Anahtar Kelimeler
Cerrahi eğitim, cerrahi simülasyon; senaryo zorluk
seviyesi; Müfredat entegrasyonu
it is very important to understand the difficulty levels of
a certain content. Accordingly, in this study, a model is
proposed to calculate the difficulty ratings of
computerbased surgical simulation training scenarios. We believe
that scenario difficulty scale measurement will be very
helpful to provide an objective measure for the difficulty
levels of scenarios which is an important information to
better order them in the curriculum of the training
programs.
GİRİŞ
Cerrahi eğitim programları için karmaşık eğitim
ortamları oluşturmak, mevcut eğitim programlarını daha
iyi desteklemek için kritik öneme sahiptir. Simülasyona
dayalı eğitim senaryoları, cerrahlar için beceri tabanlı
eğitim sağlanması amacıyla kullanılan önemli
teknolojilerden birisidir. Bu platformlarda, stajyerler
hastaları riske sokmaya gerek kalmadan, klinik bazı
yeteneklerini etkileşimli olarak geliştirebilmektedirler
[1][2]. Bu platformlarda, stajyerlerin beceri
geliştirmelerini izlemek ve değerlendirmek, eğitim
içeriğini, stajyerlerin performanslarına göre daha iyi
adapte etmek ve onlara daha iyi rehberlik etmek için
kritik bir konudur. Bu nedenle, öğrenme materyalinin
tasarımı ve içeriğinin, öğrenmeyi daha kolaylaştırmak
için nasıl sıralanması gerektiği, bu ortamlar için daha iyi
bir değerlendirme ve uyarlamalı öğrenme stratejisi
geliştirmek için son derece kritik bir konudur. Bilişsel
yük teorisi (Cognitive Load Theory), öğrenenlerin
zihinsel çabalarının öğrenme materyalinin tasarımından
nasıl etkilendiğini açıklar [3-5]. İnsanların bilişsel
kaynakları sınırlı olduğu için, karmaşık bir görevin
yerine getirilmesi sürecinde, bilişsel gereksinimler
önemli bir rol oynar [
YÖNTEM
Simülasyona dayalı senaryoların zorluk seviyelerini daha
iyi anlamak için "Wire Haptic" ismi verilen bir cerrahi
simülasyon oyunu iki seviyede geliştirilmiştir.
Bilgisayarına dayalı simülasyon teknolojileri ile
geliştirilen birinci senaryo (daha kolay) ve ikinci senaryo
(daha zorlu) bir şekilde geliştirilmiştir. Görev süresi,
görev doğruluğu ve hata (çevreyle çarpışma sayısı)
verileri bilgisayar sistemi tarafından otomatik olarak
kaydedilmiştir. Senaryoların zorluk seviyeleri daha sonra
bir formül uygulayarak hesaplanmıştır. Bu çalışmada
kullanılan formül, Cagiltay ve ark.'nın [
DF j D j C j S j
Dj: Bir görevi gerçekleştirmek için tüm katılımcılar tarafından harcanan süre Cj: Bir görevi gerçekleştirirken yapılan hata sayısı
Başka bir deyişle, bu durum, bir görevin tamamlanması daha uzun sürerse, bu görevin zorluk seviyesinin de daha yüksek olduğu anlamına gelir. Öte yandan, zorluk seviyesi, görevin başarısı ile ters orantılıdır; yani, bir görevin başarı değeri daha yüksekse, o görevin zorluk seviyesinin düşük olduğu anlamına gelir.
Eğitim Senaryoları İlk senaryoda, katılımcı halkayı telin üzerine dokunmadan hareket ettirmelidir. Simülasyondaki halka dokunsal cihaz tarafından kontrol edilir. Katılımcı hedeflenen noktaya belirli bir sürede ulaştığında, görevi başarılı bir şekilde tamamlanmış olur. Toplam beş hedef nokta yerleştirilmiştir ve her hedef nokta için ayrı bir görev analizi yapılmaktadır. Bir çarpışma durumunda (halka telin üzerine dokunduğunda), katılımcı devam etmek için 3 saniye beklemelidir. Her görev için harcanan süre, hata sayısı (çarpışma) ve doğruluk bilgisi sistem tarafından otomatik olarak kaydedilmiştir. Senaryo-1 (daha kolay) ve Senaryo-2'nin (daha zorlu) olacak şekilde hazırlanmıştır. Şekil 1 ve 2'de görüldüğü gibi her iki senaryonun tasarımında zorluk seviyelerinde belirgin bir fark vardır.
Şekil 1. ‘Wire Haptic’ Senaryosu-1 Senaryo-2’de tanımlanan görevleri zorlaştıran temel unsur, eğrisel tasarımdır. Dolayısıyla eğrisel tasarımın zorluğu nedeniyle katılımcıların 2. Senaryoyu gerçekleştirirken daha dikkatli olması gerekmektedir.
Şekil 2. ‘Wire Haptic’ Senaryosu-2 Katılımcılardan, her senaryoyu dominant elleri ile ve dominant olmayan elleri ile iki kez tekrarlı olarak gerçekleştirmeleri istenmiştir. Örneğin birinci katılımcı önce dominant eli ile daha sonra dominant olmayan eli ile çalışırken, ikinci katılımcı önce dominant olmayan eli ile başlayarak çalışmıştır. Şekil 3’den de görüldüğü gibi senaryolardaki etkileşim, gerçek ortamlardakine yakın hissiyatların sağlanması amacıyla bir dokunsal cihaz aracılığı ile gerçekleştirilmiştir.
Şekil 3. Dokunsal Cihazlar
Minimal invaziv cerrahideki uzmanlık ve beceri
seviyeleri, alana özgü herhangi bir bilgi sahibi olanlar
için 'başlangıç' olarak kategorize edilmiştir [
Tablo 1. Katılımcılar Bölüm
Yazılım Müh. Elektrik Müh.
4 4 2 10 BULGULAR Senaryoların zorluk seviyesini anlamak için, deneysel çalışmadan elde edilen veriler Formül-1’e uygulanarak hem dominant hem de dominant olmayan el için birer performans değeri hesaplanmıştır. Sonuçlar Tablo 2'de verilmiştir.
Tablo 2. Senaryo Zorluk Seviyeleri
Tablo 2'de görüldüğü gibi, dominant el kullanılarak gerçekleştirildiğinde, Senaryo-1'in zorluk seviyesi (7.85), Senaryo-2'nin zorluk seviyesinden (124.05) daha düşüktür. Benzer şekilde, dominant olmayan el için, Senaryo-1'in zorluk seviyesi (10.76) yine Senaryo-2'nin zorluk seviyesinden (175.91) daha düşüktür.
Senaryo-2'yi dominant el ile (124.05) ve dominant olmayan el (175.91) ile gerçekleştirirken belirgin bir zorluk derecesi farkı gözlemlenmektedir. Bu sonuçlar, dominant olmayan el koşulu altında (10.76 ve 175.91), senaryoların her iki versiyonunun dominant olan el koşuluna göre (7.85 ve 124.05) daha zor olarak algılandığını göstermektedir. Bu, görev zorluğu seviyesinin görevin gerçekleştirildiği koşulları da göz önünde bulundurması gerektiği anlamına gelmektedir. Bu sonuçlara dayanarak, bu senaryolar Tablo 3'te verilen zorluk seviyelerine göre öğretim programına dahil edilebilir.
Tablo 3. Senaryo Zorluk Seviyelerine Göre Sıralama
bu değerler değişebilir ve katılımcıların beceri seviyesi farklılıkları dikkate alınarak değerlendirilmesi gerekir. TARTIŞMA VE SONUÇ Bu çalışmanın deneysel sonuçları, önerilen formülün senaryoların zorluk seviyelerini belirlemek amacıyla kullanılabileceğini göstermektedir. Bu çalışma, beceri temelli cerrahi eğitim simülasyonları için zorluk düzeylerinin objektif bir değerlendirme sonucuna göre hesaplanabilmesi açısından önemli bir katkı olarak değerlendirilebilir.
Teşekkür Bu çalışma Endoskopik Cerrahi Eğitim projesi (ECE: Tubitak 1001, Proje No: 112K287) kapsamında kurulan Atılım Üniversitesi SIMLAB laboratuvarında gerçekleştirilmiştir. Yazarlar, bu araştırmayı gerçekleştirmek için verdiği destekten dolayı TÜBİTAK 1001 programına teşekkür ederler.
KAYNAKÇA [1] Maran NJ and Glavin RJ. Low‐to high‐fidelity simulation–a continuum of medical education? Medical education. 2003; 37: 22-8. [2] Munshi F, Lababidi H and Alyousef S. Low-versus high-fidelity simulations in teaching and assessing clinical skills. Journal of Taibah University Medical Sciences. 2015; 10: 12-5. [3] Mayer, R.E., Moreno, R.: Nine ways to reduce cognitive load in multimedia learning. Educational psychologist 38(1), 43-52 (2003) [4] Sweller, J.: Cognitive load during problem solving: E_ects on learning. Cognitive science 12(2), 257-285 (1988) [5] Sweller, J.: Cognitive load theory, learning di_culty, and instructional design. Learning and instruction 4(4), 295-312 (1994) ODTÜ Matematik Bölümü’nden 1988 yılında mezun olduktan sonra aynı üniversitenin Bilgisayar Mühendisliği Bölümü’nden Yüksek Lisans çalışmasını tamamlayarak, Yüksek Bilgisayar Mühendisi derecesini aldı. Daha sonra, ODTÜ Bilgisayar ve Öğretim Teknolojileri Eğitimi Bölümü’nde doktora çalışmasını tamamladı. Türkiye'de çeşitli özel sektör ve devlet kurumlarında yazılım mühendisi ve grup yöneticisi olarak çalıştıktan sonra, 1998-2002 yılları arasında A.B.D. Indiana Üniversitesi Digital Library Program biriminde çalıştı. Kendisi halen Atılım Üniversitesi Yazılım Mühendisliği Bölümü’nde öğretim üyesi olarak çalışmalarına devam etmektedir. İş Zekâsı ve Veri Ambarı Sistemleri, Veritabanı Sistemleri, Scratch ile Programlamayı Öğreniyorum, C Dersi: Programlamaya Giriş gibi birçok Türkçe ders kitabı hazırlamış olan Çağıltay, öğretim teknolojileri ve tıp bilişimi alanlarında araştırmalar yapmakta ve projeler yürütmektedir. Çağıltay ayrıca 1971 yılından beri faaliyet göstermekte olan Türkiye Bilişim Derneği (TBD) Ankara Şubesi Yönetim Kurulu üyeliği görevini sürdürmektedir. Nergiz Çağıltay ile ilgili detaylı bilgiye www.atilim.edu.tr/~nergiz.cagiltay adresinden ulaşılabilir.