LaMedica: Lern- und Trainingssystem für die Medizin

Das Internet wird in der Medizin zunehmend als Lehr- und Lernmedium verwendet. Entsprechende Lernangebote unterscheiden sich nicht nur thematisch, sondern nutzen – wie das Projekt LaMedica – die vielfältigen Möglichkeiten dieses Mediums.

Abbildung 1: Mit dem Autorensystem können multimediale Lerneinheiten editiert werden. Es bestehen verschiedenste Formatierungs- und Verknüpfungsmöglichkeiten zur Darstellung von Detailinformationen, Hinweisen, Hypertext, interaktiven Komplexen, Medien, Tabellen oder Literaturverweisen.

Räumliches Vorstellungsvermögen und dynamische Abläufe, bei denen optische, akustische und andere Signale kohärent und korrekt zu interpretieren sind, spielen in der Medizin eine große Rolle. Diese praktischen Aspekte (operative und invasive Technik, Untersuchungsmethoden etc.) können im Hörsaal oder in klinischen Praktika nicht ausreichend erlernt werden. Kombiniert mit wichtigen Zusatzinformationen vermitteln multimediale Trainingssysteme mithilfe von Videosequenzen und Animationen einen Operationsverlauf wirklichkeitsnah. Eine adaptive, flexible Lernumgebung kann die Individualisierung in der medizinischen Lehre fördern – sowohl im Hinblick auf die individuellen Lernstile als auch hinsichtlich der räumlichen Lernumgebung. Zudem erfordert der medizinische Beruf einige spezielle Fertigkeiten, die Medizinstudenten nicht unmittelbar in Büchern erlernen können, wie:
- die Verknüpfung von theoretischem und pathophysiologischem Wissen mit der Befundkonstellation der Patienten sowie die Erhebung differentialdiagnostischer Aspekte,
- manuelle Fertigkeiten in der Durchführung diagnostischer, operativer und invasiver Techniken,
- eine sichere Entscheidungshandhabung, auch in Notfallsituationen,
- soziale Schlüsselqualifikationen, wie Kommunikation, Teamfähigkeit und emotionale Kompetenz, die für die Patient-Arzt-Interaktion einen hohen Stellenwert besitzen.
Im Rahmen des LaMedica-Projekts soll ein internetfähiges Lernsystem für die Medizin entwickelt werden, das verschiedenste Zielgruppen medizinischer Fachkreise ansprechen und durch ein breites Angebot an Lernszenarien unterschiedliche Lernstile und spezifische Lerninteressen unterstützen soll. Durch die Möglichkeit der Verweise innerhalb des Lernsystems soll der Lernende einen integrativen Ansatz verschiedener medizinischer Ausrichtungen kennen lernen, um so die Zusammenhänge und Interaktionen im menschlichen Organismus nicht nur fachbezogen, sondern auch als Einheit verstehen zu können (Abbildung 1).
Das Lernsystem ist auf verschiedene Anwender – Laien, Medizinstudenten, Assistenzärzte und Fachärzte – und sämtliche Anwendungsfachrichtungen in der Medizin ausgerichtet. Das didaktisch integrierte Konzept berücksichtigt unterschiedliche Lernstile und spezifische Lerninteressen (Nachlesen, praktische Übungen, fachlicher Austausch, Vorlesungen). Um dem individuellen Vorwissen und Bildungsgrad der Anwender Rechnung zu tragen, werden die Lerninhalte in mehreren Komplexitätsstufen dargestellt. Diese können vom Lernenden selbst definiert oder vom Lehrer vorgegeben werden. Anhand angepasster interaktiver Lern- und Übungseinheiten kann sich der Lernende das erforderliche Wissen aneignen und das Lernergebnis in Tests und Quizfragen im System überprüfen.
Thematisch gliedert sich das Lernsystem in fünf Hauptbereiche, die in Anlehnung an die reale Ausbildungsstätte – der Universitätsklinik – einen Kliniktrakt, eine Bibliothek, einen Hörsaal, eine Cafeteria und einen Besuchertrakt enthält. Diese Bereiche unterstützen verschiedene Lernstile und Teillernaspekte, die in der Medizin praktiziert werden. Der Lernprozess kann durch die Möglichkeit der integrativen und ortsunabhängigen Darstellung der verschiedenen Teillernaspekte (Patientenfälle, theoretisches Wissen, Erfahrungswissen) vereinfacht und effektiver gestaltet werden (Abbildung 2).
Der Kerninhalt jedes Hauptbereichs basiert auf einer Template-Struktur, die jeweils einen definierten Lernstil unterstützt. So kann der Benutzer beispielsweise die multimedial aufbereiteten Inhalte in dem Lehrbuch der virtuellen Bibliothek lesen und ausdrucken oder das erlernte Wissen mithilfe von Test- und Prüfungsfragen kontrollieren. Bei Simulationen kann der Lernende direkt auf die Abfolge der Simulation einwirken. Je nach Entscheidung des Lernenden fährt die Simulation benutzerbezogen fort und kann zu unterschiedlichen Ergebnissen führen. Der Anwender lernt damit die Konsequenzen seiner Entscheidungen kennen, die den Ablauf eines klinischen Vorgangs beeinflussen. Mithilfe von Videos, Animationen und Präsentationen im Hörsaal soll der Lernende, durch Betrachten und Zuhören, praktische Erfahrung mit abstraktem und komplexem Wissen sammeln (Abbildung 2).
Die Hauptbereiche (Trakte) bestehen aus mehreren Lerneinheiten (Untertrakte), die thematisch verschiedene medizinische Arbeitsprozesse zusammenfassen (zum Beispiel Diagnostik) und medizinisches Wissen in Lernszenarien zur Verfügung stellen.
Mediothek
Die virtuelle Bibliothek, die „Mediothek“, enthält ein integriertes Lehrbuch („MediCarta“) und ein „Online-Journal“. Die „MediCarta“ ist ein multimediales, gesamtmedizinisches Buch, das für jedes große Funktionssystem in Kapitel und Unterkapitel gegliedert ist, eine benutzerfreundliche Navigationsstruktur aufweist (Hyperlinks mit Verweis auf andere Kapitel oder Bücher, menügesteuertes und freies Finden des zu bearbeitenden Themas) und als Kernmedien vor allem Texte und Bildmedien (Videos, Grafiken, 3-D-Objekte, Animationen) verwendet, die kontextuell mit dem Text verknüpft sind (Abbildungen 3, 4). Dieses Modul soll einerseits ein „Nachschlage- und Lernwerk“ darstellen, andererseits Hintergrundinformationen für weitere Lerneinheiten liefern, indem ein direkter, themenbezogener Aufruf, etwa aus dem Klinik- und dem Dozententrakt, möglich ist.

Abbildung 2 (von links): Multimediale Darstellung von unfallchirurgischem Wissen. Abbildung 3, 4: Interaktive Medien

Ein Aspekt der Systemarchitektur in „MediCarta“ ist die Integration verschiedener Wissensgebiete der theoretischen und klinischen Medizin. Diese gibt nicht die Sichtweise der klassischen medizinischen Fachrichtungen wieder (zum Beispiel Herzchirurgie, Kardiologie, Radiologie), sondern behandelt als Grundlage der Einteilung einzelne Krankheitsbilder verschiedener Organ-/Funktionssysteme (zum Beispiel Herz-Thorax-System, Ausscheidungssystem, Bewegungsapparat). Die Krankheitsbilder werden einheitlich anhand definierter formaler Vorgaben abgehandelt, die beispielsweise die Einteilung eines Krankheitsbildes in Grundlagen, Diagnostik und Therapie sowie den Umfang und Detaillierungsgrad der Textverfassung vorgibt. Zudem sollten bei allen Themen zusätzlich die Auswirkungen von Organstörungen auf andere Funktionssysteme erwähnt werden, etwa bei Komplikationen oder symptomatischen Krankheitsausprägungen. Dieses Konzept zielt auf eine integrative Darstellung von Diagnostik, Therapie und Grundlagen ab und will damit Redundanzen und die Mehrfacherwähnung von Inhalten vermeiden (siehe Abbildung 5).
Auch das „Online-Journal“ ist ein multimediales Medium. Es hat eine ähnliche Navigationsstruktur wie die „MediCarta“ und stellt medizinisches Wissen auf wissenschaftlichem Niveau dar. Um dem Lernenden die Orientierung zu erleichtern und ihm einen umfassenden Wissenszugang anzubieten, sind die Themen und Inhalte der beiden Bücher mit Hyperlinks verbunden.
Klinik
Im „Archiv“ werden Patientenakten von exemplarischen Patienten mit Krankengeschichte, Anamnese, diagnostischen Daten, dem Krankheitsverlauf sowie der durchgeführten Therapie dargestellt. Diese Lerneinheit geht auf praktische Beispiele ein, mit deren Hilfe der Lernende das Zusammenspiel der notwendigen Schritte in der Diagnostik und Behandlung eines Patienten fallbezogen und praxisnah verfolgen kann.
Die „Diagnostik“ soll den Lernenden diagnostisches Wissen, Fertigkeiten in der Ausführung diagnostischer Maßnahmen und die Beurteilung diagnostischer Ergebnisse unabhängig und im Kontext zu den Patientendaten vermitteln. Hier werden dem Lernenden vor allem bildgebende Verfahren und auch schwierige diagnostische Schritte in mehreren Lernstufen zum Üben angeboten.
In der „Notaufnahme“ können Simulationen von Krankheitsfällen durchgespielt werden – vom Ersteindruck bis zur endgültigen Diagnose und Einleitung der therapeutischen Schritte.
In der Lerneinheit „Konferenz“ werden die wichtigsten Aspekte eines Patientenfalls dargestellt und interaktiv Strategien für die Behandlung des vorgestellten Patienten stufenartig erarbeitet. Es soll versucht werden, vor allem auch interdisziplinäre Therapieansätze zur Behandlung auszuarbeiten.
Für den „OP-Trakt“ werden aus dem Medienbereich der Datenbank Operationssituationen zu Themenbereichen der Chirurgie und zur invasiven Therapie dargestellt, die der Anwender bearbeiten kann, indem er entweder direkt in das Geschehen eingreift oder Fragenkomplexe zu den wichtigsten operativen Themen bearbeitet. Situationsbedingte, in der Realität wichtige Entscheidungsprozesse sollen hier interaktiv simuliert werden.
Hörsaal, Cafeteria, Infothek
Im virtuellen Hörsaal kann der Student Vorlesungen, die von medizinischen Lehrern editiert wurden, bearbeiten oder via Internet auch von zu Hause aus verfolgen. Außerdem lassen sich Medien aus dem LaMedica-Medienpool jederzeit auch themenbezogen in realen Vorlesungen mit Internet-Zugang einbinden, das heißt, ein Lehrer kann Medien (Videos, Animationen, Grafiken, 3-D-Objekte) oder Präsentationen aus dem Datenbankpool direkt in seine Vorlesung einbinden. Zur Darstellung einer in LaMedica editierten Vorlesung steht dem Lehrer eine einfache Vollbild-Abspielumgebung zur Verfügung. Mithilfe des Editors kann er auch virtuelle Prüfungen erstellen.

Abbildung 5: Abspielumgebung – Darstellung von „MediCarta“

In der „Cafeteria“ sollen die für den Arztberuf notwendigen sozialen Schlüsselqualifikationen (Kommunikation, Interaktion und Kooperationsfähigkeit) durch Chats, Foren, Diskussionsplattformen und Arbeitsgruppen gefördert werden. Eine bedarfsorientierte virtuelle Betreuung soll den Lernvorgang nachhaltig unterstützen.
Die „Infothek“ vermittelt medizinisches Wissen für Laien. Dort können sich auch potenzielle Studienanfänger über den Medizinstudiengang informieren und fachspezifisches, aber auch allgemein verständliches Informationsmaterial abrufen.
Ausblick
Seit Januar 2001 wird das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderte Verbundvorhaben in den Universitäten Ulm, Tübingen, Heidelberg, Frankfurt, Wien und Würzburg entwickelt. In einer zweiten Phase soll das System ab 2002 – zusätzlich zur inhaltlichen Erweiterung und zur Darstellung von Spezialinhalten und Simulationen – mediendidaktisch und lernpsychologisch validiert werden. Dazu wird mit Unterstützung der pädagogischen Hochschule Heidelberg an freiwilligen Studentengruppen untersucht, ob die Inhalte, Designvorgaben, Navigationsstrukturen und Kursmodelle die medizinische Wissensvermittlung effizient unterstützen und wie die Akzeptanz der Systembedienung bei den Lernenden ist. Das Lernsystem kann unter www. lamedica.de besucht werden.
Melitta Preisack

Kontaktadresse: PD Dr. Melitta Preisack,
Projektleitung, Universitätsklinik Tübingen, BG-Klinik für Unfallchirurgie,
Schnarrenbergstraße 95, 72076 Tübingen,
Telefon: [phone],
E-Mail: [e-mail]


Beteiligte Universitäten
Universität Ulm: Universitätsklinik für Herzchirurgie; Sektion Nephrologie der Medizinischen Universitätsklinik
Universität Tübingen: BG Klinik für Unfallchirurgie; Radiologische Universitätsklinik
Universität Frankfurt: Klinik für Urologie
Universität Würzburg: Medizinische Universitätsklinik
Universität Heidelberg: Institut für wissenschaftliche Weiterbildung der Pädagogischen Hochschule Heidelberg