CC BY
17
Scientific journal PHYSICAL AND MATHEMATICAL EDUCATION
Has been issued since 2013.
Науковий журнал Ф1ЗИКО-МАТЕМАТИЧНА ОСВ1ТА
Видасться з 2013.
http://fmo-journal.fizmatsspu.sumy.ua/
Пудова С.С., Казакова О.В. Використання профеайно-opieHmoeaHux завдань на заняттях з медичноi '¡нформатики при вивченнi експертних систем студентами-стоматологами. Ф'зико-математична освта. 2019. Випуск 1(19). С. 177-183.
Pudova S., Kazakova O. Professional Orientation Of Learning Of Medical Informatics For Future Dentists During The Studying Of Expert Systems. Physical and Mathematical Education. 2019. Issue 1(19). Р. 177-183.
DOI 10.31110/2413-1571-2019-019-1-028 УДК 61:004:616.31
С.С. Пудова
В'шницький нацональний медичний ушеерситет iм. М.1. Пирогова, Украна
[email protected] ORCID: 0000-0001-5231-400X О.В. Казакова
Клiнiка амбулаторно-пол'1кл'ш'1чно1 допомоги, м. В'нниця, Украна
olenaakazakova@hotmail. com ORCID: 0000-0001-5646-8006
ВИКОРИСТАННЯ ПРОФЕС1ЙНО-ОР1еНТОВАНИХ ЗАВДАНЬ НА ЗАНЯТТЯХ З МЕДИЧНО1 1НФОРМАТИКИ ПРИ ВИВЧЕНН1 ЕКСПЕРТНИХ СИСТЕМ СТУДЕНТАМИ-СТОМАТОЛОГАМИ
АНОТАЦ1Я
Формулювання проблеми. Вiдсутнiсть на кафедрах медично)' информатики повного комплексу прикладного програмного забезпечення для вивчення навчально¡' дисциплiни «Медична iнформатика» для рiзниx спецальностей, зокрема в'дсутн'сть стоматолог'чних експертних систем та в'дпов'дно)' iнформацi'i' щодо стоматологЫних баз даних у навчальнiй литератур '!, щонайменше знижуе навчальну мотивацию студентв-стоматологв щодо окремих тем або всеi дисциплiни. Необxiднiсть змни ситуаци спонукае викладачв до дш, зокрема до розробки додаткових профеййно-ор'ентованих завдань для майбутн'к стоматологв.
Матер/'али iметоди. При розробц практичних завдань застосовано аналiз, синтез, шдукц'т, дедукцю, порвняння, узагальнення.
Зокрема, проведено анал'в лтератури зi стоматолог'чних експертних систем, здшснено синтез i узагальнення знань з iнформатики, стоматологи i педагог'ши для видлення основних властивостей експертноi системи з метою збiльшення доступностi теоретичного й практичного матер'юлу для студентв.
Результати. У статт'1 висвiтлено досв'д викладання теми з медичних експертних систем для студент'ю стоматолог'много факультету на заняттях з медичноУ iнформатики на кафедрi бiофiзики, iнформатики та медичноУ апаратури Вiнницького нацонального медичного унверситету 1мен'1 М. I. Пирогова. Представлено практичнi завдання в програмах MS Excel та MS Access i обфунтовано причини вибору цих програм. Кр'м того, розглянуто приклади практичних завдань для студент'ю з високим початковим рвнем знань, умнь, навичок з iнформатики. За основу завдань взято експертну систему з диферен^ально'У д/'агностики форм пульпiтiв, яку розроблено авторами. Розроблена експертна система виступае демонстрацйним прикладом на початку заняття та основою для розробки майбутшми стоматологами власноi експертноУ системи впродовж заняття. За допомогою бази знань продукцйноУ експертно'1 системи студенти створюють продукц/'йнi правила з дев'яти стоматолог'чних захворювань одного типу (пульпiти) та використовують Ух у процеа роботи в програмах MS Excel та MS Access. При виборi студентами комп'ютерноУ програми, в'дм'нноi в'д запропонованих, в'дводиться б'1льше часу на виконання завдань та нараховуються додатков': бали за 1'ндив1'дуальну самостЮну роботу.
Висновки. Використання професiйно-орieнтованиx завдань на кожному практичному заняттi актив'зуе д'яльн'сть студент 'ю, пiдвищуe Ухню зац'шавлешсть до використання iнформацiйниx технологй, збльшуе мотивацю вивчення медичноУ iнформатики, що, в свою чергу, сприяе кращому формуванню iнформацiйно-комунiкацiйно'i' компетентност'1 майбутшх лiкарiв-стоматологiв.
КЛЮЧОВ1 СЛОВА: медична 1нформатика, Maü6ymHiü л'1кар-стоматолог, медичн eKcnepmHi системи, програми MS Excel та MS Access, професiйно-орieнтованi завдання.
ВСТУП
Постановка проблеми. Не е новиною, що украУнськ реалп вищоУ школи за показниками використання шформацшних технолопй вщстають вщ розвинених краУн. Вiзьмемо простий i зрозумтий приклад - використання штерактивних навчальних юмнат (Masic et al., 2011, p. 163). Чи багато украУнських медичних уыверсите^в мають там
ISSN 2413-158X (online) ISSN 2413-1571 (print)
класи, хоча б у ктькост одного? Це не говорячи вже про звичне для захщного навчання використання шновацшних технологш розширено'' та вiртуальноí реальностi (augmented reality, virtual reality) (Birt et al., 2018, p. 5-6]. Одна з основних причин вщсутност в медичних вищих навчальних закладах новiтнiх шформацшних технологiй полягае не в складност ix використання, а в нест^ коштiв для íx придбання, техычно'' пiдтримки тощо. До того ж ця причина присутня протягом тривалого перюду часу, зокрема, коли мова йде про вивчення медично'' шформатики (1щейкша&Сткова, 2011). Наявнiсть певного прикладного програмного забезпечення на кафедрi медично'' iнформатики може впливати на змкт професшно-орiентованиx завдань для студетчв-медимв на практичних заняттях. Разом з тим огляд навчально'' лiтератури з дисциплши «Медична шформатика» дае можливкть побачити достатню кiлькiсть прикладiв практичного застосування в галузi охорони здоров'я, але бтьшкть теоретичних прикладiв та практичних завдань не стосуеться спещальност «Стоматолопя» (Bulahk et al., 2012; Ха'мзон та iн., 2007; Кыгавко та iн., 2015; Доценко&Сткова, 2005; Марценюк&Семенюк, 2003; тощо).
На власному досвiдi ми зустрiлися з ситуа^ею, коли на кафедрi при вивченн певних тем для лiкувального факультету було програмне забезпечення, а для стоматолопчного факультету - ы. На сьогодышнш день все ще кнуе необxiднiсть у створеннi навчально-методичного та програмного забезпечення для вивчення медично'' шформатики студентами-стоматологами, зокрема - потреба у насиченн навчального курсу професiйно-орiентованими завданнями для майбутых стоматологiв.
Аналiз актуальних дослiджень. Розробка медичних експертних систем почалася з 60-х роюв ХХ столiття (Furmankiewiсz et al.,2014; Bursuk et al., 2016; Ogoe, 2005). Експертн системи «переробляють велику ктьккть знань, подають знання в простш унiфiкованiй формi, мають незалежний мехаызм логiчниx висновкiв, можуть пояснити результати, отриман в процесi обробки знань» (Bulakh et al., 2012, p. 253). Медичы експертнi системи широко використовуються на практицi з метою пщтримки прийняття рiшень у виршены проблем рiзного роду: штерпрета^я, дiагностика, прогноз, лiкування, реабiлiтaцiя, планування, управлшня тощо (Продеус та ш., 2014, с. 36; Bulakh et al., 2012, p. 250). У наукових публтащях про дiагностичнi експертн системи описуеться iнформацiя про 'хне призначення в певних областях медицини (Любченко К. М., Синекоп Ю. С., Шаховська Н. Б., Швець £. Я., Furmankiewicz M., Shortliffe E. H., Soltysik-Piorunkiewicz A. та ш.), íxнi структурнi та функцюнальы особливостi та можливостi (Горкуненко А. Б., Сверестюк А. С., Bursuk E., Demirci S., Shortliffe E. H., Makhubele K. та ш.), наводяться приклади роботи з ними (Кордiяк Д. А., Продеус А. М., Синекоп Ю. С., Шаховська Н. Б., Ato Ogoe, Makhubele К.та iн.), надаеться шформа^я про 'х використання в системi охорони здоров'я окремих держав та в медичнш освiтi (Awosupin S. O., Bursuk E., Demirci S., Isinkaye F. O., Korpinar M. A., Lillehaug S.I., Lajoie S. P., Makhubele К. та ш.). Зокрема, Шаховська Н. Б. та Кордiяк Д. А. наводять приклад шформацшно'' стоматологiчноí дiагностичноí системи, яка дае можливкть визначити ймовiрнiсть захворювання на основi аналiзу скарг па^етчв та супутнix патологiй (Шаxовська&Кордiяк, 2014, с. 218).
З кожним роком з'являеться все бтьше медичних експертних систем, ям вдосконалюються техычно та теоретично. Так, наприклад, з'являються експертн системи здатнi дiагностувати захворювання з бтьш складним набором симптомiв (Furmankiewicz, 2014; Продеус та ш., 2014), а найголовнiше - експертн системи, розробленi для мобiльниx пристро'в (Furmankiewicz et al., 2014; Isinkaye et al., 2017; Makhubele, 2012), та таю, ям е корисними не лише для л^кар^в та студен^в-медиюв, а й для па^етчв. Сьогоднi звичайнi люди (па^енти), якi живуть у вiддалениx районах i не мають доступу до медичних закладiв, мають нагоду за допомогою експертно'' системи визначитися з дiагнозом та подальшими дiями щодо лiкування (рекомендацп експертно'' системи) (Makhubele, 2012).
Лопчно, що використання нових шформацшних теxнологiй в медичнiй галуз^ зумовлюе 'х вивчення пiд час здобуття медично'' освiти. На початковому етат вивчення медичних експертних систем, на нашу думку, перевагу мали англомовн студенти-медики, тобто студенти захщних кра'н. Це пов'язано не лише з тим, що першл медичн експертнi системи були розробленi англшською мовою та до 'х розробки були задiянi викладачi медичних закладiв освiти (Furmankiewicz et al., 2014, p. 554), а й з тим, що майбутш лiкарi в подальшому використовували 'х в медичнш практик (Lillehaug&Lajoie, 1998).
В укра'нських медичних вищих навчальних закладах викладачам медично'' iнформатики необxiдно було адаптувати тему про експертнi системи, в першу чергу, для практично'' частини заняття. Ця проблема виршувалася по-рiзному. Наприклад, викладачi Тернопiльського державного медичного уыверситету iменi I. Я. Горбачевського видали навчальний поабник, в якому, зокрема, наведено базову шформащю для роботи на мовах програмування Object Pascal, Java, описано основи роботи в середовиш^ Delphi, в додатках представлено вщкрит программ модулi (Марценюк&Семенець, 2003). Вiдповiдно до наявно'' теоретично'' частини практичнi завдання, зокрема, передбачають роботу студенев з розробленою експертною системою та створення ними власно'' експертно'' системи дiагностики вузького класу захворювань (Марценюк&Семенець, 2003, с. 139-146).
У той же перюд часу у Вшницькому нацiональному медичному уыверситет iм. М. I. Пирогова студенти працювали з експертною системою, розробленою в операцшнш системi MS-DOS. Експертна система мктить чотири бази знань RENTGEN.GNI (РГ-легень), ACT.GNI (ацетонурiя), PONOS.GNI (пронос), HEPATO.GNI (гепатомегалiя) (Ха'мзон та iн., 2007, c. 82-88), що давало можливкть продемонструвати на практичному прикладi використання експертних систем у рiзниx областях медицини. Однак з кожним роком все бтьше виникала необхщысть виконання практичного завдання в шшш операцшнш системi та сучаснш бiльш функцiональнiй комп'ютернiй програмГ Медична iнформацiя з дiагностики захворювань, яка мктилася в зазначених базах знань, була використана викладачами кафедри для розробки практичних завдань в табличному процесорi MS Excel. На попередых заняттях з медично'' шформатики студенти вже працювали в програмi MS Excel, тому виконання завдань в табличному процесорi лише вдосконалить 'хн умшня та навички.
При цьому залишалося вiдкритим питанням роботи студенев зi стоматологiчними експертними системами, тобто використання принципу професшно'' спрямованост навчання, яка веде до пщвищення рiвня мотивацп навчання. Варто також було врахувати, що навчання в рiзниx академiчниx групах проводилося укра'нською, росiйською та англiйською мовами. ^м того, слiд звернути увагу на складысть завдань для студентiв-стоматологiв пщ час виконання завдань на практичному занятп.
Мета статп. Враховуючи власний педагопчний досвiд, навести приклад професiйно-орieнтованих практичних завдань з медично' шформатики для студенев стоматолопчного факультету п^д час вивчення експертних систем та обфунтувати наш вибiр.
МЕТОДИ ДОСЛ1ДЖЕННЯ
У процес розробки практично' частини заняття проведено аналiз лiтератури з експертних систем, в тому чи^ 3i стоматологiчних. Застосовано аналiз та синтез, шдукщю та дедукцiю, порiвняння та узагальнення як методи наукового дослщження з метою розробки експертно' системи та завдань, з якими працюватимуть майбутн стоматологи на заняттях з медично' шформатики. Зокрема, синтез та узагальнення використано для об'еднання знань з шформатики, стоматологи i педагопки, для видтення основних властивостей експертно' системи з метою доступност теоретичного й практичного матерiалу для студенев.
РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛ1ДЖЕННЯ
Навчальною програмою з дисциплiни «Медична шформатика» для спецiальностi «Стоматолопя» в другому модулi («Медичы знання та прийняття рiшень у медицина») передбачено вивчення теми «Кл^чы системи пiдтримки прийняття ршень...». Серед питань, ям вивчаються майбутнiми стоматологами, видтено «Експертнi системи. Побудова бази знань та структурування». Список умшь та навичок, якими мають володти студенти-стоматологи, мiстить, зокрема, вмiння аналiзувати принципи побудови i функцiонування систем пщтримки прийняття рiшень в медицин та вмiння представляти умови медико-бюлопчних задач у формальному виглядi (Медична шформатика: примiрна програма навчально' дисциплши, 2017).
Зважаючи на те, що теоретична частина теми про медичн експертн системи е загальною для будь-якого факультету i в пщручниках та навчальних поабниках з медично' шформатики вона завжди була достатньо добре розкрита, нашим завданням як викладача було забезпечити практичну частину для студетчв-стоматолопв. Шляхами виршення проблеми були вщнайдення готово' розроблено' стоматолопчно' експертно' системи та використання ÏÏ в навчальних цтях або створення власно'' експертноÏ системи, з якою могли б працювати студенти.
Ктька рокiв назад, коли ми шукали шляхи розв'язання поставлено' задачу перший шлях виршення проблеми викликав деяк складностi. По-перше, основна частина експертних систем, про ям можна було дiзнатися в lнтернетi, була розроблена для англомовних користувачiв. 1з сьогодншыми тенденцiями змiн в освiтi, коли пщвищуються вимоги до рiвня володшня англiйською мовою та ÏÏ використанням у вищш школi, застосування програм з англомовним штерфейсом лише б вп^алося. Хоча для сьогоднiшнього украшського студента це неабияка складнiсть, що гальмуе процес виконання практичних завдань в комп'ютерних програмах, аналопчно як для англомовного студента - робота в росшсько- або украшомовнш версп програми. Однак згадаемо i про те, що для використання англомовних експертних систем в англомовних академiчних групах були шшл перешкоди, пов'язан з фшансовою стороною, оскiльки бтьшлсть дiагностичних систем поширювалася на комерцшних основах. В окремих випадках втьний доступ до експертних систем могли мати медичн установи, зареестрованi на сайтах розробнимв або за шших вимог. Якщо оминути iншi причини, то створення експертноÏ системи виглядало проспшим шляхом, нiж вiднайдення готовоÏ.
У процесi розробки експертноÏ системи варто було врахувати техычну сторону проблеми (модель формалiзацiÏ знань, програмна оболонка тощо), методичну (адапта^я знань, умшь, навичок студенев до практичноÏ частини заняття), професiйно-спецiалiзовану (знання зi стоматологи). Беручи до уваги обмеження в час та результати розмови з лтарями-стоматологами, ми виршили пiти найпростiшим шляхом i взяти за основу прийняття ршень щодо постановки дiагнозу стоматологiчному хворому метод диференцiальноÏ дiагностики. «Диференцiальна дiагностика - це метод, що дозволяе виключити можливi захворювання у пацiента, що не пщходять з яких-небудь чиннимв i симптомiв, i встановити едино вiрний дiагноз» (Сайт PROMEDICAL). Таким чином, в експертнш системi такого типу знання подано за допомогою продукцшних правил типу «якщо ..., то...» (формально-лопчна модель).
Вибiр комп'ютерноÏ програми для ÏÏ використання на занятт зазвичай належить викладачам кафедри медичноÏ iнформатики. Плануючи практичне заняття, ми передбачали наявнкть завдань, пов'язаних з роботою студенев з готовою експертною системою та зi створенням ними власноÏ експертноÏ системи. Осмльки бiльшiсть студентiв-медикiв не володiе навичками роботи в програмних середовищах Delphi, Lisp, Prolog, Clips i т. д., а час на вивчення теми обмежений, то ми виршили зупинитися на комп'ютерних програмах, з якими вони вже працювали - MS Excel та MS Access. «.Програма виступае лише в ролi шструмента, орiентуе студента на виршення широкого кола практичних медичних завдань. Студент вчиться добре уявляти собi мнцеву мету завдання, розумти, як за допомогою комп'ютера можна виршити рiзнi виникаючi при цьому проблеми, навчаеться використовувати технiчнi пристосування i можливосп, робити логiчнi висновки.» (Батюк та ш., 2015).
Для студенев на заняттi iнформацiя в базi знань експертноÏ системи представлена у виглядi таблицi, в якiй зазначено набiр ознак з можливими варiантами для кожного виду пульпiтiв. На основi цiеÏ таблицi студенти створюють продукцшы правила, з якими по™ працюють при створеннi експертноÏ системи. Загалом база знань мктить шформащю за дев'ятьма дiагнозами, вiдповiдно студенти складають дев'ять продукцiйних правил.
Зрозумто, що можуть бути рiзнi способи створення експертноÏ системи, наприклад, в програмi MS Excel. Працюючи з продукцшними правилами типу «якщо ..., то ...», також зрозумiло, що необхщно використовувати логiчну функцiю ЯКЩО (ЕСЛИ, IF) з пункту меню ФОРМУЛИ. Таким чином, отримуючи завдання створення експертноÏ системи за продукцшними правилами, майбут-ii стоматологи мають можливкть виконати завдання за зразком у навчально-методичних матерiалах або використати додатковi знання з шформатики, власну уяву та шшл функцюнальы можливосп програми.
Перед початком виконання завдання студентам демонструеться приклад вже готового варiанту експертноÏ системи, з якою вони можуть попрацювати. Вщповщаючи на кожне запитання в експертнш систем^ користувач мае можливiсть скористатися випадним списком з варiантами вiдповiдей (рис. 1а-1в). Вiдповiдно до цього зразку студенти можуть створити подiбну експертну систему.
Рис. 1а. Вигляд експертноТ системи перед початком роботи
Рис. 1б. Вигляд експертноТ системи в процес роботи (використання випадного списку)
Рис. 1в. Вигляд експертноТ системи шсля завершення роботи (з виставленим дiагнозом)
Бiльш простiше подання експертноУ системи матиме вигляд таблички, як показано на рисунку 2. Для компактност подачi матерiалу в статт кожна ознака захворювання на рисунку 2 представлена у виглядi числового коду. Наприклад, ознака «Характеристика больового синдрому» мае вiсiм рiзних варiантiв вiд 1.1 до 1.8. У таблицю MS Excel вносяться дан обстеження стоматологiчного хворого за кожною ознакою. При цьому наявнiсть певноУ ознаки позначаеться одиничкою «1» у вщповщый ^тинц таблицi. Дiагноз розраховуеться автоматично за попередньо внесеною формулою типу:
=IF(AND([Адреса клтинки для першв! наявнв! ознаки] = 1; [Адреса кл'тинки для другв! наявнв! ознаки] = 1;...);"Назва дiагнозу 1";IF(AND(...);...;IF(AND(...);"Назва останнього Яагнозу";"-"))))).■■
№ з/п П1Б пацкнта Ознака Д1агноз
Характеристика больового синдрому Даш анамнезу
1.1 1.2 L3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 2.1 2.2 2.3 2.4 2.S 2.6
1 Як 1ван Олегович 1 1
Рис. 2. Вигляд таблиц для експертноТ системи
За бажанням можна створювати експертну систему в nporpaMi MS Access, щоб ще раз закртити Ha6yTi ранiше навички та вмшня й удосконалити !х. Один з можливих варiантiв виконання завдання студентами полягае у CTBopeHHi таблиц^ яка мiстить поля «П1Б пациента» та вiдповiднi ознаки захворювання вщповщно до огляду стоматологiчного хворого («Характеристика больового синдрому», «Дан анамнезу», «Стан карюзно! порожнини», «Результати зондування», «Результати перкусп», «Результати температурно! проби», «Показники електрозбyдливостi пульпи», «Результати рентгенологiчниx дослщжень», «Патологоанатомiчне дослiдження»). Кожна ^тинка таблиц заповнюеться за допомогою випадного списку вщповщно до кожно! ознаки, аналопчно як показано на прикладi в програмi MS Excel (рис. 1б).
На основi таблицi огляду стоматолопчних хворих будуються запит або форма для вщображення iнформацií щодо дiагнозiв пацiентiв. При цьому запит може вщображати лише iнформацiю щодо П1Б пацiентiв та !хн^х дiагнозiв або мктити повну iнформацiю, яка включатиме також ознаки. Крiм того, можна створювати додатковi запити з будь-якими умовами. Наприклад, запит, який мктить iнформацiю лише про одного патента, запит, який мiстить iнформацiю про па^енпв з однаковим дiагнозом. Аналопчно до попередых завдань, в системi yправлiння базами даних MS Access також використовуеться формула з функщями ЯКЩО, ТА (IIF, AND).
Таким чином основы завдання, ям виконують студенти на заняттi, такi: створення продукцмних правил на основi шформацп з бази знань про форми пульптв; створення експертно! системи рiзними способами (описаними вище) в програмах MS Excel та/або MS Access; демонстращя роботи створено! експертно! системи.
ОБГОВОРЕННЯ
Оргашзащя заняття може вщбуватися по-рiзномy: студенти можуть працювати лише в одый вибранiй програмi або в двох програмах. Другий варiант цтком можливий для виконання, однак вимагае Ытенсивно! роботи стyдентiв, щоб встигнути виконати завдання на парк ^м того, в позааудиторний час в якост додаткового завдання студенти можуть створювати власну базу знань для експертно! системи, опрацьовуючи матерiал зi стоматологiчниx захворювань. Ми розyмiемо, що така база знань може бути недосконалою з професiйноí точки зору, якщо !! складатимуть студенти другого курсу навчання. Однак, з шшого боку, студенти мають нагоду попрацювати з iнформацiею професiйного характеру, проаналiзyвати, узагальнити !! та представити вщповщним чином у виглядi бази знань та експертно! системи.
Ми також вп^аемо творчий тдхщ студенев п^д час виконання завдань на занятп. Студенти можуть створити експертну систему в Ышш програмi, вщмшнш в^д MS Excel та MS Access, та продемонструвати и роботу. Наприклад, в шоземних групах щороку зyстрiчаеться кiлька стyдентiв iз загально! кiлькостi, якi вiльно працюють в багатьох програмах i готовi продемонструвати власы умшня та навички. Таю студенти можуть виконувати завдання Ыдивщуально, тобто вщмти вiд завдань, оформлених в навчально-методичый лiтератyрi. Якщо «юн програмiсти» не встигають завершити роботу на занятп, !м надаеться додатковий час на реалiзацiю задуманого до наступного заняття. Крiм того, е можливкть отримати додатковi бали за Ыдивщуальну самостiйнy роботу студента.
ВИСНОВКИ ТА ПЕРСПЕКТИВИ ПОДАЛЬШИХ ДОСЛ1ДЖЕНЬ
Серед рiзниx завдань, якi iснyють або можуть виникати пщ час оргаызацп навчального процесу при вивченнi медично! iнформатики, все ще е необхщысть наповнення практичних занять професiйно-орiентованими завданнями для студетчв-стоматолопв. Наведенi в статт приклади практичних завдань враховують не лише напрямок майбутньо! спецiалiзацií студенев, а й вxiдний рiвень !'хых знань, yмiнь i навичок з шформатики, íxнiй досвiд роботи в комп'ютерних програмах на попередых заняттях з медично! iнформатики, що допомагае створити умови для доступности, систематичности послiдовностi, iндивiдyалiзацií, диференцiацií навчання. ^м того, працюючи з прикладними програмами або практичними завданнями, ям мктять iнформацiю з вибраного фаху, студенти пщвищують власний рiвень професiйноí компетентности.
Нашi подальшi дослiдження спрямовуемо на вивчення питань щодо використання нових шформацшних технологш (зокрема, прикладних медичних програм) пщ час викладання медично! шформатики на рiзниx факультетах.
Список використаних джерел
1. Батюк Л. В., Кыгавко В. Г., Пономаренко Н. С., Зайцева О. В., Гордiенко Н. О. Медична шформатика як основа шформацшно-комп'ютерно! компетентности студенев. Формування сучасно! концепцп викладання природничих дисциплш у медичних освiтнix закладах: Матерiали VIII Науково-практично! конференцп, присвячено! 210-й рiчницi ХНМУ та 60-й рiчницi кафедри медично! та бюоргаычно! xiмií, (Харкiв, 26-27 травня 2015 року). Хармв: ХНМУ, 2015. С. 57-58. URL: http://repo.knmu.edu.ua/handle/123456789/12045 (Дата звернення 17.02.2019).
2. Доценко В. I., Сткова О. В. Медична 'шформатика: навч. поабн. Полтава: УМСА, 2005. - 164 с.
3. 1щейкша Ю. О., Сткова О. В. Проблеми тдготовки з медично! шформатики студенев вищих навчальних закладiв. Всник проблем бюлогпi медицини. 2011; Вип. 3, Т. 3 (89), с. 128-129.
4. Марценюк В. П., Семенець А. В. Нструментальн та експертн! системи: навч.поаб. Тернопть: Укрмедкнига, 2003. 222 с.
5. Медична 'шформатика: пщручник для ст-^в мед. ВНЗ / за ред. В. Г. Кыгавка. Хармв:ХНМУ, 2015. - 240 с.
6. МОЗ Укра'ни, ДУ «ЦМК з ВМО МОЗ Укра'ни». Медична '¡шформатика: примiрна програма навч. дисц. пщгот. фах-в друг. (мапстер.) рiвня вищ. освiти квалiфiкацií освiт. «Мапстр стоматологи» квалiфiкацií проф. «Лiкар-стоматолог» галузi знань 22 «Охорона здоров'я» спец. 221 «Стоматолопя». К., 2017. - 16 с.
7. Продеус А. М., Синекоп Ю. С., Швець £. Я., Юсельов £. М., Баран М. М. Експертн! системи в медицин'1: навч.поаб. Зaпорiжжя: Вид-во ЗД1А, 2014. - 332 с.
8. Сайт PROMEDICAL. Хвороби. URL: http://promedical.com.ua/hvorobi/diferencialna-diagnostika-hvorob/ (Дата звернення 17.02.2019).
9. Ха'мзон I. I., Теренчук А. Т., Селезньова Р. В., Гульчак Ю. П. Медичнi знання та прийняття рiшень в медицин'!: Зб. метод. рек. до практ. занять з мед. шформатики (модуль №2) для студ-в II курсу мед. ф-ту/ за ред. I. I. Ха''мзона. Вшниця, 2007. - 180 с.
10. Шаховська Н. Б., Кордiяк Д. А. Архп^ектура медично'' системи дiaгностувaння у стоматологи. Всник Нац!онального ун!верситету «Льв'!вська пол'!техн'!ка». 1нформац!йн! системи та мереж'!. 2014. № 805. C. 212-221.
11. Birt J., Stromberga Z., Cowling M., Moro C. Mobile Mixed Reality for Experiential Learning and Simulation in Medical and Health Sciences Education. Information, 2018. Vol. 9(2), Issue 31. P.1-14. DOI: 10.3390/info9020031. URL: file:///C:/Users/user/Downloads/information-09-00031.pdf (Дата звернення 17.02.2019).
12. Bulakh I.Y., Liakh Y. Y., Martseniuk V. P., Khaimzon I. Y. Medical informatics: textbook. Kyiv: AUS Medicine Publishing, 2012. - 368 p.
13. Bursuk E., Demirci S., Korpinar M. A. Expert system in medicine and its application at pulmonary diseases. Medical Science and Discovery, 2016. Vol. 3, Issue 11. P. 342-349. DOI: 10.17546/msd.64430. URL: http://dergipark.gov.tr/download/article-file/254135 (Дата звернення 17.02.2019)
14. Furmankiewicz M., Soltysik-Piorunkiewicz A., Ziuzianski P. Artificial intelligence systems for knowledge management in e-health: the study of intelligent software agents. Latest Trends on Systems - Volume II. Proceedings of the 18th International Conference on Systems. Santorini Island, Greece. July 17-21, 2014. - P. 551-556. ISBN: 978-1-61804-244-6. ISSN: 1790-5117. URL: https://www.academia.edu/10202528/Artificial_intelligence_systems_for_knowledge_management_in_e-health_the_study_of_intelligent_software_agents (Дата звернення 17.02.2019).
15. Isinkaye F. O., Awosupin S. O., Soyemi J. A mobile based expert system for disease diagnosis and medical advice provisioning. International Journal of Computer Science and Information Security, 2017. Vol. 15, No 1. P. 568-572. ISSN: 1947-5500. URL:
https://www.academia.edu/31932168/A_Mobile_Based_Expert_System_for_Disease_Diagnosis_and_Medical_Advice_Pro visioning (Дата звернення 17.02.2019).
16. Lillehaug, S.-I., Lajoie S. P. AI in medical education - another grand challenge for medical informatics. Artificial Intelligence in Medicine, 1998. Vol. 12, Issue 3. P. 197-225. DOI: 10.1016/S0933-3657(97)00054-7. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0933365797000547 (Дата звернення 17.02.2019).
17. Makhubele K. A knowledge based expert system for medical advice provision: honours project report / Department of Computer Science, University of Cape Town, 2012. 53 p. URL: http://pubs.cs.uct.ac.za/honsproj/cgi-bin/view/2012/brenkel_makhubele.zip/MAS_MKHKUL002_BRNKEV008/files/kulani_thesis.pdf (Дата звернення 17.02.2019).
18. Masic I. et al. Information technologies (ITs) in medical education. Acta Informatica Medica, 2011. Vol.19, No 3. P. 161-167. DOI: 10.5455/aim.2011.19.161-167. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3564180/pdf/AIM-19-161.pdf (Дата звернення 17.02.2019).
19. Ogoe A. KN-Seminarium. Medical Informatics: A look at Computer - Aided Diagnosis. Department of Computer Science. Abo Akademi University. 2005. - 20 p. URL: http://users.abo.fi/mwalden/SemiUpps05/AO_final.pdf (Дата звернення 17.02.2019).
References
1. Batiuk, L. V., Knihavko, V. H., Ponomarenko, N. S., Zaitseva, O. V. & Hordiienko, N. O. (2015). Medychna informatyka yak osnova informatsiino-kompiuternoi kompetentnosti studentiv [Medical informatics as the basis of students' information and computer competence]. Proceedings of VIII Naukovo-praktychna konferentsiia «Formuvannia suchasnoi kontseptsii vykladannia pryrodnychykh dystsyplin u medychnykh osvitnikh zakladakh» - The Eighth Scientific and Practical Conference "Formation of the modern concept of teaching natural sciences in medical educational institutions". (pp. 57-58). Kharkiv: KhNMU. Retrieved from http://repo.knmu.edu.ua/handle/123456789/12045 [in Ukrainian].
2. Dotsenko, V. I & Silkova, O. V. (2005). Medychna informatyka: navchalnyi posibnyk [Medical informatics: tutorial]. Poltava: UMSA [in Ukrainian].
3. Ishcheikina, Yu. O. & Silkova, O. V. (2011). Problemy pidhotovky z medychnoi informatyky studentiv vyshchykh navchalnykh zakladiv [Training problems in medical informatics of the higher educational institutions students]. Visnykproblem biolohii i medytsyny - Bulletin of problems in biology and medicine. Issue 3, Vol. 3(89), 128-129. [in Ukrainian].
4. Martseniuk, V. P. & Semenets, A. V. (2003). Instrumentalni ta ekspertni systemy [Instrumental and expert systems: tutorial]. Ternopil: Ukrmedknyha [in Ukrainian].
5. Knihavko, V. H. (Ed.). (2015). Medychna informatyka: pidruchnyk dlia studentiv medychnykh VNZ [Medical informatics: textbook for students of medical higher education isnstitutions]. Kharkiv:KhNMU. [in Ukrainian].
6. MOZ Ukrainy, DU «TsMK z VMO MOZ Ukrainy». (2017). Medychna informatyka: prymirna prohrama navchalnoi dystsypliny pidhotovky fakhivtsiv druhoho (mahisterskoho) rivnia vyshchoi osvity kvalifikatsii osvitnoi «Mahistr stomatolohii» kvalifikatsii profesiinoi «Likar-stomatoloh» haluzi znan 22 «Okhorona zdorovia» spetsialnosti 221 «Stomatolohiia». Kyiv. [in Ukrainian].
7. Prodeus, A. M., Syniekop, Yu. S., Shvets, Ye. Ya., Kiselov, Ye. M. & Baran, M. M. (2014). Ekspertni systemy v medytsyni [Expert systems in medicine: tutorial]. Zaporizhzhia: ZDIA [in Ukrainian].
8. Sait PROMEDICAL. Khvoroby. [Site PROMEDICAL. Diseases]. Retrieved from http://promedical.com.ua/hvorobi/diferencialna-diagnostika-hvorob/ [in Ukrainian].
9. Khaimzon, I. I., Terenchuk, A. T., Seleznova, R. V. & Hulchak, Yu. P. (2007). Medychni znannia ta pryiniattia rishen v medytsyni [Medical knowledge and decision making in medicine]. Vinnytsia [in Ukrainian].
10. Shakhovska, N. B. & Kordiiak, D. A. (2014). Arkhitektura medychnoi systemy diahnostuvannia u stomatolohii. [The architecture of medical diagnostic systems in dentistry]. Visnyk Natsionalnoho universytetu «Lvivska politekhnika». Informatsiini systemy ta merezhi - Bulletin of Lviv Polytechnic National University. Information systems and networks, 805, 212-221 [in Ukrainian].
11. Birt, J., Stromberga, Z., Cowling, M. & Moro, C. (2018). Mobile mixed reality for experiential learning and simulation in medical and health sciences education. Information. 9(2), 31, 1-14. DOI: 10.3390/info9020031. Retrieved from file:///C:/Users/user/Downloads/information-09-00031.pdf
12. Bulakh, I.Y., Liakh, Y. Y., Martseniuk, V. P. & Khaimzon, I. Y. (2012). Medical informatics: textbook. Kyiv: AUS Medicine Publishing.
13. Bursuk, E., Demirci, S. & Korpinar, M. A. (2016). Expert system in medicine and its application at pulmonary diseases. Medical Science and Discovery. 3(11), 342-349. DOI: 10.17546/msd.64430. Retrieved from http://dergipark.gov.tr/download/article-file/254135
14. Furmankiewicz, M., Soltysik-Piorunkiewicz, A. & Ziuzianski, P. (2014). Artificial intelligence systems for knowledge management in e-health: the study of intelligent software agents. Latest Trends on Systems - Volume II. Proceedings of the 18th International Conference on Systems. (pp. 551-556). Santorini Island, Greece. ISBN: 978-1-61804-244-6. ISSN: 17905117. Retrieved from
https://www.academia.edu/10202528/Artificial_intelligence_systems_for_knowledge_management_in_e-health_th e_study_of_i ntellige nt_software_age nts
15. Isinkaye, F. O., Awosupin, S. O. & Soyemi, J. (2017). A mobile based expert system for disease diagnosis and medical advice provisioning. International Journal of Computer Science and Information Security. 15(1), 568-572. ISSN: 1947-5500. Retrieved from
https://www.academia.edu/31932168/A_Mobile_Based_Expert_System_for_Disease_Diagnosis_and_Medical_Advice_Pro visioning
16. Lillehaug, S.-I. & Lajoie, S. P. (1998). AI in medical education - another grand challenge for medical informatics. Artificial Intelligence in Medicine. 12(3), 197-225. DOI: 10.1016/S0933-3657(97)00054-7. Retrieved from https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0933365797000547
17. Makhubele, K. (2012). A knowledge based expert system for medical advice provision. Honours project report. Department of Computer Science, University of Cape Town. Retrieved from http://pubs.cs.uct.ac.za/honsproj/cgi-bin/view/2012/brenkel_makhubele.zip/MAS_MKHKUL002_BRNKEV008/files/kulani_thesis.pdf
18. Masic, I. et al. (2011). Information technologies (ITs) in medical education. Acta Informatica Medica. 19(3), 161-167. DOI: 10.5455/aim.2011.19.161-167. Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3564180/pdf/AIM-19-161.pdf
19. Ogoe, A. (2005). KN-Seminarium. Medical Informatics: A look at Computer - Aided Diagnosis. Department of Computer Science. Abo Akademi University. URL: http://users.abo.fi/mwalden/SemiUpps05/AO_final.pdf
PROFESSIONAL ORIENTATION OF LEARNING OF MEDICAL INFORMATICS FOR FUTURE DENTISTS DURING THE STUDYING OF EXPERT SYSTEMS
Pudova Svitlana
National Pirogov Memorial Medical University, Vinnytsa, Ukraine Kazakova Olena Vinnytsia ambulatory care clinic, Ukraine
Abstract.
Formulation of the problem. Absence on the department of medical informatics the full complex of applied software for studying the educational discipline "Medical Informatics" for different specialties reduces the motivation of dental students to study separate topics or the whole discipline. Necessity of changing the situation induces teachers to take actions, in particular to develop additional professional-oriented tasks for future dentists.
Materials and methods. Analysis, synthesis, induction, deduction, comparison, generalization were applied during the development of practical tasks. In particular, the literature from dental expert systems have been analyzed, the synthesis and generalization of knowledge on computer science, dentistry and pedagogy for the identification of the basic properties of the expert system was made in order to increase the accessibility of theoretical and practical material for students.
Results. The article describes the experience of teaching topic from medical expert systems for students of the faculty of dentistry during the classes on medical informatics at the department of biophysics, informatics and medical equipment of National Pirogov Memorial Medical University (Vinnytsa). The practical tasks in MS Excel and MS Access programs are presented and the reasons for the choice of these programs are substantiated. In addition, examples of practical tasks for students with a high initial level of computer knowledge and skills are considered. The expert system developed by authors on differential diagnostics of forms of pulpitis is a basis of practical tasks as is a demonstration example at the beginning of the lesson and the basis for the development of their own expert system by future dentists during the class.
Conclusions. Use professional-oriented tasks at every lesson activates the students, increases their interest in the use of information technology, increases the motivation of the study of medical informatics and, in addition, contributes to the better formation of information and communication competence of future dentists.
Key words: medical informatics, future dentist, medical expert systems, programs MS Excel and MS Access, professional-oriented tasks.
