张 茹，张凯宇，席思思，田 馨

(首都医科大学附属北京口腔医院：A.修复科；B.整形外科；C.教育处，北京 100050)

口腔生理学是连接基础医学和临床实践的桥梁课程，同时也是口腔医学生普遍认为学习存在困难的课程之一。究其原因，主要是由于教授内容主要以基本概念为主，比较抽象，难以直接观察。而其授课对象为刚接触口腔医学专业知识的医学生，他们往往缺乏专业知识的积累及专业知识的学习经验，仅依靠书本，或接触传统二维图片和影像来理解，难以有直观感性的认识，缺乏学习兴趣。

Technology Based Learning是指基于新兴的科学技术的教学模式[1]，其主要利用新型的科学技术实现对传统教学中的教学环境和教学手段的改进，在现今有着越来越重要的地位。纵观国内外的口腔医学临床医疗和科学研究现状，数字化口腔医学(digital dentistry)已经成为口腔医学未来的发展趋势之一。各种先进的数字化技术(如数字化印模、数字化咬合分析、数字化下颌运动轨迹描记)正在逐渐成为口腔医生的“得力助手“，为口腔医学各学科(修复、正畸、颌面外科等)提供精确、高效、自动、智能的口腔疾病诊断与治疗服务[2-3]。

本课题组尝试将数字化口腔医学技术(成像技术)与口腔专业课程的传统教学结合，应用于口腔生理学专业课程教学中，以期提高教学水平，积累教学经验，并希望逐步推广到口腔各专业学科中。

1 对象和方法

1.1 研究对象

选择首都医科大学附属口腔医学院2014级口腔医学系口腔四年级大学生(共30人)作为数字化口腔医学教学的实施对象，选取往届2013级口腔医学专业四年级大学生(共30人)作为对照组。

1.2 研究方法

本研究中数字化口腔教学组通过引入数字化口腔医学技术，建立动态直观的三维立体咀嚼系统的数字化模型，教授口腔生理学基本知识。通过口腔生理学理论知识考核和授课对象的课堂满意度评价综合分析授课效果。选取往届(2013级)口腔医学系四年级学生作为对照组。对照组未引入数字化口腔医学教学，采用常规多媒体影像资料或教具教授口腔生理学基本知识。通过两组的理论考试成绩及课堂满意度评价评估数字化口腔教学的教学效果。

1.3 数字化口腔教学的实施

口腔生理教学的主要教学内容为牙弓排列的规律、上下牙齿咬合关系的正常和异常表现、下颌运动中(如咀嚼、吞咽、言语等)下颌骨的位置改变，颞下颌关节的运动规律，上下牙列咬合接触关系的改变。本课题组根据口腔生理学主要教学内容采取多种方式建立数字化三维视图，并可以随意调整角度进行观察。例如，通过3shape Trios口内扫描仪采集志愿者的数字化口腔模型，建立牙齿、牙列和上下牙咬合关系的三维数字化模型，并结合虚拟颌架，通过改变不同的参数设置而反应出口内不同的咬合接触表现；通过卡瓦电子轨迹描记仪采集志愿者的下颌运动数据，建立下颌运动轨迹三维视图模型，直观再现下颌运动中颞下颌关节、牙齿、颌骨三者之间协同运动的关系；利用计算机技术将志愿者的CBCT数据以DICOM标准格式导入，并与志愿者的牙列三维扫描图像进行融合，重建颅颌面三维模型，通过相关软件在虚拟环境中进行三维投影测量分析以及虚拟截骨移动，等等，如图1所示。

图1 数字化三维立体人体颌面部视图讲授

1.4 教学效果评价

本研究通过教学对象的教学满意度调查和口腔生理课理论考核成绩进行教学效果评价，

(1)教学满意度调查

理论授课结束后，向所有教学对象发放相同的教学满意度调查问卷。问卷题目如下：教学内容的概念是否准确、是否与临床实践相结合、教学内容涉及的信息量评分、对难点问题的讲解是否易于理解、课堂气氛是否活跃、教师与学生的互动情况、能够有效利用多媒体及教具、听课后对本学科知识的掌握情况、听课后对本学科的兴趣、对教师教学的总体印象共10题。每题分值10分(0分严重不满意，10分为特别满意)，总分为100分。

(2)口腔生理理论考核成绩比较

由于2013级、2014级口腔医学专业四年级医学生理论考试时间安排不同，口腔生理理论知识考核不能采取同一试卷。两组医学生的理论授课教师相同，教授知识点相同，口腔生理学理论知识考核试卷所包含的考点相同具体题目不同(满分为44分)。

1.5 统计方法

采用SPSS19.0统计学分析软件，对引入数字化口腔医学的教学组和未引入的对照组的教学满意度评分、口腔生理理论考核成绩进行统计学分析，对数据资料进行正态性检验，满足正态性的计量资料用均数±标准差(mean±SD)表示，两组间比较采用独立样本t检验。不满足正态性的计量资料用中位数和四分位数间距(Median(IQR))表示。P<0.05差异有统计学意义。

2 结果

2.1 研究对象

数字化口腔医学教学组：2014级口腔医学系医学生30人，含男生9人，女生21人，平均年龄(21.8±0.82)岁。

对照组(未引入数字化医学教学组)：2013级口腔医学系医学生30人，含男生7人，女生23人，平均年龄(21.1±0.72)岁。

2.2 教学满意度调查结果：

所有医学生进行自我评价问卷调查，发出教学效果问卷共60份，均回收有效问卷60份，有效问卷回收率均为100%。结果表明2014级的满意度(98.13±1.50)高于2013级的满意度(96.73±2.66),差异有统计学意义(P=0.016)。

在对教学对象满意度调查问卷各题目评分的分析中，对于难点知识理解程度这一项评分，数字化医学教学组评分明显高于对照组(P<0.01)，对于课堂气氛这一项评分，数字化医学教学组评分高于对照组(P=0.031)，见图2。

图2 两组教学满意度各项评分

2.3 期末考试成绩比较结果

生理期末考试成绩总分为44分，两份试卷的涵盖知识点相同，试题难度系数均为0.8。数字化三维立体影像引入教学组的生理考试成绩为(36.33±3.82)，高于对照组(33.98±4.42)，差异有统计学意义(P=0.032)。图3为两组每个学生的生理期末考试成绩。

图3 两组每个学生的生理期末考试成绩(满分44分)

3 讨论

3.1 数字化口腔医学引入口腔教学是必然发展趋势

口腔医学理论授课通常采用教师讲授式的教学方法(Lecture-based Learning，LBL)。在这种教学方法下学生被动的获得大量理论知识，难以消化，学习兴趣难以激发[4]。而口腔医学的基础专业课程授课内容主要是以专业的基础概念以及基本规律为主，毫无专业学习基础的医学生刚开始面对这些基本概念和规律时，很难有直观感性的认识，存在学习困难。随着互联网的发展及数字化口腔医学的推广，教学媒介也趋向多元化[5]。有研究显示，对于一些难度较大的口腔专业课程，数字化虚拟现实技术的应用，能使学生理论知识掌握度大大提高[6-7]。本研究的结果也印证了这一点，医学生无论从对于课程知识难点掌握度的自评还是最后的理论成绩考核，都显示了引入数字化医学的教学模式比传统教学的效果更理想。因此，为适应口腔人才培养需求，数字化教学技术已陆续在国内外的多所医学院校开展[8]，是口腔医学教学的必然发展趋势。

3.2 数字化口腔医学引入传统教学的模式更适合医学基础专业教学

口腔生理学是医学生最早接触的专业课程之一，最重要的教学内容是咀嚼系统的构成、功能及相互影响，一直都是教学的难点以及重点。专业名词、运动规律大多比较深奥、抽象，医学生疲于理解，更谈不上应用，最终只能死记硬背，对课程也逐渐失去兴趣[9]。口腔医学专业高年级学生在多年学习、临床实践中对咀嚼系统生理知识有一定的了解和认知，比低年级学生具有更好的基础和背景。而低年级学生缺乏对这些专业知识的了解，很难将抽象的理论知识与临床实际相结合，因此利用数字化口腔医学引入教学更利于激发低年级医学生的学生兴趣，学习效果提高就更为显著[10]。

对于简单的形态学内容，比如牙体的外部形态，可以通过多媒体课件展示，获得良好的学习效果，然而对一些相对复杂的内容，比如下颌运动的规律，在运动中关节、颌骨牙齿的关系，是很难通过传统授课给医学生建立起感性直观的认知的。随着计算机信息网络技术的发展，三维数字化人体技术已被广泛应用于医学、生物工程、计算机辅助设计、制作等多个领域[11]。本研究尝试将数字化医学的各项技术引入口腔生理学教学中，通过对三维立体的牙齿模型、下颌运动模型从任意空间角度和方位的观察，再现下颌运动中颞下颌关节、颌骨、牙齿的相互关系，使医学生直观感性的接触基本理论概念。从评价结果来看，通过引入咀嚼系统的数字化医学模式的引入，使医学生对于口腔生理学基础知识的掌握程度有了显著提高。在提高学生学习效果的同时，也使教师教授专业知识的难度大大降低，减少了备课的时间[12]。

3.3 数字化模型的建立对教学资源配比有着较高的要求

数字化模型的建立需要对教学设备、软件提出了较高的要求。本研究引入了口内扫描仪、下颌运动轨迹数字化描记仪、数字化咬合分析仪、CBCT等设备及其相关软件辅助口腔生理学教学。上述数字化设备价格一般比较昂贵，数需要对医学院的人力、物力、场地等资源的有效调配和利用，并且需要授课教师具有数字化口腔医学技术的相关经验，这些都是能否成功开展将数字化口腔医学引入口腔医学教学的关键因素。

4 结语

本研究通过应用口腔三维扫描技术，口腔数字化设计技术，下颌运动轨迹数字化描述技术，数字化咬合特征分析技术建立咀嚼系统数字化模型并在口腔生理教学中初步应用，与现有的口腔生理教学有机结合、互补互助的教学模式，其可行性及对教学效果的提升得到了初步验证，口腔医学专业学生对新的教学模式的接受效果和满意度评价较好。