CBL结合3D打印在骨肿瘤临床教学中的运用

［摘 要］ 为了研究案例教学法（CBL）结合3D打印技术的教学模式在骨肿瘤临床教学中的应用效果，选取2019年1月至2020年12月在海军军医大学第一附属医院关节骨病外科实习的本科学员72名，其中，对照组38名学员采用传统的授课式教学，实验组34名学员采用案例教学法结合3D打印技术的教学方法。完成教学后，对学员进行理论知识和临床技能考核，并拟制问卷由学员对课程进行满意度评价。结果显示，实验组理论考核成绩和临床技能成绩均显著高于对照组（p＜0.05）；实验组问卷调查结果显著优于对照组（p＜0.05）。由此可知，案例教学法结合3D打印技术应用于骨肿瘤的临床教学，可以提高学员理论知识的掌握程度以及临床操作的能力，提升学员的学习兴趣和积极性，提高教学效果。

［关键词］ 案例教学法；3D打印；骨肿瘤；临床教学

［基金项目］ 2023年度海军军医大学教学项目“‘百部’实战化教学案例库”（MS2022031）

［作者简介］ 乔苏迟（1987—），男，江苏泰州人，临床医学博士，海军军医大学第三附属医院骨科副主任，主治医师，讲师，主要从事骨科临床研究；王志伟（1968—），男，江苏淮安人，临床医学博士，海军军医大学第三附属医院骨科主任，主任医师，教授，主要从事骨科临床研究；许新民（1966—），男，浙江东阳人，学士，海军第九〇五医院派驻门诊部副主任医师（通信作者），主要从事骨科研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2024）27-0149-04 ［收稿日期］ 2023-06-06

骨肿瘤学科的临床教学是骨外科教学的重要组成部分。原发性骨肿瘤在临床上发病率相对较低，且专科性强，往往病情较为复杂，须要掌握影像、病理、肿瘤放化疗等在内的多学科知识［1］，医学生普遍对此领域感到陌生。在传统的授课式教学中，学员普遍反映课程内容枯燥，并且难以理解和掌握，严重影响了教学效果［2］。因此，改革教学方式至关重要。

为此，笔者在对关节骨病外科的临床教学中引入了案例教学法，教学组预先准备理论和临床相结合的典型优质病例，让学员充分参与其中，进行课堂教学和临床工作的良好互动。此外，通过计算机辅助设计3D打印技术，让学员能够直观理解病例特点和手术操作过程［3］。本研究旨在通过案例教学法结合3D打印技术的教学模式，评估其在骨肿瘤临床教学中的应用效果。

一、资料与方法

（一）研究对象及一般资料

选取2019年1月至2020年12月在海军军医大学第一附属医院关节骨病外科实习的72名本科学员作为教学研究对象。

按照实习的学年年度分为两组，对照组选取2019年1月至2019年12月期间的实习学员，总人数38人，其中男生28人，女生10人，年龄为（22.26±1.47）岁；实验组选取2020年1月至2020年12月期间的实习学员，总人数34人，其中男生25人，女生9人，年龄为（21.79±1.15）岁。上述两组学员在性别、年龄等一般情况上无统计学差异（p＞0.05）。

（二）教学方法

两组学员按照海军军医大学本科生培养方案进行教学，教材参考《外科学》《实用骨科学》《坎贝尔骨科手术学》，诊疗根据NCCN临床指南，两组的分析和教案设计均源自同一组教学人员。

对照组学员按传统教学模式进行骨肿瘤相关理论知识统一授课和操作演示。理论课通过课堂讲授，主要包括骨肿瘤的定义、骨肿瘤的发病情况、临床表现、肿瘤分期、外科治疗及保守治疗等。临床技能操作是讲解科室典型骨肿瘤病例，包括采集病史、查体、影像学分析、手术方法等。

实验组学员在上述基础上，开展案例教学并融入3D打印模型相关知识学习实践。在案例教学正式开始前，组织学员学习计算机辅助设计3D打印技术相关的理论知识，以及通过计算机软件进行数字化建模的方法。教学过程主要有以下几步。（1）学员准备。由教学组挑选2例骨肿瘤手术病例，其中四肢骨肿瘤1例，骨盆肿瘤1例（如图1所示），于开课前一周左右向学员发放病例资料，由学员分析提出诊疗观点，并自行使用Mimics19.0（Materialise公司，比利时）建立骨肿瘤病变的数字化模型，提出初步的手术方案。（2）小组讨论准备。将34名学员分为6个小组，每组为5～6人，推选小组长，并进行集中讨论后形成统一观点。（3）小组集中讨论。各小组派出代表进行发言，提出各自对于病例的分析和处理意见。在各组发言后，由其他小组成员进行提问，发言者和其所在小组成员做出解释与回答。所有发言结束后，主持人针对焦点问题，组织各个小组对这些问题和处理方式再次进行重点讨论。（4）总结。课程教员结合学员的讨论结果对典型病例的特点进行总结，向学员展示教学组通过计算机辅助设计完成的3D数字建模和手术模拟方案，将通过3D打印机打印的骨肿瘤树脂模型（病变部位使用乳白色，肿瘤病变使用绿色）、截骨导板以及肿瘤假体传阅给每名学员，让学员直观感受和验证肿瘤周围的解剖学特征，由学员在模型上模拟手术操作过程，体验3D打印在骨肿瘤手术治疗中的应用。课后每名学员就学习过程以书面的形式做出个人总结。

二、效果评价

（一）测试考核

统一组织教学命题，包括理论知识和临床技能，每部分各占50分。理论知识考核包括客观题和主观题，临床技能考核分为病例分析和临床操作，两者各占25分。

（二）问卷调查

由学员对课程进行问卷评价，主要包括课程内容的难度、对课程的兴趣、课堂学习的氛围、操作能力的培养、临床思维的提高、团队协作的能力等多个方面。

（三）统计学方法

数据采用SPSS 26.0进行统计学分析，计量资料以x±s表示，对考试成绩的比较采用独立样本t检验，对问卷满意度的比较采用卡方检验，以p＜0.05为显著性水准。

三、结果

（一）教学效果

两组的考核成绩分别为（43.32±2.46）分和（39.39±1.69）分，病例分析成绩分别为（22.65±1.47）分和（19.13±1.34）分，临床操作成绩分别为（22.47±1.48）分和（19.37±1.38）分，两组的总成绩分别为（88.44±3.34）分和（77.89±2.81）分。实验组的成绩均显著优于对照组（p＜0.05），见表1。

（二）教学满意度评估

研究组学员在课程广度和深度、课程内容的难度、课程学习的兴趣、课堂学习的氛围、操作能力的培养、临床思维的提高、团队协作的能力等方面的满意度均较对照组高，差异具有统计学意义（p＜0.05），见表2。

四、讨论

骨肿瘤疾病的诊断和治疗一直是骨科临床中的难点，开展临床教学则更为困难。不同于其他部位的肿瘤，骨肿瘤的病理类型有数十种之多，其影像学表现也是千变万化，往往需要“临床—影像—病理”三结合，甚至有时需开展MDT多学科会诊。因此，对于刚刚涉足临床的学员而言，学习的门槛相对较高。此外，由于骨肿瘤的复杂性和多样性，造成了其治疗往往也需要遵循个体化原则，其切除与重建一直是该领域的热点和难点。在传统的临床教学中，大多数时候是依赖于多媒体授课进行讲解，多属于灌输式教学，教员起主导作用，学员处于被动，缺乏“教”与“学”的有效互动，学员即使听进去了理论知识，可能也无法很好地真正在临床实践中运用，缺乏有效反馈［4］。此外，复杂的解剖结构和手术方式，通常比较抽象，理解起来较为困难，通过讲授式教学很难形成简单直观的了解，而传统的教具模型也较为单一，学员对课堂的枯燥乏味感较强，影响教学效果［5］。

案例教学法起源于20世纪20年代，是一种以案例为基础的教学法，教员鼓励学员积极参与讨论［6］。该教学法重视双向交流，鼓励学员独立思考［7］。在本研究中，笔者在传统教学基础上引入案例教学，学员通过自行主动查阅相关资料加深了对知识的理解，进一步思考分析，提高了解决问题的能力。与此同时，教员在对学员的引导过程中也促使教员加深思考。

而在案例教学中，笔者还结合了3D打印的相关技术应用，将其融入具体病例中。通过引导学员自行利用软件数字化建模，体验3D打印的设计过程，之后利用打印模型模拟手术截骨、假体重建等操作，沉浸式体验整个手术治疗过程。3D打印技术的引入可以将骨肿瘤以实物模型直观展现在学员面前，使得复杂的空间解剖结构具体化，便于学员对课程内容加深理解［8］。

本研究结果显示，实验组相较于对照组，理论知识和临床技能成绩更好，对教学的整体满意度也更高，教学效果更优，进一步验证了案例教学法结合3D打印技术在骨肿瘤临床教学中应用的优势。

参考文献

［1］CHOI J H ， RO J Y. The 2020 WHO classification of tumors of bone：An updated review［J］.Adv anat pathol，2021，28（3）：119-138.

［2］史册.评价案例教学法（CBL）和传统教学法（LBL）在骨科临床教学中的应用效果［J］.现代职业教育，2019（35）：224-225.

［3］PUGLIESE L， MARCONI S， NEGRELLO E， etc. The clinical use of 3D printing in surgery［J］.Updates surg，2018，70（3）：381-388.

［4］毛海青，张意志.LBL结合CBL教学模式在骨外科教学中的探索［J］.基础医学教育，2013，15（1）：61-63.

［5］刘江正，孔德钦，于卫华，等.CBL教学在防化医学教学中的实践［J］.基础医学教育，2021，23（12）：846-850.

［6］REBBAPRAGADA N. Case-based learning： A student experience［J］.The clinical teacher，2020，17（5）：571-572.

［7］ DEMETRI L， DONNELLEY C A， Mackechnie M C， et al. Comparison of case-based learning and traditional lectures in an orthopedic residency anatomy course［J］.Journal of surgical education，2021（2）：78.

［8］王战，徐梦薇，孙凌凌，等.3D打印技术应用于骨科教学的研究进展［J］.中国继续医学教育，2021，13（36）：66-69.

Application of CBL Combined with 3D Printing in Clinical Teaching of Bone Tumors

QIAO Su-chi1， WANG Zhi-wei1，2， XU Xin-min3

（1. Department of Orthopaedics， The Third Affiliated Hospital of Naval Medical University， Shanghai 201805， China; 2. Department of Arthropathy Surgery， The First Affiliated Hospital of Naval Medical University， Shanghai 200433， China; 3. Assigned to the Outpatient Department， Navy 905th Hospital， Shanghai 200050， China）