3D 打印骨折模型助力医学生骨科学学习:提升临床推理能力的创新探索

【字体: 时间:2025年02月10日 来源:BMC Medical Education 2.7

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  在医学本科教育中,学生理解骨折临床关联存在困难。研究人员开展了使用 3D 打印肢体骨折模型提升一年级医学生临床推理能力的研究。结果显示干预组成绩更高,3D 打印模型有助于理解,该研究为解剖学教学提供了新方法1212

  在医学学习的奇妙世界里,人体解剖学是医学生探索人体奥秘的重要基石,而骨科学的学习更是其中关键一环。以往,传统的教学方式大多采用正常成人骨骼来传授人体骨解剖知识,学生们往往只能通过枯燥的文字描述和简单的平面图表来了解骨折相关的临床知识。这就好比在黑暗中摸索,缺乏直观的感受,导致学生们在理解骨折的临床关联时困难重重。
为了打破这一困境,来自印度 Kasturba Medical College 的研究人员展开了一项意义非凡的研究。他们致力于探究 3D 打印骨折模型在骨科学教学中的应用效果,旨在提升一年级医学生的临床推理能力。这项研究成果发表在《BMC Medical Education》杂志上,为医学教育领域带来了新的曙光。
研究人员开展了一项实验研究。他们精心挑选了 105 名一年级医学生,根据预先分配的序号将学生们分为干预组()和对照组()。对照组采用传统的教学方式,使用成人干燥骨骼,老师通过口头讲解临床关联知识。而干预组则在使用真实骨骼的基础上,额外引入 3D 打印的骨折模型进行教学。研究人员首先从开源网站获取特定骨折的立体光刻(STL)文件 ,利用 Fused Deposition Modeling(FDM)技术,使用 Acrylonitrile Butadiene Styrene(ABS)和柔性材料,打印出包括肩部、肘部、髋部等部位骨折的模型。同时,他们还制定了详细的教学计划,围绕这些骨折模型展开讨论,引导学生识别骨折部位、分析可能受影响的解剖结构以及探讨相关临床特征。在课程结束后,通过基于临床案例的多项选择题(MCQ)测试评估学生的临床推理能力,并让干预组学生通过 5 点李克特量表问卷反馈学习体验345
1. 学生测试成绩对比:研究结果令人惊喜,干预组学生的平均成绩()显著高于对照组()()。这表明 3D 打印骨折模型的使用确实对学生理解和临床推理能力产生了积极影响,帮助他们在测试中取得更好的成绩。同时,两组学生的答题时间并无显著差异,说明 3D 打印模型的引入并未增加学生的答题负担6782. 学生反馈:从干预组学生的反馈中也能看出 3D 打印模型的优势。高达 96%()的学生认为使用 3D 打印模型学习是一种全新的体验;92%()的学生表示这些模型有助于理解骨骼的临床关联,能更好地了解骨折涉及的骨骼、关节和结构;96%()的学生觉得与 X 光相比,3D 打印模型能让他们更清晰地观察和理解骨折情况;90%()的学生期待未来有更多类似的课程93. 主题分析结果:通过对学生开放式问题回答的主题分析,发现学生喜欢 3D 打印模型辅助教学的原因主要集中在三个方面:一是能更好地理解概念,模型让复杂的知识变得更直观;二是视觉和动觉学习体验,学生可以触摸和观察模型,增强学习效果;三是学习体验更愉快,激发了学生的学习兴趣。不过,学生也提出了一些问题,比如希望有更多模型、改善模型与学生的比例、优化模型细节等1011
综合研究结果,3D 打印骨折模型为学生理解临床关联提供了新颖有效的途径。它显著提升了干预组学生的临床推理能力,学生对这种教学方式也给予了高度评价。这一研究成果表明,3D 打印模型是解剖学传统教学方法的宝贵补充,有望成为早期临床教育中培养医学生临床推理能力的有效策略。不过,研究也存在一定的局限性,例如模型尺寸较小影响细节观察,测试内容和范围有待进一步完善等。未来的研究可以朝着使用全尺寸模型、开展多中心大样本研究、对比 3D 打印模型与数字 3D 应用效果等方向展开,从而为医学教育提供更全面、更有效的教学方法131214
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