Hefðbundin líkrufning er á undanhaldi, en plastun og þrívíddarprentun (3DP) líkön eru að verða vinsælli sem valkostur við hefðbundnar kennsluaðferðir í líffærafræði. Það er ekki ljóst hverjir styrkleikar og veikleikar þessara nýju tækja eru og hvernig þau gætu haft áhrif á líffærafræðinám nemenda, sem felur í sér mannleg gildi eins og virðingu, umhyggju og samkennd.
Strax eftir slembirannsóknina voru 96 nemendur boðaðir til þátttöku. Notast var við raunsæja hönnun til að kanna námsreynslu með því að nota líffærafræðilega mýktar og þrívíddarlíkön af hjartanu (stig 1, n=63) og hálsi (stig 2, n=33). Framkvæmd var aðleiðsluþematísk greining byggð á 278 frjálsum texta umsögnum (sem vísuðu til styrkleika, veikleika, sviða sem mætti bæta) og orðréttum afritum úr áhersluhópum (n = 8) um nám í líffærafræði með því að nota þessi verkfæri.
Fjögur þemu voru skilgreind: skynjuð áreiðanleiki, grundvallarskilningur og flækjustig, viðhorf virðingar og umhyggju, fjölþættni og forysta.
Almennt fannst nemendum að plasthreinsuðu sýnin væru raunverulegri og því væru þau virtari og betur um þau hugsað en þrívíddarlíkönin, sem voru auðveldari í notkun og betur til þess fallin að læra grunnatriði í líffærafræði.
Krufningar á mönnum hafa verið staðlað kennsluaðferð sem notuð hefur verið í læknanámi frá 17. öld [1, 2]. Hins vegar, vegna takmarkaðs aðgengis, mikils kostnaðar við viðhald líks [3, 4], verulegrar styttingar á kennslutíma í líffærafræði [1, 5] og tækniframfara [3, 6], eru líffærafræðikennsla sem kennd er með hefðbundnum krufningaraðferðum í hnignun. Þetta opnar nýja möguleika til að rannsaka nýjar kennsluaðferðir og verkfæri, svo sem plasthreinsuð sýni úr mönnum og þrívíddarprentaðar (3DP) líkön [6,7,8].
Hvert þessara verkfæra hefur sína kosti og galla. Sýnin sem eru húðuð eru þurr, lyktarlaus, raunveruleg og hættulaus [9,10,11], sem gerir þau tilvalin til að kenna nemendum og fá þá til að læra og skilja líffærafræði. Hins vegar eru þau einnig stíf og minna sveigjanleg [10, 12], þannig að þau eru talin erfiðari í meðförum og til að ná til dýpri mannvirkja [9]. Hvað varðar kostnað eru mýkt sýni almennt dýrari í kaupum og viðhaldi en 3DP líkön [6,7,8]. Hins vegar leyfa 3DP líkön mismunandi áferð [7, 13] og liti [6, 14] og hægt er að tengja þau við ákveðna hluta, sem hjálpar nemendum að bera kennsl á, greina og muna mikilvæg mannvirki, þó að þetta virðist minna raunhæft en mýkt sýni.
Fjölmargar rannsóknir hafa skoðað námsárangur/frammistöðu ýmissa gerða líffærafræðilegra áhalda eins og plasthúðaðra sýna, tvívíddarmynda, blautsneiða, Anatomage-borða (Anatomage Inc., San Jose, Kaliforníu) og þrívíddarlíkana [11, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21]. Niðurstöðurnar voru þó mismunandi eftir því hvaða þjálfunartæki voru notuð í samanburðar- og íhlutunarhópunum, sem og eftir mismunandi líffærafræðilegum svæðum [14, 22]. Til dæmis, þegar þau voru notuð í samsetningu við blauta krufningu [11, 15] og krufningarborð [20], greindu nemendur frá meiri námsánægju og viðhorfum til plasthúðaðra sýna. Á sama hátt endurspeglar notkun plasthúðunarmynstra jákvæða niðurstöðu hlutlægrar þekkingar nemenda [23, 24].
Þrívíddarlíkön eru oft notuð til að bæta við hefðbundnar kennsluaðferðir [14,17,21]. Loke o.fl. (2017) greindu frá notkun þrívíddarlíkansins til að skilja meðfæddan hjartasjúkdóm hjá barnalæknum [18]. Þessi rannsókn sýndi að þrívíddarlíkanið hafði meiri námsánægju, betri skilning á Fallots fjórðungi og betri getu til að meðhöndla sjúklinga (sjálfstraust) samanborið við hópinn sem fékk tvívíddarmyndgreiningu. Að rannsaka líffærafræði æðatrésins og líffærafræði höfuðkúpunnar með því að nota þrívíddarlíkön veitir sömu námsánægju og tvívíddarmyndir [16, 17]. Þessar rannsóknir hafa sýnt að þrívíddarlíkön eru betri en tvívíddarmyndir hvað varðar námsánægju nemenda. Hins vegar eru rannsóknir sem bera sérstaklega saman fjölefnis þrívíddarlíkön við mýkt sýni takmörkuð. Mogali o.fl. (2021) notuðu plastunarlíkanið með þrívíddarlíkönum fyrir hjarta og háls og greindu frá svipaðri aukningu í þekkingu milli samanburðar- og tilraunahópa [21].
Hins vegar þarf frekari sönnunargögn til að öðlast dýpri skilning á því hvers vegna námsreynsla nemenda er háð vali á líffærafræðilegum tækjum og mismunandi líkamshlutum og líffærum [14, 22]. Mannúðleg gildi eru áhugaverður þáttur sem getur haft áhrif á þessa skynjun. Þetta vísar til virðingar, umhyggju, samkenndar og samúðar sem búist er við af nemendum sem verða læknar [25, 26]. Mannúðleg gildi hafa hefðbundið verið leitað í krufningum, þar sem nemendum er kennt að sýna samúð með og annast lík sem gefin eru, og því hefur líffærafræðinám alltaf skipað sérstakan sess [27, 28]. Þetta er þó sjaldan mælt með plastunar- og þrívíddarprófunartækjum. Ólíkt lokuðum Likert-könnunum veita eigindlegar gagnasöfnunaraðferðir eins og áhersluhópaumræður og opnar spurningar innsýn í athugasemdir þátttakenda sem eru skrifaðar af handahófi til að útskýra áhrif nýrra námstækja á námsreynslu þeirra.
Þessi rannsókn miðaði því að því að svara því hvernig nemendur skynja líffærafræði á annan hátt þegar þeim eru gefin föst verkfæri (plastun) samanborið við þrívíddarprentaðar myndir til að læra líffærafræði?
Til að svara ofangreindum spurningum hafa nemendur tækifæri til að afla sér, safna og deila líffærafræðilegri þekkingu í gegnum samvinnu og teymisvinnu. Þetta hugtak er í góðu samræmi við hugsmíðahyggjukenninguna, þar sem einstaklingar eða félagslegir hópar skapa og deila virkum þekkingu sinni [29]. Slík samskipti (til dæmis milli jafnaldra, milli nemenda og kennara) hafa áhrif á námsánægju [30, 31]. Á sama tíma verður námsreynsla nemenda einnig undir áhrifum þátta eins og þæginda við nám, umhverfis, kennsluaðferða og námsefnis [32]. Í kjölfarið geta þessir eiginleikar haft áhrif á nám nemenda og vald á efnum sem þeir hafa áhuga á [33, 34]. Þetta gæti tengst fræðilegu sjónarhorni raunsæis þekkingarfræðinnar, þar sem upphafleg uppskera eða mótun persónulegrar reynslu, greindar og skoðana getur ákvarðað næstu aðgerðir [35]. Raunsæisleg nálgun er vandlega skipulögð til að bera kennsl á flókin efni og röð þeirra með viðtölum og könnunum, og síðan þemagreiningu [36].
Líksýni eru oft talin þögul leiðbeinendur, þar sem þau eru talin mikilvæg gjöf í þágu vísinda og mannkyns, sem vekja virðingu og þakklæti nemenda til gefenda sinna [37, 38]. Fyrri rannsóknir hafa greint frá svipuðum eða hærri hlutlægum einkunnum milli lík-/plastínunarhópsins og 3DP hópsins [21, 39], en það var óljóst hvort nemendur deila sömu námsreynslu, þar á meðal mannúðlegum gildum, milli hópanna tveggja. Til frekari rannsókna notar þessi rannsókn raunsæisregluna [36] til að skoða námsreynslu og eiginleika 3DP líkana (lit og áferð) og bera þau saman við plastínuð sýni út frá endurgjöf nemenda.
Skoðun nemenda getur síðan haft áhrif á ákvarðanir kennara um val á viðeigandi líffærafræðitólum út frá því hvað er og hvað er ekki árangursríkt við kennslu í líffærafræði. Þessar upplýsingar geta einnig hjálpað kennurum að bera kennsl á óskir nemenda og nota viðeigandi greiningartól til að bæta námsreynslu sína.
Þessi eigindlega rannsókn miðaði að því að kanna hvað nemendur telja vera mikilvæga námsreynslu með því að nota plastuð hjarta- og hálssýni samanborið við þrívíddarlíkön. Samkvæmt forrannsókn Mogali o.fl. árið 2018 töldu nemendur plastuð sýni vera raunverulegri en þrívíddarlíkön [7]. Gerum því ráð fyrir:
Þar sem plastíneringar voru búnar til úr raunverulegum líkum var búist við að nemendur litu jákvæðar á plastíneringar en þrívíddarlíkön hvað varðar áreiðanleika og mannlegt gildi.
Þessi eigindlega rannsókn tengist tveimur fyrri megindlegum rannsóknum [21, 40] þar sem gögnin sem kynnt voru í öllum þremur rannsóknunum voru safnað samtímis úr sama úrtaki nemenda. Fyrsta greinin sýndi fram á svipaðar hlutlægar mælingar (prófskora) milli plastunar- og 3DP-hópanna [21], og önnur greinin notaði þáttagreiningu til að þróa sálfræðilega staðfest tæki (fjórir þættir, 19 atriði) til að mæla menntunarþætti eins og námsánægju, sjálfstraust, mannúðleg gildi og takmarkanir námsmiðla [40]. Þessi rannsókn skoðaði hágæða opnar umræður og umræður í áhersluhópum til að komast að því hvað nemendur telja mikilvægt þegar þeir læra líffærafræði með því að nota plastunarsýni og 3D-prentuð líkön. Þannig er þessi rannsókn frábrugðin fyrri tveimur greinunum hvað varðar rannsóknarmarkmið/spurningar, gögn og greiningaraðferðir til að fá innsýn í eigindlega endurgjöf nemenda (frjáls texta athugasemdir ásamt umræðum í áhersluhópi) um notkun 3DP-verkfæra samanborið við plastunarsýni. Þetta þýðir að þessi rannsókn leysir í grundvallaratriðum aðra rannsóknarspurningu en fyrri tvær greinarnar [21, 40].
Í stofnun höfundar er líffærafræði samþætt kerfisbundnum námskeiðum eins og hjarta- og lungnalækningum, innkirtlalækningum, stoðkerfislækningum o.s.frv., á fyrstu tveimur árum fimm ára BS-námsins í læknisfræði og skurðlækningum (MBBS). Gipsprufur, plastlíkön, læknisfræðilegar myndir og sýndar-3D-líkön eru oft notuð í stað krufningar- eða blautkrufningarsýna til að styðja við almenna líffærafræðiiðkun. Hópatímar koma í stað hefðbundinna fyrirlestra með áherslu á beitingu áunninnar þekkingar. Í lok hverrar kerfiseiningar skal taka mótandi æfingapróf í líffærafræði á netinu sem inniheldur 20 einstaklingsbundnar bestu svör (SBA) sem fjalla um almenna líffærafræði, myndgreiningu og vefjafræði. Alls voru fimm mótandi próf framkvæmd meðan á tilrauninni stóð (þrjú á fyrsta ári og tvö á öðru ári). Samanlagt alhliða skriflegt mat fyrir 1. og 2. ár inniheldur tvö verkefni, hvert með 120 SBA. Líffærafræði verður hluti af þessum matsferlum og matsáætlunin ákvarðar fjölda líffærafræðilegra spurninga sem á að taka með.
Til að bæta hlutfall nemenda á móti úrtaki voru innri 3DP líkön byggð á plastuðum sýnum rannsökuð til kennslu og náms í líffærafræði. Þetta gefur tækifæri til að ákvarða fræðslugildi nýrra 3DP líkana samanborið við plastuð sýni áður en þau eru formlega tekin inn í líffærafræðinámskrá.
Í þessari rannsókn var tölvusneiðmyndataka (CT) (64 sneiðar Somatom Definition Flash CT skanni, Siemens Healthcare, Erlangen, Þýskalandi) framkvæmd á plastlíkönum af hjartanu (eitt heilt hjarta og eitt hjarta í þversniði) og höfði og hálsi (eitt heilt og eitt miðlægt höfuð-háls plan) (Mynd 1). Myndir úr Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM) voru teknar og settar inn í 3D Slicer (útgáfur 4.8.1 og 4.10.2, Harvard Medical School, Boston, Massachusetts) til að skipta upp í byggingarhluta eftir gerðum eins og vöðvum, slagæðum, taugum og beinum. Skiptu skrárnar voru settar inn í Materialize Magics (útgáfa 22, Materialize NV, Leuven, Belgíu) til að fjarlægja suðskeljar og prentlíkönin voru vistuð í STL sniði, sem síðan voru flutt yfir í Objet 500 Connex3 Polyjet prentara (Stratasys, Eden Prairie, MN) til að búa til þrívíddar líffærafræðileg líkön. Ljóspolymereranleg plastefni og gegnsæ teygjuefni (VeroYellow, VeroMagenta og TangoPlus) harðna lag fyrir lag undir áhrifum útfjólublárar geislunar, sem gefur hverri líffærafræðilegri uppbyggingu sína eigin áferð og lit.
Líffærafræðitæki sem notuð voru í þessari rannsókn. Vinstri: Háls; hægri: Húðað og þrívíddarprentað hjarta.
Að auki voru upphafsslagæðin og kransæðakerfið valin úr heildarhjartalíkaninu og grunngrindur smíðaðar til að festa við líkanið (útgáfa 22, Materialize NV, Leuven, Belgíu). Líkanið var prentað á Raise3D Pro2 prentara (Raise3D Technologies, Irvine, Kaliforníu) með því að nota hitaplastískt pólýúretan (TPU) þráð. Til að sýna slagæðar líkansins þurfti að fjarlægja prentaða TPU stuðningsefnið og mála æðarnar með rauðum akrýl.
Nemendur á fyrsta ári í læknisfræði við læknadeild Lee Kong Chiang skólaárið 2020-2021 (n = 163, 94 karlar og 69 konur) fengu tölvupóstboð um að taka þátt í þessari rannsókn sem sjálfboðavinna. Slembiraðaða víxlverkunin var framkvæmd í tveimur áföngum, fyrst með skurði á hjarta og síðan með skurði á hálsi. Sex vikna útskolunartímabil er á milli áfönganna tveggja til að lágmarka eftirstandandi áhrif. Í báðum áföngum voru nemendur ekki meðvitaðir um námsefni og hópverkefni. Ekki fleiri en sex manns í hóp. Nemendur sem fengu plasthreinsuð sýni í fyrsta skrefi fengu þrívíddarsýni (3DP) í öðru skrefi. Í hverju stigi fá báðir hópar inngangsfyrirlestur (30 mínútur) frá þriðja aðila (yfirkennara) og síðan sjálfsnám (50 mínútur) með því að nota meðfylgjandi sjálfsnámsverkfæri og útprentuð efni.
COREQ-gátlistinn (Comprehensive Criteria for Qualitative Research Reporting) er notaður til að leiðbeina eigindlegum rannsóknum.
Nemendur veittu endurgjöf um rannsóknarefnið með könnun sem innihélt þrjár opnar spurningar um styrkleika sína, veikleika og tækifæri til þróunar. Allir 96 svarendur gáfu frjáls svör. Síðan tóku átta sjálfboðaliðanema (n = 8) þátt í áhersluhópnum. Viðtölin fóru fram í líffærafræðiþjálfunarmiðstöðinni (þar sem tilraunirnar voru gerðar) og voru framkvæmd af rannsakanda 4 (Ph.D.), karlkyns leiðbeinanda sem ekki er líffærafræðingur með yfir 10 ára reynslu af TBL-leiðbeiningum, en tók ekki þátt í þjálfun rannsóknarteymisins. Nemendurnir þekktu ekki persónueinkenni rannsakendanna (né rannsóknarhópsins) fyrir upphaf rannsóknarinnar, en samþykkiseyðublaðið upplýsti þá um tilgang rannsóknarinnar. Aðeins rannsakandi 4 og nemendur tóku þátt í áhersluhópnum. Rannsakandinn lýsti áhersluhópnum fyrir nemendunum og spurði þá hvort þeir vildu taka þátt. Þeir miðluðu reynslu sinni af því að læra þrívíddarprentun og plastun og voru mjög áhugasamir. Leiðbeinandinn spurði sex leiðandi spurninga til að hvetja nemendur til að vinna sig í gegnum (Viðbótarefni 1). Dæmi um þetta eru umræða um þætti líffærafræðilegra áhalda sem stuðla að námi og námsárangur, og hlutverk samkenndar í vinnu með slík sýni. „Hvernig myndir þú lýsa reynslu þinni af því að læra líffærafræði með því að nota plastuð sýni og þrívíddarprentuð eintök?“ var fyrsta spurning viðtalsins. Allar spurningar eru opnar, sem gerir notendum kleift að svara spurningum frjálslega án hlutdrægra sviða, sem gerir kleift að uppgötva ný gögn og sigrast á áskorunum með námstólum. Þátttakendur fengu enga upptöku af athugasemdum eða greiningu á niðurstöðunum. Sjálfviljugur eðli rannsóknarinnar kom í veg fyrir gagnamettun. Allt samtalið var tekið upp til greiningar.
Upptaka af áhersluhópnum (35 mínútur) var umrituð orðrétt og afpersónugerð (dulnefni voru notuð). Að auki voru opnar spurningalista safnað saman. Afrit af áhersluhópum og spurningum úr könnunum voru flutt inn í Microsoft Excel töflureikni (Microsoft Corporation, Redmond, WA) til að þríhyrninga og safna saman gögnum til að athuga hvort niðurstöður væru sambærilegar eða samræmdar eða nýjar niðurstöður [41]. Þetta er gert með fræðilegri þemagreiningu [41, 42]. Textasvör hvers nemanda eru lögð við heildarfjölda svara. Þetta þýðir að athugasemdir sem innihalda margar setningar verða meðhöndlaðar sem ein. Svör með merkjum sem „engar“, „ekkert“ eða „engar“ athugasemdir verða hunsuð. Þrír rannsakendur (kvenkyns rannsakandi með doktorsgráðu, kvenkyns rannsakandi með meistaragráðu og karlkyns aðstoðarmaður með BA-gráðu í verkfræði og 1–3 ára rannsóknarreynslu í læknisfræðimenntun) kóðuðu sjálfstætt ómótað gögn með induktífum hætti. Þrír forritarar nota raunverulegar teikniblokkir til að flokka miða eftir líkt og ólíkt. Nokkrar lotur voru haldnar til að raða og flokka kóða með kerfisbundinni og endurtekinni mynsturgreiningu, þar sem kóðar voru flokkaðir til að bera kennsl á undirefni (sértæk eða almenn einkenni eins og jákvæða og neikvæða eiginleika námstækja) sem síðan mynduðu yfirþemu [41]. Til að ná samstöðu samþykkti sex karlkyns rannsakandi (Ph.D.) með 15 ára reynslu af kennslu í líffærafræði lokaefnin.
Í samræmi við yfirlýsingu Helsinkiyfirlýsingarinnar mat stofnananefnd Tækniháskólans í Nanyang (IRB) (2019-09-024) rannsóknaráætlunina og fékk nauðsynleg samþykki. Þátttakendur veittu upplýst samþykki og voru upplýstir um rétt sinn til að hætta þátttöku hvenær sem er.
Níutíu og sex læknanemar á fyrsta ári veittu fullt upplýst samþykki, kynntu grunnupplýsingar eins og kyn og aldur og lýstu því yfir að þeir hefðu ekki áður fengið formlega þjálfun í líffærafræði. Í fyrsta áfanga (hjarta) og öðru áfanga (hraðskurður á hálsi) tóku þátt 63 þátttakendur (33 karlar og 30 konur) og 33 þátttakendur (18 karlar og 15 konur), talið í sömu röð. Aldur þeirra var á bilinu 18 til 21 árs (meðaltal ± staðalfrávik: 19,3 ± 0,9) ár. Allir 96 nemendurnir svöruðu spurningalistanum (engir hættu þátttöku) og 8 nemendur tóku þátt í áhersluhópum. 278 opnar athugasemdir voru sendar um kosti, galla og þarfir úrbóta. Engin ósamræmi voru á milli greindra gagnanna og skýrslunnar um niðurstöður.
Í umræðum í áhersluhópum og svörum við könnuninni komu fjögur þemu fram: skynjuð áreiðanleiki, grundvallarskilningur og flækjustig, viðhorf virðingar og umhyggju, fjölþættni og forysta (Mynd 2). Hvert efnisatriði er lýst nánar hér að neðan.
Þemu fjögur — skynjuð áreiðanleiki, grundvallarskilningur og flækjustig, virðing og umhyggja, og val á námsmiðlum — byggjast á þemagreiningu á opnum spurningum og umræðum í áhersluhópum. Þættirnir í bláu og gulu reitunum tákna eiginleika sýnisins sem var prentað og þrívíddarprentun, talið í sömu röð. 3DP = þrívíddarprentun
Nemendurnir töldu að plastuðu sýnin væru raunverulegri, hefðu náttúrulega liti sem endurspegluðu raunveruleg lík betur og hefðu fínni líffærafræðilegar upplýsingar en 3DP líkönin. Til dæmis er stefnumörkun vöðvaþráða áberandi í plastuðum sýnum samanborið við 3DP líkön. Þessi andstæða er sýnd í fullyrðingunni hér að neðan.
„...mjög ítarlegt og nákvæmt, eins og frá raunverulegri manneskju (þátttakandi í C17; umsögn um frjálsa plastun).“
Nemendurnir tóku fram að þrívíddarsýnatækið væri gagnlegt til að læra grunnatriði í líffærafræði og meta helstu makróskópíska eiginleika, en plastuð sýni væru tilvalin til að auka enn frekar þekkingu sína og skilning á flóknum líffærafræðilegum uppbyggingum og svæðum. Nemendurnir töldu að þótt bæði tækin væru nákvæmar eftirlíkingar hvor af annarri, þá vantaði verðmætar upplýsingar þegar unnið var með þrívíddarsýnalíkön samanborið við plastuð sýni. Þetta er útskýrt í yfirlýsingunni hér að neðan.
„...það komu upp nokkrir erfiðleikar eins og... smáatriði eins og fossa ovale... almennt er hægt að nota þrívíddarlíkan af hjartanu... fyrir hálsinn, kannski mun ég skoða plastínunarlíkanið með meira öryggi (þátttakandi PA1; 3DP, áhersluhópsumræða“).
„...grófbyggingar má sjá... í smáatriðum eru þrívíddarsýni gagnleg til að rannsaka til dæmis grófari byggingar (og) stærri, auðgreinanlegar hluti eins og vöðva og líffæri... kannski (fyrir) fólk sem hefur kannski ekki aðgang að plastuðum sýnum (þátttakandi í PA3; þrívíddarsýni, umræðuhópur)“.
Nemendurnir lýstu meiri virðingu og áhyggjum fyrir plastuðu sýnishornunum, en höfðu einnig áhyggjur af eyðileggingu mannvirkisins vegna brothættni þess og skorts á sveigjanleika. Þvert á móti juku nemendurnir við verklega reynslu sína með því að átta sig á því að hægt væri að endurskapa þrívíddarlíkön ef þau skemmust.
„... við höfum líka tilhneigingu til að vera varkárari með plastunarmynstur (þátttakandi í PA2; plastun, umræðuhópur)“.
„...fyrir plastunarsýni er það eins og...eitthvað sem hefur verið varðveitt í langan tíma. Ef ég skemmdi það... þá held ég að við vitum að það lítur út fyrir að vera alvarlegri skemmd vegna þess að það á sér sögu (þátttakandi í PA3; plastunar, umræðuhópur).“
„Hægt er að framleiða þrívíddarprentaðar gerðir tiltölulega hratt og auðveldlega ... sem gerir þrívíddargerðir aðgengilegar fleirum og auðveldar nám án þess að þurfa að deila sýnum (framlag frá I38; 3DP, umsögn í frjálsum texta).“
„...með þrívíddarlíkönum getum við leikið okkur aðeins með þau án þess að hafa of miklar áhyggjur af því að skemma þau, eins og að skemma sýni... (þátttakandi í PA2; 3DP, umræðuhópur).“
Samkvæmt nemendunum er fjöldi plastkenndra sýna takmarkaður og aðgengi að dýpri strúktúrum erfitt vegna stífleika þeirra. Fyrir 3DP líkanið vonast þeir til að geta fínstillt frekar líffærafræðilegar upplýsingar með því að sníða líkanið að áhugasviðum fyrir persónulegt nám. Nemendurnir voru sammála um að bæði plastkennd og 3DP líkön megi nota í tengslum við önnur kennslutól eins og líffærafræðitöfluna til að auka nám.
„Sumar djúpar innri strúktúrar sjást illa (þátttakandi C14; plastun, athugasemd í frjálsu formi).“
„Kannski væru krufningartöflur og aðrar aðferðir mjög gagnleg viðbót (meðlimur C14; plastun, frjáls texti).“
„Með því að tryggja að þrívíddarlíkönin séu vel ítarleg er hægt að hafa aðskilin líkön sem einbeita sér að mismunandi svæðum og þáttum, svo sem taugum og æðum (þátttakandi I26; 3DP, frjáls texti yfirferð).“
Nemendur lögðu einnig til að kennarinn fengi sýnikennslu til að útskýra hvernig á að nota líkanið rétt, eða fá frekari leiðbeiningar um skýringarmyndir til að auðvelda nám og skilning í fyrirlestrarglósum, þótt þeir viðurkenndu að rannsóknin væri sérstaklega hönnuð fyrir sjálfsnám.
„...Ég kann að meta sjálfstæða rannsóknaraðferðina...kannski mætti veita meiri leiðsögn í formi prentaðra glæra eða athugasemda...(þátttakandi C02; almennar athugasemdir í frjálsum texta).“
„Efnissérfræðingar eða aðgangur að viðbótar sjónrænum verkfærum eins og hreyfimyndum eða myndböndum geta hjálpað okkur að skilja betur uppbyggingu þrívíddarlíkana (meðlimur C38; umsagnir um frjálsan texta almennt).“
Læknanemar á fyrsta ári voru spurðir um námsreynslu sína og gæði þrívíddarprentuðu og plasthúðuðu sýnanna. Eins og búist var við fundu nemendurnir plasthúðuðu sýnin raunverulegri og nákvæmari en þau þrívíddarprentuðu. Þessar niðurstöður eru staðfestar með forrannsókn [7]. Þar sem gögnin eru gerð úr gjafalíkum eru þau áreiðanleg. Þó að þetta væri 1:1 eftirlíking af plasthúðuðu sýni með svipuðum formfræðilegum eiginleikum [8], var fjölliðu-prentaða þrívíddarlíkanið talið minna raunverulegt og óáreiðanlegra, sérstaklega hjá nemendum þar sem smáatriði eins og brúnir sporöskjulaga hjartagropsins sáust ekki í þrívíddarprentunarlíkaninu samanborið við plasthúðaða líkanið. Þetta gæti verið vegna gæða tölvusneiðmyndarinnar, sem gerir ekki kleift að afmarka mörkin skýrt. Þess vegna er erfitt að skipta slíkum mannvirkjum í segmentunarhugbúnaði, sem hefur áhrif á þrívíddarprentunarferlið. Þetta getur vakið upp efasemdir um notkun þrívíddarprentunartækja þar sem þeir óttast að mikilvæg þekking glatist ef stöðluð verkfæri eins og plasthúðuð sýni eru ekki notuð. Nemendur sem hafa áhuga á skurðlækninganámi gætu þurft að nota hagnýt líkön [43]. Niðurstöður þessar eru svipaðar fyrri rannsóknum sem komust að því að plastlíkön [44] og þríhyrningslaga sýni hafa ekki sömu nákvæmni og raunveruleg sýni [45].
Til að bæta aðgengi nemenda og þar með ánægju nemenda verður einnig að taka tillit til kostnaðar og framboðs á verkfærum. Niðurstöðurnar styðja notkun 3DP líkana til að öðlast líffærafræðilega þekkingu vegna hagkvæmrar framleiðslu þeirra [6, 21]. Þetta er í samræmi við fyrri rannsókn sem sýndi fram á sambærilega hlutlæga frammistöðu mýktaðra líkana og 3DP líkana [21]. Nemendur töldu að 3DP líkön væru gagnlegri til að rannsaka grunn líffærafræðileg hugtök, líffæri og eiginleika, en plastuð sýni væru hentugri til að rannsaka flókna líffærafræði. Að auki mæltu nemendur með notkun 3DP líkana í tengslum við núverandi líksýni og nútíma tækni til að bæta skilning nemenda á líffærafræði. Margar leiðir til að tákna sama hlutinn, svo sem kortlagning á líffærafræði hjartans með því að nota lík, 3D prentun, sjúklingaskannanir og sýndar 3D líkön. Þessi fjölþætta nálgun gerir nemendum kleift að lýsa líffærafræði á mismunandi vegu, miðla því sem þeir hafa lært á mismunandi vegu og virkja nemendur á mismunandi vegu [44]. Rannsóknir hafa sýnt að raunverulegt námsefni eins og líkverkfæri getur verið krefjandi fyrir suma nemendur hvað varðar hugræna álag sem fylgir því að læra líffærafræði [46]. Það er mikilvægt að skilja áhrif hugræns álags á nám nemenda og beita tækni til að draga úr hugrænu álagi til að skapa betra námsumhverfi [47, 48]. Áður en nemendum er kynnt fyrir efni úr líkum geta þrívíddarlíkön verið gagnleg aðferð til að sýna fram á grunnþætti og mikilvæga þætti líffærafræðinnar til að draga úr hugrænu álagi og auka nám. Að auki geta nemendur tekið þrívíddarlíkönin með sér heim til upprifjunar ásamt kennslubókum og fyrirlestraefni og aukið námið í líffærafræði út fyrir rannsóknarstofuna [45]. Hins vegar hefur sú aðferð að fjarlægja þrívíddaríhluti ekki enn verið innleidd í stofnun höfundar.
Í þessari rannsókn voru plastíneruð sýni virtari en þrívíddarlíkön. Þessi niðurstaða er í samræmi við fyrri rannsóknir sem sýna að líksýni sem „fyrsti sjúklingurinn“ vekja virðingu og samkennd, en gervilíkön gera það ekki [49]. Raunhæfur plastíneraður mannvefur er náinn og raunverulegur. Notkun líkefnis gerir nemendum kleift að þróa með sér mannúðlegar og siðferðilegar hugsjónir [50]. Að auki getur skynjun nemenda á plastínerunarmynstrum verið undir áhrifum vaxandi þekkingar þeirra á líkgjafaráætlanir og/eða plastínerunarferlinu. Plastínering er gefin lík sem líkir eftir samkennd, aðdáun og þakklæti sem nemendur finna fyrir gjöfum sínum [10, 51]. Þessir eiginleikar einkenna mannúðarsinnaða hjúkrunarfræðinga og ef þeir eru ræktaðir geta þeir hjálpað þeim að þróast í starfi með því að meta og sýna sjúklingum samkennd [25, 37]. Þetta er sambærilegt við þögla leiðbeinendur sem nota blauta krufningu á mönnum [37,52,53]. Þar sem sýnin fyrir plastíneringu voru gefin úr líkum, litu nemendurnir á þau sem þögla leiðbeinendur, sem aflaði virðingar fyrir þetta nýja kennslutæki. Þótt þeir viti að þrívíddarlíkön eru gerð af vélum, þá njóta þeir samt sem áður þess að nota þau. Hver hópur finnur að honum er vel tekið og líkanið er meðhöndlað af varúð til að varðveita heilleika þess. Nemendur vita kannski nú þegar að þrívíddarlíkön eru búin til úr sjúklingagögnum í fræðsluskyni. Áður en nemendur hefja formlegt nám í líffærafræði er haldið inngangsnámskeið í líffærafræði um sögu líffærafræðinnar, og að því loknu sverja nemendurnir eið. Megintilgangur eiðsins er að innræta nemendum skilning á mannlegum gildum, virðingu fyrir líffærafræðilegum tækjum og fagmennsku. Samsetning líffærafræðilegra tækja og skuldbindingar getur hjálpað til við að innræta umhyggju, virðingu og kannski minnt nemendur á framtíðarábyrgð þeirra gagnvart sjúklingum [54].
Hvað varðar framtíðarúrbætur á námstólum, þá innleiddu nemendur úr bæði plastunar- og þrívíddarþekjuhópunum ótta við eyðileggingu uppbyggingar í þátttöku sína og nám. Hins vegar voru áhyggjur af röskun á uppbyggingu plötuðra sýna undirstrikaðar í umræðum í áhersluhópunum. Þessi athugun er staðfest af fyrri rannsóknum á mýktum sýnum [9, 10]. Meðhöndlun uppbyggingar, sérstaklega hálslíkön, er nauðsynleg til að kanna dýpri uppbyggingu og skilja þrívíddar rýmisleg tengsl. Notkun áþreifanlegra (áþreifanlegra) og sjónrænna upplýsinga hjálpar nemendum að mynda sér ítarlegri og heildstæðari andlega mynd af þrívíddar líffærafræðilegum hlutum [55]. Rannsóknir hafa sýnt að áþreifanleg meðhöndlun áþreifanlegra hluta getur dregið úr hugrænu álagi og leitt til betri skilnings og varðveislu upplýsinga [55]. Það hefur verið lagt til að með því að bæta þrívíddarþekjulíkön með mýktum sýnum geti nemendur bætt samskipti við sýnin án þess að óttast að skemma uppbygginguna.
Birtingartími: 21. júlí 2023