Кто ученый

Кто ученый: Алексей Мокеев и симулятор хирургической операции

Проект «Самарской газеты» посвящен научно-техническому прогрессу и развитию инженерной деятельности. Рассказываем о технологиях и разработках самарских специалистов. 

Виртуальную реальность внедряют в процессы обучения.

УЖЕ РАБОТАЕТ: программа Surgera VR.
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ: образование.

Автор видео: Андрей Сёмочкин, Екатерина Ершова

Недавно мы рассказывали о применении технологии виртуальной реальности в области медицины — восстановлении пациентов после болезни. Эта статья посвящена ее применению в сфере образования, где она открывает новые возможности как метод обучения.

Известный американский педагог Эдгар Дейл (1900-1985) пробовал обучать своих учеников разными способами. После чего анализировал их способности вспомнить изученный материал по окончании обучения. На основании проведенных им исследований его последователи пришли к выводу, что люди запоминают 90% информации, воспроизводя реальные действия. Тогда как 50% — когда видят и слышат. И лишь 10% — когда читают.

На базе Центра прорывных исследований «IT в медицине» СамГМУ команда разнопрофильных специалистов разработала симулятор виртуальной реальности, созданный для обучения хирургическим навыкам в игровой форме. Образовательная программа Surgera VR позволяет студентам-медикам учиться проводить открытые операции.

 

 

Хирургический симулятор помогает ученикам полностью погрузиться в обучающий процесс. Надевая очки, они «оказываются» в операционной. Видят стол с инструментами, пациента, его жизненные показатели. Могут даже слышать его дыхание и звук кардиомониторов. Манипуляторы, находящиеся в руках, позволяют взаимодействовать с предметами и совершать определенные действия. Если студент в процессе операции сделает ошибку, то программа сразу укажет на нее. В будущем разработчики планируют реализовать нелинейные сюжеты, которые могут возникать при реальных операциях.

— Мы сделали первые шаги по внедрению виртуальной реальности в процесс образования. В отличие от работы с учебником и просмотра обучающих видео разработка позволяет студенту за счет эффекта полной включенности лучше понимать процедуру хирургического вмешательства, — рассказывает руководитель направления образовательных проектов Института инновационного развития Алексей Мокеев. — С помощью этого симулятора ученики отрабатывают мануальные хирургические навыки и запоминают алгоритм проведения операции с высокой степенью детализации.

 

Сейчас программа позволяет провести трахеостомию. К концу 2018 года разработчики планируют создать целый курс операций на шее.

 

 

Руководитель проекта выделяет ряд плюсов хирургического симулятора по отношению к традиционным образовательным процессам. Если сравнивать его с тренажерами, которыми уже пользуются студенты, например симулятором лапароскопического оборудования, то Мокеев указывает на их высокую стоимость и сложность массового тиражирования по учебным заведениям. Для запуска программы Surgera VR нужны в основном только специальные очки и мощный компьютер. Кроме того, возможности программы позволяют нескольким студентам одновременно «присутствовать» в операционной, что недоступно для физических тренажеров. На них может заниматься только один человек. Еще студенты тренируются на силиконовых манекенах либо на трупном материале, а они имеют ограниченный срок службы. Программа же позволяет «оперировать», пока ученик не отработает все действия до автоматизма.

— Мы делаем альтернативное дидактическое пособие, которое больше чем презентация, видеофильм, печатная продукция. И в какой-то степени частично вытесняем педагога из образовательного процесса, — говорит Мокеев. — Когда студент надевает очки виртуальной реальности, он видит подсказки от программы. Она же указывает на его недочеты. Может показать, под каким углом студент держал скальпель, сколько времени резал, и выставить оценку.

Чтобы проанализировать эффективность внедрения виртуальной реальности в образовательный процесс, разработчики провели педагогический эксперимент на кафедре оперативной хирургии. Учащихся разделили на три группы. Одни виртуально проводили операцию трахеостомии на симуляторе. Другие изучали процесс с помощью обычной компьютерной программы, глядя на монитор. Третья группа занималась по учебнику. В результате учившиеся на симуляторе виртуальной реальности на 25% успешнее сдали зачет по заданной теме по сравнению с теми, кто готовился по учебнику.

— Это исследование пока нельзя назвать полноценным, потому что мы сделали его на достаточно небольшой выборке. Но уже этот результат говорит о том, что можно сколько угодно раз прочитать про плавание, но пока сам в бассейн не нырнешь, до конца не поймешь, как это делать, — добавляет руководитель проекта. — Мы видели, что студентам было интересно проходить практику на симуляторе, они активно обсуждали процесс, тренировались, кто сделает операцию быстрее, кто с первого раза. Есть в этом игровой момент.

Образовательная программа Surgera VR разрабатывалась два года. В марте 2018 года демонстрационная версия была размещена на онлайн-платформе Steam. Сейчас ее может бесплатно скачать любой желающий.

— Ее уже скачали 6,6 тысячи раз, — говорит Мокеев.

В долгосрочной перспективе команда хочет создать образовательную платформу широкого профиля по типу зарубежной Coursera или российского «Универсариума», с главным отличием — изучение материалов с помощью технологии виртуальной реальности.

— Потенциальными заказчиками такого формата обучения могут быть как образовательные учреждения, так и крупные предприятия и государственные структуры в рамках системы подготовки кадров и повышения квалификации сотрудников, — пояснил Мокеев.

Разработчики просчитывают разные рынки и уже общаются с потенциальными потребителями. Стоимость подобной разработки на рынке — примерно миллион рублей. Учитываются работа программистов, работа 3D-моделлеров, тестировщиков, привлечение медицинских экспертов и многое другое.

— На Западе есть концепции и похожие продукты, например симулятор виртуальной реальности сварщика. Раз существует конкуренция, значит, мы в правильном направлении идем, и эта тема набирает обороты, — заключил Алексей Мокеев.

 

ДОСЬЕ

АЛЕКСЕЙ МОКЕЕВ. Руководитель направления образовательных проектов Института инновационного развития СамГМУ, бизнес-тренер, эксперт молодежного форума «iВолга».

ОБРАЗОВАНИЕ: Самарский государственный аэрокосмический университет. Факультет информатики.
Международный институт рынка. Факультет государственного и муниципального управления.
Проходит обучение по специальности «Прикладная информатика в медицине» в Поволжском государственном университете телекоммуникаций и информатики.

* * *

Над разработкой образовательной программы Surgera VR работала целая команда. Это специалисты, создающие 3D-модели. Программисты, которые прописывают сценарии и превращают все это в цельный продукт. Чтобы все соответствовало действительности и образовательному стандарту, в работе принимают участие медицинские эксперты и консультанты, преимущественно практикующие хирурги и педагоги. И, конечно же, сами студенты.

Инициаторами и заказчиками создания этой программы выступил Самарский государственный медицинский университет, поскольку все необходимые условия и оборудование для этого уже были.

Круг профессиональных интересов Алексея Мокеева не ограничен только проектом. Он проводит обучение по продуктовому менеджменту, бизнес-планированию и моделированию. Создал мобильную студию мультипликации Stoodix для взрослых и детей.

 

ЕЩЕ В ПРОЕКТЕ «КТО УЧЁНЫЙ»:

— Татьяна Гореванова и устройство активации процессов
— Сергей Емельянов и плоский газовый баллон из композитных материалов
— Эдуард Попов и информационные очки «Звуковид»
— Владимир Платонов и газовый портативный хроматограф
— Альберт Галлямов и гольванический карандаш
— Александр Захаров и тренажер для реабилитации
— Любовь Курганская и прибор для космических экспериментов
— Дмитрий Пащенко и источник тепла «отложенного действия»

 

Метки
Показать ещё

По теме

Добавить комментарий

Комментарий появится после модерации.

Газета

Приложение