Marie Laurence Tremblay

NEDERLANDSE SAMENVATTING

Simulatieonderwijs is een effectieve leermethode die studenten en professionals in de gezondheidszorg voorbereidt op de klinische praktijk. Simulatie stelt de student in staat om in een realistisch gesimuleerde klinische omgeving taken te oefenen die voor de toekomstige praktijk relevant zijn. In zulke simulaties oefenen studenten hun klinische vaardigheden, gevolgd door een nabespreking of debriefing waarin zij hun prestaties analyseren. Hierbij vullen de simulatie en debriefing elkaar aan; om optimaal te kunnen leren is het essentieel dat deze gecombineerd worden.

Simulaties die heel erg dicht bij de echte praktijk komen worden ook wel ‘immersie-simulaties’ genoemd. Deze werden aanvankelijk voornamelijk gebruikt bij meer gevorderde studenten die al enige klinische ervaring hadden, hetgeen hen in staat stelde om met de onvoorziene en complexe klinische context van authentieke situaties om te gaan. Gezien de beperkte klinische ervaring die beginners hebben, is het waarschijnlijk dat de onvoorspelbaarheid en complexiteit van een authentieke klinische setting hen overweldigt en verhindert dat zij de beoogde leerdoelen van de simulatie volledig bereiken. Het is dus zaak dat opleiders zowel de leertaak als de leeromgeving afstemmen op het niveau van de student. Desondanks is er tot op heden vrijwel geen onderzoek gedaan naar de cognitieve gevolgen van deze twee kenmerken voor een onervaren student, wat het nog moeilijker maakt om de simulaties nauwkeurig op diens niveau af te stemmen.

Hoofdstuk 1

In Hoofdstuk 1 ontrafelen we de gevolgen van taak- en omgevingscomplexiteit voor beginnende studenten. Hierbij erkennen we ook dat de rol die een student in een simulatie vervult, hetzij actief als deelnemer of passief als observator, van invloed is op diens cognitieve belasting en leerervaring. We tonen aan dat er nog steeds betrekkelijk weinig bewijs is van wat nu voor beginnende studenten in de praktijk een complexe klinische taak is, vooral in specifieke disciplines zoals farmacie. Wanneer we een beter begrip hebben van hoe complexe omgevingen en taken de leerervaring van beginners tijdens simulaties beïnvloeden, kunnen we specifiek op hen afgestemde simulaties ontwerpen en daarbij de begeleiding bieden die het leren bevordert. Deze stand van zaken leidde tot de ontwikkeling van de volgende twee centrale onderzoeksvragen:

1. Welke gevolgen hebben taak- en omgevingscomplexiteit bij ‘immersiesimulatie’ voor de leerervaring van beginners?
a. Wat zijn de verschillen tussen immersiesimulatie en simulatiepatiënten ten aanzien van de cognitieve belasting en emoties voor bachelorstudenten in de gezondheidszorg? (Studie 1)
b. Wat zijn de gevolgen van eenvoudige en complexe taken bij immersiesimulaties wat betreft de cognitieve belasting, eigen beleving van het geleerde en de prestaties voor bachelorstudenten Farmacie, en welke invloed heeft taakcomplexiteit op de leerervaring van deze studenten? (Studie 2)
c. Welke invloed heeft afstemming van de complexiteit van de taak en van de omgeving op de cognitieve belasting en prestaties van beginners bij immersiesimulatie? (Studie 3)

2. Hoe kan de leerervaring van beginners worden ondersteund wanneer zij een medestudent observeren tijdens immersiesimulatie?
a. Wat zijn de overeenkomsten en verschillen tussen samenwerkingsscripts, checklists, een combinatie van beide en helemaal geen begeleidend hulpmiddel ten aanzien van de intrinsieke en irrelevante (extraneous) cognitieve belasting en eigen beleving van het geleerde voor beginnende observeerders tijdens een simulatietraining, en welke invloed hebben deze hulpmiddelen op de leerervaring van de betreffende observeerders? (Studie 4)

Hoofdstuk 2

De in Hoofdstuk 2 gepresenteerde studie richt zich op de cognitieve en emotionele gevolgen van de leeromgeving voor beginners in immersiesimulatie. In dit ‘mixed-methods’ onderzoek vergeleken we twee verschillende situaties aan de hand van een cross-over-onderzoeksopzet met 143 bachelor studenten Farmacie: een immersiesimulatie in een volledig authentieke omgeving en een activiteit met simulatiepatiënten waarbij de participanten geen middelen uit de omgeving hoefden te gebruiken voor het oplossen van de problemen, zoals telefoons, elektronische patiëntendossiers of echte medicijnen. Na afloop van beide simulatieactiviteiten beoordeelden de participanten hun cognitieve belasting en emoties met behulp van gevalideerde vragenlijsten. Vijfendertig studenten kwamen in focusgroepen bijeen met het doel te onderzoeken hoe bepaalde kenmerken van de leeromgeving hun leerervaring beïnvloedden. We constateerden dat bij immersiesimulatie de intrinsieke en irrelevante (extraneous) cognitieve belasting en scores voor negatieve emoties, zoals stress, significant doch gematigd hoger waren dan bij simulatiepatiënten. Uit onze kwalitatieve bevindingen bleek daarenboven dat de fysieke omgeving meer stress opleverde bij immersiesimulatie dan bij simulatiepatiënten. Met simulatiepatiënten concentreerden de studenten zich op het klinisch redeneren, terwijl bij immersiesimulatie hun aandacht uitging naar het verzamelen van gegevens wat ten koste ging van het probleemoplossende proces. Deze studie hielp ons aan te tonen dat de leeromgeving waarbinnen beginnende studenten de simulatie ondergaan, van invloed is op wat en hoe zij leren. De studenten gaven aan dat immersiesimulatie zowel cognitief als emotioneel meer belastend was dan simulatiepatiënten. Nog belangrijker is dat onze bevindingen wezen op de dringende behoefte aan richtlijnen voor het ontwerpen van simulatieonderwijs afgestemd op beginners.

Hoofdstuk 3

In Hoofdstuk 3 onderzochten we welk effect taakcomplexiteit heeft op de cognitieve belasting, de uitvoering van de taak en de eigen beleving van het geleerde bij bachelorstudenten Farmacie tijdens immersiesimulatie. In dit ‘mixed-methods’ onderzoek verrichtten 167 studenten Farmacie achtereenvolgens een eenvoudige en een complexe leertaak. Na elke taak en nabespreking werd de cognitieve belasting van de participanten gemeten. Daarbij beoordeelden we ook de uitvoering van de taak en de tijd die de student hieraan besteed had. Als onderdeel van een sequentiële, verklarende onderzoeksopzet hielden we semigestructureerde interviews met studenten waarbij maximale verschillen in intrinsieke cognitieve belasting werden aangetoond, teneinde meer inzicht te verkrijgen in hoeveel zij van de in complexiteit verschillende taken dachten te hebben geleerd. Hoewel de complexe taak gepaard ging met een significant hogere cognitieve belasting en tijdsinvestering dan bij de eenvoudigere taak het geval was, presteerden de studenten in het algemeen goed op beide taken. Uit de kwalitatieve resultaten bleek dat een gebrek aan klinische ervaring, een onbekend hulpmiddel in de omgeving evenals beperkingen zoals tijdsdruk die inherent waren aan de simulatie, het proces van klinisch redeneren belemmerden en tot een slechtere beoordeling van de eigen prestaties leidden. Terwijl de eenvoudigere taken de studenten hielpen om meer zelfvertrouwen te krijgen, zetten de complexe taken hen tijdens de nabespreking aan tot meer reflectie. Ondanks het feit dat de complexe taken bij immersiesimulatie cognitief meer belastend waren en meer tijd vergden, gaven de studenten aan dat zij er meer van hadden geleerd dan van de eenvoudigere taken. Complexe taken vormen een extra uitdaging als het gaat om klinisch redeneren, en daarmee bieden zij volgens de studenten een waardevollere leerervaring.

Voortbouwend op de resultaten uit de voorgaande studies, hebben we in Hoofdstuk 4 een onderzoek opgezet waarmee we trachtten te onderzoeken welke invloed afstemming van zowel de taak- als omgevingscomplexiteit heeft op de leerervaring van beginners bij immersiesimulatie. Tweedejaars studenten Farmacie (N=162) werden willekeurig toegewezen aan een van de volgende vier condities (two-way-factorial design) in een immersiesimulatiesessie die in complexiteit van elkaar verschilden: eenvoudige of complexe taken in een eenvoudige of complexe omgeving. Met behulp van video-opnames van de simulatie beoordeelden twee beoordelaars de prestaties van studenten. We maten intrinsieke en irrelevante (extraneous) cognitieve belasting met behulp van vragenlijsten na afloop van de taak en toetsten kennis na de taak en de nabespreking. Hoewel tijdens de simulatie de prestaties in alle condities goed bleven, vonden we een interactie-effect tussen de taak en de omgevingscomplexiteit, wat erop duidde dat de prestaties op eenvoudige taken naar beneden gingen naarmate de omgevingscomplexiteit toenam. Wanneer beginners tijdens de simulatie moeite hadden met de omgeving, leek hun aandacht van de taak te worden afgeleid en te verschuiven naar het managen van de omgeving, wat verklaarde waarom de prestaties in een meer complexe omgeving verminderden. Ook constateerden we dat hoe hoger de taakcomplexiteit, des te groter de intrinsieke cognitieve belasting. Naarmate de complexiteit van de simulatie toeneemt, lijken de studenten hun eigen cognitieve belasting strategisch zo te managen dat zij adequate prestaties blijven leveren en iets nuttigs leren. Hoewel zij met deze strategie voorkomen dat zij cognitief overbelast raken, zou een dergelijke aanpak hen ook wel eens kunnen beletten alle beoogde leerdoelen te behalen.

Hoofdstuk 5

In Hoofdstuk 5 hebben we het leerproces onderzocht van studenten die tijdens de immersiesimulatie een observerende rol vervulden. Hiertoe hebben we een ‘mixed-methods’ onderzoek opgezet dat ten doel had de overeenkomsten en verschillen in cognitieve belasting en studieresultaten inzichtelijk te maken door het gebruik van samenwerkingsscripts en checklists door deze observeerders met elkaar te vergelijken. Tweedejaars studenten Farmacie (N=162) werden willekeurig toegewezen aan een van de volgende vier condities terwijl zij een simulatie observeerden: samenwerkingsscripts (heuristische methode waarmee studenten tijdens het observeren in tweetallen analyseren), checklists, een combinatie van beide instrumenten en geen hulpmiddel. We maten de intrinsieke en irrelevante (extraneous) cognitieve belasting van de observeerders, alsmede hun eigen beleving van het geleerde, en namen focusgroepinterviews af. Samenwerkingsscripts zorgden voor de hoogste intrinsieke cognitieve belasting omdat het lastiger leek om met een medestudent samen te werken en gezamenlijk kennis op te bouwen. Checklists, die de laagste scores voor intrinsieke cognitieve belasting opleverden, werden beschouwd als een eenvoudige opdracht waarbij studenten niet hoefden na te denken over de relevantie en de kwaliteit van het aan te kruisen vakje. De scores voor irrelevante (extraneous) cognitieve belasting waren significant hoger wanneer beide hulpmiddelen werden gecombineerd, hoewel de scores in alle vier de condities zeer laag bleven. Het observeren van de simulatie, met of zonder hulpmiddel, was een zinvolle leerervaring die resulteerde in matige scores voor de eigen beleving van het geleerde. Terwijl samenwerkingsscripts de studenten in staat stelden één specifiek aspect van de simulatie verder uit te diepen, gaven de checklists hun een algemeen overzicht van alle mogelijke opties voor de problemen die zich tijdens de simulatie voordeden. Het combineren van beide hulpmiddelen leek een beetje overweldigend voor de studenten, omdat zij zich dan met te veel taken tegelijkertijd moesten bezighouden. Zonder hulpmiddel waren de observeerders weliswaar vrij om over hun observaties na te denken, maar zij konden ook gemakkelijk afgeleid worden of zich concentreren op onderdelen van de simulatie die er niet toe deden. Wij hebben aangetoond dat observeerders gedurende de simulatie actief leerden ongeacht of zij nu wel of geen hulpmiddel kregen, hoewel onze bevindingen lieten zien dat de mate van inspanning die van hen gevergd werd, afhing van het hulpmiddel dat zij hanteerden.

Hoofdstuk 6

In Hoofdstuk 6 beantwoorden wij onze onderzoeksvragen door de resultaten van onze studies te bundelen en ze ten opzichte van de bestaande literatuur te positioneren. Voorts bespreken we de implicaties voor de praktijk, de sterke punten alsmede de beperkingen van dit onderzoek, en doen aanbevelingen voor toekomstig onderzoek. Ter beantwoording van onze eerste onderzoeksvraag kunnen we concluderen dat zowel de omgevings- als de taakcomplexiteit van invloed zijn op de leerervaring tijdens een simulatie. Zonder vooraf alle aspecten die bij de simulatie betrokken zijn zorgvuldig te plannen, kan de student gemakkelijk van de oorspronkelijke leerdoelen worden afgeleid. Zij kunnen strategisch besluiten om kleinere doelen na te streven die beter haalbaar zijn of, in het onwenselijke geval, zelfs de relevante problemen over het hoofd zien. Bovendien versterken de omgeving en de taak elkaar en hebben zij een directe invloed op wat de studenten zullen leren en hoe zij tijdens de simulatie zullen presteren. Voor beginners lijken complexe omgevingen complexer dan klinische taken, deels vanwege hun gebrek aan inzicht in de klinische setting en gebrek aan hun beheersing ervan; dit zorgt onvermijdelijk voor een zekere mate van stress. Daarom is het raadzaam om studenten te leren hoe met complexe omgevingsaspecten om te gaan, alvorens complexe begrippen in de leertaken op te nemen. Dit zal de studenten beter in staat stellen om alle informatie ineens te verwerken.

Met betrekking tot onze tweede onderzoeksvraag kunnen we concluderen dat het aanreiken van hulpmiddelen aan studenten met een observerende rol ervoor zorgt dat zij actief bij de simulatie betrokken zijn en zich op de relevante aspecten concentreren. Gedurende ons onderzoeksprogramma gaven de studenten vaak aan dat zij het erg waardeerden om de rol van observeerder te vervullen, omdat deze hun een breder beeld van de simulatie gaf zonder dat zij zich zorgen hoefden te maken over hun prestaties. Sommige participanten opperden zelfs dat zij beter in staat waren om de situatie te analyseren. Kortom, voor beginnende studenten is het essentieel dat zij een wisselende rol krijgen toebedeeld en dat wij ze af en toe laten observeren, want dit lijkt zinvol voor hen.

Het onderzoek in het onderhavige proefschrift draagt bij aan ons begrip van hoe we effectief immersiesimulatieonderwijs kunnen ontwerpen voor beginners. Hoewel het ter bevordering van het leren essentieel is dat in een authentieke setting complexe problemen worden aangereikt, moet er eveneens voor gewaakt worden dat de student tijdens de simulatie niet wordt overweldigd. Net als de regisseur van een theatervoorstelling moeten onderwijsontwerpers alle bij de simulatie betrokken aspecten afstemmen, van de omgeving waarin de scène plaatsvindt en de taak die wordt uitgevoerd tot aan hoe het publiek hierop zal reageren. Onze bevindingen ondersteunen het gebruik van immersiesimulatie voor beginners en wijzen erop hoe belangrijk het is dat de complexiteit wordt afgestemd teneinde het leren te bevorderen.