CC BY
2JOURNAL OF CARDIORESPIRATORY RESEARCH
ЖУРНАЛ КАРДИОРЕСПИРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Ташкенбаева Элеонора Негматовна
д.м.н., профессор, заведующая кафедрой внутренних болезней и кардиологии № 2 Самаркандского государственного медицинского университета, Самарканд, Узбекистан Аннаев Музаффар ассистент кафедры внутренних болезней и кардиологии №2 Самаркандского государственного медицинского университета, Самарканд, Узбекистан Абдиева Гулнора Алиевна ассистент кафедры внутренних болезней и кардиологии №2 Самаркандского государственного медицинского университета, Самарканд, Узбекистан
ВЛИЯНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ НА УСПЕВАЕМОСТЬ СТУДЕНТОВ В ИЗУЧЕНИИ
КАРДИОЛОГИИ
For citation: Tashkenbaeva E.N., Annaev M., Abdieva G.A. THE IMPACT OF THE USE OF VIRTUAL REALITY ON THE PERFORMANCE OF STUDENTS IN THE STUDY OF CARDIOLOGY. Journal of cardiorespiratory research. 2022, vol 3, issue 4, pp.69-74
d http: //dx. doi.org/10.5281/zenodo.7366200
АННОТАЦИЯ
Статья представляет собой данные исследований об использовании технологий виртуальной реальности (VR) в изучении кардиологии. Актуальность исследования обусловлена ростом интереса к использованию VR-технологий в образовательном процессе. На рынке появляется все больше образовательного контента для виртуальных сред, многие организации осуществляют постепенную интеграцию VR-технологий в изучении различных предметов. Цель исследования состоит в том, чтобы изучить принятие и использование технологий виртуальной реальности в медицинском образовании, в частности изучить эффективность применения программы «Сomplete anatomy» на успеваемость студентов. Отмечается, что образовательные платформы виртуальной реальности фокусируются на интерактивном обучении и сокращают разрыв между получением практического опыта и знаниями учащегося, объединяя при этом обучающихся по всему миру. Значительная корреляция между успеваемостью студентов при использовании VR-технологий оказала положительное влияние их на академический рост студентов. Наше исследование показало, что студенты в группе внедрения VR показали лучшую академическую успеваемость с сильной статистической значимостью с точки зрения их окончательных результатов в соответствии с независимыми результатами t-теста и одномерного анализа.
Ключевые слова: виртуальная реальность, общее образование, анатомия, практические навыки, кардиология.
Tashkenbaeva Eleonora Negmatovna
DSc, Professor, Head of Department Internal Medicine and cardiology No. 2 Samarkand State medical university, Samarkand, Uzbekistan Annaev Muzaffar assistant of the Department of Internal diseases and cardiology№2 Samarkand State medical university, Samarkand, Uzbekistan Abdieva Gulnora Alievna assistant of the Department of Internal diseases and cardiology№2
Samarkand State medical university, Samarkand, Uzbekistan
THE IMPACT OF THE USE OF VIRTUAL REALITY ON THE PERFORMANCE OF STUDENTS IN THE STUDY OF
CARDIOLOGY
ANNOTATION
The article presents research data on the use of virtual reality (VR) technologies in the study of cardiology. The relevance of the study is due to the growing interest in the use of VR technologies in the educational process. More and more educational content for virtual environments appears on the market, many organizations are gradually integrating VR technologies into the study of various subjects. The purpose of the study is to study the adoption and use of virtual reality technologies in medical education, to study the effectiveness of the use of the «Complete anatomy» program on student performance. It is noted that educational virtual reality platforms focus on interactive learning and reduce the gap between the acquisition of practical experience and the knowledge of the student, while uniting students around the world. The significant correlation between students' performance when using VR technology had a positive impact on academic growth. Our study found that students in the VR implementation group performed better academically with strong statistical significance in terms of their final results according to independent t-test results and one-dimensional analysis.
Keywords: virtual reality, general education, anatomy, practical skills, cardiology.
Tashkenbayeva Eleonora Negmatovna
tibbiyot fanlari doktori, professor, 2-sonli ichki kasalliklar va kardiologiya kafedrasi mudiri Samarqand davlati tibbiyot universiteti, Samarqand, O'zbekiston Annayev Muzaffar 2-sonli ichki kasalliklar va kardiologiya kafedrasi assistenti Samarqand davlati tibbiyot universiteti, Samarqand, O'zbekiston Abdiyeva Gulnora Alievna 2-sonli ichki kasalliklar va kardiologiya kafedrasi assistenti Samarqand davlati tibbiyot universiteti, Samarqand, O'zbekiston
KARDIOLOGIYA FANINI O ' RGANISHDA VIRTUAL REALLIKNI QOLLASHNING TALABALAR OZLASHTIRISfflGA
TASIRI
ANNOTATSIYA
Maqolada kardiologiyani o'rganishda virtual reallik (VR) texnologiyalaridan foydalanish bo'yicha tadqiqot ma'lumotlari keltirilgan. Tadqiqotning dolzarbligi ta'lim jarayonida VR texnologiyalaridan foydalanishga bo'lgan qiziqishning ortib borishi bilan bog'liq. Bozorda virtual muhit uchun tobora ko'proq ta'lim mazmuni paydo bo'lmoqda, ko'plab tashkilotlar VR texnologiyalarini asta-sekin turli fanlarni o'rganishga joriy qilmoqdalar. Tadqiqotning maqsadi tibbiy ta'limda virtual reallik texnologiyalarini qo'llash va ulardan foydalanishni o'rganish, xususan, talabalar faoliyati bo'yicha «Complete anatomy» dasturidan foydalanish samaradorligini o'rganishdan iborat. Ta'kidlanishicha, ta'lim virtual reallik platformalarida interaktiv o'rganishga e'tibor qaratiladi va amaliy tajribani egallash bilan talabaning bilimlari o'rtasidagi tafovutni kamaytiradi, shu bilan birga butun dunyo bo'ylab talabalarni birlashtiradi. VR texnologiyasini qo'llashda talabalarning ishtiroki o'rtasidagi sezilarli bog'liqlik akademik o'sishga salbiy ta'sir ko'rsatdi. Tadqiqotimiz shuni ko'rsatdiki, VR amalga oshirish guruhidagi talabalar mustaqil t-test natijalari va bir o'lchovli tahlilga ko'ra yakuniy natijalari bo'yicha kuchli statistik ahamiyatga ega bo'lgan akademik jihatdan yaxshiroq natija ko'rsatdilar.
Tayanch so'zlar: virtual reallik, umumiy ta'lim, anatomiya, amaliy ko'nikmalar, kardiologiya.
На сегодняшний день при упоминании различных разработок виртуальной реальности (ВР), в первую очередь представляется технологии применяеммые в игровых и развлекательных сферах. Однако, в действительности новые технологии дополненной и виртуальной реальности были созданы для развития медицинской и образовательной отрасли. В дальнейшем расширяя возможности инновационных оборудований широко распространились игры. Следует отметить, что виртуальная реальность широко применяется в различных сферах деятельности человека, стремительно внедряется в образовательный процесс по различным направлениям профессиональной деятельности [1]
Проведено ряд исследований посвященных изучению применения различных программ виртуальной реальности в медицинском образовании [2, 3], которые способствуют усовершенствованию знаний и навыков обучающихся в качестве дополнения к стандартному клиническому образованию [4]. Принимая во внимание безопасность пациентов, этические соображения и финансовые ограничения для обучения студентов-медиков целесообразно внедрение нечеловеческих и неодушевленных моделей. Программа также эффективна в формировании практических навыков проведения ряда процедур и улучшение знаний, в том числе, навыков клинических ординаторов и магистров в отделение интенсивной терапии (ОИТ) и в качестве
дополнения к стандартному клиническому образованию. Также, общие цели относительно безопасности пациентов, этических проблем и финансовых ограничений для обучения студентов-медиков привели к широкому применению нечеловеческих и неодушевленных моделей для обучения клиническим навыкам, поскольку симуляционная программа очень эффективна в приобретении практических навыков [5-9].
Применение технологии виртуальной реальности в медицинском образовании дает возможность создать виртуальную среду, в которой учащиеся ориентируются на выполнение целевых задач, приобретая различные новые знания. Технологии разработаны для привлечения обучающихся в процесс обучения [10].
Многие системы виртуальной реальности работают без преподавателей. Учащиеся могут зайти в систему виртуальной реальности и принять участие в моделировании в любое время. Это не ограничивается крупными центрами или большими бюджетами на установку, поэтому обеспечивает гораздо более широкий и гибкий доступ [11]. Одним из таких приложений является «Complete Anatomy», которое можно установить на персональные компьютеры с операционной системой Windows 10, на компьютеры с операционными системами IOS, на iPhone, iPad, а также на смартфоны и планшеты с операционной системой
Android. Complete Anatomy может быть использован как ! дистанционный ресурс для учащихся и преподавателей, атак же ' как демонстрационный материал для занятий. В рамках ] сотрудничества Министерства здравоохранения Республики Узбекистан с голландской компании Elsevier преподаватели и студенты Самаркандского государственного медицинского университета приобрели бесплатный доступ к платформе «Complete Anatomy» компании Elsevier. Платформа i электронного обучения университета (https://mt.sammu.uz) была ] интегрирована с базой данных «ClinicalKey Student». Цель этих i изменений заключается в усовершенствовании модульной ] системы института с помощью надежных зарубежных информационных ресурсов и контрольных заданий и поднятии уровня знаний студентов до успешной сдачи экзаменов по таким международным тестовым системам, какUSMLE. Функциями ] системы могли пользоваться только зарегистрированные пользователи университетской платформы электронного обучения университета [12].
Цель исследования. Система виртуальной реальности как образовательный инструмент в итоге зависит от принятия виртуальной реальности студентами-медиками. В этом смысле жизненно важно расширять существующие знания и проводить разнообразные исследования по использованию технологий виртуальной реальности в медицинском образовании. Таким i образом, цель исследования состоит в том, чтобы изучить принятие и использование технологий виртуальной реальности в медицинском образовании, в частности изучить эффективность применения программы «Complete anatomy» на успеваемость 1 студентов.
Материалы и методы исследования. i
Настоящее исследование было проспективным исследованием ] «случай-контроль». На обучение были зачислены 177 иностранных ] студентов международного медицинского факультета Самаркандского государственного медицинского университета.
На первом этапе обучения студенты обучались с использованием традиционных методов медицинского образования на кафедре внутренних болезней №2 и кардиологии. На следующем этапе VR-технологии, а именно «Complete Anatomy 2022» (https ://3 d4medical. com/) и «ClinicalKey Student» (https://www.clinicalkey.com/student) от Elsevier, были интегрированы в образовательный процесс. Учебная программа обоих этапов состоит из одного академического модуля с 3 кредитами по ECTS. Этот модуль включает в себя 60 академических часов аудиторных занятий - 50 из них были практическими занятиями и 10 - лекционными. На индивидуальное обучение студентов было выделено 30 академических часов. Оценка успеваемости студентов проводилась по системе оценивания 5 балльной шкалы, а конечные результаты конвертировались в 100-балльную шкалу. В конце исследования статистические анализы проводились с использованием статистического программного обеспечения.
Статистический анализ.
Непрерывные переменные были выражены как среднее ± стандартное отклонение, а категориальные переменные были описаны как числа и проценты. Независимый t-тест, используемый для выявления статистически значимых различий между значениями двух групп. Проведен анализ хи-квадрата для определения взаимосвязи между категориальными переменными. Определение прогнозирующей значимости переменных было смоделировано путем применения бинарного логистического регрессионного теста. Отношение шансов (ОР) было показано с их 95% доверительными интервалами (ДИ). OR относится к единичному увеличению переменных. Результаты считались статистически значимыми, когда 2-стороннее p-значение было ниже 0,05. Статистические тесты проводились с использованием программного обеспечения SPSS (версия 28, IBM Co. Armonk, NY, США).
Результаты:
О Ц
О
т
Распределение исследуемой популяции: по полу
125
100
75
50
25
Мужской ПОЛ
женским пол
Рисунок 1. Исходные характеристики исследуемой
популяции по полу.
На рисунке 1 показано, что среди студентов, обучающихся в исследовании, значительно преобладали мужчины по полу, 126 мужчин (71%) против 51 женщины (29%).
Возраст студентов варьировался от 19 до 25 лет. 20-21-летние студенты заострили самый большой контингент, вместе 63,8% всей исследуемой популяции (рисунок 2). Среди них 25-летние студенты составили наименьший контингент 3 (1,7%), в то время как средний возраст составил 21,15 года. Примечательно, что количество исследуемого населения в двух возрастных группах (19-20 и 20-21]) способствовало одинаковому количеству участников, 60 и 60.
Распределение студентов по возрастным группам
Возраст
N %
19 7 4.0%
20 53 29.9%
21 60 33.9%
22 32 18.1%
23 16 9.0%
24 6 3.4%
25 3 1.7%
Возраст студентов
Рисунок 2. Базовые характеристики исследуемой популяции по возрасту.
Прогресс студента в течение двух модулей проиллюстрирован в таблице 1 с результатами независимого анализа ^ тестов. Текущие результаты контроля были очень похожи независимо от использования технологий VR: 77 в обоих случаях. Однако окончательные результаты контроля показали статистически значимую разницу между двумя группами: 79 ± 12
относительно групп с традиционными методами обучения и 83 ± 11 с использованием технологий VR (р=0,001). Аналогичным образом, окончательные результаты были отмечены статистически значимой значимостью 78 ± 12 для первой группы и 80 ± 11 для второй (р <0,001). Среднее значение окончательных результатов для обеих групп составило 73 ±13.
Описательные характеристики студентов, обучающихся в исследовании
Таблица 1
Переменные Все предметы Среднее ± SD Application of VR technology P-value
Без технологии ВР Использование технологии ВР
Демографические профили
Возраст, лет 21 ± 1.25 1.00
Мужской, п (%) 126 (71) 1.00
Результаты студентов
Результаты текущих оценок 83 ± 11 77 ± 8.8 77 ± 8.1 0.951
Результаты итоговых оценок 87(73.7) 79 ± 12 83 ± 11 0.001
Окончательные результаты 73 ±13 78 ± 12 80 ± 11 <0.001
В одномерных анализах только окончательные результаты студентов показали достаточно статистических доказательств с р-значением = 0,009. Отношение шансов составило 0,971 (0,954-0,989).
Тест Хи-квадрат не проиллюстрировал какой-либо статистически значимой связи между полом и успехами учащихся в обеих группах.
Таблица 2
Одномерный анализ, связанный с использованием УК-технологий в образовательном процессе
Переменные Без технологии ВР Использование технологии ВР Отношение шансов (95% CI) p-value
Возраст (лет) 21 ± 1.25 1.000 (0.846-1.182) 0.085
Результаты текущих оценок 77 ± 8.8 77 ± 8.1 0.985 (0.604-1.606) 0.249
Результаты итоговых оценок 79 ± 12 83 ± 11 0.556 (0.386-0.800) 0.186
Окончательные результаты 78 ± 12 80 ± 11 0.971 (0.954-0.989) 0.009
Обсуждение.
Использование приложений VR большинством студентов позволило им быстрее выполнять задания, повышать производительность, производительность и мотивацию в классе, выполнять задания более просто, улучшать качество своих заданий и лекций и улучшать процесс обучения. По данным Beheiry et al. (2019), задачи можно легко разбить на виртуальные управляемые задачи за счет использования технологий VR, которые ускоряют передачу знаний и увеличивают обучение. Они также утверждают, что использование приложений VR помогает сократить разрыв в знаниях между экспертами и новичками, что позволяет новичку поддерживать и развивать интерес и мотивацию в области здравоохранения [3]. Подобные исследования показали, что технология широко используется и принимается студентами-медиками [14].
Результаты исследования оказывают большое влияние на то, как технологии VR интегрируются в уроки и лабораторные приложения в медицинском образовании. Процесс интеграции VR может использовать ряд методов учебного проектирования. Модель ASSURE является одним из методов учебного проектирования, которые инструкторы могут использовать для создания подходящей учебной среды для медицинского образования [15].
Большинство студентов отметили, что у них есть необходимые знания для эффективного использования приложений VR, что они знакомы с людьми, к которым они могут обратиться за помощью, когда сталкиваются с проблемами с использованием этих приложений и технологий, и что использование приложений VR похоже на использование других компьютерных систем. Эти результаты продемонстрировали, что студенты имеют благоприятные условия для использования технологий VR, что повышает их принятие и применение технологии VR в медицинском образовании. Это согласуется с исследованием
References/Список литературы/Iqtiboslar
1. 2. 3.
4.
5.
6. 7.
Sanchez-Cabrero й а1. (2019), в котором рассматривался интерес потребителей к использованию технологии виртуальной реальности (VR) в качестве учебного пособия. Хотя они не просто сосредоточились на интересе к использованию VR в медицинских учреждениях, они обнаружили, что желание использовать ^ в качестве учебного пособия больше, чем существующее использование 'Я [16].
В нашем исследовании впервые была изучена возможная взаимосвязь между успеваемостью студентов и внедрением технологии 'Я в учебный процесс в медицинском образовании на основе модульной системы обучения. Значительная корреляция между успеваемостью студентов при использовании 'Я-технологий оказала положительное влияние их на академический рост студентов. Наше исследование показало, что студенты в группе внедрения 'Я показали лучшую академическую успеваемость с сильной статистической значимостью с точки зрения их окончательных результатов в соответствии с независимыми результатами Ъ-теста и одномерного анализа.
Заключение.
Наши результаты показывают, что студенты университетов, скорее всего, примут и используют технологию виртуальной реальности ('Я) в медицинском образовании. В результате проведенного исследования было доказано, что интеграция 'Я-технологий с традиционными методами обучения положительно сказывается на успеваемости студентов. Мы пришли к выводу, что, если технология 'Я правильно включена в медицинский курс, она может предложить динамичный и эффективный виртуальный опыт обучения, где студенты-медики могут изучать концепции, которые сложно понять и выполнить сложные задачи, которые, вероятно, будут иметь неблагоприятные результаты. Таким образом, будет возможно улучшить процессы обучения, результаты и успеваемость учащихся.
Сотников АМ, Тычков АЮ, Золотарев РВ, Сажнева ЕД, Николаева МА. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ AR И VR В МЕДИЦИНЕ. Вестник Пензенского государственного университета. 2021(4 (36)): 112-6.
Janse JA, Goedegebuure RS, Veersema S, Broekmans FJ, Schreuder HW. Hysteroscopic sterilization using a virtual reality simulator: assessment of learning curve. J Minim Invasive Gynecol. 2013;20(6):775-82.
Gallagher AG, Seymour NE, Jordan-Black JA, Bunting BP, McGlade K, Satava RM. Prospective, randomized assessment of transfer of training (ToT) and transfer effectiveness ratio (TER) of virtual reality simulation training for laparoscopic skill acquisition. Ann Surg. 2013;257(6):1025-31.
Bongers PJ, Diederick van Hove P, Stassen LP, Dankelman J, Schreuder HW. A new virtual-reality training module for laparoscopic surgical skills and equipment handling: can multitasking be trained? A randomized controlled trial. J Surg Educ. 2015;72(2): 184-91. Pahuta MA, Schemitsch EH, Backstein D, Papp S, Gofton W. Virtual fracture carving improves understanding of a complex fracture: a randomized controlled study. J Bone Joint Surg Am. 2012;94(24):e182.
Schroedl CJ, Corbridge TC, Cohen ER, Fakhran SS, Schimmel D, McGaghie WC, et al. Use of simulation-based education to improve resident learning and patient care in the medical intensive care unit: a randomized trial. J Crit Care. 2012;27(2):219.e7-13. Sachdeva AK. The changing paradigm of residency education in surgery: a perspective from the American College of Surgeons. Am Surg. 2007;73(2):120-9.
8. Korndorffer JR, Jr., Dunne JB, Sierra R, Stefanidis D, Touchard CL, Scott DJ. Simulator training for laparoscopic suturing using performance goals translates to the operating room. J Am Coll Surg. 2005;201(1):23-9.
9. Seymour NE, Gallagher AG, Roman SA, O'Brien MK, Bansal VK, Andersen DK, et al. Virtual reality training improves operating room performance: results of a randomized, double-blinded study. Ann Surg. 2002;236(4):458-63; discussion 63-4.
10. Norris MW, Spicer K, Byrd T. Virtual reality: the new pathway for effective safety training. Professional Safety. 2019;64(06):36-9.
11. Pottle J. Virtual reality and the transformation of medical education. Future Healthc J. 2019;6(3): 181-5.
12. Samarkand state medical univeristy. Модульная система института усовершенствована с учетом международного опыта: Пресс-служба СамГМИ; 2022 [Available from: https://www.sammu.uz/ru/news/2537418.
13. El Beheiry M, Doutreligne S, Caporal C, Ostertag C, Dahan M, Masson JB. Virtual Reality: Beyond Visualization. J Mol Biol. 2019;431(7): 1315-21.
14. Sezer B, Yilmaz R. Learning management system acceptance scale (LMSAS): A validity and reliability study. Australasian Journal of Educational Technology. 2019;35(3).
15. Sezer B, Karaoglan Yilmaz FG, Yilmaz R. Integrating technology into classroom: the learner centered instructional design. 2013.
16. Sánchez-Cabrero R, Costa-Román Ó, Pericacho-Gómez FJ, Novillo-López M, Arigita-García A, Barrientos-Fernández A. Early virtual reality adopters in Spain: sociodemographic profile and interest in the use of virtual reality as a learning tool. Heliyon. 2019;5(3):e01338.
17. Абдувакилов Ж., Ризаев Ж. Биохимические маркеры соединительной ткани у больных хроническим воспалительным пародонтитом на фоне метаболического синдрома //Stomatologiya. - 2018. - Т. 1. - №. 1 (70). - С. 11-14.
18. Ziyadullaev S. et al. The effect of budesonide on the quality of life in patients with bronchial asthma //European Journal of Molecular & Clinical Medicine. - 2020. - Т. 7. - №. 2. - С. 1760-1766.
19. Абдуллаев Д., Гадаев А., Ризаев Ж. Матриксные металлопротеиназы у больных с болезнями пародонта и хронической сердечной недостаточностью //Stomatologiya. - 2017. - Т. 1. - №. 2 (67). - С. 104-106.
20. Зиядуллаев Ш. Х. и др. Роль некоторых регуляторных цитокинов в иммунопатогенезе экзогенных аллергических альвеолитов //Здобутки юлтчно! i експериментально! медицини. - 2017. - №. 1. - С. 38-41.
21. Зиядуллаев С. и соавт. Влияние будесонида на качество жизни больных бронхиальной астмой //Европейский журнал молекулярной и клинической медицины. - 2020. - Т. 7. - №. 2. - С. 1760-1766 гг.
