当牙外伤遇上AI—“牙外伤虚拟仿真与实验教学”课程数智化改革探索

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实践教学是深化课堂教学的重要环节，是学生获取、掌握知识的重要途径，为全面提高我校实验实践教学水平，鼓励各院系结合国家及学校的发展战略开展实验实践教学改革，教务处组织开展实验教学改革项目建设，涵盖理工农医人文社科等各个学科领域。近日，教务处组织2025年度项目结题验收，22个项目顺利通过，其中4项获评优秀案例。今天让我们走进优秀案例之一：当牙外伤遇上AI——“牙外伤虚拟仿真与实验教学”课程数智化改革探索。。。

项目背景

牙外伤是口腔急诊常见创伤类型，具有病种多样、诊疗复杂、处置时效性强、跨学科融合度高等特点，是口腔临床实验教学的重点与难点。

传统教学模式存在病源有限、复杂病例难以复现、口腔临床决策过程无法量化追踪等问题，学生常出现“理论熟记、实操生疏”的困境，问诊漏项、诊断逻辑断层等现象突出，难以快速适应口腔临床诊疗需求。

为破解教学痛点，推动口腔实验教学数智化转型，上海交通大学医学院附属第九人民医院口腔实训中心牵头，联合口腔医学、计算机工程、教学设计、教务管理等多领域团队，开展牙外伤虚拟仿真与实验教学课程建设，将生成式AI融入虚拟仿真技术并结合仿真头模实验教学，构建“虚实结合、手脑并重、闭环提升”的口腔临床人才培养新模式。

项目团队：

医工教协同，聚力教学创新

项目组建立跨学科融合团队，整合临床、技术、教学、管理多方资源，保障课程建设专业性与实用性：

口腔临床专家团队

由多科室主任医师领衔，构建标准化牙外伤案例库，确立口腔临床教学逻辑。

医工联合研发团队

由高级实验师、软件工程师主导，基于 Unity、NLP及生成式AI技术完成系统开发。

口腔实训中心团队

聚焦教学设计，优化课程大纲，创新口腔医学实验教学模式。

口腔教务管理团队

负责教学数据闭环监控，推动课程持续迭代优化。

项目内容：

虚实融合，全流程培养口腔临床能力

项目以“动脑强思维、动手提技能”为核心，打造虚拟仿真演练与仿真头模实操相结合的教学体系。

Part.1

虚拟仿真系统：AI赋能口腔临床思维全链路训练

遵循“问诊—口腔检查—辅助检查—诊断—口腔全科治疗计划—病历归档”的完整口腔临床思维逻辑（图1），搭建牙外伤虚拟仿真系统（图2），还原真实口腔诊室场景。系统嵌入生成式AI智能问诊模块，支持学生沉浸式演练全链路口腔接诊流程，激发自主思考与临床决策能力；同时搭载AI智能助手，提供全天候答疑指导，实现口腔临床思维训练闭环。

图1：口腔临床思维训练系统逻辑流程图

图2：牙外伤数字化虚拟仿真培训平台界面

目前项目已上线牙撕脱伤虚拟仿真系统、牙外伤诊治虚拟仿真系统两大核心模块，支持练习、考核双模式切换，相关虚拟仿真软件已获国家计算机软件著作权2项（2025SR2368569、2025SR2369197）。

Part.2

3D打印教学模型：模块化设计夯实操作技能

自主研发模块化3D打印牙外伤教学模型，精准还原上、下颌各类牙外伤病症，包括冠折、根折、冠根折、牙脱位等典型病例，搭配仿真头模实现口腔环境高度模拟（图3）。模型采用弹性硅胶黏膜、双色3D打印牙齿等材质，具备真实触觉反馈与操作质感，可开展根管治疗、复位固定、美学修复等多项实操训练，帮助学生从“会思考”进阶为“能操作”。该教学模型已申请实用新型专利1项（202620019978.0）。