CC BY
134
УДК 362. 123:378
Ратова Мария Равиловна
Старший преподаватель кафедры медицинской информатики и инновационных технологий с курсом ПО Красноярского государственного медицинского университета им. проф. В. Ф. Войно-Ясенец-кого, [email protected], Красноярск
Шилина Наталья Георгиевна
Кандидат педагогических наук, доцент, декан факультета довузовского образования Красноярского государственного медицинского университета им. проф. В. Ф. Войно-Ясенецкого, [email protected], Красноярск
Кичигина Елена Ивановна
Старший преподаватель кафедры медицинской информатики и инновационных технологий с курсом ПО Красноярского государственного медицинского университета им. проф. В. Ф. Войно-Ясенец-кого, [email protected], Красноярск
Мягкова Елена Георгиевна
Доцент кафедры медицинской информатики и инновационных технологий с курсом ПО Красноярского государственного медицинского университета им. проф. В. Ф. Войно-Ясенецкого, [email protected], Красноярск
АНАЛИЗ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ 3Б-ГРАФИКИ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ МЕДИЦИНСКОГО ВУЗА
Аннотация. В статье показана актуальность использования 3D графики в медицинском вузе для разработки обучающих мультимедиа ресурсов по различным медико-биологическим дисциплинам. Проведенный анализ использования 3D графики в учебном процессе Красноярского государственного медицинского университета убедительно доказывает, что такие ресурсы востребованы и являются инструментом, улучшающим качество образовательного процесса.
Ключевые слова: обучение, 3D графика, мультимедиа ресурсы, качество, электронное учебное пособие.
Ratova Maria Ravilovna
Senior lecturer of Medical Informatics Department, Voyno-Yasenetsky Krasnoyarsk State Medical University, [email protected], Krasnoyarsk
Shilina Nataliya Georgievna
Ph. D. (pedagogic Sci.), Ass. prof of department of medical and biological physics, Voyno-Yasenetsky Krasnoyarsk State Medical University, [email protected], Krasnoyarsk
Kichigina Elena Ivanovna
Senior lecturer of Medical Informatics Department, Voyno-Yasenetsky Krasnoyarsk State Medical University, [email protected], Krasnoyarsk
Myagkova Elena Georgievna
Head of Educational and Methodical Department, docent of Medical Informatics Department, Voyno-Yasenetsky Krasnoyarsk State Medical University, [email protected], Krasnoyarsk
ANALYSIS OF USAGE 3D-GRAPHICS IN EDUCATION IN MEDICAL HIGH SCHOOL
Abstract. The article shows that using 3D graphics in development e-books for various biological and clinical disciplines in medical education is actual and important. The survey’s results prove that such educational recourses as medical e-books with 3d elements are demanding tools that improves the quality of education.
Keywords: education, 3D graphics, multimedia recourses, the quality of education, e-book.
Современное медицинское образование характеризуется обширным внедрением новых компьютерных технологий в учебный процесс. Суть внедрения новых видов образовательных технологий заключается в интеграции фундаментальных знаний с новейшими прикладными методами. Технология компьютерной 3D графики (трехмерное компьютерное моделирование объектов, процессов и явлений) позволяет создавать наглядный учебный материал, облегчающий обучающимся процесс восприятия и запоминания представляемой информации и, следовательно, повысить интерес к изучению дисциплин [1; 2]. Особенностью медицинского образования является изучение большого количества процессов жизнедеятельности и функционирования организма на микроуровне таких, например, как процесс фагоцитоза, размножение вирусов, активация комплементов и т. д. Как правило, для такого обучения используются стандартные описания из учебников, статичные изображения и схемы, что не всегда дает полное представление обучающимся о сущности происходящих процессов. Трехмерное моделирование различных медико-биологических процессов может являться одним из средств успешного освоения соответствующих дисциплин в образовательном процессе медицинских ВУЗов [3]. 3D графика в совокупности с другими программными средствами позволяет создавать качественные наглядные мультимедиа ресурсы, которые могут с успехом применяться в медицинском образовании. Одной из форм подобных мультимедиа ресурсов являются 3D ролики по различным медико-биологическим дисциплинам.
Одним из факторов эффективной разработки и внедрения в учебный процесс медицинского вуза обучающих мультимедиа ресурсов на основе 3D графики является привлечение студентов медицинского вуза к подобным видам деятельности. В связи с этим изучение компьютерной 3D графики, практическое использование, а так же подбор эффективной схемы ее внедрения в образовательный процесс являются весьма актуальными и заслуживают самого пристального внимания [3]. Для обучения студентов был разработан специальный учебно-методический комплекс «3D графика для студентов медицинского вуза», который
включает в себя программу курса и электронное учебное пособие (ЭУП). Оно представляет собой совокупность графической, текстовой, цифровой, речевой, музыкальной, видео-, фото- информации. Электронное учебное пособие разработано с учетом современных форм обучения и в соответствии с традиционными дидактическими требованиями предъявляемым к электронным изданиям [4].
Электронное учебное пособие предназначено непосредственно для студентов медицинских вузов, предполагающих заниматься разработкой 3D-роликов, атласов и электронных учебных пособий с элементами 3D-анимации.
Поэтому здесь важнейшей задачей является оценка эффективности использования 3D-графики в учебном процессе медицинского вуза.
Для определения эффективности использования 3D графики в медицинском вузе в процессе эксперимента нами были поставлены и решены следующие задачи:
1) анализ актуального уровня внедрения и востребованности мультимедиасредств, разработанных на основе 3D-графики, в образовательном процессе Красноярского Государственного Медицинского Университета.
2) определение характера влияния 3D-роликов на понимание и усвоение учебного материала.
Для решения первой задачи был разработан 3D-видеоролик и анкета опроса студентов и преподавателей. Для решения второй задачи был разработан 3D-ролик по микробиологии, который был также показан студентам, а затем был проведен опрос по теме и проанализирован средний балл полученных оценок среди студентов, смотревших и не смотревших ролик.
Первым этапом работы стало создание 3D-видеоролика «Патологический механизм аллергической реакции» Который был разработан студентами медицинского университета I и III курсов совместно с их научными руководителями.
Статистическая обработка полученных результатов проводилась с помощью программы Panalyzer, а также табличного редактора MS Excel.
Первую экспериментальную группу составили 150 студентов 3 курса (специаль-
Таблица 1
Влияние 3Б видеороликов на восприятие и понимание преподаваемого материала
Студенты Преподаватели
экспериментальная контрольная экспериментальная контрольная
Параметры^^ группа группа группа группа
Улучшают 95% 78% 100% 96%
Ухудшают 1% 12% - -
Не влияют 4% 10% - 4
ность «лечебное дело») и 30 преподавателей медицинского университета, которым было предложено ответить на ряд вопросов анкеты после просмотра 3D-видеоролика на тему «Патологический механизм аллергической реакции». Контрольную группу составили 150 студентов 2 курса (специальность «лечебное дело») и 30 преподавателей, которые также ответили на вопросы анкеты, но без предварительного просмотра 3D-видеоролика. Анкета предполагала:
1) оценку влияния 3D-видеороликов на восприятие и понимание преподаваемого материала;
2) определение характера наглядных материалов, наиболее всего распространенных в педагогическом процессе медицинского университета;
3) оценку уровня внедрения и необходимости использования 3D-видеороликов в образовательном процессе медицинского университета.
Итоги проведенного исследования представлены в Таблице 1.
При исследовании распространенности и преимущественного использования наглядных материалов в образовательном процессе медицинского университета было получено (рис. 1).
Студенты
т
■Контрольная группа
Экспериментальная
Преподаватели
и
I Контрольная группа
Экспериментальная
группа
Рис. 1. Структура использования наглядных материалов в образовательном процессе медицинского университета
Студенты
■
■ Контрольная груша
Экспериментальная
груша
Преподаватели
ш
■ контрольная группа
экспериментальная
группа
Рис. 2. Оценка внедрения 3D видеороликов в образовательный процесс медицинского университета
При исследовании уровня внедрения 3D-видеороликов в образовательный процесс медицинского университета были получены следующие результаты: ый, 8% -умеренный (рис. 2).
Отметили необходимость обучения студентов для разработки 3D -медиаресурсов 58% преподавателей экспериментальной группы и 64 % контрольной группы (рис. 3).
Преподаватели
Да Нет Затрудняюсь
ответить
■ Экспериментальная группа
□ Контрольная группа
Рис. 3. Необходимость обучения студентов для создания ЗБ-медиаресурсов
В то же время 53% экспериментальной группы и 64% контрольной группы преподавателей сочли важным и необходимым обучать и преподавателей компьютерной графике с целью создания 3D-медиаресурсов на медицинскую тематику (рис. 4).
Преподаватели
50
40
затрудняюсь
ответить
■ Экспериментальная группа
■ Контрольная группа
Рис. 4. Необходимость обучения преподавателей для создания ЗБ-ме диаресурсов
Готовы использовать разработанные 3D-ресурсы 100% преподавателей экспериментальной группы и 84% контрольной группы. Участвовать в разработке 3D-видеороликов готовы 74% исследуемой группы преподавателей и 52 % контрольной группы.
С целью выявления интереса студентов к участию в разработке обучающих ресурсов на основе 3D графики был проведен опрос среди 212 студентов медицинского ВУЗа всех специальностей с 1-го по 5-й курс (лечебное дело, педиатрия, стоматология, фармация, сестринское дело). Среди респондентов 47% опрошенных хотели бы дополнительно заниматься трехмерной графикой, из них 40% с целью создания учебных ресурсов.
Важную роль играет влияние 3D-роликов на понимание и усвоение учебного материала. Для того чтобы прояснить данный тезис был проведен опрос среди студентов на кафедре микробиологии. Первую экспериментальную группу составили 45 студентов 3 курса лечебного факультета, которые ответили на вопросы тестирования во время практического занятия после просмотра учебного 3D видеоролика на тему «Активация комплемента по кнассическому пути». Вторую контрольную группу составили также 45 студентов 3 курса лечебного фа-куиьтета, ноторые ответили на те же самые вопросы тестирования во время практического занятия без просмотра учебного 3D видеоролика. При этом теоретический материал они получили в равной мере. Для оценки результатов использовался пакет анализа Excel. Полученные результаты, представленные ниже (табл. 2).
Как видно использование ролика привело к увеличению среднего балла по первому, третьему и четвертому вопросам. Во всех трех случаях различие было достоверно (Р < 0,05). Только по второму вопросу мы получили недостоверное различие, однако, следует отметить, что при этом использование ролика привело к увеличению среднего балла на 0,4 балла. Эго связано с тем, что вопрос был достаточно легким и не вызывал особого затруднения у студентов, поэтому, как с использованием ролика, так и без него студенты с легкостью справились с задачей. Аналогичные результаты были получены по дисциплине анатомия и патофизиология (рис. 5).
Таблица 2
Сводная таблица результатов по микробиологии
Количество респондентов Номер вопроса Достоверность Уровень значимости Р Увеличение среднего балла по предмету
Контрольная группа Эксперим . группа
45 1 3,35>1,98 0,0012 3,66 4,48
45 2 1,61<1 ,98 0,109 4,08 4,48
45 3 2,36>1,98 0,02 3,06 3,8
45 4 3,2>1,98 0,019 2,88 3,55
Рис. 6. Средний балл по теме «Активация комплементапо классическому пути»
Таблица 3
Результаты опроса студентов после просмотра 3Б-видеоролика на тему «Активация комплемента по классическому пути»
Помог ли 3D ролик в освоении материала по данному вопросу?
Мнение да нет затрудняюсь ответить
Количество респондентов 37 2 6
Ваше отношение к использованию методических материалов
по данной технологии в образовательном процессе?
Мнение улучшают не влияют ухудшают не знаю
Количество респондентов 43 1 0 1
После просмотра ролика эксперимен-тальиой группе студентов были заданы следующие вопросы:
1) Помог ли 3D-ролик в освоении материала по данному вопросу?
2) Ваше отношение к использованию методических материалов по данной технологии в образовательном процессе?
Статистика ответов по данным вопросам приведена в таблице 3.
Разработанные 3D ролики были представлены на различных вузовских конкурсах (КрасГМУ, СибГМУ), а также краевом кон-
курсе «Софт парад». Большинство проектов получали призовые места и некоторые становились лауреатами конкурсов.
Таким образом, разработка обрчающих мультимедиа ресурсов является одним из важнеоших направлений современного образования. Актуальность обусловлена в первую очередь тем, что применение мультимедийных средств в обучении позволят активизировать образовательный процесс за счет усиления наглядности. В ходе проведенных исследований было выявлено, что:
1) в педагогическом процессе медицинского ВУЗа уровень внедрения мультимедийных обучающих ресурсов на основе 3D-графики минимальный, а в качестве наглядного материала используются плакаты, схемы и презентации;
2) абсолютное большинство студентов и преподавателей считают, что 3D-видеоролики улучшают восприятие и понимание преподаваемого материала;
3) получены статистически достоверные данные об увеличении среднего балла по разделам медико-биологических дисциплин, на которых использовались разработанные видеоролики;
4) УМКД в форме электронного учебного пособия элективного курса «3D-графика для студентов медицинского ВУЗа» дает возможность эффективно готовить студентов медицинского ВУЗа к разработке мультимедийных ресурсов учебного назначения.
Библиографический список
1. Романов Д. В. Дидактический потенциал использования трехмерного моделирования в учебном процессе агроинженерных ВУЗов // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. - Самара, 2010. - №4. -С. 97-100.
2. Тихонова А. Л. Мотивация будущих учителей иностранного языка в подготовке к проектированию цифровых образовательных ресурсов // Сибирский педагогический журнал. - 2011. -№4. - С. 84-92.
3. Соловьев М. В. Трехмерные компьютерные технологии в образовательном процессе медицинского университета // Молодой организатор здравоохранения: сб. науч. статей студентов и молодых ученых, посвящ. памяти проф.
B. К. Сологуба. - Красноярск: изд-во Версо, 2010. -
C.412-417
4. Родин В. П. Создание электронного учебника: учебное пособие . - Ульяновск: УлГТУ, 2003. - 130 с.
5. Анисимов С. А. Трехмерное моделирование патофизиологических процессов на примере аллергии // 74-ая итоговая студенческая научнопрактическая конференция с международным участием: Сборник материалов. - Красноярск: Версо, 2010. - С. 49-53.
