Einsatz mobiler IT-Systeme in der anatomischen Lehre

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1 Einsatz mobiler IT-Systeme in der anatomischen Lehre 8. GMDS-Workshop der Arbeitsgruppe Computerunterstützte Lehr- und Lernsysteme in der Medizin, 25. März 2004 in Lübeck B. Schütze, M. Kroll, H.-G. Lipinski, T.J. Filler Sie erwartet im Folgenden Vorstellung FH Motivation Übersicht Präp- Kurs Einsatz elearning in med. Ausbildung elearning in der Anatomie Zusammenfassung 1

2 MI an der FH Seit WS 1995/96 Studienschwerpunkt Medizinische Informatik im Bereich der TI Ab WS 1999/2000 eigener Studiengang Medizinische Informatik Einführung Bachelor- / Master-Abschluss im Bereich MI im WS 2001/2002 An der Uni Münster werden 2 Doktoranden der FH betreut. Das hier vorgestellte münsteraner Projekt basiert auf der Promotionsarbeit von Michael Kroll. Motivation (1) Steigende Studentenzahl in der med. Ausbildung Gleichzeitiger Anstieg des zu vermittelnden Wissensstoffes Kontaktzeiten mit dem Präparat im anatomischen Kurs in den letzten 35 Jahren auf unter 30% des Ausgangswertes gesunken 2

3 Motivation (2) Anstieg des Anteils Selbststudium Unterstützung der Studierenden durch Multimedia unterstütztes Lernen (elearning) unabhängig von Ort und Zeit erwünscht Speziell: die visuellen Daten der einzelnen Präparierstadien in Form von digitalen Bildern zur Verfügung stellen Präp - Kurs Makroskopisch - Anatomischer Kurs = Präpkurs In Gruppen von 8 bis 10 Studenten und einem Tutor steht man zusammen an einem Tisch mit einer Leiche, durch deren Präparation Studierende die Anatomie des Menschen erlernen soll Parallel Begleitvorlesung und Seminar Vergleich: Lernen von 1200 Taschenbuchseiten mit Vokabeln zweier Fremdsprachen Latein und Griechisch (Grammatik nicht bekannt) Gleichzeitig für viele Studierende erste Begegnung mit dem Tod 3

4 elearning Unterstützung des Lernens durch Multimedia-Einsatz allgemein anerkannt Medizinstudierenden stehen dem Einsatz moderner Technik zur Präsentation von Lerninhalten positiv gegenüber Voraussetzung: Motivation und Selbstorganisation bei den Studierenden Voraussetzungen Pietät beim Umgang mit den Leichen muss gewahrt bleiben Gesetzliche Bestimmungen müssen eingehalten werden Aufwand-Nutzen-Relation für Anwender muss stimmen Elektronische Geräte dürfen Ablauf im Präpkurs nicht stören Stichwort: Mobile Computing 4

5 Gesetzliche Bestimmungen Datenschutzgesetz(e) Verpflichtung der Studierenden im Sinne der ärztlichen Schweigepflicht Gewährleistung Schutz der Körperspender gegenüber Dritten Übermittlung der Daten mittels digitaler Methoden nur zulässig, wenn für einen hinreichenden Schutz der Daten gesorgt wurde Gesetzliche Bestimmungen Haftung Verantwortlich ist die Person, bei der die personenbezogenen Daten erhoben und digital gespeichert bzw. verarbeitet werden (= i.d.r. anatomische Institut) Dozent muss regelmäßige Sicherheitskontrollen der eingesetzten Gerätschaften durchführen und diese dokumentieren 5

6 Umsetzung Vorhandene Infrastruktur nutzen: WLAN der Uni Münster Gesicherte Übertragung zwischen Bildaufnahmegerät und Datenbank Verschlüsselte Abfrage aus dem Internet Belehrung der Studierenden gemäß Bundesdatenschutzgesetz Infrastruktur Uni Münster (3) (2) (1) Datenbankserver im Internet Übermittlung der Bilddaten von Handy/ Handheld an Kommunikations-Server (4) WLAN des Instituts für Anatomie / Klinische Anatomie mit privatem Adressraum: x (5) Internet-Client des Studierenden 6

7 Warum Mobile Computing? Warum Mobile Computing? 7

8 Ungestörter Präpkurs Mobile Computing Getestete mobile Clients PDA HP IPaq 3630 HP IPaq 5450 Sharp Zaurus SL-5500G Sharp Zaurus SL-C750 Sony CLIE NZ90 Palm Tungsten C Mobiltelefone / Smartphones Siemens SL45i Motorola Accompli 008 Nokia Communicator 9210 Nokia 7650 Nokia 3650 Sony Ericsson P800 Ungestörter Präpkurs Mobile Computing Ausgewählter Client: HP IPaq H Pretec Compact Camera 8

9 Datenbankserver Linux-Betriebssystem (Lizenzkosten) Apache Tomcat Weboberfläche durch COMRIS Information Layer OpenSSL COMRIS Information Layer Systemvoraussetzung: Webserver mit Unterstützung für Java-Servlet-Technologie Stellt Informationen sowohl für menschliche Benutzer wie auch für Software-Agenten zur Verfügung Basiert auf einer UML-Ontologie, auf Basis derer ein HTML-Benutzer-Interface generiert wird. Dies beinhaltet Seiten zur statischen Anzeige Formulare zur Eingabe Sowie eine Datenbank auf XML-Basis (Filesystem) 9

10 Systemverwaltung (1) Systemverwaltung (2) 10

11 Login Startseite 11

12 Konfiguration Körperspender 12

13 Anatomische Sammlung (1) Anatomische Sammlung (2) 13

14 Präparate (1) Präparate (2) 14

15 Präparate (3) Annotationstool Bilddaten müssen von Studierenden mit Metadaten ( annotiert ) werden können Kommerzielle Programme weisen verschiedene Nachteile auf: Lange Einarbeitungszeit durch Funktionsvielfalt Unterschiedliche Ergebnisse der Annotation bei gleichem Bildmaterial keine Vergleichsmöglichkeiten für Lernende Preis Eigenentwicklung 15

16 Annotationstool Einsatz Annotationstool (1) 16

17 Einsatz Annotationstool (2) Einsatz Annotationstool (3) 17

18 Einsatz Annotationstool (4) Einsatz Annotationstool (5) 18

19 Aufwand-Nutzen-Relation Durch den Einsatz mobiler Endgeräte schnelle Anwendungsmöglichkeit Geringe Kosten durch Einsatz von Open-Source-Software Nutzung vorhandener Infrastruktur Internetzugang bei Studenten häufig Flatrate Kommunikation zwischen Studierenden ermöglicht interaktives Lernen, z.b.: Ein Student lernt zu Hause und bittet einen in der Uni befindlichen Kommilitonen, zum Lernen benötigte Bilder einzuspielen und der Datenschutz Kommunikationsserver als Gateway zwischen (Bild-) Datenbankserver und mobilen Client zur sicheren Übermittlung Im Internet: Nutzung von 128-Bit SSL-Verschlüsselung Studenten schriftlich angewiesen, Cache im Browser automatisch oder manuell nach Beendigung der Sitzung zu löschen 19

20 to do? Implementierung von Konfliktvermeidungstechniken Einsatz mobiler Datenbank und Client-Caching ( Warum muss jede Anfrage an den Server gerichtet werden? ) Weitergehende Personalisierung, Individualisierung Smart-Clients ( Ich weiß, was Du lernen willst und ich habe etwas, was Dir hilft ) Integration von weiteren Lerninhalten Virtuelles Präparieren Video-Streaming von Unterrichtseinheiten Zusammenfassung Web-basiertes Lernen unterstützt das Selbststudium von Medizinstudenten Vorgestellte Lösung von Studierenden begrüßt Evaluationsphase noch nicht abgeschlossen, daher keine Aussage zu - Akzeptanz - Usability oder - verbessertem Lernerfolg möglich. 20

21 Fragen? Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Kontakt: 21