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为解决教育工具对学习效果影响不明确的问题，研究人员开展了以 “使用 3D 打印（3DP）模型和数字资源（DR）学习人体解剖学” 为主题的研究。结果发现 3DP 在促进学生协作方面表现更优，这为教育工作者选择教学工具提供了参考 。
在医学教育领域，随着科技的飞速发展，各种创新学习技术如雨后春笋般涌现。从 3D 打印技术在眼科、儿科等领域的应用，到数字资源如 Primal Pictures 能让学习者获取高分辨率的解剖图像，还有虚拟现实技术在解剖学教学中的逐渐普及，这些都为教学带来了新的活力。然而，这些新技术在给教学带来便利的同时，也带来了新的困惑。目前，教育工作者难以确定哪种工具对帮助学生实现学习目标更有效、更合适，尤其是在人体解剖学教学中，尽管多种教学工具被广泛应用，但它们对学习成果的影响仍不明确。
为了深入探究这些问题，来自新加坡杜克 - 国大医学院（Duke-NUS Medical School）等机构的研究人员展开了一项极具意义的研究。该研究成果发表在《BMC Medical Education》杂志上。
研究人员采用了多种技术方法。首先是设置实验场景和招募参与者，他们从新加坡某研究生医学院中招募了 46 名参与 “Patient Care 1 基础” 课程的学生。这些学生已完成首个基础学位，且所在学校采用基于团队的学习（Team-Based Learning，TBL）方法。在实验中，学生被分成 10 个小组，每组 4 - 6 人 。其次，研究使用了两种工具，定制的 3D 打印腰椎模型，它是根据课程讲师要求，利用融合沉积建模（Fused Deposition Modeling，FDM）技术在内部打印而成，模型的 L3 和 L5 之间的椎板可移除，方便学生观察 “神经根”；还有数字学习资源 Primal Pictures，学生在学年开始时就获得了访问权限，可通过浏览器或平板电脑使用，该资源提供详细且互动的人体 3D 解剖模型、动画、临床视频等学习资料。研究采用 2×2 交叉设计，让不同小组分别先使用 3DP 模型或 DR 工具解答临床场景问题，15 分钟后交换工具解答另一类似难度的临床场景问题，并对讨论过程进行录像。最后，研究人员通过活动工作表设置任务让学生完成，讲师对学生答案进行评分，并运用 IBM SPSS for Mac 29 版本软件进行统计分析 。
研究结果如下：
- 临床问题解决情况：在解决临床场景问题时，学生以团队形式，分别先使用 3DP 模型或 DR，每个干预小组有 15 分钟讨论并提交答案。通过对各小组在不同任务和场景下的得分进行统计分析，发现 3DP - DR 组在任务 A 中表现出明显下降，DR - 3DP 组在任务 A 中有所提升，但这些变化大多未达到统计学显著性。仅在场景 1 的任务 A 中，两组表现出统计学显著差异。
- 案例分析：通过对两个案例（团队 6 和团队 10）的详细分析发现，使用 3DP 模型时，学生互动更积极。如团队 6 在使用 3DP 模型时，成员们围绕模型展开热烈讨论，通过操作模型来探讨解剖结构，假设椎间盘突出位置等；团队 10 在使用 3DP 模型时，成员们先熟悉模型、分组探索，最终通过协作讨论得出答案。而使用 DR 时，学生在操作软件上遇到困难。团队 6 部分成员操作 DR 时遇到导航问题，协作也较为分散；团队 10 虽然有成员能协作导航，但仍有成员对软件操作感到困惑，且讨论更多围绕软件使用而非学习任务本身。
研究结论和讨论部分指出，虽然使用 3DP 或 DR 完成学习任务的能力在统计学上无显著差异，但通过文化 - 历史活动理论（Cultural-Historical Activity Theory，CHAT）框架分析发现，3DP 在促进学生参与和协作方面表现更优。这是因为 3DP 模型具有实体性，能提供更好的空间理解，促进主动学习；而 DR 常导致学生互动碎片化，学生在软件导航上花费较多时间，且更多是独立工作。这一研究结果对教育工作者具有重要意义，他们在选择教学工具时，应充分考虑工具的易用性、互动潜力等因素，以促进学生更有效的学习。同时，也为后续的医学教育研究提供了参考，未来研究可进一步考虑更多影响学生学习的因素，完善研究设计，为优化医学教育提供更有力的支持。
