信息化背景下口腔医学技术专业教学改革的实践与创新

董 晛，陈凤贞

（上海健康医学院，上海 201318）

口腔医学技术专业教学目标为培养从事口腔修复体制作的应用型专门人才，要求学生掌握口腔医学基本理论和工艺技术的基本操作技能。口腔医学技术属于医学技术范畴，是口腔医学与材料学、工艺学等多学科的综合[1]。

上海健康医学院口腔医学技术专业是上海市唯一布点设置的培养口腔修复工艺人才的专业。自2012年起，口腔医学技术专业进行创新实训中心建设，更新数字化教学设备，制作优质教学资源，建立网络学习平台和移动课堂，以信息化学习环境建设为支点，推动学习方式变革，创新教学模式，经过多年探索和积累，取得了一定的经验和成果。

1 口腔医学技术教学面临的问题

1.1 理实结合教学难落实

口腔医学技术专业实践性极强，诸如牙体雕刻技术、固定义齿修复工艺技术等专业核心课程理论与实训课时比例均超过1∶2。传统实训教学往往采用单向的教师演示，学生观察示教后，独立模仿操作。这种教学模式导致学生不理解操作背后的技术要点和原理，技能操作和理论知识存在分离，理实结合难以落实。

1.2 实践教学耗材成本高、安全性低

口腔医学技术专业教学要培养技能操作熟练的合格学生，反复训练至关重要。而口腔材料和设备昂贵，导致专业实践教学的耗材成本和设备维护成本高。义齿制作流程繁杂，具有高压、高温、腐蚀、粉尘等对人与环境有害的因素，导致实训项目安全性不高，需要专门的场地、设备和人力保障。这些都限制了学生学习的自主性。

1.3 专业教学和行业实际存在一定脱节

口腔医学技术行业正处于数字化转型期，在上海，半数以上的固定冠、桥义齿由计算机辅助设计和制作（Computer aided design and computer aided manufacture，CAD/CAM）工艺或3D打印工艺加工，这一比例还将不断增长。面对行业日新月异的发展，传统教学课程设置依然以全口义齿、固定义齿、可摘局部义齿为核心课程，这与行业发展实际存在一定脱节。现今数字化义齿加工人员多是接受简单的企业培训，行业迫切需要经过系统训练的高端“智造”人才，专业教学内容和形式也亟待创新。

2 信息化背景下，专业教学改革的具体措施

2.1 以虚拟现实技术探索虚实结合的三元式教学模式

我校于2014年自主研发了国内首个将虚拟现实（Virtual Reality，VR）技术应用于口腔医学技术实训教学的3D软件，并在2016年获得国家软件著作权，与之配套的口腔虚拟实训室可同时容纳40人独立进行虚拟实训。口腔医学技术虚拟实训系统（软件）操作方式模仿3D网络游戏，有演示、学习、考核3种模式，内容包含固定义齿修复工艺技术、全口义齿修复工艺技术、可摘局部义齿工艺技术3门专业课的10个任务模块，相当于真实实训的200个课时。

以虚拟实训系统为基础，专业创新探索“理论—虚拟—实操”三元式教学模式。所谓“理论”，即教师理论课上只对整个模块的内容进行简短的串联精讲；所谓“虚拟”，即学生先通过虚拟系统的演示模式，观看整个操作流程，然后独立进行虚拟实训操作，虚拟实训中错误操作软件都会即刻给出提示，改为正确操作方可进入下一步，最终独立通过虚拟考核。整个学习过程类似于玩3D游戏，每个人的操作错误点不尽相同，因此学习是高度自主和有极强针对性的；所谓“实操”，即学生进入真实操作环节，此时学生对操作流程、注意事项等已非常熟悉，真实操作中更容易联想、运用到相关知识。在“理论—虚拟—实操”三元式教学中，虚拟实训是连接理论学习和真实操作的纽带，虚实结合促进了理实结合。

2.2 将增强现实教学素材系统引入课堂，促进自主学习

与虚拟实训软件辅助技能实训相呼应，我校还自主研发了3个IOS系统的增强现实（Augmented reality，AR）软件，配套购置18台平板电脑，印刷AR扫描图册。AR软件内容包含28颗牙体解剖形态、口腔颌面部局部解剖、无牙颌解剖标志、可摘义齿结构、口腔设备操作等。医学类专业基础课多以结构、原理记忆为主要教学目标，传统的教学内容决定了新的教法不易应用，课堂教学方式多为讲授，抽象的文字和平面图片不利于理解，学生学习只能死记硬背，学生中流传着“解剖生理必有一挂”的戏言。2014年起，将装有AR软件的平板电脑引入课堂，在教师的引领下，学生2～3人一组，利用AR技术呈现的3D模型进行自主的立体视觉学习，在这一基础上，小组合作学习、翻转课堂、PBL等一系列教学尝试得以开展，灌输式地教正在转变为探索式地学。

2.3 对接行业需求，开展系统的口腔CAD/CAM教学

专业建设了24个工位的口腔CAD/CAM实训室，2014年起率先开展口腔CAD/CAM讲座式培训。经过多年探索和积累，根据行业发展需求，制订并开发课程标准和校本教材，开设了口腔修复CAD/CAM课程。2015年起系统进行CAD/CAM教学实践，同时与3Shape、DENSPLY Sirona、Kulzer等业界权威企业合作，定向培养企业认证的口腔数字化设计人才。

3 成效和经验

3.1 虚实结合教学体系对教与学的双向促进作用

我校立足数字化资源开发，但不止于资源建设，更将一整套3D教学资源系统地组织利用，探索出低年级基础课阶段AR软件辅助的自主学习，高年级技能课阶段VR软件支持的虚实结合的专业教学体系。这一体系具有一定的可复制性，适合所有以实践教学为主的专业教学，特别适合实操中耗材成本较昂贵或操作具有一定危险性或需要高度理实结合的实验实训项目。经过3年实践，虚实结合教学体系对教与学有双向促进作用。一方面，3D自主学习，让学生更高效、更熟练地掌握知识和技能[2]。虚拟实训在学生中广受欢迎。据问卷调查反馈，92%的学生喜欢虚拟实训系统，86%的学生希望体验更多内容模块的虚拟操作，89%的学生认为虚拟实训系统能帮助掌握操作流程。“理论—虚拟—实操”三元式教学模式可以在维持实训耗材成本不变、保证实训安全性的前提下，学生通过反复虚拟训练，大大提高操作熟练度；可以引导学生开展各类自主学习、小组学习，一人一机虚拟操作，真正做到针对性学习；可以帮助学生更好地联系理论知识和操作流程，体验“做中学”。在实训教学中融入VR训练、数字比对系统等信息化手段后，2014—2016年我校学生多次获得国内外技能大赛一等奖，实训教学质量显著提升。另一方面，教师信息化素养提升，有效带动了教研能力全面发展[3]。近3年教学团队参加各类信息化培训18人次，探索各类教学改革，获得市级精品课1门、校级精品课1门，各类教学比赛中，获得国家级奖2人次、市级奖3人次，信息化教学方面获市级教研课题2项、国家软件著作权3项、发表教研论文4篇。

3.2 专业教学改革对接行业需求，学生就业得益

专业教学改革充分对接行业数字化转型需求，贴近岗位，从无到有，开设课程和定向技能培训，着眼为行业培养基础扎实的口腔CAD/CAM技能人才。我校2016届毕业生均具备CAD/CAM设计基础和经验，可以完成内冠、全冠、固定桥等简单修复体的CAD/CAM设计，其中90%的学生毕业时即获得企业认证的“3Shape CAD/CAM”培训证书，持证学生在应聘高端企业时，优势明显。

4 讨论

4.1 存在的问题和不足

在信息化背景下的教学改革实践中还面临一些挑战和不足：信息化教学的实施对于设备、系统的依赖性较高，需要专业人员持续进行技术维护；虚拟实训系统前期研发、调试的人力、资金成本巨大[4]；由于模拟游戏操作，在使用中不可避免会出现漏洞，需要定期升级和修补；系统目前为单机版，有向移动版或网络版转化的需求；系统通过验收并不代表建设的完成，只有建立后期维护制度，方能保证建设成果，这些都需要持续的人力、资金投入。此外，实施虚拟实训教学的教师本身需要具备较高的信息化素养和一定的教学组织和创新能力。

4.2 未来发展方向

未来专业团队将在已有基础上纵向深入，开发更多样的VR、AR教学资源，建立专业虚拟教学中心，不断完善信息技术和专业教学的融合。同时，积极拓宽建设成果的应用广度，积极向同类院校、行业、企业推广，交流共享资源经验，避免重复开发造成的人力和资金浪费，使教改成果受益面更广。