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Aus der Sicht von Biochemikern und Ausbildungsforschern ist die Lehre der naturwissenschaftlichen Grundlagenfächern nicht nur eine obligatorische und rechtlich geregelte Formalität [https://www.gesetze-im-internet.de/tappv/], [1], sondern stellt auch eine notwendige Grundlage an Kenntnissen und Verständnis für die Entwicklung von klinischem Denken und diagnostischen Fähigkeiten dar [2], [3]. Die Herausforderung besteht darin, die Studierenden nicht nur zur Etablierung von Verständnis des Inhalts, sondern gleichzeitig auch zum lebenslangen Lernen anzuregen [4], [5], [6].

In Anlehnung an diese Herausforderung, wurden bereits Ansätze in der vorklinischen veterinärmedizinischen Ausbildung vor über zehn Jahren beschrieben: Ryan (2003) stellte fest, dass „verschiedene Lehrmethoden, die bereits im vorklinischen Ausbildungsprogramm der Veterinärmedizin umgesetzt wurden, als nützlich für das Tiefenlernen erachtet werden“ und „die vorherrschende Wahrnehmung einer hohen Arbeits-/Lernbelastung ist beträchtlich, ebenso wie ihre positive Assoziation mit dem Oberflächenlernen“ („various teaching methods already implemented in preclinical veterinary program, were considered useful to the deep approach to learning“, and „The prevalent perception of a high workload is notable, as is its positive association with surface learning.“) [7]. Strategien, welche wahrscheinlich die Tendenz zum Oberflächenlernen reduzieren und die „Angst vor dem Versagen“ lindern könnten, wurden in Ryans Artikel vorgeschlagen. Die Herleitung von Kontext für das Lernen und Verständnis durch die Integration von grundlegenden Theorien mit klinischen Kenntnissen, weiterhin die Aufmerksamkeit anzuregen, sowie das aktive Lernen zu steigern und die Anregung von persönlichen Interessen, ist ein wertvolles Instrument hinsichtlich intrinsischer Motivation und intellektueller Zufriedenstellung für Studierende während des Studiums [6]. Daher wurden fallbasiertes und problemorientiertes Lernen weitreichend in der tierärztlichen Ausbildung eingeführt, um die Studierenden mit realen klinischen Problemen auseinanderzusetzen, um ihr Interesse zu wecken und um ihre Fähigkeit von klinischen und diagnostischen Denkweisen zu fördern.

Ein weiterer Trend ist die Anwendung von virtuellen Patienten (VPs). Bisherige Studien bestätigten den Einsatz von E-Learning und VPs als effizient und zeigten vielversprechend eine bessere Beibehaltung von Wissen und eine verbesserte klinische Denkfähigkeit [8], [9], [10], [11], [12]. VPs, welche weitgehend definiert werden, als „eine interaktive Computersimulation von realen klinischen Szenarien für die medizinische Aus- Fort und Weiterbildung oder zur Überprüfung“ („an interactive computer simulation of real-life clinical scenarios for the purpose of medical training, education, or assessment.“) [8], wurden in der medizinischen Ausbildung vor mehr als 40 Jahren eingeführt [13]. Die Nutzung und Implementierung von VPs in der Veterinärmedizin steigt ebenfalls kontinuierlich, wobei der Einsatz von VPs bei Studierenden in den höheren Semestern gegenüber dem Einsatz in den vorklinischen Fächern überwiegt [14], [15], [16].

Im Rahmen des EU-geförderten Projektes, haben sich im Jahr 2012 Dozierende aus den Fachbereichen der Biochemie und Physiologie der veterinärmedizinischen Ausbildungsstätten in Hannover, Budapest und Lublin gemeinsam mit technischen und didaktischen Experten zu einer internationalen und interdisziplinären Arbeitsgruppe zusammengefunden, um das vetVIP (veterinärmedizinische virtuelle Patienten)-Projekt zu starten [17]. Die Mitglieder dieser Arbeitsgruppe wurden bewusst ausgewählt. Die drei teilnehmenden Universitäten unterscheiden sich im Erfahrungswert und dem Ausmaß der Auseinandersetzung hinsichtlich virtueller Patienten. Ziel war die gemeinsame Entwicklung eines Produktes, das für alle Partner einsatzfähig ist. Die Arbeitsgruppe besteht aus Wissenschaftlern, Dozierenden, Ausbildungsforschern und Tierärzten mit dem gemeinsamen Ziel, die Lehre und das Lernen der naturwissenschaftlichen Grundlagenfächer in der tierärztlichen Ausbildung zu verbessern. Diese Arbeitsgruppe beschloss, in Anlehnung an ähnliche Projekte in der medizinischen Ausbildung mit VPs [18], [19], [20], [21], ein Projekt durchzuführen. Darüber hinaus sollte das Projekt zu den Empfehlungen der European Association of Establishments for Veterinary Education (EAEVE) zum Austausch von Informations- und Lehrpersonal beitragen [22]. Zusätzlich wurde dieses Projekt durchgeführt, um das Interesse der Studierenden an den naturwissenschaftlichen Grundlagenfächern mit Hilfe von integrativen und innovativen Lerninstrumenten zu verbessern, um ein tiefer gehendes und effektiveres Lernen zu fördern.

Die Zielsetzung des vetVIP-Projektes und das damit einhergehende Forschungsvorhaben dieser Studie sind:

1.

Die Untersuchung, ob und wie die Einführung von VPs in den veterinärmedizinischen Grundlagenfächern an drei verschiedenen Universitäten simultan möglich ist.

2.

Die Auswertung der Wahrnehmung von Studierenden und Autoren hinsichtlich der Nutzung, Akzeptanz und Umsetzung von VPs längsseits der traditionellen Ausbildung in den Grundlagenfächern.

Die vetVIP-Arbeitsgruppe hat computergestütztes Lernmaterial für die Lehre in den Grundlagenfächern erstellt, wobei das fallbasierte, multimediale Lern- und Autoren-System CASUS [23], [24], [25] verwendet wurde. Alle Mitglieder der Arbeitsgruppe waren bereits mit E-Learning-Ansätzen vertraut und repräsentierten komplementäre wissenschaftliche sowie didaktische Kompetenzen. In Hannover wurden seit 2005 virtuelle Patienten im CASUS-System eingesetzt und die Akzeptanz wurde bereits evaluiert [14]. In Lublin wurde das System CASUS 2011 im Fachbereich der Chemie eingesetzt [26]. In Budapest wurde CASUS im Rahmen des vetVIP-Projektes neu eingeführt. Jede Fakultät hat 5 VPs auf Englisch generiert. Die somit generierte Gesamtzahl von 15 VPs wurde zusätzlich in die jeweilige Landessprache übersetzt. Inhalt und Lernziele aller 15 VPs wurden diskutiert und im gegenseitigen Einvernehmen gewählt. Für jeden virtuellen Patienten wurde ein Autoren-Team bestehend aus Wissenschaftlern in enger Zusammenarbeit mit entsprechenden Klinikern ernannt. Um eine einheitliche Gestaltung aller 15 VPs zu gewährleisten, wurden Richtlinien für die Autoren erstellt und verteilt. Vor Veröffentlichung für Studierende wurde jeder VP didaktisch und technisch durch die Experten der E-Learning-Beratung der Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover und von CASUS-Softwareentwicklern, der Instruct AG in München, begutachtet. Eine Inhaltsüberprüfung auch hinsichtlich der Qualität wurde gegenseitig von allen teilnehmenden Partnern durchgeführt.

Studierende des zweiten Jahres der veterinärmedizinischen Ausbildung von allen drei Universitäten wurden als Teilnehmer für den ersten Testlauf der VPs ausgewählt. Die Studienpopulation bestand aus 795 Veterinärmedizinstudierenden insgesamt (Budapest n=311, Hannover n=268, Lublin n=216). Die Studierenden und ihre entsprechenden Biochemie-Dozierenden wurden per E-Mail und Ankündigungen informiert und eingeladen, die VPs als optionales Lernmaterial längsseits der regelmäßigen Kurse zu nutzen. Für die Bearbeitung der VPs wurde keine zusätzliche Zeit eingeplant. VPs wurden unabhängig, zum außercurricularen Studium angeboten. Im Wintersemester 2013/2014 wurden die 15 VPs für die Studienkohorte in einem online CASUS-Kurs zur Verfügung gestellt. Die Studierenden wurden per E-Mail eingeladen, sich im CASUS-System zu registrieren. Ein YouTube-Screencast wurde bereitgestellt, um den einfachen Zugriff und den Prozess der Selbstregistrierung in CASUS zu veranschaulichen (siehe Abbildung 1 [Abb. 1] [27], zur Ansicht den QR-Code scannen).

Die Fallnutzung wurde automatisch im CASUS-System registriert. Während der Examensprüfungszeit wurde eine anonyme online Umfrage per E-Mail an Studierende aus Hannover und Lublin geschickt. Für die Beantwortung der Evaluationsbögen war die Bearbeitung von Fällen unentbehrlich, so dass die Umfrage nicht an Studierende aus Budapest geschickt wurde.

Es müssen die unterschiedlichen Erfahrungs- und Implementierungsstufen von CASUS an allen drei Standorten berücksichtigt werden. Darüber hinaus konnten die Studierenden die Autoren und den Ursprungsort innerhalb der Bearbeitung eines jeden VP erkennen. Aufgrund von Verzögerungen im Übersetzungs- und Rezensionsprozesses hat Lublin entschieden, an ihrem Standort nicht alle VPs in verschiedenen Sprachen für ihre Studierenden zur Verfügung zu stellen. Beginn und Ende der Biochemie-Kurse sowie die entsprechenden Abschlussprüfungen fanden zu unterschiedlichen Zeitfenstern statt. Die Evaluationsbögen wurden nur an Studierende aus Hannover und Lublin geschickt, da die Teilnahmerate in Budapest keine Auswertung ermöglichte.

Quantitative Daten wie die Anzahl der registrierten Studierenden, die Anzahl der Sitzungen, Zeitaufwand pro VP, Zeitaufwand pro Karte eines Patienten, Vollständigkeit und Erfolgsquote der Fallsitzungen wurden automatisch von der integrierten Statistik-Software im CASUS-System registriert und ausgewertet und als Benutzer-Protokolldateien exportiert.

Die Evaluierungs-Umfrage war für einen Monat online aktiv und der Link wurde mehrmals per E-Mail an Studierende aus Hannover und Lublin zur Erinnerung verschickt. Diese Umfragebögen zur Erhebung der Studierendenmeinung über die Qualität der virtuellen Patienten wurden während der Examensprüfungszeiträume übermittelt. In dieser anonymen online Umfrage, erstellt mit Hilfe des Umfrage-Systems SurveyMonkey, wurden die Studierenden gebeten, ihre Erfahrungen mit den VPs in den veterinärmedizinischen Grundlagenfächern zu reflektieren. Der erste Teil der Umfrage enthielt vier Fragen zu den Studierendenprofilen: Hochschule, Studiensemester, Geschlecht und Alter. Der zweite Teil bezieht sich auf die 15 VPs und erhebt, welche Fälle bearbeitet wurden und welche Fallbeispiele als Favoriten bewertet werden. Fragen zur Evaluation der Lernerfahrung wurden im dritten Teil dargestellt. 14 Aussagen und ein Freitextkommentar, extrahiert und modifiziert nach einem validierten Evaluierungs-Tool-Kit [21], decken die folgenden vier Kategorien ab: Koordination, Authentizität, Lerneffekt und Gesamturteil. Die Fragen wurden im Multiple-Choice-Format und Likert-Skalen (6-Punkte-Likert-Skala: 1. stimme stark zu, 2. stimme zu, 3. stimme eher zu, 4. stimme eher nicht zu, 5. stimme nicht zu, 6. stimme gar nicht zu) bewertet. Eine 6-Punkte-Likert-Skala wurde gewählt, um eine gerade Anzahl an Bewertungsoptionen anzubieten, um so die Befragten zur Auswahl einer entweder eher positiven oder negativen Aussage zu bewegen.

Zur Erhebung der Autorenmeinungen, wurden ebenso die quantitativen Daten als Benutzer-Protokolldateien herangezogen und aus dem CASUS-System exportiert. Für die qualitative Bewertung wurde eine online Fokusgruppendiskussion über verschiedene Aspekte zur Erstellung und Nutzung von VPs und dem CASUS-System mit zufällig ausgewählten und eingeladenen Autoren und Gutachtern jeder Fakultät durchgeführt. Die Online-Diskussion wurde anhand eines vorbereiteten Leitfadens geführt [25]. Die Sitzung wurde aufgezeichnet, transkribiert und anschließend gruppiert ausgewertet. Aussagen, die während der Fokusgruppe geäußert wurden, wurden für die Vorbereitung eines SurveyMonkey Fragebogens für alle beteiligten vetVIP-Projektmitglieder verwendet. Reaktionen auf Aussagen wurden auch mit einer 6-Punkt-Likert-Skala erhoben. Der Link zur Umfrage wurde an die Autoren und Gutachter mehrmals per E-Mail als Erinnerung geschickt und war für einen Monat freigeschaltet.

Das webbasierte Umfrage-Tool SurveyMonkey [https://www.surveymonkey.com/] mit integrierter Statistik-Software wurde für die Konzeption, die Verteilung, die Sammlung und die Analyse der Umfragen verwendet.

Adobe® Acrobat® Connect™ Pro Videokonferenz-System des Deutschen Forschungsnetz (DFN) wurde für die geführte Fokusgruppe eingesetzt. In diesem System enthalten sind Voice-over-IP (VoIP), Audio-Kommunikation und Video-Übertragung sowie eine browser- und flashbasierte dynamische Arbeitsfläche mit Chat-, Whiteboard- und anderen Präsentationsmöglichkeiten.

Exportierte Benutzer-Protokolldateien aus dem CASUS-System, welches von der AG Medizinische Lernprogramme an der Ludwig-Maximilians-Universität München entwickelt wurde, wurden für statistische Analysen verwendet.

Weitere statistische Analysen wurden mit SAS® Software, Version 9.3 (SAS Institute, Cary, North Carolina, USA) durchgeführt.

Die beobachtete Verteilung der Summen der ausgeführten Fallsitzungen innerhalb einer Studierendengruppe, wurde mit einer erwarteten Verteilung, dass Studierende gleichmäßig verteilt Fallbearbeitungen aus jeder Universität durchführen würden, mit Hilfe des Chi-Square-Tests verglichen.

Diese Analysen zielen darauf ab, die Entscheidungen der Studierenden zu interpretieren und ihre Vorlieben der Fallauswahl und -nutzung zu reflektieren.

Die Verteilungen der Aussagen von Studierenden aus Hannover und Lublin über die bewerteten Likert-Skalen wurden mit dem exakten Test nach Fisher berechnet und ausgewertet.

In gleicher Weise wurden die Verteilungen der Antworten der Autoren der drei Universitäten verglichen.

Nach einer dreimonatigen Schulungsphase wurden innerhalb von 9 Monaten 15 VPs entworfen, begutachtet und teils in Englisch, Deutsch, Ungarisch und Polnisch übersetzt. Jeder Fall besteht aus 15-20 Fallkarten. Jede Fallkarte enthält ein Textfeld, Mediendateien, eine Frage, Antwortoptionen sowie einen Antwortkommentar als sofortiges Feedback (siehe Abbildung 2 [Abb. 2]).

Im Durchschnitt enthält ein virtueller Fall 24 Multimediadateien (Bilder, Videos, Grafiken, Tabellen) und mehr als 13 Fragen in verschiedenen Fragen- und Antwortformaten (Mehrfachauswahl, Freitext, Unterstreichung, Sortierung, etc.). Darüber hinaus wurden Expertenkommentare mit detaillierten Informationen, Verlinkungen und PDF-Dateien, die auf weiterführende Literatur verweisen, beigefügt. Eine kurze Übersicht zu allen vetVIP-Fallbeispielen ist auf der vetVIP-Homepage zugänglich [http://www.vetvip.eu/?q=de/home].

Während des Erstellungs- und Begutachtungsprozesses der ersten 15 VPs hatten 15 Experten Zugriff auf den online eingerichteten vetVIP-Reviewkurs in CASUS. Die Experten haben in insgesamt 90 Fallsitzungen mit einer durchschnittlichen Bearbeitungszeit von 34,5 Minuten, die 15 vetVIP-Fallbeispiele technisch, didaktisch und inhaltlich mit Hilfe eines vorbereiteten Skriptes überprüft. Im Oktober 2013 wurden 15 VPs zur Veröffentlichung für Studierende im CASUS-System zugelassen. Aufgrund von Verzögerungen im Übersetzungsprozess wurden bis dahin nicht alle Überarbeitungen vollends abgeschlossen beziehungsweise von allen Standorten akzeptiert. Kleinere Änderungen konnten auch nach der Veröffentlichung im System noch vorgenommen werden. Trotzdem beschloss Lublin, ihren Studierenden nicht alle 15 VPs in Englisch und Polnisch zur Verfügung zu stellen.

Insgesamt haben sich 391 (49,2%) der eingeladenen Studierenden (N=795) der Universitäten in Budapest, Hannover und Lublin im System CASUS registriert. Die Anmeldequote in Budapest war 3,9% (12/311), in Hannover 75,4% (202/268) und in Lublin 81,9% (177/216). Der Anteil der Studierenden, die in CASUS aktiv tätig waren, betrug insgesamt 46,0% (366/795), in Budapest 1,0% (3/311), in Hannover 74,3% (199/268) und in Lublin 75,9% (164/216). In Hannover nahmen 173 (87%) weibliche und 26 (13%) männliche Studierende teil und in Lublin haben 129 (79%) weibliche und 35 (21%) männliche Studierende die VPs bearbeitet.

In den folgenden Analysen wurden die Ergebnisse aus Budapest aufgrund der sehr geringen Beteiligung und weil dort kein Fall vollständig und erfolgreich abgeschlossen wurde, nur teilweise berücksichtigt.

Insgesamt wurden 3458 Fallsitzungen von Studierenden durchgeführt. 164 Studierende aus Lublin haben 1589 Fallsitzungen gestartet und 1197 Fallsitzungen erfolgreich absolviert. Im Durchschnitt hat jeder Studierende mehr als 9 Fallsitzungen (Mittelwert: 9,65) mit einer durchschnittlichen Bearbeitungszeit von 35,58 Minuten (mindestens: 1,07 Minuten, maximal: 53,73 Minuten) pro Sitzung bearbeitet. In Hannover haben 199 Benutzer 1869 Fallsitzungen gestartet und 1517 Fallsitzungen erfolgreich beendet, eine durchschnittliche Anzahl von 9,39 Fallsitzungen pro Student wurde registriert. Im Durchschnitt verbrachten die Studierenden aus Hannover 31,20 Minuten (mindestens: 11,83 Minuten, maximal: 49,49 Minuten) pro Sitzung.

Die Nutzung der VPs mit Anzahl der Fallsitzungen pro Woche in Hannover und Lublin wird in Abbildung 3 [Abb. 3] dargestellt. In Hannover ist der Zeitpunkt der höchsten Auslastung mit 1540 Fallsitzungen in der sechsten Woche des Jahres 2014. In Lublin fand die höchste Auslastung mit 383 Sitzungen bereits in der vierten Woche des Jahres 2014 statt.

Die Anzahl der gestarteten Fallsitzungen je Fallbeispiel ist in den folgenden Abbildungen 4 [Abb. 4] und 5 [Abb. 5] aufgezeigt.

Studierende aus Hannover haben mehr Fälle aus Hannover, als aus Budapest oder Lublin durchgeführt. Fallbeispiele, welche in Budapest oder Lublin erstellt wurden, wurden von Studierenden aus Hannover gleichmäßig verteilt bearbeitet. Außerdem wurden mehr Fallsitzungen in der Muttersprache (Deutsch) durchgeführt, auch wenn Englische Versionen angeboten wurden. In Bezug auf den Fallursprung wurden keine Unterschiede hinsichtlich der aufgezeichneten Fallbearbeitungen in englischer Sprache von Studierenden aus Hannover beobachtet.

Die Fallnutzung von Studierenden aus Lublin zeigt ähnliche Ergebnisse. Im Allgemeinen wurden mehr Fallbeispiele, welche in Lublin erstellt wurden, bearbeitet. Bei einem Angebot eines Fallbeispiels in englischer und polnischer Version, wurden mehr Sitzungen in Polnisch durchgeführt.

Die Verteilungen der Anzahlen der ermittelten Fallsitzungen sind in Tabelle 1 [Tab. 1] dargestellt.

Bezüglich des Fallursprungs (Budapest, Hannover, Lublin) wurde eine gleichmäßig verteilte Fallnutzung erwartet (Testprozentsatz 33,33%). In Hannover wurden 12 VPs in englischer und deutscher Sprache angeboten (siehe Abbildung 4 [Abb. 4] und siehe Spalte 1 in Tabelle 1 [Tab. 1]). Bei der Annahme einer gleichmäßigen Verteilung hinsichtlich der Fallursprünge, war der erwartete Testanteil mit 4 Fallbeispielen aus Budapest 33,30%, 5 Fallbeispielen aus Hannover 41,70% und 3 Fallbeispielen aus Lublin 25%. Der Chi-Quadrat-Test ergab, dass sich die Frequenzen signifikant unterscheiden (p=<0001). Studierende aus Hannover haben weitaus mehr Fallbeispiele aus Hannover bearbeitet. Darüber hinaus wurden in Hannover nur die Fallbeispiele 2 und 5 aus allen drei Standorten in englischer und deutscher Sprache angeboten (siehe Abbildung 4 [Abb. 4] und siehe Spalte 2 in Tabelle 1 [Tab. 1]). Mit einem erwarteten Testanteil von 33,33% pro Fallherkunft und Sprache führten die Studierenden aus Hannover mehr Fallbeispiele aus Hannover und in Deutsch (p = <0001) durch.

In Lublin wurden alle 15 VPs in polnischer Sprache angeboten (siehe Abbildung 5 [Abb. 5] und siehe Spalte 3 in Tabelle 1 [Tab. 1]). Mit der Erwartung einer gleichermäßigen Verteilung der Fallbearbeitungen in Bezug auf den Fallursprung (Testprozent=33,33%) haben die Studierenden aus Lublin deutlich mehr Fallbeispiele aus Lublin (p=<0001) bearbeitet.

In Hannover und Lublin haben insgesamt 176 von 484 eingeladenen Studierenden die Online-Evaluierungs-Umfrage (36,36%) abgeschlossen. Von 118 begonnenen Umfragebögen in Hannover, konnten insgesamt 90 vollständig abgeschlossene Umfragebögen ausgewertet werden (33,58% des Semesters). Die Teilnehmenden waren mit 82,5% weiblich, 17,5% männlich und durchschnittlich 21,87 Jahre alt. Von den 116 begonnenen Umfragen in Lublin konnten 86 zur Auswertung herangezogen werden (39,81% des Semesters). Hier setzte sich die Gruppe aus 73,3% weiblichen und 26,7% männlichen Teilnehmenden zusammen, mit einem durchschnittlichen Alter von 20,9 Jahren.

Die Beantwortungen der Studierenden aus Hannover und Lublin wurden für jede Aussage verglichen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Aussagen 1, 7-9, 11, 13-14 von Hannover und Lublin mit statistisch signifikanten Unterschieden in der Verteilung der gewählten Skalen eingestuft wurden (siehe Abbildung 6 [Abb. 6]).

Von 175 bewerteten Antworten in Hannover und Lublin stimmten 170 Studierenden (96,59%) der Aussage 14 zu, dass insgesamt die Kombination von virtuellen Patienten/Problemen zusammen mit entsprechenden Lehrveranstaltungen eine lohnende Lernerfahrung für sie war.

Die Reaktion der Studierenden variiert bei der Aussage 13 „Ich fühle mich wohl, die Fallbeispiele in englischer Sprache zu bearbeiten“ am stärksten. Die Studierenden aus Hannover stimmten zu (mittlerer Durchschnitt 3,15, Median 3), während die Studierenden aus Lublin eher nicht einverstanden waren (mittlerer Durchschnitt 4,35, Median 4).

In Hannover wurden 15 Freitext-Kommentare abgegeben, in Lublin 10 Kommentare. Insgesamt waren 11 der Kommentare positive Aussagen, z. B. „Vielen Dank! Eine spannende, kreative und sehr hilfreiches Lehrformat!“; „Ich bin sehr dankbar, dass die CASUS-Fälle erschaffen wurden und würde mich freuen, wenn es in Zukunft noch mehr werden.“; „Ich lerne gerne mit Selbstlerneinheiten. Ich denke auch, dass es gut ist, dass einige Fälle sehr lustig geschrieben sind. So macht Lernen Spaß :)“; „Sehr interessante Art, Wissen zu vermitteln. Mit dieser Form des Lernens habe ich in der Biochemie ein Gespür der Wissenschaft bemerkt und ich habe erkannt, dass es tatsächlich im Studium notwendig ist :)“ („Thank you very much! An exciting, creative and very helpful way of teaching!“; „I am very grateful that the CASUS cases were created and would be glad if more would be done in future“; „I like to learn with tutorials. Also, I think it's good that some cases are written very funny. Learning makes fun like this :)“; „Very interesting way to transfer knowledge. With this form of learning, I noticed a sense of science in biochemistry and I realized that, however, it is needed in the study :)“).

4 Kommentare bezogen sich auf die Schwierigkeitsstufe der Fallbeispiele, etwa: „Es erscheint mir, dass der Kurs für Studierende im zweiten Jahres ein bisschen zu schwierig sein kann. Aber für mich, als Student des dritten Jahres, hatte ich mit den Fragen keine Probleme.“ („It seems to me that the course can be a little difficult for the students of the second year. But to me, as a student of the third year, the questions did not make much of a problem.“).

10 Kommentare adressierten den Bedarf nach zusätzlichen Synonymen bei Freitext-Antworten oder Lückentexten, oder der Hinweis, dass mehr Sonderzeichen insbesondere bei der polnischen Sprache bedacht werden sollen.

Insgesamt nahmen sieben Autoren an der zwei Stunden dauernden Online-Fokusgruppe teil (3 aus Budapest, 2 aus Hannover, 2 aus Lublin). Schwerpunktthemen des Leitfadens für die Diskussion waren die Nutzung des CASUS-Systems, die Erstellung von Fallbeispielen, technische Vorrichtungen, Kommunikation und Unterstützung, Akzeptanz und die Beschreibung von guten Fällen. Nach Bearbeitung und Sortierung der Aussagen in der Transkription wurden die gesammelten Ergebnisse herangezogen, um damit die Evaluations-Umfrage für die Autoren und Gutachter zu erstellen.

Die Evaluations-Umfrage wurde an alle teilnehmenden vetVIP-Partner (d.h. Erstautoren und Gutachter) geschickt. 23 Personen haben die Umfrage gestartet, von denen 21 Beantwortungen als gültig anerkannt wurden. Personen aus den Universitäten in Budapest, Hannover und Lublin sowie aus der E-Learning-Abteilung in Hannover und der Instruct AG nahmen daran teil. 10 Personen wurden als Autoren identifiziert, 7 als Erstautoren und Gutachter und 4 Personen nur als Gutachter erkannt. Im Durchschnitt hat jeder Teilnehmende mehr als 5 Fallbeispiele im CASUS-System erstellt und mehr als 12 vetVIP-Fälle begutachtet. Für die Erstellung eines ganzen Falles wurden in der Regel mehr als 30 Stunden (Stunden pro Woche: mindestens 5, maximal> 50) geschätzt. Die Autoren gaben an, dass Sie etwa 4-5 Wochen im Durchschnitt pro Fall (Wochen: mindestens 1, maximal 10) gearbeitet haben. Eine Meinungsäußerung darüber, ab welcher Auslastung bzw. Nutzungsrate seitens der Studierenden die Erstellung von Fallbeispielen als lohnenswert erachtet wird, wurde unterschiedlich von 20% bis 80% (Mittelwert: 48%) bewertet.

Im zweiten Teil der Umfrage wurden von den Autoren und Gutachter Aussagen anhand einer 6-Punkte-Likert-Skala bewertet. Mit Hilfe des Fisher-Tests unterschieden sich lediglich 3 von 47 Aussagen signifikant im Antwort-Raster der Autoren, gruppiert nach den drei Standorten Budapest, Hannover und Lublin. Alle Teilnehmenden waren sich einig, dass Fallbeispiele als Ergänzung zu ausgewählten Vorlesungen oder praktischen Kursen verwendet werden sollten, aber, dass ein Fallbeispiel nicht die Vorlesung über ein spezifisches Thema ersetzen kann. Darüber hinaus stimmten sie zu, dass Fallbeispiele immer für Studierende zugänglich und nicht obligatorisch angeboten werden sollten. In Bezug auf den Einsatz von CASUS stimmten sie stark zu, dass fallbasiertes Lernen die Studierenden motiviert und dass sie mit klinisch relevantem Lernmaterial eher bereit sind, zum Lernen. Unter Berücksichtigung der Kommentare von Studierenden nach dem Kursangebot sowie der Evaluationsergebnisse, glauben die Autoren, dass die Studierenden mit CASUS-Fallbeispielen einige Mechanismen und Themenkomplexe besser verstehen. Fall-basiertes Lernen kann den Studierenden die Bedeutung der wissenschaftlichen Grundlagenfächer zur Lösung von klinischen Problemen aufzeigen. Die Autoren haben weiterhin geäußert, dass das Lernen mit CASUS die Art und Weise des diagnostischen Denkens verbessern kann.

Als Vorteile des CASUS-Systems wurde folgendes genannt: die zeitliche- und örtliche Flexibilität, die Gelegenheit, logisches und diagnostisches Denken zu trainieren, die Motivation zum Lernen und die Möglichkeit, das Wissen des Studierenden zu vertiefen. Die Autoren und Gutachter waren sich einig, dass für die Erstellung von Fallbeispielen mit klinisch relevanten Themen, die Interaktion zwischen Wissenschaftlern aus den Grundlagenfächern mit kurativ tätigen Tiermedizinern entscheidend ist. Weiterhin, geben sie an, dass eine enge Korrelation zwischen biochemischen und physiologischen Theorien mit einem realistischen Patientenfall, einen guten Fall ausmacht. Alle Autoren ergänzten, dass regelmäßiges Feedback von Studierenden während des Erstellungsprozesses dazu beigetragen hat, gute Fälle zu entwickeln. Weiterhin waren sich alle Teilnehmenden einig, dass eine inhaltliche, technische und didaktische Begutachtung eines jeden Fallbeispiels erforderlich ist. Alle Teilnehmenden haben die Aussagen „Ich erstelle gerne Fallbeispiele“, und „Der Einsatz von E-Learning in den tiermedizinischen Grundlagenfächern ist nutzbringend“ („I like creating cases“, and „Use of e-learning in veterinary basic sciences is beneficial“) positiv eingestuft. Insgesamt stimmten sie stark zu, dass die Kombination von Grundlagenwissen mit klinischen Fällen sinnvoll ist (Mittelwert=1,38), dass der Einsatz von fall-basiertem Lernmaterial für die Studierenden wertvoll ist (mittlerer Durchschnitt=1,50), und, dass mehr Kollegen CASUS (Mittelwert=1,60) nutzen sollten, und weitere Fallbeispiele erstellt und eingesetzt werden sollten (mittlerer Durchschnitt=1,40).

Wie Poulton und Balasubramaniam im Jahr 2011 bereits herausgestellt haben: „VPs sind attraktiver, besser verfügbar und einfacher zu erschaffen geworden ... Sie haben begonnen, in einzelne Bereiche im Kern des Grundlagenstudiums einzudringen, angetrieben sowohl von Studierenden-Dozierenden-Interessen, als auch durch die Anerkennung ihres pädagogischen Wertes.“) („VPs have become more attractive, more available and easier to create… They have begun to penetrate distinct areas of the core of the undergraduate medical curriculum, driven both by students-teacher interest and by recognition of their pedagogic value.“) [28].

Die Lehre der wissenschaftlichen Grundlagenfächer, insbesondere der Biochemie, wurde bereits vor einiger Zeit kritisch hinterfragt, ob jedoch die Lernziele erreicht werden, wird noch diskutiert [3-8]. Auch die Relevanz der Ausbildung in den naturwissenschaftlichen Grundlagen im Grundstudium wurde bereits diskutiert [29], [30]. Jason hat 1974 hervorgehoben, „dass Inhalt am besten gelernt und bewertet wird in demselben Kontext, in dem es später auch angewandt werden soll, und Problemlösungskompetenzen am besten gelernt und bewertet werden in der spezifischen Situation, in welcher sie genutzt werden sollen“ („that content is best learned and evaluated in the same context in which it will later be put to use, and problem-solving skills are best learned and evaluated in the specific situation in which they are to apply“) [29].

Das Ziel, virtuelle Patienten und Probleme mit biochemischem und physiologischem Hintergrund zu erstellen und das theoretische mit dem klinischen Wissen zu kombinieren, wurde erreicht. Darüber hinaus wurde den Studierenden in der Ausbildung das Lösen von Problemen, welche ihrer künftigen beruflichen Tätigkeit ähnlich sind, angeboten. Integrative, klinische Fallszenarien fördern aktives Lernen und die Entwicklung von gesteigerten Denkfähigkeiten.

An allen drei beteiligten Universitäten ist die Ausbildung in den wissenschaftlichen Grundlagenfächern vorwiegend lehrerzentriert, d.h. vorwiegend Vorlesungen mit wenigen praktischen Kursen. In Hannover wie auch in Lublin dauert die Ausbildung im Fach Biochemie 1 Jahr (2 Semester). Insgesamt gibt es 60 Stunden Vorlesungen in Lublin, 84 in Hannover; 90 Stunden praktische Kurszeit in Lublin und 28 Stunden in Hannover. Da die Dozierenden in den Grundlagenfächern, die in dieser Studie auch beteiligt waren, keine Tiermediziner sind, erscheinen die Lernziele und die gelehrten Inhalte für die Studierenden oft als nicht klinisch relevant. Im Allgemeinen betrachten die Studierenden die Biochemie vor allem als Fach mit einer Unzahl von chemischen Strukturen und komplexen Mechanismen, welche scheinbar nicht in Verbindung mit ihrem zukünftigen Erfolg im Beruf als Tierarzt stehen.

Das Format der Prüfungen im Fach Biochemie unterscheidet sich an allen drei beteiligten Universitäten. In Hannover gibt es 2 schriftliche Prüfungen (Multiple-Choice-Format). In Budapest und Lublin müssen die Studierenden eine mündliche Prüfung bestehen. Alle drei Standorte halten die Prüfungen in der entsprechenden Muttersprache (d. H. Ungarisch, Deutsch und Polnisch) ab.

Keine der beteiligten biochemischen oder physiologischen Abteilungen hat einen offiziellen nationalen Katalog oder eine Vereinbarung für eine Übersicht der Lernziele. Daher unterscheiden sich die Inhalte der Vorlesungen oder auch Praktika an allen drei Universitäten.

Aufgrund der vorwiegenden Nutzung von vorlesungsbasierter Lehre in den Grundlagenfächern an den beteiligten Hochschulen, müssen die positiven Evaluierungen genauer betrachtet werden. Auf der Grundlage der gesammelten Daten ist es nicht möglich, ihre Positivität explizit auf diese spezifische Art der Lernintervention zu beziehen. Die Studierenden könnten positiv auf jede Zunahme innovativer Lehrmethoden reagieren. Hier sind weiterführende Untersuchungen zur genaueren Klärung erforderlich.

Im Rahmen des vetVIP-Projektes wurde die Einführung von VPs in das traditionelle Curriculum an den Universitäten in Budapest, Hannover und Lublin als Ergänzungs-Werkzeug zur Verknüpfung von den Grundlagenfächern mit der tierärztlichen Praxis genutzt. Während des Erstellungsprozesses der vetVIP-Fälle wurden diese nicht als Ersatz von realen Patientenfällen verstanden. Der Einsatz und die Nutzung wurden als eine optionale Möglichkeit, zur Übung von klinischen Problemstellungen betrachtet, und als zusätzliches Werkzeug zum Lernen und zum Verstehen [31]. Die VPs wurden als zusätzliches, optionales Lernmaterial angeboten und wurden nur von einigen Dozierenden im blended-learning Format verwendet oder beworben. Die Anwendung der Lernfälle im integrierten Lernformat, wurde nicht verpflichtend durchgeführt.

Um VPs mit einem definierten Schwierigkeitsniveau anbieten zu können, wurden sowohl die Inhalte dem Wissensstand entsprechend abgestimmt, als auch die lineare vorgegebene Navigation absichtlich gewählt. Gemäß den Prinzipien zum Design von virtuellen Patienten [32], werden eine lineare Navigation und ein einheitliches Grundgerüst von den Studierenden bevorzugt [33], welche aber nicht immer realistisch sind. Darüber hinaus wird eine sofortige, spezifische Rückmeldung zu jeder getroffenen Entscheidung gewünscht, welche in Form von Antwort- oder zusätzlichen Expertenkommentaren geliefert wurden.

Während die Nutzung und Akzeptanz in Lublin und Hannover erkennbar hoch war (>70%), lag die Nutzungsrate in Budapest unter 1%. Mögliche Erklärungen dafür sind die unterschiedliche Bewerbung der optionalen Kurse sowie die Erfahrungsstufen und das Bewusstsein für das System CASUS an sich [14], [26].

Zusätzlich kann eine Steigerung der Motivation zum Lernen der wissenschaftlichen Grundlagen, durch die befragten Studierenden und Autoren erachtet werden. Roger Heutschi (2003) berichtete in seinem Gutachten über das System CASUS das Kriterium "Motivation" mit einer herausragenden Bewertung, die intuitive Benutzer- und Autoren-Oberfläche wird hervorgehoben, sowie die Flexibilität bezüglich Inhalt, Zeit, Ort und Tempo der Nutzung. In unserer Studie wurden diese Kriterien im Rahmen der Fokusgruppe ebenfalls positiv bewertet, sowie auch in den Evaluationen sowohl auf Seiten der Autoren, als auch der Studierenden.

Zeitpunkt der höchsten Nutzungsauslastung in Lublin und Hannover wurden im Zeitraum kurz vor den Abschlussprüfungen beobachtet. In Hannover lag der Höchstpunkt, mit mehr als 1500 registrierten Fallsitzungen pro Woche genau eine Woche vor der Examensprüfung im Fach Biochemie. In Lublin wurde eine zweigipflige Kurve erhoben, die mit der zeitlich gestaffelten Abschlussprüfungsphase im Fach Biochemie korreliert. Diese Beobachtungen unterstützen die bekannte Aussage “assessment drives learning” und, dass Prüfungen somit einen wichtigen Motivationsfaktor für die Studierenden darstellen [34]. In Rahmen unserer Studie wurden Fragestellungen in den VPs verwendet, welche gemeinsame Lehr- und Lernziele der drei Standorte abdecken und geprüft wurden. Allerdings waren Format und Formulierungen von Fragestellungen nicht identisch, sondern nur inhaltliche Ähnlichkeiten erkennbar. Dies wird durch einen Kommentar eines Studierenden aus Hannover in der Evaluations-Umfrage betont, hier wurde festgestellt, dass die oben erwähnte Ähnlichkeit und Relevanz von Fragestellungen, die in den Fallbeispielen verwendet wurden, ihn dazu verleitet haben, die VPs als Übung vor der Prüfung zu verwenden. Ähnliche Ergebnisse wurden von Hege et al. bereits veröffentlicht, hier wird dieses Phänomen der höheren Fallnutzung bei direkter Prüfungsrelevanz als „Prüfungsstrategie“ dargestellt [24].

Unter dem Aspekt des „Assessment Drives Learning“-Effektes, ist es nicht verwunderlich, dass die Studierenden aus Hannover häufiger Fallbearbeitungen in deutscher Sprache und Fallbeispiele, welche in der Biochemie-Abteilung in Hannover erstellt wurden (p=<0001) bearbeitet haben, da diese für die Prüfungen in Hannover vermeintlich relevanter erscheinen. Da die Autoren-Teams gemeinsam die Inhalte vereinbart haben, weicht diese Annahme von den Studierenden von der tatsächlichen Situation ab. Die Studierenden konnten den Ursprung der Fallbeispiele im Titel des Falles erkennen. Für ein unbeeinflusstes Ergebnis der Bevorzugung der Studierenden bei der Fallauswahl, sollte es eine Voraussetzung sein, den Ursprung jedes Fallbeispiels nicht innerhalb des Titels erkenntlich zu zeigen. In Hannover und in Lublin zeigt sich jeweils eine höhere Nutzung von Fallbeispielen in der Muttersprache, auch wenn entsprechende Fallbeispiele auch in englischer Version zusätzlich zur polnischen oder deutschen Version angeboten wurden. Weitere Einschränkung durch die Verfügbarkeit aller Fallbeispiele erfolgte aufgrund von Verzögerungen im Übersetzungs- bzw. Begutachtungsprozesses. Zwar gab es eine gemeinsame Absprache zur Einführungsstrategie der VPs, letztendlich unterschied sich an allen drei Standorten jedoch die Umsetzung.

Nach unserer Erfahrung ist die Rücklaufquote der Evaluationsbögen mit mehr als 36% auswertbaren Beantwortungen (Hannover=33,58%, Lublin=39,81%), eine gute Rücklaufquote bei einer freiwilligen Online-Umfrage. Es ist anzumerken, dass es eine Möglichkeit einer indirekten positiven Selektion gibt, da es sein kann, dass nur die interessierten Studierenden an dieser freiwilligen Umfrage teilgenommen haben.

In den gesamten Evaluationsbögen wurden von Studierenden aus Hannover und Lublin durchweg positive Bewertungen erhoben. Abgesehen von einer Meinungsverschiedenheit über das Bearbeiten von Fallbeispielen in Englisch wurden alle Kategorien (Koordination, Authentizität, Lerneffekt, Gesamturteil) positiv bewertet. Insgesamt haben die Studierenden aus Hannover jede Aussage etwas positiver bewertet.

In der Evaluation haben die Studierenden aus Hannover der Aussage „Ich fühle mich wohl, die Fälle auf Englisch zu bearbeiten“ (mittlerer Durchschnitt 3,15) meist zugestimmt, wohingegen in Lublin die Studierenden im Durchschnitt dieser Aussage nicht zugestimmt haben (durchschnittlich Durchschnitt 4,35). Hierbei sei darauf hingewiesen, dass überhaupt nur 7 Fallsitzungen von polnischen Studierenden erfolgreich abgeschlossen wurden, so dass hier nur eine geschätzte Meinung ausgedrückt wurde, nicht aber Einschätzungen, welche auf Erfahrungen basieren. Abschließend kann man noch feststellen, dass die Studierenden zusätzlich angebotenes Lernmaterial in ihrer Muttersprache bevorzugen, welche auch die angewandte Sprache in der Prüfung darstellt.

Im Allgemeinen haben die Aussagen der Autoren während der Fokusgruppendiskussion und in der Evaluations-Umfrage dieses positive Feedback von den Studierenden unterstützt und sogar verstärkt. Die Steigerung der Motivation zur Fallerstellung und erhöhter Nutzung von fallbasierter Lehre und Lernmaterialien in den Fächern Biochemie und Physiologie wurden erwähnt. Die drei von 47 Aussagen, welche von den Autoren und Gutachtern gruppiert nach den Standorten unterschiedlich eingestuft wurden, könnten auch durch den statistischen Fehler der ersten Art erklärt werden. Da die Unterschiede in den Ergebnissen dieser bestimmten drei Aussagen nicht bemerkenswert sind, werden diese in diesem Manuskript weder dargestellt noch weiter untersucht.

Im Rahmen der Fokusgruppendiskussion wurden verschiedene Aspekte der Fallerstellung und der damit verbundenen technischen Probleme kritisch diskutiert. Kriterien, welche bereits ähnlich von Ehlers et al. beschrieben [35] wurden, wie der Zeit- und Finanzierungsrahmen für die Erstellung von Fallbeispielen, wurden diskutiert. Ein weiterer Schwerpunkt lag auf der Nutzung von geeignetem Medienmaterial. Einige Autoren erklärten Schwierigkeiten, gute Bilder oder Aufnahmen zu finden, besonders unter Berücksichtigung des Datenschutz- und Urhebergesetzes. In bisherigen Studien wurde die Zeit für die Erstellung von VPs mit 20-80h [21] beschrieben, was ebenfalls den Aussagen unserer Autoren entspricht.

Die hohen Nutzungsraten in Verbindung mit dem positiven Feedback von Studierenden sowie Autoren betonen die Attraktivität und Praktikabilität von VPs in den veterinärmedizinischen Grundlagenfächern. Sowohl Autoren, als auch die Studierenden stimmten darin überein, dass die Kombination von virtuellen Patienten/Problemen mit den entsprechenden Lehrveranstaltungen insgesamt eine wertvolle Lernerfahrung war. Eine große Akzeptanz zeigte sich durch hohe Nutzungsraten und eine Steigerung der Motivation wurde von Autoren und Studierenden bestätigt. Die Ergebnisse dieser Studie sind durch die geringe Größe der Fallbeispiele (N=15) begrenzt und sollten daher als vorläufige Beobachtungen betrachtet werden. Eine größere Stichprobenzahl an Fallbeispielen, die vorzugsweise von mehreren Studierendenkohorten an den drei Beteiligten oder sogar mehr Standorten genutzt werden, sind erforderlich, um unsere Ergebnisse zu bestätigen und zu verallgemeinern.

Zusammenfassend können veterinärmedizinische virtuelle Patienten in den wissenschaftlichen Grundlagenfächern, zur Präsentation von integrativen klinischen Fall-Szenarien, welche das aktive Lernen und die Entwicklung von höher eingeordneten Denkfähigkeiten fördern, eingesetzt werden.

Im Rahmen des vetVIP-Projekts wurden 15 VPs erfolgreich erstellt, wobei der Erfolg des Implementierungsprozesses an allen drei beteiligten Universitäten unterschiedlich ausgefallen ist. Die positiven Rückmeldungen seitens der Studierenden sowie Autoren, führte zur Weiterentwicklung von weiteren 15 VPs, so dass mittlerweile 30 vetVIP-Fallbeispiele für die veterinärmedizinischen Grundlagenfächer erstellt und begutachtet wurden.

Vor allem hat dieses Projekt für die beteiligten Studierenden und Dozierenden in den tiermedizinischen Grundlagenfächern eine außergewöhnliche Erfahrung dargestellt, indem Gelegenheit zur Reflexion des eigenen Lernens und Lehrens geboten wurde. Die Dozierenden beteiligten sich stark, um die Motivation der Studierenden zum Lernen zu erhöhen. Darüber hinaus hat das Projekt die Möglichkeit zur Erstellung von integrativen und innovativen Lernmaterialien geboten, welche studienbegleitend zum Lehren und Lernen genutzt werden können. Mittlerweile haben mehrere europäische veterinärmedizinische Ausbildungsstätten ihr Interesse an der Nutzung und dem Austausch der im vetVIP-Projekt geschaffenen VPs geäußert. Infolgedessen glauben wir, dass die Ergebnisse des Projekts nachhaltig genutzt und stetig erweitert werden können.

Zu den Plänen für die Zukunft gehören weitere Untersuchungen über die Effektivität und Auswirkungen auf das Lernen und die Fähigkeit des Wissenstransfers. Zusätzlich soll der Umfang des Angebots an VPs und die Ausweitung des Angebots auf andere Fachbereiche berücksichtigt werden. Um die Nachhaltigkeit dieser Arbeit mit VPs in den veterinärmedizinischen Grundlagenfächern zu berücksichtigen, kann auch eine Ausweitung von Nutzungsrechten zum Inhalt des vetVIP-Kurses, im Sinne von creative commons Lizenzverträgen, eine Möglichkeit darstellen.

Die wissenschaftliche Arbeit der polnischen Partner wurde mit Mitteln des polnischen Ministeriums für Wissenschaft und Hochschulbildung (Jahre 2012-2014) kofinanziert, die für die Realisierung von internationalen Projekten vergeben wurden.

Besonderen Dank gilt den Studierenden, Tierärztinnen und Tierärzten sowie Ausbildungsforschern, die durch ihre freiwillige Teilnahme und Unterstützung bei Projektaktivitäten geholfen haben.

Die Autoren danken Prof. Duncan Ferguson für das Korrekturlesen der englischen Version.

Die Mitglieder der vetVIP-Arbeitsgruppe:

University of Life Sciences in Lublin: Marta Kankofer, Zbigniew Gradzki, Witold Kedzierski, Jacek Wawrzykowski, Marta Wojcik, Marta Giergiel, Michal Danielak, Marek Szczubial, Wojciech Lopuszynski, Ewa Sobieraj

Szent Istvan University in Budapest: Bartha Tibor, Mandoki Mira, Tóth István, Somogyi Virág, Jócsák Gergely, Kiss Dávid Sándor,

University of Veterinary Medicine in Hannover: Hassan Y. Naim, Maren von Köckritz-Blickwede; Graham Brogden, Katja Branitzki-Heinemann, Sucheera Chotikatum, Lena Diekmann, Eva-Maria Küch, Helene Möllerherm, Christin Kleinsorgen, Jan P. Ehlers

Instruct AG Munich: Martin Adler

Das vetVIP-Projekt (Use of virtual problems/virtual patients in veterinary basic sciences) wurde durch die EU (526137-LLP-1–2012-1-PL-ERASMUS-FEXI, EU Lifelong Learning Programme) gefördert.

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