Integration naturwissenschaftlicher und medizinischer Grundlagen im Hamburger Modellstudiengang Zahnmedizin iMED DENT

Dieses Modul ist thematisch in 2 Abschnitte untergliedert. In „Der Zahn“ (Woche 1–4) stehen die Entwicklung, der anatomische Aufbau und die Zusammensetzung von Zähnen im Mittelpunkt. Aufeinander Bezug nehmend werden hier von den beteiligten Fächern die Entwicklung und Histologie der Zähne (Biologie, Anatomie, zahnärztliche Prothetik), ihre chemischen Komponenten (Chemie) sowie der Aufbau und die Charakteristika einzelner Zähne (zahnärztliche Prothetik) behandelt. Analog werden im nachfolgenden Abschnitt „Der Zahn und seine Umgebung“ (Woche 5–7) der Aufbau und die Funktionen des Zahnhalteapparates und der Mundschleimhaut abgestimmt aus den Perspektiven der zahnärztlichen Prothetik, der Anatomie und der Chemie (z. B. Puffer im Speichel) besprochen. Darüber hinaus erlernen die Studierenden im ersten praktischen Kurs der zahnärztlichen Prothetik die manuellen Fertigkeiten, Zähne anatomisch korrekt abzubilden, und werden an die späteren zahnärztlichen Tätigkeiten und die täglichen Werkstoffe herangeführt. Ergänzend erfolgt eine Einweisung in die biologische und diagnostische Bedeutung von ionisierender Strahlung (Physik/zahnärztliches Röntgen).

In diesem Modul werden in den praktischen zahnmedizinischen Kursen durch die Herstellung von Drahtbiegefiguren in der Kieferorthopädie und durch Präparationsübungen der Zahnerhaltung und zahnärztlichen Prothetik die feinmotorischen Fertigkeiten geschult. Anhand dieses Moduls sollen die Integration und zeitliche Koordination der naturwissenschaftlich-medizinischen Fächer exemplarisch näher ausgeführt werden (Tab. 2).

In den ersten 2 Modulwochen werden unter dem Thema „Gene und Proteine im Mund“ die molekularen Grundlagen z. B. von Genetik, Proteinbiosynthese und Enzymkatalyse aus den Bereichen der Chemie, Biologie (Humangenetik) und Biochemie integriert, nachdem die schulischen Grundlagen in Crashkursen wiederholt wurden. Im Kurs der Kieferorthopädie werden parallel Drähte gebogen, dazu passend werden in der Werkstoffkunde und der Chemie Metalle und in der Physik die Biomechanik behandelt.

Im zweiten Abschnitt „Zahn- und Kieferbewegung“ werden in der dritten und vierten Modulwoche Aufbau und Funktion der Kaumuskulatur, das Kiefergelenk und Aspekte der Kieferentwicklung (z. B. Zahnwechsel) aus Sicht der zahnärztlichen Prothetik, der Kieferorthopädie und der Anatomie unterrichtet. Die physikalischen Grundlagen zur Biomechanik und speziell der Zahnbewegung werden vertiefend durch die Lehrenden der Kieferorthopädie unterrichtet und durch Ausführungen zur Knochenbiologie von der Osteologie ergänzt.

Im dritten Abschnitt „Intraoral: Mund und Rachen“ wird die Thematik des oralen Systems auf Bereiche der Mundhöhle erweitert. Ergänzend zum Thema Speichel, das im ersten Abschnitt den Fächern zahnärztliche Prothetik und Biochemie eingeführt wird, werden im Fach Anatomie die Speicheldrüsen und auch weitere Strukturen im Mund behandelt. Wie im zweiten Abschnitt wird die Verwendung von Fachbegriffen parallel im Fach medizinische Terminologie erläutert.

Im letzten Abschnitt „Extraoral: Das Gesicht“ unterrichten die Lehrenden der zahnärztlichen Prothetik die „orofaziale Ästhetik“ und passend dazu im Fach Anatomie die „mimische Muskulatur“. Das Thema „Blut“ aus dem ersten Abschnitt wird ergänzt durch Anatomieveranstaltungen zur Blutversorgung des Kopfes. Gegen Ende des Moduls wird in einem Teamteaching zum Thema „Röntgenanatomie“ von Vertreter:innen des zahnärztlichen Röntgens und der Anatomie gemeinsam die Bedeutung von Schädelstrukturen im Kieferbereich in bildgebenden Verfahren erläutert. In der siebenten und letzten Woche liegen die fächerübergreifende Modulabschlussklausur und eine strukturierte mündliche Prüfung der Chemie und Biochemie, die die modulbegleitenden Prüfungsanteile z. B. in den zahnmedizinischen Kursen ergänzen.

Dieses Modul fokussiert auf die Schwerpunkte „Der erste Patient:innenkontakt“ sowie erweiterte Funktionen des orofazialen Systems („Schlucken, Sprechen, Atmen“). Praktische Kurse der zahnärztlichen Prothetik und Kieferorthopädie erstrecken sich über das gesamte Modul.

Im Rahmen eines „Teamteachings“ (zahnärztliche Prothetik/Kieferorthopädie) führen die Studierenden in der Zahnklinik gegenseitig eine zahnärztliche Abdrucknahme mit Alginat und die Kieferrelationsbestimmung durch. Hierbei werden die Besonderheiten einer kieferorthopädischen bzw. prothetischen Abformung und der klinische Ablauf im Behandlungsalltag nahegebracht. Parallel erfolgt für den späteren synoptischen Behandlungskurs die Schulung zum Hygieneverhalten. Im Labor stellen die Studierenden 2 Arbeitsmodelle aus Superhartgips und Hartgips her. Im Kurs der zahnärztlichen Prothetik lernen sie die Übertragung der Kieferrelationsbestimmung in den Artikulator sowie die Funktion und Anfertigung einer Michigan-Schiene. Nach der Fertigstellung erfolgen in der Zahnklinik die Einprobe und Anpassung der Schiene an einem/r Patient:in bzw. Kommiliton:in sowie die Überprüfung ihrer Funktionalität.

Im Kurs der Kieferorthopädie stellen Studierende aneinander ein kieferorthopädisches Schaumodell her, wobei auf anatomische Strukturen, die in jedem Fall erhalten werden sollen, Wert gelegt wird. Diese praktischen Aspekte des Patient:innenkontakts werden im Rahmen des integrativen Unterrichts durch gegenseitige Anamneseerhebungen und gegenseitige zahnärztliche Befundaufnahme und Ergonomie am Arbeitsplatz durch das Fach Zahnerhaltung unterstützt. Hier beginnt mit Seminaren und praktischen Übungen zur Gesprächsführung auch der longitudinale Strang „Psychosoziale Kompetenzen und Kommunikation“ (siehe Abschnitt „Longitudinale Stränge“ unten und Beitrag von Guse et al. in diesem Themenheft).

Im zweiten Themenkomplex des Moduls („Schlucken, Sprechen, Atmen“) lernen die Studierenden parallel zu den weiterlaufenden zahnmedizinischen Kursen (s. oben) durch anatomische Präparierübungen die Anatomie des Halses (u. a. Kehlkopf) und des Thorax (Lunge, Herz) kennen. Funktionell werden sie gleichzeitig in die Grundlagen der Muskel- und Nervenphysiologie sowie die Physiologie der Atmung eingewiesen. Aus den naturwissenschaftlichen Grundlagen werden hierbei Inhalte der Physik (Elektrizitätslehre) integriert. Schließlich finden sich ergänzende Lehrveranstaltungen zur Mikrobiologie, Biomechanik und Strahlenphysik sowie zu sozialen Faktoren der Mundgesundheit, die es im Beruf zu berücksichtigen gilt (medizinische Soziologie).

Dieses Modul beschließt den Studienabschnitt „Normalfunktion“ mit systemischen Aspekten der Form und (Normal‑)Funktion im Kontext des gesamten Organismus. Dabei werden auch kontinuierlich pathophysiologische Überlegungen thematisiert, um auf Patient:innen mit zahnmedizinisch relevanten (z. B. internistischen) Vorerkrankungen vorzubereiten. Schwerpunkte stellen hierbei neben dem Herz-Kreislauf-System, die Funktionen des Gastrointestinaltrakts, der Säure-Basen-Haushalt, der Wasserhaushalt und die Nierenfunktion dar.

Die entsprechenden Lehrinhalte der Anatomie und der Physiologie wurden dazu zeitlich und inhaltlich eng aufeinander abgestimmt. Naturwissenschaftliche Grundlagen werden beispielsweise aus der Physik, z. B. zur Strömungslehre und Wellenphysik, unterrichtet. Die zahnärztliche Prothetik adressiert die Modulthemen durch subtraktive und additive Kauflächengestaltung, bei denen auch ästhetische Aspekte im Mittelpunkt stehen („Form“), sowie durch digitale und optische Abformungsprozesse.

Schließlich beginnt für die Studierenden in diesem Modul der Longitudinalstrang zum „Wissenschaftlichen Arbeiten“ („Forschung“, siehe Abschnitt „Longitudinale Stränge“). Die Studierenden gewinnen hier zunächst Einblicke in die wissenschaftlichen Schwerpunkte der zahnmedizinischen Fächer an der medizinischen Fakultät. Darüber hinaus werden Wissenschaftsethik und gute wissenschaftliche Praxis thematisiert. Die Lehre erfolgt hierbei in Tandems von forschenden Wissenschaftler:innen aus den Bereichen der Statistik, Biometrie und den zahnmedizinischen Fächern.

Im Rahmen der studentischen Evaluation werden systematisch verschiedene Aspekte zum Studiengang von den Studierenden bewertet. Nach dem Start des Modellstudiengangs im Jahr 2019 befindet sich aktuell der vierte Jahrgang im Studienabschnitt „Normalfunktion“. Trotz der eingeschränkten Rahmenbedingungen aufgrund der Corona-Pandemie wurde die integrierte Vermittlung von naturwissenschaftlichen und medizinischen Grundlagen im zahnmedizinischen Kontext von den Studierenden der ersten Jahrgänge sehr gut angenommen. So erhielten in der studentischen Lehrevaluation die Fragen zur Zufriedenheit mit den Modulen A bis B3 (Abb. 1a) und zum Bezug der Lehrveranstaltungen zum Modulthema (Abb. 1b) sehr gute Zustimmungswerte. Im Vergleich zum vorherigen Regelstudiengang zeigt sich in allen Modulen der Erfolg der Integration durch eine substanziell höhere Bewertung bei der Abstimmung der Fächer (Abb. 1c) und bei der Zufriedenheit mit den naturwissenschaftlichen Grundlagenfächern (Abb. 1d).

Neben der Vermittlung naturwissenschaftlicher und medizinischer Grundlagen im zahnmedizinischen Kontext beinhaltet das erste Studienjahr Lehrveranstaltungen der Stränge „Psychosoziale Kompetenzen und Kommunikation“ und „Wissenschaftliches Arbeiten“, die über das Studium hinweg longitudinal durchgeführt werden (siehe auch Beiträge von Guse et al. und Lemke et al. in diesem Themenheft). Diese Stränge wurden bei der Studiengangentwicklung, ausgehend vom zahnärztlichen Bedarf, zeitgleich zur Entwicklung der weiteren Inhalte definiert. Bei der Entwicklung der Stränge flossen Erfahrungen zu analogen Konzepten aus dem integrierten Modellstudiengang Medizin am Standort ein, die auf die speziellen Anforderungen und Rahmenbedingungen des zahnmedizinischen Studiums angepasst wurden [1, 2].

Der Longitudinalstrang „Psychosoziale Kompetenzen und Kommunikation“ beginnt im Modul B2 mit einer Reihe von Seminaren (medizinische Psychologie), in denen zentrale Aspekte der Gesprächsführung mit Patient:innen behandelt und erste Gesprächstechniken eingeübt werden. Der Longitudinalstrang „Wissenschaftliches Arbeiten“ findet erstmalig im Modul B3 statt. Beide Lernschwerpunkte sind neu im Modellstudiengang iMED DENT und waren früher in der zahnmedizinischen Ausbildung nicht oder nur marginal repräsentiert. Die Lehrveranstaltungen werden in gemeinsamer Verantwortung der beteiligten zahnmedizinischen und nicht-zahnmedizinischen Fächer durchgeführt. Trotz der Einschränkungen durch die Corona-Pandemie in den ersten Kohorten kann für den ersten Studienabschnitt bereits eine sehr positive Bilanz zu den integrativen Strängen gezogen werden. Beispielsweise zeigen die Erfahrungen mit den ersten abgeschlossenen Studienarbeiten, dass die frühe Integration des „Wissenschaftlichen Arbeitens“ bereits im ersten Studienjahr zu einer intensiveren Auseinandersetzung mit der Wissenschaft in der Zahnmedizin führt als im vorherigen Regelstudiengang am Standort.

Das Studium der Zahnmedizin muss die Studierenden befähigen, direkt nach dem Staatsexamen selbstständig die Behandlung von Patient:innen planen und durchführen zu können. Ein besonderes Ziel bei der Entwicklung des integrierten Curriculums lag daher auf der Vermittlung von praktischen Kompetenzen in einem vermehrten und frühen Patient:innenkontakt während des Studiums (siehe auch Beitrag von Guse et al. in diesem Themenheft).

Bereits im ersten Modul des zweiten Semesters (Modul B2) erheben die Studierenden die erste Anamnese, nehmen einen Befund auf und führen eine Abdrucknahme sowie eine Kieferrelationsbestimmung im Rahmen des prothetisch-kieferorthopädischen Teamteachings durch. Das frühzeitige Heranführen an die zahnärztliche Tätigkeit soll den Studierenden den zahnärztlichen Alltag näherbringen und sie in ihrem Berufswunsch bestärken. Des Weiteren gilt das Heranführen an die Behandlungseinheit und die Hygienekonzepte in der Zahnklinik als Vorbereitung für die Stuhlassistenz höherer Semester und den synoptischen Behandlungskurs. Dieses Konzept wird von den Studierenden in den bisherigen Durchläufen des Studienganges – trotz erschwerter Bedingungen in den Corona-Jahren – sehr positiv angenommen.

Naturwissenschaftliche Grundkenntnisse sind eine wichtige Voraussetzung für das Studium der Zahnmedizin, Studierende bringen diesbezüglich jedoch sehr unterschiedliche Vorkenntnisse mit. Ausgehend vom erfolgreichen Angebot aus dem Modellstudiengang Medizin (iMED) wurden integrierte Crashkurse zur Vermittlung bzw. Wiederholung zahnmedizinisch relevanter Grundkenntnisse in Biologie, Chemie und Physik entwickelt [3, 4]. Diese Crashkurse bieten thematisch am Curriculum ausgerichtete, begleitende Lehre in zeitlicher Nähe zu den Pflichtveranstaltungen (Tab. 2). Die 90-minütigen Crashkurse werden in Gruppen von ca. 20 Studierenden abgehalten, was ein interaktives, an den Bedürfnissen der Lerngruppe orientiertes Erarbeiten der Lernziele ermöglicht sowie Zeit und Raum für individuelle Fragen bietet.

Verteilt über den Studienabschnitt „Normalfunktion“ werden insgesamt 18 Crashkurse mit Bezug zum Curriculum angeboten. Schwerpunkte stellen hier in der Chemie/Biologie die Lehre zu Elementen, Molekülen, Säuren/Basen, anorganischer und organischer Chemie, Aminosäuren, Proteinen, Kohlenhydraten und Lipiden dar. Aus der Physik werden Strahlungen, Mechanik, Elektrizitätslehre, Drücke und Strömungen sowie Optik und Akustik thematisiert. Für jedes Thema werden parallel Kurse angeboten, die sich auf der Grundlage einer Selbsteinschätzung der Studierenden an deren unterschiedlichen Vorkenntnissen orientieren, um möglichst homogene Lerngruppen zu bilden. Die Teilnahme an den Kursen ist freiwillig, dennoch werden die Kurse von bis zu 80 % der Studierenden wahrgenommen.

Im Rahmen der Lehrevaluation wurden die Crashkurse von den Studierenden als sehr gut bewertet. Besonders mit den homogenen Lerngruppen zeigen sich die Studierenden sehr zufrieden.

Studienprobleme bis hin zum Studienabbruch resultierten im Regelstudiengang Zahnmedizin zum Teil aus fehlendem manuellen Geschick und aus unzureichender schulischer Vorbildung in den Naturwissenschaften. Um hier gute Voraussetzungen bei den Studierenden zu erreichen, werden in der Studierendenauswahl der Drahtbiegetest HAM-Man und der Naturwissenschaftstest HAM-Nat hoch gewichtet, die einerseits die Leistung in den praktischen Kursen der zahnmedizinischen Fächer und zum anderen die theoretischen Studienleistungen in den ersten Studienjahren vorhersagen [5‐11]. Motivierte Studienbewerber:innen bereiten sich intensiv auf diese Tests und somit auch auf das Studium vor. Zusätzlich werden soziale Fähigkeiten der Bewerber:innen, die z. B. für die Lehrveranstaltungen zur Kommunikation benötigt werden, im Situational Judgement Test (HAM-SJT) geprüft.

Insbesondere Fächer wie die Kieferorthopädie mussten sich aufgrund der neuen Studienstruktur im Modellstudiengang umorientieren. Die Kieferorthopädie ist ein wichtiges Fach für die Ausbildung der Zahnmediziner:innen, wobei sie ein spezielles Fachgebiet darstellt, für das eine entsprechende dreijährige Weiterbildung zum/r Fachzahnärzt:in absolviert werden muss. Daher sind weitreichende zahnmedizinische Vorkenntnisse zum Verständnis der komplexen Abläufe nötig. Im Regelstudiengang wurde das Fach Kieferorthopädie folglich erst ab dem siebten Semester unterrichtet. Da das Ziel des Modellstudiengangs aber eine Integration der naturwissenschaftlichen Grundlagenfächer in zahnmedizinische Themen und Fächer war, wurde die Kieferorthopädie zu einem longitudinalen Strang ausgeweitet. Aufgrund des frühen Beginns der Vorlesungsveranstaltungen ab dem ersten Semester mussten Lehrinhalte weitreichend angepasst werden, um die Studierenden nicht zu überfordern.

Der frühe kieferorthopädische Einstieg bringt allerdings auch Vorteile mit sich. Im Rahmen des praktischen Kurses im Modul B1 findet die erste Drahtbiegeübung für Studierende statt, die später in der MFP geprüft wird (Abb. 2a). Parallel dazu absolvieren die Studierenden in der Zahnerhaltung Präparationsübungen als erste Vorbereitung auf die späteren Zahnpräparationen an den Patient:innen. Diese Präparationsübungen sind ebenfalls Bestandteil der MFP. Beides ermöglicht den Studierenden, sich frühzeitig mit Materialien vertraut zu machen und ihre manuellen Fähigkeiten zu testen und zu verbessern. Zusätzlich ist die Kieferorthopädie stark mit naturwissenschaftlichen Fächern verknüpft. Insbesondere die Veranstaltungen der Physik werden weitgehend durch Lehrende der Kieferorthopädie unterrichtet. Die Studierenden lernen in den Vorlesungen die Biomechanik anhand von kieferorthopädischen Beispielen kennen und können im Rahmen eines praktischen Kurses selbst Bögen einsetzen und deren Auswirkungen auf die Zähne beobachten. In Modul B2 profitieren die Studierenden ebenfalls durch Veranstaltungen der Kieferorthopädie, in denen in Form des Teamteachings mit der zahnärztlichen Prothetik der gewünschte frühe Patient:innenkontakt zustande kommt. Durch die longitudinale Aufteilung auf das gesamte Studium unterrichten die Lehrenden der Kieferorthopädie im Sinne der Lernspirale und die Studierenden werden so nachhaltig auf ihr umfangreiches Wissen zurückgreifen können.

Grundsätzlich ist eine erfolgreiche Entwicklung von fachübergreifenden integrativen Aspekten zunächst auf Vorgaben der zahnmedizinischen Fächer angewiesen. Die Abstimmung mit den nicht-zahnmedizinischen Fächern kann sinnvollerweise erst im zweiten Schritt erfolgen. Für die Entwicklung des Abschnitts „Normalfunktion“ wurde diese Diskussion auch durch den NKLZ unterstützt. Die nicht-zahnmedizinischen Fächer haben sich in diesem Prozess im Vergleich zum bisherigen Regelstudiengang weniger stark auf ihre Fachsystematik und mehr auf eine stärkere Integration im Sinne der Relevanz für den zahnmedizinischen Beruf ausgerichtet.