Департамент образования Администрации города Сургута
Автономная некоммерческая организация
«Институт развития компетентностей»
Модульная дополнительная общеобразовательная программа
технической направленности
Кибермедик. От игры до бизнеса
Возраст обучающихся: 14-17 лет
Срок реализации: 80 часов
Авторы-составители:
Ефремова Элина Анатольевна, педагог дополнительного образования
Глухов Владимир Геннадьевич, педагог дополнительного образования
Лучик Сергей Григорьевич, педагог дополнительного образования
Иванова Татьяна Юрьевна, педагог дополнительного образования
СУРГУТ
2016
Пояснительная записка
Информационные и инженерные технологии прочно входят во все сферы жизнедеятельности человека. Исключением не является и современная медицина. Профилактика, терапия, протезирование и реабилитация - это те области медицины, где использование инженерных и информационных технологий наиболее активно. Еще в начале ХХ века писатели-фантасты заявляли о замене органов и целых систем человеческого организма как возможности, сегодня это стало действительностью.
Двухуровневая система подготовки специалистов была закреплена в Европе в 1999 году Болонской декларацией. Россия присоединилась к Болонской декларации в сентябре 2003 года. Однако, несмотря на необходимость совмещения разных профессиональных умений у одного специалиста, специальность врач-инженер встречается только у врачей-генетиков. А остальным специалистам врачебной практики после получения высшего образования сразу приходится переучиваться на курсах повышения квалификации или пользоваться услугами технических фирм. Ярким примером является стоматология, где при протезировании, врач-стоматолог осуществляет медицинскую часть работы, а техническую часть исполняет технический работник, что несомненно сказывается на качестве лечения.
В основе модульной дополнительной общеобразовательной программы «Кибермедик. От игры до бизнеса» (далее Программа) реализуется практика, лежащая на стыке двух практик кибернетики и медицины, так называемой кибермедицины. Идея программы заключается в том, чтобы вовлечь обучающихся в эту практику средствами игры, показать востребованность специалистов в медицинской области, которые также искусно владеют инженерными технологиями и могут выполнять врачебные задачи "под ключ" от постановки проблемы до ее решения. Полученный опыт даст обучающимся попробовать спектр новых профессий будущего и поможет самоопределиться при выборе будущей профессии.
Целью программы является освоение обучающимися практики протезирования и реабилитации людей через применение инженерных технологий в медицине.
Задачи:
Познакомить учащихся с основными направлениями кибермедицины: протезированием и реабилитацией больных после различных травм и заболеваний.
Научить созданию моделей статичных инплантов с использованием 3D принтера, фрезерного станка ЧПУ, 3D сканера.
Сформировать опыт организации и управления микро-медицинской организацией через создание схем взаимодействия, карт экономических связей, оргдеятельностную игру.
Сформировать опыт создания и управления малым инновационным предприятием.
Основная образовательная задача для обучающихся - создание и осуществление деятельности микро-организаций в сфере кибермедицины.
Программа состоит из двух модулей, в каждом из которых учащийся постепенно осваивает практики протезирования и реабилитации людей через применение инженерных технологий.
Модуль 1. "Киберполиклиника".
Деятельность в первом модуле начинается с изучения потребностей медицинского рынка. Источники: сеть Интернет, личные связи, стомат- и другие поликлиники. Формируется кейс потребностей медицинского рынка. На основе этого командами "Киберполиклиник" разрабатывается и изготовляется изделие, экспертируется специалистами, апробируется. В случае удачного исполнения, ставится на поток. В определенные моменты подключаются сетевые партнеры, грантовая поддержка, в дальнейшем, когда уровень изделий будет высокого качества, Фонд поддержки предпринимателей. Далее цикл повторяется.
Тематические рабочие группы: менеджеры, медики, техники и др.
При численности группы 15 человек, все участники объединяется в три поликлиники по 5 человек и определяются в направлении медицинской деятельности. Это может быть "Киберстоматология", "Киберортопедия" и т.д.
Роли могут распределяться следующим образом:
медик - технолог - за соответствие формы изделия и материалы;
медик - программист - IT-программы для изготовления изделия;
медик - руководитель "Киберполиклиники" - менеджер, координатор, отвечает за взаимодействие с внешними и внутренними партнерами. Ищет тех, кто уже занимается какой-то деятельностью и вписывается в деятельность поликлиники;
медик - физиолог - отвечает за физиологический аспект изделия;
медик - инженер - отвечает за правильность расчетов, если например будет организована "Киберортопедическая поликлиника".
На протяжении модуля ученики исполняют посильные заказы.
Второй модуль "Малое инновационное предприятие".
Основная образовательная задача: Организовать и осуществлять деятельность по исполнению заказов частных и городских медицинских учреждений.
Деятельность учащихся в рамках Малого инновационного предприятия более самостоятельна и осуществляется на базе организаций-партнеров.
Участники рабочих групп изучают запросы клиентов (медицинских организаций), делают прогноз продаж, планируют основную деятельность, потребность в материалах, взаимодействуют с поставщиками, разрабатывают новые продукты, изготавливают и реализуют продукцию.
Ученики, зарекомендовавшие себя в высоком уровне исполнении заказов медицинских учреждений, исполняют роль ответственных исполнителей, сотрудников в реальном медицинском кабинете.
Все команды между собой обмениваются результатами работы на каждом этапе программы.
Партнеры: медицинский институт СурГУ, стоматологии, городские и частные поликлиники, производители материалов.
Уровень программы – базовый. Программа закладывает у обучающихся аналитические, коммуникационные, информационные, социальные, инженерные компетентности.
Реализация программы осуществляется через два интенсивных модуля по 40 часов, которые проходят в период каникулярных лагерей осенью и весной. Программа рассчитана 80 часов в год.
Формы оценивания
- компетентностные испытания в рамках модуля "Киберполиклиника";
- анализ качества изготовленных продуктов экспертами, клиентами;
- выполнение проектных работ и оценка качества выполнения экспертами.
Образовательные форматы
- иммитационно-деятельностная игра "Киберполиклиника" (киберстоматология, киберортопедия и т.д.);
- малое инновационное предприятие.
Техническая платформа
Компьютер (Процессор i5, Win7, видеопроцессор (не ниже GeForce GTX500, ATI HD6000), оперативная память 2 ГБ, HDD 250 ГБ)
Программное обеспечение КОМПАС-3D
Проектор
3D принтер PICASO DESIGNER
3D ручка
3D сканер
PLA пластик
2D принтер струйный цветной
Фрезерный станок ЧПУ
Основные образовательные технологии
В данной программе учащимся предлагается пройти практику специалистов в медицинской области, которые также владеют инженерными технологиями, обучиться 3D-проектированию и моделированию, освоить печать на 3D принтерах, научиться создавать собственные проекты в формате имитационных модулей. Программа включает обучающихся в практики создания искусственно-технических объектов, построенных по законам природы и используемых для оздоровления, реабилитации и комфортности жизни человека. Программа предполагает формирование базовых представлений о конструировании, моделировании и техническом воплощении идей. Важная характеристика программы заключается в том, что учащимся предоставляется возможность применить инженерные технологии на благо других людей и реализовать свой творческий потенциал.
Описание содержания и структуры модулей программы
Модуль 1. "Киберполиклиника".
Образовательная задача модуля:
Придумать и организовать деятельность "Киберполиклиники".
Учебная задача модуля:
Сформировать понятия об основных направлениями кибермедицины: протезировании и реабилитации больных после различных травм и заболеваний, получить опыт создания моделей статичных инплантов с использованием 3D принтера, фрезерного станка ЧПУ, 3D сканера.
Тематические рабочие группы:
Тематические рабочие группы: менеджеры, медики, техники и др.
Формат: иммитационно-деятельностная игра.
Программа модуля.
Тема Кол-во часов
2-й этап: «Новичок»
Проблемная лекция
Вне игровых форм
Лекция о кибермедицине. Когда человек перестанет быть человеком
2
Формирование тематических групп.
Создание рабочих групп моделирующих работу киберполиклиник
Киберстоматология или...
1
Работа тематических групп
Рабочие совещания работников "Киберполиклиник"
Выделение основных характеристик и направлений работы "Киберполиклиники", разработка схемы деятельности
2
Лекция - презентация
Вне игровых форм
Протезирование и реабилитация. Вчера. Сегодня. Завтра.
1
Экскурсия в медицинский институт СурГУ
Ознакомление с партнерами
Применения имплантантов для человека
1
Практическая работа
Работа в 3D мастерской
Разработку компьютерной модели и изготовление имплантата
3
Итого:
10
2-й этап: «Профессионал»
Лекция - презентация
Вне игровых форм
Опорно-двигательный аппарат. Протезирование суставов и реабилитация
2
Работа тематических групп
Рабочие совещания работников "Киберполиклиник"
Обсуждение идей выполнения заказа
2
Практическая работа
Работа в 3D мастерской
Изготовление сустава по заданию заказчика. Сборка имплантата.
2
Выставка и выступления команд
Презентация своих разработок, способов и особенностей исполнения заказа.
Использование профессиональных инструментов
2
Итого:
8
Всего:
18
Модуль 2: «Малое инновационное предприятие»
Образовательная задача модуля: создание малого инновационного предприятия в условиях современного рынка. Повышение уровня квалификации в области работы с 3D оборудованием и программами для 3D моделирования.
Учебная задача модуля: Проектирование сложных моделей, работа с профессиональным оборудованием, изучение других программных сред обработки 3D моделей. Изучение свойств материалов для 3D печати.
Тематические рабочие группы:
менеджеры, медики, техники, инженеры, физиологи и др.
Формат: иммитационно-деятельностная игра.
Программа модуля
Кол-во часов Установочное сообщение педагога
Принцип работы малого инновационного предприятия.
Распределение обязанностей и функций рабочих групп.
Суть работы. Варианты развития. Формирование заказов. Способы увеличения производительности.
3
Работа тематических групп
Организация работы отделов. Прием заказов. Составление технического задания.
Составление технического задания. Подготовка и сбор материалов для составления 3D модели. Проектирование
6
Работа отделов
Семинар по разработке собственных моделей, усовершенствование готовых моделей, новые технические и творческие решения при создании 3D моделей.
Создание и настройка сложных 3D моделей. Вывод на печать.
5
Индивидуальные и групповые консультации
Особенности при печати сложных объектов. Обработка деталей.
Индивидуальная и командная работа
Создание готового объекта от описания идеи до печати .
Анализ полученных моделей. Прайс. Тест усвоения.
3
Проведение опроса клиентов
Проведение исследования мнения о деятельности предприятии
Уровень удовлетворенности партнеров деятельностью предприятия
2
Подведение итогов . Защита проектов.
Создание бизнес-плана.
Выступления отделов с собственными проектами
Защита индивидуальных и групповых проектов. Выводы. Перспективы развития.
3
Итого:
22
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Для учителя
1. ADEM CAD/CAM/TDM. Черчение, моделирование, механообработка./Авторы: Быков А.В., Силин В.В., Семенников В.В., Феоктистов В.Ю. – СПб.: БХВ-Петербург,2003.- 320с.
2. Документация по модулю ADEM CAD. CD «ADEM 7.0 Super Light» Copyright. 2002 Omega ADEM Technologies Ltd.
3. Пантюхин П.Я., Быков А.В., Репинская А.В. Компьютерная графика. В 2-х частях. Часть 1: Учебное пособие.- М.:ИД «ФОРУМ»: ИНФРА-М, 2006.-88с.
4. Селезнев В.А. Оценка эффективности обучения работе с пакетами прикладных программ на персональном компьютере. В сб. Технологическое образование: состояние, проблемы перспективы: материалы международной научно-практической конференции, 20 марта 2007 г. Под общей ред. М.В.Ретивых, Т.А.Николаевой. – Брянск: Изд-во БГУ, 2007 г. – с. 205-209.
5. СD. ADEM 7.0 Super Light. Omega ADEM. Technologies Ltd/
6. http://luckyea77.livejournal.com/307509.html
7. http://denta-imidzh.ru/services/protezirovanie/
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Для ученика
1. Черчение: Учебник для учащихся общеобразовательных учреждений / Под ред. проф. Н.Г.Преображенской. – М.: Вентана-Граф, 2005. – 336с.
2. Пантюхин П.Я., Быков А.В., Репинская А.В. Компьютерная графика. В 2-х частях. Часть 1: Учебное пособие.- М.:ИД «ФОРУМ»: ИНФРА-М, 2006.-88с.
3. Кузнецов Ю.Н. Станки с ЧПУ Учебное пособие, 1999, 278 с.
4. http://luckyea77.livejournal.com/307509.html
5. http://studme.org/49908/marketing/uroven_udovletvorennosti_klientov#502
6. http://vseoperacii.com/oda
7. http://denta-imidzh.ru/services/protezirovanie/
Список использованной литературы:
Летний образовательный отдых детей в рамках компетентностного подхода: Методическое пособие. А.А. Попов, П.П. Глухов, Г.М. Луппа, О.А. Попова, -М.:ЛЕНАНД, 2016
Образовательные программы и элективные курсы компетентностного подхода. А.А. Попов, Изд.3, испр.- М: ЛЕНАНД, 2015
Открытая модель дополнительного образования региона / Коллективная монография / Под научной редакцией Попова А.А., Прокуровской И.Д. М.: ООО «ДОД», 2008
Информационно-коммуникационные технологии: учебно-методическое пособие / авт.-сост.: П. В. Волков, Е. Е. Григорьева, Л. В. Исламгалеева, Т. А. Орехова. – 4-е изд. – Челябинск: МБОУ ДПО УМЦ, 2014. – 140 с.
Эффективное использование программы 3D-моделирования Google SketchUp в образовательном процессе: учебно-методическое пособие / авт.-сост.: М. Н. Полунина, Ю. Н. Феофанова, Е. А. Антонова, Л. Р. Назырова. – Челябинск: МБОУ ДПО УМЦ, 2013. – 100 с.
