Transformer l'éducation en anatomie avec la technologie
Nouveaux outils améliorent les expériences d'apprentissage pour les étudiants en médecine qui étudient l'anatomie.
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Table des matières
L'éducation en anatomie est super importante pour former les médecins, mais les méthodes traditionnelles ont quelques soucis. Par exemple, dans les grosses classes, c'est souvent galère de fournir assez de ressources pour les dissections pratiques, et comprendre les images 2D dans les bouquins peut être compliqué. Les nouvelles technologies, comme les modèles 3D et la réalité augmentée (RA), changent la façon dont les étudiants apprennent l'anatomie.
Cet article parle de deux nouveaux outils : l'un utilise des tablettes pour montrer des modèles anatomiques en 3D, et l'autre utilise la RA sur des écrans pour aider à visualiser l'anatomie musculaire. Une étude a été faite avec 236 étudiants en pré-médicale pour voir comment ces outils fonctionnaient par rapport aux manuels. Les résultats ont montré que les outils tablette et RA offraient de bien meilleures expériences d'apprentissage, même si la rétention des connaissances était à peu près la même pour toutes les méthodes. Cependant, les résultats ont aussi montré que les étudiants masculins rapportaient généralement une meilleure Expérience d'apprentissage que les étudiantes.
Contexte
Apprendre l'anatomie et la physiologie humaines est essentiel pour les futurs professionnels de la santé. Ça implique de comprendre les structures et mouvements complexes du corps. Bien apprendre ça aide les futurs docteurs à traiter les maladies et les blessures. Mais, apprendre l'anatomie, c'est pas toujours facile. Des facteurs comme la qualité des outils d'apprentissage, le contenu présenté, l'expérience antérieure et le confort émotionnel jouent un rôle.
La plupart des étudiants utilisent actuellement des manuels pleins d'images statiques. Ces livres ne proposent pas d'expériences interactives ou pratiques, qui sont souvent nécessaires pour bien apprendre. Les méthodes traditionnelles comme la dissection ont leurs avantages, mais sont devenues moins pratiques à cause des ressources, des tailles de classe et du manque d'expériences d'apprentissage en face à face.
Dans l'éducation anatomique, pouvoir visualiser les relations spatiales en 3D est crucial. Les manuels présentent généralement l'anatomie en 2D, ce qui rend difficile pour les étudiants de se faire une idée complète dans leur esprit. Des technologies comme la réalité virtuelle (RV) et la RA peuvent offrir des façons interactives d'apprendre ces structures en superposant des informations sur un corps physique.
Limitations Actuelles dans l'Éducation Anatomique
Les restrictions sur les heures de formation pratique ont conduit de nombreux programmes médicaux, dentaires et de santé à réduire le travail en laboratoire. Avec les méthodes d'apprentissage traditionnelles, les étudiants ont du mal à comprendre les relations entre les parties anatomiques. Apprendre l'anatomie en 3D peut aider énormément les étudiants à mieux comprendre ces relations.
De plus, des méthodes créatives comme la peinture corporelle ont montré qu'elles peuvent capter l'attention des étudiants. La peinture corporelle permet aux étudiants de visualiser les structures anatomiques sur leur propre corps. Cependant, des questions culturelles et de genre doivent être abordées pour s'assurer que tous les étudiants se sentent à l'aise avec ce genre d'activités.
Cette étude vise à examiner l'utilisation d'outils interactifs dans l'apprentissage de l'anatomie. Plus précisément, elle va regarder comment les tablettes et la RA sur écran peuvent aider les étudiants à apprendre plus efficacement comparé aux manuels. Les Différences de genre dans les expériences d'apprentissage seront aussi analysées.
Questions de Recherche
L'étude cherche à répondre à plusieurs questions :
- Les technologies basées sur des tablettes et la RA améliorent-elles l'expérience d'apprentissage des étudiants par rapport aux manuels traditionnels ?
- Ces technologies aident-elles à augmenter les scores aux tests ou à mieux retenir l'information ?
- Y a-t-il un avantage particulier à la technologie RA pour apprendre l'anatomie par rapport aux solutions basées sur tablette ?
- Le genre d'un étudiant affecte-t-il son expérience d'apprentissage avec ces outils numériques ?
Pour trouver des réponses, l'étude utilisera une application conviviale sur tablette qui montre des modèles 3D et un outil de RA sur grand écran qui affiche des informations anatomiques dynamiques.
Méthodologie
L'étude s'est déroulée dans un laboratoire contrôlé avec des équipes de participants complétant une activité de peinture corporelle pour apprendre l'anatomie. Les participants ont été assignés à l'une des trois méthodes d'apprentissage : manuels, outils 3D sur tablette ou outils de RA sur écran. L'étude a principalement inclus 236 étudiants en pré-médicale, divisés en équipes de deux.
Les chercheurs ont donné des instructions claires et ont organisé l'étude avec un instructeur de laboratoire. Chaque équipe a utilisé un type d'outil d'apprentissage pendant l'activité. Les participants ont peint les grandes parties musculaires sur leur corps avec de la peinture lavable tout en identifiant ces parties avec l'outil d'apprentissage.
Outils Utilisés
Visualisation 3D sur Tablette
L'outil 3D sur tablette est une application Android conçue pour permettre aux étudiants d'interagir avec des modèles 3D de muscles et des étiquettes anatomiques. Grâce à la tablette, les étudiants pouvaient mieux voir les modèles 3D, les faire tourner et zoomer pour un meilleur aperçu. L'interface incluait des fonctionnalités pour activer des étiquettes codées par couleur pour une meilleure lisibilité.
Outil de RA sur Écran
L'outil de RA sur écran utilisait une grande télé et une caméra Kinect. Ce dispositif permettait aux modèles virtuels d'apparaître superposés sur les corps des étudiants. Les participants pouvaient naviguer facilement entre les groupes musculaires avec une télécommande, ce qui ajoutait un élément interactif au processus d'apprentissage.
Conception de l'Étude
L'étude a impliqué une attribution aléatoire des participants aux trois méthodes différentes : manuel, tablette et RA. Au total, 319 étudiants ont montré de l’intérêt, mais à cause de certains facteurs, seuls 236 participants viables ont été inclus pour l'analyse.
Chaque participant a complété un questionnaire pré-étude pour recueillir des informations démographiques et évaluer leurs connaissances antérieures en anatomie. Après avoir participé à l'activité de peinture avec leur outil assigné, les participants ont rempli un questionnaire post-étude pour évaluer leurs expériences.
Mesure et Analyse
Pour évaluer les expériences d'apprentissage, diverses questions subjectives ont été posées, utilisant une échelle allant de "fortement en désaccord" à "fortement d'accord". L'étude a aussi analysé les différences de genre dans les expériences et les performances en utilisant des méthodes statistiques.
Évaluation de l'Expérience d'Apprentissage
L'étude a mesuré la facilité de peinture et de repérage des muscles, ainsi que la satisfaction générale avec les outils d'apprentissage. D'autres facteurs, comme le plaisir et la volonté de recommander les outils à d'autres, ont également été collectés.
Résultats
Résultats sur l'Expérience d'Apprentissage
Les résultats ont généralement montré que les outils tablette et RA offraient de meilleures expériences que le manuel. Les étudiants utilisant la méthode Tablet-3D ont signalé qu'il était plus facile de peindre les muscles que ceux utilisant les deux autres méthodes.
Différences de Genre
L'analyse a souligné que les étudiants masculins avaient souvent de meilleures expériences que les étudiantes sur divers critères. Par exemple, ils ont rapporté qu'il était plus facile de trouver les muscles et ont plus apprécié les activités.
Les étudiantes ont exprimé un certain inconfort concernant l'activité de peinture corporelle, indiquant que ça pourrait ne pas convenir à tout le monde. Ça souligne le besoin de prendre en compte les dynamiques de genre dans les méthodes éducatives.
Rétention des Connaissances
En ce qui concerne la rétention des connaissances, l'étude n'a pas trouvé de différences significatives entre les méthodes. Bien qu'il y ait eu un plaisir et une satisfaction accrus avec les outils numériques, cela ne s'est pas directement traduit par une meilleure performance dans les tests de rétention des connaissances.
Discussion et Implications
Les résultats suggèrent que l'utilisation d'outils numériques peut considérablement améliorer l'expérience d'apprentissage globale dans l'éducation anatomique. Cependant, ils ne conduisent pas nécessairement à une meilleure rétention des connaissances par rapport aux méthodes traditionnelles.
La recherche souligne aussi l'importance de prendre en compte les différences de genre et le confort émotionnel lors de la conception d'interventions d'apprentissage. De futures études pourraient explorer d'autres alternatives à la peinture corporelle pour engager efficacement les étudiants.
Directions Futures
Avec le développement continu des technologies d'apprentissage, de futures recherches pourraient impliquer des sessions prolongées avec les participants pour vérifier les bénéfices de rétention à long terme. De plus, des dynamiques d'équipe plus larges pourraient aussi être étudiées pour évaluer les différentes interactions entre étudiants lors de l'apprentissage de l'anatomie ensemble.
Conclusion
L'étude montre des promesses pour l'intégration des outils numériques dans l'éducation anatomique. Les outils basés sur tablettes et sur écran RA offrent de meilleures expériences d'apprentissage que les manuels traditionnels. Cependant, il faut prêter attention au confort et aux préférences individuelles, surtout en ce qui concerne les facteurs liés au genre.
Avec les avancées technologiques en cours, le potentiel d'amélioration de l'éducation médicale est immense. Ces résultats peuvent informer de futures approches pour enseigner l'anatomie et inspirer le développement d'environnements d'apprentissage plus interactifs, engageants et inclusifs.
Titre: A Large-Scale Feasibility Study of Screen-based 3D Visualization and Augmented Reality Tools for Human Anatomy Education: Exploring Gender Perspectives in Learning Experience
Résumé: Anatomy education is an indispensable part of medical training, but traditional methods face challenges like limited resources for dissection in large classes and difficulties understanding 2D anatomy in textbooks. Advanced technologies, such as 3D visualization and augmented reality (AR), are transforming anatomy learning. This paper presents two in-house solutions that use handheld tablets or screen-based AR to visualize 3D anatomy models with informative labels and in-situ visualizations of the muscle anatomy. To assess these tools, a user study of muscle anatomy education involved 236 premedical students in dyadic teams, with results showing that the tablet-based 3D visualization and screen-based AR tools led to significantly higher learning experience scores than traditional textbook. While knowledge retention didn't differ significantly, ethnographic and gender analysis showed that male students generally reported more positive learning experiences than female students. This study discusses the implications for anatomy and medical education, highlighting the potential of these innovative learning tools considering gender and team dynamics in body painting anatomy learning interventions.
Auteurs: Roghayeh Leila Barmaki, Kangsoo Kim, Zhang Guo, Qile Wang, Kevin Yu, Rebecca Pearlman, Nassir Navab
Dernière mise à jour: 2024-01-31 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2307.14383
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2307.14383
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
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