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摘 要： 【摘要】托槽粘結是口腔正畸學操作的關鍵步驟之一，托槽的正確粘接及精準定位將極大影響后續(xù)的矯治效果。傳統(tǒng)的正畸實驗教學受示教者體位、實驗環(huán)境、實驗器材、操作步驟等限制，難以達到理想效果。正畸托槽粘結虛擬仿真實驗系統(tǒng)使用3dmax軟件進行三維重建，
【摘要】托槽粘結是口腔正畸學操作的關鍵步驟之一，托槽的正確粘接及精準定位將極大影響后續(xù)的矯治效果。傳統(tǒng)的正畸實驗教學受示教者體位、實驗環(huán)境、實驗器材、操作步驟等限制，難以達到理想效果。“正畸托槽粘結”虛擬仿真實驗系統(tǒng)使用3dmax軟件進行三維重建，并利用HTML、CSS編程語言進行頁面設計。通過術前準備，操作前準備，托槽粘結，術后處理四個模塊，分步驟系統(tǒng)性學習了正畸患者從初診資料搜集、X線片分析、托槽粘結及術后醫(yī)囑等臨床一系列流程。該系統(tǒng)還提供了多個訓練課程、評分標準和不同項目內容供學生反復操作練習，優(yōu)化教學過程，提高教學效果，提升口腔臨床技能教學效率。
【關鍵詞】虛擬仿真技術;托槽粘結;醫(yī)學教育;口腔正畸學;實驗教學;數字化教學
口腔正畸學的主要內容是研究錯合畸形的病因機制、診斷分析及其預防治療，是一門實踐性很強的學科[1]。傳統(tǒng)的正畸實驗教學受教師體位、器械、仿頭模口唇遮擋等影響，學生往往得不到全方位的三維感受，出現很多理解上的偏差。近年來，隨著信息技術的高速發(fā)展，高校紛紛推陳出新，將信息技術融入到現有教學中，形成新的教學模式。數字化虛擬仿真技術是近年來出現的一種基于虛擬現實技術的教學系統(tǒng)，以其安全性，即時交互性，過程規(guī)范性，便于監(jiān)控性，成為越來越重要的臨床診療技能學習工具[2]，目前已在牙體牙髓病學、牙周病學、口腔修復學、口腔頜面外科等多專業(yè)的教學中開展應用[3-7]。在教學活動中，合理應用虛擬仿真教學，可以從視覺、聽覺、觸覺等多方面調整學生的認知模式，將抽象的內容直觀化，呆板的內容生動化，并能提供學生大量的鍛煉機會，同時不會對患者造成傷害，形成一個良好的教學氛圍。文章的研究目的為進一步探索口腔正畸實驗教學中引入虛擬仿真技術的教學效果，以期提高口腔正畸教學技術水平，培養(yǎng)學生正畸臨床思維，優(yōu)化教學過程。
1我院正畸教學的現狀
近年來，隨著患者維權意識的增強，以及日益緊張的醫(yī)患關系，學生臨床中實際動手機會大大減少[8]。因此，如何在教學中完善學生的臨床技能訓練，培養(yǎng)學生良好的醫(yī)患溝通技巧，成為教師們需要特別考量的問題。
托槽粘結是口腔正畸學操作中極為關鍵的步驟，托槽的正確粘接及精確定位將直接影響患者后續(xù)的矯治效果。傳統(tǒng)的實驗教學由教師示教，學生聽講，無法模擬正畸患者臨床問診、檢查、溝通等必要步驟。實驗應用耗材貴，環(huán)境要求高等，則限制了訓練的強度，導致學生很難在單次實驗課中熟練掌握操作技巧。這些都將直接影響未來的臨床實際操作，最終導致正畸治療效果差、牙齒往復移動等問題，增加患者的就診次數和費用，甚至造成不可挽回的后果。另外，我們在既往的本科實驗課教學反饋中發(fā)現，學生操作時對自己粘結的托槽并不能準確判斷其定位是否準確，操作是否規(guī)范，存在自我評估準確性低的問題。這值得教師反思傳統(tǒng)的正畸實驗教學是否存在可改進提高之處。
2正畸實驗教學虛擬仿真系統(tǒng)及其應用
基于我院正畸實驗教學的現狀，進行了構建正畸實驗教學虛擬仿真系統(tǒng)的探索。該系統(tǒng)能夠低成本、零風險的模擬正畸患者粘結托槽的全套流程，提供了一個全新的口腔教學訓練平臺，開創(chuàng)了新的教學模式。
2.1文字資料收集
參考人民衛(wèi)生出版社教材《口腔正畸學》(第六版)[9]及廈門醫(yī)學院附屬口腔醫(yī)院正畸科患者知情同意書進行收集。
2.2實驗儀器設備和材料收集
我們列出本實驗必需的實驗儀器和材料，包括：牙椅、托槽、開口器、口鏡、鑷子、細絲切斷鉗、末端切斷鉗、光固化燈、低速手機、酸蝕劑、粘結劑、吸唾管等。由專業(yè)相機(佳能EOS5D單反相機，有效像素2230萬)進行拍攝，將獲得圖片導入3dmax軟件，運用三維虛擬建模，對以上臨床常用的矯治器械進行建模重現，并利用HTML、CSS編程語言進行頁面設計并實現頁面之間的邏輯相關業(yè)務處理。
2.3虛擬仿真系統(tǒng)的應用
通過校內虛擬仿真實驗平臺點擊進入口腔正畸學實驗界面，選擇“正畸托槽粘結”虛擬仿真實驗即可進入正式學習頁面。實驗步驟共包含四大模塊，共15步具體操作(見圖1)。全部過程如下：(1)術前準備。包含X線片及模型測量分析。(2)做前準備。包含醫(yī)生準備、患者準備、調整體位、器械準備、手術前準備五個操作內容。(3)托槽粘結。包含涂粘結劑、樹脂粘結、光固化燈固化、結扎鋼絲四個操作內容。(4)術后處理。包含術后檢查、調整座椅、整理用物、洗手用物、注意事項五個操作內容。通過鼠標點選，即可分步驟系統(tǒng)性的學習正畸患者從初診資料搜集、X線片分析、托槽粘結及術后醫(yī)囑等臨床一系列流程，進行技能訓練。同時，在拓展實驗中，系統(tǒng)還提供多個操作測驗及其評分標準供學生反復練習，給予學生針對性指導，從而提升口腔臨床技能及教學效率(見圖2)。虛擬仿真項目的整體設計框架及流程圖見圖3。
2.4學習成果評價
本次課程教學結束后，采用不記名方式對學生開展問卷調查使用情況，發(fā)放問卷78份，收回有效問卷78份，有效問卷回收率100%。調查結果表明，92.3%(72/78)的學生認為“正畸托槽粘結”虛擬仿真實驗對提高臨床思維能力，加深理論知識與臨床實際相結合有幫助。88.5%(69/78)的學生認為通過該虛擬仿真實驗，可以得到一些課本上無法提供的信息，有助于熟練臨床操作技巧。97.4%(76/78)的學生認為虛擬仿真實驗應該加入課堂，作為口腔專業(yè)學生實驗教學的補充。
3結語
圖1虛擬仿真項目的四大模塊現代社會網絡資訊高度發(fā)達，越來越多的高校借助網絡教育平臺(高校MOOC、微課課程網站、藍墨云班課等)完成教學任務[10]。通過借力先進的數字化技術，對以往抽象的概念三維化、立體化，無疑是時代推動教學進步的體現。虛擬仿真技術作為一種新興的現代化信息技術，內容涉及各個領域[11]。在正畸實驗教學中應用虛擬仿真技術，對于提高實驗教學質量，培養(yǎng)新時代下具有創(chuàng)造性思維能力與創(chuàng)新精神的醫(yī)學生具有重大意義。其主要具備以下優(yōu)點：(1)安全性。在虛擬化實驗教學過程中，學生可以在短時間內進行反復操作練習而無需擔心因誤操作而引發(fā)的安全事故，大大提高了診療操作的熟練度，很大程度的避免在實習工作中產生不必要的醫(yī)患矛盾[12]。(2)沉浸感。虛擬仿真技術可以生成一個三維虛擬環(huán)境，模擬了整個診室布局、牙椅擺放等，使學生在使用過程中可以更深入的沉浸其中，產生身臨其境的“真實”感受[13]。(3)趣味性。虛擬仿真技術有效的提高了課堂知識的趣味性和參與感，突破了傳統(tǒng)教學方式生動性、實踐性不足的限制，對真實情景進行高度還原和模擬，另外輔助插入視頻、動畫等，形成良好的教學氛圍，提高了教學效果[14]。
目前，虛擬仿真項目已成為傳統(tǒng)紙質版教材的有力補充，通過對有深度和廣度的研究型實驗的全面仿真，能更大程度的激發(fā)學生們的學習興趣.為其未來的臨床和科研工作打下一定基礎[15-16]，已經成為口腔醫(yī)學臨床教學的核心高新技術，將開啟口腔教學數字化新模式。——論文作者：陳雪婷1，2陳玉萍1，2賴穎真3
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