Key words radiology - teaching - education - COVID-19 - E-Learning
Einleitung
Am 30.01.2019 erklärte die World Health Organization (WHO) COVID-19 zu einem globalen
Notfall [1 ]. Trotz starker Bemühungen breitete sich SARS-CoV-2 global aus, was am ersten Jahrestag
der Pandemie weltweit zu mindestens 102.177.365 Krankheitsfällen und 2.209.313 bestätigten
Todesfällen geführt hatte [2 ]. Kontakteinschränkungen und „Social Distancing“ sind zur Unterbrechung von Infektionsketten
notwendig. Entsprechend gaben zum Höchststand der ersten Krankheitswelle in Europa
bis zu 85 % der Universitäten an, auf Präsenzlehre verzichten zu müssen, da sie den
strengen Hygieneanforderungen nicht gerecht werden könnten [3 ]. Neben dem alltäglichen Leben wurde hierdurch auch die medizinische Hochschullehre
massiv eingeschränkt [4 ]. Um den Ausbildungsstand aktueller Studierender mittelfristig nicht zu gefährden,
wurde die deutsche Hochschullehre in Reaktion „vom Status quo in die digitale Welt
gezwungen, ohne gut darauf vorbereitet zu sein“ [5 ]
[6 ]. Für hochwertige und nachhaltige digitale Lehre werden gleichermaßen durchdachte,
digitale Lehrangebote sowie adäquat ausgebaute technische Infrastrukturen benötigt
[7 ]. Ausbau und Nutzung entsprechender Strukturen variieren jedoch zwischen den einzelnen
Standorten [8 ]. Um den deutschsprachigen medizinischen Fakultäten in dieser Situation ad hoc Unterstützung
anbieten zu können, wurde von der Deutschen Röntgengesellschaft e. V. (DRG) zu Beginn
der Pandemie daher ein auf die wesentlichen universitären Lerninhalte zugeschnittenes
Kurssystem namens „CoRad-19“ erstellt [9 ]
[10 ]. Die insgesamt 9 modularen Kurse bestehen aus einer Mischung aus Vorlesungen, Theoriefragen
und interaktiven Fällen und sind von den Hochschulstandorten einzeln oder als Komplettpaket
buchbar, um gegebenenfalls bereits vorhandene Lehrangebote ergänzen zu können. Wahrgenommen
wurde dieses Angebot von 13 medizinischen Hochschulstandorten aus ganz Deutschland,
der Schweiz und Österreich. Während einzelne Standorte dabei tatsächlich nur ausgesuchte
Kursmodule buchten, wurde an anderen Standorten die komplette radiologische Lehre
durch CoRad-19-Kurse ersetzt. Im Rahmen dieser Studie erhoben wir systematisch, wie
Studierende dem Medium E-Learning insbesondere im Hinblick auf die Radiologie gegenüberstehen
und ob mit CoRad-19 messbare Lernerfolge bei Studierenden erzielt werden können.
Material und Methoden
Zielgruppe
Zielgruppe waren die Teilnehmenden der CoRad-19-Kursmodule aller Hochschulstandorte.
Die Untersuchung wurde vom 01. April bis zum 01. Oktober 2020 durchgeführt. Hinsichtlich
demografischer Aspekte erhoben wir die Muttersprache, das Geschlecht und das Alter
der Teilnehmenden.
Umfrage und Kursmodule
Wir erfragten Vorerfahrungen und bisherige Kontakte der Studierenden zur Radiologie,
ihre grundsätzliche Einstellung gegenüber E-Learning und ob bisher digitale Angebote
genutzt wurden. Unmittelbar vor und nach der Absolvierung eines Kursmoduls wurden
die Teilnehmenden gebeten, anonym ihren persönlichen Leistungsstand einzuschätzen.
Die Selbstevaluation geschah mithilfe einer 4-Punkte Likert-Skala (1 = trifft überhaupt
nicht zu, 2 = trifft eher nicht zu, 3 = trifft eher zu, 4 = trifft voll zu) bezüglich
jedes Lernziels der insgesamt 9 Kursmodule (siehe [Tab. 1 ]). Aufgrund des anonymen Charakters der Umfrage war die Konsultation einer Ethikkommission
für die Auswertung nicht notwendig.
Tab. 1
Kursmodule und Lernziele.
Kursmodule und Lernziele
Thematische Selbstevaluationen
Technik & Strahlenschutz
Sonografie, Strahlenschutz, Aufbau und Funktion einer Röntgenröhre, Aufbau eines CT,
Hounsfield-Skala,
Funktionsweise eines MRT, T1- und T2-Wichtung
8
Thorax-Radiologie
Anatomie, CT, Bildmorphologische Pathologie bei Lungenarterienembolie und Pneumothorax
6
Abdominelle Radiologie
Anatomie, Bildmorphologische Aspekte von Zysten und Veränderungen der Aorta
5
Angiografie & Interventionen
Anatomie, Punktion, Generelle Pathologie und Indikationen
4
Kindderradiologie
Anatomie, Systematik, Typische Pathologien
4
Mamma-Diagnostik
Systematik, Sensitivität, Typische Pathologien
4
Muskuloskelettale Radiologie
Knochen in verschiedenen Modalitäten, Arthrose, Frakturen, Tumoren
5
Neuroradiologie
Ischämien, Bandscheibenprolaps
3
Abschlusskurs „Alltag in der Radiologie“, thematisch durchmischt
Anatomie, Systematik, Typische Pathologien, Interesse am Fachbereich Radiologie
4
= Gesamt
43
Statistik
Die statistischen Analysen wurden mit IBM SPSS Statistics Version 27 für Windows (Armonk,
NY, USA) durchgeführt. Normalverteilte Variablen wurden als Mittelwert ± Standardabweichung
(SD), nicht normalverteilte Variablen als Median und Interquartilsabstand (IQR) angegeben.
Zur Erhöhung der Genauigkeit fokussierten wir uns in den einzelnen Modulen auf intraindividuelle
Vergleiche. Datensätze mit fehlenden Werten in einzelnen Kategorien wurden exkludiert.
Normalverteilte Variablen wurden mittels einer einfaktoriellen Varianzanalyse (ANOVA)
mit Messwiederholungen analysiert, nicht normalverteilte Variablen wurden mit dem
Friedman-Test untersucht. Für die Post-hoc-Tests wurde eine Alphakorrektur nach Dunn-Bonferroni
durchgeführt. Ein p-Wert von < 0,05 galt als Indikator für statistische Signifikanz.
Als Maß für die Effektstärke (r ) berechneten wir die Pearson-Korrelation. Dabei galten Werte von 0,1 bis 0,3 als
indikativ für eine geringe, von 0,3 bis 0,5 für eine mittlere und ≥ 0,5 für eine große
Effektstärke.
Zur besseren Vergleichbarkeit und optimierten Darstellung fassten wir die Selbsteinschätzungen
bezüglich einzelner Lernziele kursweise zusammen. Zudem erhoben wir, wie viel Prozent
der Teilnehmenden vor und nach den Modulen positive Antworten (3 und 4) gaben und
berechneten die Differenz als Indikator für den Lernerfolg.
Ergebnisse
Zielgruppe
Zum Zeitpunkt der Auswertung hatten insgesamt 994 Studierende die Selbstevaluationen
ausgefüllt. 451 vollständige Datensätze wurden inkludiert und intraindividuell ausgewertet
(45 %). Das durchschnittliche Alter der Teilnehmenden lag bei 25 ± 4 Jahren. Zur Geschlechterverteilung
wurden folgende Angaben gemacht: 152 männlich, 273 weiblich, 26 keine Angabe. Insgesamt
87 % unserer Teilnehmenden gaben Deutsch als Muttersprache an, etwa 4 % Italienisch,
3 % Französisch, 1 % Englisch, und 5 % gaben andere Sprachen an. Siehe [Abb. 1 ] für weitere Details.
Abb. 1 Datensätze, Vorerfahrungen, Genutzte E-Learning-Angebote, Kontakte mit der Radiologie.
Meinungen gegenüber dem Medium E-Learning
E-Learning wurde sowohl vor als auch nach der Teilnahme an CoRad-19 als „sehr sinnvoll“
eingeschätzt (4 [IQR 3–4], p = 0,527, r = 0,16). Auch E-Learning als Methode wurde sowohl vorher als auch nachher als „sehr
gutes“ Medium bewertet (4 [IQR 3–4], p = 0,414, r = 0,17). Besonders hervorzuheben ist jedoch, dass nach der Teilnahme signifikant
mehr Studierende die Radiologie als besonders geeignet für den Einsatz digitaler Lehre
werteten (vorher: 3 [IQR 3–4] vs. nachher 4 [IQR 3–4], p = 0,005, r = 0,6). [Abb. 2 ] stellt die Meinungen der Studierenden zum Medium E-Learning vor und nach Teilnahme
an unseren Kursen grafisch dar.
Abb. 2 Meinungen gegenüber dem Medium E-Learning.
Kurse
Die intraindividuelle Auswertung der Kursmodule zeigte, dass die Selbsteinschätzungen
der Teilnehmenden jeweils nach Wahrnehmung der Kurse signifikant höher ausfiel als
zuvor (≥ 10 % Lernerfolg, Friedman-Test: χ²(1) > 6,8, p ≤ 0,009, n ≥ 120). Dabei zeigten sich keine Unterschiede zwischen den Teilnehmenden bezüglich
Muttersprache, Geschlecht, Alter oder Vorerfahrungen in der Radiologie (p = 0,861). Die größten Lernerfolge konnten in den Kursmodulen „Kinderradiologie“ (47 %,
p < 0,001, r = 0,67) sowie „Muskuloskelettale Radiologie“ (44 %, p < 0,001, r = 0,66)
erzielt werden. Lediglich im thematisch durchmischten Abschlusskurs „Alltag in der
Radiologie“, der verschiedene Fälle aller Teilfachbereiche enthält, war der beobachtete
Effekt gering (r = 0,24). Die Selbstevaluation vor Teilnahme an dem Abschlusskurs
fiel im Vergleich zu den Selbstevaluationen vor Beginn der anderen Kurse jedoch signifikant
höher aus (p < 0,025). Siehe [Abb. 3 ] für weitere Details.
Abb. 3 Zusammengefasste Selbstevaluation bezüglich der Kurslernziele (n = Bewertungen *
Lernziele).
Post-Hoc-Analyse der Lernziele
Besonders hohe subjektive Lerneffekte wurden bei dem Lernziel „Pathologien und Tumoren“
im Modul „Muskuloskelettale Radiologie“ mit 72 % sowie mit 68 % bei dem Lernziel „Typische
Pathologien“ im Modul „Kinderradiologie“ erzielt (jeweils p < 0,001, r > 0,7; siehe suppl. Tab. 1 ). Mit 10 % Lernerfolg konnten wir trotz signifikanter Verbesserung im thematisch
durchmischten Abschlusskurs „Alltag in der Radiologie“ den geringsten Effekt beobachten
(vorher 3 [IQR 2–3], nachher 3 [IQR 3–3], r = 0,24). Die Post-Hoc-Analyse zeigte in
diesem Modul keine Veränderungen bezüglich der Lernziele „Anatomie“ (vorher 3 [IQR
3–3], nachher 3 [IQR 3–3]; p = 0,763), „Pathologie“ (vorher 3 [IQR 2–3], nachher 3 [IQR 3–3]; p = 0,285) und „Systematik“ (vorher 3 [IQR 2–3], nachher 3 [IQR 3–3]; p = 0,109). Eine signifikante Verbesserung konnte jedoch bezüglich des im Rahmen dieses
Kursmoduls zusätzlich abgefragten, allgemeinen Interesses gegenüber der Radiologie
beobachtet werden (vorher 3 [IQR 2–3], nachher 3 [IQR 3–4]; p = 0,02). [Abb. 4 ] stellt die Selbsteinschätzungen der Lernziele im Abschlusskurs „Alltag in der Radiologie“
vor und nach Teilnahme an dem Kursmodul dar.
Abb. 4 Post-hoc-Analyse „Alltag in der Radiologie“ vor und nach Absolvierung des Kurses.
Diskussion
E-Learning ist ein integraler Pfeiler moderner Lehre. Bereits vor der COVID-19-Pandemie
wurden digitale Angebote von vielen Studierenden ergänzend wahrgenommen, der Fokus
der medizinischen Ausbildung lag jedoch im Präsenzunterricht. Im Rahmen der Pandemie
mussten sich weltweit Lehreinrichtungen unvorhergesehen auf eine fundamentale Veränderung
des Lehrangebots einstellen. In dieser repräsentativen Umfrage wurden die Selbstevaluationen
Medizinstudierender ausgewertet, die das durch die DRG bereitgestellte CoRad-19-Kurssystem
absolviert hatten. Wir erhoben, wie die Teilnehmenden dem Medium E-Learning gegenüberstehen
und ob das modulare Kurssystem CoRad-19 zu messbaren Lernerfolgen führt. Die von uns
befragten Studierenden standen digitaler Lehre sowohl vor als auch nach der Teilnahme
an CoRad-19 sehr positiv gegenüber. Eine positive Haltung Studierender gegenüber digitaler
Lehre spiegeln auch andere aktuelle Studien wider. Sud et al. Zeigten beispielsweise,
dass 97,2 % der von ihnen befragten Studierenden in Web-basierten Lehrmethoden eine
suffiziente Alternative zu Präsenzunterricht sahen [11 ]. Nach Teilnahme an CoRad-19 waren signifikant mehr Teilnehmende davon überzeugt,
dass sich die Radiologie besonders gut für digitale Lehre eignet. Dies deckt sich
ebenso mit den Ergebnissen anderer Studien. Häusler et al. Konnten beispielsweise
erheben, dass sich radiologische Vorlesungen und Seminare besonders gut digital umsetzen
lassen [12 ]. Wie andere Studien kamen jedoch auch Häusler et al. Zu dem Schluss, dass sich digitale
Vorlesungen oder Seminare zur Vermittlung praktischer Fähigkeiten aufgrund der geringeren
Interaktivität weniger eignen [13 ]
[14 ]. Die Erstellung eines Befundes, eine der zweifelsohne wichtigsten praktischen Fähigkeiten
in der Radiologie, findet jedoch auch in der täglichen Routine fast ausnahmslos digital
statt. Bei entsprechender Interaktivität kann radiologische Befundung daher problemlos
digital gelehrt und gelernt werden. Gleichwohl müssen digitale Lehrformate der Radiologie
neben datenschutzrechtlicher Konformität auch strukturellen Gegebenheiten standhalten
können. So müssen im Vergleich zu anderen Fachrichtungen viel größere Datenmengen
pro Patient und Untersuchung ablegbar – und auch möglichst dynamisch und interaktiv
wieder abrufbar – sein [15 ]. In Publikationen anderer Fachrichtungen wurde die Umstellung auf rein digitale
Lehre aufgrund nicht suffizient ausgebauter technischer Infrastrukturen als besonders
herausfordernd beschrieben [16 ]. Die bereits vor der Pandemie vergleichsweise gut ausgebaute, weil technisch notwendige,
Vernetzung in der Radiologie konnte hier sicher maßgeblich zu der problemlosen Bereitstellung
von CoRad-19 beitragen [15 ]. Dennoch geben sich nationale Stimmen eher verhalten optimistisch, was eine zeitnahe,
fachbereichsübergreifende Digitalisierung betrifft [6 ]. In Zusammenschau schlussfolgern wir, dass sich das Fachgebiet Radiologie gut für
die digitale Lehre anbietet, die Radiologie jedoch aufgrund ihrer technischen Anforderungen
auch besonders gut auf eine Umstellung auf digitale Lehre vorbereitet war. Wie andere
Forschungsgruppen konnten auch wir feststellen, dass digitale Lehre zu messbaren subjektiven
Lernerfolgen führt. So konnten Kaur et al. zeigen, dass digitale Lehrmethoden bei
Medizinstudierenden in der Pandemie nahezu genauso effektiv sind wie klassischer Präsenzunterricht
[17 ]. Backhaus et al. wiesen darauf hin, dass sich digital affinere Studierende signifikant
schlechter auf klassische Vorlesungsformate einstellen konnten, als weniger digital
affine Studierende [18 ]. Bei generell voranschreitender Digitalisierung könnte eine zunehmende Umstellung
auf digitale Lehre zukünftigen Generationen also entgegenkommen. Dennoch hoben Wilcha
et al. richtigerweise kritisch hervor, dass ausschließlich digitale Lehrangebote mit
weniger Interaktion zwischen den Studierenden selbst sowie zwischen den Studierenden
und den Dozierenden einhergehen [5 ]. Eine Fallbearbeitung in Lerngruppen könnte fachspezifische Interaktion im Vergleich
zu klassischem Präsenzunterricht jedoch eher verstärken. Häusler et al. schlussfolgerten
in ihrer Studie zudem, dass eine digitale Unterrichtseinheit thematisch streng auf
die Lernziele begrenzt sein sollte [12 ]. Unsere Ergebnisse zeigten signifikante subjektive Lernerfolge in allen themenspezifischen
Kursmodulen. Von allen Kursen war die Effektstärke dieser signifikanten Verbesserungen
in dem themenübergreifenden Abschlussmodul „Alltag in der Radiologie“ dabei am geringsten.
Dieser verhältnismäßig gering ausgeprägte Effekt ist jedoch dadurch zu erklären, dass
die Selbstevaluation bereits vor der Teilnahme an diesem Modul signifikant höher ausfiel
als bei allen anderen Modulen. In Zusammenschau kann also diskutiert werden, dass
die Teilnehmenden durch die anderen Kurse bereits sehr gut auf die Fragen des Abschlusskurses
vorbereitet waren. Der zwar signifikant gesteigerte, jedoch im Vergleich zu den anderen
Kursen geringere Lernerfolg in diesem Modul liegt somit mutmaßlich an seiner Positionierung
als Abschlusskurs. Die Teilnahme am CoRad-19-Kursprogramm steigerte das Interesse
der Teilnehmenden am Fach Radiologie signifikant. In Zeiten des Nachwuchsmangels für
sämtliche medizinische Fächer und Fachgesellschaften ist dies ein starkes positives
Signal, gute digitale Lehre als Aushängeschild zu priorisieren. Und das nicht nur
für unsere Fachgesellschaft, sondern fächerübergreifend auch für andere medizinische
Verbände und Organisationen. Diese Arbeit wird durch wenige Faktoren limitiert. So
wurde den einzelnen Fakultäten selbst überlassen, welche Kursmodule sie buchen und
auf welche Weise sie ihr eigenes Lehrangebot durch die Kurse anpassen wollten. Hieraus
resultierte eine asymmetrische Inanspruchnahme der einzelnen Module. Ein einheitlicher,
standortübergreifender Aufbau hätte sicherlich zu weniger unvollständigen Datensätzen
in der intraindividuellen Auswertung geführt. Weiterhin wurden die subjektiven Selbstevaluationen
jeweils zu Beginn und zum Ende des jeweiligen Kursmoduls durchgeführt. Hierdurch könnte
eine Überschätzung des Langzeiterfolges stattgefunden haben, da das jeweilig erlernte
Wissen ja immer noch direkt präsent war. Zeitversetzte oder modulübergreifende Evaluationen
hätten diesen Faktor weiter eingrenzen können. Die in dieser Studie ausgewerteten
subjektiven Selbstevaluationen könnten in Zukunft zudem durch modulübergreifende und
zeitlich versetzte Leistungsabfragen weiter objektiviert werden. Zusammenfassend konnte
die Radiologie mit ihrer sehr langen Erfahrung in der Digitalisierung und Vernetzung
für die Pandemie rasch ein offensichtlich sehr gutes digitales Lehrangebot machen.
Dieses wurde gut aufgenommen und hat zu messbaren Lernerfolgen geführt.
Insgesamt lässt sich also schlussfolgern, dass die Deutsche Röntgengesellschaft durch
CoRad-19 den deutschsprachigen medizinischen Fakultäten in der noch andauernden COVID-19-Krise
ad hoc wichtige Unterstützung bei der Aufrechterhaltung exzellenter Lehre bieten konnte.
Zudem ist besonders hervorzuheben, dass es der Deutschen Röntgengesellschaft trotz
der Pandemiesituation durch diese Kurse gelang, das Interesse der Studierenden an
der Radiologie zu steigern.
