Традиционное препарирование трупов приходит в упадок, в то время как пластинация и 3D-печать (3DP) моделей набирают популярность в качестве альтернативы традиционным методам обучения анатомии. Неясно, каковы сильные и слабые стороны этих новых инструментов и как они могут повлиять на процесс изучения анатомии студентами, который включает в себя такие человеческие ценности, как уважение, забота и эмпатия.
Сразу после рандомизированного перекрестного исследования были приглашены 96 студентов. Для изучения опыта обучения с использованием анатомически пластифицированных и 3D-моделей сердца (этап 1, n=63) и шеи (этап 2, n=33) использовался прагматический дизайн. Был проведен индуктивный тематический анализ на основе 278 отзывов в свободной текстовой форме (относящихся к сильным и слабым сторонам, областям для улучшения) и дословных стенограмм фокус-групп (n = 8) об изучении анатомии с использованием этих инструментов.
Были выделены четыре темы: воспринимаемая подлинность, фундаментальное понимание и сложность, отношение уважения и заботы, мультимодальность и лидерство.
В целом, студенты посчитали, что пластинированные образцы выглядят более реалистично и, следовательно, воспринимаются как более бережно хранимые, чем 3D-модели, которые проще в использовании и лучше подходят для изучения базовой анатомии.
Вскрытие человеческого тела является стандартным методом обучения в медицинском образовании с XVII века [1, 2]. Однако из-за ограниченного доступа, высоких затрат на содержание трупов [3, 4], значительного сокращения времени обучения анатомии [1, 5] и технологического прогресса [3, 6] преподавание анатомии с использованием традиционных методов препарирования сокращается. Это открывает новые возможности для исследования новых методов и инструментов обучения, таких как пластинированные образцы человеческого тела и модели, напечатанные на 3D-принтере (3D-печать) [6, 7, 8].
Каждый из этих инструментов имеет свои преимущества и недостатки. Пластинчатые образцы сухие, без запаха, реалистичные и не представляют опасности [9,10,11], что делает их идеальными для обучения и вовлечения студентов в изучение и понимание анатомии. Однако они также жесткие и менее гибкие [10, 12], поэтому считается, что ими сложнее манипулировать и они сложнее позволяют добраться до более глубоких структур [9]. С точки зрения стоимости, пластифицированные образцы, как правило, дороже в приобретении и обслуживании, чем 3D-модели [6,7,8]. С другой стороны, 3D-модели позволяют создавать различные текстуры [7, 13] и цвета [6, 14] и могут быть назначены определенным частям, что помогает студентам легче идентифицировать, различать и запоминать важные структуры, хотя это кажется менее реалистичным, чем пластифицированные образцы.
Ряд исследований изучал результаты обучения/эффективность различных типов анатомических инструментов, таких как пластифицированные образцы, 2D-изображения, влажные срезы, столы Anatomage (Anatomage Inc., Сан-Хосе, Калифорния) и 3D-модели [11, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21]. Однако результаты различались в зависимости от выбора учебного инструмента, используемого в контрольной и экспериментальной группах, а также в зависимости от различных анатомических областей [14, 22]. Например, при использовании в сочетании с влажным препарированием [11, 15] и столами для вскрытия [20] студенты сообщали о более высоком уровне удовлетворенности обучением и более позитивном отношении к пластинированным образцам. Аналогично, использование пластинированных образцов отражает положительный результат объективных знаний студентов [23, 24].
3D-модели часто используются для дополнения традиционных методов обучения [14,17,21]. Локе и др. (2017) сообщили об использовании 3D-модели для понимания врожденных пороков сердца у педиатра [18]. Это исследование показало, что группа, использовавшая 3D-модели, имела более высокую удовлетворенность обучением, лучшее понимание тетрады Фалло и улучшенную способность управлять пациентами (самоэффективность) по сравнению с группой, использовавшей 2D-изображения. Изучение анатомии сосудистого дерева и анатомии черепа с использованием 3D-моделей обеспечивает такую же удовлетворенность обучением, как и 2D-изображения [16, 17]. Эти исследования показали, что 3D-модели превосходят 2D-иллюстрации с точки зрения удовлетворенности обучением, воспринимаемой студентами. Однако исследований, специально сравнивающих многокомпонентные 3D-модели с пластифицированными образцами, немного. Могали и др. (2021) использовали пластинированную модель со своими 3D-моделями сердца и шеи и сообщили об аналогичном увеличении знаний между контрольной и экспериментальной группами [21].
Однако для более глубокого понимания того, почему опыт обучения студентов зависит от выбора анатомических инструментов и различных частей тела и органов, необходимы дополнительные доказательства [14, 22]. Гуманистические ценности являются интересным аспектом, который может повлиять на это восприятие. Речь идет об уважении, заботе, эмпатии и сострадании, ожидаемых от студентов, которые становятся врачами [25, 26]. Гуманистические ценности традиционно ищутся в аутопсиях, поскольку студентов учат сопереживать и заботиться о пожертвованных трупах, и поэтому изучение анатомии всегда занимало особое место [27, 28]. Однако это редко измеряется в инструментах пластификации и 3D-печати. В отличие от закрытых вопросов по шкале Ликерта, качественные методы сбора данных, такие как фокус-групповые дискуссии и открытые вопросы в анкете, позволяют получить представление о комментариях участников, написанных в случайном порядке, чтобы объяснить влияние новых учебных инструментов на их опыт обучения.
Таким образом, целью данного исследования было ответить на вопрос, как студенты по-разному воспринимают анатомию, когда им предоставляются готовые инструменты (пластация) по сравнению с физическими изображениями, напечатанными на 3D-принтере, для изучения анатомии?
Чтобы ответить на вышеуказанные вопросы, студенты имеют возможность приобретать, накапливать и делиться анатомическими знаниями посредством командного взаимодействия и сотрудничества. Эта концепция хорошо согласуется с конструктивистской теорией, согласно которой отдельные лица или социальные группы активно создают и делятся своими знаниями [29]. Такие взаимодействия (например, между сверстниками, между студентами и преподавателями) влияют на удовлетворенность обучением [30, 31]. В то же время на опыт обучения студентов также будут влиять такие факторы, как удобство обучения, среда, методы преподавания и содержание курса [32]. Впоследствии эти атрибуты могут влиять на обучение студентов и освоение ими интересующих их тем [33, 34]. Это может быть связано с теоретической перспективой прагматической эпистемологии, где первоначальный сбор или формулирование личного опыта, интеллекта и убеждений может определять дальнейший курс действий [35]. Прагматический подход тщательно планируется для выявления сложных тем и их последовательности посредством интервью и опросов, за которыми следует тематический анализ [36].
Образцы трупов часто рассматриваются как молчаливые наставники, поскольку они воспринимаются как значимые дары на благо науки и человечества, вызывающие уважение и благодарность студентов к своим донорам [37, 38]. Предыдущие исследования сообщали о схожих или более высоких объективных оценках между группой, использующей трупы/пластификацию, и группой, использующей 3D-печать [21, 39], но оставалось неясным, разделяют ли студенты одинаковый опыт обучения, включая гуманистические ценности, между двумя группами. Для дальнейших исследований в данной работе используется принцип прагматизма [36] для изучения опыта обучения и характеристик 3D-моделей (цвет и текстура) и сравнения их с пластинированными образцами на основе отзывов студентов.
Восприятие студентами информации может повлиять на решения преподавателей относительно выбора подходящих инструментов для изучения анатомии, исходя из того, что эффективно, а что нет в преподавании анатомии. Эта информация также может помочь преподавателям выявить предпочтения студентов и использовать соответствующие аналитические инструменты для улучшения их учебного процесса.
Целью данного качественного исследования было изучение того, что студенты считают важным опытом обучения при использовании пластинированных образцов сердца и шеи по сравнению с 3D-моделями. Согласно предварительному исследованию Могали и др. в 2018 году, студенты считали пластинированные образцы более реалистичными, чем 3D-модели [7]. Итак, предположим:
Учитывая, что пластинации создавались из настоящих трупов, от студентов ожидалось, что они будут воспринимать пластинации более позитивно, чем 3D-модели, с точки зрения подлинности и гуманистической ценности.
Данное качественное исследование связано с двумя предыдущими количественными исследованиями [21, 40], поскольку данные, представленные во всех трех исследованиях, были собраны одновременно из одной и той же выборки студентов-участников. В первой статье были продемонстрированы схожие объективные показатели (результаты тестов) между группами пластинации и 3D-печати [21], а во второй статье был использован факторный анализ для разработки психометрически валидированного инструмента (четыре фактора, 19 пунктов) для измерения образовательных конструктов, таких как удовлетворенность обучением, самоэффективность, гуманистические ценности и ограничения учебных средств [40]. В данном исследовании были изучены высококачественные открытые дискуссии и дискуссии в фокус-группах, чтобы выяснить, что студенты считают важным при изучении анатомии с использованием пластинированных образцов и моделей, напечатанных на 3D-принтере. Таким образом, данное исследование отличается от двух предыдущих статей с точки зрения целей/вопросов исследования, данных и методов анализа, чтобы получить представление о качественной обратной связи от студентов (комментарии в свободной текстовой форме плюс обсуждение в фокус-группе) об использовании инструментов 3D-печати по сравнению с пластинированными образцами. Это означает, что настоящее исследование принципиально решает другой исследовательский вопрос, чем две предыдущие статьи [21, 40].
В учебном заведении автора анатомия интегрирована в системные курсы, такие как кардиопульмонология, эндокринология, опорно-двигательная система и др., на первых двух годах пятилетней программы бакалавриата медицины и хирургии (MBBS). Вместо анатомических образцов для препарирования или влажных образцов часто используются гипсовые слепки, пластиковые модели, медицинские изображения и виртуальные 3D-модели для поддержки практики общей анатомии. Групповые занятия заменяют традиционные лекции, фокусируясь на применении полученных знаний. В конце каждого системного модуля необходимо пройти онлайн-тест по анатомии, включающий 20 индивидуальных ответов (SBA), охватывающих общую анатомию, визуализацию и гистологию. Всего за время эксперимента было проведено пять тестов (три на первом году и два на втором). Общая письменная оценка за 1-й и 2-й годы включает две работы, каждая из которых содержит 120 ответов (SBA). Анатомия становится частью этих оценочных заданий, и план оценки определяет количество вопросов по анатомии, которые должны быть включены.
Для улучшения соотношения числа студентов к числу образцов были изучены внутренние 3D-модели, созданные на основе пластинированных образцов, для преподавания и изучения анатомии. Это дает возможность установить образовательную ценность новых 3D-моделей по сравнению с пластинированными образцами до их официального включения в учебную программу по анатомии.
В данном исследовании была проведена компьютерная томография (КТ) (64-срезовый компьютерный томограф Somatom Definition Flash, Siemens Healthcare, Эрланген, Германия) пластиковых моделей сердца (одно целое сердце и одно сердце в поперечном сечении) и головы и шеи (одно целое сердце и одно голова-шея в срединно-сагиттальной плоскости) (рис. 1). Изображения в формате DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) были получены и загружены в программу 3D Slicer (версии 4.8.1 и 4.10.2, Harvard Medical School, Бостон, Массачусетс) для структурной сегментации по типам, таким как мышцы, артерии, нервы и кости. Сегментированные файлы были загружены в Materialize Magics (версия 22, Materialize NV, Лёвен, Бельгия) для удаления шумовых оболочек, а модели для печати были сохранены в формате STL, которые затем были перенесены на принтер Objet 500 Connex3 Polyjet (Stratasys, Иден-Прейри, Миннесота) для создания 3D-анатомических моделей. Фотополимеризуемые смолы и прозрачные эластомеры (VeroYellow, VeroMagenta и TangoPlus) послойно затвердевают под действием УФ-излучения, придавая каждой анатомической структуре свою текстуру и цвет.
Инструменты для изучения анатомии, использованные в этом исследовании. Слева: шея; справа: пластинчатое и напечатанное на 3D-принтере сердце.
Кроме того, из модели целого сердца были выбраны восходящая аорта и коронарная система, а для крепления к модели были изготовлены базовые каркасы (версия 22, Materialize NV, Лёвен, Бельгия). Модель была напечатана на 3D-принтере Raise3D Pro2 (Raise3D Technologies, Ирвайн, Калифорния) с использованием термопластичного полиуретана (ТПУ). Чтобы показать артерии модели, необходимо было удалить напечатанный ТПУ-материал, а кровеносные сосуды покрасить красной акриловой краской.
Студенты первого курса медицинского факультета имени Ли Конг Чанга в 2020-2021 учебном году (n = 163, 94 мужчины и 69 женщин) получили по электронной почте приглашение принять участие в этом исследовании на добровольной основе. Рандомизированный перекрестный эксперимент проводился в два этапа: сначала с разрезом сердца, а затем с разрезом шеи. Между двумя этапами был шестинедельный период вымывания, чтобы минимизировать остаточные эффекты. На обоих этапах студенты не знали тем обучения и распределения по группам. В группе было не более шести человек. Студенты, получившие пластинированные образцы на первом этапе, получили 3D-модели на втором этапе. На каждом этапе обе группы получали вводную лекцию (30 минут) от третьего лица (старшего преподавателя), после чего следовало самостоятельное изучение (50 минут) с использованием предоставленных инструментов и раздаточных материалов.
Контрольный список COREQ (Comprehensive Criteria for Qualitative Research Reporting) используется для руководства качественными исследованиями.
Студенты предоставили обратную связь по учебным материалам исследования посредством опроса, включавшего три открытых вопроса об их сильных и слабых сторонах, а также возможностях для развития. Все 96 респондентов дали ответы в свободной форме. Затем восемь студентов-добровольцев (n = 8) приняли участие в фокус-группе. Интервью проводились в Центре анатомической подготовки (где проводились эксперименты) исследователем 4 (кандидат наук), мужчиной, не являющимся преподавателем анатомии, с более чем 10-летним опытом работы в рамках метода TBL, но не участвовавшим в обучении исследовательской группы. Студенты не знали личных характеристик исследователей (и исследовательской группы) до начала исследования, но в форме согласия была указана цель исследования. В фокус-группе участвовали только исследователь 4 и студенты. Исследователь описал студентам фокус-группу и спросил, хотели бы они принять участие. Они поделились своим опытом изучения 3D-печати и пластинации и проявили большой энтузиазм. Модератор задал шесть наводящих вопросов, чтобы побудить студентов к работе (дополнительные материалы 1). В качестве примеров можно привести обсуждение аспектов анатомических инструментов, способствующих обучению, а также роли эмпатии при работе с такими образцами. «Как бы вы описали свой опыт изучения анатомии с использованием пластинированных образцов и копий, напечатанных на 3D-принтере?» — был первый вопрос интервью. Все вопросы являются открытыми, что позволяет пользователям свободно отвечать на них без предвзятости, что способствует получению новых данных и преодолению трудностей с помощью учебных инструментов. Участники не получали записи своих комментариев или анализа результатов. Добровольный характер исследования позволил избежать насыщения данных. Весь разговор был записан для последующего анализа.
Запись фокус-группы (35 минут) была расшифрована дословно и обезличена (использовались псевдонимы). Кроме того, были собраны вопросы открытой анкеты. Расшифровки фокус-группы и вопросы анкеты были импортированы в электронную таблицу Microsoft Excel (Microsoft Corporation, Редмонд, Вашингтон) для триангуляции и агрегирования данных с целью проверки сопоставимости или согласованности результатов или получения новых результатов [41]. Это делается посредством теоретического тематического анализа [41, 42]. Текстовые ответы каждого студента добавляются к общему количеству ответов. Это означает, что комментарии, содержащие несколько предложений, будут рассматриваться как один. Ответы с нулевыми, отсутствующими или отсутствующими тегами комментариев будут игнорироваться. Три исследователя (женщина-исследователь с докторской степенью, женщина-исследователь с магистерской степенью и мужчина-ассистент с бакалаврской степенью в области инженерии и 1–3 годами опыта исследований в области медицинского образования) независимо друг от друга индуктивно кодировали неструктурированные данные. Три программиста использовали настоящие блокноты для рисования, чтобы классифицировать стикеры на основе сходств и различий. Было проведено несколько сессий для упорядочивания и группировки кодов посредством систематического и итеративного распознавания образов, в ходе которых коды группировались для выявления подтем (конкретных или общих характеристик, таких как положительные и отрицательные атрибуты учебных инструментов), которые затем формировали общие темы [41]. Для достижения консенсуса окончательный список тем был утвержден исследователем-мужчиной (кандидатом наук) с 15-летним опытом преподавания анатомии.
В соответствии с Хельсинкской декларацией, Комитет по этике исследований Наньянского технологического университета (IRB) (2019-09-024) оценил протокол исследования и получил необходимые разрешения. Участники дали информированное согласие и были проинформированы о своем праве отказаться от участия в любое время.
В исследовании приняли участие 96 студентов первого курса медицинского факультета, которые предоставили полное информированное согласие, основные демографические данные, такие как пол и возраст, и заявили об отсутствии предварительной формальной подготовки по анатомии. В фазе I (сердце) и фазе II (диссекция шеи) участвовали 63 человека (33 мужчины и 30 женщин) и 33 человека (18 мужчин и 15 женщин) соответственно. Их возраст варьировался от 18 до 21 года (среднее значение ± стандартное отклонение: 19,3 ± 0,9 года). Все 96 студентов ответили на анкету (отсевов не было), и 8 студентов приняли участие в фокус-группах. Было получено 278 открытых комментариев о преимуществах, недостатках и необходимости улучшений. Несоответствий между проанализированными данными и отчетом о результатах не было.
В ходе обсуждений в фокус-группах и ответов на опросы выявились четыре темы: воспринимаемая подлинность, фундаментальное понимание и сложность, отношение уважения и заботы, мультимодальность и лидерство (Рисунок 2). Каждая тема описана более подробно ниже.
Четыре темы — воспринимаемая аутентичность, фундаментальное понимание и сложность, уважение и забота, а также предпочтение учебных средств — основаны на тематическом анализе открытых вопросов анкеты и дискуссиях в фокус-группах. Элементы в синих и желтых рамках представляют свойства образца, полученного методом 3D-печати, и модели, созданной с помощью 3D-печати, соответственно. 3DP = 3D-печать
Студенты посчитали, что пластинированные образцы выглядят более реалистично, имеют естественные цвета, более точно соответствующие реальным трупам, и обладают более тонкой анатомической детализацией, чем модели, созданные с помощью 3D-печати. Например, ориентация мышечных волокон более выражена в пластинированных образцах по сравнению с моделями, созданными с помощью 3D-печати. Это различие показано в приведенном ниже утверждении.
«…очень подробно и точно, как будто от реального человека (участник C17; свободное обсуждение пластинации)».
Студенты отметили, что инструменты, созданные с помощью 3D-печати, были полезны для изучения базовой анатомии и оценки основных макроскопических особенностей, в то время как пластинированные образцы идеально подходили для дальнейшего расширения их знаний и понимания сложных анатомических структур и областей. Студенты посчитали, что, хотя оба инструмента являлись точными копиями друг друга, при работе с 3D-моделями они упускали ценную информацию по сравнению с пластинированными образцами. Это объясняется в приведенном ниже утверждении.
«…были некоторые трудности, например… мелкие детали, такие как овальная ямка… в целом, можно использовать 3D-модель сердца… что касается шеи, возможно, я буду более уверенно изучать пластинационную модель (участник PA1; 3D-печать, обсуждение в фокус-группе)».
«…можно рассмотреть крупные структуры… в деталях, образцы, полученные методом 3D-печати, полезны для изучения, например, более крупных структур (и) более крупных, легко идентифицируемых объектов, таких как мышцы и органы… возможно, для людей, у которых нет доступа к пластинированным образцам (участник PA3; 3D-печать, обсуждение в фокус-группе)».
Студенты проявили больше уважения и заботы к пластинированным образцам, но также были обеспокоены разрушением структуры из-за ее хрупкости и отсутствия гибкости. Напротив, студенты обогатили свой практический опыт, осознав, что 3D-модели можно воспроизвести в случае повреждения.
«…мы также склонны быть более внимательными к схемам пластинации (участник PA2; пластинация, обсуждение в фокус-группе)».
«…для пластинированных образцов это как… что-то, что сохранялось в течение длительного времени. Если я его повредил… я думаю, мы понимаем, что повреждения выглядят более серьезными, потому что у него есть история (участник PA3; пластинация, обсуждение в фокус-группе)».
«3D-модели можно изготавливать относительно быстро и легко… что делает 3D-модели доступными для большего числа людей и облегчает обучение без необходимости делиться образцами (автор I38; 3DP, рецензия в свободной форме)».
«…с 3D-моделями мы можем немного поэкспериментировать, не слишком беспокоясь о том, что можем их повредить, как, например, повредить образцы… (участник PA2; 3D-печать, обсуждение в фокус-группе)».
По словам студентов, количество пластинированных образцов ограничено, а доступ к более глубоким структурам затруднен из-за их жесткости. Что касается 3D-модели, они надеются дополнительно уточнить анатомические детали, адаптировав модель к интересующим их областям для персонализированного обучения. Студенты согласились, что как пластинированные, так и 3D-модели могут использоваться в сочетании с другими типами учебных пособий, такими как анатомический стол Anatomage, для повышения эффективности обучения.
«Некоторые глубокие внутренние структуры плохо различимы (участник C14; пластинация, комментарий в свободной форме)».
«Возможно, таблицы для вскрытия и другие методы были бы очень полезным дополнением (участник C14; пластинация, анализ свободного текста)».
«Благодаря высокой детализации 3D-моделей можно создавать отдельные модели, фокусирующиеся на разных областях и аспектах, таких как нервы и кровеносные сосуды (участник I26; 3D-печать, свободный текстовый обзор)».
Студенты также предложили включить в конспект лекций демонстрацию для преподавателя, чтобы объяснить, как правильно использовать модель, или дополнительные указания в виде аннотированных примеров изображений для облегчения изучения и понимания, хотя и признали, что исследование было специально разработано для самостоятельного изучения.
«…Я ценю независимый стиль исследования…возможно, можно было бы предоставить больше указаний в виде распечатанных слайдов или каких-нибудь заметок… (участник C02; комментарии в свободной форме)».
«Привлечение экспертов по контенту или использование дополнительных визуальных инструментов, таких как анимация или видео, может помочь нам лучше понять структуру 3D-моделей (участник C38; обзоры свободного текста в целом)».
Студентов первого курса медицинского факультета спросили об их опыте обучения и качестве образцов, напечатанных на 3D-принтере и пластифицированных образцов. Как и ожидалось, студенты сочли пластифицированные образцы более реалистичными и точными, чем напечатанные на 3D-принтере. Эти результаты подтверждаются предварительным исследованием [7]. Поскольку записи сделаны из донорских трупов, они являются подлинными. Хотя это была копия пластинированного образца в масштабе 1:1 со схожими морфологическими характеристиками [8], модель, напечатанная на 3D-принтере на основе полимера, была сочтена менее реалистичной, особенно студентами, у которых такие детали, как края овальной ямки, не были видны в 3D-модели сердца по сравнению с пластинированной моделью. Это может быть связано с качеством КТ-изображения, которое не позволяет четко определить границы. Поэтому сложно сегментировать такие структуры в программном обеспечении для сегментации, что влияет на процесс 3D-печати. Это может вызвать сомнения в использовании инструментов 3D-печати, поскольку есть опасения, что важные знания будут потеряны, если не будут использоваться стандартные инструменты, такие как пластифицированные образцы. Студентам, заинтересованным в хирургической подготовке, может потребоваться использование практических моделей [43]. Полученные результаты аналогичны результатам предыдущих исследований, показавших, что пластиковые модели [44] и образцы, изготовленные методом 3D-печати, не обладают точностью реальных образцов [45].
Для повышения доступности инструментов для студентов и, следовательно, их удовлетворенности, необходимо также учитывать стоимость и доступность инструментов. Результаты подтверждают целесообразность использования 3D-моделей для получения анатомических знаний благодаря их экономичному изготовлению [6, 21]. Это согласуется с предыдущим исследованием, показавшим сопоставимую объективную эффективность пластифицированных моделей и 3D-моделей [21]. Студенты считали, что 3D-модели более полезны для изучения основных анатомических концепций, органов и особенностей, в то время как пластинированные образцы больше подходят для изучения сложной анатомии. Кроме того, студенты выступали за использование 3D-моделей в сочетании с существующими трупными образцами и современными технологиями для улучшения понимания анатомии студентами. Существует множество способов представления одного и того же объекта, таких как отображение анатомии сердца с использованием трупов, 3D-печать, сканирование пациентов и виртуальные 3D-модели. Такой мультимодальный подход позволяет студентам иллюстрировать анатомию различными способами, передавать полученные знания различными способами и вовлекать студентов в различные процессы [44]. Исследования показали, что аутентичные учебные материалы, такие как инструменты из трупов, могут представлять собой проблему для некоторых студентов с точки зрения когнитивной нагрузки, связанной с изучением анатомии [46]. Понимание влияния когнитивной нагрузки на обучение студентов и применение технологий для снижения когнитивной нагрузки с целью создания более благоприятной учебной среды имеет решающее значение [47, 48]. Перед ознакомлением студентов с трупным материалом 3D-модели могут быть полезным методом для демонстрации основных и важных аспектов анатомии, чтобы снизить когнитивную нагрузку и улучшить обучение. Кроме того, студенты могут брать 3D-модели домой для повторения в сочетании с учебниками и лекционными материалами и расширять изучение анатомии за пределы лаборатории [45]. Однако практика удаления компонентов 3D-моделей еще не внедрена в учреждении автора.
В этом исследовании пластинированные образцы пользовались большим уважением, чем 3D-реплики. Этот вывод согласуется с предыдущими исследованиями, показывающими, что трупные образцы как «первый пациент» вызывают уважение и сочувствие, в то время как искусственные модели — нет [49]. Реалистичные пластинированные человеческие ткани интимны и реалистичны. Использование трупного материала позволяет студентам развивать гуманистические и этические идеалы [50]. Кроме того, восприятие студентами моделей пластинации может зависеть от их растущих знаний о программах донорства трупов и/или процессе пластинации. Пластинация — это донорство трупов, имитирующее сочувствие, восхищение и благодарность, которые студенты испытывают к своим донорам [10, 51]. Эти характеристики отличают гуманистически настроенных медсестер и, если их развивать, могут помочь им продвинуться по карьерной лестнице, ценя и сопереживая пациентам [25, 37]. Это сравнимо с молчаливыми преподавателями, использующими влажную диссекцию человека [37, 52, 53]. Поскольку образцы для пластинации были предоставлены из трупов, студенты воспринимали их как молчаливых наставников, что вызвало уважение к этому новому учебному инструменту. Несмотря на то, что они знают, что 3D-модели создаются машинами, им все равно нравится ими пользоваться. Каждая группа чувствует заботу, и с моделью обращаются бережно, чтобы сохранить ее целостность. Студенты, возможно, уже знают, что 3D-модели создаются на основе данных пациентов в образовательных целях. В учреждении автора, прежде чем студенты начнут формальное изучение анатомии, проводится вводный курс анатомии по истории анатомии, после которого студенты приносят клятву. Главная цель клятвы — привить студентам понимание гуманистических ценностей, уважение к анатомическим инструментам и профессионализм. Сочетание анатомических инструментов и преданности делу может помочь привить чувство заботы, уважения и, возможно, напомнить студентам об их будущей ответственности перед пациентами [54].
Что касается будущих усовершенствований учебных инструментов, студенты из групп пластинации и 3D-печати учитывали страх разрушения структуры в процессе своего участия и обучения. Однако в ходе обсуждений в фокус-группах были отмечены опасения по поводу нарушения структуры пластинированных образцов. Это наблюдение подтверждается предыдущими исследованиями пластифицированных образцов [9, 10]. Манипуляции со структурами, особенно с моделями шеи, необходимы для изучения более глубоких структур и понимания трехмерных пространственных взаимосвязей. Использование тактильной и визуальной информации помогает студентам сформировать более детальную и полную мысленную картину трехмерных анатомических частей [55]. Исследования показали, что тактильное манипулирование физическими объектами может снизить когнитивную нагрузку и привести к лучшему пониманию и запоминанию информации [55]. Было высказано предположение, что дополнение моделей 3D-печати пластифицированными образцами может улучшить взаимодействие студентов с образцами без страха повреждения структур.
Дата публикации: 21 июля 2023 г.