Συγκριτική μελέτη και αξιολόγηση τεσσάρων μεθόδων διδασκαλίας του μαθήματος της ανατομίας σε φοιτητές ιατρικής

Abstract

Introduction: Anatomy teaching and learning has traditionally been based on dissection. A decrease in teaching hours along with the use of alternative teaching modalities, such as prosections or plastic models, and newer ones such as three-dimensional (3D) anatomy software, has been observed recently. However, anatomy knowledge in students and young doctors is believed to be inadequate. That’s why research regarding the effect of each teaching modality on knowledge acquisition seems indispensable. In this way, the goal of the present dissertation is a. compare the efficacy of the above teaching modalities in knowledge acquisition by classifying them in order of importance and b. to investigate students’ perceptions on each learning modality.Materials & methods: In total, 349 first-year, volunteer, medical students without previous knowledge of anatomy, separated in four matched groups, were taught gross anatomy of the upper limb, using four different learning modalities: dissection of fresh-frozen cadavers, formalin-preserved cadaveric prosections, anatomical plastic models and a 3D human-anatomy software (BioDigital Human software ©). Each group was taught with four hours of lectures and four hours of laboratory work. Finally, 313 students (90%) completed the study’s curriculum (dissection, n=80; prosections, n=77; plastic models, n=72; 3D software, n=84). After the end of the learning process, students’ knowledge was examined by 100 questions. Half of them were tag questions of cadaveric specimens and anatomy atlas’ images. The other half were multiple-choice questions (McQ), level 1 or 2 in bloom’s taxonomy. An evaluation questionnaire was also given to all groups, comprising 11 likert-scales and an open-ended question. The duration of the study was 4 years.Results: The dissection and the 3D group performed statistically significantly better in total questions and in McQ, compared to the prosection and the plastic models group (Scores in total questions: 3D group 53±21.3, Dissection group 49±19.7, Prosection group 41±17.4, Plastic models group 34±17.5, p<0.001; Scores in McQ: Dissection group 27±8.6, 3D group 24±8.2, Prosection group 20±7.3, Plastic models group 16±6.5, p<0.001). The 3D group also performed statistically significantly better in tag questions, compared to the other three groups (Scores in tag questions: 3D group 29±13.7, Dissection group 22±12, Prosection group 21±11.3, Plastic models group 17±12.4, p<0.001). Regarding students’ perceptions, dissection received higher ratings in questions assessing students’ satisfaction, expectations (p<0.001) but also fear or stress before the laboratory (p<0.001). There was no difference between the four modalities regarding their educational value (p=0.12), but dissection and 3D software were considered more useful when preparing for clinical activities (p<0.001).Discussion: Dissection of fresh-frozen cadavers remains first in students’ preferences and achieves higher knowledge acquisition, as assessed by students’ performance in the examinations. Contemporary, 3D anatomy software is considered equally important when preparing for clinical activities and mainly favor spatial knowledge acquisition. Prosections could be a valuable alternative when dissection is unavailable due to limited time or shortage of cadavers. Plastic models are less effective in knowledge acquisition but could be valuable when preparing for cadaveric laboratories. In conclusion, a targeted use of each learning modality, based on its special characteristics, and a well-designed combination are essential for a modern medical curriculum.

Εισαγωγή: Η διδασκαλία και η εκμάθηση της ανατομίας παραδοσιακά βασίζονται στην ανατομή του ανθρώπινου πτώματος. Το τελευταίο διάστημα, παρατηρείται μείωση στις διδακτικές ώρες αλλά και εισαγωγή εναλλακτικών διδακτικών μέσων, όπως το προπαρασκευασμένο πτώμα ή τα πλαστικά προπλάσματα, ή νεότερων, όπως τα λογισμικά τρισδιάστατης (3D) ανατομίας. Ωστόσο, το επίπεδο των γνώσεων ανατομίας στους φοιτητές και τους νέους ιατρούς θεωρείται ανεπαρκές. Γι’ αυτό η μελέτη της επίδρασης κάθε εκπαιδευτικής μεθόδου στην απόκτηση γνώσης θεωρείται απαραίτητη. Με βάση τα παραπάνω, σκοπός της παρούσας διατριβής είναι α. να συγκρίνει την αποτελεσματικότητα των διδακτικών μέσων στην απόκτηση γνώσεων ανατομίας, τοποθετώντας τα κατά σειρά σπουδαιότητας και β. να διερευνήσει τις απόψεις των φοιτητών για κάθε διδακτικό μέσο.Υλικά & μέθοδοι: Συνολικά, 349 πρωτοετείς, εθελοντές φοιτητές ιατρικής χωρίς προηγούμενη γνώση της ανατομίας, χωρισμένοι σε τέσσερεις ομάδες, εκπαιδεύτηκαν στην ανατομία του μυοσκελετικού συστήματος του άνω άκρου, χρησιμοποιώντας ένα από τα τέσσερα ακόλουθα διδακτικά μέσα: ανατομή νωπού κατεψυγμένου πτώματος, μελέτη προπαρασκευασμένου πτώματος, πλαστικά προπλάσματα και λογισμικό 3D ανατομίας (BioDigital Human software ©). Κάθε ομάδα συμμετείχε σε δύο από αμφιθεάτρου διαλέξεις συνολικής διάρκειας 4 ωρών και σε δύο εργαστήρια συνολικής διάρκειας επίσης 4 ωρών. Συνολικά, 313 φοιτητές (90%) ολοκλήρωσαν την μελέτη (Ομάδα ανατομής n=80, Oμάδα προπαρασκευασμένου πτώματος n=77, Oμάδα πλαστικών προπλασμάτων n=72, Oμάδα 3D λογισμικού n=84). Μετά το τέλος της εκπαιδευτικής διαδικασίας, η απόκτηση γνώσεων αξιολογήθηκε με εξετάσεις που περιλάμβαναν 100 ερωτήσεις. Οι μισές ήταν ερωτήσεις αναγνώρισης δομών σε εικόνες πτωματικών παρασκευασμάτων και άτλαντα ανατομίας. Οι υπόλοιπες ήταν ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής επιπέδου Bloom 1 ή 2. Κάθε ομάδα συμπλήρωσε επίσης ένα ερωτηματολόγιο αξιολόγησης, που συμπεριλάμβανε 11 ερωτήσεις διαβαθμισμένης κλίμακας και 1 ερώτηση ανοικτού τύπου. Η διάρκεια της μελέτης ήταν 4 έτη.Αποτελέσματα: Η ομάδα της ανατομής και η ομάδα του 3D λογισμικού είχαν στατιστικά σημαντικά υψηλότερες επιδόσεις στις συνολικές ερωτήσεις και στις ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής, σε σύγκριση με την ομάδα του προπαρασκευασμένου πτώματος και των πλαστικών προπλασμάτων (Επίδοση στις συνολικές ερωτήσεις: Ομάδα 3D λογισμικού 53±21.3, Ομάδα ανατομής 49±19.7, Ομάδα προπαρασκευασμένου πτώματος 41±17.4, Ομάδα πλαστικών προπλασμάτων 34±17.5, p<0.001∙ Επίδοση στις ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής: Ομάδα ανατομής 27±8.6, Ομάδα 3D λογισμικού 24±8.2, Ομάδα προπαρασκευασμένου πτώματος 20±7.3, Ομάδα πλαστικών προπλασμάτων 16±6.5, p<0.001). Στις ερωτήσεις αναγνώρισης δομών, η ομάδα του 3D λογισμικού είχε υψηλότερες επιδόσεις και από τις 3 άλλες ομάδες εκπαίδευσης (Επίδοση στις ερωτήσεις αναγνώρισης δομών: Ομάδα 3D λογισμικού 29±13.7, Ομάδα ανατομής 22±12, Ομάδα προπαρασκευασμένου πτώματος 21±11.3, Ομάδα πλαστικών προπλασμάτων 17±12.4, p<0.001). Σε ότι αφορά τις απόψεις των φοιτητών, η ανατομή έλαβε τις υψηλότερες αξιολογήσεις στις ερωτήσεις σχετικά με την ικανοποίηση και τις προσδοκίες του εκπαιδευομένου (p<0.001), αλλά και στις ερωτήσεις σχετικά με το άγχος και το φόβο πριν και μετά το εργαστήριο (p<0.001). Δεν παρατηρήθηκε διαφορά μεταξύ των 4 διαφορετικών μέσων σε ότι αφορά την εκπαιδευτική αξία (p=0.12), αλλά η ανατομή και το 3D λογισμικό υπερείχαν των άλλων 2 μεθόδων σε ότι αφορά την κλινική χρησιμότητα (p<0.001). Συζήτηση: Η ανατομή παραμένει η πρώτη σε προτιμήσεις μέθοδος διδασκαλίας αλλά και η πιο αποτελεσματική με βάση τις επιδόσεις των φοιτητών στην εξεταστική διαδικασία. Τα σύγχρονα λογισμικά 3D ανατομίας θεωρούνται εξίσου χρήσιμα στην προετοιμασία για τις κλινικές δραστηριότητες και εξυπηρετούν κυρίως την απόκτηση γνώσεων σχετικών με τη θέση των δομών στο χώρο. Το προπαρασκευασμένο πτώμα αποτελεί μια πολύτιμη εναλλακτική λύση στις περιπτώσεις που η ανατομή είναι περιορισμένη λόγω έλλειψης χρόνου ή δωρητών σώματος. Τα πλαστικά προπλάσματα είναι λιγότερο αποτελεσματικά στην απόκτηση γνώσεων ανατομίας, αλλά παραμένουν πολύτιμα κατά την προετοιμασία των εκπαιδευομένων για το πτωματικό εργαστήριο. Συμπερασματικά, η στοχευμένη χρήση κάθε μεθόδου με βάση τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά της και ο κατάλληλος συνδυασμός τους είναι απαραίτητος κατά τον σχεδιασμό ενός σύγχρονου προγράμματος σπουδών.