3D打印联合PBL教学法应用于脊柱外科教学的效果.pdf
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1、继续医学教育 2023年9月 第37卷 第9期 453D打印联合PBL教学法应用于脊柱外科教学的效果作者单位:1 重庆医科大学附属第一医院骨科,重庆 400016;2 重庆医科大学骨科实验室,重庆 400016;3 重庆医科大学附属第一医院感染科,重庆 400016通信作者:赵金秋,E-mail:何彬1,2 刘豪1 赵金秋3【摘要】目的 本研究旨在综合分析和评价 3D 打印联合以问题为基础的教学法(problem-based learning,PBL)在脊柱外科教学中的应用效果。方法 笔者系统检索中国知网、万方数据和维普数据库,搜索有关应用 3D 打印联合 PBL 教学法于脊柱外科教学的随机对
2、照研究(randomized controlled trial,RCT),根据异质性选用随机或者固定效应模型进行 Meta 分析。结果 本研究纳入 2016 年至 2022 年的 6 篇 RCT 研究,共336 名医学生,其中试验组(3D 打印联合 PBL 教学法)168 名,对照组 168 名。与对照组在脊柱外科教学中的效果相比,试验组能明显提高理论知识(SMD 2.47;95%CI 1.61 3.34;P 0.000 01)、临床技能(SMD 1.89;95%CI 0.77 3.02;P 0.001)、学习兴趣(SMD 1.67;95%CI 1.07 2.26;P0.000 01)、理解能
3、力(SMD1.17;95%CI0.401.95;P 0.003)和满意度(SMD 1.53;95%CI 0.66 2.40;P 0.000 6)。结论 3D 打印联合 PBL 教学法有利于脊柱外科教学效果的显著提高。【关键词】脊柱外科;教学;3D 打印;以问题为基础的教学法;教学效果;随机对照研究【中图分类号】G642 【文献标志码】A【文章编号】1004-6763(2023)09-0045-04doi:10.3969/j.issn.1004-6763.2023.09.012脊柱外科教学一直是骨科教学的难点和重点,但是教学效果欠佳,亟需发展新型的教学模式提高教学质量1。3D 打印技术能等比例地
4、呈现三维解剖结构和病例解剖特点,而医学生通过 3D 打印模型理解和记忆解剖结构、病理机制2-3。同时,以问题为基础的教学法(problem-based learning,PBL)是以教师为引导、学生为中心,由问题引导学习,以小组协作解决问题和学习科学知识,增进学生的自主学习能力4。在脊柱外科教学中,3D 打印联合 PBL教学法对于提高教学效果已展现出较好的潜力,但各研究结果存在一定的分歧。因此,笔者纳入相关随机对照研究并进行整理、Meta 分析,以期明确 3D 打印联合 PBL 教学法对脊柱外科教学效果的影响。1 资料与方法1.1 检索策略和文献纳入由于本研究是根据既往发表的研究进行 Meta
5、 分析,因此不需要伦理批准和受试者签署同意书。Meta 分析根据PRISMA 指南进行5。笔者通过检索中国知网、万方数据和维普数据库,筛选有关应用 3D 打印联合 PBL 教学法于脊柱外科教学的文献,检索时间从建库至 2022 年 9 月 25 日,检索主题词是“3D 打印”和“PBL”和“脊柱”或“颈椎”或“胸椎”或“腰椎”。纳入标准:1)研究类型为随机对照研究(randomized controlled trial,RCT);2)研究对象是医学生;3)试验组采用3D 打印联合 PBL 教学法,对照组采用传统教学法或者 PBL 教学法;4)结果变量包括理论知识、临床技能、学习兴趣、理解能力或
6、满意度。排除标准:1)综述性、观察性和非随机性文献;2)教学内容不明确;3)原始数据存在计算或逻辑错误。1.2 质量评估笔者采用 Jadad 量表评估 RCT 的文献质量,主要包括随机方法(0 2 分)、盲法(0 2 分)、撤出与退出(0 1分)。总分是 0 5 分。Jadad 评分 2 分提示文献质量低,Jadad 评分 3 分提示文献质量高6。1.3 数据提取和结局变量根据事先设计的提取表,由 2 个人对纳入的研究分别进行信息提取并核对,提取内容包括:1)基本信息包括作者、发表年份和教学方式;2)研究对象的特征:学生专业、人数和学习内容;3)研究设计信息;4)主要结局变量是理论知识,次要结
7、局变量包括临床技能、学习兴趣、理解能力和满意度。1.4 统计学方法研究对连续性变量数据选择标准化均数差(standard mean difference,SMD)和 95%可信区间(confidence interval,CI)作为效应量,具体标准化效应值为组间结局的均数差除以合并标准差的商。对纳入研究数据采用卡方检验进行异质性检验:I2 50%提示显著异质性,Meta 分析应选择随机效应模型,否则 Meta 分析应选择固定效应模型。针对显著异质性,笔者应进行敏感性分析,探究异质性的原因。研究采用 Review Manager Version 5.3 进行 Meta 分析。2 结果2.1 文献
8、筛选(图 1)显示文献检索和筛选流程。根据检索策略,笔者最初纳入 182 篇文献,剔除重复的文献 96 篇;阅读标题/摘要后排除 77 篇论文。然后,根据 9 篇文献的内容,笔者再排除3篇文献,最终6篇RCT研究被纳入Meta分析7-12。2.2 纳入文献的基本特征和质量评估研究共纳入 6 篇 RCT 文献,3 篇发表于 2022 年,2 篇发表于 2020 年,1 篇发表于 2016 年。研究对象包括临床本科生、实习生和硕士研究生,共包含研究对象 336 名,其教学法研究46 Continuing Medical Education,September 2023,Vol.37,No.9中试验
9、组(3D 打印联合 PBL 教学法)168 名,对照组(传统教学法或 PBL 教学法)168 名;教学内容包括脊柱畸形、脊髓脊柱、脊柱手术和颈椎整脊手法等;6 篇纳入文献的Jadad 评分是 3 分,提示所纳入的研究文献质量高,具体分布见(表)。2.3 主要结局变量在纳入文献中,6 项研究比较试验组和对照组的理论知识考核情况,其中试验组和对照组分别为 168 名学生,各研究之间具有显著异质性(I2 89%,P 0.000 01),所以分析选择随机效应模型;结果显示与对照组相比,试验组能显著增强脊柱外科理论知识的掌握程度(SMD 2.47;95%CI 1.61 3.34;P 0.000 01),
10、见(图 2)。2.4 敏感性分析研究结果存在显著异质性,所以笔者采用逐篇排除文献或者根据对照组分亚组进行敏感分析仍然发现显著异质性的存在(P 0.001)。2.5 次要结局变量与对照组在脊柱外科教学中的教学效果相比,试验组能明显提高临床技能(SMD 1.89;95%CI 0.77 3.02;P 0.001)(图 3)、学 习 兴 趣(SMD 1.67;95%CI1.07 2.26;P 0.000 01)(图 4)、理解能力(SMD 1.17;95%CI 0.40 1.95;P 0.003)(图 5)和满意度(SMD 1.53;95%CI 0.66 2.40;P 0.000 6)(图 6)。3
11、讨论脊柱外科解剖结构复杂,周围毗邻重要的脊髓、神经、血管和脏器,尤其脊柱侧弯畸形、脊柱肿瘤和颈椎疾病结构错综复杂且病理机理多样化。但是,传统的教学方法教学质量并不满意,所以亟需研究新型的教学方法用于提高脊柱外科的教学质量。3D 打印技术以影像数据为模板,真实等比例地展示脊柱解剖结构关系13。3D 打印技术联合PBL 教学法对于提高骨科疾病的教学效果有一定潜力,并能够增强学生的学习兴趣和学习信心14。为明确 3D 打印技术联合 PBL 教学法对脊柱外科教学的影响,笔者的研究共纳入 6 项 RCT 研究和 336 名医学生,结果显示与对照组相比,3D 打印联合 PBL 教学法更能显著提高医学生的理
12、论知识、临床技能、学习兴趣、理解能力和满意度。本研究为推广 3D 打印联合 PBL 教学法应用于脊柱外科教学提供了重要的科学证据。3D 打印技术已发展成一种极具吸引力的教学辅助方法,其主要的应用价值表现在真实地重建复杂的解剖结构,利于医学生理解和记忆病理机理、制定合理的手术策略和模拟手术步骤15。为研究 3D 打印对脊柱教学的影响,50名临床医学专业学生随机分为 3D 打印教学组(3D 立体模图 1 文献检索的流程图表 1 纳入 6 个研究的基本特征序号作者和发表时间试验组数量年龄(岁,x-s)男性数量 女性数量教学方式1赵雄 20223022.390.402283D 打印模型和 PBL 教学
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