Für das Synergie-Magazin zum Thema Maker Spaces berichten Sebastian Kuhn, Elisa Kirchgässner und Kim Deutsch aus dem Wahlpflichtfach „Medizin im digitalen Zeitalter“ an der Universitätsmedizin der Johannes Gutenberg-Universität Mainz. Der Fokus des Moduls liegt auf „Lernen durch Erleben“, das in einem so genannten Digital Makerspace umgesetzt wird. Außerdem erläutern die Autor(inn)en, welche Vorteile Making für die digitale Medizin bietet. Sebastian Kuhn schrieb schon in einem früheren Artikel hier im Blog über seinen Antrag für „Medizin im digitalen Zeitalter“ beim Förderprogramm Curriculum 4.0. 

Die zunehmende Digitalisierung des Gesundheitssystems verändert den Beruf der Ärztin oder des Arztes. Die modernen Kommunikations- und Kooperationsformen des medizinischen Alltags verlangen neue Kompetenzen und Qualifikationen. Damit zukünftige Ärztinnen und Ärzte diesem digital-kompetenten Profil entsprechen, wurde im Mai 2017 an der Universitätsmedizin Mainz erstmalig ein Curriculum zur Digitalisierung der Medizin implementiert – „Medizin im digitalen Zeitalter“. Digitale Arzt-Patienten-Kommunikation, Smart Devices, Apps, Telemedizin, Virtual Reality und Big Data sind Module des Curriculums, Frontalunterricht und reine Faktenvermittlung dagegen nicht. Das Curriculum ist ein fachspezifisch umgesetztes Blended-Learning-Konzept, das den Digital Makerspace zu einem zentralen Bestandteil des Kurses macht. Testimonials, Selbstversuche, Videoaufzeichnungen und kollaboratives Zeichnen sind dabei die Produkte, die in einem gemeinsamen E-Book münden.

Curriculum 4.0 – Medizin im digitalen Zeitalter

Die heutigen Studierenden werden häufig vorschnell als „Digital Natives“ bezeichnet. Obschon sie intensiv mit digitalen Medien auf der „Consumer Ebene“ interagieren, bedingt dies keine berufsspezifische digitale Handlungskompetenz. Die Art und Weise, wie sich Ärztinnen und Ärzte informieren, kommunizieren und zusammenarbeiten, durchläuft jedoch derzeit einen fundamentalen Wandlungsprozess. Soziale Netzwerke sind sowohl für Ärztinnen und Ärzte als auch Patientinnen und Patienten zu einem wichtigen Kommunikationstool geworden. Apps und Wearables bieten neue Behandlungskonzepte in der Prävention und bei der Behandlung chronischer Erkrankungen. Augmented Reality und Robotik werden aktuell in klinischen Studien im Rahmen chirurgischer Eingriffe erprobt.

Da es sich beim Beruf der Ärztin oder des Arztes um eine Profession handelt, ist es notwendig, sich schon im Studium mit aktuellen Anforderungen und Veränderungen des Berufsfelds zu befassen. Die notwendigen Kompetenzen gehen hierbei weit über die rein selektive Anwenderschulung hinaus und umfassen eine grundlegende Auseinandersetzung mit den Themen der Digitalisierung. Das Hochschulforum Digitalisierung hat diese Forderung der curricularen Erneuerung in der Publikation „The Digital Turn“ als eine Kernaussage formuliert: „Dieser Kompetenzaufbau darf nicht als Nebenprodukt einer fachlichen Wissensvermittlung erwartet werden, sondern braucht die gezielte und systematische Verankerung in Curricula.“ (Hochschulforum Digitalisierung 2016, S. 143). Erstmalig im deutschsprachigen Raum wurde im Sommersemester 2017 die digitale Medizin curricular abgebildet (Hochschulforum Digitalisierung 2017). Das einwöchige Wahlpflichtfach „Medizin im digitalen Zeitalter“ setzt sich aus fünf Lernmodulen zusammen, die jeweils aus einer E-Learning-Einheit und einer dreistündigen Präsenzunterrichtseinheit bestehen:

• Social Monday – Digitale Arzt-Patienten-Kommunikation und Soziale Netzwerke
• Smart Tuesday – Smart Devices und Medizinische Apps
• Tele Wednesday – Telenotarzt, Teleradiologie, Telemedizin
• Virtual Thursday – Virtual Reality, Augmented Reality und Computer-assistierte Chirurgie
• small BIG Friday – Individualisierte Medizin, Big Data und Künstliche Intelligenz

Im Präsenzunterricht lernen bis zu 12 Studierende mit jeweils zwei bis drei Dozierenden, die modulabhängig aus verschiedenen Fachdisziplinen stammen. Ärztinnen und Ärzte, Psychologinnen und Psychologen, Informatikerinnen und Informatiker, App-Entwicklerinnen und -entwickler sowie Medizinethikerinnen und -ethiker repräsentieren die Interdisziplinarität der digitalen Medizin. Hierbei wird auf ein „Lernen durch Erleben“ gesetzt. An dieser Stelle werden sehr praxisnah Situationen des digitalen Gesundheitssystems aufgegriffen. So werden Simulationsumgebungen aufgebaut, z. B. in Form einer App-unterstützten Behandlung einer Patientin oder eines Patienten mit einer chronischen Lungenerkrankung, aber auch 360°-Videos in Kombination mit Operationssimulatoren und Videosprechstunden mit realen Patientinnen und Patienten. Der Schwerpunkt dieses Unterrichtsabschnitts liegt auf einer praktischen Interaktion mit neu entstehenden Behandlungskonzepten der digitalen Medizin.

Im Zentrum der Interaktion – Digital Makerspace

Die interdisziplinäre und praxisbezogene Interaktion bietet die Grundlage für die im Digital Makerspace entstehende Kollaboration und Koproduktion. Nachhaltiges Wissen lässt sich am besten in situativen und sozialen Kontexten produzieren, da Wissensinhalte generell nicht als feste Einheiten im Gehirn abgespeichert werden können, sondern immer als Produkt des Zusammenspiels von Subjekt und Umwelt entstehen. Für den gesamten Lernprozess ist es also wichtig, dass Ziele zunächst gemeinsam erstellt und im Anschluss ebenso gemeinsam verfolgt und erreicht werden (Tribelhorn 2007, S. 36 f.). Die Studierenden benennen am jeweiligen Kurstag ihre persönlichen Lernziele und überprüfen zum Modulende, ob diese erreicht wurden. Die im Lehrplan verankerten Koproduktionen dienen der Herstellung eines gemeinsamen Verständnisses, das durch eine intensive Zusammenarbeit von Studierenden und/oder Dozierenden entsteht, eine Annahme, die an den lerntheoretischen Ansatz des Konstruktivismus erinnert (Pörksen 2011).

Die wichtigsten Elemente des Digital Makerspace sind:

• Collaboration: Der gesamte Kurs, die Lehrperson einbegriffen, lernt zusammen und fühlt sich dabei für den Lernerfolg der oder des Anderen verantwortlich. Zu Beginn einer Unterrichtssituation ist ein unterschiedliches Spektrum an Vorwissen und spezifischen Erfahrungen vorhanden. Durch die Collaboration sollen die individuellen Ideen und Vorstellungen der Studierenden mit in den Kurs eingebracht werden, um so diverse und reflektierte Inhalte zu produzieren. Dabei liegt der Fokus auf dem Produkt der engen Zusammenarbeit.
• Making: Die gemeinsam erarbeiteten Produkte sind Bestandteil und Ergebnis des kollaborativen Prozesses. Folgende Produkte sind im Rahmen des Making entstanden:
  • Selbstversuche (Quantified-Self): Die Studierenden setzen diverse Aspekte eines Kursinhaltes im Selbstversuch in die Praxis um. Sie tracken beispielsweise ihre Bewegungsprofile mittels Smartwatch und Gesundheitsapps und werten diese aus.
  • Testimonials: Die Studierenden sammeln und reflektieren ihre persönlichen Gedanken und Eindrücke bei der Nutzung diverser digitaler Behandlungsmethoden (Apps / OP-Roboter / Virtual-Reality-Chirurgie). Die Erfahrungen werden über ein Social-Media-Tool dokumentiert und ausgetauscht. Zentrale Aussagen finden ihren Weg in eine grafisch aufbereitete Übersicht.
  • Videoaufzeichnungen: Die Studierenden verarbeiten Wissen, Gedanken und Erfahrungen zu einem Kursinhalt in einem selbstangefertigten Kurzvideo.
  • Kollaboratives Zeichnen: Die Studierenden erstellen in Zusammenarbeit Zeichnungen, die sie im Anschluss präsentieren und schriftlich erläutern (siehe Abbildungen).

Jede Koproduktion hat kommunikative, reflektierende sowie kollaborative Ansprüche. Durch das gemeinsame Erarbeiten der Unterrichtsmaterialien soll es zur intensiven Auseinandersetzung mit dem jeweiligen Kursthema kommen. Das kollaborative Setting soll Perspektivenvielfalt anregen und die gemeinsamen Reflexionen der Unterrichtseinheiten das erlernte Wissen festigen. Die Studierenden sind jeweils für die Produktion verantwortlich. Die im Making erstellten Unterrichtsmaterialien spiegeln dabei die bisherigen und neu erworbenen Erfahrungen der Kursteilnehmenden wider.

Die erarbeiteten Produkte des Making werden während des Kurses und im Nachhinein als „EDU“-Version eines E-Books geteilt (Openness) und dienen für folgende Kurse als Ausgangspunkt. Die Evaluation des neuartigen Kurskonzepts erfolgte anhand standardisierter Evaluationsfragebögen und in Form semi-strukturierter Interviews. Hierzu wurde die Akzeptanz des Curriculums bei den Studierenden, die studentische Beteiligung und Interaktion im Digital Makerspace sowie die Kompetenzentwicklung evaluiert. Zur Erhebung der qualitativen Daten in Form von semi-strukturierten Interviews wurden alle Teilnehmenden des Pilotkurses in vier Gruppen befragt. Die Audioaufnahmen wurden im Nachgang transkribiert und anhand des Verfahrens der „Qualitativen Inhaltsanalyse“ nach Philipp Mayring ausgewertet.

„Ja ich fand es generell gut, weil ich finde, sowas kommt bei uns im Studium viel zu kurz. Also ich glaube, wenn ich jetzt zurückdenke, mir fällt jetzt kein Semester ein, wo ich das intensiv wirklich mal eine Woche so gemacht habe. Das man mitgestalten konnte und so miteinbezogen wurde.“

Die Evaluation in Form von Fragebögen und semi-strukturierten Interviews zeigt eine hohe Akzeptanz des Kurskonzepts und im spezifischen des Digital Makerspace. Die Studierenden betonen dabei die empfundene Wertschätzung und Motivation durch die intensive Zusammenarbeit. Besonders die Möglichkeit der praktischen Interaktion mit neuen Technologien („DaVinci“ OP-Roboter) und Versorgungskonzepten (Smartphone-Apps bei chronischer Erkrankung) wurden dabei positiv bewertet. Die Zusammenarbeit der Studierenden mit dem interdisziplinären Dozierendenteam und untereinander wurde als gewinnbringende kreative Teamarbeit eingestuft. Die Durchführung der Selbstversuche führt zu einem Anstieg von Medienkompetenz. Generell sagen die Teilnehmenden aus, nach Kursabschluss den Entwicklungen der digitalen Medizin sensibilisiert und differenziert gegenüberzustehen. Der Raum des Makerspaces bietet den Studierenden nach eigener Aussage die Möglichkeit zum gemeinschaftlichen Entdecken und Ausprobieren. Der Digital Makerspace wurde von den Studierenden uneingeschränkt angenommen.

Neues Curriculum – Neue Wege

Die Digitalisierung der Medizin ist ein fundmentaler Wandlungsprozess, dessen Einfluss auf das zukünftige Berufsbild der Ärztin oder des Arztes noch nicht abgeschätzt werden kann. Jedoch steht fest, dass diese Entwicklung Lern- und Arbeitsprozesse wesentlich beeinflusst und eine begleitende Ausbildung erfordert. Der Wandel von wissens- zu prozessbezogenem Denken sollte auch im Studium reflektiert werden. Der notwendige Kompetenzerwerb verlangt eine grundlegende und aktive Auseinandersetzung mit den Kernthemen der Digitalisierung. Diese Entwicklung verlangt auch nach neuen Wegen in der Lehre. Der Digital Makerspace verfolgt den Ansatz, die digitale Transformation der Medizin interdisziplinär und interaktiv abzubilden.

Making ermöglicht eine intensivere Personalisierung des Lernens, die in analoger wie digitaler Form dazu beiträgt, die Lernenden zu aktivieren und den Unterricht besser an die Zielgruppe anzupassen. Der aktive Miteinbezug der Studierenden erhöht deren Motivation, was sich im allgegenwärtigen Interesse am Erstellen qualitativ hochwertiger Beiträge zeigt. Diese Arbeitsweise generiert nicht nur einen sehr sichtbaren Lernerfolg, sondern auch einen enormen Mehrwert für die kommenden Lehrveranstaltungen. Durch die unterschiedlichen Sichtweisen der heterogenen, interdisziplinären Teilnehmendengruppe – Studierende wie auch Lehrende – werden differenzierte Erfahrungen und Meinungen sichtbar. Die Vernetzung des vor allem kommunikativen Potentials im Digital Makerspace ist ein sinnvoller Bestandteil des Gesamtunterrichtskonzepts, da es fassbare Resultate in Form von digitalen Koproduktionen liefert.

Wenn etwas Neues geschaffen werden soll, müssen die wichtigen Personengruppen beteiligt werden und in Interaktion treten. Das Making und die daraus entstehenden digitalen Koproduktionen erlauben hierbei diesen Prozess greifbar zu machen. Das zugrundeliegende Konzept des Digital Makerspace ist in hohem Maße innovativ und wird erst seit wenigen Jahren systematisch entwickelt. Praktische Erprobungen und Wirksamkeitsuntersuchungen finden sowohl in Deutschland wie auch international gerade erst statt. Die wissenschaftliche Begleitung und Auswertung von Interaktionen bzw. interdisziplinärer Kooperation im Makerspace ist jedoch limitiert, da eine direkte Beobachtung oder Videoaufzeichnung den Prozess hemmen kann. Unsere vorläufigen Erfahrungen der erstmaligen Implementierung im Rahmen des Medizinstudiums sollen zu einer systematischen Weiterentwicklung von Digital Makerspaces in (extra-)curricularer, didaktischer und methodischer Hinsicht anregen und deren Akzeptanz fördern.
Medizin im digitalen Zeitalter wird als curriculares Reformprojekt der Universitätsmedizin Mainz vom Stifterverband im Rahmen des mit der Carl-Zeiss-Stiftung gemeinsam initiierten Programms „Curriculum 4.0“ gefördert.

Literatur
Global Learning Council (2017). Global Learning Council Summit 2017. Berlin Consensus. Cornerstones of a Successful Digital Transformation. Verfügbar unter: https://uhh.de/0vqjp [29.08.2017].
Hochschulforum Digitalisierung (2017). Universität Mainz: Digitale Medizin hält Einzug in das Medizinstudium. Verfügbar unter: https://uhh.de/i6ypf[29.08.2017].
Hochschulforum Digitalisierung (2016). The Digital Turn – Hochschulbildung im digitalen Zeitalter. Arbeitspapier Nr. 27. Berlin: Hochschulforum Digitalisierung. Verfügbar unter: https://uhh.de/m18on [29.08.2017].
Kuhn, S. (2016): Medizin im digitalen Zeitalter: Ein Plädoyer für Innovation und Kompetenzorientierung. Verfügbar unter: https://uhh.de/q2myg [29.08.2017].
Pörksen, B. (2011). Schlüsselwerke des Konstruktivismus. Heidelberg: Springer.
Tribelhorn, T. (2007). Situiertes Lernen in der Weiterbildung. In Wehr, S. & Ertel, H. (Hrsg.), Aufbruch in der Hochschullehre. Kompetenzen und Lernende im Zentrum (S. 31 – 76). Bern: Haupt.