Студенты URI дополняют свои лабораторные занятия виртуальными приложениями

Библиотека приложений для совместной работы расширяет знания учащихся в URI и за его пределами

КИНГСТОН, Род-Айленд – 31 августа 2023 г. – В Университете Род-Айленда студенты факультетов биомедицинских наук совершенствуют свои знания с помощью новых приложений виртуальной и дополненной реальности. Совместные усилия недавно были описаны в статье, опубликованной в журнале Biotechniques. Приложения также доступны для обучения за пределами URI.

Приложения являются результатом сотрудничества между URI, программой ITS – Innovative Learning Technologies, программой обучения 3D Science Visualization и Сетью передовых биомедицинских исследований IDeA Род-Айленда (RI-INBRE) Molecular Informatics Core (MIC).

У них уже есть успешный опыт создания коротких видеоклипов, иллюстрирующих, как лекарства действуют на молекулярном и клеточном уровнях.

Виртуальный прием

Первое разработанное приложение было посвящено лекарству, знакомому многим из нас: аспирину. Приложение предлагает виртуальный музей аспирина в пяти залах: знакомство, его предшественник салициловая кислота как натуральный продукт, история и развитие, применение и альтернативы, фармакология и биохимия.

Еще одна тема приложения – известный противораковый препарат метотрексат (МТХ). Студенты, использующие приложение, могут увидеть, как препарат воздействует на компонент фермента, что позволяет экспериментировать с молекулярной анимацией и интерактивными викторинами, которые предоставляют пользователям подробный обзор действия препарата и лучшее понимание противораковой активности препарата. Приложение использовалось на занятиях по онкологии в URI, чтобы студенты-аптекари могли визуализировать сложные молекулярные взаимодействия и биохимические процессы препарата, чтобы лучше понять его противораковый эффект.

«Этот захватывающий и интерактивный опыт помогает студентам понять пространственное расположение и структурные особенности, которые определяют действие лекарств», — говорит Бонгсуп Чо, директор INBRE. «Приложения VR также могут создавать эффект Wow 3D, позволяя учащимся увидеть, как действие наркотиков разворачивается на клеточном уровне, что может быть сложно передать с помощью традиционных методов обучения».

Успех программирования

Хотя приложения используются студентами аптечных программ URI, они были созданы командой студентов-компьютерщиков под контролем преподавателей и сотрудников. Приложения оказались особенно полезными во время пандемии, когда школа перешла на дистанционное обучение.

Стивен Р. Шпак-младший 23 года, недавний выпускник химического факультета (фармацевтического направления), был бета-тестером нового программного обеспечения. «Виртуальная/дополненная реальность — отличное дополнение к классной комнате, поскольку это способ получить своего рода «практический» опыт, прежде чем идти в лабораторию», — говорит он. «Он может дополнить обучение в форме лекций и помочь развить знания о лабораторной безопасности и экспериментальные методы перед использованием хрупких и дорогих материалов и машин. Поскольку я сам обучаюсь визуально, возможность увидеть, как создание наночастиц происходит передо мной в виртуальном пространстве со встроенными контрольными точками обучения, была фантастической».

Лабораторное время

Джьоти Менон, доцент кафедры биомедицинских и фармацевтических наук/химической инженерии, придумал приложение для культивирования клеток — важного лабораторного метода, который все чаще применяется в различных дисциплинах — от биотехнологии до вирусологии. Но существуют препятствия для проведения практического обучения методам асептического культивирования клеток: недостаточное количество рабочих мест для обучения большого числа студентов, высокая стоимость, сложность сдерживания загрязнения клеточных культур и трудоемкость обучения.

Приложение имитирует современную лабораторию клеточных культур, позволяя студентам изучать методы в безопасной среде, прежде чем переходить к обучению в мокрой лаборатории.

Большая часть виртуального лабораторного оборудования является интерактивной (например, пипетки позволяют брать и выливать жидкости, шкафы можно открывать и закрывать, контейнеры можно открывать и т. д.). Интерактивные викторины проверяют знания учащихся в процессе моделирования.