Preview

Пародонтология

Расширенный поиск

Интерактивная цифровая платформа и киберфизические системы медицинского образования

https://doi.org/10.33925/1683-3759-2022-27-4-318-326

Полный текст:

Аннотация

Актуальность. Успех и прогресс медицинского образования неотъемлемо связан с достижениями фундаментальных и прикладных наук и зависит от степени насыщения образовательных программ результативностью передовых цифровых технологий. В статье рассматриваются новые формы организации образовательного процесса на основе цифровых платформ. Благодаря информационно-коммуникационным технологиям (платформам) становится возможной эффективная дистанционная координация траектории образовательного процесса больших массивов обучающихся, строгий объективны протокольный контроль за выполнением поставленных задач. В статье рассматриваются специфика медицинских цифровых платформ, формы алгоритмического управления, необходимость и значимость киберфизических систем. Приводятся примеры реализаций отдельных робототехнических элементов, применяемых в образовательных платформах.
Материалы и методы. Критериями отбора источников литературы являлись: дата публикации позже 2000 года; релевантность ключевым запросам Education, Medical Education и Patient Simulation; публикации, включенные в базу данных ScienceDirect (Scopus), IEEE или NCBI.
Результаты. В соответствии с критериями включения и невключения было отобрано 27 научных публикаций.
Заключение. Цифровая образовательная платформа, формируемая совокупностью трансформированных традиционных образовательных программ, позволяет обеспечить полноценный допуск обучающихся к образовательным ресурсам, а также обладает потенциалом стимулирования компетенций профессорско-преподавательского контингента, что в целом является актуальным и перспективным направлением для повышения эффективности образовательного процесса.

Об авторах

С. Д. Арутюнов
Московский государственный медико-стоматологический университет им. А. И. Евдокимова
Россия

Арутюнов Сергей Дарчоевич, доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой цифровой стоматологии

Москва



А. А. Южаков
Пермский национальный исследовательский политехнический университет
Россия

Южаков Александр Анатольевич, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Автоматика и телемеханика»

Пермь



Я. Н. Харах
Московский государственный медико-стоматологический университет им. А. И. Евдокимова
Россия

Харах Ясер Насерович, кандидат медицинских наук, доцент кафедры пропедевтики стоматологических заболеваний

Москва



И. И. Безукладников
Пермский национальный исследовательский политехнический университет
Россия

Безукладников Игорь Игоревич, кандидат технических наук, доцент кафедры «Автоматика и телемеханика»

Пермь



Н. Б. Асташина
Пермский государственный медицинский университет имени академика Е. А. Вагнера
Россия

Асташина Наталия Борисовна, кандидат медицинских наук, доцент, заведующая кафедрой ортопедической стоматологии

Пермь



А. А. Байдаров
Пермский государственный медицинский университет имени академика Е. А. Вагнера
Россия

Байдаров Андрей Александрович, кандидат технических наук, заведующий кафедрой медицинской информатики и управления медицинскими системами

Пермь



Список литературы

1. Bitzer DL, Braunfeld PG, Lichtenberger WW. PLATO: An automatic teaching device. IRE Transactions on Education. 1961;4(4):157–161. doi: 10.1109/TE.1961.4322215

2. Bitzer DL, Hicks BL, Johnson RL, Lyman ER. The Plato System: Current Research and Developments. IEEE Transactions on Human Factors in Electronics. 1967;HFE-8(2):64–70. doi: 10.1109/thfe.1967.233313

3. Tsutsumi E, Kinoshita R, Ueno M. Deep Item Response Theory as a Novel Test Theory Based on Deep Learning. Electronics. 2021;10(9):1020. doi: 10.3390/electronics10091020

4. Янушевич ОО, Ташкинов АА, Минаев НВ, Арутюнов СД, Асташина НБ, Байдаров АА, и др. Стоматологический антропоморфный робот. Новая эра в имитации врачебных манипуляций и клинического приема. CATHEDRA – КАФЕДРА. Стоматологическое образование. 2021;78:64–67. Режим доступа: http://cathedra-mag.ru/wp-content/uploads/2022/04/Cathedra_78.pdf

5. Colace F, De Santo M, Vento M. Evaluating on-line learning platforms: a case study. 2003 (36th Annual Hawaii International Conference on System Sciences) [cited 2022 Sep 28]. doi: 10.1109/HICSS.2003.1174342

6. Malikowski SR, Thompson ME, Theis JG. A model for research into course management systems: Bridging technology and learning theory. Journal of Educational Computing Research. 2007;36(2):149–173. doi: 10.2190/1002-1T50-27G2-H3V7

7. Colace F, De Santo M, Pietrosanto A. Evaluation models for e-learning platform: an AHP approach. Proceedings. Frontiers in Education. 2006 (36th Annual Conference) [cited 2022 Sep 28]. doi: 10.1109/FIE.2006.322312

8. Cader A. The Potential for the Use of Deep Neural Networks in e-Learning Student Evaluation with New Data Augmentation Method. AIED 2020: Artificial Intelligence in Education. 2020:37-42. doi: 10.1007/978-3-030-52240-7_7

9. Hussain Z, Ng DM, Alnafisee N, Sheikh Z, Ng N, Khan A, et al. Effectiveness of virtual and augmented reality for improving knowledge and skills in medical students: protocol for a systematic review. BMJ Open. 2021;11(8):e047004. doi: 10.1136/bmjopen-2020-047004

10. Mansoory MS, Khazaei MR, Azizi SM, Niromand E. Comparison of the effectiveness of lecture instruction and virtual reality-based serious gaming instruction on the medical students' learning outcome about approach to coma. BMC medical education. 2021;21(1):347. doi: 10.1186/s12909-021-02771-z

11. Chassignol M, Khoroshavin A, Klimova A, Bilyatdinova, A. Artificial Intelligence trends in education: a narrative overview. Procedia Computer Science. 2018;136:16-24. doi: 10.1016/j.procs.2018.08.233

12. Wartman SA, Combs CD. Medical Education Must Move From the Information Age to the Age of Artificial Intelligence. Academic medicine: journal of the Association of American Medical Colleges. 2018;93(8):1107–1109. doi: 10.1097/ACM.0000000000002044

13. Belpaeme T, Kennedy J, Ramachandran A, Scassellati B, Tanaka F. Social robots for education: A review. Science robotics. 2018;3(21):eaat5954. doi: 10.1126/scirobotics.aat5954

14. Özkan SB, Toz M. A review study on the investigation of the effects of using robots in education on metacognitive behaviors. Computer Applications in Engineering Education. 2022;30(4):1277-1288. doi: 10.1002/cae.22508

15. Tanaka K, Nakanishi H, Ishiguro H. Physical embodiment can produce robot operator’s pseudo presence. Frontiers in ICT. 2015;2:8. doi: 10.3389/fict.2015.00008

16. Di Dio C, Manzi F, Peretti G, Cangelosi A, Harris PL, Massaro D, et al. Shall I Trust You? From Child- Robot Interaction to Trusting Relationships. Frontiers in psychology. 2020;11:469. doi: 10.3389/fpsyg.2020.00469

17. Cominelli L, Feri F, Garofalo R, Giannetti C, Meléndez-Jiménez MA, Greco A, et al. Promises and trust in human-robot interaction. Scientific reports. 2021;11(1):9687. doi: 10.1038/s41598-021-88622-9

18. Nyholm L, Santamäki-Fischer R, Fagerström L. Users' ambivalent sense of security with humanoid robots in healthcare. Informatics for Health and Social Care. 2021;46(2):218-226. doi: 10.1080/17538157.2021.1883027

19. Maran NJ, Glavin RJ. Low-to high-fidelity simulation–a continuum of medical education? Medical education. 2003;37:22–28. doi: 10.1046/j.1365-2923.37.s1.9.x

20. Gaba DM. The future vision of simulation in health care. BMG Quality & safety in health care. 2004;13(1):2-10. doi: 10.1136/qhc.13.suppl_1.i2

21. Bairsto R. Phantom head. British Dental Journal. 2021;231(3):152. doi: 10.1038/s41415-021-3346-8

22. Buchanan JA. Use of simulation technology in dental education. Journal of dental education. 2001;65(11):1225-1231. PMID: 11765868

23. Wierinck E, Puttemans V, Swinnen S, van Steenberghe D. Effect of augmented visual feedback from a virtual reality simulation system on manual dexterity training. European Journal of Dental Education. 2005;9(1):10-16. doi: 10.1111/j.1600-0579.2004.00351.x

24. Yang J, Zhang B. Artificial Intelligence in Intelligent Tutoring Robots: A Systematic Review and Design Guidelines. Applied Sciences. 2019;9(10):2078. doi: 10.3390/app9102078

25. Chen FQ, Leng YF, Ge JF, Wang DW, Li C, Chen B, et al. Effectiveness of Virtual Reality in Nursing Education: Meta-Analysis. Journal of medical Internet research. 2020;22(9):e18290. doi: 10.2196/18290

26. Moussa R, Alghazaly A, Althagafi N, Eshky R, Borzangy S. Effectiveness of Virtual Reality and Interactive Simulators on Dental Education Outcomes: Systematic Review. European Journal of Dentistry. 2022;16(1):14-31. doi: 10.1055/s-0041-1731837

27. Mikropoulos TA, Natsis A. Educational virtual environments: A ten-year review of empirical research (1999– 2009). Computers & education. 2011;56(3):769-780. doi: 10.1016/j.compedu.2010.10.020

28. Barteit S, Lanfermann L, Bärnighausen T, Neuhann F, Beiersmann C. Augmented, Mixed, and Virtual Reality-Based Head-Mounted Devices for Medical Education: Systematic Review. JMIR Serious Games. 2021;9(3):e29080. doi: 10.2196/29080

29. Tang YM, Au KM, Lau HC, Ho GT, Wu CH. Evaluating the effectiveness of learning design with mixed reality (MR) in higher education. Virtual Reality. 2020;24(4):797–807. doi: 10.1007/s10055-020-00427-9

30. Winkler-Schwartz A, Bissonnette V, Mirchi N, Ponnudurai N, Yilmaz R, Ledwos N, et al. Artificial Intelligence in Medical Education: Best Practices Using Machine Learning to Assess Surgical Expertise in Virtual Reality Simulation. Journal of surgical education. 2019;76(6):1681-1690. doi:10.1016/j.jsurg.2019.05.015

31. Sagiroglu S, Sinanc D. Big data: A review. 2003 (International Conference on Collaboration Technologies and Systems (CTS)) [cited 2022 Sep 28]. doi: 10.1109/CTS.2013.6567202

32. Техническое описание Robo-C [Интернет ресурс]. Промобот; 2022. [дата обращения 17.10.2022]. Режим доступа: https://promo-bot.ru/production/robo-c/ Technical description of Robo-C [Internet]. Promobot; 2022. [cited 2022 Oct 17]. Available from: https://promo-bot.ru/production/robo-c/. (In Russ.).

33. Ertel W, Hassan MM, Agrawal A, Pfahler M. ERTRAG - an ergonomic expert [Internet]. Hochschule Ravensburg-Weingarten; 2019. [cited 2022 Sep 28]. Available from: https://www.researchgate.net/project/ERTRAG-anergonomic-expert

34. Техническое описание Promobot V4 [Интернет ресурс]. Промобот; 2022. [дата обращения 17.10.2022]. Режим доступа: https://promo-bot.ru/production/promobot-v4/Technical description of Promobot V4 [Internet]. Promobot; 2022. [cited 2022 Oct 17]. Available from: https://promo-bot.ru/production/promobot-v4/. (In Russ.).


Рецензия

Для цитирования:


Арутюнов С.Д., Южаков А.А., Харах Я.Н., Безукладников И.И., Асташина Н.Б., Байдаров А.А. Интерактивная цифровая платформа и киберфизические системы медицинского образования. Пародонтология. 2022;27(4):318-326. https://doi.org/10.33925/1683-3759-2022-27-4-318-326

For citation:


Arutyunov S.D., Yuzhakov A.A., Kharakh Y.N., Bezukladnikov I.I., Astashina N.B., Baidarov A.A. Interactive digital platform and cyber-physical systems in medical education. Parodontologiya. 2022;27(4):318-326. (In Russ.) https://doi.org/10.33925/1683-3759-2022-27-4-318-326

Просмотров: 40


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1683-3759 (Print)
ISSN 1726-7269 (Online)