骨科教学是医学教育的重要组成部分，对于培养学生的骨科专业素养和实践能力具有重要意义。然而，传统骨科教学方法存在一些局限性，导致学生实践操作能力不足，学习效果不佳。近年来，3D打印技术、PBL(problem-based learning）与EBL(enterprise-based learning）教学法逐渐得到广泛应用。3D打印技术可以为学生带来更为直观、真实的学习体验，帮助其更好地理解骨骼结构和手术操作。PBL教学法以真实问题为导向，让学生从被动接受知识转变为自主学习、合作学习和实践研究，从而更好地掌握疾病的发生发展过程。EBL教学法是以建构主义学习理论为指导，以课程所涉及的行业创新为任务驱动，以行业实际创业项目为载体，通过构建综合情境去解决创业问题的一种学习方法，旨在培养学生的问题解决能力和实践操作能力，进而提高临床操作技能[1,2,3]。然而，当前3D打印技术、PBL与EBL教学法在骨科教学中的应用仍存在一些问题：教学方法的融合应用效果尚未得到充分验证和评估，部分教师对新技术和新方法的接受程度及应用能力有限，从而影响了教学效果和质量。本研究旨在探讨3D打印、PBL与EBL教学法在骨科教学中的应用价值和研究意义，具体来说本研究的意义包括以下几方面：（1）通过将3D打印、PBL与EBL教学法应用于骨科教学，验证其是否可以提高学生学习效果和实践操作能力；（2）将3D打印、PBL与EBL教学法相结合，突破传统教学方法的局限性，提高教学效果和质量；（3）通过本研究促进3D打印、PBL与EBL教学法在骨科教学中的应用和推广，推动骨科教学的创新和发展；（4）通过本研究为其他医学学科教学提供参考借鉴，促进医学教育的整体发展。

1、资料与方法

1.1 一般资料

以河北大学附属医院2019级骨科专业50名学生为研究对象，其中男生26名，女生24名；年龄20～25岁，平均（22.51±1.36）岁。将其随机分为对照组和研究组，各25人。所有学生均已完成基础医学课程学习，并具备基本的骨科知识。

1.2 方法

1.2.1 对照组

采用传统讲授式教学法，主要流程如下：（1）理论讲授。主要讲解骨科的基本概念、骨折的类型、骨折的治疗原则及方法等理论知识。这一阶段的目标是帮助学生建立骨科基本理论框架，为后续学习打下坚实基础。（2）模型演示。可以让学生更加直观地了解人体骨骼的构造、关节的活动方式以及骨折的具体情况，从而加深对理论知识的理解。（3）病例分析。选取典型骨科病例，引导学生分析患者的病情、诊断和治疗措施，更加深入地了解骨科疾病的处理流程。（4）分组讨论。教师将学生分成5组，每组5人。学生在组内讨论病例并提出诊疗方案，教师给予点评，并对错误之处予以纠正。（5）实践操作。利用模型或真实病例进行示范教学，并指导学生实践，从而提高动手能力，掌握操作技巧。（6）反馈与评估。通过反馈与评估帮助学生了解自己的学习情况，发现不足之处并加以改进。教师根据学生的理论考试和实践操作表现进行评估，给予学生反馈意见和建议，从而帮助其进一步提高学习水平。

1.2.2 研究组

采用3D打印、PBL与EBL相结合教学法[4,5]，具体步骤如下：（1）确定学习目标与问题。在骨科教学中，首先要确定具体的学习目标，可以特定的骨骼结构、关节病变、手术操作等为主题。然后选择具有代表性的病例让学生讨论分析，病例选择要保证真实性和复杂性，同时要考虑到学生的现有知识和技能水平，以激发学习热情。（2）创建3D打印模型。根据确定的学习目标，利用3D打印技术制作出相关的骨骼模型或手术器械。这些模型可以帮助学生更直观地理解骨骼结构和关节运动机制，提高对相关疾病的认识。同时，通过接触真实的骨骼模型，学生可以更好地掌握骨骼的结构和位置，为后续手术模拟操作提供实践基础。（3）组织PBL讨论。在PBL教学中，学生要围绕教师提出的问题进行自主学习和小组讨论。教师根据病例和学习目标提出具有启发性的问题或任务，学生通过查阅文献、观看视频或在线学习等方式主动探索和解决问题。在此过程中，教师要引导学生逐步深入思考，鼓励他们提出自己的观点和建议。（4）进行EBL实践操作。在EBL教学中，学生要将所学知识应用于实践操作。教师可以根据病例和3D打印模型设计模拟手术或介入治疗等实际操作环节，让学生在模拟环境中进行实践操作，锻炼动手能力和解决问题能力。同时，教师要及时给予指导和反馈，帮助学生掌握操作技巧，提高解决问题能力。（5）教师指导与学生总结反思。在整个教学过程中，教师要及时解答学生的疑问，提供必要的指导和建议。同时，教师还要对学生的学习过程和成果进行总结评价，指出优点和不足之处，并提出具体的改进建议。学生也要对自己的学习过程进行反思和总结，找出优势和不足，以便更好地规划未来的学习和实践。（6）结合临床实践。学生在教师指导下参与真实的手术或介入治疗，将模拟操作的经验应用于实际病例。通过与真实患者接触，学生可以更好地理解患者的需求和关注点，提高人文素养和实践能力。同时，教师通过观察学生的实践情况，进一步调整和完善教学方法及策略。

1.3 教学评价指标

通过理论知识和实践操作考试评价临床教学质量，利用我院骨科自制问卷调查学生对教学的满意度。理论考试总分100分，包括课堂提问（20分）、课后测试（20分）及理论考试（60分）；实践操作考试总分100分，包括临床操作（50分）和病例分析（50分）。问卷设4个维度多个条目，满分80分。得分>70分为非常满意，60～70分为基本满意，<60分为不满意，教学满意度=（非常满意人数+基本满意人数）÷25×100%。

1.4 统计学方法

研究数据录入SPSS 20.0软件分析。计量资料以均数±标准差表示，行t检验；计数资料以例数和百分比表示，行卡方检验。检验水准α=0.05。

2、结果

2.1 两组考试成绩比较

研究组理论和实践操作考试成绩均显著高于对照组（P<0.05，见表1）。

表1 两组考试成绩比较

2.2 两组教学满意度比较

与对照组相比，研究组对教学的满意度更高（P<0.05，见表2）。

表2 两组教学满意度比较

3、讨论

随着医学技术的不断进步，骨科诊疗技术和治疗方法也在不断更新和改进。为了更好地培养骨科专业人才，越来越多的教育者开始关注骨科教学方法改革和创新。其中，3D打印、PBL与EBL相结合教学方式逐渐受到青睐。

3.1 3D打印技术有助于改善学生的学习体验

3D打印技术是一种通过计算机辅助设计，将材料逐层堆积制造出三维实体的技术。在骨科教学中，3D打印技术可以为学生带来更为直观、真实的学习体验。利用3D打印技术，教师可以制作出复杂的骨骼模型、关节病变模型以及手术器械等，帮助学生更好地理解骨骼结构和手术技术[6,7]。此外，3D打印技术还可以用于模拟手术操作，帮助学生熟悉手术流程和操作技巧。有研究表明，3D打印技术可以提高骨科学生的学习效果和临床技能，降低教师的劳动强度，提高教学质量[8,9]。同时，3D打印技术还可以用于个性化教学，根据学生的个体差异和需求制作出有针对性的教学模型，提高教学的针对性和有效性。

3.2 PBL与EBL教学法有助于培养学生的综合素养和临床思维

PBL是一种以问题为导向的教学方法，强调学生主动学习和合作解决问题。在骨科教学中，PBL教学法可以帮助学生更好地理解疾病的发生发展过程，提高临床思维能力和诊断能力。PBL教学法的核心是问题设计，教师要根据学生的实际情况和学习需求设计出具有代表性、启发性的问题，引导其进行自主学习和合作讨论。多项研究表明[10,11,12],PBL教学法不仅可以提高骨科学生的学习效果和临床技能，还能培养自主学习能力和合作精神，有助于教师的角色转变和教学水平的提高，使教师从传统知识传授者转变为学生自主学习的引导者。另外研究也表明[13,14],EBL教学法也能提高骨科学生的临床技能、实践操作能力和解决问题能力，还能使教师从传统的知识传授者转变为实践指导者和评估者。

3.3 3D打印、PBL与EBL教学法有助于提升学生的临床操作技能

针对骨科教学中存在的问题以及3D打印、PBL与EBL教学法的优势，教育者尝试将这3种教学方法相结合，探索一种新的教学方式。首先通过3D打印技术制作出骨骼模型和各种类型的骨科器械，为学生带来更为直观、真实的学习体验；然后在PBL教学中设置问题，引导学生进行自主学习和思考；最后在EBL教学法指导下，实现对学生解决问题能力和临床实践操作能力的培养。

3种教学方法联合应用效果显著：（1）提高了学生的学习兴趣和参与度。本研究结果显示，研究组课堂提问得分为（15.41±2.21）分，明显高于对照组的（12.62±2.33）分。分析原因：3D打印技术可以将复杂的骨骼结构和关节病变直观地呈现给学生，使其能够更好地理解疾病的发生发展过程；PBL教学法可以引导学生主动参与到学习过程中，通过自主学习和小组讨论，激发学习兴趣和动力，提高学习参与度。（2）提高学生的实践操作能力和解决问题能力。本研究中研究组临床操作得分为（46.34±3.92）分、病例分析得分为（41.36±3.69）分，均高于对照组（P<0.05）。分析原因：EBL教学法强调学生的实践操作和解决问题能力，通过模拟手术和介入治疗等实践环节，学生可以将所学知识应用于实际操作，提高操作能力和解决问题能力；教师在教学过程中给予及时指导和反馈，可以帮助学生掌握操作技巧，更好地适应实际工作需要。（3）提高学生自主学习能力和终身学习能力。研究组课后测试得分为（16.36±2.01）分、理论考试得分为（51.21±3.24）分，均明显高于对照组（P<0.05）。分析原因：3D打印、PBL与EBL教学法都强调学生自主学习和终身学习能力，通过引导学生主动探索和解决问题，可以培养自主学习及自我管理能力。同时，这种教学法也鼓励学生之间合作交流，培养了团队合作能力和沟通能力。这些能力对学生的未来职业发展非常重要，可以帮助其更好地适应不断变化的工作环境和不断发展的医学技术。（4）提高教学质量和教学效果。调查发现，研究组对教学的满意度为96.00%，明显高于对照组的68.00%(P<0.05）。3D打印、PBL与EBL相结合教学法的应用可以使学生更好地学习和理解骨科知识，也能使教师通过观察学生的学习过程和反馈情况及时调整教学方法及策略，从而提升教学效果。

但是该教学方法也存有一定的局限性：（1)3D打印技术需要相应的设备和材料，如打印机、打印材料、设计软件等；同时PBL和EBL教学法需要教师具备相应的素质与能力，如问题设计、引导讨论、实践环节组织等。这可能会影响到教学方法在骨科教学中的广泛应用和实施效果。（2）不同学生对3D打印、PBL与EBL教学法的适应能力不同。有些学生可能更喜欢传统讲授式教学法，对PBL和EBL教学法感到不适应。另外，不同学生的自主学习能力和自我管理能力也存有差异，会影响到学习效果和参与度。（3）虽然EBL教学法强调实践操作，但由于骨科手术的复杂性和风险性，很难完全模拟真实手术环境和情况。模拟手术和介入治疗等实践环节只能在一定程度上模拟真实情况，因此学生在实践操作中可能无法完全掌握工作技巧。（4)3D打印、PBL与EBL教学法的实施需要教师具备骨科专业知识、教学技能、问题设计能力、组织讨论和指导实践能力等，因此需要教师不断学习来提升自己的教学水平。

3.4 3D打印、PBL与EBL相结合教学法的发展及展望

随着医学技术的不断进步和教育方法的不断创新，3D打印、PBL与EBL相结合教学法在骨科教学中发挥着越来越重要的作用[15]，未来其将会得到更广泛的应用，同时也会不断发展完善。（1）随着科技的发展，未来骨科教学将会更加注重技术的结合和应用。3D打印技术将会不断完善，不仅可以用于制作骨骼模型和手术器械，还可以结合虚拟现实技术、增强现实技术等，为学生带来更加真实、直观的学习体验。同时，PBL和EBL教学法也可以结合在线学习平台、智能教学系统等，提高教学效果和学生学习效率。（2）未来骨科教学将会更加注重实践操作和学生综合能力培养。EBL教学法将会更加深入地应用于骨科教学，通过模拟手术和介入治疗等实践环节，培养学生的实践操作能力和解决问题能力。PBL教学法也可以应用于实践操作，引导学生主动参与到实践过程中，提高自主学习能力和终身学习能力。（3）未来骨科教学将会更加注重教师素质和能力的提升。教师需要不断学习专业知识，提高自己的教学水平，掌握新的教学方法和手段等。可以加强教师培训，更好地满足学生的学习需求，提高人才培养质量。（4）未来骨科教学将会更加注重与临床实践的结合。通过将3D打印、PBL与EBL教学法应用于临床实践，可以更好地将理论知识与实践操作相结合，提高教学效果的同时促进学科的发展和创新。

综上所述，3D打印、PBL与EBL教学法应用于骨科教学是一个相互融合、相互促进的过程，通过结合3D打印技术的直观性、PBL教学的探究性和EBL教学的实践性，可以更好地培养学生的自主学习能力、实践操作能力和解决问题能力，提高骨科教学效果和质量。

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基金资助:2023年河北大学附属医院/临床医学院第四批实践教学改革项目“Mini-Cex结合PBL教学法在医学生本科实习中的应用”(2023P010);

文章来源:吴晓明,刘益雷,师晓强,等.3D打印､PBL与EBL教学法在骨科教学中的应用[J].卫生职业教育,2024,42(11):49-52.