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Ziel Die Fähigkeit zur visuellen Mustererkennung ist eine medizinische Schlüsselkompetenz. Sie umfasst die perzeptuelle Exper?se und die damit eng verknüp@en Wissensinhalte. Bereits im vorklinischen Abschni E beginnt mit dem Histologiekurs dieser spezielle visuell-kogni?ve Lernprozess. Lernziel ist, durch Mikroskopieren charakteris?sche Merkmale im GewebeschniE zu erkennen und mit der domänspezifischen Terminologie und den biomedizinischen Konzepten zu verknüpfen. Nivela et al. (2013) konnten zeigen, dass der Histologiekurs bei den Studierenden visuell-perzeptuelle Fähigkeiten einübt und ein kogni?ves Gerüst für ein erfolgreiches Erkennen histopathologischer Veränderungen ausbildet. Die Analyse von Blickverläufen in Kombina?on mit „Think-aloud“ ermöglicht Einblicke in die Entwicklung dieses Lernprozesses. In einer ersten Auswertungsstufe unserer LängsschniEstudie (GMA Bern 2016) konnten wir zeigen, dass für Studierende die Verknüpfung von theore?schem Wissen mit den zugeordneten Bildstrukturenhäufig nicht gelingt. Hier fokussieren wir uns hier auf die Frage, ob und wie sich die Blickverläufe (Fixa?onen) von erfolgreichen und weniger erfolgreichen Studierenden unterscheiden. Ergebnisse: Beispiel „mehrschichtig unverhorntes Plattenepithel (Cornea)“ Schlussfolgerungen Gefördert durch die Dr. Senckenbergische Stiftung [email protected] [email protected] „Histology: a challenging task for students“ Eye-Tracking und Think-Aloud mit Studierenden der Vorklinik Alan Brecht, Gertrud Klauer & Frank Nürnberger Goethe Universität Frankfurt | Fachbereich Medizin | Dr. Senckenbergische Anatomie | Anatomisches Institut II 32 digitalisierte Bilder (pic) aus histologischen Kurspräparaten 6 aufeinanderfolgende Meßzeitpunkte (run) jeweils vor und nach einem mikroskopischen Kurs Start: WS 09/10 Ende: WS 10/11 laut sprechen“ Fokuskreuz track ad lib. 8 sec 1 sec 32 pictures Ablauf einer Eye-Tracker Sitzung kalibrier en Setting run1: n=18 AOI_1 AOI_2 AOI_3 ?me to first fixa?on (sec) 5,27 0,833 1,81 Fixa?on dura?on 1,34 7,62 7,98 Fixa?on number 4,88 28,66 32,69 Number of „visits“ 3,00 11,78 7,53 Total fixa?on dura?on 32,89 run2: n=14 AOI_1 AOI_2 AOI_3 ?me to first fixa?on 3,69 0,85 0,78 Fixa?on dura?on 3,30 5,88 5,44 Fixa?on number 12,35 22,57 21,60 Number of „visits“ 4,42 9,21 5,13 Total fixa?on dura?on 28,28 Run3: AOI_1 AOI_2 AOI_3 ?me to first fixa?on 4,46 0,35 0,30 Fixa?on dura?on 1,18 5,42 5,59 Fixa?on number 4,10 20,52 22,47 Number of „visits“ 2,94 9,52 5,68 Total fixa?on dura?on 20,58 Run4: AOI_1 AOI_2 AOI_3 ?me to first fixa?on 5,23 0,59 0,33 Fixa?on dura?on 2,04 6,83 4,60 Fixa?on number 10,33 33,33 23,40 Number of „visits“ 3,66 11,00 5,20 Total fixa?on dura?on 25,40 Run5: AOI_1 AOI_2 AOI_3 ?me to first fixa?on 2,01 0,32 0,18 Fixa?on dura?on 1,07 4,67 6,71 Fixa?on number 3,60 17,60 29,80 Number of „visits“ 2,00 8,20 5,60 Total fixa?on dura?on 17,55 Run4: AOI_1 AOI_2 AOI_3 ?me to first fixa?on 7,85 0,36 0,23 Fixa?on dura?on 1,20 5,51 4,81 Fixa?on number 4,16 22,66 21,83 Number of „visits“ 2,33 7,83 4,50 Total fixa?on dura?on 19,23 run1: n=8 AOI_1 AOI_2 AOI_3 ?me to first fixa?on sec 9,28 0,40 2,30 Fixa?on dura?on 1,83 9,41 4,89 Fixa?on number 6,00 29,37 3,66 Number of „visits“ 4,00 11,25 6,50 Total fixa?on dura?on sec 20,67 Runr: n=3 AOI_1 AOI_2 AOI_3 ?me to first fixa?on 1,82 0,71 1,51 Fixa?on dura?on 1,54 3,06 14,59 Fixa?on number 8,66 13,66 51,33 Number of „visits“ 3,66 7,00 6,33 Total fixa?on dura?on 21,36 Run3: AOI_1 AOI_2 AOI_3 ?me to first fixa?on 6,90 0,34 0,27 Fixa?on dura?on 1,94 6,29 4,37 Fixa?on number 8,00 19,66 14,33 Number of „visits“ 4,33 7,00 5,00 Total fixa?on dura?on 21,39 Run4: AOI_1 AOI_2 AOI_3 ?me to first fixa?on 3,75 0,18 0,60 Fixa?on dura?on 2,40 7,09 4,70 Fixa?on number 8,66 26,77 19,77 Number of „visits“ 5,22 11,22 4,66 Total fixa?on dura?on 22,97 Run5: AOI_1 AOI_2 AOI_3 ?me to first fixa?on 4,71 0,25 8,83 Fixa?on dura?on 1,26 5,13 4,68 Fixa?on number 4,70 19,30 18,10 Number of „visits“ 2,60 9,40 5,40 Total fixa?on dura?on 17,19 Run6: AOI_1 AOI_2 AOI_3 ?me to first fixa?on 2,15 0,31 0,23 Fixa?on dura?on 1,18 5,09 4,83 Fixa?on number 5,70 20,40 17,88 Number of „visits“ 3,30 9.00 5,11 Total fixa?on dura?on 19,54 run1: n=8 AOI_1 AOI_2 AOI_3 ?me to first fixa?on 3,92 0,53 0,64 Fixa?on dura?on 1,49 9,64 5,86 Fixa?on number 5,0 31,87 19,40 Number of „visits“ 3,37 12,87 7,80 Total fixa?on dura?on 21,29 run2: n=6 AOI_1 AOI_2 AOI_3 ?me to first fixa?on 4,03 0,42 1,56 Fixa?on dura?on 3,91 6,79 5,50 Fixa?on number 13,16 24,33 23,66 Number of „visits“ 5,66 11,50 6,66 Total fixa?on dura?on 23,02 Run3: AOI_1 AOI_2 AOI_3 ?me to first fixa?on 4,72 0,17 2,09 Fixa?on dura?on 1,49 4,27 3,47 Fixa?on number 4,25 13,25 13,00 Number of „visits“ 2,25 6,25 3,50 Total fixa?on dura?on 16,40 Run4: AOI_1 AOI_2 AOI_3 ?me to first fixa?on 4,38 0,27 0,53 Fixa?on dura?on 1,46 4,94 3,02 Fixa?on number 4,66 17,22 11,88 Number of „visits“ 3,22 7,11 3,88 Total fixa?on dura?on 13,15 Run5: AOI_1 AOI_2 AOI_3 ?me to first fixa?on 5,94 1,33 1,98 Fixa?on dura?on 1,37 5,62 3,17 Fixa?on number 5,42 20,00 12,42 Number of „visits“ 3,00 7,85 3,71 Total fixa?on dura?on 22,27 Run4: AOI_1 AOI_2 AOI_3 ?me to first fixa?on 1,96 0,55 0,23 Fixa?on dura?on 1,34 7.21 3,22 Fixa?on number 5,16 30,16 16,16 Number of „visits“ 2,50 8,83 5,16 Total fixa?on dura?on 22,90 run 1 run 2 run 3 run 4 run 5 run 6 Methoden Probanden Vorklinische Studierende vom 1. bis 3. Semester n=34 (24 weibl. / 10 männl.) „Remote Eye-Tracker“ (Tobii ® T120) Eye-Tracker-Komponenten (Video Kameras, in einen 17‘‘- Monitor (Auflösung: 1280 x1024 pixel) integriert. Ranking der Probanden: Berechnet aus kategorisierten und bewerteten RTA- („retrospective think-aloud“) Protokollen (Daten siehe Poster 2016 Bern; beiliegender Ausdruck): Variablen „korrekt verwendete Termini“ (gewichtet)+„korrekte Diagnose“. Die Probanden wurden entsprechend ihrer Punktwerte den folgenden Kategorien zugeordnet: wenig erfolgreich: (0-19 Punkte) mittelmäßig: (20-49 Punkte) erfolgreich: (50-99 Punkte) sehr erfolgreich: (max. Punkte: 100) Deskriptive Statistik n=5 n=5 n=5 n=5 n=5 n=5 n=5 n=5 n=5 n=5 n=5 n=5 n=4 n=4 n=4 n=4 n=4 n=3 M30 M14 X X X X X X X X X X X X X X X X X X X Wenig erfolgreiche Studierende fixieren vor allem die basale Schicht des Epithels und das darunterliegende Bindegewebe. Sie fokussieren die oberste Zelllage (diagnos?sche Merkmal) kaum, und wenn, dann nur sehr kurz. Erfolgreiche Studierende fokussieren daggen lange und wiederholt auch die oberste Zelllage. Die Analyse der kategorisierten Fixa?onsdaten bestä?gt unsere bisherige Analyse: es gelingt nur wenigen Studierenden ihr theore?sches Wissen mit der Strukturmorphologie zu verknüpfen. Rasches und direktes Feedback sollte eingesetzt werden, um diesen komplexen visuell-kogni[ven Lernprozess zu unterstützen. Kurs1 Kurs2 Kurs3

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Page 1: uni-muenster.de - „Histology: a challenging task for students ...gma2017.uni-muenster.de/wp-content/uploads/2017/11/...Gefördert durch die Dr. Senckenbergische Stiftung! brecht@med.uni-frankfurt.de!

Ziel!Die Fähigkeit zur visuellenMustererkennung ist einemedizinische Schlüsselkompetenz. Sie umfasst dieperzeptuelleExper?seunddiedamitengverknü[email protected] mit dem Histologiekurs dieser spezielle visuell-kogni?ve Lernprozess. Lernziel ist, durchMikroskopieren charakteris?sche Merkmale im GewebeschniE zu erkennen und mit derdomänspezifischenTerminologieunddenbiomedizinischenKonzeptenzuverknüpfen.Nivelaetal.(2013)konntenzeigen,dassderHistologiekursbeidenStudierendenvisuell-perzeptuelleFähigkeiteneinübtundeinkogni?vesGerüstfüreinerfolgreichesErkennenhistopathologischerVeränderungenausbildet.DieAnalysevonBlickverläufeninKombina?onmit„Think-aloud“ermöglichtEinblickeindieEntwicklungdieses Lernprozesses. In einer ersten Auswertungsstufe unserer LängsschniEstudie (GMA Bern 2016)konnten wir zeigen, dass für Studierende die Verknüpfung von theore?schem Wissen mit denzugeordnetenBildstrukturenhäufignichtgelingt.HierfokussierenwirunshieraufdieFrage,obundwiesichdieBlickverläufe(Fixa?onen)vonerfolgreichenundwenigererfolgreichenStudierendenunterscheiden.

Ergebnisse: Beispiel „mehrschichtig unverhorntes Plattenepithel (Cornea)“

Schlussfolgerungen

Gefördert durch die Dr. Senckenbergische Stiftung! [email protected][email protected]!

„Histology:achallengingtaskforstudents“Eye-TrackingundThink-AloudmitStudierendenderVorklinik

AlanBrecht,GertrudKlauer&FrankNürnbergerGoethe Universität Frankfurt | Fachbereich Medizin | Dr. Senckenbergische Anatomie | Anatomisches Institut II

32digitalisierteBilder(pic)aushistologischenKurspräparaten6 aufeinanderfolgende Meßzeitpunkte (run) jeweils vor und nach einem mikroskopischen Kurs

Start: WS 09/10! Ende: WS 10/11!

„laut sprechen“ Fokuskreuz track ad lib. 8 sec 1 sec 32 pictures

Ablauf einer Eye-Tracker Sitzung !

kalibrieren

Setting

run1:n=18 AOI_1 AOI_2 AOI_3

?metofirstfixa?on(sec)

5,27 0,833 1,81

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Fixa?ondura?on 1,18

5,42 5,59

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Fixa?ondura?on 1,37 5,62 3,17

Fixa?onnumber 5,42 20,00 12,42

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Fixa?ondura?on 1,34 7.21 3,22

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Methoden Probanden Vorklinische Studierende vom 1. bis 3. Semester n=34 (24 weibl. / 10 männl.) „Remote Eye-Tracker“ (Tobii ® T120) Eye-Tracker-Komponenten (Video Kameras, in einen 17‘‘- Monitor (Auflösung: 1280 x1024 pixel) integriert. !

Ranking der Probanden: Berechnet aus kategorisierten und bewerteten RTA-(„retrospective think-aloud“) Protokollen (Daten siehe Poster 2016 Bern; beiliegender Ausdruck): Variablen „korrekt verwendete Termini“ (gewichtet)+„korrekte Diagnose“. Die Probanden wurden entsprechend ihrer Punktwerte den folgenden Kategorien zugeordnet: wenig erfolgreich: (0-19 Punkte) mittelmäßig: (20-49 Punkte) erfolgreich: (50-99 Punkte) sehr erfolgreich: (max. Punkte: 100) Deskriptive Statistik

n=5 n=5

n=5 n=5

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n=5

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XX X

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X

X

X X X X X

X X

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X

X

WenigerfolgreicheStudierendefixierenvorallemdiebasaleSchichtdesEpithelsunddasdarunterliegendeBindegewebe.SiefokussierendieobersteZelllage(diagnos?scheMerkmal)kaum,undwenn,dannnursehrkurz.ErfolgreicheStudierendefokussierendaggenlangeundwiederholtauchdieobersteZelllage.DieAnalysederkategorisiertenFixa?onsdatenbestä?gtunserebisherigeAnalyse:esgelingtnurwenigenStudierendenihrtheore?schesWissenmitderStrukturmorphologiezuverknüpfen.RaschesunddirektesFeedbacksollteeingesetztwerden,umdiesenkomplexenvisuell-kogni[venLernprozesszuunterstützen.

Kurs1 Kurs2 Kurs3