Untersuchung der Auswirkungen von Online- und Offline-Lehrmethoden auf die kognitiven Fähigkeiten von Medizinstudenten: eine vergleichende Studie

Aug 08, 2023

BMC Medical Education Band 23, Artikelnummer: 557 (2023) Diesen Artikel zitieren

291 Zugriffe

Details zu den Metriken

Online-Bildung erfreut sich immer größerer Beliebtheit, die Forschung zur Wirksamkeit verschiedener Lehrmodelle bei der Entwicklung kognitiver Fähigkeiten ist jedoch begrenzt. Diese Studie untersuchte den Zusammenhang zwischen verschiedenen Lehrmodellen (online und offline) und der Entwicklung kognitiver Fähigkeiten bei Studierenden der klinischen Medizin.

Die Umfragedaten wurden von Studienanfängern aus dem Studienjahr 2018 erhoben, die an Online-Unterricht teilgenommen haben, und von Studienanfängern aus dem Studienjahr 2019, die an Offline-Unterricht an der Xiangya School of Medicine der Central South University teilgenommen haben. Für beide Studierendengruppen wurden National Quality Open Courses (NQROC) angeboten. Die Studie untersuchte die Gesamtpunktzahl der Physiologie-Abschlussprüfung, die Punktzahl jeder Art von Frage und das NQROC-Lernengagement in verschiedenen Punktesegmenten im Rahmen der beiden Lehrmodelle. Nichtparametrische statistische Methoden wurden verwendet, um die Gesamtpunktzahl der Physiologie-Abschlussprüfung, die Punktzahl jeder Art von Frage und das NQROC-Lernengagement zu analysieren. Die Rangkorrelation nach Spearman wurde verwendet, um die Beziehung zwischen der Punktzahl der Abschlussprüfung in Physiologie und dem NQROC-Lernengagement der Schüler zu analysieren.

Die Studie ergab keinen statistisch signifikanten Unterschied in der Gesamtpunktzahl, der Punktzahl für Kurzantwortfragen (SAQs) und der Punktzahl für Fallstudienfragen (CSQs) zwischen Online- und Offline-Lehrmodellen. Allerdings war die Punktzahl bei Multiple-Choice-Fragen (MCQs) im Online-Unterrichtsmodell höher (Z=-4,249, P < 0,001), was darauf hindeutet, dass Online-Unterricht ein wirksames Mittel zur Verbesserung niedrigerer kognitiver Fähigkeiten bei Schülern sein könnte. Im Gegensatz dazu erzielten leistungsschwache Schüler höhere Gesamtpunktzahlen (Z=-3,223, P = 0,001) und schnitten sowohl in den MCQs (Z=-6,263, P < 0,001) als auch in den CSQs (Z=-6,877, P < 0,001) ab Online-Lehrmodell. Leistungsstarke Studierende im Online-Lehrmodell hatten höhere Gesamtpunktzahlen (Z=-3,001, P = 0,003) und MCQ-Werte (Z=-5,706, P < 0,001), aber niedrigere CSQ-Werte (Z=-2,775, P = 0,006). ). Darüber hinaus war das NQROC-Lernengagement der Studierenden im Online-Lehrmodell größer.

Die Ergebnisse dieser Studie legen nahe, dass sich der Online-Unterricht in kognitiven Bereichen statistisch nicht signifikant vom Offline-Unterricht unterscheidet und bei der Stärkung niedrigerer kognitiver Fähigkeiten wünschenswerter ist als der Offline-Unterricht. Es war jedoch wichtig anzumerken, dass Offline-Unterricht bei der Stärkung höherer kognitiver Fähigkeiten bei leistungsstarken Schülern möglicherweise wirksamer ist. Zusammenfassend lieferte diese Studie wichtige Einblicke in die Wirksamkeit verschiedener Lehrmodelle bei der Entwicklung kognitiver Fähigkeiten von Medizinstudenten und hob die potenziellen Vorteile des Online-Unterrichts bei der Verbesserung der kognitiven Fähigkeiten niedrigerer Stufe der Studenten hervor.

Peer-Review-Berichte

Mit der rasanten Weiterentwicklung des Internets im 21. Jahrhundert erfreuen sich Online-Lehrmodelle in der medizinischen Ausbildung zunehmender Beliebtheit [1]. Online-Bildung hat die Landschaft der modernen Bildung revolutioniert, indem sie den Lernenden mehr Flexibilität und vielfältige Optionen für die Bereitstellung von Inhalten bietet, unabhängig von geografischen Grenzen und zeitlichen Beschränkungen [2]. Im Bereich der medizinischen Ausbildung wurden die Vorteile des Online-Lernens genutzt, um innovative pädagogische Praktiken in den Lehrplan einzuführen. Umfangreiche weltweite Untersuchungen wurden durchgeführt, um Online- und Präsenzunterricht in der medizinischen Ausbildung zu vergleichen, einschließlich Untersuchungen zu den Präferenzen der Studierenden für verschiedene Lehrmodelle [3] und der Korrelation zwischen akademischer Leistung, Kursschwierigkeit und wahrgenommener Wirksamkeit [1]. Während einige Studien postuliert haben, dass Online-Unterricht genauso effektiv ist wie traditioneller Unterricht auf der Grundlage des Feedbacks der Studierenden [4], haben sie auch ähnliche Lernergebnisse, Zufriedenheit und Verständnis für Online- und Offline-Unterricht nachgewiesen [5]. Andere Studien haben jedoch darauf hingewiesen, dass der reine Online-Unterricht nicht erfolgversprechender ist als herkömmliche Methoden [6]. Eine Mixed-Methods-Studie zeigt, dass Lehrkräfte und Studierende das Präsenzlernen positiver bewerten als das Online-Lernen [7]. Eine andere Umfrage zeigt, dass beide Arten des Lernens im Hinblick auf die wahrgenommene Fähigkeit zur Wissenserweiterung gleichermaßen effektiv sind, Online-Lernen jedoch im Hinblick auf die Verbesserung sozialer Kompetenzen und die Gesamtverbesserung als weniger effektiv als Präsenzlernen angesehen wird [8]. Obwohl es erste Erkenntnisse über die Wirksamkeit der Online-Lehre im Hinblick auf das Feedback der Studierenden, die Studienleistung, das Lernengagement, das Verständnisniveau und die sozialen Fähigkeiten gibt, ist das Wissen über deren Auswirkungen auf die kognitive Entwicklung von Medizinstudierenden noch begrenzt.

Kognition ist eine der drei Schlüsselkompetenzen für das Lernen und Bildung spielt eine entscheidende Rolle bei der Weiterentwicklung der kognitiven Fähigkeiten des Einzelnen [9]. Kompetente Lehrer sind in der Lage, den kognitiven Zustand ihrer Schüler während des Unterrichts einzuschätzen und die Lernerfahrung in Echtzeit anzupassen, um das Verständnis und eine positive Einstellung zur Bildung zu fördern [10]. Die Einbeziehung der Bloom-Taxonomie in das Lernen kann Pädagogen dabei helfen, Ideen zu konstruieren und zu generieren, um die Effektivität ihres Unterrichts zu steigern [11]. Blooms Taxonomie der Lerndomänen, ein weithin akzeptierter Rahmen in der Bildungsforschung, kategorisiert kognitive Fähigkeiten in kognitive Fähigkeiten niedrigerer Ordnung (LOCS) und kognitive Fähigkeiten höherer Ordnung (HOCS) [12]. Ersteres umfasst Wissen/Erinnern und Verstehen/Verstehen, während Letzteres Anwenden/Anwenden, Analysieren/Analysieren, Synthese/Erstellen und Bewerten/Bewerten umfasst, wobei Fragen auf Anwendungsebene die Lücke zwischen beiden schließen [13]. Neuere Forschungen haben sich darauf konzentriert, den Zusammenhang zwischen kognitiver Leistung und akademischen Leistungen herzustellen [14]. Der effektive Lernprozess erleichtert das Verständnis der Lernenden und fördert kognitive Fähigkeiten wie schnelles Denken (Verarbeitungsgeschwindigkeit), Informationsspeicherung (Arbeitsgedächtnis), anpassungsfähige zielorientierte Reaktionen (kognitive Kontrolle) und Fähigkeiten zur Problemlösung (Argumentation) [15,16 ,17,18]. Folglich ist die Beurteilung kognitiver Fähigkeiten ein besserer Maßstab für die Bewertung der Wirksamkeit verschiedener Lehrmodelle. Um unterschiedliche kognitive Fähigkeiten zu bewerten, werden in Prüfungen verschiedene Frageformate wie Multiple-Choice-Fragen (MCQs), Kurzantwortfragen (SAQs) und Fallstudienfragen (CSQs) verwendet [19]. MCQs eignen sich wirksam zur Bewertung von LOCS, einschließlich Wissen und Verständnis, während SAQs und CSQs besser zur Bewertung von Analyse, Synthese und Bewertung von Wissen geeignet sind und als Schlüsselmaß für die kreativen Fähigkeiten von Schülern dienen [20]. Daher ist die Bewertung der Leistung von Studierenden über verschiedene Fragetypen hinweg machbar und wertvoll für die Beurteilung ihrer kognitiven Kompetenzentwicklung im Kontext des Unterrichts.

Die Physiologie als Wissenschaft vom Leben hat zum Ziel, die Funktionsmechanismen eines gesunden Körpers aufzuklären. Es handelt sich um einen logikorientierten Kurs, der sich auf die Förderung der Fähigkeiten des klinischen Denkens bei Medizinstudenten konzentriert und als Voraussetzung für alle gesundheitsbezogenen Programme dient [6]. Umfangreiche medizinische Praxis hat gezeigt, dass das Verständnis physiologischer Mechanismen die Identifizierung zugrunde liegender Probleme bei Patienten ermöglicht, indem Anomalien in der inneren Maschinerie lokalisiert werden, die für beobachtbare Anzeichen und Symptome verantwortlich ist [21]. Das Studium der Physiologie schult die logischen, analytischen und wissensanwendungsbezogenen Fähigkeiten der Studierenden [22]. Vor diesem Hintergrund zielt die vorliegende Studie darauf ab, den Einfluss von Online- und Offline-Lehrmodellen der Physiologie auf die Entwicklung kognitiver Fähigkeiten bei Studierenden der klinischen Medizin zu untersuchen. Durch die Untersuchung der Ergebnisse verschiedener Fragetypen in der abschließenden Physiologieprüfung verglichen wir die Leistung der im Jahr 2018 eingeschriebenen Studierenden, die Online-Unterricht erhielten, mit der Leistung der im Jahr 2019 eingeschriebenen Studierenden, die Offline-Unterricht erhielten. Dieser Vergleich ermöglichte es uns, die Auswirkungen verschiedener Unterrichtsmodelle auf die kognitiven Fähigkeiten der Schüler zu beurteilen. Darüber hinaus wurden unabhängig vom Unterrichtsmodell (online oder offline) National Quality Open Courses (NQROC) angeboten, und die Teilnahme der Studierenden trug zu ihren Abschlussnoten bei. Daher haben wir NQROC-Daten aus verschiedenen Unterrichtsmodellen analysiert, um das Engagement der Schüler zu bewerten. Unsere Studie wird zu einem umfassenden Verständnis der Auswirkungen von Online- und Offline-Lehrmodellen auf die Entwicklung kognitiver Fähigkeiten in der medizinischen Ausbildung beitragen, mit erheblichen Auswirkungen auf die Lehrplangestaltung und Unterrichtspraxis.

Für diese Studie wurden 127 Studierende ausgewählt, die 2018 in klinischer Medizin eingeschrieben waren und im ersten Semester 2020 als Folge der COVID-19-Pandemie Online-Kurse in Physiologie belegten. Zusätzlich wurden 400 im Jahr 2019 eingeschriebene Studierende, die im ersten Semester 2021 Präsenzunterricht erhielten, einbezogen, um den vergleichenden Einfluss von Online- und Offline-Lehrmodellen auf die Entwicklung kognitiver Fähigkeiten zu untersuchen. Beide Gruppen verfolgten identische Kursanforderungen und -inhalte. Zwei Gruppen bestehend aus 118 bzw. 351 Teilnehmern antworteten auf diese Studie, und alle Teilnehmer gaben ihre Einwilligung nach Aufklärung. Das Forschungsbüro für medizinische Lehre und Lehrforschung an der Xiangya School of Medicine der Central South University of China, die autorisierte Stelle, die für die Überwachung der Grundausbildung und Lehrforschung von Medizinstudenten verantwortlich ist, hat die Genehmigung für unsere Forschung erteilt.

Online-Lehrmodell: Im Jahr 2020 erhielten die im Jahr 2018 eingeschriebenen Studierenden Physiologieunterricht durch synchrone Live-Vorlesungen mithilfe von Tencent Meeting (Tencent, Shenzhen, China), einer Audio- und Videokonferenzsoftware. Vor jeder Unterrichtsstunde teilte der Lehrer den Schülern den Kursplan und die Lernziele über Tencent QQ (Tencent, Shenzhen, China) mit. Während der Live-Online-Vorlesungen erteilten die Lehrer Unterricht gemäß den festgelegten Anforderungen und Zielen und beteiligten sich gleichzeitig an Online-Interaktionen mit den Schülern. Im Anschluss an die Vorlesungen wurden Online-Tests durchgeführt, um das Verständnis der Studierenden für den Stoff zu überprüfen.

Offline-Lehrmodell: Im Jahr 2021 erhielten die im Jahr 2019 eingeschriebenen Studierenden Unterricht durch traditionelle Präsenzvorlesungen. Vor jeder Unterrichtsstunde teilten die Lehrer den Schülern die Lernziele für die Sitzung mit. Bei den Präsenzvorlesungen hielten sich die Lehrkräfte an die vorgegebenen Vorgaben und Ziele und behandelten die gleichen Inhalte wie im Online-Unterricht. Nach dem Unterricht wurden Online-Tests durchgeführt, um das Verständnis der Schüler für den Stoff zu beurteilen. Die Offline-Gruppe lernte den gleichen Lernstoff wie die Online-Gruppe.

Beide Lehrmodelle beinhalten den National Quality Open Course (NQROC), der sich auf die grundlegenden Konzepte und Prinzipien der Physiologie konzentriert. Das NQROC besteht aus 118 Videos zu 11 Themen, wobei die ersten zehn den jeweiligen Kapiteln entsprechen und eine Gesamtlänge von 1080 Minuten haben, was eine Mindestsichtzeit von 900 Minuten durch die Studierenden erfordert; Das Abschlussthema besteht aus zwei Teilen, die die naturwissenschaftlichen Kompetenzen der Lernenden vertiefen und die akademische Integrität stärken sollen. Ersteres umfasst Themen im Zusammenhang mit den Geschichten der Nobelpreisträger für Physiologie oder Medizin oder ihren neuartigen Erkenntnissen. Letzteres behandelt die Themen im Zusammenhang mit den ethischen Grundsätzen von Tierversuchen und Menschenversuchen. Diese Videos dienten als unterstützende Materialien, um den Blickwinkel der Lernenden zu erweitern und das Konzept in einer ungezwungenen Umgebung ohne zwingende Anforderungen zu verinnerlichen (Tabelle 1). Weitere Einzelheiten zu den einzelnen Themen finden Sie in den ergänzenden Materialien. Um eine Prozessnote von 20 % zu erhalten, mussten die Schüler mindestens 900 Minuten Videoinhalt ansehen. Die Inhalte und Anforderungen des NQROC waren sowohl für den Online- als auch für den Offline-Unterricht identisch.

Beide Unterrichtsmodelle in dieser Studie wurden von demselben Lehrerteam geleitet, das aus sechs Personen (zwei Professoren und vier außerordentliche Professoren) bestand. Die Lehrinhalte waren völlig einheitlich und alle Lehrer unterrichteten vor jeder Unterrichtsstunde entsprechend den festgelegten Anforderungen und Zielen. Mit Ausnahme des Initiators dieser Studie (ZQ Luo, MJ) wusste keiner der Lehrer während der Kursentwicklung von der Studie und die Analysten waren nicht an der Unterrichtsumsetzung beteiligt.

Die Ergebnisse der Kursprüfungen wurden von der Universitätsplattform für das Bachelor-Notenmanagement bezogen. Die in dieser Studie verwendeten physiologischen Untersuchungsfragen stammten aus einer vorgefertigten Fragendatenbank und hatten einen einheitlichen Schwierigkeitsgrad. Beide Unterrichtsmodelle folgten identischen Prüfungskriterien, die Fragetypen und -größen umfassten. Die Prüfung bestand aus einer Kombination objektiver und subjektiver Fragen, darunter 50 Multiple-Choice-Fragen (MCQs) mit 50 Punkten, 8 Kurzantwortfragen (SAQs) mit 24 Punkten und 3 Fallstudienfragen (CSQs) mit 26 Punkten. Die MCQs wurden automatisch durch das Online-Bewertungssystem bewertet, während die subjektiven Fragen (SAQs und CSQs) anonym von zwei verschiedenen Lehrern bewertet wurden, die das Online-Bewertungssystem nutzten. Um mögliche subjektive Vorurteile abzumildern, wurden die Identitäten der Schüler und des zweiten Lehrers während des Bewertungsprozesses geheim gehalten und die Endpunktzahl für jede subjektive Frage als Durchschnitt der beiden unabhängigen Punktwerte ermittelt.

Die Studie hielt sich an die Qualitätsbewertungsanforderungen für Bachelor-Prüfungsarbeiten, einschließlich eines Schwierigkeitskoeffizienten zwischen 0,60 und 0,80, einer Differenzierung von mehr als 0,20 und einer Zuverlässigkeit von mehr als 0,70 (Tabelle 2). Die Ergebnisse zeigten, dass die Testarbeiten einen mäßigen Schwierigkeitsgrad und eine gute Differenzierung aufwiesen.

Um die Lerneffektivität von Online- und Offline-Lehrmodellen über verschiedene Bewertungssegmente hinweg zu bewerten, verwendete diese Studie die von Kelley et al. vorgeschlagene Methodik. [23], was die Bedeutung des 27. und 73. Quantils innerhalb einer bestimmten Punkteverteilung hervorhebt. Konkret wurden leistungsstarke Studierende als diejenigen definiert, die zu den besten 27 % der Ergebnisse der Abschlussprüfung in Physiologie zählten (32 Studierende im Online-Unterricht und 95 Studierende im Offline-Unterricht), während leistungsschwache Studierende als diejenigen identifiziert wurden, die in der Abschlussprüfung Punkte erzielten die unteren 27 % (32 Studierende im Online-Unterricht und 95 Studierende im Offline-Unterricht).

Der NQROC wurde sowohl in den Online- als auch in den Offline-Unterricht mit identischen Anforderungen und Inhalten integriert und diente so als Maßstab für das Lernengagement der Schüler. Daten zu NQROC stammen von der National Quality Open Course Platform [24], und in dieser Studie wurde ein standardisierter Wert verwendet, der durch Division der Teilnahme eines Studenten durch die Anforderung zur Aufgabenerfüllung berechnet wurde (standardisierter Wert = Teilnahme des Studenten / Anforderung zur Aufgabenerfüllung). Der standardisierte Wert für die Anzahl der von einem Schüler angesehenen Lernvideos wurde ermittelt, indem die tatsächliche Anzahl der angesehenen Videos durch die Gesamtzahl der Videos dividiert wurde (118). In ähnlicher Weise wurde der standardisierte Wert für die Dauer des Videosehens abgeleitet, indem die tatsächliche Sehzeit durch die erforderliche Zeit zur Erledigung der Aufgabe von 900 Minuten dividiert wurde.

Die Daten wurden mit dem Statistikpaket SPSS, Version 25.0 (SPSS Inc., Chicago, IL) kodiert, eingegeben und analysiert. Die Gesamtpunktzahl der Physiologie-Abschlussprüfung, die Punktzahlen für jeden Fragetyp und das NQROC-Lernengagement sowohl in Online- als auch Offline-Lehrmodellen zeigten Abweichungen von der Normalverteilung. Folglich wurden nichtparametrische statistische Methoden eingesetzt und die Ergebnisse unter Verwendung des Medians als Maß für die zentrale Tendenz und der oberen und unteren Quartile zur Veranschaulichung des diskreten Trends dargestellt, der als M (P25, P75) bezeichnet wird. Um den Zusammenhang zwischen der Punktzahl der Abschlussprüfung in Physiologie und dem NQROC-Lernengagement der Schüler zu untersuchen, wurde die Rangkorrelation nach Spearman genutzt. P < 0,05 zeigte an, dass der Unterschied statistisch signifikant war.

Die Kohorte umfasste 118 im Jahr 2018 eingeschriebene Studierende und die restlichen Studierenden im Jahr 2019. Die erstere Gruppe erhielt im ersten Semester 2020 Physiologieunterricht, während die letztere im entsprechenden Zeitraum im Jahr 2021 Unterricht erhielt. Alle Studierenden waren im Hauptfach Klinische Medizin. Es gab keine statistisch signifikanten Unterschiede sowohl im Alter als auch im Geschlecht zwischen den beiden Gruppen (Tabelle 3).

Um die Vergleichbarkeit der beiden Studentengruppen zu beurteilen, wurde der Mann-Whitney-U-Test durchgeführt, um die Ergebnisse der Kurse vor dem Studium der Physiologie – Histologie und Embryologie, Systematische Anatomie und Biochemie zu vergleichen. Die Unterschiede waren statistisch nicht signifikant (Tabelle 4). Diese Ergebnisse deuten auf einen Mangel an Unterschieden im Niveau des Grundwissens und der Lernfähigkeit zwischen den beiden Kohorten vor Beginn des Physiologiekurses hin. Daraus lässt sich schließen, dass die Studienleistungen der beiden Studierendengruppen vergleichbar waren.

Es gab keinen statistisch signifikanten Unterschied in der Bewertung von SAQs, CSQs und der Gesamtpunktzahl sowohl im Online- als auch im Offline-Unterrichtsmodell, während die Bewertungen der MCQs für alle Studierenden im Online-Unterricht höher waren als im Offline-Unterricht (Tabelle 5).

Leistungsstarke Studierende im Online-Unterricht hatten eine höhere Gesamtpunktzahl bei der Abschlussprüfung und MC-Fragen in Physiologie als diejenigen im Offline-Unterricht, aber niedrigere CSQ-Ergebnisse als im Offline-Unterricht, und es gab keinen statistisch signifikanten Unterschied bei den SAQs (Tabelle 6).

Die Gesamtpunktzahl, MCQs und CSQs von leistungsschwachen Schülern im Online-Lehrmodell waren höher als im Offline-Unterricht, es gab keine statistisch signifikanten Unterschiede bei den SAQs (Tabelle 7).

Im Vergleich zum Offline-Unterrichtsmodell verbrachten im Online-Unterrichtsmodell sowohl alle Studierenden als auch jedes Segment länger mit dem Ansehen von Videos. Online sahen sich alle und leistungsschwache Schüler mehr Videos an, während der Unterschied in der Anzahl der von leistungsstarken Schülern angesehenen Videos in zwei Unterrichtsmodellen statistisch nicht signifikant war (Tabelle 8).

Im Online-Lehrmodell wurde eine statistisch signifikante positive Korrelation zwischen der Gesamtpunktzahl der Studierenden in der Physiologie-Abschlussprüfung, den MCQs und dem NQROC-Lernengagement gefunden, mit rs von 0,227 (P = 0,002) bzw. 0,192 (P = 0,037). Es wurde jedoch keine signifikante Korrelation zwischen SAQs, CSQs und Engagement beobachtet (P > 0,05). Es gab eine positive Korrelation zwischen der Gesamtpunktzahl der Schüler bei der Abschlussprüfung in Physiologie, den SAQs und dem NQROC-Lernengagement im Offline-Unterricht mit rs von 0,113 (P = 0,034) bzw. 0,142 (P = 0,008), während es keine signifikante Korrelation zwischen MCQs, CSQs und Engagement (P > 0,05).

Ziel der vorliegenden Studie war es, die Auswirkungen von Online- und Offline-Lehrmodellen auf die kognitiven Fähigkeiten von Schülern in verschiedenen Bewertungssegmenten zu untersuchen. Diese Forschung leistete einen wesentlichen Beitrag zur vorhandenen Literatur, indem sie die unterschiedlichen Auswirkungen dieser beiden unterschiedlichen Lehrmodelle (online und offline) auf die Verbesserung kognitiver Fähigkeiten beleuchtete. Die Ergebnisse dieser Studie zeigten, dass es in allen Bewertungssegmenten keinen signifikanten Unterschied in der akademischen Leistung zwischen den beiden Lehrmodellen gab. Allerdings schnitten Studierende, die Online-Unterricht erhielten, bei MC-Fragen besser ab. Diese Ergebnisse stützen frühere Untersuchungen, die darauf hindeuten, dass Studierende im Allgemeinen eine positive Einstellung gegenüber Online-Unterricht haben [25, 26]. Darüber hinaus haben frühere Studien gezeigt, dass Online-Lernen das Wissen und die Fähigkeiten von Medizinstudierenden verbessern kann [27]. Bemerkenswert ist, dass MC-Fragen in erster Linie kognitive Fähigkeiten niedrigerer Ordnung bewerten [20], einschließlich des Abrufens von Faktenwissen [13]. Unsere Studie ergab, dass Online-Unterricht das Potenzial hat, diese Fähigkeiten zu verbessern, was durch die überlegene Leistung von Studenten belegt wird, die Online-Unterricht zu MCQs erhielten. Eine mögliche Erklärung für dieses Ergebnis war, dass die Schüler im Online-Lehrmodell größere Schwierigkeiten hatten, sofortige Hilfe von Lehrern zu suchen, was dazu führte, dass sie sich auf Online-Ressourcen wie NQROC verließen. Infolgedessen nutzten die Studierenden diese Ressourcen vollständig aus und setzten sich wiederholt damit auseinander, wobei sie sich auf grundlegende Konzepte konzentrierten, die wesentliche Elemente von MCQs waren. Diese verstärkte Beschäftigung mit Online-Materialien kann zu einer verbesserten Leistung in gedächtnisbezogenen Bereichen führen, was sich in den Statistiken widerspiegelt, die zeigen, dass Schüler, die das Online-Lehrmodell nutzen, mehr Zeit mit dem Ansehen von Videos verbringen. Einige Untersuchungen deuten jedoch darauf hin, dass Studierende in Online-Kursen möglicherweise weniger aktiv sind als in Offline-Kursen [8]. Dies impliziert, dass die Fähigkeit der Schüler, sich das Wissen aus den Unterrichtsstunden zu merken, beeinträchtigt sein könnte, was im Vergleich zum Offline-Unterricht mehr Zeit für die Wiederholung und Stärkung ihres Gedächtnisses erfordert. Insgesamt bestätigten unsere Ergebnisse, dass der Online-Unterricht seine eigenen Merkmale aufwies, die für LOCS förderlicher waren als der Offline-Unterricht, nicht jedoch für die Entwicklung von HOCS. Auch in den Bereichen Motorik und Einstellung wurde festgestellt, dass es möglicherweise nicht so effektiv ist wie herkömmlicher Unterricht, da es die Konzentration der Schüler im Kurs verringern kann [28].

Darüber hinaus zeigten die Ergebnisse, dass sowohl leistungsschwache als auch leistungsstarke Studierende im Online-Unterricht bessere Ergebnisse bei der Gesamtpunktzahl und den MC-Fragen erzielten. Allerdings schnitten leistungsstarke Studierende im Online-Unterricht bei CSQs schlechter ab, während leistungsschwache Studierende diejenigen im Offline-Unterricht übertrafen. CSQs bewerten in erster Linie kognitive Fähigkeiten höherer Ordnung wie Analyse, Bewertung und Kreation, die von den Schülern verlangen, Wissen basierend auf Gedächtnis und Verständnis zu synthetisieren und anzuwenden [29, 30]. Diese Diskrepanz könnte auf die begrenzte Tiefe des Unterrichts bei der Einführung des Online-Unterrichts, den Mangel an effektiver Kommunikation zwischen Lehrern und Schülern und die anfänglichen Herausforderungen bei der erstmaligen Anpassung an den Live-Online-Unterricht von Lehrern und Schülern zurückgeführt werden, die den Unterricht behindern können Entwicklung höherer kognitiver Fähigkeiten bei leistungsstarken Schülern im Vergleich zum Offline-Unterricht. Im Gegensatz dazu ermöglichte der Offline-Unterricht eine umfassendere Kommunikation zwischen Schülern und Lehrern. Der Lehrer kann den Unterrichtsfortschritt auf der Grundlage zeitnahen Feedbacks der Schüler vor Ort anpassen, was die Ausweitung des Unterrichts erleichtert und die Entwicklung der logischen und analytischen Fähigkeiten der Schüler fördert, insbesondere bei leistungsstarken Schülern, die über Selbstdisziplin verfügen und besser mit den Schülern interagieren können Lehrer. Daher ist es im Online-Lehrmodell für Lehrer von entscheidender Bedeutung, den Aufbau von Online-Lernforen zu stärken, um den Lerntiefenanforderungen leistungsstarker Schüler gerecht zu werden [31]. Die bessere Leistung leistungsschwacher Schüler bei CSQs im Online-Modell kann darauf zurückgeführt werden, dass sie im Vergleich zum Offline-Unterricht mehr Zeit mit dem Ansehen von Videos verbringen. Diese verstärkte Nutzung von NQROC-Ressourcen beim Online-Lernen ist für die Beherrschung des Wissens durch leistungsschwache Schüler förderlicher.

Darüber hinaus ergab die Studie, dass Studierende im Online-Unterricht ein größeres NQROC-Lernengagement zeigten, was durch positive Korrelationen zwischen Gesamtpunktzahl und NQROC-Engagement belegt wurde, die im Vergleich zum Offline-Unterricht stärker waren. Dieses Ergebnis deckt sich mit früheren Untersuchungen zum selbstregulierten Lernverhalten [1] und legt nahe, dass Selbstregulierung das Vertrauen der Schüler in ihre Fähigkeiten stärkt und die Motivation zum Selbstlernen steigert [32] und dadurch möglicherweise zur Wirksamkeit des Online-Unterrichts beiträgt. Darüber hinaus ergab die Studie, dass die Dauer der Videobetrachtung im Online-Unterricht länger war, was darauf hindeutet, dass die umfassende Nutzung und wiederholte Betrachtung von Online-Ressourcen die Leistung in gedächtnisbezogenen Bereichen verbessern könnte. Im Offline-Lehrmodell verfügten leistungsstarke Schüler über ein starkes Verständnis des Grundwissens, da die Lehrer ihre Vorlesungen bereits effektiv im Präsenzformat im Klassenzimmer hielten. Im Gegensatz dazu waren die NQROC-Ressourcen nur in einem 10- bis 15-minütigen Videoformat verfügbar, es fehlten ausführliche Wissenserklärungen. Daher verließen sich leistungsstarke Schüler weniger auf NQROC-Ressourcen, nachdem sie Offline-Präsenzunterricht erhalten hatten. Darüber hinaus haben frühere Untersuchungen gezeigt, dass einige Studierende längere Videos mit ausführlichen Wissenserklärungen bevorzugen [33]. Insgesamt lieferte diese Studie Einblicke in die potenziellen Vor- und Nachteile verschiedener Lehrmodelle sowie deren Auswirkungen auf die Entwicklung kognitiver Fähigkeiten bei Schülern. Diese Erkenntnisse hatten praktische Auswirkungen auf die Gestaltung und Umsetzung effektiven Online- und Offline-Unterrichts, insbesondere auf die Entwicklung höherer kognitiver Fähigkeiten.

Es ist erwähnenswert, dass die Ergebnisse dieser Studie spezifisch für die Physiologie sind und Kurse mit unterschiedlichen Merkmalen (solche, die sich auf Morphologiestudien oder Körperfunktionen konzentrieren) zu unterschiedlichen Schlussfolgerungen führen können. Um die Wirksamkeit eines Unterrichtsmodells umfassend zu bewerten, wäre ein Mixed-Methods-Ansatz geeigneter, der sowohl quantitative als auch qualitative Forschungsmethoden wie empirische Studien und Fallinterviews einbezieht. Durch die Einbeziehung verschiedener Forschungsmethoden können umfangreichere Informationen gewonnen werden, einschließlich des Feedbacks der Lehrer und der Lernerfahrungen der Schüler, was die Tiefe und Breite der Studienergebnisse verbessern würde.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass diese Studie Belege dafür liefert, dass Online-Unterricht im kognitiven Bereich eine vergleichbare Wirksamkeit wie Offline-Unterricht aufweist. Diese Behauptung wird durch die Beobachtung bestätigt, dass das Online-Lehrmodell die Weiterentwicklung der kognitiven Fähigkeiten niedrigerer Ordnung der Schüler durch die verbesserte Nutzung von NQROC-Ressourcen erleichtert. Insbesondere führt der Online-Unterricht im Vergleich zum Offline-Unterricht zu einem größeren Engagement der Studierenden und zeigt ein aktiveres, selbstgesteuertes Lernverhalten. Dennoch muss unbedingt anerkannt werden, dass Online-Unterricht möglicherweise nicht zur Entwicklung höherer kognitiver Fähigkeiten bei leistungsstarken Schülern beiträgt, was vor allem auf Einschränkungen bei der Lehrer-Schüler-Kommunikation und die begrenzte Dauer einzelner Lehrvideos zurückzuführen ist. Folglich ist es für Pädagogen im Rahmen des Online-Lehrmodells unerlässlich, der Stärkung der Lehrer-Schüler-Interaktionen Priorität einzuräumen, die aktive Beteiligung der Schüler zu fördern und die Einrichtung von Online-Lernforen zu erleichtern, um die Lerntiefe zu erhöhen, insbesondere bei leistungsstarken Schülern.

Alle während dieser Studie generierten oder analysierten Daten sind in diesem veröffentlichten Artikel enthalten.

Offene Kurse von nationaler Qualität

Fragen mit kurzen Antworten

Fragen zur Fallstudie

Fragen mit mehreren Antworten

kognitive Fähigkeiten niedrigerer Ordnung

kognitive Fähigkeiten höherer Ordnung

Cheng X et al. Untersuchung der Beziehungen zwischen den bevorzugten Online-Unterrichtsstrategien von Medizinstudenten, dem Schwierigkeitsgrad des Kurses, der Lernleistung und der Effektivität. Adv Physiol Educ. 2021;45:661–9. https://doi.org/10.1152/advan.00234.2020.

Artikel Google Scholar

Han F, Ellis RA. Erläutern der Lernergebnisse von Medizinstudenten in gemischten Kursdesigns: Kombination von selbstberichteten und beobachtenden Lernerfahrungen. Adv Physiol Educ. 2022;46:56–64. https://doi.org/10.1152/advan.00121.2021.

Artikel Google Scholar

Gurpinar E, Alimoglu MK, Mamakli S, Aktekin M. Kann der Lernstil die Zufriedenheit der Studierenden mit verschiedenen Unterrichtsmethoden und akademischen Leistungen in der medizinischen Ausbildung vorhersagen? Adv Physiol Educ. 2010;34:192–6. https://doi.org/10.1152/advan.00075.2010.

Artikel Google Scholar

Huber J, Witti M, Schunk M, Fischer MR, Tolks D. Der Einsatz des Online-Inverted-Classroom-Modells für digitale Lehre mit Gamification im Medizinstudium. GMS J Med Educ. 2021;38(Doc3). https://doi.org/10.3205/zma001399.

Kenzaka T, Goda K, Kumabe A. Ein Vergleich der Lerneffekte von Präsenz- und Online-Formaten einer Clinical Reasoning-Vorlesung. Cureus. 2022;14:e26109. https://doi.org/10.7759/cureus.26109.

Artikel Google Scholar

Anderson LC, Krichbaum KE. Best Practices zum Erlernen der Physiologie: Kombination von Unterrichts- und Online-Methoden. Adv Physiol Educ. 2017;41:383–9. https://doi.org/10.1152/advan.00099.2016.

Artikel Google Scholar

Atwa H, et al. Präsenzunterricht oder Blended Learning? Wahrnehmungen von Lehrkräften und Medizinstudenten während der COVID-19-Pandemie: eine Studie mit gemischten Methoden. Front Med (Lausanne). 2022;9:791352. https://doi.org/10.3389/fmed.2022.791352. Online.

Artikel Google Scholar

Baczek M, Zaganczyk-Baczek M, Szpringer M, Jaroszynski A, Wozakowska-Kaplon B. Wahrnehmung des Online-Lernens durch Studierende während der COVID-19-Pandemie: eine Umfragestudie unter polnischen Medizinstudenten. Med (Baltim). 2021;100:e24821. https://doi.org/10.1097/MD.0000000000024821.

Artikel Google Scholar

Khorammakan R, Omid A, Mirmohammadsadeghi M, Ghadami A. Puzzlespielbasiertes Lernen: ein neuer Ansatz zur Förderung des Erlernens der Prinzipien der Koronararterien-Bypass-Chirurgie. BMC Med Educ. 2023;23:241. https://doi.org/10.1186/s12909-023-04156-w.

Artikel Google Scholar

Lujan HL, Raizada A, DiCarlo SE. Entscheidende Fähigkeit des Unterrichtens: Erlernen der kognitiven und emotionalen Zustände unserer Schüler während des Unterrichts. Adv Physiol Educ. 2021;45:59–60. https://doi.org/10.1152/advan.00219.2020.

Artikel Google Scholar

Maria Francis Y, et al. Ansichten zur virtuellen Bildung während der COVID-19-Pandemie unter Medizinstudenten und paramedizinischen Studenten in Indien. Bioinformationen. 2022;18:518–24. https://doi.org/10.6026/97320630018518.

Artikel Google Scholar

Semsar K, Casagrand J. Blooms dichotomer Schlüssel: ein neues Werkzeug zur Bewertung der kognitiven Schwierigkeit von Bewertungen. Adv Physiol Educ. 2017;41:170–7. https://doi.org/10.1152/advan.00101.2016.

Artikel Google Scholar

Adams NE. Blooms Taxonomie kognitiver Lernziele. J Med Libr Assoc. 2015;103:152–3. https://doi.org/10.3163/1536-5050.103.3.010.

Artikel Google Scholar

Denckla MB. Exekutivfunktion in der Bildung: von der Theorie zur Praxis. Die Guilford Press. 2007;5–18.

Mulyana A, Nurcahyani N. Die Wirkung der Puzzlespielmethode auf die Verbesserung der kognitiven Entwicklung von Kindern im Alter von 4–6 Jahren. KnE Life Sciences (2022).

Guerra-Carrillo B, Katovich K, Bunge SA. Verbessert eine höhere Bildung die kognitiven Funktionen und die Lerneffizienz? Erkenntnisse aus einer großen und vielfältigen Stichprobe. Plus eins. 2017;12:e0182276. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0182276.

Artikel Google Scholar

BAYRAMI M, MOVAHEDI Y, Azizi A, Movahedi M. Der Vergleich der kognitiven Gehirnfunktionen von Medizinstudenten mit hohen und niedrigen akademischen Leistungen. (2015).

Sadock BJ, Sadock VA, Ruiz P. Kaplan und Sadocks Zusammenfassung der Psychiatrie: Verhaltenswissenschaften/klinische Psychiatrie. 11. Aufl. Wolters Kluwer Health; 2015.

Luo ZQ, Feng D, Wen ZB. Erkundung der Entwicklung von Quizfragen für physiologische Untersuchungen. Northwest Med Educ. 2011;19:576–9. https://doi.org/10.13555/j.cnki.cme2011.03.046. [Übersetzt aus dem Chinesischen].

Artikel Google Scholar

Casagrand J, Semsar K. Neugestaltung eines Kurses, um Schülern dabei zu helfen, kognitive Denkfähigkeiten höherer Ordnung zu erlangen: von Zielen und Mechanismen bis hin zu Schülerergebnissen. Adv Physiol Educ. 2017;41:194–202. https://doi.org/10.1152/advan.00102.2016.

Artikel Google Scholar

Tobin MJ. Warum Physiologie für die Ausübung der Medizin von entscheidender Bedeutung ist: Eine persönliche Perspektive aus 40 Jahren. Clin Chest Med. 2019;40:243–57. https://doi.org/10.1016/j.ccm.2019.02.012.

Artikel Google Scholar

Ji M, Luo Z, Feng D, Xiang Y, Xu J. Kurz- und langfristige Einflüsse des umgedrehten Präsenzunterrichts im Physiologiekurs auf die Lerneffektivität von Medizinstudenten. Front Public Health. 2022;10:835810. https://doi.org/10.3389/fpubh.2022.835810.

Artikel Google Scholar

Kelley TL. Die Auswahl der oberen und unteren Gruppen für die Validierung von Testobjekten. J Educ Psychol. 1939;30:17–24. https://doi.org/10.1037/h0057123.

Artikel Google Scholar

Die nationale Plattform für offene Qualitätskurse. http://www.icourse163.org/course/CSU-1001930016. Zugriff am 23. April 2023.

Selvaraj A, Radhin V, Ka N, Benson N, Mathew AJ. Auswirkungen pandemiebasierter Online-Bildung auf das Lehr- und Lernsystem. Int J Educ Dev. 2021;85:102444. https://doi.org/10.1016/j.ijedudev.2021.102444.

Artikel Google Scholar

Su B. Erweiterung der Online-Ausbildung zum Lehrparadigma: Am Beispiel der akademischen medizinischen Postgraduiertenausbildung. Front Med (Lausanne). 2022;9:807469. https://doi.org/10.3389/fmed.2022.807469.

Artikel Google Scholar

Pei L, Wu H. Funktioniert Online-Lernen im medizinischen Grundstudium besser als Offline-Lernen? Eine systematische Überprüfung und Metaanalyse. Med Educ Online. 2019;24:1666538. https://doi.org/10.1080/10872981.2019.1666538.

Artikel Google Scholar

Jadhav SV, et al. Ein neuartiger Online-Präparierkurs zur Anatomie der unteren Extremitäten während der COVID-19-Pandemie. Cureus. 2022;14:e23081. https://doi.org/10.7759/cureus.23081.

Artikel Google Scholar

Luck L, Jackson D, Usher K. Fallstudie: eine Brücke über die Paradigmen. Krankenschwester Inq. 2006;13:103–9. https://doi.org/10.1111/j.1440-1800.2006.00309.x.

Artikel Google Scholar

Mainali BP. Höheres Denken in der Bildung. Acad Voices: Multidisciplinary J. 2013;2:5–10. https://doi.org/10.3126/av.v2i1.8277.

Artikel Google Scholar

Fang S, Ku Z. Studie zur mathematischen Validitätslernstrategie der SPOC-Plattform. Proc 2019 Int Conf Math Big Data Anal Simul Modeling (MBDASM 2019). 2019. https://doi.org/10.2991/mbdasm-19.2019.1.

Artikel Google Scholar

Moghadari-Koosha M et al. Selbstwirksamkeit, selbstreguliertes Lernen und Motivation als Faktoren, die den akademischen Erfolg von paramedizinischen Studenten beeinflussen: Eine Korrelationsstudie.

Luo ZQ, Feng Dandan XY, Ji Ming. &. Aufbau und Anwendung offener Online-Kurse an Hochschulen und Universitäten – ein Beispiel für den Kurs Physiologie an der Central South University. Zeitschrift für Physiologie. 72:707–715. https://doi.org/10.13294/j.aps.2020.0089 (2020). [Übersetzt aus dem Chinesischen].

Referenzen herunterladen

Unzutreffend.

Diese Arbeit wurde vom akademischen Grad- und Postgraduierten-Bildungsreformprojekt der Provinz Hunan (2020JGYB028), dem Postgraduierten-Lehrplattformprojekt der Provinz Hunan (XJT [2019] Nr. 370), dem Bauprojekt für ideologische und politische Kurse der Central South University (2021KCSZ106) und der Central South University unterstützt Forschungsprojekt zur Bildungs- und Lehrreform (2022jy120). Die Förderorganisation spielte keine Rolle bei der Gestaltung der Studie und der Erhebung, Analyse und Interpretation der Daten sowie beim Verfassen des Manuskripts.

Yangting Xu und Lu Wang, diese Autoren, haben gleichermaßen zu dieser Arbeit beigetragen.

Xiangya School of Medicine, Central South University, Changsha, China

Yangting Xu, Peidi Li, Hong Xu und Ziqi Liu

Shanghai Key Laboratory of Psychotic Disorders, Brain Health Institute, Shanghai Mental Health Center, National Center for Mental Disorders, Shanghai Jiaotong University School of Medicine, Shanghai, China

Yangting Xu

Xiangya School of Pharmacy, Central South University, Changsha, China

Lu Wang

Abteilung für Physiologie, School of Basic Medicine, Central South University, Changsha, China

Ming Ji & Ziqiang Luo

Sie können diesen Autor auch in PubMed Google Scholar suchen

Sie können diesen Autor auch in PubMed Google Scholar suchen

Sie können diesen Autor auch in PubMed Google Scholar suchen

Sie können diesen Autor auch in PubMed Google Scholar suchen

Sie können diesen Autor auch in PubMed Google Scholar suchen

Sie können diesen Autor auch in PubMed Google Scholar suchen

Sie können diesen Autor auch in PubMed Google Scholar suchen

Yangting Xu: Konzeptualisierung und Verfassen von Abschlussarbeiten; Lu Wang, Ziqi Liu und Peidi Li: Verfassen von Abschlussarbeiten; Hong Xu: Datenanalyse; Ming Ji und Ziqiang Luo: Forschungsberatung, Konzeptualisierung und Überarbeitung von Abschlussarbeiten. Alle Autoren haben das Manuskript überprüft.

Korrespondenz mit Ming Ji oder Ziqiang Luo.

Alle experimentellen Protokolle dieser Studie wurden von der Xiangya Medical School der Central South University genehmigt. Die Einverständniserklärung aller in die Studie einbezogenen Einzelteilnehmer wurde eingeholt. Alle Teilnehmer waren freiwillig und anonym. Alle in dieser Studie durchgeführten Methoden und Verfahren entsprachen den einschlägigen Richtlinien und Vorschriften.

Unzutreffend.

Alle Autoren gaben an, dass kein Interessenkonflikt besteht.

Springer Nature bleibt neutral hinsichtlich der Zuständigkeitsansprüche in veröffentlichten Karten und institutionellen Zugehörigkeiten.

Unten finden Sie den Link zum elektronischen Zusatzmaterial.

Open Access Dieser Artikel ist unter einer Creative Commons Attribution 4.0 International License lizenziert, die die Nutzung, Weitergabe, Anpassung, Verbreitung und Reproduktion in jedem Medium oder Format erlaubt, sofern Sie den/die ursprünglichen Autor(en) und die Quelle angemessen angeben. Geben Sie einen Link zur Creative Commons-Lizenz an und geben Sie an, ob Änderungen vorgenommen wurden. Die Bilder oder anderes Material Dritter in diesem Artikel sind in der Creative-Commons-Lizenz des Artikels enthalten, sofern in der Quellenangabe für das Material nichts anderes angegeben ist. Wenn Material nicht in der Creative-Commons-Lizenz des Artikels enthalten ist und Ihre beabsichtigte Nutzung nicht gesetzlich zulässig ist oder über die zulässige Nutzung hinausgeht, müssen Sie die Genehmigung direkt vom Urheberrechtsinhaber einholen. Um eine Kopie dieser Lizenz anzuzeigen, besuchen Sie http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/. Der Creative Commons Public Domain Dedication-Verzicht (http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/) gilt für die in diesem Artikel zur Verfügung gestellten Daten, sofern in einer Quellenangabe für die Daten nichts anderes angegeben ist.

Nachdrucke und Genehmigungen

Xu, Y., Wang, L., Li, P. et al. Untersuchung der Auswirkungen von Online- und Offline-Lehrmethoden auf die kognitiven Fähigkeiten von Medizinstudenten: eine vergleichende Studie. BMC Med Educ 23, 557 (2023). https://doi.org/10.1186/s12909-023-04549-x

Zitat herunterladen

Eingegangen: 21. April 2023

Angenommen: 28. Juli 2023

Veröffentlicht: 08. August 2023

DOI: https://doi.org/10.1186/s12909-023-04549-x

Jeder, mit dem Sie den folgenden Link teilen, kann diesen Inhalt lesen:

Leider ist für diesen Artikel derzeit kein Link zum Teilen verfügbar.

Bereitgestellt von der Content-Sharing-Initiative Springer Nature SharedIt