DOI: https://doi.org/10.1186/s12909-024-05980-4
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39334109
تاريخ النشر: 2024-09-27
المؤلف: Hamdi Hamama وآخرون
الموضوع الرئيسي: البحث في طب الأسنان وكوفيد-19
نظرة عامة
تدرس الدراسة فعالية محاكيات الواقع الافتراضي (VR) المعززة باللمس كأداة تدريب لطلاب طب الأسنان الجامعيين خلال جلسات حفر التسوس قبل السريرية. تم توزيع 76 طالبًا عشوائيًا على مجموعتين: مجموعة VR-Start، التي تدربت على إزالة التسوس باستخدام محاكي VR قبل العمل على الأسنان الطبيعية، ومجموعة Natural Tooth-Start، التي اتبعت التسلسل المعاكس. تم تقييم استبيان لتقييم ثقة الطلاب بأنفسهم، والمهارات السريرية المدركة، وآرائهم حول فائدة VR مقارنة بالطرق التقليدية.
أشارت النتائج إلى عدم وجود اختلافات ذات دلالة إحصائية بين المجموعتين (p > 0.05)، حيث اعترفت كلا المجموعتين بأن VR أداة تعليمية مفيدة. ومن الجدير بالذكر أن 90% من الطلاب فضلوا الخبرة المكتسبة من التدريب على الأسنان الطبيعية، مع إدراكهم أيضًا أن VR عززت فرص ممارستهم، وثقتهم بأنفسهم، وتنسيق اليد والعين. تستنتج الدراسة أنه على الرغم من أن محاكيات VR قيمة للتدريب قبل السريري، إلا أنها لا يمكن أن تحل محل التجربة اللمسية لحفر التسوس التقليدي على الأسنان الطبيعية.
مقدمة
لقد حول إدخال بيئات التعلم الافتراضية (VRLEs) بشكل كبير منهجيات التدريب في مجالات مختلفة، لا سيما في الطيران، والجيش، ومؤخراً، التعليم الطبي. تستخدم VRLEs نماذج ثلاثية الأبعاد (3D) لإنشاء بيئات غامرة وتفاعلية تعزز من تفاعل المتعلمين وتساعد في اكتساب مهارات نفس حركية معقدة. تاريخياً، تطورت المحاكاة في الرعاية الصحية من استخدام الدمى في الستينيات إلى محاكيات لمسية متقدمة توفر تغذية راجعة واقعية، مما يحسن تجربة التدريب لطلاب طب الأسنان والمهنيين. لا تقوم هذه المحاكيات بتكرار الظروف السريرية فحسب، بل تدعم أيضًا الممارسات المريحة وتقلل من التوتر أثناء التدريب.
تؤكد فعالية VRLEs أيضًا على قدرتها على تعزيز الدافع الداخلي واستقلالية المتعلم، وهما أمران حاسمان لتحسين النتائج التعليمية. تشير الأبحاث إلى أن المتعلمين الذين يشاركون بنشاط في عملية التعلم يميلون إلى الأداء بشكل أفضل والاحتفاظ بالمعلومات بشكل أكثر فعالية. على الرغم من التقدم الواعد في تكنولوجيا VR، لا يزال هناك فجوة في تقييم تأثيرها على ثقة المتعلمين ومهاراتهم السريرية المدركة. تهدف هذه الدراسة إلى معالجة هذه الفجوة من خلال التحقيق في فعالية محاكيات VR المعززة باللمس في تدريب طلاب طب الأسنان الجامعيين، تحديدًا خلال جلسات الكاريوولوجيا العملية. تستند الدراسة إلى نظرية تحديد الذات، التي تفترض أن زيادة تحديد الذات ترتبط بزيادة الدافع ونتائج التعلم. تفترض الفرضية الصفرية عدم وجود فرق ذو دلالة إحصائية في الكفاءة الذاتية المدركة والمهارات السريرية بين الطلاب المدربين باستخدام محاكيات VR وأولئك الذين يستخدمون الأسنان الطبيعية.
الطرق
يحدد قسم “الطرق” المواد والإجراءات المستخدمة في البحث. يوضح الإعداد التجريبي المحدد، بما في ذلك أنواع المواد المستخدمة، ومصادرها، وأي مواصفات ذات صلة. تم تصميم المنهجية لضمان إمكانية تكرار النتائج وموثوقيتها، مع التأكيد على البروتوكولات المتبعة أثناء التجربة.
بالإضافة إلى ذلك، قد يصف القسم التقنيات التحليلية المستخدمة لمعالجة وتفسير البيانات المجمعة. يشمل ذلك أي طرق إحصائية أو أدوات حسابية مستخدمة لتحليل النتائج، مما يضمن أن تكون النتائج قوية وصحيحة. بشكل عام، تم هيكلة الطرق لتوفير إطار واضح لفهم كيفية إجراء البحث وكيفية استنتاج النتائج من البيانات.
النتائج
في هذه الدراسة، تم تحليل 67 استبيانًا صالحًا من أصل 76 تم توزيعها، مما أسفر عن معدل استجابة قدره 88.16%. شمل المشاركون 31 من مجموعة VR-Start و36 من مجموعة Natural Tooth-Start. أعربت الغالبية العظمى من الطلاب عن اتفاقهم على أن محاكي VR المعزز باللمس قد حسن نتائج تعلمهم المدركة في المهارات السريرية، تحديدًا في اكتشاف التسوس، والحفر، وتنسيق اليد والعين. ومع ذلك، كشفت التحليلات الإحصائية عن عدم وجود ارتباطات ذات دلالة إحصائية بين تعزيز هذه المهارات المدركة وطريقة التعلم المستخدمة، كما هو موضح من خلال اختبارات كاي-تربيع (على سبيل المثال، $\chi^2(2) = 1.512, p = 0.469$ لاكتشاف التسوس).
علاوة على ذلك، اعتقد 84.6% من الطلاب أن محاكي VR سيعزز رعايتهم المستقبلية للمرضى، بغض النظر عن طريقة تعلمهم ($\chi^2(2) = 2.132, p = 0.344$). بينما اعترف ما يقرب من 90% بأن التغذية الراجعة اللمسية سهلت تعلمهم، كانت فعالية هذه التغذية الراجعة أيضًا مستقلة عن طريقة التعلم ($\chi^2(2) = 0.303, p = 0.860$). عند تصنيف فعالية التدريب لإزالة التسوس، قيم 57 من أصل 58 مستجيبًا الأسنان الطبيعية المتسوسة على أنها الأكثر فعالية، مع تفضيل واحد فقط لمحاكي VR. من المثير للاهتمام أن أكثر من نصف الطلاب (58.2%) فضلوا التدريب باستخدام محاكي VR قبل العمل على الأسنان الطبيعية، مما يدل على إدراك إيجابي لبيئة التدريب VR، والتي وصفها الكثيرون بأنها جذابة ومفيدة لبناء الثقة والمهارات.
المناقشة
تحققت الدراسة من تأثير محاكي الواقع الافتراضي (VR) المعزز باللمس على المهارات السريرية والثقة بالنفس لطلاب السنة الثانية في طب الأسنان بجامعة هونغ كونغ. تم الحصول على الموافقة الأخلاقية، وشارك 76 طالبًا، مقسمين إلى مجموعتين: واحدة تستخدم محاكي VR أولاً (VR-Start) والأخرى تتدرب على الأسنان الطبيعية أولاً (Natural Tooth-Start). تم تقييم استبيان لتقييم الكفاءة الذاتية المدركة، ونتائج التعلم، والرضا العام عن طرق التدريب. أشارت التحليلات الإحصائية إلى أنه بينما أبلغت كلا المجموعتين عن تحسينات في الثقة والمهارات، لم يكن هناك اختلافات ذات دلالة إحصائية بينهما، مما يشير إلى أن التدريب باستخدام VR هو إضافة مفيدة للطرق التقليدية.
كشفت النتائج أن الطلاب قدروا المرونة والراحة التي يوفرها محاكي VR، مشيرين إلى تحسينات في تنسيق اليد والعين والقدرة على التدريب بشكل متكرر في بيئة خالية من التوتر. ومع ذلك، أعرب الطلاب عن مخاوف بشأن دقة المحاكي، خاصة نقص التغذية الراجعة اللمسية الواقعية مقارنة بالأسنان الطبيعية. على الرغم من هذه القيود، اعترف معظم المشاركين بإمكانية VR لتعزيز تجربتهم التعليمية واقترحوا دمج التدريب باستخدام VR في المناهج الدراسية في وقت مبكر. تستنتج الدراسة أنه بينما تعتبر محاكيات VR أدوات تعليمية قيمة، ينبغي أن تكمل، بدلاً من أن تحل محل، طرق التدريب التقليدية في تعليم طب الأسنان.
DOI: https://doi.org/10.1186/s12909-024-05980-4
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39334109
Publication Date: 2024-09-27
Author(s): Hamdi Hamama et al.
Primary Topic: Dental Research and COVID-19
Overview
The study investigates the effectiveness of virtual reality (VR) haptic-enhanced simulators as a training tool for undergraduate dental students during pre-clinical caries excavation sessions. A total of 76 students were randomly assigned to two groups: the VR-Start group, which practiced caries removal using the VR simulator before working on natural teeth, and the Natural Tooth-Start group, which followed the opposite sequence. An evaluation questionnaire assessed students’ self-confidence, perceived clinical skills, and opinions on the usefulness of VR compared to traditional methods.
Results indicated no significant differences between the groups (p > 0.05), with both groups acknowledging VR as a beneficial learning tool. Notably, 90% of students preferred the experience gained from practicing on natural teeth, while also recognizing that VR enhanced their practice opportunities, self-confidence, and eye-hand coordination. The study concludes that while VR simulators are valuable for pre-clinical training, they cannot fully replace the tactile experience of conventional caries excavation on natural teeth.
Introduction
The introduction of Virtual Reality Learning Environments (VRLEs) has significantly transformed training methodologies in various fields, particularly in aviation, military, and more recently, medical education. VRLEs utilize three-dimensional (3D) models to create immersive and interactive environments that enhance learners’ engagement and facilitate the acquisition of complex psychomotor skills. Historically, simulation in healthcare has evolved from the use of mannequins in the 1960s to advanced haptic simulators that provide realistic feedback, thereby improving the training experience for dental students and professionals. These simulators not only replicate clinical conditions but also support ergonomic practices and reduce stress during training.
The effectiveness of VRLEs is further underscored by their ability to foster intrinsic motivation and learner autonomy, which are crucial for enhancing educational outcomes. Research indicates that learners who actively engage in their learning process tend to perform better and retain information more effectively. Despite the promising advancements in VR technology, there remains a gap in evaluating its impact on learners’ confidence and perceived clinical skills. This study aims to address this gap by investigating the effectiveness of VR haptic-enhanced simulators in training undergraduate dental students, specifically during practical cariology sessions. The study is grounded in self-determination theory, positing that increased self-determination correlates with enhanced motivation and learning outcomes. The null hypothesis posits no significant difference in perceived self-efficacy and clinical skills between students trained with VR simulators and those using natural teeth.
Methods
The “Methods” section outlines the materials and procedures utilized in the research. It details the specific experimental setup, including the types of materials used, their sources, and any relevant specifications. The methodology is designed to ensure reproducibility and reliability of results, emphasizing the protocols followed during experimentation.
Additionally, the section may describe the analytical techniques employed to process and interpret the data collected. This includes any statistical methods or computational tools used to analyze the results, ensuring that the findings are robust and valid. Overall, the methods are structured to provide a clear framework for understanding how the research was conducted and how conclusions were drawn from the data.
Results
In this study, 67 valid questionnaires were analyzed from a total of 76 administered, yielding a response rate of 88.16%. Participants included 31 from the VR-Start group and 36 from the Natural Tooth-Start group. A significant majority of students expressed agreement that the VR haptic enhanced simulator improved their perceived learning outcomes in clinical skills, specifically in caries detection, excavation, and eye-hand coordination. However, statistical analyses revealed no significant associations between the perceived enhancement of these skills and the learning method employed, as indicated by Chi-square tests (e.g., $\chi^2(2) = 1.512, p = 0.469$ for caries detection).
Furthermore, 84.6% of students believed that the VR simulator would enhance their future patient care, independent of their learning method ($\chi^2(2) = 2.132, p = 0.344$). While nearly 90% acknowledged that haptic feedback facilitated their learning, the effectiveness of this feedback was also independent of the learning method ($\chi^2(2) = 0.303, p = 0.860$). When ranking training effectiveness for caries removal, 57 out of 58 respondents rated natural carious teeth as the most effective, with only one favoring the VR simulator. Interestingly, over half of the students (58.2%) preferred practicing with the VR simulator before working on natural teeth, indicating a positive perception of the VR training environment, which many described as engaging and beneficial for building confidence and skills.
Discussion
The study investigated the impact of a haptic-enhanced virtual reality (VR) simulator on the clinical skills and self-efficacy of second-year dental students at the University of Hong Kong. Ethical approval was obtained, and 76 students participated, divided into two groups: one using the VR simulator first (VR-Start) and the other practicing on natural teeth first (Natural Tooth-Start). A questionnaire assessed perceived self-efficacy, learning outcomes, and overall satisfaction with the training methods. Statistical analyses indicated that while both groups reported improvements in confidence and skills, there were no significant differences between them, suggesting that VR training is a beneficial adjunct to traditional methods.
The findings revealed that students appreciated the flexibility and convenience of the VR simulator, noting improvements in hand-eye coordination and the ability to practice repeatedly in a stress-free environment. However, students expressed concerns regarding the simulator’s fidelity, particularly the lack of realistic tactile feedback compared to natural teeth. Despite these limitations, the majority of participants recognized the potential of VR to enhance their learning experience and suggested earlier integration of VR training into the curriculum. The study concludes that while VR simulators are valuable educational tools, they should complement, rather than replace, traditional training methods in dental education.