Die COVID-19-Pandemie stellt nicht nur das Gesundheitssystem, sondern auch die universitäre Lehre und Forschung vor große Herausforderungen. Aufgrund geltender Kontaktbeschränkungen wurde vielfach eine Umstellung auf onlinebasierte Lehrkonzepte vollzogen. In dieser Arbeit wird ein onlinebasiertes Lehrkonzept bestehend aus einer Kombination von Onlineseminaren und Videopräsentationen im Fach Radiologie beschrieben, die Ergebnisse einer Onlineevaluation unter Studierenden vorgestellt sowie zeitliche Eckdaten der Videopräsentationen analysiert.

Hintergrund und Fragestellung

Die SARS-CoV-2-Pandemie stellt eine enorme medizinische, soziale und wirtschaftliche Herausforderung dar.

Solange es keine spezifische Behandlung oder einen breit verfügbaren sicheren Impfstoff gibt, ist die Kontaktbegrenzung, das sog. „social distancing“, die einzige Infektionsvermeidung [10, 12].

Durch die COVID-19-Pandemie wird der normale Betrieb sämtlicher Krankenhäuser und Universitätskliniken beeinträchtigt [8, 9]. Auch die universitäre Lehre wird stark beeinflusst. Sämtliche Lehrveranstaltungen müssen zum Großteil im Digitalformat abgehalten werden. Hierbei ist bislang unklar, wie die Umstellung auf onlinebasierte Formate von den Studierenden aufgenommen wurde.

Ziel dieser Arbeit war es daher, die eigenen Erfahrungen mit der Umstrukturierung der universitären Lehre im Fach Radiologie im Rahmen des Kurses „Bildgebende Verfahren“ in der COVID-19-Pandemie zu dokumentieren und die Ergebnisse einer Befragung unter Studierenden im Fach Radiologie zu präsentieren.

Studiendesign und Untersuchungsmethoden

Kursgestaltung

Der verpflichtende Kurs „Bildgebende Verfahren“ der Medizinischen Fakultät des Universitätsklinikums Magdeburg findet jedes Sommersemester im 3. Studienjahr (1. klinisches Studienjahr) statt und umfasst 12 Seminare mit den Themen Mammographie, Ultraschall, Angiographie und Intervention, Thorax, Skelett, Abdomen, Neuroradiologie, Nuklearmedizin, Strahlentherapie (klinischer Strahlenschutz, klinische Strahlentherapie) sowie Physik (Strahlenschutz, bildgebende Verfahren).

Im Sommersemester 2020 fand der Kurs über einen Zeitraum von 11 Wochen statt. Für die erfolgreiche Teilnahme musste die mindestens 85 %ige Anwesenheit nachgewiesen und eine 60-minütige Multiple-choice-Klausur am Ende des Semesters bestanden werden.

In vorherigen Semestern mit regulärem Präsenzunterricht betrug die Seminardauer 90 min, und es wurden Vorträge mittels Power-Point-Präsentationen gehalten. Aufgrund der bestehenden Kontaktbeschränkungen stellten wir das Konzept um.

Im Gegensatz dazu fanden die Seminare nun als Videokonferenz mittels zoom® (Zoom Video Communications, San José, CA, USA) statt. Im Vorfeld sollten sich die teilnehmenden Studierenden mittels unmittelbar vor Beginn des Sommersemesters von den Seminardozenten aufgenommener kommentierter Videopräsentationen mit den Seminarinhalten vertraut machen.

1. Erstellung der Videopräsentationen

Die Videopräsentationen wurden explizit in Hinblick auf die neuen Lehrverordnungen zur Reduktion der Präsenzlehre während der COVID-19-Pandemie erstellt. Zusätzlich wurden drei ergänzende Lehrvideos zur Verfügung gestellt.

Dabei wurde es den Dozenten freigestellt, ob sie den Lehrinhalt in einem oder mehreren unterteilten Videos aufnehmen wollten. Die Gesamtdauer der Videos eines Seminarthemas sollte im Idealfall 60 min nicht wesentlich überschreiten.

Die Videos wurden auf einer Videoplattform (Mediasite®, Sonic Foundry, Madison, WI, USA) hochgeladen und anschließend auf der Lehrplattform der Universität verlinkt (Moodle®3.6, free and open-source, Moodle Pty Ltd, West Perth, Australia) und konnten in der 0,5- bis 2,0-fachen Geschwindigkeit angesehen werden.

Zusätzlich wurden von einem Drittel der Dozenten Fälle und Fragen auf der Lernplattform zur Bearbeitung zur Verfügung gestellt. Diese wurden anschließend im Onlineseminar besprochen.

2. Organisation der Videokonferenzseminare

Ein wöchentlicher bis zweiwöchentlicher Rhythmus der Videokonferenzseminare wurde wie in vorherigen Semestern beibehalten, allerdings wurde die Dauer des Seminars von 90 auf 45 min verkürzt, da die Videopräsentationen bereits einen Teil des Lehrinhalts vermitteln sollten.

Die Videokonferenzseminare wurden von Dozenten mit größtenteils mehrjähriger Lehrtätigkeit veranstaltet. Unter den Dozenten befanden sich 10 mehrheitlich habilitierte Fach- oder Oberärzte mit einer Lehrerfahrung von 10 bis 15 Jahren im Fach Radiologie, 2 leitende Medizinphysiker mit mehrjähriger Lehrerfahrung von mindestens 10 Jahren, 4 Assistenzärzte mit mehrjähriger Erfahrung von 2,5 bis 4,5 Jahren sowie 2 Assistenzärzte mit geringfügiger Lehrtätigkeit von unter oder etwas über einem Jahr.

Während der Onlineseminare wurden vorbereitete Fälle und Fragestellungen sowie aktuelle Untersuchungen besprochen sowie Fragen seitens der Studierenden beantwortet. Zusätzlich wurde noch einmal vertieft auf einzelne Videoinhalte eingegangen.

Sowohl Dozenten als auch Studierende hatten die Möglichkeit zur Monitorfreigabe. Parallel zum Seminar wurde die Chatfunktion des genutzten Videokonferenzprogramms (zoom®) verwendet. Die Monitorfreigabe bot die Möglichkeit, Untersuchungsbilder im Detail zu besprechen und auf Pathologien gezielt hinzuweisen. Die Darstellungen konnten beliebig vergrößert werden.

Evaluation

Fünf Wochen nach Beginn des Semesters wurde eine Onlinebefragung durchgeführt, welche die Studierenden über einen Zeitraum von 3,5 Wochen beantworten konnten. Die Studierenden konnten die Evaluation über die Lehrplattform der Medizinischen Fakultät (Moodle®) aufrufen und wurden per E‑Mail gebeten, an der Befragung teilzunehmen. Die Studierenden sollten den Kurs unter anderem im Hinblick auf den zeitlichen Aufwand, Abrufbarkeit der Videopräsentationen, Gestaltung der Videokonferenzen und generellen Aufbau des digitalen Lehrkonzepts bewerten. Insgesamt wurden 12 Fragen gestellt, die mit den folgenden Vorgaben: „stimme voll zu“, „stimme zu“, „unentschieden“, „stimme nicht zu“ oder „stimme überhaupt nicht zu“ beantwortet werden konnten. Zudem war ein Feld für freie Kommentare/Anmerkungen vorgesehen.

Videoanalyse

Mittels eines Analysetools der genutzten Onlineplattform, auf welcher die Videopräsentationen hochgeladen wurden (Mediasite®), konnten die Präsentationen analysiert werden. Hier konzentrierten wir uns auf die Abrufzahlen, durchschnittliche Videodauer und durchschnittliche Sehdauer der Studierenden. Die weitere Auswertung erfolgte mittels IBM SPSS Statistics for Windows, Version 26.0® (Armonk, NY, USA). Werte von p < 0,05 wurden als statistisch signifikant angesehen.

Ergebnisse

Im Pflichtkurs waren insgesamt 213 Studierende des dritten Studienjahres der Humanmedizin eingeschrieben. Diese waren in 11 Seminargruppen à 17–22 Studierende unterteilt. Insgesamt beantworteten 110 Studierende (51,6 %) den online zur Verfügung gestellten Fragebogen.

Die Mehrheit der Teilnehmer bewertete das Abrufen der Videopräsentationen als unkompliziert (87,3 % stimmten [voll] zu) und äußerte sich positiv bezüglich des vorausgesetzten Wissensniveaus der Videopräsentationen (92,7 % stimmten [voll] zu).

Insgesamt wurden 28 Videopräsentationen erstellt. Für das Seminarthema Strahlentherapie wurden 3 bereits zuvor genutzte Videopräsentationen ergänzt. Für die Hälfte der Seminarthemen wurde jeweils ein Gesamtvideo aufgenommen. Bei den übrigen Seminaren bewegte sich die Videoanzahl zwischen 2 (Skelett) bis 7 Videos (Thorax; Durchschnitt: 4,2). Die durchschnittliche Dauer der Videos betrug ca. 22 min (21 min 39 s). Die durchschnittliche Gesamtvideodauer pro Seminarthema betrug ca. 51 min (50 min 37 s). Die kürzeste Videopräsentation als Gesamtvideo dauerte ca. 17 min (16:42 min), die längste beim Seminarthema Angiographie und Intervention mit insgesamt 5 Videos 1 h 47 min (1:46:7 h).

Die Mehrheit der Befragten bewertete (82 % stimmten [voll] zu) den zeitlichen Aufwand als angemessen (Abb. 1).

Abb. 1
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Prozentuale Verteilung der Antworten auf die Aussage: „Der Zeitaufwand für die Beschäftigung mit den Präsentationen ist angemessen.“

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Dennoch würden kürzere Videoabschnitte im Gegensatz zu Gesamtvideos das Lernen erleichterten (70,9 % stimmten [voll] zu; Abb. 2). Die optimale Dauer der einzelnen Videopräsentationen sollte laut der Befragten bei ca. 10–20 min liegen (54,6 % stimmten [voll] zu; Abb. 3). Allerdings wünschten sich 32,7 % eine längere Dauer (21–40 min) der Videopräsentationen.

Abb. 2
figure 2

Prozentuale Verteilung der Antworten auf die Aussage: „Kürzere Videoabschnitte erleichtern das Lernen.“

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Abb. 3
figure 3

Prozentuale Verteilung der Antworten auf die Frage: „Was wäre die optimale Dauer eines Videoabschnitts?“

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Durchschnittlich betrug die Sehdauer ca. 55 % der Gesamtvideodauer. Dabei zeigten sich Unterschiede, abhängig davon, ob für das Seminarthema ein einziges langes Video (>45 min), mehrere Videos mit einer insgesamt langen Videodauer (>45 min) oder ein oder mehrere Videos mit einer insgesamt kurzen Videodauer (<45 min) erstellt wurden.

Die durchschnittliche prozentuale Sehdauer betrug respektive 45,0 %, 65,3 % und 53,4 % (Abb. 4). Zwischen der prozentualen Sehdauer bei einem einzelnen Video >45 min und mehreren Videos mit einer Gesamtvideodauer >45 min bestand ein signifikanter Unterschied (p = 0,047).

Abb. 4
figure 4

Boxplots der prozentualen Sehdauer unterteilt nach Gesamtvideodauer und Anzahl der Videos

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Die Videopräsentationen wurden im Durchschnitt 408-mal aufgerufen, wobei das Abdomenseminar mit 618 Aufrufen am häufigsten vertreten war. Die wenigsten Aufrufe verzeichneten die Physikseminare mit 233 und 239 Aufrufen.

Die verkürzte Dauer der Videokonferenzseminare (45 statt 90 min) wurde als angemessen angesehen (86,3 % stimmten [voll] zu).

Allerdings zeigte eine Evaluation der tatsächlichen Onlineseminarzeiten, dass zwei Drittel der Dozenten die Seminarzeit nicht oder nicht wesentlich verkürzte. Im Minimum lag sie bei den anvisierten 45 min, maximal betrug sie 90 min (durchschnittlich 77,5 min).

Mehr als die Hälfte der Teilnehmer gab aber an, dass die Videokonferenzseminare zusätzliches Wissen zu den Videopräsentationen vermittelt hätten (53,6 % stimmten [voll] zu, 33,6 % waren unentschieden, 12,7 % stimmten [überhaupt] nicht zu).

Der Aussage, dass das neue onlinebasierte Lehrkonzept ihr Interesse an der Radiologie geweckt hätte, stimmten (voll) 72,7 % zu (24,6 % waren unentschieden, 2,7 % stimmten der Aussage [überhaupt] nicht zu) und 78,2 % der Teilnehmer wurden vom Lehrkonzept zum Selbststudium animiert (18,2 % waren unentschieden, 3,6 % stimmten der Aussage [überhaupt]nicht zu).

Es wurde hervorgehoben, dass das neue Konzept zeitlich und örtlich unabhängiges Lernen ermöglichte (95,6 % stimmten [voll] zu, 3,6 % waren unentschieden, 0,9 % stimmten nicht zu).

Insgesamt stimmten die meisten Studierenden der Aussage zu (82,7 %), dass sie von dem neuen Lehrkonzept profitiert hätten (Abb. 5).

Abb. 5
figure 5

Prozentuale Verteilung der Antworten auf die Aussage: „Ich habe nicht von dem neuen Lehrkonzept profitiert.“

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Diese Ergebnisse spiegelten sich auch in der Auswertung der Freitextbewertungen wider. Insgesamt gaben 83 Studierende ein schriftliches Feedback ab. Die Mehrheit (72,3 %) hob die gute Umsetzung der Lehre in der Radiologie hervor, bewertete das neue Lehrkonzept positiv oder lobte insbesondere die zur Verfügung gestellten Videopräsentationen. Etwas über ein Drittel (34,9 %) wünschte sich die Beibehaltung oder den verstärkten Einsatz von Aufgabenstellungen oder Fallbeispielen zur Vorbereitung auf die Onlineseminare.

Die Teilnehmer bewerteten eine mögliche Beibehaltung des Lehrkonzeptes auch in kommenden Semestern nach Aufhebung der Kontaktbeschränkungen positiv (80,9 % stimmten [voll] zu; Abb. 6).

Abb. 6
figure 6

Prozentuale Verteilung der Antworten auf die Aussage: „Das neue Lehrkonzept soll auch in kommenden Semestern beibehalten werden.“

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Diskussion

Durch die COVID-19-Pandemie änderten sich viele Aspekte im medizinischen Alltag. Gegenwärtig und in der nahen Zukunft spielt digitales Lernen eine zentrale Rolle in der universitären Lehre. Unsere Ergebnisse zeigen, dass das digitale Lehrkonzept von Medizinstudierenden im Fach Radiologie gut angenommen wird.

Dies ist durch mehrere Faktoren bedingt. Wie frühere Studien bereits zeigten, beruht die Akzeptanz für neue Lehrformate auf mehreren Faktoren [7]. Neben der Benutzerfreundlichkeit und dem unkomplizierten Abrufen von Onlineinhalten, verfügt das neue Lehrkonzept über weitere wesentliche Vorteile gegenüber dem traditionellen Lehrsystem. In erster Linie handelt es sich um die zeitliche und örtliche Unabhängigkeit. Weiterhin spielt die unbegrenzte Wiederholbarkeit der Präsentationen für das Erlernen neuen Wissens eine wichtige Rolle [1].

Die Dozenten wählten eine unterschiedliche Herangehensweise für den Aufbau der Videopräsentationen. Die Erstellung von Gesamt- oder Einzelvideos hing davon ab, ob die Dozenten ein Vorlesungsformat bevorzugten oder die Seminare von mehreren Dozenten gehalten wurden, es klare thematische Unterschiede in einem Seminar gab, wie beispielsweise beim Thema: „Angiographie und Intervention“ oder Inhalte nach Normalbefund und Pathologie unterteilt wurden.

Die zeitliche Diskrepanz zwischen der durchschnittlichen Dauer der Videoseminare und der Sehdauer lässt zwei mögliche Schlüsse zu. Zum einen ist denkbar, dass kürzere Videos tatsächlich eher in Gänze angesehen wurden, während bei längeren Videos möglicherweise abgebrochen oder vorgespult wurde. Zum anderen gibt es Hinweise darauf, dass bei längeren Videos eher von der Möglichkeit des Abspielens in bis zu 2‑facher Geschwindigkeit Gebrauch gemacht wurde. Dies stellt grundsätzlich kein Problem dar, allerdings sollte für die zukünftige Erstellung von Videopräsentationen bedacht werden, dass insbesondere bei der Demonstration von radiologischen Bildern hierdurch Inhalte verloren gehen könnten.

Besonders interessant ist dabei auch der ermittelte prozentuale Unterschied der durchschnittlichen Sehdauer zwischen einzelnen langen Gesamtvideos (45,0 %) und mehreren Videos mit einer insgesamt langen Videodauer (65,3 %). Geht man grundsätzlich von einer erhöhten Abspielgeschwindigkeit aus, lässt sich annehmen, dass selbst bei langer Gesamtvideodauer für ein Seminarthema die einzelnen Abschnitte eher in normaler bis leicht erhöhter Geschwindigkeit, dagegen lange Einzelvideos in mutmaßlich doppelter Geschwindigkeit und teilweise auch nicht in Gänze angesehen wurden.

Daher ist es vermutlich von Vorteil, die Videopräsentationen in kürzere Abschnitte zu unterteilen. Zumal die Mehrheit der befragten Studenten der Aussage zustimmte, dass kürzere Videoabschnitte das Lernen erleichtern würden.

Ein weiterer wichtiger Aspekt des Lehrkonzepts ist auch, dass trotz räumlicher Entfernung Interaktivität und Dialog bei den digitalen Seminaren erhalten bleiben. Die Videokonferenzseminare bieten gute Diskussions- und Austauschmöglichkeit zwischen Dozent und Studierenden. In dem für die Onlineseminare gewählten Programm besteht die Möglichkeit zur Bildschirmfreigabe, parallelem Chat sowie zur Erstellung von Live-Befragungen, wobei die Bildschirmfreigabe und der Chat intensiv genutzt wurden.

Ein besonderer Aspekt im Fach Radiologie ist dabei auch die verbesserte Vermittlung von Kenntnissen zur Bildbefundung. Die Studierenden konnten sich im Vorfeld oder während des Seminars mit echten Fällen vertraut machen und die Erkenntnisse mit dem Dozenten per Video teilen und diskutieren. Bildinformationen und Werkzeuge zur Veranschaulichung standen dabei allen Studierenden durch die Möglichkeit zur Bildschirmfreigabe zur Verfügung, und interessante Aspekte konnten direkt für alle Seminarteilnehmer demonstriert werden.

Limitationen

Eine Limitation unserer Arbeit ist, dass von den 213 Studierenden im Kurs „Bildgebende Verfahren“ nur etwas über die Hälfte an unserer Umfrage teilgenommen haben. Bei diesen Studierenden könnte es sich um insgesamt engagiertere Studierende mit Interesse für Radiologie handeln, die ein positives Bild der digitalen Lehre zeichnen.

Nach unserem Kenntnisstand ist dies allerdings eine der ersten Arbeiten im deutschsprachigen Raum mit vergleichbaren Ergebnissen zu Studien aus Amerika und Großbritannien bezüglich der Akzeptanz und den Vorteilen der Onlinelehre, aber auch einem besonderen Augenmerk auf die videoassistierte Lehre [2,3,4,5,6, 11].

Wir führten die Befragung 5 Wochen nach Beginn des Semesters und nicht nach Abschluss des Kurses durch.

Durch mangelnde Erfahrungen im Bereich der Onlinelehre wollten wir diese Evaluation nutzen, um Konzeptänderungen noch während des laufenden Semesters vornehmen zu können. So wiesen wir nach Auswertung der Ergebnisse darauf hin, die zeitliche Verkürzung der Onlineseminare zu beachten.

Die wichtigste Erkenntnis unserer Arbeit ist aber, dass das Konzept die Mehrheit der Befragten zum Selbststudium angeregt und ihr Interesse für die Radiologie geweckt hat, sodass sich die absolute Mehrheit der Befragten die Beibehaltung des neuen Lehrkonzeptes für kommende Semester auch nach Aufhebung der Kontaktbeschränkungen im Fach Radiologie wünschte.

Explizit hervorgehoben wurde aber, dass Hospitationen und Vermittlung von Fertigkeiten wie Sonographie dennoch nicht vernachlässigt werden dürften.

Dies stellt eine große Herausforderung für die medizinische Lehre während andauernder Kontaktbeschränkungen dar.

Ausblick

Das onlinebasierte Lehrkonzept im Fach Radiologie als Notlösung in der COVID-19-Pandemie genießt eine hohe Akzeptanz unter den Studierenden. Zu den traditionellen Lehrmethoden bietet es Vorteile wie ortsunabhängiges Lernen und bessere Möglichkeiten des Selbststudiums und sollte laut der Mehrheit der befragten Studierenden auch in kommenden Semestern nach Aufhebung der Kontaktbeschränkungen beibehalten werden.

Auch wenn es sich bei dieser Arbeit nur um die Evaluation eines Kurses handelt, zeigen die Daten, dass onlinebasierte Lehrkonzepte in der Radiologie vielfältig anwendbar sind, und es sich dabei, vergleichbar zu Studien aus Amerika und Großbritannien [2,3,4,5,6, 11], um ein zukunftsträchtiges Konzept handelt. Daher sollte man an der weiteren Optimierung der Onlinelehre arbeiten.

Wir werden daher die Dauer der Videopräsentationen optimieren und, sofern noch nicht geschehen, die Videos in klar unterteilte Abschnitte gliedern. Weiterhin werden wir verstärkt auf die Verkürzung der Onlineseminare achten, um die Gesamtunterrichtsdauer nicht zu überschreiten. Zusätzlich wünschten sich viele Studierende den noch verstärkteren Einsatz zur Bearbeitung von medizinischen Fällen und Fragestellungen zu Hause, die dann im Onlineseminar aufgelöst werden könnten. Um die Onlinelehre noch interaktiver zu gestalten, sollen in Zukunft auch Liveumfragen während der Videokonferenzen durchgeführt werden.

Fazit für die Praxis

  • Die onlinebasierte Lehre sollte unserer Ansicht nach aus einer Kombination von Videopräsentationen zur Vorbereitung sowie interaktiven Onlineseminaren bestehen.

  • Die Videopräsentationen sollten in kurze, klar gegliederte Abschnitte unterteilt werden und eine Möglichkeit zur Bearbeitung von Fällen oder Fragestellungen beinhalten.