下肢骨折是骨科门诊最常见的疾病之一，其诊断和治疗需要扎实的解剖知识和丰富的临床经验[1-3]。因此，如何有效提高学生的临床实践能力是医学教育中亟待解决的问题。而医学技术的不断进步与医学模式的不断变革，对医学教育提出了越来越高的要求。传统的医学教育模式以理论讲授为主，依赖于教科书、X光片和平面解剖图，学生难以直观地理解复杂的骨折类型和手术操作，直观性与实用性缺乏，难以深刻理解人体结构和疾病机理[4]。以案例为基础的教学法(case-based learning, CBL)是一种实用、具体、基于案例的教学方法，通过引导学生自主探索和解决问题，提高分析问题、解决问题和批判性思维能力[5]。然而，骨科是一门高度专业化的学科，由于缺乏三维演示，学生往往对抽象的解剖概念缺乏清晰的理解。作为一种先进的医学教学辅助工具，三维人体解剖模型(3D-body)可以真实地展示人体不同部位的结构和功能，利于加深学生对人体解剖学的理解[6]。随着计算机技术的不断发展，3D-body已广泛应用于医学教育中，为学生提供了逼真度高、互动性强的良好学习体验。同时，CBL 教学方法在全球范围内得到了广泛应用，具有成熟的实践经验和教材。且随着现代医学教育越来越注重培养学生的实践能力和创新能力，3D-body已与 CBL 教学法的结合有望为学生提供更多的实践和创新机会，符合现代医学教育的发展趋势。但临床很少有研究将3D-body和 CBL 结合应用到下肢骨折的临床教学中。基于此，本研究对3D-body结合CBL教学在下肢骨折临床教学中的应用效果展开探索，现将结果报告如下。

1、资料与方法

1.1 一般资料

选取赣南医科大学附属兴国医院2023年9月—2024年4月临床医学专业本科实习生48名作为研究对象。纳入标准：①所有实习生均对本研究知情同意；②年龄≥18 y; ③可以正常沟通，且认知、听力与沟通能力正常；④全日制临床外科本科在校学生。排除标准：①实习期间请假；②规培生或硕士生；③自动退出研究患者。按照随机数字表法分为研究组与对照组，均各为24名，其中对照组中，男性7名，女性17名；年龄22～24岁，平均(23.17±0.56)岁；体质量指数19～28 kg/m2,平均(22.98±2.21)kg/m2。研究组中，男性5名、女性19名；年龄25～24岁，平均(23.04±0.46) y; 体质量指数19～27 kg/m2,平均(22.20±2.00)kg/m2。两组实习生性别、年龄经统计学计算具有可比性(P>0.05)。经统计学分析两组一般资料无统计学意义(P>0.05)。本方案获得医院医学伦理委员会批准。

1.2 方法

对照组实施传统的下肢骨折教学方法：①理论学习：教师结合课件、多媒体信息模式和下肢骨折系统课堂讲授，课堂上由教师讲授、讲解病例知识和问答，共讲授3学时。②床边教学：指导教师在典型病例床边协助学生采集病史、开展骨科体格检查、初步诊断和初步治疗计划。共 3 个学时。

研究组实施3D-body结合CBL教学方式。(1)准备工作：①对实习生进行分组，每组1名组长，实习生均在课前进行3D-Body手机应用安装。②临床病例选取具有典型性的，易于以点带面及拓展，且临床资料完整，涵盖了下肢骨折的主要类型、病因、诊断和治疗要点。通过对病例的详细分析，确定了教学重点和难点，供学生在后续教学中讨论和探讨。每个病例的教学2学期。③教师通过 3D-Body 移动应用程序指导学生学习解剖知识，并对相关知识进行复习，并对病例提出许多问题，并要求实习生对相关书籍和文献进行参考和分析。(2)教学开展：①利用三维人体解剖模型(3D-body),展示下肢骨骼、关节、肌肉的结构，帮助学生直观、立体地了解人体解剖结构。结合病例，在3D模型上展示骨折部位、骨折类型、骨折线等重要信息，帮助学生理解骨折的病理生理过程和临床症状。②实习生根据临床收集的资料、查阅的文献、3D-Body 手机应用软件中的解剖学知识，讨论、分析、解决小组内提出的问题。教师应将学生合理分组，并要求所有组员发言，教师只对小组成员提供指导和答疑。最后，小组长进行总结汇报，教师则根据实习生的发言状况进行点评，对不足之处进行纠正，对比较重要的重点和难点进行总结和强化。③在学生掌握了一定的理论知识后，教师可以组织学生进行模拟手术或实际手术观摩，让学生亲身体验下肢骨折的手术治疗过程。在模拟手术或手术观摩过程中，教师可结合3D-Body 移动应用软件和CBL教学法，对手术过程中的重要操作步骤和注意事项进行讲解和说明，巩固和加深学生对下肢骨折临床知识的理解和掌握。④教学结束后，教师对整体教学过程进行总结和反思，对教学效果和学生学习情况进行评价，并根据学生反馈和建议，对教学方法于内容进行改进和优化。

1.3 观察指标

1.3.1 考核成绩

①理论成绩：以教材为基础，结合教学大纲，以教学任务为中心，重点突出重要内容(包括基础知识、病例分析、下肢骨折常见损伤机制、骨折分型、诊治原则等),编制100分理论试题，考试形式为闭卷，主要考察学生对基础知识的理解和掌握情况。评价标准为 60 分以下为不及格，60 分以上为及格。②临床技能考核： 考核内容主要包括临床基本技能和操作(病史采集和骨科专科查体);设计为100分制，测试形式为闭卷。考核标准为60分以下不及格，60分以上及格。

1.3.2 批判性思维能力

通过批判性思维能力量表(critical thinking ability scale, CTDI-CV)[7]评估学生的批判性思维能力，包括7个维度：认知成熟度、开放思想、寻求真相、系统化能力、信心、求知欲、分析能力，Cronbach's α=0.901,各维度均为10各项目，各项目分值范围为1～6分，各维度分值为10～60分，分数与学生的临床批判性思维能力成正比。

1.3.3 教学评价

教学结束时，对课堂效果进行匿名评估。评价内容包括课堂的吸引力(10分标准为[8]:教与学之间互动良好，鼓励和引导学员独立探索和思考；教师教学结构灵活，教学方法和手段多样，教学内容具有启发性)、手术方案制定能力(10分标准为[8]:根据下肢骨折的移位特征，正确计划患侧的修复顺序和大致范围，操作改良修复框架)、对典型骨折认识深度(10分标准为[8]:能结合 CT、AP 与入路和出路X射光片，正确分析患侧下肢在三个正交平面上的平移和旋转位移，包括手术适应症、禁忌症、手术风险、术后并发症、疾病消退和康复措施)、总体满意度以及外架操作熟练所需操作练习次数。定性指标通过目测类比评分法采用视觉模拟量表进行评分，每个项目以 10 cm刻度线显示，0～10 cm分别代表 0～10 分，0 分表示效果很差，10 分表示效果很好。受试者只需根据自己的理解在量表上打分即可。

1.4 统计学处理

采用SPSS 22.0进行处理数据，n(%)用于表示非等级计数资料，检验方法是χ2检验，

用于表示计量资料，采用t检验，P<0.05为差异有统计学意义。

2、结果

2.1 两组考核成绩比较

相较于教学前，教学后理论成绩、临床实践技能成绩均升高，且研究组教学后理论成绩、临床实践技能成绩较对照组更高(P<0.05)。见表1、图1。

表1两组考核成绩比较

2.2 两组批判性思维能力(CTDI-CV评分)比较

相较于教学前，教学后认知成熟度得分、开放思想得分、寻求真相得分、系统化能力得分、信心得分、求知欲得分、分析能力得分均升高，且研究组教学后批判性思维能力(CTDI-CV评分)较对照组更高(P<0.05)。见表2、图2。

2.3 两组教学评价比较

研究组教学吸引力、手术方案制定能力、对典型骨折认识深度、教学满意度较对照组更高，对外架操作所需操作练习次数较对照组更低(P<0.05)。见表3、图3。

图1两组考核成绩比较

表2两组批判性思维能力(CTDI-CV评分)比较

图2两组批判性思维能力(CTDI-CV评分)比较

3、讨论

3.1 3D-Body 模型结合CBL教学法应用于下肢骨折临床教学中的前景

临床教学是一种强调理论知识与实际操作相结合的教学方法，通过实际操作来学习和掌握知识与技能。通过这种方式，学生才能更好地理解和掌握所学知识，形成科学的临床思维和学习工作技能。其目的是培养学生的实际操作技能，使学生能够在实际环境中独立、熟练地运用所学知识[9-10]。传统的课堂教学通常以传授理论知识为主，而下肢骨折的教学需要很多实践和临床技能，传统的课堂教学方法往往不能提供足够的实践机会，学生很难将理论知识与实践技能结合起来，影响教学效果[11]。CBL教学法最早由BURROUGHS教授提出，是一种以临床病例为基础，设计与病例相关的问题，引导学生，让学生围绕问题展开讨论的小组讨论式教学方法，其核心是 “以病例为引导，以问题为基础，以学生为主体，以教师为主导”的教学方式。CBL教学法在下肢骨折教学中具有很大的优势，可以提高学生的实践能力、自主学习能力和跨学科整合能力，有力地支持了高素质医学人才的培养[12-13]。

表3两组教学评价比较

图3两组教学评价比较

下肢是人体的主要负重部位，对行走、跑步、跳跃和其他运动功能至关重要。由于下肢骨折涉及骨骼、肌肉、血管、神经和其他系统的复杂解剖结构，因此下肢骨折教育是骨科临床教育中的一个重要问题[14-15]。尽管X线、CT和MR等现代医学影像技术能够提供详尽的二维图像来显示骨折形态，但本科生由于缺乏实际的临床经验和直观的三维视觉体验，往往难以准确理解和整合骨折的空间三维构造。3D-Body 软件属于计算机重建技术，可通过人体断层扫描数据重建进而完整地重建人体组织和器官三维图像，在下肢骨折教学中具有直观的三维视觉体验、丰富的解剖结构显示、模拟解剖刀功能、分割还原功能、高度的交互性、高效的学习工具等优势，利于提高学生的学习效果和实践能力，有力地支持了高素质医学人才的培养[16]。

3.2 3D-Body 模型结合CBL教学法应用于下肢骨折临床教学可有效提高考核成绩

本研究创新性提出将3D-body结合CBL教学应用于下肢骨折临床教学中，结果显示，相较于教学前，教学后实习生理论成绩、临床实践技能成绩均升高，且研究组教学后理论成绩、临床实践技能成绩较对照组更高，见表1、图1。提示3D-body结合CBL教学应用于下肢骨折临床教学具有较好效果，可有效提高理论考核成绩与临床技能考核成绩。分析原因在于：CBL 教学模式以案例和问题为基础，引导学生思考、分析和解决问题，可有效提高教学质量[17]。3D-body技术通过三维模型模拟真实的人体结构和病理变化，可直观观察骨折部位的结构、血管、神经等分布，为学生提供直观、立体的学习体验，便于学员理解和掌握知识。将3D-body与CBL教学法相结合，应用于下肢骨折的临床教学中，能增强对人体解剖学和骨折治疗的认识，提高他们的临床实践技能。

3.3 3D-Body 模型结合CBL教学法应用于下肢骨折临床教学可有效提高批判性思维能力

本研究结果显示，相较于教学前，教学后实习生认知成熟度得分、开放思想得分、寻求真相得分、系统化能力得分、信心得分、求知欲得分、分析能力得分均升高，且研究组教学后批判性思维能力(CTDI-CV评分)较对照组更高，见表2、图2。提示3D-body结合CBL教学应用于下肢骨折临床教学利于实习生批判性思维能力形成。分析原因在于：①CBL 教学模拟临床情境，使实习生能够根据真实病例在实践中学习和掌握医学知识，这种教学方法有助于实习生将理论知识与临床实践相结合，提高他们的临床思维能力和解决问题的能力。②在CBL教学中，教师通常不直接给出答案，而是教实习生自己思考和寻找答案，启发式教学可以激发实习生的学习兴趣和主动性，鼓励他们独立思考和探索。且实习生通常需要分组讨论和学习，团队合作的学习方式有助于培养实习生的沟通和协作能力。③临床 CBL 教学可让实习生相互学习、相互激励，并通过小组讨论和病例研究共同解决问题，这种学习方法有助于培养学员的批判性思维能力[17],提高他们分析和评价不同观点和意见的能力。④将3D-body技术与 CBL 教学相结合，可以帮助学员更好地理解骨折的病理生理机制和治疗方法，同时学会如何分析病例、提出问题和解决问题。

3.4 3D-Body 模型结合CBL教学法应用于下肢骨折临床教学可有效提高教学评价

本研究结果显示，研究组教学吸引力、手术方案制定能力、对典型骨折认识深度、教学满意度较对照组更高，对外架操作所需操作练习次数较对照组更低，见表3、图3。提示3D-body结合CBL教学应用于下肢骨折临床教学可有效提高教学评价。分析原因在于：①CBL教学与3D-body技术相结合，模拟临床情况，通过三维模型展示人体解剖的复杂性和骨折的多样性，使教学内容更加直观、生动，这种新颖的教学方法可以吸引学生，增强学生的学习体验。②通过将3D-body技术与 CBL 教学相结合，学生可以在虚拟环境中模拟、计划和演练外科手术，这种模拟练习可以帮助学生更好地掌握手术技能，提高制定手术计划的能力，并减少实际手术中的失误和错误[18]。③将CBL 教学与3D-body技术相结合，让学生接触不同类型的骨折病例，清晰展示不同类型骨折的特点和病理变化，利于学生更好地理解典型骨折的解剖结构和临床表现，从而提高学生的诊断能力和治疗水平。

综上所述，3D-body结合CBL教学应用于下肢骨折临床教学具有较好效果，可有效提高考核成绩与教学评价，利于实习生批判性思维能力形成。研究不足之处在于研究样本量较少，数据为单中心研究，有待后续进一步研究验证结论。

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基金资助:赣南医科大学教学改革研究课题项目(Jgkt-2023-102);

文章来源:胡兴华,刘洁,刘强.三维人体解剖模型结合CBL教学法在下肢骨折临床教学中的应用[J].现代医院,2024,24(08):1298-1301+1305.