健康科学の学生のためのプロジェクトベースの学習ガイドライン:データマイニングと定性的手法による分析

プロジェクトベースの学習方法論の特徴
今日、さまざまな分野の専門家は^、環境1などのさまざまな分野でのグローバリゼーションから生じる多くの(技術的、社会政治的、経済的)課題に直面しています。これらの問題は、病気の世界的な蔓延に影響を及ぼし、したがって資源を減少させ、貧困を増加させ、持続可能な社会を創造する責任を必要とします¹。健康の専門家は、人々の生活の質の向上に貢献しながら、ケア戦略と技術を大規模に進歩させることにより、コミュニティの実行可能性を確保する可能性とスキルを持っています²。国連は、持続可能な開発目標(SDGs)¹にすべての国が積極的に参加してこれらの課題に取り組む必要性を強調しています。医療従事者の活動は、提案された目標の多くにリンクすることができます。したがって、ヘルスケアの学生を訓練する人は、学生がこれらの新しい課題に直面することを可能にする能力を獲得するのに役立つ教育的アプローチを習得する必要があります^1,2。

既存のさまざまな教育方法論の中で、プロジェクトベースドラーニング(PBL)³ は、学生が自分の職業の将来の課題に安全かつ効果的に対処するために必要な能力を開発するのに役立つ方法論として際立っています³。PBLは、従来の方法論の限界を克服し、教育・学習プロセスを変革し、学生を自分の学習の主役にした革新的な教育的アプローチです。この変更は、学生が実際の状況で問題解決スキルを習得するのに役立ちます⁴。PBLは、その分野に関連する実践的なシナリオに含まれる研究問題⁵ を作成する教師に基づいています。学生は共同グループで問題を解決する必要があります。最終的な目的は、タスクまたは問題の解決におけるグループワークによる知識(概念的、手続き的、および態度的)の獲得です⁶.

このアプローチは、教育と構成主義心理学の分野で始まり、それらの始まりから、さまざまな分野に適応してきました⁶.ただし、この方法論の実装は、教育リソースとインフラストラクチャの不足によって影響を受ける可能性があるため、従来の教育とPBL ^7,8を組み合わせたハイブリッドモデルが使用されることがあります。しかし、これらのモデルは学習経験に限界を示しています¹。このため、これらの方法論の使用と解釈を導き、促進する教育プロトコルを開発することが重要です。さらに、近年、PBL方法論は、仮想学習プラットフォームである学習管理システム(LMS)⁹を通じて、いわゆるオンラインプロジェクトベースの学習(OPBL)¹⁰で実装されています。

健康科学分野の大学生のためのプロジェクトベースの学習方法論
プロトコルは、教師がこれらの方法論を適用し、教育および学習プロセスから生じる結果を解釈するのを助けるために重要です⁹。このプロトコルは、学校教育の開始から高等教育まで使用でき、さまざまな精神的、身体的、社会経済的条件に合わせて調整できます¹¹。提示されたプロトコルは、健康科学の大学生と協力することに焦点を当てています。教育モデルは、最初の刺激として機能する教師によって準備されたプロジェクトの周りに学習を整理することに基づいており、このフレームワークから、学生は自分の学習の主な焦点になります¹¹。このアプローチは、学生が将来の専門的実践に密接に関連する基本的な能力(概念的、手続き的、態度的)を習得するための積極的、包括的、建設的な方法です^4,12。

学習方法を組み合わせて、概念的および手続き的知識に関連する認知的およびメタ認知的能力の獲得を刺激します^4,13,14、これらはすべて、学生が批判的思考を発達させ、学習へのモチベーションを高め、意思決定と問題解決における自律性を高めるのに役立ちます¹³.ただし、この方法論の適用を成功させるための鍵の1つは、教師が準備するプロジェクトが実際の実践に直接関連している必要があり、生徒は最低限^{の初期ガイドライン4,9}に基づいて問題にアプローチする方法について自律性を与えられる必要があります。これは、教師が生徒の能力を評価するためのツールを明確に定義し、PBLの形成に使用される評価基準についてのガイダンスを提供し、評価がどれだけうまく行われているかを評価する必要がある^{ことを意味します15,16}。さらに、学生は仲間と協力して議論し、討論を通じて断定的になることを学び、コミュニケーションとチームワークのスキルを開発することから恩恵を受けます^4,16。

大学生の主な目的は、これらの能力の習得を容易にするために教師が設定した課題に対処することによって「学ぶことを学ぶ」ことです¹⁴(これは後で学生の将来の職業生活で実装されます)。この方法論を使用した結果は、それが実際的な問題の学習と解決における自律性を促進することを示しています⁴。この方法論の追加の利点は、学生が特に健康科学、オンライン教育、およびブレンディッドラーニング(b-Learning)の能力を習得するのを支援するのに非常に効果的であるということです17,18,19。これは、COVID-19パンデミック^20,21のために特に重要になっています。

PBLの共通要素は、(1)まず、プロジェクトに関連する概念を学生に説明します(オンライン教育環境では、反転学習体験を使用できます)。(2)プロジェクト計画が定義され、分析されます。(3)支持理論のレビューが行われ、研究対象を理解するのに役立つ計画が作成されます。(4)問題に対処するための目的と質問が提案されている。(5)可能な解決策が策定され、最も実行可能なオプションが評価されます。(6)これらのソリューションが実装されています。(7)結果が報告されます。(8)批判的な反省が行われ、フィードバックが提供され、新しい質問の提案を含むプロセスが評価されます。(9)作業^4,6,13を提示することでプロセスが終了する。

また、すべての学生がこの種の方法論に同じように反応するわけではないことにも留意する必要があります。学習により積極的に関与している学生、より批判的思考者である学生、およびより優れた対人関係スキルを持っている学生は、より良い結果を達成する傾向があります²²。また、従来の学習方法に慣れている学生は、欲求不満を感じるかもしれません。これが、学生に明確な作業規則とプロジェクトフェーズの実施のためのスケジュールを最初から与える必要がある理由です⁸。上記のように、PBLは健康科学の学位内で広く使用されており、文献^18,23,24にはPBLを裏付ける広範な証拠があります。しかし、臨床スキルセミナーと科学界での経験の普及に関連する、改善できるいくつかの側面が特定されています^25,26。

この方法論は、インターンシップの割合が高い学位(たとえば、看護と医学、作業療法と心理学または栄養)でより良い結果をもたらすようです³。さらに、最近の研究では、実際の状況での相互作用に取り組むために、異なる学位間の共同トレーニングプロジェクトを通じてPBL方法論を実装することが提案されています。目的は、学際的および学際的な能力の獲得です^27,28。ただし、このタイプの方法論をうまく実装するには、教員はそれを実装する資格が必要であり、学生は、特に健康科学3,15,18,29の場合、臨床実践に関して批判的で発散的な思考を発達させる必要があります。

実装のもう一つの重要な側面は、PBL方法論トレーニングに対する学生の満足度を評価し、改善のためのアイデアを分析する必要があることです19,30,31。より具体的には、作業療法の学生は、この方法論が職業生活で直面する問題と同様の問題を解決する方法を学ぶことができ、モチベーションを高めるため、学習に不可欠であることに気付いたと報告されています³¹。同様に、1993年に開始された縦断的研究(作業療法の学生でPBLのハイブリッドモデルが評価された)は、学生が将来の専門的実践のためにグループ学習について非常に肯定的な意見を持っていることを示しました⁷。作業療法の学生に関する別の研究では、方法論に対する満足度が高いことがわかりました。これは、この学習方法が実践を通じて知識を習得し、将来の仕事に適切に対応できるようになると考えるためです¹³。

要約すると、健康科学のコースでPBL方法論を使用することは、学生が専門的能力を習得するための鍵です。さまざまな研究が、効果的で満足のいく学習を達成するために、介入と教材の設計に優先順位を付けるために従うべきステップを示しています。したがって、生徒の学習プロセスを監視して、学習に関する早期または潜在的な問題を検出し、それらに対処することが非常に重要です。モニタリングには、教育データマイニング(EDM)と混合メソッド分析手法を使用する必要があり、その基本的な基礎については以下で説明します。

教育データマイニング技術
eラーニングまたはbラーニングの教育モデルでLMSを使用すると、生徒と教師のやり取りをキャプチャする一連のログまたはログファイルが生成されます。これらのログは学習行動の証拠であり、EDMまたは学習分析(LA)³²手法を使用して分析できます。これらの技術により、教師は、どのような生徒の相互作用が存在するか、どれだけの相互作用が存在するか、および相互作用の質は何かを学ぶことができます³³。特に、EDM技術は、学生の学習行動パターンとその相互作用を発見しやすくします⁴。EDM技術は、異なるプロファイル^35,36(学生向けまたは教育者向け)を研究するために使用することができる。

最終的な目的は、指導に対するフィードバックの提供、コースコンテンツ構造の評価、学習プロセスで効果的な要素の分析、学生のタイプの分類、および学習のガイダンスと監視のニーズの特定です。これは、各生徒の最も一般的な学習パターンとエラーの頻度を決定するのに役立ち、それを使用して最も適切な教育的回答を調整することができます。EDM技術を使用できることの1つは、学生の学習プロセスを監視して、メンタリング を通じて 適切な支援を提供することです。EDM技術には、教師あり学習技術(予測または分類技術)³⁷ および教師なし学習技術³⁶ (クラスタリング技術)³⁸が含まれる。PBLなどの積極的な教授法を含む教育プロセスでEDM技術を使用することは、個々の生徒の行動と共同グループでの生徒の行動を研究するのに非常に効果的であることが示されています¹⁰。

コンピュータ支援定性分析技術の応用
過去20年間で、定量的および定性的手法、または2つの組み合わせが、混合方法と呼ばれる研究に適用されてきました³⁹。データ分析に混合方法を使用することは、学生の学習行動の監視など、分析の複雑な問題に対処する場合に特に役立ちます。これらの方法の使用により、調査の自由回答形式の質問からの学生のフィードバックなどの定性的データを定性的データに変換し、異なるデータ視覚化技術を用いてデータを分析することができます⁴⁰。様々なコンピュータ支援(または支援)定性的データ分析ソフトウェア(CAQDAS)を使用して、データ変換および分析^{を容易にすることができる41}。

PBL方法論による指導手順、学習行動の分析、EDMの使用、およびコンピューターベースの質的分析手法の概要を 図1に示します。

図1:PBL作業とEDMおよびコンピューターベースの定性分析技術の使用。 eラーニングおよびbラーニングの教育環境でEDMおよびテキストマイニング技術を適用したデータ収集と処理。略語:PBL =プロジェクトベースの学習。EDM = 教育データ マイニング;DB = データベース;eラーニング=オンラインクラス。b-ラーニング=混合クラス(オンラインクラスと物理クラス)。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

RQ1:作業療法を学ぶ健康科学系の学生の学習成果と満足度は、PBL方法論がeラーニングで実施されているかbラーニングで実施されているかによって、学生の事前知識の影響を考慮して有意差がありますか?RQ2:見つかった参加者のクラスターは、学習成果、学習行動、およびモダリティの関数としての認識された満足度と一致していますか(eラーニングとbラーニング)?RQ3:PBL方法論の改善に関する学生の提案は、教授法、eラーニングとbラーニングによって異なりますか?

次のプロトコルは、ヘルスケアの教師が使用でき、他の知識分野の学生と協力するように変更することもできます。