈外科住院医师的耳部解剖教学方法,既要保证住院医师易于接受和掌握知识,又要调动住院医师的学习积极性和参与性,还要控制经费。笔者将手工制作融入耳部解剖教学,实现平面与立体相结合、表面与内部相结合、思维与动手相结合,充分激发住院医师的学习兴趣,通过理论考试和问卷调查,与传统教学进行比较,评估手工制作教学方法的教学效果。
在2019 年1 月—2022 年12 月,将海军军医大学第一附属医院耳鼻咽喉头颈外科的低年资住院医师(包括耳鼻咽喉头颈外科住培医师)分为传统教学组和手工制作教学组。排除标准:参加临床住院医师工作3 年以上者和参加过尸头颞骨解剖学习班者。传统教学组共11名,年龄24~31 岁,平均(26.55±2.46)岁,男4 名,女7 名,其中本科学历5 名,硕士学历4 名,博士学历2 名。手工制作教学组共11 名,其中男4 名,女7 名,年龄23~30 岁,平均(26.18±2.23)岁,其中本科学历5 名,硕士学历5 名,博士学历1 名。授课内容参照国家卫健委“十三五”规划教材《耳鼻咽喉头颈外科学》中的“耳的应用解剖”[9],主要教学内容包括:颞骨及侧颅底解剖、中耳解剖、内耳解剖、面神经解剖以及相关解剖生理。两组学生的授课教师为同一人。
传统教学组:学生接受传统多媒体幻灯教学,幻灯展示详细的文字描述和解剖图片。
手工制作教学组:住院医师在接受多媒体幻灯教学时与教师同步进行手工制作,幻灯中展示的知识点与传统教学组一致。具体教学方法如下:(1)颞骨及侧颅底手工制作解剖教学:准备手工材料包括自制颅底上面观手工简图、自制颞骨手工折纸图、手工毛线、彩笔等。授课教师先通过幻灯展示相关解剖图片,授课教师带领住院医师同步制作三维立体的颞骨岩部三棱锥模型,利用颅底上面观手工简图及制作的颞骨手工模型,讲解颞骨在头颅中的具体位置、与周围颅骨的解剖关系,让住院医师了解侧颅底重要骨性标志的位置,如眶上裂、圆孔、卵圆孔、三叉神经压迹、面神经管等。通过彩笔、毛线等逐步添加并显示出三叉神经、动眼神经、滑车神经、展神经、位听神经、面神经、舌咽神经、迷走神经、副神经、颈内动脉、乙状窦、颈静脉窝等,讲解这些重要神经、血管在侧颅底解剖区域内的穿行路径。颞骨手工折纸重点标识岩部三面一尖一底三缘中所包含的主要结构,如岩部前面的弓状隆起、三叉神经压迹等,岩部和乳突部后面的岩上窦、岩下窦、乙状窦、内耳门、前庭导水管外口等,岩部和乳突部下面的颈静脉窝、颈内动脉管外口、蜗水管外口、茎乳孔、乳突切迹等,颞骨岩尖部的颈内动脉管内口、咽鼓管和鼓膜张肌半管等。讲解面神经和位听神经在脑桥小脚区和内听道内的解剖位置关系及二者与小脑前下动脉等重要血管的解剖位置关系。将面神经、位听神经、三叉神经等重要神经的相关生理功能也融入教学之中。(2)鼓室手工制作解剖教学:准备手工材料包括自制鼓室手工折纸图、橡皮泥、毛线、彩笔等。利用鼓室手工折纸图及橡皮泥,授课教师带领住院医师同步制作鼓室手工模型,鼓室内添加橡皮泥制作的听小骨、毛线制作的面神经和鼓索神经等结构,讲解鼓室六璧,以彩笔标识前庭窗、圆窗、鼓膜张肌腱、咽鼓管、鼓窦入口、锥隆起、镫骨肌等结构,通过呈现鼓室内的立体结构,讲解声信号在鼓室内的传导通路,讲解鼓膜、听骨链、鼓室肌肉及咽鼓管等结构在传声过程中的作用机制。手工模型中呈现面神经及其分支的解剖走形,在授课中详细解析各分支的生理功能及受损后的可能症状。(3)内耳手工制作解剖教学:主要通过橡皮泥手工制作内耳模型,包括耳蜗、前庭及半规管。半规管空间位置的理解是内耳解剖的重点和难点,通过住院医师自己动手制作内耳模型,能够使其更加清晰并且更加容易地理解3 个半规管的空间位置,使以往全靠死记硬背的前庭半规管平衡生理机制变得容易理解和掌握。通过内外两种颜色橡皮泥制作的内耳模型,使住院医师掌握骨迷路与膜迷路的解剖内外关系。随后讲解耳蜗的解剖生理、声音在内耳传导并转化为电信号的机制以及听神经到各级听觉中枢的传导通路。(4)解剖生理教学:听觉及平衡觉生理知识并不是在解剖结构讲完之后单独讲授,而是融入上述各个解剖部位的手工制作当中去,授课教师带领住院医师制作手工模型的同时讲解重要结构的生理功能及主要机制,由此加深住院医师对解剖生理的理解。
授课结束后,一方面通过颞骨解剖理论考核进行教学效果评估,满分100 分,所有住院医师均参加了理论考核。另一方面通过自制调查问卷进行主观评估,22 名住院医师也均完成了问卷,问卷包括5 个评估指标:对讲授知识的理解难易程度、知识掌握程度、激发学习兴趣程度、思维能力培养及总体教学满意度,每项评估指标后给予4 个选项:“非常好”“好”“一般”“差”,问卷回收率100%。
采用SPSS 27.0 统计学软件进行统计分析,理论考核成绩以(±s)表示,采用配对t检验;主观评估结果以n(%)表示,采用符号秩和检验(Mann-WhitneyU检验),P<0.05 为差异有统计学意义。
手工教学组的理论考试成绩为(86.82±6.75)分,高于传统教学组(80.09±7.52)分,差异有统计学意义(t=2.209,P=0.039)。教学效果主观评估结果显示手工教学组对讲授知识的理解难易程度、知识掌握程度、激发学习兴趣程度、思维能力培养及总体教学满意度均优于传统教学组,差异有统计学意义(P<0.05),见表1。
表1 传统教学组与手工制作教学组对教学效果的主观评估结果[名(%)]
住院医师阶段是医学生由医学理论到医学实践的一个重要转折时期,决定其将来能否成为一位合格的医师。因此,针对住院医师的教学越来越受到重视,教学方法也在不断探索和实践中逐渐完善。在耳鼻咽喉头颈外科学住院医师的教学中,耳解剖学是重要章节,其中颞骨解剖最为复杂,也是需要重点掌握的内容[10]。耳聋和耳源性眩晕疾病的病变部位主要在颞骨,然而耳鼻咽喉头颈外科住院医师对这2 类疾病的诊断和鉴别诊断却往往较为困难,最重要的原因之一就是住院医师对颞骨及其内部耳器官的解剖知识理解不够深入、掌握不够扎实,从而导致诊断和鉴别诊断不清、治疗方案不合理。对耳解剖不理解的医师将无法进入耳显微外科手术领域开展各类耳聋、耳源性眩晕手术。同时,颞骨也是侧颅底领域的核心,掌握颞骨及侧颅底的解剖是开展听神经瘤、岩尖胆脂瘤、颈静脉球体瘤等侧颅底肿瘤手术的重要基础。因此,掌握耳部解剖对耳鼻喉科住院医师来说非常重要,而上述问题的出现说明当前传统的耳解剖教学方法需要改进。
当前,大多数医学院校仍以传统授课模式进行解剖教学,传统教学法以教师为主体,通过多媒体进行知识灌输,教学图片多为二维图片,讲解立体解剖结构关系时非常抽象,导致学生理解困难、易于困顿、学习效果差,难以满足耳鼻喉科人才培养的需要[11]。因此,解决空间结构抽象这一问题是提高解剖教学质量的关键之一。随着3D 打印技术的发展,很多人体器官模型都可以通过3D 打印完成,对于躯干骨骼以及肝脏等内部结构相对简单的器官来说,3D 打印能够完美呈现其三维立体轮廓,解决了空间结构抽象的问题,一定程度上提高了教学质量[12-14];但对于具有复杂内部结构和毗邻关系的颞骨来说,很难利用3D 打印模型将其包含的内听道、鼓室、面神经等复杂的结构关系呈现给学生,这就有可能导致学生学习仍只流于表面,理解不够深入。为了兼顾三维立体和内部结构两个方面,本课题开发了手工制作耳解剖模型,从颞骨所在的颅底图纸,到颞骨岩部三棱锥结构折纸,再到颞骨内部的鼓室、内耳等结构的手工制作模型,将教师讲解与手工制作有机地结合起来,同步带领住院医师把教科书中的解剖结构一一呈现于手工制作当中,不仅实现了颞骨三维立体的展示,也方便剖析内部结构。从理论考试成绩可见手工制作教学组的成绩高于传统教学组,差异有统计学意义(P<0.05),并且问卷结果显示住院医师对于知识的理解更加容易,有住院医师反映对耳部解剖的迷惑在手工制作课后豁然开朗。
传统教学中,耳部解剖生理的讲授是在各器官解剖学讲完后单独进行的,往往是在住院医师对前边讲授的解剖知识处于似懂非懂甚至已经开始遗忘的状况下,授课教师开始讲授解剖生理,这就导致住院医师对于解剖生理功能的理解往往脱离器官,知识是零散的、不完整的,并且很难掌握要点。在手工制作教学方法实施过程中,倡导以解剖器官为中心的理念[15],将解剖生理融入各个器官的手工制作当中,这种教学方式的优点显而易见,即解剖与生理不是割裂的而是统一的。比如面神经的解剖及生理,面神经从桥小脑角进入内听道、再到颞骨内部、最后出颞骨,手工制作模型能够依次呈现面神经的各个阶段以及它的各个分支(如岩浅大神经、鼓索神经等)的走行,授课教师通过手工制作同步讲授各分支的路径及其到达的器官和生理功能,使器官和功能融为一体。可见,手工制作在耳解剖的生理教学中具有明显的优势。
提高教学质量的另一个重要因素是调动学生的学习兴趣和积极性[16-17]。手工制作将住院医师从枯燥抽象的解剖课本中解脱出来,授课教师带领住院医师进行同步制作,增加了师生互动,充分调动了住院医师的参与性和积极性,鼓励住院医师动手,强化知识记忆。从教学质量评估结果中可见,手工制作教学不仅提高了住院医师的颞骨解剖理论成绩,还激发了住院医师的学习兴趣,课后住院医师普遍反映该教学方法使抽象的颞骨解剖学习变得更加有趣。
住院医师尤其是外科系统的住院医师,对于解剖的学习不应该仅停留在对书本知识的死记硬背,而是要学会将文字内容转化为头脑中的空间立体结构,这样才算是真正地理解解剖,才能在将来的手术实践中不迷路、不茫然。然而,直接将文字转化为头脑中完整的立体解剖构象,难度是很大的。手工制作耳部解剖可以锻炼住院医师的思维想象力和动手能力,使住院医师在不断思考与改进手工模型的过程中,逐步加深理解,从而在头脑中不断添砖加瓦,最终构建完整的解剖空间构象。可见,手工制作教学不仅是教授解剖知识,更能够培养住院医师的思维能力和空间想象力。
在科技腾飞的当代,虚拟现实等数字高新技术在人体解剖学教学中显示出独特的优势[18],手工制作似乎略显平庸。然而,由于数字化虚拟现实或三维解剖软件的开发都需要大量的科技力量和经费,并且当前还没有成熟的耳部虚拟解剖成品软件[19-20]。另外,这类高科技数字教学模式对学生的自主学习能力和信息抓取能力具有较高的要求[21],虚拟现实等技术虽然能够将现成的数字三维影像直接、快速地呈现给学生,但却使学生缺少了思维锻炼的过程,不利于深度学习,并且华丽的数字三维影像易于使学生产生娱乐倾向而偏离学习知识本身,影响教学质量。因此,目前虚拟现实等数字高新技术尚不能应用于日常的耳部解剖教学。而手工制作颞骨解剖教学所需经费很少,也不需要依托高级设备。相较于看电子书,看纸质材料并做笔记的学生更容易掌握并记忆知识,研究者认为这与多维信息输入大脑有助于储存多条回忆线索有关[22]。手工制作教学能够通过动手动笔、师生互动以及锻炼空间构想等多方面激活大脑记忆,并且能够提高学习兴趣、改善枯燥教学氛围,弥补了虚拟现实等高科技电子产品教学所缺乏的培养思维能力和动手能力的作用,增加了学习深度。
当前,尸头资源紧缺,对于住院医师来讲,在没有充分理解耳部解剖知识的情况下直接进行解剖是对尸头资源的极大浪费,无法充分发挥尸头应有的价值,并且既往尸头解剖培训调查结果显示住院医师的培训效果较差[23]。为了解决这一问题,在未来开展尸头解剖教学之前,可以先行手工制作教学,利用手工制作模型使学生充分理解耳部解剖立体构象,然后再开展尸头解剖教学与实践,尸头将会被充分利用,解剖教学效果将大大提升。从这个角度来说,手工制作教学可以起到桥梁作用,将书本与实操连接,节约尸头资源,是提高尸头解剖教学质量的基础保障。
手工制作教学除了上述这些优势以外,对授课教师提出了更高的要求。首先,授课教师本身对耳部解剖及生理知识要具备融会贯通的能力,这种新的教学模式要求授课教师具有较强的时间进度把控力和师生互动能力,保证良好的教学效果。
综上所述,手工制作耳部解剖教学是一种新的教学模式,无需高额经费和高科技平台,能够显著提高耳鼻咽喉头颈外科初级住院医师的解剖理论成绩,能够充分激发其学习兴趣,培养思维能力,提高了教学质量。与此同时,手工制作解剖教学可为下一步尸头解剖奠定基础,减少因盲目进行实操解剖而造成的尸头资源浪费。手工制作教学在耳部解剖教学中体现出多种优势,也为其他学科的教学提供了新的思路。