МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РЕСПУБЛИКИ БУРЯТИЯ

ГАПОУ «Республиканский базовый медицинский колледж имени Э.Р. Раднаева»

МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОРГАНИЗАЦИИ ОБУЧЕНИЯ ПО КУРСУ «АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА»

С ПРИМЕНЕНИЕМ ИНТЕРАКТИВНОГО АНАТОМИЧЕСКОГО СТОЛА «ПИРОГОВ»

Доклад

Улан-Удэ, 2023

В современном обществе образование человека находится в условиях цифровой образовательной среды. Сегодня цифровая трансформация образования имеет целью повышение ее качества и доступности для соискателей, достижение новых образовательных результатов, касающихся требований современного цифрового общества. Появляются новые требования ко всем участникам образовательного процесса: от личностных и профессиональных качеств, творческих, креативных возможностей к знаниям и умениям оперировать ими.

К        преимуществам,                которая         дает        широкое        внедрение цифровых образовательных технологий в пространство высшего учебного заведения следует         отнести        возможности                реализовывать                гибкий  образовательный дискурс за счет симуляторов виртуальной и дополненной реальности, что расширяет                демонстрационные        и обучающие                 возможности,                        позволяет создавать и интегрировать точные трехмерные модели реальных объектов и формировать виртуальную образовательную среду, моделирует реальные ситуации,        что                дает возможность          студентам         погрузиться        в абсолютно искусственные и в то же время настоящие обстоятельства, с которыми они могут столкнуться при выполнении своей профессиональной деятельности, заменяет старый подход к реальным чрезвычайным ситуациям новым, цифровым, безопасным экономически                эффективным,                что        делает        их идеальными для обучения и способствует приобретению профессиональных компетентностей необходимых для успешного освоения будущей профессии.       Традиционно         «Анатомия и физиология» человека считается трудоемкой дисциплиной, с которой приходится сталкиваться студентам первого курса, которые в течение первого года обучения проходят период адаптации, а объем изученной и полученной информации становится больше, по сравнению с предыдущим учебным годом в колледже.

Преподавание курса «Анатомия и физиология» претерпевает эволюционные изменения с принятием современных подходов и эффективных стратегий преподавания и обучения, особенно в период дистанционного обучения. Метод преподавания анатомии и физиологии человека может в значительной степени влиять на способность соискателей высшего образования усваивать материал. Новые методы обучения фундаментальным наукам, особенно те, которые демонстрируют связь с клиникой, повышают мотивацию студентов к обучению.

Изучение анатомии и физиологии человека основано на когнитивных способностях высокого уровня, широкой способности воображения и развитой памяти, поскольку необходимо запоминать огромное количество информации.

Изменение вектора образовательного процесса с подхода, основанного на знаниях, на практико-ориентированный подход к результатам образовательного процесса, неизбежно привело к постановке проблемы технологий и методов обучения, которыми эта практико-ориентированность будет достигаться. Первоочередную роль в достижении поставленной цели играют активные и интерактивные формы и методы обучения.

Ведущим принципом в процессе изучения анатомии человека является принцип наглядности. Натуральные препараты органов человека, представлены отдельно или системами органов, сопровождающих процесс обучение анатомии. Используя на практических занятиях препараты органов, соискатели образования понимают разницу между натуральными анатомическими объектами и их изображениями в атласах, при виртуальном обучении. Пространственное представление об органе и его части студент может получить только через препарат, который несет в себе «наглядность» – основной принцип изучения анатомии человека. Глубокий дидактический смысл имеет выделение определенной анатомической структуры органа, биологической и клинической ее значимости, потому что эта небольшая

«деталь» органа важна для его физиологии, для общей системы тела человека или имеет важное значение для дальнейшего клинического обучения.

Особенности  обучения с использованием интерактивного анатомического стола

Одной из современных педагогических технологий интерактивного обучения является технология симуляционного обучения. Ее применение является ведущим направлением практической подготовки врачей в развитых странах мира и имеет доказанную высокую эффективность.

В медицинском образовании широко используются различные типы симуляторов, среди которых: компьютеризированные манекены, экранные симуляторы, которые позволяют имитировать соответствующую реакцию; анатомические модели, которые используются для проработок отдельных умений и навыков; фантом – модель человека или его части настоящего размера, заменяющая оригинал и сохраняющая только некоторые важные его свойства; тренажер-устройство для имитации различных ситуаций, позволяющее отрабатывать отдельные навыки и умения; стандартизированные пациенты; система ситуационных задач; обучающие игры клинического типа, используемые для развития клинического мышления; обучающие игры организационно-деятельностного типа, способствующие формированию профессиональных умений и навыков организационного характера.

Современные средства виртуальной реальности рассматриваются как источник технологических возможностей в образовании и медицине, они дополняют набор традиционных подходов в обучении. Ярким примером использования новейших компьютерных технологий при подготовке будущих специалистов является применение таких устройств, как интерактивный анатомический стол.

Интерактивный анатомический стол – это обучающий программный продукт, позволяющий сделать интерактивным процесс обучения студентов.

Программное обеспечение интерактивного стола позволяет выстроить полный цикл обучения от визуального знакомства с анатомическим материалом до получения текстовой информации.

Технически интерактивный анатомический стол представлен компьютером и сенсорными панелями. Уникальное программное обеспечение позволяет воспроизвести полноценные 3D модели тела человека разного пола. Высокая точность и детализация анатомических структур обеспечивает возможность изучения особенностей строения мышечной ткани, внутренних органов, сосудисто-нервных образований и костных структур.

Интерактивный анатомический стол «Пирогов» (рисунок 1.2) обеспечивает возможность просмотра и сравнения в трехмерном режиме органов и систем человеческого тела.

Рисунок 1.2 – Интерактивный анатомический стол «Пирогов»

Интерактивный анатомический стол «Пирогов» содержит раздел диагностики, включающий знакомство с такими методами функциональной диагностики как компьютерная томография (КТ), магниторезонансная томография (МРТ) и ультразвуковое исследование (УЗИ). Все объекты

анатомии систем снабжены текстовым описанием. Описанная функциональность реализована в четырех возможных режимах работы.

Режим «Просмотр» предназначен для обзорной работы со всеми слоями модели и системами человеческого тела. Режим «Просмотр» позволяет в интерактивном ключе работать с 3D-моделями человеческого тела (мужского и женского пола). Это дает возможность просматривать объекты с любого ракурса, приближать или удалять их, скрывать или возвращать на сцену, отображать модель человеческого тела по слоям и по системам, делать отдельные органы и системы полупрозрачными, а также получать подробное текстовое описание отображаемых трехмерных объектов.

Режим «Сравнение» предназначен для сравнения двух выбранных объектов. Режим «Сравнение» разработан специально для удобного сравнения различных анатомических объектов между собой. Режим предоставляет две независимые рабочие среды, в каждую из которых можно поместить объект для сравнения. Сравнивать можно парные органы (например, левое и правое легкое), один и тот же орган в нормальном и патологическом состоянии (например, здоровую печень и печень, пораженную циррозом, программа содержит более 40 патологических состояний).

Режим «Диагностика» предназначен для просмотра данных КТ, МРТ и УЗИ. Режим «Диагностика» позволяет интерактивно изучать следующую диагностическую информацию:

• УЗИ – в фиксированных позициях датчика для различных органов;
• КТ, МРТ – в аксиальных, корональных и сагиттальных проекциях.

Режим «Проверка» предназначен для проверки полученных студентами знаний. Режим предоставляет возможность преподавателю создавать новые тесты, назначать их студентам в обучающем и контрольном режиме. Студенты используют этот режим для прохождения тестов, назначенных преподавателем.

Интерактивный анатомический стол «Anatomage table» (рис. 1.3)также заслуживает внимания, с помощью него реализуется изучение трехмерной графической модели тела, что позволяет изучать как отдельные системы и органы, так и послойное строение тела, визуализировать срезы на разных уровнях в горизонтальной, фронтальной и сагиттальной плоскостях, сравнивать их с изображениями, полученными с помощью методов рентгенографии, КТ и МРТ, выстраивая определенную логическую последовательность познания от классической анатомии, через медицинскую визуализацию, до топографического анатомического интерпретирования клинического случая, что является чрезвычайно важным как для студентов, так и для врачей-интернов и клинических ординаторов хирургических специальностей .

Рисунок 1.3 – Интерактивный анатомический стол «Anatomage table»

Данный метод расширяет границы принципов наглядности и доступности процесса обучения, решает многие традиционные проблемы морфологических кафедр. При использовании виртуальной модели преподаватель не сталкивается с такими трудностями как при применении

натурального препарата: цифровая модель не является токсичной, не теряет внешнего вида вследствие длительной эксплуатации, легко восстанавливается в исходное состояние и приобретает необходимые параметры во время изучения.

При изучении отдельных тем обучающимся можно предложить следующие учебные сценарии: послойное препарирование тела человека, нахождение анатомических структур за ограниченное время, описание топографии структур во фронтальной, сагиттальной и горизонтальной плоскостях и др.

Также «Anatomage table» имеет библиотеку патологических состояний, набор гистологических препаратов, коллекцию трехмерных изображений анатомических органов и участков тела человека.

Интерактивный анатомический стол ОНИКО обеспечивает максимальную гибкость в обучении и позволяет легко и удобно демонстрировать слайды, атласы, презентации PowerPoint, HD- видео контент, 3D-модели и анимацию, а также использовать любое программное обеспечение на базе операционных систем Windows и Android.

Мультимедийный комплекс демонстрирует полноразмерную модель тела человека, позволяя студентам рассматривать все структуры от костей до органов, отодвигать, например, в 3D-формате, отрезать, реконструировать, увеличивать или уменьшать размер, располагать поперек (в основном для оценки анатомической формы и взаиморасположения органов внутри тела человека). Уникальные технологии анатомического стола позволяют моделировать мужское и женское тела, отличающиеся анатомией определенных областей.

Использование этой инновационной образовательной технологии позволяет также освоить ряд моторных навыков в виртуальной среде. Сенсор распознает одновременно 15 точек касания, что позволяет использовать интерактивный контент одновременно нескольким пользователям. Кроме того, анатомический стол может демонстрировать  множество мелких деталей, которые с большой вероятностью можно упустить, работая с пластинатом или анатомическим препаратом. Еще больше расширяет сферу его применения возможность загружать и рассматривать рентгеновские снимки, результаты УЗИ, МРТ и КТ. Загруженная в 3D-анатомический стол дополнительная цифровая библиотека также способствует, например, постижению студентами связи между нормальной анатомией и патологией человеческого организма.

С помощью определенных программ можно освоить некоторые практические навыки в виртуальной среде: как и где проводить разрез, используемый на настоящих операциях. Делая этот разрез, можно увидеть послойное строение определенной области; также есть функция отмены, которая позволяет за секунду восстановить ткани, поврежденные неправильным разрезом. Кроме того, анатомический стол позволяет рассматривать определенные системы, что помогает значительно индивидуализировать учебный процесс.

Строение органов и систем может быть представлено различных аспектах: КТ, МРТ и в 3D виде, благодаря чему обучающиеся могут по- разному исследовать и препарировать модель человека; сравнивать патологические и нормальные структуры: анатомический стол позволяет студентам препарировать от здоровых до патологических органов; к тому же анатомический стол имеет возможность загружать патологические модели органов, которые могут быть использованы для оценки и сравнения названной структуры с нормальной.

Школьники могут открывать части человеческого тела, которые трудно рассмотреть, используя другие образовательные инструменты. Благодаря размеру экрана множество обучающихся одновременно могут рассматривать анатомические структуры, увеличивая или уменьшая размер структуры, исследовать различные их особенности. Особые медицинские случаи, если они загружены в виде КТ, МРТ или УЗИ, могут быть изучены во всех деталях (такие снимки создают связь между анатомией и реальными клиническими случаями).

Некоторые анатомические области представлены в детализированном виде с высоким разрешением: специальные опции повышают способность демонстрации изображения высокого качества (что особенно важно для лучшего запоминания), а также возможность вращения изображения и изменение его привычного положения и угла просмотра. Так, с помощью прикосновений школьники могут увеличивать размер определенной части тела и поворачивать ее в разных направлениях, чтобы исследовать со всех сторон для детального изучения.

Использование анатомического стола помогает студентам описать топографические соотношения и взаимоотношения органов. Применение мультимедийного комплекса позволяет улучшить качество знаний по ряду медицинских дисциплин: анатомии (интерактивный анатомический атлас, который позволяет изучать анатомию и физиологию человека в режиме онлайн); радиологии (совместим со всеми методами лучевой диагностики, предоставляя возможность пользователям легко загружать нужные материалы и имеют доступ к тем же инструментам, которые радиологи используют в своей практике); гистологии (дисплеем для просмотра патологий предоставляет возможность вносить гистологические изображения с различной окраской и соединять их со сканами КТ и МРТ пациента, а затем увеличивать и изучать патологические изменения на клеточном уровне); ортопедии и хирургии (дополнительное расширение для предоперационного планирования позволяет интерактивно оценивать и обсуждать различные случаи и стратегии) и т. д.

Итак, грамотное сочетание объяснения преподавателя со средствами новых информационных технологий, использование как дополнительного инструмента для улучшения образовательного процесса интерактивного анатомического стола дает возможность понять строение человеческого организма, значительно повысить качество медицинского образования.

Таким образом, широкое внедрение и дальнейшее развитие образовательных цифровых технологий неизбежно на пути трансформации образования.