Charakterystyka metodologii uczenia się opartego na projektach
Obecnie specjaliści z różnych sektorów mierzą się z licznymi wyzwaniami (technicznymi, społeczno-politycznymi i ekonomicznymi) wynikającymi z globalizacji w wielu sferach, takich jak środowisko naturalne1. Kwestie te wpływają na globalne rozprzestrzenianie się chorób, co prowadzi do zmniejszenia zasobów, wzrostu ubóstwa i sprawia, że odpowiedzialność za tworzenie zrównoważonych społeczeństw staje się koniecznością1. Eksperci w dziedzinie zdrowia dysponują potencjałem i umiejętnościami, które pozwalają zapewnić żywotność społeczności poprzez wdrażanie strategii i technik opieki na szeroką skalę, przyczyniając się jednocześnie do poprawy jakości życia ludzi2. Organizacja Narodów Zjednoczonych podkreśliła w swoich Celach Zrównoważonego Rozwoju (SDGs), że przeciwdziałanie tym wyzwaniom wymaga aktywnego udziału wszystkich państw1. Działalność pracowników ochrony zdrowia może być powiązana z wieloma z zaproponowanych celów. W związku z tym osoby szkolące studentów nauk o zdrowiu muszą stosować podejścia pedagogiczne, które pomogą studentom nabyć kompetencje pozwalające na stawienie czoła tym nowym wyzwaniom1,2.
Wśród różnych istniejących metod pedagogicznych, uczenie się oparte na projektach (PBL)3 wyróżnia się jako metodologia, która pomaga studentom rozwijać kompetencje niezbędne do bezpiecznego i skutecznego radzenia sobie z przyszłymi wyzwaniami w ich zawodach3. PBL to innowacyjne podejście pedagogiczne, które pokonuje ograniczenia tradycyjnych metod, przekształcając proces uczenia się i nauczania tak, aby studenci stali się głównymi bohaterami własnej edukacji. Ta zmiana pomaga studentom nabyć umiejętności rozwiązywania problemów w kontekstach rzeczywistych4. PBL opiera się na formułowaniu przez nauczyciela pytań badawczych5, które są włączone w praktyczne scenariusze związane z daną dyscypliną. Studenci muszą rozwiązywać problemy w grupach współpracujących. Końcowym celem jest zdobycie wiedzy (konceptualnej, proceduralnej i postawowej) poprzez pracę grupową przy rozwiązywaniu zadania lub problemu6.
Podejście to wywodzi się z obszarów edukacji i psychologii konstruktywistycznej, a od tych początków zostało zaadaptowane do różnych dyscyplin6. Jednakże wdrażanie tej metodologii może być utrudnione przez brak zasobów edukacyjnych i infrastruktury, dlatego czasami stosuje się model hybrydowy, który łączy tradycyjne nauczanie z PBL7,8. Modele te wykazały jednak ograniczenia w zakresie procesu uczenia się1. Z tego powodu istotne jest opracowanie protokołów pedagogicznych, które kierują i ułatwiają stosowanie oraz interpretację tych metodologii. Ponadto w ostatnich latach metodologia PBL jest wdrażana za pomocą wirtualnych platform edukacyjnych – Systemów Zarządzania Nauką (LMS)9 – w ramach tzw. Online Project-Based Learning (OPBL)10.
Metodologia uczenia się opartego na projektach dla studentów kierunków nauk o zdrowiu
Niniejszy protokół jest istotny, ponieważ pomaga nauczycielom w stosowaniu tych metodologii oraz w interpretacji wyników wynikających z procesu nauczania i uczenia się9. Protokół może być stosowany od poziomu szkoły podstawowej po szkolnictwo wyższe i może być dostosowany do różnych uwarunkowań psychicznych, fizycznych i socjoekonomicznych11. Przedstawiony protokół koncentruje się na pracy ze studentami kierunków nauk o zdrowiu. Model nauczania opiera się na organizacji procesu uczenia się wokół projektów przygotowanych przez nauczyciela, który stanowi początkowy impuls, a w ramach tego schematu student staje się głównym ośrodkiem własnego uczenia się11. Podejście to jest aktywną, kompleksową i konstruktywną metodą nabywania przez studentów kompetencji podstawowych (konceptualnych, proceduralnych i postaw), które są ściśle powiązane z ich przyszłą praktyką zawodową4,12.
Metody uczenia się są łączone w celu stymulowania nabywania kompetencji poznawczych i metapoznawczych związanych z wiedzą konceptualną i proceduralną4,13,14, co w stopniu istotnym przyczynia się do rozwoju krytycznego myślenia u studentów, zwiększenia ich motywacji do nauki oraz autonomii w podejmowaniu decyzji i rozwiązywaniu problemów13. Jednak jednym z kluczowych elementów skutecznego zastosowania tej metodologii jest fakt, że projekty przygotowywane przez nauczyciela muszą być bezpośrednio powiązane z rzeczywistą praktyką, a studentom należy zapewnić autonomię w podejściu do problemów w oparciu o minimalne wytyczne wstępne4,9. Oznacza to, że nauczyciele muszą jasno zdefiniować narzędzia oceny kompetencji studentów oraz udzielić im wskazówek dotyczących kryteriów ewaluacji, które zostaną wykorzystane do ukształtowania procesu PBL, a także ocenić poprawność przeprowadzonej ewaluacji15,16. Ponadto studenci czerpią korzyści ze współpracy z rówieśnikami, ucząc się argumentowania i asertywności poprzez debatę, co rozwija ich umiejętności komunikacyjne oraz pracę zespołową4,16.
Głównym celem dla studentów uczelni wyższych jest „nauka uczenia się” poprzez radzenie sobie z wyzwaniami stawianymi przez nauczyciela w celu ułatwienia nabycia tych kompetencji14 (które zostaną później wdrożone w przyszłym życiu zawodowym studentów). Wyniki zastosowania tej metodologii wskazują, że sprzyja ona autonomii w nauce i rozwiązywaniu problemów praktycznych4. Dodatkową zaletą tej metodologii jest to, że jest ona bardzo skuteczna w pomaganiu studentom w nabywaniu kompetencji, zwłaszcza w naukach o zdrowiu, w nauczaniu online oraz w nauczaniu hybrydowym (b-Learning)17,18,19. Stało się to szczególnie istotne ze względu na pandemię COVID-1920,21.
Wspólne elementy PBL można podsumować w następujący sposób: (1) po pierwsze, studentom wyjaśniane są pojęcia związane z projektem (w środowiskach nauczania online można wykorzystać doświadczenia związane z flipped learning); (2) definiowany i analizowany jest plan projektu; (3) przeprowadzany jest przegląd teorii pomocniczej i opracowywany plan ułatwiający zrozumienie przedmiotu badań; (4) proponowane są cele i pytania służące rozwiązaniu problemu; (5) formułowane są możliwe rozwiązania i oceniane najbardziej wykonalne opcje; (6) rozwiązania te są wdrażane; (7) raportowane są wyniki; (8) przeprowadzana jest krytyczna refleksja, udzielana jest informacja zwrotna i oceniany jest proces, w tym sugerowanie nowych pytań; a (9) proces kończy się prezentacją pracy4,6,13.
Należy również pamiętać, że nie wszyscy studenci reagują w ten sam sposób na tego typu metodologię. Studenci bardziej aktywni w procesie uczenia się, wykazujący się większą umiejętnością krytycznego myślenia oraz posiadający lepsze kompetencje interpersonalne mają tendencję do osiągania lepszych wyników22. Możliwe jest również, że studenci przyzwyczajeni do tradycyjnych metod nauczania mogą odczuwać frustrację. Dlatego też od samego początku studenci powinni otrzymać jasne zasady pracy oraz harmonogram realizacji poszczególnych faz projektu8. Jak wspomniano powyżej, PBL jest szeroko stosowany w ramach studiów z zakresu nauk o zdrowiu, a w literaturze istnieje obszerny dowód wspierający jego skuteczność18,23,24. Zidentyfikowano jednak niektóre aspekty wymagające poprawy, które dotyczą seminariów z umiejętności klinicznych oraz rozpowszechniania doświadczeń w społeczności naukowej25,26.
Wydaje się, że ta metodologia przynosi lepsze rezultaty w kierunkach o wyższym udziale praktyk (na przykład pielęgniarstwo w porównaniu do medycyny, terapia zajęciowa w stosunku do psychologii lub dietetyki)3. Ponadto najnowsze badania sugerują wdrażanie metodologii PBL poprzez wspólne projekty szkoleniowe pomiędzy różnymi kierunkami studiów, aby pracować nad interakcją w rzeczywistych kontekstach. Celem byłoby nabycie kompetencji wielodyscyplinarnych i interdyscyplinarnych27,28. Jednak aby prawidłowo wdrożyć tego typu metodologię, kadra dydaktyczna musi być odpowiednio wykwalifikowana, a studenci muszą rozwinąć krytyczne i dywergencyjne myślenie w odniesieniu do praktyki klinicznej, szczególnie w przypadku nauk o zdrowiu3,15,18,29.
Kolejnym istotnym aspektem wdrożenia jest konieczność oceny satysfakcji studentów z kształcenia w oparciu o metodologię PBL oraz analiza ich pomysłów na ulepszenia19,30,31. W szczególności zgłaszano, że studenci terapii zajęciowej uznali tę metodologię za kluczową dla swojego procesu uczenia się, ponieważ pozwala im ona nabyć umiejętność rozwiązywania problemów zbliżonych do tych, z którymi zetkną się w życiu zawodowym, co zwiększa ich motywację31. Podobnie badanie podłużne rozpoczęte w 1993 roku, w którym oceniano hybrydowy model PBL u studentów terapii zajęciowej, wykazało, że studenci mieli bardzo pozytywną opinię o nauce grupowej w kontekście ich przyszłej praktyki zawodowej7. Inne badanie przeprowadzone wśród studentów terapii zajęciowej wykazało wysoki stopień satysfakcji z tej metodologii. Wynika to z przekonania studentów, że taki sposób nauki pomaga im zdobywać wiedzę poprzez praktykę i umożliwia im odpowiednie reagowanie w przyszłej pracy13.
Podsumowując, zastosowanie metodologii PBL w kursach nauk o zdrowiu ma kluczowe znaczenie dla nabywania przez studentów kompetencji zawodowych. Różne badania wskazały kroki, które należy podjąć w celu ustalenia priorytetów interwencji oraz zaprojektowania materiałów pozwalających na osiągnięcie efektywnej i satysfakcjonującej nauki. Dlatego bardzo ważne jest monitorowanie procesów uczenia się studentów, aby wcześnie wykrywać potencjalne problemy z nauką i odpowiednio na nie reagować. Do monitorowania należy wykorzystać techniki Educational Data Mining (EDM) oraz analizę metod mieszanych, których podstawowe zasady zostały omówione poniżej.
Techniki edukacyjnego eksplorowania danych (EDM)
W przypadku wykorzystania systemów LMS w modelach nauczania e-learningowego lub b-learningowego generowany jest szereg logów lub plików dziennika, które rejestrują każdą interakcję ucznia oraz nauczyciela. Logi te stanowią dowód zachowań uczenia się i mogą być analizowane przy użyciu technik EDM lub analityki uczenia się (LA)32. Techniki te pozwalają nauczycielowi dowiedzieć się, jakie interakcje z uczniami występują, w jakim zakresie oraz jaka jest ich jakość33. W szczególności techniki EDM ułatwiają wykrywanie wzorców zachowań uczenia się studentów oraz ich interakcji4. Techniki EDM mogą być wykorzystywane do badania różnych profili35,36 (zorientowanych na uczniów lub zorientowanych na pedagogów).
Końcowym celem jest przekazanie informacji zwrotnej dotyczącej instrukcji, ocena struktury treści kursu, analiza elementów, które okazały się skuteczne w procesach uczenia się, klasyfikacja typu studentów oraz identyfikacja potrzeb w zakresie kierowania i monitorowania nauki. Pomaga to w określeniu najczęstszych wzorców uczenia się każdego studenta oraz częstotliwości występowania błędów, co może następnie zostać wykorzystane do dostosowania najodpowiedniejszych odpowiedzi edukacyjnych. Jednym z zastosowań technik EDM jest monitorowanie procesów uczenia się studentów w celu zaoferowania odpowiedniej pomocy. poprzez mentoring. Techniki EDM obejmują techniki uczenia nadzorowanego (techniki predykcji lub klasyfikacji)37 or techniki uczenia nienadzorowanego36 (techniki klasteryzacji)38Wykazano, że zastosowanie technik EDM w procesach dydaktycznych obejmujących aktywne metody nauczania, takie jak PBL, jest bardzo skuteczne w badaniu indywidualnych zachowań studentów oraz ich zachowań w grupach współpracujących.10.
Zastosowanie technik komputerowej analizy jakościowej
W ciągu ostatnich dwóch dekad w badaniach stosowano techniki ilościowe i jakościowe, lub kombinację obu tych podejść, w ramach tzw. metod mieszanych39. Wykorzystanie metod mieszanych do analizy danych jest szczególnie użyteczne przy rozwiązywaniu złożonych problemów analitycznych, takich jak monitorowanie zachowań edukacyjnych uczniów. Zastosowanie tych metod umożliwia przekształcenie danych jakościowych, takich jak opinie uczniów z pytań otwartych w ankiecie, w dane ilościowe oraz analizę tych danych przy użyciu różnych technik wizualizacji danych40. Do ułatwienia transformacji i analizy danych można wykorzystać różnorodne oprogramowanie do komputerowej analizy danych jakościowych (CAQDAS)41.
Podsumowanie procedury nauczania z wykorzystaniem metodologii PBL, analizy zachowań uczeńnych, zastosowania EDM oraz komputerowych technik analizy jakościowej przedstawiono na Rysunku 1.

Rysunek 1: Praca w systemie PBL oraz zastosowanie technik EDM i komputerowej analizy jakościowej. Gromadzenie i przetwarzanie danych z zastosowaniem technik EDM i text mining w środowiskach nauczania e-Learning i b-Learning. Skróty: PBL = nauczanie oparte na projektach; EDM = Educational Data Mining; DB = baza danych; e-Learning = zajęcia online; b-Learning = zajęcia mieszane (online i stacjonarne). Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tego rysunku.
W niniejszym badaniu postawiono trzy pytania badawcze: RQ1: Czy istnieją istotne różnice w efektach uczenia się i satysfakcji studentów nauk o zdrowiu studiujących terapię zajęciową w zależności od tego, czy metodologia PBL jest wdrażana za pomocą e-Learningu czy b-Learningu, z uwzględnieniem wpływu wiedzy wstępnej studentów? RQ2: Czy zidentyfikowane grupy uczestników odpowiadają efektom uczenia się, zachowaniom podczas nauki i odczuwanej satysfakcji w funkcji trybu nauczania (e-Learning vs. b-Learning)? RQ3: Czy sugestie studentów dotyczące udoskonalenia metodologii PBL różnią się w zależności od trybu nauczania, e-Learningu względem b-Learningu?
Poniższy protokół może być wykorzystywany przez nauczycieli w dziedzinie opieki zdrowotnej, a także może zostać zmodyfikowany do pracy ze studentami z innych obszarów wiedzy.