Обзор систем виртуальной реальности для обучения хирургическим навыкам в области лица и шеи

ляет собой процесс количественного и качественного роста их музыкально-интеллектуальных способностей. В процессе хорового пения количественные накопления знаний, положительных личностных качеств школьников, ведут к возникновению нового качественного уровня обученности и воспитанности, а качественные изменения формируют новые условия для дальнейшего количественного роста.

Данная функция обучения обеспечивает ребёнку развитие его музыкальных способностей, расширение музыкального кругозора, формирование всесторонних музыкальных знаний, активное развитие музыкального сознания, мышление, музыкально-интеллектуальная активность. Чем совершеннее и активнее музыкальное мышление, тем активнее развиваются музыкально-интеллектуальные потребности, тем больше возможностей создаётся для воспитания всесторонне и гармонически развитой личности участника хора.

Практика показывает, что чем организованнее и полноценнее музыкальное обучение в процессе хорового пения, тем интенсивнее и эффективнее музыкальное развитие его участников. Таким образом, содержание развивающей функции в работе педагога-хормейстера представляет собой формирование познавательных процессов и свойств личности школьника: музыкальной логики; музыкально-мыслительных операций, суждений, умозаключений; познавательной музыкальной активности и музыкального интереса; музыкальных способностей.

Музыкальное обучение в хоровом коллективе, осуществляемое руководителем изначально является ведущим фактором музыкального развития и воспитания его участников. Эффективность и качественность данного процесса определяется взаимодействием и единством всех трёх функций воспитания, образования и развития. Активно взаимодействуя между собой, обучение ведёт за собой развитие и воспитание (становление музыкальных способностей, дарований, музыкальной культуры), а музыкальное развитие и музыкальное воспитание расширяет возможности музыкального обучения.

В процессе хорового пения данное взаимодействие, помимо развития специальных музыкальных знаний, умений и навыков, направленных на общее музыкальное воспитание и обучение, активно формирует такие качества как внимание, наблюдательность, дисциплинированность, организованность. Процесс совместного хорового пения учит детей не только вслушиваться в мелодию, правильно воспроизводить, запоминать её, эстетически переживать её художественно-образное содержание, но и объединяет, сплачивает их в единый творческий коллектив.

Библиографический список

Таким образом, пение в хоре, активно способствуя личному становлению школьника, формирует социально значимое качество коллективного осознания и сосуществования.

«Хор - не собрание поющих, не обезличенное абстрактное единство, хор - это множество личностей, личностных восприятий, переживаний, личностных оценок, личностного творчества» [3, с. 104].

Процесс музыкального обучения детей в хоровом коллективе, оказывая воздействие на развитие духовного совершенства, эстетического сознания, художественно-творческого воспитания учащихся, вместе с тем, способствует развитию таких социально-значимых качеств и свойств личности, как творческая активность, организованность, инициативность, упорство, трудолюбие, усидчивость и т. д. Поэтому активная музыкальная деятельность детей в хоровом пении, благодаря своим большим потенциальным возможностям эффективно помогает их социально-личностному становлению и совершенствованию.

Детское хоровое пение является не только средством музыкально-эстетического воспитания, но и одним из самых эффективных средств физического воспитания, так как положение тела при пении (певческая установка) развивает, укрепляет дыхание, формирует правильную осанку. «Совместное пение не только эмоционально сближает, но и физически развивает людей, укрепляет здоровье, совершенствует дикцию и богатство речевых интонаций. Хоровое пение развивает возможности и пения сольного. Не каждому удаётся развить эту способность до того уровня, когда она становится интересной для всех. Но быть лучшим солистом в семье или в кругу друзей - это дело тоже полезное и почётное, важное для развития музыкальной культуры ребёнка» [4, с. 21].

Оно является эффективным средством нравственного воспитания, так как положительно влияет на формирование детского характера, воли: одним детям помогает справляться с робостью, неуверенностью, других организовывает, дисциплинирует и в целом воспитывает чувство коммуникабельности, умения понимать, общаться, дружить со своими сверстниками, чувствовать себя частью единого творческого содружества, несмотря на собственную личностную индивидуальность.

Таким образом, перед руководителем детского хорового коллектива стоят многочисленные образовательные, воспитательные и развивающие задачи, выполнение которых определяет успешность и результативность всей совместной деятельности педагога-хормейстера и детей.

1. Стулова Г.А. Теория и практика работы с детским хором. Москва: Владос-Пресс, 2002.

2. Коджаспирова Г.М. Педагогика в схемах, таблицах и опорных конспектах. Москва, 2006.

3. Рачина Б.С. Технология и методика обучения музыке в общеобразовательной школе. Санкт-Петербург: Композитор, 2007.

4. Алиев Ю.Б. Пение на уроках музыки. Москва: Владос-Пресс, 2005.

5. Асафьев Б.В. О хоровом искусстве: сборник статей. Составитель А.Б. Павлов-Арбенин. Ленинград: Музыка, 1980. References

1. Stulova G.A. Teoriya ipraktika raboty s detskim horom. Moskva: Vlados-Press, 2002.

2. Kodzhaspirova G.M. Pedagogika v shemah, tablicah i opornyh konspektah. Moskva, 2006.

3. Rachina B.S. Tehnologiya i metodika obucheniya muzyke v obscheobrazovatel'noj shkole. Sankt-Peterburg: Kompozitor, 2007.

4. Aliev Yu.B. Penie na urokah muzyki. Moskva: Vlados-Press, 2005.

5. Asaf'ev B.V. O horovom iskusstve: sbornik statej. Sostavitel' A.B. Pavlov-Arbenin. Leningrad: Muzyka, 1980.

Статья поступила в редакцию 09.11.15

УДК 377.169.3

Mareev G.O., Doctor of Sciences (Medicine), senior lecturer, Saratov State Medical University n.a. V.I. Razumovsky (Saratov, Russia), Е-mail: dr-mareev@mail.ru

Mareev O.V., Doctor of Sciences (Medicine), Professor, Head of ENT Department, Saratov State Medical University n.a. V.I. Razumovsky (Saratov, Russia), Е-mail: ovmareew@mail.ru

Danilova T.V., Cand. of Sciences (Physics and Machinery), senior lecturer, Saratov State Technical University n.a. Yu. Gagarin (Saratov, Russia), Е-mail: tvdan521@gmail.com

Alaitsev I.K., MA student, Saratov State Technical University n.a. Yu. Gagarin (Saratov, Russia), Е-mail: alaitsev@gmail.com

A REVIEW OF VIRTUAL REALITY SIMULATION METHODS IN SURGICAL EDUCATION IN MAXILLOFACIAL AREA. In the

present article the authors describe the main problem of the surgical education that specialists meet today: students acquire very little practical skills during their higher education and postgraduate school studies, while being taught to be surgeons. The development of clinical competence requires the assimilation of knowledge, combined with the acquisition of clinical skills and problem-solving ability. The education is traditionally overfilled with theoretical lessons and knowledge; students usually do not get enough practical skills.

Today in teaching surgeons there are some law problems that preventing students to acquire skills on cadaveric dissections. Phantom and simulated courses are very expensive. Virtual and augmented reality today can serve as a good instrument for learning practical surgical skills. In this overview, the team of the authors describes the most common methods of creating virtual environment, using stereoscopic vision techniques and haptics to make a student feel each nuance of the simulated surgical procedure. The article also describes common simulating methods and opinions about virtual simulation methods in surgical education. The goal of this paper is to provide an overview of the use of virtual reality simulation systems in surgical and dental education and to discuss the pros and cons of these systems.

Key words: haptics, virtual surgery, virtual dentistry, surgery simulation.

Г.О. Мареев, д-р мед. наук, доц. Саратовского государственного медицинского университета им. В.И. Разумовского, г. Саратов, Е-mail: dr-mareev@mail.ru

О.В. Мареев, д-р мед. наук, проф., зав. каф. оториноларингологии Саратовского государственного медицинского университета им. В.И. Разумовского, г. Саратов, Е-mail: ovmareew@mail.ru

Т.В. Данилова, канд. физ.-тех. наук, доц. Саратовского государственного политехнического университета им. Ю.А. Гагарина, г. Саратов, Е-mail: tvdan521@gmail.com

И.К. Алайцев, магистрант Саратовского государственного политехнического университета им. Ю.А. Гагарина, г. Саратов, Е-mail: alaitsev@gmail.com

ОБЗОР СИСТЕМ ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ

ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ ХИРУРГИЧЕСКИМ НАВЫКАМ В ОБЛАСТИ ЛИЦА И ШЕИ

В статье раскрывается проблема формирования практических навыков у будущих врачей стоматологических и хирургических специальностей. В настоящее время формирование этих навыков при обучении в медицинских высших учебных заведениях, а также в последипломном образовании происходит на недостаточном уровне. Этому препятствует как теоретическая направленность высшего медицинского образования в целом, так и целый ряд законодательных проблем, определяющих в настоящий момент затруднения с получением трупного материала для обучения хирургии; а также дороговизна и малый ресурс фантомного оборудования, применяемого для этой цели. При применении этих методик фантомное оборудование или трупный материал обычно могут быть использованы для обучения весьма ограниченное число раз, так как в процессе манипуляций они портятся. Выходом является развитие систем виртуальной симуляции различных хирургических навыков с использованием современных технологий, таких как стереоскопическое зрение и гаптик-устройства с тактильной обратной связью, что дает возможность симуляции и передачи студенту малейших нюансов симулируемой процедуры. В статье рассматриваются различные подходы к виртуальным симуляционным устройствам, а также приводятся результаты и выводы из применения подобных устройств, обсуждаются сильные и слабые стороны такого подхода к выработке практических навыков у будущего врача.

Ключевые слова: хирургический симулятор, виртуальная реальность, гаптик-устройства, тактильная обратная связь, обучение хирурга.

Развитие практических навыков является одним из важнейших аспектов профессионального формирования врачей различных специальностей. В наибольшей степени это касается хирургических и стоматологических специальностей, где практическая деятельность сопровождается постоянным применением полученных навыков. Развитие клинических компетенций требует слияния больших объемов полученных знаний с отточенными практическими умениями и возможностью быстро решать проблемы, возникающие в той или иной клинической ситуации. Умение решать возникающие клинические проблемы непосредственно связано с получением необходимой информации от больного, с учётом данных лабораторных и специальных исследований, и, на базе клинического опыта и теоретических знаний, синтеза из этой информации возможного решения и метода устранения этой проблемы. В настоящее время обучение хирургическим навыкам происходит при непосредственном контакте с реальным больным. К сожалению, зачастую, этот метод несёт в себе определённый риск для больного, кроме этого, в более сложных ситуациях без руководства более опытного врача это не несёт в себе большого смысла, так как выбираются неверные решения. Для студентов стоматологов, например, кроме теоретических занятий проводятся также достаточно большие практические занятия на различного рода фантомах. Эти методики требуют наличия дорогостоящих фантомов и симуляторов в достаточном количестве для обучения всех студентов таким образом, чтобы каждому было уделено значительное количество времени. Фантомные модели после работы обучающихся, обычно портятся и подлежат замене, что резко увеличивает стоимость подобных занятий.

В настоящее время разработаны новые технологии для решения этой проблемы, с применением компьютерных систем виртуальной реальности [1; 2]. Кроме непосредственно обучения практическим навыкам, эти системы дают интеллектуальную оценку действиям человека, развивают и клиническое мышление, и способность адекватно реагировать в различных ситуациях.

Системы виртуальной реальности давно и успешно используются для тренировок гражданских и военных пилотов, всё

чаще они используются и в медицине [3]. «Виртуальная реальность» определяется как электронная симуляция окружающего мира, данная зрительно (через специальные очки, шлемы и т. п.) и в тактильных ощущениях (через носимую электронику или гаптик-устройства), что позволяет конечному пользователю совершать действия в достаточно реалистичном трехмерном пространстве [4]. От этого отличается т. н. «дополненная реальность» - когда часть виртуального мира, создаваемого компьютерной системой, накладывается на реальный мир, по большей части визуально, что позволяет совместить оба вида для человека и добавить симулированную информацию, предметы и т. д. [5]. Оба описанных типа могут сочетаться в обучающих медицинских системах, что даёт практически неограниченные возможности по моделированию и отработке клинических ситуаций и практических навыков. Кроме этого, они будут содержать стандартизованный необходимый набор навыков, вырабатываемый у каждого обучающегося. Однако внедрение виртуальных систем в медицинское образование вызывает определённые сложности и проходит достаточно медленно [6].

Задача данной публикации - рассмотреть различные типы представленных ранее хирургических симуляторов, с использованием систем виртуальной реальности и дать оценку их сильным и слабым сторонам. В обзоре будут упомянуты основные достижения в этой области с 2000 по 2015 гг. по материалам мировой литературы.

Самые ранние удачные попытки создания реалистичного си-мулятора для проведения обработки твёрдых тел (зубов, костей) бормашиной относятся к 2о0з г., когда Wang D. еt al. [7] предложили симулятор с тактильной обратной связью, позволяющий имитировать работу бормашиной, при этом он был ограничен сферической формой боров. Kim L. еt al. [8] разработали в 2005 г. подобную систему для студентов-стоматологов, предполагающую наличие визуальных, аудио и тактильных ощущений для обучающихся; система использовала волюметрическое представление данных для построения поверхности виртуальной модели, была также ограничена использованием сферических боров. Yau H.T. et al. [9] в 2006 г. описал систему для тренировки стоматологов, которая давала бы тактильные ощущения разного качества

при касании виртуальным инструментов различных материалов. В статье сообщается об возможности использовании в описываемой системе боров различной формы, однако не даётся никаких указаний о том, каким образом это реализовано.

Однойизпервыхсистем,предлагавшихсякоммерчески,стал DentSim [10]. Он позволялстудентамобучатьсятерапевтическим стоматологическим процедурам. Она является симулятором с дополненной реальностью, так как для сверления используется фантом, а контроль за действиями студента ведёт компьютер. С начала 2000-х эта система использовалась в нескольких медицинских образовательных учреждениях США и Европы [11; 12]. Сообщается, что, она была достаточно эффективна в обучении студентов, которые на момент занятий не нуждались в преподавателе для контроля и критики их действий.

Virtual Dental Patient [13], разработанный греческими учёными дает возможность видеть голову больного целиком, модель состоит из мягких тканей, костей, зубов; для её реконструкции используются данные цифровой фотографии, компьютерные томограммы (КТ), данные трехмерного сканирования поверхности лица. Можно выполнять действия сверления с помощью бормашины, с тактильной обратной связью, что реализуется за счет применения гаптик-устройства Phantom (Sensable). Используется волюметрическое представление тканей (воксельное). При разработке моделей зубов использовались КТ и трехмерные сканы удалённых зубов и их фотографии. Кроме обучения система может применяться и для планирования стоматологического вмешательства.

Фирма Novint пыталась вывести на рынок систему VRTDS для симуляции обработки зуба бормашиной, однако тактильной обратной связи в этой системе не предусматривалось [14].

Система IDSS (Iowa Dental Surgical Simulator) разработанная в США позволяет студентам при сверлении виртуальным инструментом тактильно различать различные слои зубной ткани (эмаль, здоровый дентин, кариозный дентин). В основном эта система фокусируется на развитии тактильной чувствительности, в меньшей степени развиваются психомоторные навыки [15]. В основе системы использовалось оригинальное гаптик устройство собственной конструкции. В проводимом исследовании оценивался реализм полученных ощущений, указывается что более 85% обучающихся сочли положительным полученный при помощи симулятора опыт и дали правильный ответ при повторении тестов с реальными препаратами зубов.

Интересен симулятор PerioSim, который позволяет имитировать различные процедуры, проводимые при лечении парадон-та. Трёхмерная визуализация и тактильная обратная связь дают возможность различать при дотрагивании поверхность зубов, дёсен, зубной камень и использовать для этой цели различные виртуальные инструменты. Отмечается, что данный симулятор не даёт полного реалистичного чувства при работе с мягкими тканями десны [16].

Симулятор Haptel базируется на игровом гаптик-устройстве [17], два его экрана позволяют работать с виртуальной челюстью, как будто работа идёт с реальным больным. Студент может выбирать различные виды зубов и заданий из предложенных, которые включают в себя как простой поверхностный кариес, так и более сложные случаи. Приводятся данные, свидетельствующие о положительной оценке этого симулятора, использовавшегося в течение 2-х лет, при этом первоначальную подготовку на нем прошли более 300 студентов.

VirDenT - систем, предлагающая студенту работу с коронками и мостами [18]. Система позволяет записывать прогресс студентов, проигрывать их действия назад, исправлять ошибки. Сообщается [19], что данная система улучшает возможности студентов, перед обучением их затем обычным методом.

Коммерчески успешная система Moog Simodont (Голландия) - наиболее яркий пример дентального симулятора [20]. Система имеет один гаптик-интерфейс, при помощи которого реалистично симулируется обработка зубной ткани бормашиной, с использованием боров различной формы. Используется волюметрическое (воксельное) представление данных. Трёхмерное представление объектов формируется за счёт проективной системы, создающей на зеркале перед студентом одновременно два изображения, прошедших через поляризационные фильтры с разным направлением поляризации, для адекватного восприятия этой картины обучающиеся одевают пассивные поляризационные очки. Система позволяет препарировать зуб, оценивать

правильность проведенных студентом манипуляций, проводить тестирование и решать ситуационные задачи, прилагающиеся непосредственно к практической задаче по препарированию, также оценивается обработка зубов под установку мостов и коронок [21; 22]. Согласно большой выборке, представленной в 2013 году в исследовании Bakr M.M. et al [23] реалистичность 3D представления симулятором Simodont была оценена на 4,0 балла из 5, тактильные ощущения - на 2,6; преподаватели отметили, что у большей части студентов улучшились после работы на симуля-торе их практические навыки в работе с инструментом, большая часть опрошенных признала и улучшение теоретических знаний студентов об анатомии зубов после занятий на симуляторе. Однако лишь малая часть обследуемых высказалась за полную замену аппаратом Simodont фантомного курса.

Voxelman Dental [24; 25] - система, разработанная в клинике UKE (г. Гамбург), включает в себя стереоскопический монитор с активной поляризацией, два гаптик-устройства типа Phantom (Sensable) и позволяет работать борами различной формы на челюсти и отдельных зубах, создавать различные задания для студентов и автоматически контролировать правильность их выполнения. Используется воксельное представление объектов, оригинальная патентованная математическая система виртуального взаимодействия с ними. Система поставляется коммерчески, имеются достаточно объемные исследования по ее применению при обучении стоматологов. Так, в [24] из 53 студентов, опрошенных после курса на симуляторе Voxelman, 51 отметили улучшение своих навыков, большинство отметило достаточную степень реалистичности визуального и тактильного ощущения, которые дает этот симулятор. В [25] представлены результаты двух больших групп студентов, одна из которых до проведения фантомного курса обучалась на симуляторе Voxelman; общий объём дефектов костной ткани и ошибок при препарировании зубов оказался статистически значимо выше в группе, которая обучалась лишь на фантомах.

Многие из систем, представленных в обзоре не получили дальнейшего развития. Основные причины этого - низкий реализм имитируемых действий, обусловленный либо некачественным изображением (не стереоскопическое, не реалистичное), либо ограниченные используемым гаптик-устройством и его возможностями. Обычно используется доступное коммерческое гаптик-устройство, например, Sensable Phantom. Это устройство, имеющее 6 степеней свободы (DOF), 3 из которых имеют возможности создания тактильной обратной связи. При всех его достоинствах - хорошая подвижность, лёгкость в управлении, набор качественного программного обеспечения; оно обладает рядом серьезных недостатков - нет возможности создания тактильной обратной связи в 3 последних степенях свободы, само устройство достаточно мягкое и имеет большой люфт за счет деформации его рычажной системы, изготовленной из пластика и снабженной тросовыми приводами. Так большая часть систем не использует боры иной формы, кроме сферических, либо использует их с определёнными допущениями. Создаваемые тактильные ощущения большая часть оценивает, как «удовлетворительные», однако от полного реализма они еще достаточно далеки во всех случаях. Большая часть систем не предоставляет возможности деформировать мягкие ткани, и, по сути, они отличаются от симулируемой твёрдой ткани лишь цветом, а поведение их точно такое, как и у твёрдых объектов. Ряд систем недостаточно реалистично имитирует удаление ткани, отсутствует тангенциальное ускорение, возникающее при работе с реальной бормашиной, тряска. Звуковые ощущения также являются весьма важными для полноты восприятия, например, для контроля числа оборотов или силы врезания в препарируемый объект. Обычно симулируются деструктивные методики оперирования (бормашина), аддитивные (пломбирование) ввиду большой сложности симуляции и требований к мощности компьютеров не рассматриваются.

Однако рассматриваемые виртуальные симуляционные системы уже в настоящий момент имеют и ряд несомненных достоинств. Возможность многократно препарировать один и тот же объект улучшает знания анатомии и способствует последующему лучшему усвоению практических занятий на фантомах. Виртуальные симуляторы дают возможность студенту освоиться с основными правилами работы с бормашиной и её борами, зеркалами, зондами, обеспечивают улучшение их психомоторных навыков. Ряд симуляторов (Simodont), обеспечивают еще и об-

учение эргономике, правильной посадке студента при работе в полости рта. Студенты обучаются самостоятельной работе под контролем симулятора, который оценивает их результаты, выявляет и демонстрирует студентам их ошибки. Подобное обучение строго стандартизовано, в отличие от фантомного, где возможны различные девиации в препаратах, а также невозможен микроскопически точный контроль сделанного обучающимся.

В будущем появление более реалистичных симуляторов различных медицинских процедур в виртуальной реальности сделает возможным первоначальное обучение студентов практическим навыкам именно на этих системах. В настоящий момент возможности симуляции и её реализм сдерживаются, в основ-

Библиографический список

ном, мощностями имеющихся компьютеров. Лидирующее среди симуляторов волюметрическое (воксельное) представление виртуального мира требует огромных вычислительных затрат.

Таким образом, технологии виртуальной и дополненной реальности представляют собой следующий шаг на пути медицинского образования. В отличие от существующих фантомов, симуляторы виртуальной реальности предоставляют возможности для интерактивного, стандартизованного обучения, объективизации оценки действий обучающихся, вовлекают студентов в самостоятельный процесс обучения, резко снижают стоимость обучения и способствуют лучшему формированию практических навыков будущего врача.

1. Pohlenz P., Grobe A., Petersik A. et al. Virtual dental surgery as a new educational tool in dental school. Journal of Cranio-Maxillofacial Surgery. 2010; Vol. 38: 560 - 564.

2. Birnbaum N.S., Aaronson H.B. Dental impressions using 3D digital scanners: virtual becomes reality. Compendium of Continuing Education in Dentistry. 2008; Vol.29: 498 - 505.

3. Nara N., Beppu M., Tohda S., Suzuki T. The introduction and effectiveness of simulation-based learning in medical education. Internal Medicine. 2009; Vol.48: 1515 - 1519.

4. Гаврилов А.А. Основные подходы к определению категории «виртуальная реальность» в современном философском дискурсе. Молодой учёный. 2012; 9: 162 - 166.

5. Бойченко И.В., Лежанкин А.В. Дополненная реальность: состояние, проблемы и пути решения. Доклады ТУСУРа. 2010; № 1 (21); часть 2: 161-165.

6. Haden N.K., Hendricson W.D., Kassebaum D.K. et al. Curriculum change in dental education, 2003-09. Journal of Dental Education. 2010; Vo l.74: 539 - 57.

7. Wang D., Zhang Y., Wang Y., Lu P. Development of dental training system with haptic display. Proceedings of 12th IEEE International Workshop on Robot and Human Interactive Communication. 2003: 159 - 164.

8. Kim L., Hwang Y., Park S.H., Ha S. Dental training system using multi-modal interface. Computer-Aided Design & Applications. 2005; Vol. 2: 591 - 598.

9. Yau H.T., Tsou L.S., Tsai M.J. Octree-based virtual dental training system with a haptic device. Computer-Aided Design & Applications. 2006; Vol. 3: 415 - 442.

10. Gartner J.L., Quinton H.A., Brodie A.J. Student perception of virtual reality dental simulation use at NSU. Journal of Dental Research. 2005; Vol. 84: Special Issue A.

11. Welk A., Splieth C., Wierinck E. et al. Computer-assisted learning and simulation systems in dentistry - a challenge to society. International Journal of Community Dentistry. 2006; 9: 253 - 265.

12. Rees J.S., Jenkins S.M., James T. et al. An initial evaluation of virtual reality simulation in teaching pre-clinical operative dentistry in UK setting. European Journal of Prosthodontic and Restorative Dentistry. 2007; Vol. 15: 92 - 98.

13. Creation of a virtual dental patient. Available at: http://poseidon.csd.auth.gr/LAB_RESEARCH/Latest/VirtRealMedicine.htm

14. Marras I., Nikolaidis N., Mikrogeorgis G. et al. A Virtual System for Cavity Preparation in Endodontics. Journal of Dental Education. 2006; Vol. 72: 494 - 502.

15. Johnson L., Thomas G., Dow S. An initial Evalution of the Iowa Dental Surgical simulator. Journal of dental education. 2000; Vol. 64; № 12: 847 - 853.

16. Luciano C. Banerjee P. DeFanti T. Haptics-based virtual reality periodontal training simulator. Virtual Reality. 2009; Vol. 2 (13): 69 - 85.

17. Tse B., Harwin W., Barrow A. et al. Design and Development of a Haptic Dental Training System - hapTEL. EuroHaptics Conference. 2010.

18. Duta M., Amariei C., Zaharia A. et al. Virtual reality and augmented technologies used in simulation of teeth preparation in fixed prosthodontics. Proceedings of the 6th International Seminar Quality Management in Higher Education. 2010; Vol. 2: 431 - 434.

19. Bogdan C.M., Popovici D.M. Information system analysis of an e-Learning system used for dental restorations simulation. Computer Methods and Programs in Biomedicine. 2011.

20. The Moog Simodont Dental Trainer. Available at: www.moog.com/industrial

21. Sharaf B., Levine J.P., Hirsch D.L. et al. Importance of computer-aided design and manufacturing technology in the multidisciplinary approach to head and neck reconstruction. Journal of Craniofacial Surgery. 2010; Vol. 21: 1277 - 1280.

22. de Boer I.R., Wesselink P.R., Vervoorn J.M. Creation of virtual teeth with and without tooth pathology for a virtual learning environment in dental education. European Journal of Dental Education. 2013; Vol. 17(4): 191 - 197.

23. Bakr M.M., Massey W.L., Alexander H. Evalution of Simodont haptic 3D virtual reality dental training simulator. International journal of dental clinics. 2013; Vol. 5: 1 - 6.

24. Pohlenz P., Grobe A., Petersik A. et al. Virtual dental surgery as a new educational tool in dental school. Journal of Craniomaxillofacial Surgery. 2010; Vol. 38 (8): 560 - 564.

25. Von Sternberg N., Bartsch M.S., Petersik A. et al. Learning by doing virtually. International. Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 2007; Vol. 36 (5): 386 - 390.

References

1. Pohlenz P., Grobe A., Petersik A. et al. Virtual dental surgery as a new educational tool in dental school. Journal of Cranio-Maxillofacial Surgery. 2010; Vol. 38: 560 - 564.

2. Birnbaum N.S., Aaronson H.B. Dental impressions using 3D digital scanners: virtual becomes reality. Compendium of Continuing Education in Dentistry. 2008; Vol.29: 498 - 505.

3. Nara N., Beppu M., Tohda S., Suzuki T. The introduction and effectiveness of simulation-based learning in medical education. Internal Medicine. 2009; Vol.48: 1515 - 1519.

4. Gavrilov A.A. Osnovnye podhody k opredeleniyu kategorii «virtual'naya real'nost'» v sovremennom filosofskom diskurse. Molodoj uchenyj. 2012; 9: 162 - 166.

5. Bojchenko I.V., Lezhankin A.V. Dopolnennaya real'nost': sostoyanie, problemy i puti resheniya. Doklady TUSURa. 2010; № 1 (21); chast' 2: 161-165.

6. Haden N.K., Hendricson W.D., Kassebaum D.K. et al. Curriculum change in dental education, 2003-09. Journal of Dental Education. 2010; Vo l.74: 539 - 57.

7. Wang D., Zhang Y., Wang Y., Lu P. Development of dental training system with haptic display. Proceedings of 12th IEEE International Workshop on Robot and Human Interactive Communication. 2003: 159 - 164.

8. Kim L., Hwang Y., Park S.H., Ha S. Dental training system using multi-modal interface. Computer-Aided Design & Applications. 2005; Vol. 2: 591 - 598.

9. Yau H.T., Tsou L.S., Tsai M.J. Octree-based virtual dental training system with a haptic device. Computer-Aided Design & Applications. 2006; Vol. 3: 415 - 442.

10. Gartner J.L., Quinton H.A., Brodie A.J. Student perception of virtual reality dental simulation use at NSU. Journal of Dental Research. 2005; Vol. 84: Special Issue A.

11. Welk A., Splieth C., Wierinck E. et al. Computer-assisted learning and simulation systems in dentistry - a challenge to society. International Journal of Community Dentistry. 2006; 9: 253 - 265.

12. Rees J.S., Jenkins S.M., James T. et al. An initial evaluation of virtual reality simulation in teaching pre-clinical operative dentistry in UK setting. European Journal of Prosthodontic and Restorative Dentistry. 2007; Vol. 15: 92 - 98.

13. Creation of a virtual dental patient. Available at: http://poseidon.csd.auth.gr/LAB_RESEARCH/Latest/VirtRealMedicine.htm

14. Marras I., Nikolaidis N., Mikrogeorgis G. et al. A Virtual System for Cavity Preparation in Endodontics. Journal of Dental Education. 2006; Vol. 72: 494 - 502.

15. Johnson L., Thomas G., Dow S. An initial Evalution of the Iowa Dental Surgical simulator. Journal of dental education. 2000; Vol. 64; № 12: 847 - 853.

16. Luciano C. Banerjee P. DeFanti T. Haptics-based virtual reality periodontal training simulator. Virtual Reality. 2009; Vol. 2 (13): 69 - 85.

17. Tse B., Harwin W., Barrow A. et al. Design and Development of a Haptic Dental Training System - hapTEL. EuroHaptics Conference. 2010.

18. Duta M., Amariei C., Zaharia A. et al. Virtual reality and augmented technologies used in simulation of teeth preparation in fixed prosthodontics. Proceedings of the 6th International Seminar Quality Management in Higher Education. 2010; Vol. 2: 431 - 434.

19. Bogdan C.M., Popovici D.M. Information system analysis of an e-Learning system used for dental restorations simulation. Computer Methods and Programs in Biomedicine. 2011.

20. The Moog Simodont Dental Trainer. Available at: www.moog.com/industrial

21. Sharaf B., Levine J.P., Hirsch D.L. et al. Importance of computer-aided design and manufacturing technology in the multidisciplinary approach to head and neck reconstruction. Journal of Craniofacial Surgery. 2010; Vol. 21: 1277 - 1280.

22. de Boer I.R., Wesselink P.R., Vervoorn J.M. Creation of virtual teeth with and without tooth pathology for a virtual learning environment in dental education. European Journal of Dental Education. 2013; Vol. 17(4): 191 - 197.

23. Bakr M.M., Massey W.L., Alexander H. Evalution of Simodont haptic 3D virtual reality dental training simulator. International journal of dental clinics. 2013; Vol. 5: 1 - 6.

24. Pohlenz P., Grobe A., Petersik A. et al. Virtual dental surgery as a new educational tool in dental school. Journal of Craniomaxillofacial Surgery. 2010; Vol. 38 (8): 560 - 564.

25. Von Sternberg N., Bartsch M.S., Petersik A. et al. Learning by doing virtually. International. Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 2007; Vol. 36 (5): 386 - 390.

Статья поступила в редакцию 30.10.15

УДК 374.1

Medvedev I.F., Cand. of Sciences (Pedagogy), senior lecturer, Chelyabinsk State Institute of Communications (Chelyabinsk,

Russia), E-mail: Medvedev_if@mail.ru

A CATEGORICAL ANALYSIS OF SELF-EDUCATION. The article examines a categorical structure of self-education, which is becoming a priority in the development of modern pedagogy. The self-education correlates with the education category; the author gives it's phonetic, ontological, philosophical, sociological and psychological interpretation. On the basis of distinctive features, the definitions of professional self-education in a technical university and self-educational activity of students are given. The article identifies and describes the types, forms and components of self-education and functions of self-education, depending on the depth of understanding of self-education objects, degree of compliance with the maintenance of education, the orientation on the subject of activity and the degree of integration into the professional sphere.

Key words: self-education, self-educational activity, types of self-education, forms of self-education, functions of self-education, self-educational components.

И.Ф. Медведев, канд. пед. наук, доц. Челябинский институт путей сообщения, г. Челябинск,

E-mail: Medvedev_if@mail.ru

КАТЕГОРИАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ САМООБРАЗОВАНИЯ

В статье рассматривается категориальная структура самообразования, которое становится приоритетом в развитии современной педагогики. С этой целью самообразование соотносится с категорией образования, приводятся его фонетические, онтологические, философские, социологические и психологические трактовки. Исходя из отличительных особенностей, даются определения профессионального самообразования в техническом вузе и самообразовательной деятельности студентов. В статье выделяются и описываются виды, формы и компоненты самообразования, а также функции самообразования в зависимости от глубины осмысления объекта самообразования, степени соответствия содержанию образования, зависимости от направленности на субъект деятельности и степени интеграции в профессиональную сферу.

Ключевые слова: самообразование, самообразовательная деятельность, виды самообразования, формы самообразования, функции самообразования, компоненты самообразования.

Несмотря на фундаментализацию проблемы самообразования и обусловленное ею усложнение процессов, разворачивающихся в образовательном пространстве, просматривается явная тенденция уменьшения числа методологических исследований в связи с переходом на прикладной уровень решения частных задач с использованием единичных подходов. Прагматичность современных попыток апробации самообразовательных методик не позволяет создать общую схему решения данной проблемы в виду отсутствия знаний об устойчивых связях между целями, содержанием и результатами педагогических воздействий.

В период модернизации образования, наряду с решением сиюминутных задач, необходимы перспективные разработки, научное обоснование вариантов внедрения самообразования в образовательный процесс. Но большинство проектных описаний оторвано от прямых и опосредованных научных детерминаций, что снижает эффективность средств управления самообразовательной деятельностью, увеличивает социальные и экономические риски структурных и содержательных изменений в образовательной сфере.

Общеметодологическое рассмотрение проблемы самообразования способствует ее дивергенции, расширяет пространство поиска эффективного решения в направлении изучения корен-

ных глубинных источников самообразования. В качестве отправной точки нами взято определение методологии в философском словаре под ред. И.Т. Фролова: «Методология - совокупность познавательных средств, методов и приемов, используемых в какой-либо науке; область знания, изучающая средства, предпосылки и принципы организации познавательной и практической преобразующей деятельности» [1, с. 278-279]. Таким образом, в методологической сфере самообразование может рассматриваться как в отношении способов его исследования, так и путей совершенствования.

Задача методологического решения исследуемой проблемы потребовала от нас не только выявления историко-педагогиче-ского тренда и определения категорических императивов теории самообразования, но также изучения его содержательной стороны в рамках категориального анализа.

Под категорией в философии и науковедении понимается наиболее общее и фундаментальное понятие, отражающее «существенные, всеобщие свойства и отношения явлений действительности и познания» [2, с. 557].

В педагогике с момента ее зарождения как науки утвердились три категории, которые часто называют основными понятиями - «воспитание», «обучение», «образование». В качестве