虚拟仿真平台在口腔放射学本科教育中的应用效果研究

《Alcoholism Treatment Quarterly》：Research on the Application and Effect of a Virtual Simulation Platform in Undergraduate Education in Oral Radiology Courses

本文探讨了虚拟仿真教学平台（ORVR系统）在口腔放射学本科教育中的应用效果。研究表明，该平台通过知识库、影像库、虚拟拍摄和临床训练四大模块，显著提升了学生的影像诊断（29.83±4.01 vs 26.62±6.18）和案例分析（9.50±1.84 vs 8.12±3.13）能力（P<0.05）。问卷调查显示，90%以上学生认为该系统创新性强，有助于理解影像原理并提升临床思维。虚拟仿真教学突破了传统教学的时间、空间与伦理限制，为培养高素质口腔医学人才提供了新路径。

　　

摘要

目的

随着教育技术的进步和教学理念的不断演变，本科教学方法发生了显著变化。近年来，互动教学、探究式学习和问题导向学习（PBL）逐渐融入本科教育，强调学生参与和实践经验。虚拟仿真教学作为一种新兴教育方法，利用计算机和虚拟现实技术模拟真实临床环境和操作流程，使学生能够在虚拟情境中进行练习和操作。本研究探讨虚拟仿真平台在本科口腔放射学教育中的应用及效果。

方法

研究纳入80名选修口腔放射学课程的本科生，分为A组（传统课堂教学）和B组（传统教学+口腔放射学虚拟现实系统ORVR）。ORVR系统包含知识库、影像库、虚拟放射成像和虚拟临床训练四大模块。通过系统使用数据、理论考试成绩和问卷调查评估教学效果。

结果

B组在影像诊断和案例分析考试中得分均显著高于A组。问卷调查显示，超过90%的B组学生认为虚拟仿真系统创新且有趣，有助于理解口腔影像技术原理、巩固理论知识并提升诊断能力。尽管系统用户满意度（50%）仍有提升空间，但对教学过程的整体满意度较高。

结论

虚拟仿真教学在口腔放射学本科教育中的应用可提高学生实践技能和临床推理能力，同时激发学习兴趣和主动性，为培养高质量口腔专业人才提供重要支持。

引言

口腔放射学是口腔医学教育的关键组成部分，涵盖口腔颌面部疾病诊断技术的全面学习。通过影像诊断可实现疾病的早期发现和准确评估，指导临床治疗并改善预后。该课程不仅提升学生的专业知识，更为其未来临床实践奠定基础。与传统理论课程不同，影像诊断学更侧重临床导向，因此教学方法需突破传统课堂限制，通过多样化手段让学生体验“真实临床环境”。

近年来，交互式教学、案例教学（CBL）和PBL等模式逐渐普及，强调学生参与和实践经验。虚拟仿真教学凭借其时空灵活性、操作安全性及三维交互优势，在医学教育中展现出独特价值。研究表明，该方法能显著提升知识保留率和临床应用能力，尤其适用于存在伦理限制或辐射风险的领域（如放射技术训练）。Algarni等人的系统综述指出，虚拟现实（VR）模拟器可增强牙科学生的综合学习能力，应视为现代课程的核心组成部分。

基于上述优势，虚拟仿真教学高度适用于口腔放射学本科教学。本研究团队开发了首款口腔放射学虚拟仿真训练系统（ORVR），并首次应用于本科教学，旨在评估其与传统教学结合的实际效果。

材料与方法

研究设计

2023年12月，四川大学华西口腔医学院80名口腔放射学课程本科生参与研究，随机分为A、B两组，各40人。

教学实施

两组接受相同时长和教师的课堂理论讲授及实践课程。B组额外在课后使用ORVR系统完成指定内容，需满足学习时长要求后方可参加评估。

ORVR系统

系统包含四大模块：

1. 1.
   知识库：提供X线成像原理、常用放射检查临床应用等结构化理论内容；
2. 2.
   影像库：涵盖常用口内/外片正常解剖影像、常见口腔疾病影像及读片测试；
3. 3.
   虚拟放射成像模块：模拟根尖片、全景片、CBCT等检查流程，包括患者接待、申请单核对、防护设备选择、定位操作及图像采集；
4. 4.
   虚拟临床训练模块：包含12个典型口腔颌面部疾病案例，学生需完成病史采集、虚拟临床检查、影像检查选择、虚拟影像判读及疾病诊断全流程，系统自动记录操作错误。

数据收集与统计分析

教学效果评估包括三部分：

1. 1.
   系统使用数据：分析B组学生在虚拟训练模块的操作次数和错误点；
2. 2.
   理论考试成绩：通过影像诊断（40分）和案例分析（15分）试题评估知识掌握情况；
3. 3.
   问卷调查：采用李克特量表（1-5分）评估学生对教学方法的满意度、学习负担感知及系统对学习效果的提升作用。

使用SPSS 21.0软件进行统计分析，计量数据以均值±标准差（x±s）表示，采用Mann-Whitney U检验、秩和检验及t检验，P<0.05视为显著。

结果

系统使用数据分析

虚拟放射成像模块总训练次数达566次，学生重点练习根尖片和全景摄影，错误多集中于“投照角度”“尖牙线定位”等关键技术参数调整。虚拟临床训练模块中，“虚拟影像判读”和“疾病诊断”步骤错误率最高（如颌骨骨髓炎案例达20%），而病史采集和临床检查步骤错误率均低于10%。

期末考试成绩分析

B组影像诊断得分（29.83±4.01）显著高于A组（26.62±6.18），案例分析得分（9.50±1.84）亦优于A组（8.12±3.13），差异具有统计学意义（P<0.05）。

问卷调查分析

40份问卷全部回收，超过90%学生认为ORVR系统的虚拟拍摄训练模块创新性强，有助于理解影像技术原理；全部学生认为案例训练模块贴近临床，能强化理论知识。尽管系统用户满意度为50%，但75%学生表示其提升了学习兴趣，92.5%认为考核设置合理，97.5%对教学过程整体满意。部分学生建议增加关键概念的解释和临床知识拓展。

讨论

口腔颌面部影像诊断学教学不仅需传授理论知识，更需培养学生将疾病理论转化为临床诊断的能力。传统教学受限于时间、伦理和辐射安全等因素，难以实现重复操作训练。ORVR系统通过模拟临床场景和交互操作，有效弥补了上述不足。系统数据分析显示，学生在放射技术训练中的错误多源于对关键参数记忆不准确，提示实验课应针对性强化讲解。此外，虚拟临床训练模块通过典型病例的全流程实践，帮助学生构建诊断思维网络，尤其对未进入临床阶段的学生具有重要价值。

考试成绩差异证实ORVR系统可有效提升理论学习效果。案例训练模块通过自主问题解决过程，潜移默化地深化了学生对理论内容的理解。问卷调查结果进一步表明，虚拟仿真教学能激发学习主动性，促进知识整合。未来需优化系统兼容性和操作流畅度，并加强放射技术训练的激励措施。

结论

虚拟仿真教学在口腔放射学本科教育中显著提升了学生的实践技能和临床推理能力，为高质量口腔医学人才培养提供了创新支持。

机构审查委员会声明

研究遵循《赫尔辛基宣言》，经四川大学华西口腔医学院伦理委员会批准（批号WCHSIRB-CT-2022-344），所有参与者均签署知情同意书。

利益披露

作者声明无利益冲突。

致谢

感谢所有参与研究的师生。