Η χρήση της τεχνολογίας επαυξημένης πραγματικότητας (Augmented Reality-AR) στη Νοσηλευτική εκπαίδευση: εφαρμογή στη βασική και χειρουργική Νοσηλευτική

Abstract

Introduction: The Nursing Studies curricula standards all over the world adjust their practices by incorporating technological, internet–based media and innovations. The technological boom and the digital age led to the blurring of the physical world’s “boundaries”, as we perceive them through our sensory organs, broadening them. It is in this field that one detects the term Extended or Digital Reality (XR) with three dimensions to its expression in the space–time continuum: Mixed Reality (MR), Augmented Reality (AR) and Virtual Reality (VR). By the term Augmented Reality (AR), we refer to an “enhancement” of the reality experienced by the user with the assistance of digital means. Augmented Reality offers new capabilities in terms of innovative digital educational means, with its implementation in Nursing Education being relatively new.The aim of this Doctoral Dissertation was to investigate the perceptions of the students of the University of Peloponnese Nursing Department with regard to the use of AR technology in the educational process and to evaluate of its implementation use. Moreover, the students’ perceptions and desires in relation to the use of new technologies in Nursing Studies, such as AR, were researched.Methodology: In the first and second phases, a questionnaire was compiled after a literature review was carried out and based on the classical theory regarding questionnaire and scale design and validation. Specifically, the concepts to be researched were determined, the rating scales for preference and stance were designed, experts offered comments on the scales, a pilot study for the validation of the questionnaire’s draft was carried out in a controlled population, and the questionnaire’s validity was checked through the test–retest method after a one–month interval. Thereafter, the printed questionnaire was distributed, filled out and then collected on the spot, with the opportunity to provide clarifications on whatever was required. The sampling of the participating populations was random, pertaining to undergraduate students of all study years in the Department of Nursing, Faculty of Health Sciences - University of Peloponnese, with no age limit. In the third phase, the questionnaire was designed in the Google Sheets Forms software, calibrated in order to allow for the selection of only one correct answer per question/sub–question, and for the answering of all question to be a prerequisite for the successful online completion and submission of the questionnaire’s form, as it was done in person upon the conclusion of the research intervention process. The intervention was comprised of watching instructional videos about Basic and Surgical Nursing and then implementation in practice. Furthermore, an online ARapp quiz was created through the Metaverse Studio platform, regarding evaluation–repetition of the knowledge acquired during the intervention. The videos and the interactive quiz were labelled through QR code and stored in the researcher’s “cloud”, with full access to whoever was capable of scanning the relevant code. The intervention was evaluated by means of a digital questionnaire (Google Sheets) upon the conclusion of the intervention process.Results: The sample of the students that participated in the research was: a) pilot population n = 30, b) 1st questionnaire n = 210, and c) 2nd questionnaire (intervention) n = 134. The statistical analysis results of the first–phase questionnaire evaluation sample (the questionnaire’s pilot trial) shoed that the created measuring tool was reliable.The population of the second research phase was comprised of 210 students, aged 18 to 56 years, with the mean being 22.3 years of age (SD = 6.1 years), with 77.1% of the participants being female. Of the participants, 60.0% were satisfied by the manner in which the courses were taught, while a percentage of 89.5% considered the enhancement of the conventional manner of teaching through the use of new technologies as very/absolutely important. The satisfaction grading ranged from 14.3% to 100%, with the mean being 58% (SD = 17.3%), while Cronbach’s alpha reliability coefficient was over the acceptable limit (0.7). The students’ participation score in the educational process ranged from 1 to 5 points, with the mean being 4.14 points (SD = 0.63) and Cronbach’s alpha reliability coefficient being over the acceptable limit (0.7). All participants considered internet as being a learning tool, while 88.1% desired further use of the internet in the educational process. The principal manner in which the students would like to participate in the learning process through new technological means were the Interactive Learning Features, followed by YouTube video learning and a University Video Storage platform. The score for the learning process being supported by new technologies ranged from 1.2 points to 5, with the mean being 4.32 points (SD = 0.53).The majority of the intervention sample (n = 134) was female (75.4%) while the rest was male (24.6%). The “ARapp Quiz” application and the intervention learning process in general was easy to use despite it being the first time that they participated in such an educational process (Very much 48.5% and very 38.1%). They considered the use of the ARapp Quiz (online Knowledge Quiz with a QR marker) after the display of instructional videos and the immediate implementation of the skills showcased in the videos in real life as a useful educational tool for the support of the conventional manner of teaching (Very much 64.2%). Gender did not significantly influence participation satisfaction (t = 1.33, df = 131, p = 0.9). The students accept AR technology as helpful in the educational process (ranking 1st in terms of preference in the new technological means category: Very Often willing to use with 56%), even though only 35.7% was familiar with the term AR at the first phase. Moreover, a statistically significant positive correlation was found between the desirable use of a smartphone in the educational process and the possibility of using new technologies, such as AR, as an interactive learning tool (r = 0.425, p < 0.001). The interactivity of new technologies and AR as a student–centric learning tool (the student having an active role) provides the students with the opportunity to make use of them at their discretion at a very high degree (54.9%). A statistically significant positive correlation was found between the desirable use of a smartphone and AR as a complementary educational technology (r = 0.437, p < 0.001). The educational intervention in relation to the use of an augmented–reality, interactive knowledge quiz after having watched instructional videos via scanning QR codes and the subsequent application of those watched nursing skills, was graded by 64.9% of the students with a 10; it’s worth to be noted: that there was no evaluation of the intervention graded lower than 8. Conclusions: The students of our sample are receptive of the use of new technologies in the educational process, while they also desire for it to be supported with electronic/digital means, such as the augmented reality technology, since a statistically significant positive correlation was found between the intervention’s evaluation and the total experience of the intervention (r = 0.301, p < 0.001).Keywords: Nursing Studies, Augmented Reality, Nursing Students’ Satisfaction, New Technologies in Education

Εισαγωγή: Τα προγράμματα Νοσηλευτικών Σπουδών προσαρμόζουν διεθνώς την εκπαιδευτική πρακτική τους με τεχνολογικά διαδικτυακά μέσα και καινοτομίες. Η τεχνολογική έκρηξη και η ψηφιακή εποχή, οδήγησε στην διασάλευση των «ορίων» του φυσικού κόσμου, όπως τον αντιλαμβανόμαστε μέσω των αισθητηρίων μας, διευρύνοντας τα όριά του. Σε αυτόν τον χώρο εντάσσεται ο όρος Εκτεταμένη ή Ψηφιακή Πραγματικότητα (Extended or Digital Reality/ XR), με τρεις διαστάσεις έκφρασής της στο χωροχρονικό συνεχές: την Μικτή πραγματικότητα (Mixed Reality/ MR), την Επαυξημένη πραγματικότητα (Augmented Reality/ AR) και την Εικονική Πραγματικότητα (Virtual Reality/ VR). Με τον όρο Επαυξημένη Πραγματικότητα/ ΑR αναφερόμαστε σε μια «ενίσχυση» της πραγματικότητας που βιώνει ο χρήστης με την συνδρομή ψηφιακών μέσων. H AR, παρέχει νέες δυνατότητες καινοτόμων ψηφιακών εκπαιδευτικών μέσων, με την εφαρμογή της στη Νοσηλευτική Εκπαίδευση να είναι σχετικά νέα. Σκοπός της παρούσας Διδακτορικής Διατριβής, ήταν η διερεύνηση των αντιλήψεων των φοιτητών του Τμήματος Νοσηλευτικής, της Σχολής Επιστημών Υγείας του Πανεπιστημίου Πελοποννήσου, σε σχέση με την χρήση της AR τεχνολογίας στην εκπαιδευτική διαδικασία και η αξιολόγηση χρήσης της εφαρμογής της. Επιπλέον, διερευνήθηκαν οι αντιλήψεις και οι επιθυμίες των φοιτητών σε σχέση με την χρήση των νέων τεχνολογιών στην Νοσηλευτική Εκπαίδευση, όπως αυτή της AR.Μεθοδολογία: Στην πρώτη φάση και δεύτερη φάση, κατασκευάστηκε το ερωτηματολόγιο ύστερα από την βιβλιογραφική αναζήτηση και με βάση την κλασική θεωρία ελέγχου ερωτηματολογίων και κατασκευής κλιμάκων. Συγκεκριμένα, ορίσθηκαν οι υπό μελέτη έννοιες, σχεδιάστηκαν οι κλίμακες εκτίμησης προτιμήσεων και στάσεων, σχολιάστηκαν οι κλίμακες από ειδικούς, διεξήχθη πιλοτική μελέτη προσχεδίου του ερωτηματολογίου σε ελεγχόμενο πληθυσμό και ελέγχθηκε η εγκυρότητά του με τη μέθοδο ελέγχου-επανελέγχου (test-retest) με μεσοδιάστημα ενός μήνα. Ακολούθησε διανομή και συλλογή δια ζώσης των εκτυπωμένων ερωτηματολογίων, με την δυνατότητα παροχής διευκρινίσεων όπου ζητούνταν. Η δειγματοληψία των πληθυσμών συμμετοχής ήταν τυχαία, αφορούσε προπτυχιακούς φοιτητές προερχόμενους από όλα τα έτη σπουδών του Τμήματος Νοσηλευτικής του Πανεπιστημίου Πελοποννήσου και χωρίς ηλικιακό περιορισμό. Στην τρίτη φάση, το ερωτηματολόγιο σχεδιάστηκε με το λογισμικό Google Sheets, με παραμετροποίηση, προκειμένου να επιτρέπεται η επιλογή μίας εναλλακτικής απάντησης ανά ερώτημα – υποερώτημα και να είναι υποχρεωτική η συμπλήρωση όλων των ερωτήσεων για την επιτυχή ολοκλήρωση και υποβολή της φόρμας του ερωτηματολογίου online, καθώς έγινε δια ζώσης με το πέρας της διαδικασίας της Ερευνητικής Παρέμβασης. Η Παρέμβαση αποτελούταν από παρακολούθηση και πρακτική εφαρμογή εκπαιδευτικών βίντεο στην Βασική και Χειρουργική Νοσηλευτική. Επίσης, δημιουργήθηκε online ένα AR Quiz αξιολόγησης – επανάληψης των αποκτηθέντων γνώσεων από την παρέμβαση, μέσω του Metaverse studio. Τα βίντεο και το διαδραστικό quiz σηματοδοτήθηκαν Qr Code και αποθηκεύτηκαν στο cloud του ερευνητή με ελεύθερη πρόσβαση από όσους μπορούσαν να σκανάρουν το αντίστοιχο κώδικα. Η παρέμβαση αξιολογήθηκε με ηλεκτρονικό ερωτηματολόγιο (Google Sheets) με το πέρας της διαδικασίας της Παρέμβασης. Αποτελέσματα: Το δείγμα των φοιτητών που πήραν μέρος στην έρευνα ήταν: α) πιλοτικός πληθυσμός n=30, β) 1o ερωτηματολόγιο n= 210, και γ) 2ο ερωτηματολόγιο (παρέμβασης) n= 134. Τα αποτελέσματα της στατιστικής ανάλυσης του δείγματος αξιολόγησης του ερωτηματολογίου της πρώτης φάσης (πιλοτικής δοκιμής του ερωτηματολογίου), έδειξαν ότι υπήρχε αξιοπιστία του εργαλείου μέτρησης που δημιουργήθηκε. Ο πληθυσμός της δεύτερης ερευνητικής φάσης αποτελούταν από 210 φοιτητές ηλικίας από 18 μέχρι 56 έτη, με τη μέση τιμή να είναι 22,3 έτη (SD=6,1 έτη), με το 77,1% των συμμετεχόντων να είναι γυναίκες. Το 60,0% των συμμετεχόντων ήταν ικανοποιημένοι από τον τρόπο διεξαγωγής των μαθημάτων, ενώ ποσοστό 89,5% θεωρούσε πολύ/απόλυτα σημαντική την ενίσχυση της κλασικής διδασκαλίας, με την χρήση νέων τεχνολογιών. Η βαθμολογία ικανοποίησης κυμαινόταν από 14,3% μέχρι 100%, με τη μέση τιμή να είναι 58% (SD=17,3%), ενώ ο συντελεστής αξιοπιστίας a του Cronbach ήταν άνω του αποδεκτού ορίου (0,7). Η βαθμολογία συμμετοχής των φοιτητών στην εκπαιδευτική διαδικασία κυμαινόταν από 1 μέχρι 5 μονάδες, με τη μέση τιμή να είναι 4,14 μονάδες (SD=0,63) και τον συντελεστή αξιοπιστίας a του Cronbach ήταν άνω του αποδεκτού ορίου (0,7). Όλοι οι συμμετέχοντες θεωρούσαν ότι το διαδίκτυο είναι ένα εργαλείο μάθησης, ενώ 88,1% επιθυμούσαν περαιτέρω χρήση του διαδικτύου στην εκπαιδευτική διαδικασία. Ο κυριότερος τρόπος που θα επιθυμούσαν οι φοιτητές να συμμετέχουν στην εκπαιδευτική διαδικασία χρησιμοποιώντας τα νέα τεχνολογικά μέσα ήταν η Διαδραστική μάθηση - Interactive Learning Features και ακολουθούν τα YouTube video learning και Video Storage Πανεπιστημιακής πλατφόρμας. Η βαθμολογία απόψεων για την υποστήριξη της διαδικασίας μάθησης από τις νέες τεχνολογίες κυμαινόταν από 1,2 μονάδες μέχρι 5, με τη μέση τιμή να είναι 4,32 μονάδες (SD=0,53). Η πλειοψηφία του δείγματος παρέμβασης (n=134), ήταν γυναίκες (75,4%), ενώ οι υπόλοιποι (24,6%) ήταν άνδρες. Η εφαρμογή της AR και εν γένει η εκπαιδευτική διαδικασία της παρέμβασης, ήταν εύκολη στην χρήση της παρά την πρώτη φορά που συμμετείχαν σε τέτοιου είδους εκπαιδευτική μέθοδο (Πάρα πολύ 48,5% και πολύ 38,1%). Η χρήση της ARapp (on line Quiz Γνώσεων με εκκινητή Qr code) με την παράλληλη προβολή εκπαιδευτικών βίντεο και την δια ζώσης εφαρμογή τους, θεώρησαν ότι ήταν ένα χρήσιμο εκπαιδευτικό εργαλείο υποβοήθησης της κλασικής διδασκαλίας (Πάρα Πολύ 64,2%). Το φύλο δεν είχε σημαντική επίδραση στην ικανοποίηση συμμετοχής (t=1,33, df=131, p=0,19). Οι φοιτητές αποδέχονται την AR τεχνολογία ως αρωγό στην εκπαιδευτική διαδικασία (1η στις προτιμήσεις στην κατηγορία χρήσης των νέων τεχνολογικών μέσων - πολύ συχνά με 56%), αν και στην πρώτη φάση μόνο το 35,7% γνώριζε τον όρο. Επιπλέον, βρέθηκε στατιστικά σημαντική θετική συσχέτιση ανάμεσα στην επιθυμητή χρήση smartphone στην εκπαιδευτική διαδικασία και στην πιθανότητα χρήσης νέων τεχνολογιών όπως αυτή της AR ως διαδραστικού εργαλείου μάθησης (r=0,425, p<0,001). Η διαδραστικότητα των νέων τεχνολογιών & της AR ως μαθητοκεντρικό εργαλείο μάθησης (ενεργητικός ρόλος του φοιτητή) , δίνει στον φοιτητή την ευκαιρία χρήσης κατ’ επίκληση σε πάρα πολύ μεγάλο βαθμό (54,9%). Βρέθηκε στατιστικά σημαντική θετική συσχέτιση ανάμεσα στην επιθυμητή χρήση smartphone και την AR ως συμπληρωματική εκπαιδευτική τεχνολογία (r=0,437, p<0,001). Το 64,9% των φοιτητών βαθμολόγησε με 10 την εκπαιδευτική παρέμβαση σε σχέση με την χρήση διαδραστικού κουίζ γνώσεων επαυξημένης πραγματικότητας ύστερα από παρακολούθηση εκπαιδευτικών βίντεο με σκανάρισμα QR Codes και την πρακτική εφαρμογή νοσηλευτικών δεξιοτήτων που παρακολούθησαν, αξίζει να σημειωθεί ότι δεν υπήρχε βαθμολόγηση της παρέμβασης κατώτερη του 8.ΣυμπεράσματαΟι φοιτητές του δείγματός μας, είναι δεκτικοί στην χρήση των νέων τεχνολογιών στην εκπαιδευτική διαδικασία, ενώ επιθυμούν την υποβοήθησή της με ηλεκτρονικά – ψηφιακά μέσα, όπως την τεχνολογία της επαυξημένης πραγματικότητας, καθώς Βρέθηκε στατιστικά σημαντική θετική συσχέτιση ανάμεσα στην αξιολόγηση της παρέμβασης και στην συνολική εμπειρία της παρέμβασης (r=0,301, p<0,001). Λέξεις-Κλειδιά: Νοσηλευτική Εκπαίδευση, Επαυξημένη Πραγματικότητα, Ικανοποίηση Φοιτητών Νοσηλευτικής, Νέες Τεχνολογίες στην Εκπαίδευση.