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GMS Journal for Medical Education

Gesellschaft für Medizinische Ausbildung (GMA)

ISSN 2366-5017

Digitale Lernprogramme – Konkurrenz für das Mikroskop?

Forschungsarbeit Humanmedizin

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  • corresponding author Peter Schmidt - Friedrich-Schiller-Universität Jena, Fachschaft Zahnmedizin, Jena, Deutschland

GMS Z Med Ausbild 2013;30(1):Doc8

doi: 10.3205/zma000851, urn:nbn:de:0183-zma0008518

Dieses ist die deutsche Version des Artikels.
Die englische Version finden Sie unter: http://www.egms.de/en/journals/zma/2013-30/zma000851.shtml

Eingereicht: 28. Juni 2012
Überarbeitet: 29. November 2012
Angenommen: 20. Dezember 2012
Veröffentlicht: 21. Februar 2013

© 2013 Schmidt.
Dieser Artikel ist ein Open Access-Artikel und steht unter den Creative Commons Lizenzbedingungen (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/deed.de). Er darf vervielfältigt, verbreitet und öffentlich zugänglich gemacht werden, vorausgesetzt dass Autor und Quelle genannt werden.


Zusammenfassung

Die Entwicklung digitaler Medien wuchs in jüngster Zeit beträchtlich an, was mitunter als Ursache für deren wachsende Nutzung in der universitären Lehre anzusehen ist. Zutreffend ist dies insbesondere auch im Bereich der Anatomie und Histologie, welche Bestandteile des Studiums für Ärzte und Zahnärzte in den ersten zwei Studienjahren darstellen. Moderne digitale Technologien erlauben es eine leistungsfähige, bezahlbare und begreifbare Verbreitung histologischer Bilder in hoher Qualität zu gewährleisten. Die Mikroskopie hängt fast ausschließlich von Bildern ab. Seit 20 Jahren werden somit stetig neue virtuelle Lernprogramme auch für die Histologie entwickelt. Entsprechende Entwicklungen haben dadurch die Lernmethoden der Studenten zum Wissenserwerb und zur Prüfungsvorbereitung beeinflusst. Die Lehre sollte Seminare, Vorlesungen und Laborarbeiten dementsprechend anpassen. Als einen ersten Schritt wurde eine Sammlung digitaler mikroskopisch-histologischer Bilder für die Studenten an der FSU Jena zur Verfügung gestellt. Das Ziel dieser Studie ist es den Stellenwert des konventionellen Lichtmikroskops im derzeitigen Selbststudium der Studenten der Human- und Zahnmedizin im Vergleich zu digitalen Medien herauszufinden. Dazu wurde eine Umfrage unter 172 Human- und Zahnmedizinstudenten an der Friedrich-Schiller-Universität Jena durchgeführt. Die Ergebnisse lassen einen deutlichen Unterschied mit 51% Nutzung neuer Medien gegenüber früheren ähnlichen Studien mit 5% Nutzung [1] erkennen. Es zeigt, dass digitale Medien wie Internet und CD- oder computergestützte Lernprogramme sich beim Selbststudium der Studenten der Human- und Zahnmedizin als ein Konkurrenzsystem zum klassischen Lichtmikroskop entwickelten.

Schlüsselwörter: Histologie, Neue Medien, Mikroskop, Lehre, Selbststudium


Einleitung

In einem Zeitalter, welches gezeichnet ist von dem alltäglichen Einsatz digitaler Medien, wird auch die Verwendung solcher Arbeitsmittel zunehmend in der Lehre an Hochschulen gefordert. Bereits seit Mitte der 90er Jahre wird von der Hochschulrektorenkonferenz dieses Thema immer wieder bearbeitet. Ein entsprechendes Statement verdeutlicht, dass heutzutage „die nachhaltige Etablierung von E-Learning und der Aufbau von Medienkompetenz bei Lehrenden und Studierenden eine zentrale Rolle“ spielt [3]. Das Bild universitärer Vermittlung von Wissen ist seit einigen Jahren im Wandel. Besonders in den stark visuell geprägten Fachbereichen, wozu auch die mikroskopische Anatomie sowie die Histopathologie für angehende Ärzte bzw. Zahnärzte zählen, wird seit einigen Jahren die Lehre durch neue Medien erweitert. Lernprogramme, die online verfügbar bzw. auf CD-ROM erhältlich sind, spielen dabei eine nicht unwichtige Rolle wie eine Untersuchung an der Universität Jena aufzeigte [8].

Funktion der zytologisch/ histologisch- mikroskopischen Lehre in medizinischen Studiengängen

Die Zytologie ist die Lehre von Zellen und deren Strukturen, die Histologie versteht sich als Lehre der biologischen Gewebe. Diese „entsprechen einer mittleren Organisationsebene des Körpers und sind dem Studium mit dem Mikroskop besonders gut zugänglich“ [10]. Die universitäre Vermittlung dieser Gewebslehre umfasst Kenntnisse der Färbemethoden, die Herstellung von Gewebeproben sowie die Untersuchung und Beurteilung dieser im Mikroskop. Zusammen mit der mikroskopischen Anatomie hat die Histologie „eine praktisch-diagnostische Seite; sie vermittelt die Kenntnisse der normalen, gesunden mikroskopischen Struktur der Organe, um krankhafte Veränderungen zu erkennen und möglichst auch zu verstehen.“ [10].

Lehrkonzept an der FSU Jena

An der Universität Jena vertritt das Institut der Anatomie II den Lehrauftrag in den Bereichen Zytologie, Histologie und mikroskopische Anatomie. Dabei wurde neben dem aktiven Mikroskopieren der vorhandenen Präparatesammlung auf die Wissensvermittlung von Färbetechniken und das Erlernen eigenständigen Mikroskopierens am Lichtmikroskop Wert gelegt. Das Herstellen eigener histologischer Präparate ist aufgrund der großen Studentenzahlen sowie Änderungen in der Approbationsordnung für Ärzte (ÄApprO 2005) und den entsprechenden Anpassungen der Studienordnungen der FSU Jena im Rahmen der Ausbildung nicht mehr möglich. Ursächlich dafür sind vor allem finanzielle Einschränkungen, die folgend auch zur Reduzierung von Semesterwochenstunden und Lehrkräften führten. Dennoch wird die Histologie innerhalb von drei Semestern (Allgemeine, Spezielle, Sinnes- und Neurologische Histologie) durch Vorlesungen und einen begleitenden praktischen Mikroskopierkurs im speziell dafür konzipierten Saal gelehrt. An der Universität Jena besteht die in Deutschland einzigartige Situation, dass Medizin- und Zahnmedizinstudenten/-innen einen festen eigenen Mikroskopierplatz mit Mikroskop und kompletter Präparatesammlung für die gesamte vorklinische Ausbildung erhalten. Jeder Studierende erhält für drei Semester gegen Kaution einen eigenen Schlüssel für seinen Platz. Damit kann dieser ein Mikroskop und die Sammlung zusätzlich zur regulären verpflichtenden Kurszeit von 2 Semesterwochenstunden während der Öffnungszeiten des Histologischen Saals für das Selbststudium zu nutzen.

Der Einsatz neuer Medien wurde in Form eines Lernprogrammes namens „HistoInteraktiv“ verwirklicht. Das Programm wurde durch Eigeninitiative zweier ehemaliger Medizinstudenten der FSU Jena entwickelt [7]. Das Programm stellt ein Lehrmedium von Studenten für Studenten dar und trug als inoffizielles Lehrmittel zur Bereicherung der Ausbildung bei. Es handelt sich dabei um eine Mischform aus einem Präsentations- und tutoriellem Programm, welches sich inhaltlich an den Kursen der histologischen Lehre bis zum Wintersemester 2011/12 orientiert hat. Dieses war nicht im Internet frei zugänglich, sondern wurde per CD-ROM oder USB-Stick von Jahrgang zu Jahrgang weitergeben. Dabei wurden die Studenten meist durch andere Studenten auf das Lernprogramm aufmerksam, wie die Ergebnisse einer Studentenbefragung aufzeigen (siehe Abbildung 1 [Abb. 1]).

Mit dem Beginn des Wintersemesters 2011/12 wurde der Ablauf und Inhalt des histologischen Kurses aktualisiert, was auch zu einem neuen offiziellen Lernprogramm in Form eines virtuellen Mikroskops führte. Dieses beinhaltet die Präparate des histologischen Kurses des Instituts der Anatomie II der FSU Jena und kann zukünftig auch via internetfähigen Smartphones genutzt werden. Es ist per Login und Passwort den Studierenden der FSU Jena frei zugänglich unter: http://www.anatomie2.uniklinikum-jena.de/Studium/Virtueller+Histokasten.html . Die Zugangsdaten werden durch das Institut an die Studierenden weitergeleitet. Somit wurde eine Begrenzung der Zugänglichkeit aufgrund von Copyright-Rechten für einen abgesteckten Personenkreis geschaffen. Der virtuelle Jenaer Histokasten wird möglicherweise demnächst als Smartphone-App verfügbar sein. Ziel ist es, die derzeit begonnene Neustrukturierung des Grundkonzeptes der mikroskopisch-histologischen Lehre am Institut auszubauen.

In der vorliegenden Arbeit wird unter anderem untersucht, wie deutsche Universitäten ihre histologisch-mikroskopische Lehre konzeptionell ausgerichtet haben und inwieweit neue Medien darin eingegliedert sind. Erhebungsdaten von einer Umfrage zur mikroskopisch-histologischen Lehre an der Universität Jena stellen eine erste Grundlage dar. Außerdem fließen Ergebnisse ein, inwieweit diese Lehrformen von den Studierenden aktuell angenommen und bewertet werden.


Methoden

Mit Hilfe einer Umfrage, welche die Studenten entweder per Papierfragebogen oder digitaler Word-Datei ausfüllen konnten, erfassten wir die Meinungen der Studierenden der FSU Jena. Die Fragebögen wurden unter Studenten des 2. und 3. Studienjahres am Ende eines histologischen Kurses auf Basis der freiwilligen Teilnahme verteilt. Ebenso erfolgte über die Fachschaft der Versand der digitalen Fragebögen an die Studenten.

Nach einem kurzen Einstieg und der Erfassung allgemeiner statistischer Werte befasste sich der erste Abschnitt des Fragebogens grundsätzlich mit der Einordnung und Nutzung neuer Medien. Ferner wurden Fragen zur aktuellen Lehrsituation an der Anatomie II der FSU Jena gestellt. Die beiden großen Themenschwerpunkte bezogen sich auf die Präsenzlehre und das Lehrprogramm „HistoInteraktiv“. An der Umfrage unter den Studenten der FSU Jena beteiligten sich 148 Vorkliniker und 24 Kliniker im Alter zwischen 19 bis 43 Jahren (M=22,2 Jahre). Drei Personen gaben ihr Alter nicht an. Die Geschlechterverteilung belief sich auf 50 männliche und 120 weibliche Teilnehmer. Zwei Personen machten dazu keine Angabe. Mit Blick auf die Studienrichtung stellen die Humanmediziner mit 72% der Befragten den größeren Anteil im Vergleich zu 28% Zahnmedizinern (siehe Tabelle 1 [Tab. 1] und 2 [Tab. 2]).

Hypothesen

1.
Das Lernen im Selbststudium der Studenten ist geprägt von der regelmäßigen Nutzung der Printmedien, dem Mikroskop und dem Lernprogramm. Audiodateien, Internet, Videos und Filme sowie selbstgefertigte Zeichnungen besitzen einen sekundären Charakter.
2.
Das Mikroskop wird im Selbststudium von Zahnmedizinstudenten regelmäßiger und häufiger genutzt als von Humanmedizinstudenten.

Ergebnisse

Bei der Untersuchung der regelmäßigen Nutzung von Medien im Selbststudium nutzen Studenten der Human- und Zahnmedizin an der FSU Jena zu 31% Printmedien, gefolgt von Internet (26%) und Lernprogrammen mit 25%. Das Mikroskop als Medium wird nur von 5% der Studenten regelmäßig genutzt. Audiodateien, Videos und Filme sowie selbstgefertigte Zeichnungen machen gemeinsam einen Anteil von 13% aus (siehe Abbildung 2 [Abb. 2]).

Bei selektiver Betrachtung des Mikroskops als Medium im Selbststudium wird erkennbar, dass 14 % der Zahnmedizinstudenten es „regelmäßig“, je 19% „häufig“ bzw. „nie“ und 48% „selten“ benutzen (siehe Abbildung 3 [Abb. 3]). Studierende der Humanmedizin hingegen greifen zu 9% „regelmäßig“, auch zu 19% „häufig“ und 8% „nie“ zum Mikroskop als Lehrmittel. Der Großteil (64%) dieser Studentengruppe nutzt, wie bei den Zahnmedizinern (48%), das Mikroskop „selten“ im Selbststudium. (siehe Abbildung 4 [Abb. 4])

Auswertung

Die Hypothesen konnten mithilfe der Umfrage teilweise bestätigt werden. So wird ersichtlich, dass Printmedien und Lernprogramme regelmäßig von Studenten genutzt werden (insgesamt 56%). Ebenso war der Nutzungsumfang von Audiodateien, Videos, Filmen und selbstgezeichneten Zeichnungen (insgesamt nur 13%) geringfügig. Das Nutzungsverhalten der Studenten in Bezug auf das Mikroskop und das Internet ist hingegen als unerwartet anzusehen. Mikroskope werden trotz Verfügbarkeit nur noch von 5% der Studenten regelmäßig genutzt, während neue Medien, wie Lernprogramme und Internet, bei 51% der Befragten als Lernmedium deutlichen Zuspruch besitzen. Verglichen mit früheren Studien wird ein deutlicher Wandel erkennbar, weil in diesen Studien nur 5% [1] bzw. 6% [6] Lernprogramme nutzten. Damals „[…]zeigte sich, dass nur ein kleiner Teil der Studenten Lernprogramme auf CD-ROM oder im Internet kennt. Die Nutzung dieser Programme bleibt zudem hinter deren Kenntnis zurück[…].“ [8]. Auch im selbstständigen Nutzungsverhalten der Befragten spiegelt sich wider, dass die neuen Medien wie z.B. das Lernprogramm „HistoInteraktiv“ einen festen Bestandteil während der Lernphasen einnehmen. So gaben 67 Befragte an, das Lernprogramm „oft“ und 65 Befragte sogar „sehr oft“ während der Lernphasen zu nutzen. Das entspricht 78% aller befragten Studenten. Lediglich insgesamt 38 Studenten nutzen das Programm „manchmal“, „selten“ oder „nie“(siehe Abbildung 5 [Abb. 5]). Mit Blick auf die Nutzungsdauer wird erkenntlich, dass es sich dabei vorrangig um längere Nutzungsphasen handelt. Der Großteil der Studenten nutzt das interaktive Programm ca. 30 Minuten (42%), wobei 25% ca. eine Stunde und sogar 33% mehr als eine Stunde am Stück mit dem Programm lernen (siehe Abbildung 6 [Abb. 6]).

Bei näherer Betrachtung des Lernmediums Mikroskop wird dieses auch von den Studenten der zwei Studiengänge (Zahn- und Humanmedizin) für das Selbststudium unterschiedlich häufig genutzt. Die Zahnmediziner greifen insgesamt regelmäßiger auf dieses Medium zurück (14% im Vergleich zu 9%). Der Hauptanteil (48%) der Befragten gab an „selten“, in der Regel nur zur Testat-Vorbereitung, mit Lichtmikroskopen zu lernen. Dies spiegelt den o. g. Stellenwert des Mikroskops im Vergleich zu anderen Medien wider. Die grundsätzlich häufigere Nutzung des Mikroskops seitens Zahnmedizinstudenten könnte sich darin begründen, dass diese ein konkretes Berufsbild anstreben, welches per se einer präzisen Auge-Hand-Koordination und eines „scharfen Auges“ [4] bedarf. Zusätzlich könnte die längere vorklinische Lehrzeit von fünf Semestern mehr Zeitraum für ausgiebigere Lehrphasen mit dem Mikroskop ermöglichen.


Diskussion

Durch meine Tätigkeit als Tutor im histologischen Kurs ist mir eine Entwicklung des Lernens aufgefallen, die einzig durch die digitalen Möglichkeiten des 21. Jahrhunderts aufkommen konnten. Die Studenten kehren sich im Kurs vom Medium Mikroskop ab. Dies wird auch in der o. g. Auswertung zur Nutzung der Medien im Selbststudium deutlich. Die letzte praktische Tätigkeit der Studenten, das eigenständige Mikroskopieren am Lichtmikroskop, wird zunehmend durch digital- virtuelles Zoomen auf Handys, iPads, Netbooks und Ähnlichem ersetzt.

Ich möchte zur Diskussion stellen, ob man diese Art von Auseinandersetzung mit histologischen Präparaten noch als Mikroskopieren bezeichnen darf?

Das Mikroskop scheint dem Vorteil der digitalen Lernprogramme vom „zeit – und ortsunabhängigen Lernen“ [5] zum Opfer zu fallen. Die hohe Flexibilität und zunehmende Individualität bietet den Studenten die Chance, sich noch stärker selbst zu verwirklichen und zu organisieren. Außerdem ist die Qualität der digitalen Jenaer Präparatesammlung inzwischen durch stufenloses Zoom und riesige Bilddateien der Auflösungsqualität der studentischen Kursmikroskope schon deutlich überlegen. Aber vermittelt das digitale Konkurrenzprogramm adäquat auch die Basisfähigkeiten der Beleuchtungseinstellung nach Köhler, regulierten Vergrößerns und bewusstem Hinterfragen der Präparate?

Diese Fertigkeiten werden verloren gehen, weil den Studenten bereits alles vorgelegt wird. Das Mikroskop als Werkzeug der Wissenschaft und Instrument der Diagnosefindung kann sich nicht mehr massenkompatibel behaupten. Das Studium der Human- und Zahnmedizin ist inhaltlich vollgepackt und Lernen am Mikroskop Zeit kostet. Allerdings gehört das Mikroskopieren zu den allgemeinen Grundfertigkeiten eines Medizinstudenten. Es ist weiterhin Voraussetzung für die Ausbildung im Fach Histopathologie, das im klinischen Abschnitt des Studiums wichtig wird. Wenn diese Fertigkeiten klinisch relevant sein sollen, können sie nicht virtuell verinnerlicht werden. Das Erlernen mikroskopischer Methoden wird sich folglich in den klinischen Studienabschnitt verschieben und dort Kurszeiten benötigen. Andererseits zeigt eine Studie der Universität Ulm, dass mit einem interaktiv aufgebauten Programm dennoch die individuellen Bedürfnisse der Studenten erfüllt werden können. Ihrer Ansicht nach sind Lernprogramme als Möglichkeit zu verstehen, soziale Interaktionen unter Lernenden zu fördern, ohne dabei die praktischen Fähigkeiten der Studenten zu missachten [9]. Ein wesentlicher Aspekt der medizinischen Lehre wird allerdings durch diese Art von Lernen ausgeblendet - die Interaktion mit einem ehemals lebenden Gewebe. Durch ausschließliches Lernen am digitalisierten Bild entsteht ein Verlust am „Echten“ sowie dem Erkennen seiner Variabilität.


Schlussfolgerung

Erkennbar ist, dass in den letzten 10 Jahren sich die Nutzung neuer Medien durch die Medizinstudenten an der FSU Jena stark geändert hat. Digitale Lernprogramme aber auch das Internet haben sich als feste Lernmedien etabliert. Gleichzeitig ist ein Rückgang des Nutzungsumfangs vom klassischen Lichtmikroskop zu verzeichnen. Der ursprüngliche Gedanke, durch virtuelle digitale Präparatekästen und Lernprogramme die Mikroskopie zu ergänzen, ist zu diskutieren. Aus Ergänzung könnte zeitnah Ersatz werden. Die weitere Entwicklung, dass sich das virtuelle Mikroskop als Konkurrenzsystem gegenüber dem Mikroskopieren mit Präparat etabliert, könnte durch andere wissenschaftliche Studien untermauert werden.


Anmerkung

Veröffentlichung unterstützt durch: Fachschaftsrat Zahnmedizin FSU Jena Bachstraße 2 07743 Jena


Interessenkonflikt

Die Autoren erklären, dass sie keine Interessenkonflikte im Zusammenhang mit diesem Artikel haben.


Literatur

1.
Frey P. Papier oder PC? Die Neuen Medien auf dem Prüfstand: Eine Umfrage bei 281 Medizinstudierenden. Z Hochschuldidaktik. 2000;24:1-5
2.
Hertel K, Hoff HJ. Histologie und Zytologie Eine kurze Erläuterung zu den Präparaten, Material zum Medizinstudium an der FSU Jena. Jena: Petriverlag; 1996.
3.
HRK. Leitfaden für Hochschulstrategien zur Informations-und Kommunikationsstruktur. Beitr Hochschulpol. 2006;4:9.
4.
Klimm W. Kariologie. Ein Leitfaden für Studierende und Zahnärzte. In: Reitemeier B, Schwenzer N, Ehrenfeld M (Hrsg). Einführung in die Zahnmedizin. Stuttgart, New York: Thieme; 2006. S.165
5.
Kreidl C, Dittler U. E-Learning: Wieso eigentlich? Gründe für die Einführung von E-Learning an Hochschulen im Rückblick. In: Dittler U, Krameritsch J, Nistor N, Schwarz C, Thillosen A (Hrsg). E-Learning: Eine Zwischenbilanz Kritischer Rückblick als Basis eines Aufbruchs. Münster: Waxmann; 2009. S.264
6.
Middendorff E. Computernutzung und Neue Medien im Studium, Ergebnisse der 16. Sozialerhebung des Deutschen Studentenwerkes durchgeführt Hochschul-Informations-System (HIS). Bonn: Bundesministerium für Bildung und Forschung; 2002. Zugänglich unter/available from: http://www.sozialerhebung.de/archiv/soz_16_sonder Externer Link
7.
Römhild R, Bojaziglu A. Histo interaktiv, ein digitales Lernsystem für die mikroskopische Anatomie, CD-Rom- Eigentum. Jena: Petriverlag; 2002.
8.
Rosendahl J. Multimediales Lernen in der medizinischen Ausbildung: Möglichkeiten, Nutzung, Grenzen. Jena: Petriverlag; 2003. S.31
9.
Schmidt C, Reinehr M, Leucht O, Behrendt N, Geiler S, Britsch S. MyMiCROscope: intelligent virtual microscopy in a blended learning model at Ulm University. Ann Anat. 2011;193(5):395-402. DOI: 10.1016/j.aanat.2011.04.009 Externer Link
10.
Welsch U. Lehrbuch der Histologie, 2. Auflage. München: Urban & Fischer/Elsevier; 2006. S.1-2