以问题为导向的教学方法与模拟科研实践相结合的模式在重症患者气道湿化教学中的应用探索

卢毅,祁向东 （北京大学第三医院延庆医院,北京 102199）

重症监护室（ICU）内患者由于气管插管易导致痰栓形成，并且出现肺不张等并发症的情况较普遍，其原因较复杂，包括患者意识障碍、咳嗽咳痰能力、感染控制水平等个体化因素，但气道湿化不足往往是其重要的共性原因[1]。而在教学过程中对于气道湿化问题的讲解，影响因素包括但不限于物理问题、解剖问题、生理问题等。从而导致在讲解气道湿化这一问题的过程中存在机制复杂、讲解过程空洞、不易理解的情况。如何让青年临床医生快速掌握其知识要点成为重要的教学难点。

因此，基于既往研究成果[2]设计了人工气道湿化模拟装置的实验课程，采用以问题为导向的教学方法（PBL）+科研实践的模式，使年轻医生在实践中直接观察到影响气道湿化的相关因素，显著提升了相关知识的教学质量。更重要的是本教学过程与临床科研工作相结合，使青年医师在学习知识的同时，亲自参与模拟的科研选题、文献检索、初步结论判断、实验设计与实施、统计学分析甚至论文撰写过程。使青年医师在教学实践中突破科研实践经验缺乏的窘境，用实际行动做到了以医疗+教学促进青年医师科研能力的提升，这对于青年医生的长远发展具有重要的意义。

1 教学对象

参加本次实践课程的人员包括：2名专业教师以及重症医学科住院医师、研究生及其他缺乏科研经验的医务人员。

2 教学设备

教学设备由基于便携式主动加温加湿呼吸过滤器（专利号ZL 2017 2 0753664.4）制造的主动加温加湿过滤器组件（1-3）、呼吸机与管路组成的通气组件（4-6）、肺及气管模拟组件（10-15）以及温湿度测量装置（7、8、9）组成，详见图1。

图1 测量装置组成示意图（1.吸水海绵制作的呼吸过滤器;2.加热板;3.加热板控温装置;4.密封罐（300ml）;5.呼吸机连接管路;6.呼吸机;7.T1号温度湿度监测装置;8.T2号温度湿度监测装置;9.T3号温湿度监测装置;10.电恒温加温加湿装置连接弯头及恒温管路;11.MR850湿化罐体;12.MR850主机;13.模拟肺;14.费雪MR850温度探头;15.可调节长度管路）

3 教学场地

教学场地由讨论教室以及实验教室两部分组成。在讨论教室内进行提出问题、文献检索学习、分析问题、实验设计、数据分析以及结果讨论。在实验教室进行实验操作并记录实验数据。

4 教学方法

教学方法采用PBL+模拟科研实践的模式进行，包括以下步骤：教师提出病例问题，学生独立进行文献检索学习，教师指导学生对文献检索内容进行学习并得出初步判断结论，教师指导学生根据初步结论进行实验设计，教师监督指导学生分组进行实验并对数据采集、教师指导学生进行数据统计与分析、教师与学生共同对结果进行讨论，学生课后进行论文撰写。

4.1 提出问题 教师给出病例：重症监护室内的气管插管患者，为什么脱离呼吸机自主呼吸后痰液黏稠并出现痰栓？

4.2 文献检索与学习 住院医师在讨论教室利用网络进行文献资料搜集与学习，获取气道湿化不足是导致气管插管患者脱离呼吸机自主呼吸后出现痰液黏稠的主要原因的初步结论。并且分析得出气道湿化受温度以及湿度的双重影响，良好的气道湿化需要同时对吸入气体进行加温的必要要求。

4.3 实验设计与数据采集 使用呼吸机模拟人体潮式呼吸运动，使用电恒温加温加湿加热装置（Fisher & Paykel，MR850）以及模拟肺（Dräger MP02400）模拟人体肺部对于呼出气体的加温以及加湿作用。吸气时T1、T2、T3温度及湿度降低，并在吸气末达到最低。呼气时三个监测点受呼出气体加热加湿，其温度与湿度升高，并在呼气末达到最高。

教师与学生充分讨论后制定人工气道在不加温加湿、被动保温保湿、主动加温加湿三种状态下的气道湿化数据结果的实验方法。首先，不使用呼吸过滤器通气30分钟，然后每间隔5分钟监测T1、T2、T3监测点温度与湿度，共记10次，此为未使用组。然后，安装便携式主动加温加湿呼吸过滤器，但不启动其加温功能，利用吸水海绵制作的呼吸过滤器（详见图1）的被动存温存湿作用通气30分钟，然后每间隔5分钟监测T1、T2、T3监测点温度与湿度，共记10次，此为对照组。最后，便携式主动加温加湿呼吸过滤器加水10ml，并启动其加温功能后通气30分钟，然后每间隔5分钟监测T1、T2、T3监测点温度与湿度，共记10次，此为实验组。在实验过程中明确全部实验人员责任，做到有实施、有记录、有监督。

4.4 数据统计与分析 对所得数据进行统计学分析，使用SPSS23.0软件进行分析，计量资料使用（M±SD）表示，使用独立样本t检验，P＜0.05时表示差异具有统计学意义。此过程中可适当加入统计学相关知识，锻炼青年医师统计学软件应用能力。

4.5 结果讨论 对实验过程以及结果进行总结与讨论，分析实验过程的优缺点以及不足之处。对于实验结果进行讨论，进一步寻找文献支持并得出结论。课后青年医师完善相关资料并进行论文撰写。

5 教学中的关键问题

5.1 科学性与严谨性 教师与学生在讨论教室，由教师给出病例问题，学生自主进行文献检索，得出初步结论。在老师引导下依序进入实验教室，对于实验模型进行讲解，并提出实验的相关要求。学生在教师的督导下根据要求进行医学实验，并记录数据。教师与学生共同对实验数据进行统计学分析，并得出相关结果。

5.2 可操作性 在本次教学过程及实验操作过程中无实验动物，实验所需设备也是重症监护室常见设备。实验过程中学生主要负责理解实验的原理以及记录数据，具体设备操作由教师进行。

5.3 教学的特色与收获 ①PBL教学模式，教师以问题导入。②青年医师通过文献检索获取初步结论。③开放实验设计讨论，使青年医师熟悉科研设计过程，对青年医师们进行科研入门训练。④青年医师通过实践直接获取人工气道在不加温加湿、被动保温保湿、主动加温加湿三种状态下的气道湿化数据结果。直观地验证前期文献检索所获得的初步结论。⑤统计学分析以提高严谨性。⑥总结与讨论科研实验的优缺点。

6 PBL与科研实践相结合的教学模式在重症医学科的应用

重症医学科是以危重症患者为研究对象的新兴临床学科。2008年7月，重症医学科被批准为临床医学下属的二级学科[3]。2009年1月，卫生部在《医疗机构诊疗科目名录》中增加重症医学科为一级诊疗科目。作为新兴的一级诊疗科目，重症医学专业在我国发展相对滞后，多数重症医学科的医务人员往往来自于其他专业，这导致重症医学专科教师往往缺乏教学经验。但是，重症医学科又是住院医师规范化培训要求必须轮转的学科，这种情况导致重症医学科存在临床教学需求与学科建设水平不平衡的现状[4]。面对此种情况，重症医学科的教学方法选择就显得尤为重要。

PBL教学方法是以问题为导向中心，以学生为参与主体，采用小组讨论的教学形式，在教师的参与引导下，围绕某一医学问题进行研究的学习过程。PBL教学方法需要学生围绕具体问题独立收集资料、发现问题、解决问题，因此PBL教学方法可以有效调动学生的积极性，开发学生的潜力，培养学生自主学习的综合能力和对知识的运用能力[5]。参加重症医学专业学习的学生通常是研究生以及住院医师等，他们的理论知识基础较扎实并且具有一定的自学能力。由于青年医师已初步掌握医学基本理论、基本知识和基本技能，因此具备实施PBL教学的条件。

对于青年医生，他们离开本科教育阶段不仅仅面临临床知识的挑战，在未来的工作中更面临科研任务的巨大挑战，而此时其科研能力往往存在严重不足情况。国内有研究显示71.15%的研究生在本科期间没有参加过科学研究活动[6]。因此，怎么做科研、如何做科研往往是卡在青年医生脖颈上的一道看不见的枷锁。如何提升青年医师科研能力成为切实而普遍的问题[7]。因此有必要提升住院医师的带教老师对于其科研实践的带教能力[8]。鉴于此，笔者设计了本次教学实践。

本教学过程的设计与临床科研工作相结合，使青年医师在学习知识的同时，参与模拟科研活动过程。包括：科研选题、文献检索、初步结论判断、实验设计与实施、统计学分析等，甚至进一步撰写开题报告书、综述、论文等。使缺乏科研经验的青年医务工作者在教学实践中突破科研实践经验缺乏的窘境。采用PBL的教学方法引导学生如何进行科研工作的选题、文献检索、初步结论，然后与模拟实验相结合，开展实验设计与实施，并完善后续统计学分析、论文书写等过程，用实际行动实现以教学促进青年医师科研能力，这对于青年医生的长远发展具有重要的意义。

7 总结

本次教学实践设置在现有研究成果的基础上进一步开发，应用PBL+科研实践相结合的教学模式不仅可以提高教学质量，更重要的是激发了青年医师的科研思维，熟悉了科研流程，锻炼了科研能力。因此这种教学模式值得在青年住院医师、研究生以及其他缺乏科研经验的医务工作者中推广开展。