Seit der COVID-19-Pandemie hat das Land begonnen, der klinischen Lehrfunktion von Universitätskliniken mehr Aufmerksamkeit zu schenken. Die Stärkung der Integration von Medizin und Lehre sowie die Verbesserung der Qualität und Effektivität der klinischen Lehre stellen zentrale Herausforderungen für die medizinische Ausbildung dar. Die Schwierigkeit der Orthopädielehre liegt in der Vielfalt der Erkrankungen, dem hohen fachlichen Anspruch und den relativ abstrakten Charakteristika, welche die Initiative, die Begeisterung und die Effektivität des Unterrichts bei Medizinstudierenden beeinträchtigen können. Diese Studie entwickelte ein auf dem CDIO-Konzept (Konzeption-Design-Implementierung-Betrieb) basierendes Flipped-Classroom-Konzept und implementierte es in einem Ausbildungskurs für orthopädische Pflegestudierende. Ziel war es, den praktischen Lerneffekt zu verbessern und Lehrende dabei zu unterstützen, die Zukunft der Pflegeausbildung und darüber hinaus auch der medizinischen Ausbildung durch Flipped Classroom zu gestalten. Dadurch wird das Lernen im Hörsaal effektiver und fokussierter.
Fünfzig Medizinstudierende, die im Juni 2017 ein Praktikum in der orthopädischen Abteilung eines Universitätsklinikums absolviert hatten, bildeten die Kontrollgruppe. Fünfzig Pflegestudierende, die im Juni 2018 ein Praktikum in derselben Abteilung absolviert hatten, bildeten die Interventionsgruppe. Die Interventionsgruppe wandte das CDIO-Konzept des Flipped-Classroom-Modells an, während die Kontrollgruppe dem traditionellen Unterrichtsmodell folgte. Nach Abschluss der praktischen Aufgaben wurden beide Studierendengruppen hinsichtlich Theorie, praktischen Fertigkeiten, Selbstlernfähigkeit und kritischem Denken beurteilt. Zwei Dozentengruppen bearbeiteten acht Messinstrumente zur Beurteilung der klinischen Kompetenzen, darunter vier Pflegeprozesse, humanistische Pflegekompetenzen und eine Bewertung der Qualität der klinischen Lehre.
Nach der Schulung waren die Werte für klinische Praxisfähigkeit, kritisches Denkvermögen, selbstständiges Lernen, theoretische und operative Leistung sowie die Qualität der klinischen Lehre in der Interventionsgruppe signifikant höher als in der Kontrollgruppe (alle P < 0,05).
Das auf CDIO basierende Lehrmodell kann das selbstständige Lernen und das kritische Denken von Pflegepraktikanten fördern, die organische Verbindung von Theorie und Praxis unterstützen, ihre Fähigkeit verbessern, theoretisches Wissen umfassend zur Analyse und Lösung praktischer Probleme einzusetzen und den Lerneffekt steigern.
Die klinische Ausbildung ist die wichtigste Phase der Pflegeausbildung und markiert den Übergang von theoretischem Wissen zur Praxis. Effektives klinisches Lernen unterstützt Pflegestudierende dabei, berufliche Kompetenzen zu erwerben, ihr Fachwissen zu vertiefen und ihre Fähigkeit zur Pflegepraxis zu verbessern. Sie stellt zudem die letzte Phase des Übergangs in die Berufsrolle für Medizinstudierende dar [1]. In den letzten Jahren haben zahlreiche Forscher im Bereich der klinischen Lehre Methoden wie problembasiertes Lernen (PBL), fallbasiertes Lernen (CBL), teambasiertes Lernen (TBL) sowie situatives Lernen und Simulationslernen untersucht. Unterschiedliche Lehrmethoden weisen jedoch hinsichtlich des Lerneffekts und der praktischen Anwendung jeweils Vor- und Nachteile auf und erreichen keine vollständige Integration von Theorie und Praxis [2].
Das Konzept des „umgedrehten Klassenzimmers“ (Flipped Classroom) bezeichnet ein neues Lernmodell, bei dem Studierende vor dem Unterricht selbstständig mithilfe einer speziellen Informationsplattform verschiedene Lernmaterialien bearbeiten und die Hausaufgaben im Rahmen des „kollaborativen Lernens“ im Unterricht erledigen, während die Lehrenden sie anleiten, Fragen beantworten und individuelle Unterstützung bieten [3]. Die American New Media Alliance stellte fest, dass das umgedrehte Klassenzimmer die Zeit innerhalb und außerhalb des Unterrichts neu ausrichtet und die Verantwortung für das Lernen von den Lehrenden auf die Studierenden verlagert [4]. Die in diesem Lernmodell im Unterricht verbrachte wertvolle Zeit ermöglicht es den Studierenden, sich stärker auf aktives, problemorientiertes Lernen zu konzentrieren. Deshpande [5] untersuchte das umgedrehte Klassenzimmer in der Ausbildung von Rettungssanitätern und kam zu dem Schluss, dass es die Lernmotivation und die akademischen Leistungen der Studierenden steigern und die Unterrichtszeit verkürzen kann. Khe Fung Hew und Chung Kwan Lo [6] analysierten die Forschungsergebnisse vergleichender Studien zum umgedrehten Klassenzimmer und fassten die Gesamtwirkung dieser Lehrmethode mittels Metaanalyse zusammen. Sie kamen zu dem Ergebnis, dass das umgedrehte Klassenzimmer im Vergleich zu traditionellen Lehrmethoden in der medizinischen Ausbildung deutlich überlegen ist und den Lernerfolg der Studierenden verbessert. Zhong Jie [7] verglich die Auswirkungen von Flipped Classroom (virtuelles und physisches Flipped Classroom) auf den Wissenserwerb von Studierenden und stellte fest, dass im Rahmen des hybriden Lernens im Histologieunterricht die Verbesserung der Online-Lehrqualität die Zufriedenheit und den Wissenserhalt der Studierenden steigern kann. Aufbauend auf diesen Forschungsergebnissen untersuchen die meisten Wissenschaftler im Bereich der Pflegeausbildung die Auswirkungen des Flipped Classroom auf die Effektivität des Präsenzunterrichts und gehen davon aus, dass dieser Unterricht die Studienleistungen, die Fähigkeit zum selbstständigen Lernen und die Zufriedenheit der Pflegestudierenden im Unterricht verbessern kann.
Daher besteht ein dringender Bedarf an der Erforschung und Entwicklung einer neuen Lehrmethode, die Pflegestudierende dabei unterstützt, systematisches Fachwissen zu erwerben und anzuwenden sowie ihre klinischen Fähigkeiten und ihre Gesamtqualität zu verbessern. CDIO (Concept-Design-Implement-Operate) ist ein ingenieurwissenschaftliches Ausbildungsmodell, das im Jahr 2000 von vier Universitäten, darunter dem Massachusetts Institute of Technology (MIT) und dem Königlichen Technischen Institut in Schweden, entwickelt wurde. Es handelt sich um ein fortschrittliches Modell der Ingenieurausbildung, das es Pflegestudierenden ermöglicht, aktiv, praxisorientiert und organisch zu lernen und Kompetenzen zu erwerben [8, 9]. Im Kern des Lernprozesses betont dieses Modell die Studierendenzentrierung, indem es ihnen erlaubt, sich an der Konzeption, dem Design, der Durchführung und dem Betrieb von Projekten zu beteiligen und erworbenes theoretisches Wissen in Problemlösungswerkzeuge umzusetzen. Zahlreiche Studien haben gezeigt, dass das CDIO-Lehrmodell zur Verbesserung der klinischen Fähigkeiten und der Gesamtqualität von Medizinstudierenden beiträgt, die Interaktion zwischen Lehrenden und Studierenden verbessert, die Lehreffizienz steigert und eine Rolle bei der Förderung der Digitalisierungsreform und der Optimierung von Lehrmethoden spielt. Es findet breite Anwendung in der Ausbildung von Fachkräften [10].
Mit dem Wandel des globalen Gesundheitsmodells steigen die Ansprüche der Bevölkerung an die Gesundheitsversorgung, was auch zu einer erhöhten Verantwortung des medizinischen Personals führt. Die Kompetenz und Qualifikation von Pflegekräften stehen in direktem Zusammenhang mit der Qualität der Patientenversorgung und der Patientensicherheit. In den letzten Jahren hat sich die Entwicklung und Beurteilung der klinischen Kompetenzen von Pflegekräften zu einem zentralen Thema in der Pflegewissenschaft entwickelt [11]. Daher ist eine objektive, umfassende, zuverlässige und valide Beurteilungsmethode für die medizinische Ausbildungsforschung unerlässlich. Die Mini-Clinical Evaluation Exercise (Mini-CEX) ist eine Methode zur Beurteilung der umfassenden klinischen Kompetenzen von Medizinstudierenden und findet im In- und Ausland breite Anwendung in der interdisziplinären medizinischen Ausbildung. Sie hat sich zunehmend auch im Bereich der Pflege etabliert [12, 13].
Zahlreiche Studien befassten sich mit der Anwendung des CDIO-Modells, des Flipped Classroom und des Mini-CEX in der Pflegeausbildung. Wang Bei [14] untersuchte die Auswirkungen des CDIO-Modells auf die Verbesserung pflegespezifischer Schulungen für COVID-19-Pflegekräfte. Die Ergebnisse legen nahe, dass die Anwendung des CDIO-Schulungsmodells für spezialisierte COVID-19-Pflegeschulungen Pflegekräften hilft, spezialisierte pflegerische Fähigkeiten und entsprechendes Wissen besser zu erwerben und ihre pflegerischen Kompetenzen umfassend zu verbessern. Wissenschaftler wie Liu Mei [15] diskutierten die Anwendung der Team-Teaching-Methode in Kombination mit dem Flipped Classroom in der Ausbildung von orthopädischen Pflegekräften. Die Ergebnisse zeigten, dass dieses Lehrmodell die grundlegenden Fähigkeiten orthopädischer Pflegekräfte, wie das Verständnis und die Anwendung theoretischen Wissens, Teamarbeit, kritisches Denken und wissenschaftliches Arbeiten, effektiv verbessern kann. Li Ruyue et al. [16] untersuchten die Wirkung des verbesserten Nursing Mini-CEX in der standardisierten Ausbildung neuer OP-Pflegekräfte und stellten fest, dass Lehrende den Nursing Mini-CEX zur Bewertung des gesamten Beurteilungs- und Leistungsprozesses in der klinischen Lehre oder Praxis einsetzen können. Pflegekräfte erhalten Echtzeit-Feedback. Durch Selbstbeobachtung und Selbstreflexion werden die Grundlagen der Pflegeleistungsbewertung erlernt, der Lehrplan angepasst, die Qualität der klinischen Lehre weiter verbessert und die umfassenden klinischen Pflegekompetenzen der Studierenden im Bereich der Chirurgie gestärkt. Die Anwendung des Mini-CEX-Bewertungsmodells in der orthopädischen Pflegeausbildung ist bisher jedoch nicht Gegenstand von Forschungsarbeiten. Die Autorin hat das CDIO-Modell zur Entwicklung von Lehrveranstaltungen für orthopädische Pflegestudierende eingesetzt, ein auf dem CDIO-Konzept basierendes Flipped-Classroom-Konzept entwickelt und dieses mit dem Mini-CEX-Bewertungsmodell kombiniert, um ein ganzheitliches Lern- und Qualitätsmodell zu implementieren. Dieses Modell fördert Wissen und Fähigkeiten und trägt zur Verbesserung der Lehrqualität bei. Kontinuierliche Verbesserung bildet die Grundlage für praxisorientiertes Lernen in Lehrkrankenhäusern.
Zur Durchführung des Kurses wurde eine Gelegenheitsstichprobe als Studienteilnehmer für Krankenpflegestudierende der Jahrgänge 2017 und 2018 verwendet, die in der orthopädischen Abteilung eines Universitätsklinikums ein Praktikum absolvierten. Da sich auf jeder Stufe 52 Praktikanten befinden, ergibt sich eine Stichprobengröße von 104. Vier Studierende nahmen nicht an der vollständigen klinischen Praxis teil. Die Kontrollgruppe umfasste 50 Krankenpflegestudierende, die im Juni 2017 ein Praktikum in der orthopädischen Abteilung eines Universitätsklinikums absolviert hatten (6 Männer und 44 Frauen im Alter von 20 bis 22 Jahren (21,30 ± 0,60 Jahre)) und im Juni 2018 ein weiteres Praktikum in derselben Abteilung abschlossen. Die Interventionsgruppe umfasste 50 Medizinstudierende (8 Männer und 42 Frauen im Alter von 21 bis 22 Jahren (21,45 ± 0,37 Jahre)). Alle Studienteilnehmer gaben ihre Einwilligung nach Aufklärung. Einschlusskriterium: (1) Medizinstudierende im orthopädischen Praktikum mit Bachelor-Abschluss. (2) Einverständniserklärung und freiwillige Teilnahme an dieser Studie. Ausschlusskriterium: Personen, die nicht in der Lage sind, uneingeschränkt an der klinischen Praxis teilzunehmen. Es besteht kein statistisch signifikanter Unterschied in den allgemeinen Informationen der beiden Gruppen von Medizinstudierenden (p > 0,05), sodass sie vergleichbar sind.
Beide Gruppen absolvierten ein vierwöchiges klinisches Praktikum, dessen Kurse vollständig in der Abteilung für Orthopädie stattfanden. Während des Beobachtungszeitraums gab es insgesamt zehn Gruppen von Medizinstudierenden mit jeweils fünf Studierenden. Die Ausbildung erfolgte analog zum Praktikumsprogramm für Pflegestudierende und umfasste sowohl theoretische als auch praktische Inhalte. Die Lehrenden beider Gruppen verfügten über die gleichen Qualifikationen, und die Pflegepädagogin war für die Qualitätssicherung der Lehre verantwortlich.
Die Kontrollgruppe wurde mit traditionellen Lehrmethoden unterrichtet. In der ersten Schulwoche beginnt der Unterricht montags. Die Theorie wird dienstags und mittwochs vermittelt, die praktische Ausbildung findet donnerstags und freitags statt. Von der zweiten bis zur vierten Woche betreut jedes Fakultätsmitglied einen Medizinstudenten, der gelegentlich Vorlesungen im Fachbereich hält. In der vierten Woche finden drei Tage vor Kursende die Prüfungen statt.
Wie bereits erwähnt, verwendet der Autor eine auf dem CDIO-Konzept basierende Flipped-Classroom-Lehrmethode, die im Folgenden näher erläutert wird.
Die erste Trainingswoche entspricht der Kontrollgruppe. In den Wochen zwei bis vier des orthopädischen perioperativen Trainings wird ein Flipped-Classroom-Konzept auf Basis des CDIO-Ansatzes angewendet (insgesamt 36 Stunden). Die Konzeption und Planung erfolgen in der zweiten Woche, die Durchführung in der dritten Woche. Die Operationen wurden in der vierten Woche abgeschlossen, die Beurteilung und Evaluation drei Tage vor der Entlassung. Die genaue Verteilung der Unterrichtszeiten ist in Tabelle 1 dargestellt.
Es wurde ein Lehrteam bestehend aus einer erfahrenen Pflegekraft, acht orthopädischen Dozenten und einer nicht-orthopädischen CDIO-Pflegeexpertin gebildet. Die leitende Pflegekraft unterstützt die Teammitglieder bei der Einarbeitung in den CDIO-Lehrplan und die entsprechenden Standards, das CDIO-Workshop-Handbuch sowie weitere relevante Theorien und spezifische Implementierungsmethoden (mindestens 20 Stunden) und konsultiert bei komplexen theoretischen Lehrfragen jederzeit Experten. Die Dozenten legen Lernziele fest, gestalten den Lehrplan und bereiten die Unterrichtseinheiten einheitlich gemäß den Anforderungen der Erwachsenenpflege und des Weiterbildungsprogramms vor.
Gemäß dem Praktikumsprogramm, unter Bezugnahme auf das Talentförderungsprogramm und die Standards des CDIO [17] sowie in Kombination mit den Lehrmerkmalen der orthopädischen Pflegekraft, sind die Lernziele für Pflegepraktikanten dreidimensional definiert: Wissensziele (Aneignung von Grundlagenwissen, Fachwissen und zugehörigen Systemprozessen etc.), Kompetenzziele (Verbesserung grundlegender beruflicher Fertigkeiten, kritischen Denkens und selbstständigen Lernens etc.) und Qualitätsziele (Entwicklung solider beruflicher Werte und einer humanistischen Pflegehaltung etc.). Die Wissensziele entsprechen dem technischen Wissen und dem logischen Denken des CDIO-Curriculums sowie den persönlichen, beruflichen und sozialen Kompetenzen. Die Qualitätsziele beziehen sich auf die Soft Skills des CDIO-Curriculums: Teamfähigkeit und Kommunikationsfähigkeit.
Nach zwei Sitzungsrunden erörterte das Lehrteam einen Plan für die Vermittlung der Krankenpflegepraxis im Flipped-Classroom-Format auf Basis des CDIO-Konzepts, teilte die Schulung in vier Phasen ein und legte die Ziele und die Gestaltung fest, wie in Tabelle 1 dargestellt.
Nach der Analyse von Pflegefällen im Bereich orthopädischer Erkrankungen identifizierte die Dozentin häufige Fälle. Nehmen wir als Beispiel den Behandlungsplan für Patienten mit lumbalem Bandscheibenvorfall: Patient Zhang Moumou (männlich, 73 Jahre, 177 cm groß, 80 kg schwer) klagte über „seit zwei Monaten bestehende Schmerzen im unteren Rücken, begleitet von Taubheitsgefühl und Schmerzen im linken Bein“ und wurde ambulant behandelt. Als verantwortliche Pflegekraft sollten Sie: (1) systematisch die Anamnese des Patienten anhand Ihrer Kenntnisse erheben und den Zustand des Patienten ermitteln; (2) systematische Erhebungsmethoden und professionelle Beurteilungsmethoden situationsgerecht auswählen und gegebenenfalls weitere Fragen zur Abklärung vorschlagen; (3) eine Pflegediagnose stellen. Hierfür ist es notwendig, die Falldatenbank zu konsultieren und die gezielten pflegerischen Interventionen für den Patienten zu dokumentieren; (4) bestehende Probleme im Selbstmanagement des Patienten sowie aktuelle Methoden und Inhalte der Nachsorge nach der Entlassung besprechen. Die Fallbeispiele und Aufgabenlisten der Studierenden sind zwei Tage vor der Veranstaltung zu veröffentlichen. Die Aufgabenliste für diesen Fall umfasst folgende Punkte: (1) Wiederholung und Vertiefung der theoretischen Kenntnisse über die Ätiologie und die klinischen Manifestationen eines lumbalen Bandscheibenvorfalls; (2) Entwicklung eines zielgerichteten Behandlungsplans; (3) Durchführung dieses Falls auf Grundlage klinischer Erfahrung und Implementierung der prä- und postoperativen Versorgung. Dies sind die beiden Hauptszenarien der simulierten Lehrveranstaltung. Pflegestudierende bearbeiten die Kursinhalte selbstständig anhand von Übungsfragen, konsultieren relevante Literatur und Datenbanken und erledigen Selbstlernaufgaben über die WeChat-Gruppe.
Die Studierenden bilden selbstständig Gruppen, die jeweils eine Gruppenleitung wählen. Diese ist für die Aufgabenverteilung und die Projektkoordination verantwortlich. Die Gruppenleitung vermittelt allen Teammitgliedern vier Inhalte: Fallvorstellung, Anwendung des Pflegeprozesses, Gesundheitserziehung und krankheitsbezogenes Wissen. Während des Praktikums recherchieren die Studierenden in ihrer Freizeit theoretische Grundlagen und Materialien zur Fallbearbeitung, führen Teamdiskussionen und optimieren die Projektpläne. Die Lehrkraft unterstützt die Gruppenleitung bei der Projektentwicklung, indem sie die Teammitglieder bei der Wissensorganisation, der Projektentwicklung und -umsetzung, der Präsentation und Anpassung von Entwürfen sowie der Integration berufsbezogener Kenntnisse in Entwurf und Umsetzung unterstützt. Die Studierenden erwerben Kenntnisse in jedem Modul. Die Herausforderungen und Kernpunkte der Forschungsgruppe wurden analysiert und weiterentwickelt, und der Umsetzungsplan für die Szenariomodellierung wurde implementiert. In dieser Phase organisierten die Lehrkräfte auch Demonstrationen von Pflegevisiten.
Die Studierenden arbeiten in Kleingruppen an der Präsentation ihrer Projekte. Im Anschluss an die Präsentation diskutieren und kommentieren die anderen Gruppenmitglieder und die Dozenten die Ergebnisse, um den Pflegeplan weiter zu verbessern. Die Teamleitung ermutigt die Teammitglieder, den gesamten Pflegeprozess zu simulieren, und die Lehrkraft unterstützt die Studierenden dabei, die dynamischen Veränderungen von Krankheiten durch Simulationen zu erforschen, ihr Verständnis zu vertiefen und ihr theoretisches Wissen zu erweitern sowie kritisches Denken zu entwickeln. Alle Inhalte, die für die Entwicklung spezialisierter Krankheitsbilder erforderlich sind, werden unter Anleitung der Lehrkräfte vermittelt. Die Lehrkräfte geben den Pflegestudierenden Feedback und begleiten sie bei der praktischen Arbeit am Patientenbett, um eine Kombination aus theoretischem Wissen und klinischer Erfahrung zu erreichen.
Nach der Auswertung jeder Gruppe gab der Dozent Feedback und notierte die Stärken und Schwächen jedes Gruppenmitglieds hinsichtlich der Inhaltsstrukturierung und der angewandten Fertigkeiten, um das Verständnis der Pflegestudierenden für die Lerninhalte kontinuierlich zu verbessern. Die Lehrenden analysieren die Lehrqualität und optimieren die Kurse auf Grundlage der Studierenden- und Lehrveranstaltungsevaluationen.
Nach dem praktischen Teil legen Pflegestudierende theoretische und praktische Prüfungen ab. Die theoretischen Fragen für die Intervention werden von der Lehrkraft gestellt. Die Aufgaben zur Intervention sind in zwei Gruppen (A und B) unterteilt, und eine Gruppe wird per Zufall für die Intervention ausgewählt. Die Fragen zur Intervention gliedern sich in zwei Teile: fachliches Fachwissen und Fallanalyse. Jeder Teil zählt 50 Punkte, die Gesamtpunktzahl beträgt 100 Punkte. Zur Beurteilung der pflegerischen Fertigkeiten wählen die Studierenden per Zufall eine der folgenden Techniken aus: axiale Inversionstechnik, korrekte Lagerung von Patienten mit Rückenmarksverletzungen, Anwendung der pneumatischen Therapie, Anwendung des CPM-Gelenkrehabilitationsgeräts usw. Die maximale Punktzahl beträgt 100 Punkte.
In der vierten Woche wird die Skala zur Beurteilung des selbstständigen Lernens drei Tage vor Kursende eingesetzt. Hierfür wurde die von Zhang Xiyan [18] entwickelte Skala verwendet, die Lernmotivation (8 Items), Selbstkontrolle (11 Items), Fähigkeit zur Zusammenarbeit im Lernprozess (5 Items) und Informationskompetenz (6 Items) umfasst. Jedes Item wird auf einer 5-stufigen Likert-Skala von „trifft überhaupt nicht zu“ bis „trifft vollkommen zu“ bewertet, wobei die Punktzahl zwischen 1 und 5 liegt. Die Gesamtpunktzahl beträgt 150. Je höher die Punktzahl, desto ausgeprägter die Fähigkeit zum selbstständigen Lernen. Der Cronbachs Alpha-Koeffizient der Skala beträgt 0,822.
In der vierten Woche wurde drei Tage vor der Entlassung die Fähigkeit zum kritischen Denken anhand einer Skala zur Beurteilung dieser Fähigkeit erfasst. Es wurde die chinesische Version der Skala zur Beurteilung der Fähigkeit zum kritischen Denken verwendet, übersetzt von Mercy Corps [19]. Diese Skala umfasst sieben Dimensionen: Wahrheitsfindung, offenes Denken, analytisches und organisatorisches Denken, jeweils mit zehn Items pro Dimension. Die Skala reicht von „stimme überhaupt nicht zu“ (1) bis „stimme voll und ganz zu“ (6). Negative Aussagen werden umgekehrt kodiert. Die Gesamtpunktzahl liegt zwischen 70 und 420. Eine Punktzahl von ≤ 210 deutet auf eine schwache, 211–279 auf eine neutrale, 280–349 auf eine starke und ≥ 350 auf eine ausgeprägte Fähigkeit zum kritischen Denken hin. Der Cronbachs-Alpha-Koeffizient der Skala beträgt 0,90.
In der vierten Woche findet drei Tage vor der Entlassung eine klinische Kompetenzbeurteilung statt. Die in dieser Studie verwendete Mini-CEX-Skala wurde auf Grundlage des Medical Classic [20] adaptiert. Die Bewertung für „nicht bestanden“ erfolgte mit 1 bis 3 Punkten, für „erfüllt“ mit 4–6 Punkten und für „gut“ mit 7–9 Punkten. Medizinstudierende schließen ihre Ausbildung nach einem spezialisierten Praktikum ab. Der Cronbachs-Alpha-Koeffizient dieser Skala beträgt 0,780 und der Split-Half-Reliabilitätskoeffizient 0,842, was auf eine gute Reliabilität hinweist.
In der vierten Woche, am Tag vor dem Verlassen des Fachbereichs, fand ein Symposium für Lehrende und Studierende sowie eine Bewertung der Lehrqualität statt. Das Bewertungsformular für die Lehrqualität wurde von Zhou Tong [21] entwickelt und umfasst fünf Aspekte: Lehrhaltung, Lehrinhalte und Lehrmethoden sowie die Auswirkungen und Merkmale der Ausbildung. Es wurde eine 5-stufige Likert-Skala verwendet. Je höher die Punktzahl, desto besser die Lehrqualität. Die Bewertung erfolgte nach Abschluss eines Fachpraktikums. Der Fragebogen weist eine gute Reliabilität auf; der Cronbachs Alpha-Wert der Skala beträgt 0,85.
Die Daten wurden mit der Statistiksoftware SPSS 21.0 analysiert. Messdaten werden als Mittelwert ± Standardabweichung (± Standardabweichung) angegeben; der t-Test der Interventionsgruppe diente dem Gruppenvergleich. Zähldaten wurden als Anzahl der Fälle (%) dargestellt und mittels Chi-Quadrat-Test oder Fisher-Exakt-Test verglichen. Ein p-Wert < 0,05 wurde als statistisch signifikant angesehen.
In Tabelle 2 wird ein Vergleich der theoretischen und praktischen Interventionsergebnisse der beiden Gruppen von Krankenpflegepraktikanten dargestellt.
In Tabelle 3 wird ein Vergleich der Fähigkeiten zum selbstständigen Lernen und zum kritischen Denken der beiden Gruppen von Krankenpflegepraktikanten dargestellt.
Ein Vergleich der klinischen Kompetenzbeurteilungen zweier Gruppen von Krankenpflegepraktikanten ergab, dass die Studierenden der Interventionsgruppe signifikant besser waren als die der Kontrollgruppe. Dieser Unterschied war statistisch signifikant (p < 0,05), wie in Tabelle 4 dargestellt.
Die Ergebnisse der Bewertung der Lehrqualität beider Gruppen zeigten, dass die Kontrollgruppe einen Gesamtscore von 90,08 ± 2,34 Punkten und die Interventionsgruppe einen Gesamtscore von 96,34 ± 2,16 Punkten erreichte. Der Unterschied war statistisch signifikant (t = –13,900, p < 0,001).
Die Entwicklung und der Fortschritt der Medizin erfordern eine ausreichende praktische Ausbildung von medizinischem Fachpersonal. Obwohl zahlreiche Simulations- und Simulationstrainingsmethoden existieren, können diese die klinische Praxis nicht ersetzen, welche unmittelbar mit der Fähigkeit zukünftiger Mediziner zusammenhängt, Krankheiten zu behandeln und Leben zu retten. Seit der COVID-19-Pandemie hat das Land der klinischen Lehrfunktion von Universitätskliniken mehr Bedeutung beigemessen [22]. Die Stärkung der Integration von Medizin und Ausbildung sowie die Verbesserung der Qualität und Effektivität der klinischen Lehre stellen zentrale Herausforderungen für die medizinische Ausbildung dar. Die Schwierigkeit der Lehre in der Orthopädie liegt in der Vielfalt der Erkrankungen, dem hohen fachlichen Anspruch und den relativ abstrakten Charakteristika, was die Initiative, die Motivation und die Lernfähigkeit der Medizinstudierenden beeinträchtigen kann [23].
Die Flipped-Classroom-Methode im Rahmen des CDIO-Lehrkonzepts integriert Lerninhalte in den Lehr-, Lern- und Übungsprozess. Dadurch verändert sich die Struktur des Unterrichts, und die Pflegestudierenden stehen im Mittelpunkt der Lehre. Während des Lernprozesses unterstützen die Lehrenden die Studierenden dabei, selbstständig relevante Informationen zu komplexen pflegerischen Fragestellungen in typischen Fallbeispielen zu erschließen [24]. Studien zeigen, dass CDIO die Entwicklung von Aufgaben und klinische Lehrtätigkeiten umfasst. Das Projekt bietet detaillierte Anleitungen, verknüpft die Festigung von Fachwissen eng mit der Entwicklung praktischer Arbeitsfertigkeiten und identifiziert Probleme während der Simulation. Dies ist hilfreich für Pflegestudierende, um ihre Fähigkeiten zum selbstständigen Lernen und zum kritischen Denken zu verbessern und sie beim selbstständigen Lernen zu begleiten. Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass die Werte für selbstständiges Lernen und kritisches Denken der Pflegestudierenden in der Interventionsgruppe nach vier Wochen Training signifikant höher waren als in der Kontrollgruppe (jeweils p < 0,001). Dies deckt sich mit den Ergebnissen der Studie von Fan Xiaoying zum Effekt von CDIO in Kombination mit CBL-Lehrmethoden in der Pflegeausbildung [25]. Diese Trainingsmethode kann die Fähigkeiten zum kritischen Denken und zum selbstständigen Lernen der Studierenden signifikant verbessern. In der Ideenfindungsphase bespricht die Lehrkraft zunächst schwierige Punkte mit den Pflegestudierenden im Unterricht. Anschließend eignen sich die Studierenden selbstständig relevante Informationen mithilfe von Mikro-Vorlesungsvideos an und suchen aktiv nach weiteren Materialien, um ihr Verständnis des Berufsbildes in der orthopädischen Pflege zu vertiefen. Während der Konzeptionsphase üben die Studierenden Teamarbeit und kritisches Denken in Gruppendiskussionen unter Anleitung der Lehrenden und anhand von Fallstudien. In der Umsetzungsphase betrachten die Lehrenden die perioperative Versorgung realer Krankheitsbilder als Chance und nutzen Fallsimulationsmethoden, um die Studierenden in Gruppenarbeit Fallübungen durchführen zu lassen. So lernen sie, sich mit Problemen im Pflegealltag vertraut zu machen und diese zu erkennen. Gleichzeitig lernen die Studierenden durch die Bearbeitung realer Fälle die wichtigsten Aspekte der prä- und postoperativen Versorgung kennen und verstehen, dass alle Aspekte der perioperativen Versorgung wichtige Faktoren für die postoperative Genesung der Patienten sind. Auf der praktischen Ebene unterstützen die Lehrenden die Medizinstudierenden bei der Anwendung von Theorie und Fertigkeiten. Dabei lernen sie, Veränderungen im Zustand der Patienten in realen Fällen zu beobachten, mögliche Komplikationen zu berücksichtigen und nicht einfach nur verschiedene Pflegeprozeduren auswendig zu lernen, um die Medizinstudierenden zu unterstützen. Der Prozess der Konzeption und Umsetzung verknüpft die Ausbildungsinhalte organisch. In diesem kollaborativen, interaktiven und erfahrungsorientierten Lernprozess werden die Selbstlernkompetenz und die Lernbegeisterung von Pflegestudierenden gefördert und ihre Fähigkeiten zum kritischen Denken verbessert. Forschende nutzten Design Thinking (DT) – Konzeption, Gestaltung, Implementierung und Betrieb (CDIO) –, um ein ingenieurwissenschaftliches Design-Framework in angebotene Webprogrammierkurse zu integrieren und so die Studienleistungen und das rechnerische Denken der Studierenden zu steigern. Die Ergebnisse zeigen eine signifikante Verbesserung beider Aspekte [26].
Diese Studie unterstützt Pflegestudierende bei der aktiven Teilnahme am gesamten Prozess gemäß dem CDIO-Modell (Fragen, Konzept, Design, Implementierung, Betrieb, Nachbesprechung). Es wurden klinische Fallbeispiele entwickelt. Der Fokus liegt dabei auf der Zusammenarbeit in der Gruppe und dem selbstständigen Denken, ergänzt durch Fragen der Lehrkraft, Lösungsvorschläge der Studierenden, Datenerhebung, Szenarioübungen und abschließende Übungen am Patientenbett. Die Ergebnisse der Studie zeigten, dass die Studierenden der Interventionsgruppe in der Bewertung ihres theoretischen Wissens und ihrer praktischen Fähigkeiten besser abschnitten als die der Kontrollgruppe. Dieser Unterschied war statistisch signifikant (p < 0,001). Dies deckt sich mit den Ergebnissen relevanter Studien [27, 28]. Die Analyse basiert auf der Annahme, dass das CDIO-Modell zunächst Krankheitswissen mit höherer Inzidenzrate auswählt und zweitens die Komplexität der Projektumgebungen der Baseline entspricht. In diesem Modell bearbeiten die Studierenden nach Abschluss der praktischen Inhalte das Projektarbeitsbuch nach Bedarf, wiederholen die relevanten Inhalte und besprechen die Aufgaben mit ihren Gruppenmitgliedern, um die Lerninhalte zu verarbeiten und zu verinnerlichen sowie neues Wissen zu synthetisieren. Altes Wissen wird so auf neue Weise verknüpft. Die Wissensaufnahme wird verbessert.
Diese Studie zeigt, dass Pflegestudierende der Interventionsgruppe durch die Anwendung des CDIO-Lernmodells bessere Leistungen in der Durchführung von Pflegeberatungen, körperlichen Untersuchungen, der Erstellung von Pflegediagnosen, der Umsetzung von Pflegeinterventionen und der Pflege sowie in der humanistischen Pflege erbrachten als Studierende der Kontrollgruppe. Darüber hinaus zeigten sich statistisch signifikante Unterschiede in allen Parametern zwischen den beiden Gruppen (p < 0,05), ähnlich den Ergebnissen von Hongyun [29]. Zhou Tong [21] untersuchte die Wirkung des CDIO-Lehrmodells (Concept-Design-Implement-Operate) im klinischen Praktikum der kardiovaskulären Pflegeausbildung und fand heraus, dass Studierende der Experimentalgruppe, die die CDIO-Methode im klinischen Praktikum anwendeten, acht Parameter im Pflegeprozess, wie z. B. Pflegekompetenz und Gewissenhaftigkeit, signifikant besser abschnitten als Studierende, die traditionelle Lehrmethoden anwendeten. Dies könnte darauf zurückzuführen sein, dass die Studierenden im Lernprozess Wissen nicht mehr passiv aufnehmen, sondern ihre eigenen Fähigkeiten einsetzen und sich Wissen auf vielfältige Weise aneignen. Die Teammitglieder entfalten ihren Teamgeist, integrieren Lernressourcen und berichten, üben, analysieren und diskutieren regelmäßig aktuelle klinische Pflegethemen. Ihr Wissen entwickelt sich von oberflächlich zu tiefgründig, wobei der Fokus verstärkt auf der Ursachenanalyse von Gesundheitsproblemen, der Formulierung von Pflegezielen und der Durchführbarkeit von Pflegeinterventionen liegt. Die Dozenten geben während der Diskussionen Anleitung und demonstrieren praktisches Vorgehen, um einen Kreislauf aus Wahrnehmung, Übung und Reaktion zu fördern. Dies unterstützt die Pflegestudierenden bei einem sinnvollen Lernprozess, verbessert ihre klinischen Fähigkeiten, steigert ihr Interesse und ihre Effektivität beim Lernen und optimiert kontinuierlich ihre klinische Praxis – die Fähigkeit, von der Theorie zur Praxis zu gelangen und das Wissen vollständig zu verinnerlichen.
Die Implementierung von CDIO-basierten klinischen Ausbildungsprogrammen verbessert die Qualität der klinischen Ausbildung. Die Forschungsergebnisse von Ding Jinxia [30] und anderen zeigen einen Zusammenhang zwischen verschiedenen Aspekten wie Lernmotivation, selbstständigem Lernvermögen und effektivem Lehrverhalten von klinischen Lehrenden. In dieser Studie erhielten die klinischen Lehrenden durch die Entwicklung des CDIO-basierten klinischen Unterrichts eine vertiefte fachliche Weiterbildung, aktualisierten ihre Lehrkonzepte und verbesserten ihre Lehrkompetenzen. Darüber hinaus bereichert das Programm die klinischen Unterrichtsbeispiele und die Inhalte der kardiovaskulären Pflegeausbildung, spiegelt die Struktur und Leistungsfähigkeit des Lehrmodells aus einer übergeordneten Perspektive wider und fördert das Verständnis und die Behaltensleistung der Studierenden. Feedback nach jeder Vorlesung kann die Selbstwahrnehmung der klinischen Lehrenden fördern, sie zur Reflexion ihrer eigenen Fähigkeiten, ihres fachlichen Niveaus und ihrer humanistischen Qualitäten anregen, echtes Peer-Learning ermöglichen und die Qualität des klinischen Unterrichts verbessern. Die Ergebnisse zeigten, dass die Lehrqualität der klinischen Lehrenden in der Interventionsgruppe besser war als in der Kontrollgruppe, was mit den Ergebnissen der Studie von Xiong Haiyang [31] übereinstimmt.
Obwohl die Ergebnisse dieser Studie für die klinische Lehre wertvoll sind, weist sie dennoch einige Einschränkungen auf. Erstens kann die Verwendung einer Gelegenheitsstichprobe die Generalisierbarkeit der Ergebnisse einschränken, und unsere Stichprobe beschränkte sich auf ein einziges Universitätsklinikum. Zweitens beträgt die Trainingszeit lediglich vier Wochen, und Pflegepraktikanten benötigen mehr Zeit, um kritisches Denken zu entwickeln. Drittens handelte es sich bei den im Mini-CEX verwendeten Patienten um reale, unvorbereitete Patienten, und die Qualität der Leistungen der angehenden Pflegekräfte kann von Patient zu Patient variieren. Dies sind die Hauptprobleme, die die Aussagekraft der Ergebnisse dieser Studie einschränken. Zukünftige Forschung sollte die Stichprobengröße erhöhen, die Ausbildung klinischer Ausbilder verbessern und Standards für die Entwicklung von Fallstudien vereinheitlichen. Eine Längsschnittstudie ist zudem erforderlich, um zu untersuchen, ob das auf dem CDIO-Konzept basierende Flipped-Classroom-Konzept langfristig die umfassenden Kompetenzen von Medizinstudierenden fördern kann.
Diese Studie entwickelte das CDIO-Modell für die Kursgestaltung von Studierenden der orthopädischen Pflege, konstruierte ein auf dem CDIO-Konzept basierendes Flipped-Classroom-Konzept und kombinierte es mit dem Mini-CEX-Bewertungsmodell. Die Ergebnisse zeigen, dass das Flipped Classroom-Konzept auf Basis des CDIO-Konzepts nicht nur die Qualität der klinischen Lehre verbessert, sondern auch die Fähigkeit der Studierenden zum selbstständigen Lernen, zum kritischen Denken und zur praktischen klinischen Kompetenz fördert. Diese Lehrmethode ist zuverlässiger und effektiver als traditionelle Vorlesungen. Die Ergebnisse haben somit potenziell Auswirkungen auf die medizinische Ausbildung. Das Flipped Classroom-Konzept auf Basis des CDIO-Konzepts konzentriert sich auf Lehre, Lernen und praktische Übungen und verknüpft die Festigung von Fachwissen eng mit der Entwicklung praktischer Fertigkeiten, um Studierende optimal auf die klinische Arbeit vorzubereiten. Angesichts der Bedeutung aktiver Beteiligung der Studierenden an Lern- und Praxisprozessen und unter Berücksichtigung aller relevanten Aspekte wird die Anwendung eines auf CDIO basierenden klinischen Lernmodells in der medizinischen Ausbildung empfohlen. Dieser Ansatz stellt einen innovativen, studierendenzentrierten Ansatz für die klinische Lehre dar. Darüber hinaus sind die Ergebnisse für politische Entscheidungsträger und Wissenschaftler bei der Entwicklung von Strategien zur Verbesserung der medizinischen Ausbildung von großem Nutzen.
Die im Rahmen dieser Studie verwendeten und/oder analysierten Datensätze können auf Anfrage beim korrespondierenden Autor angefordert werden.
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Veröffentlichungsdatum: 24. Februar 2024