Serious games baseados em realidade virtual para educação médica

A evolução tecnológica tem permitido utilizar novas abordagens no processo de ensino-aprendizagem. Os serious games se relacionam com uma categoria especial de jogos, voltados a conteúdos e finalidades específicos, nos quais o jogador utiliza seus conhecimentos para resolver problemas, conhecer novas problemáticas e treinar tarefas. Uma das tecnologias propícias à construção de serious games é a Realidade Virtual, que oferece ambientes computacionais tridimensionais com formas avançadas de interação capazes de prover maior motivação ao processo de aprendizagem. No contexto da educação médica, tais aplicações apresentam um nicho ainda pouco explorado, se observados sua relevância e impactos na sociedade. Este artigo apresenta os serious games baseados em Realidade Virtual como uma proposta para o ensino de conteúdos específicos da área médica. Para isso, categoriza-os e apresenta o que tem sido desenvolvido nos últimos anos, seus componentes, características de desenvolvimento e suas potencialidades como oportunidades de pesquisa, desenvolvimento e negócios.

Tecnologia educacional no contexto do ensino de histologia: pesquisa e desenvolvimento de um ambiente virtual de ensino e aprendizagem

Discutem-se as mudanças constatadas no ensino da Histologia, como a tecnologia tem sido empregada nos contextos de aprendizagem, os aspectos pedagógicos inerentes à utilização de recursos, tais como atlas digitais e microscópios virtuais, e apresenta-se pesquisa sobre o desenvolvimento de um ambiente virtual de ensino-aprendizagem de Histologia, que contou com a participação de alunos e professores em sua construção. Verificou-se que os ambientes virtuais e outros recursos didáticos baseados nas Tecnologias da Informação e da Comunicação (TICs) procuram atender à atual tendência de complementar a educação presencial com ferramentas de educação a distância, que podem ser utilizadas facultativamente no estudo extraclasse continuado. Concluiu-se que, embora as novas tecnologias possam contribuir para o ensino de Histologia, os materiais didáticos baseados em TICs devem se adequar às expectativas docentes e discentes e aos aspectos pedagógicos e ergonômicos, e precisam ser adotados pelos professores não como ferramentas isoladas, mas integrados às estratégias de ensino-aprendizagem.

Desenvolvimento de um ambiente virtual de ensino em histologia para estudantes da saúde

As tecnologias da informação e da comunicação (TICs) têm sido amplamente utilizadas no ensino da saúde. As plataformas usadas para o desenvolvimento do ambiente virtual de ensino (AVE) geralmente apresentam uma linguagem de informática complexa. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um AVE em Histologia voltado para estudantes da área da saúde, disponibilizado na internet com o uso de uma plataforma de uso gratuito e livre. O material elaborado utilizou diferentes TICs, como: animações, vídeos, atlas virtual, aulas virtuais, simulados online e chat. Foi desenvolvido um AVE com uso da plataforma online wordpress.org, que apresentou as seguintes vantagens: fácil manipulação, gerenciamento e atualização do site; interface simples; ampla quantidade de plugins disponíveis, que supriram as necessidades primárias do AVE; e utilização gratuita e livre. Embora esse recurso possa facilitar o aprendizado em Histologia, é preciso avaliar sua efetividade.

Ambiente Virtual de Avaliação de Competências no Manejo do Diabetes Mellitus

RESUMO O diabetes mellitus apresenta inúmeras lacunas na efetividade do seu tratamento, e a avaliação em serviço necessita ser contínua, sistemática e com dimensão orientadora de seus elementos intrínsecos: processo formativo e avaliação de competências profissional. Objetivo Apresentar o desenho didático de construção de ferramenta de avaliação de competências que o médico possui sobre o manejo do diabetes mellitus, com base em sua fisiopatologia. Métodos Estruturada como uma pesquisa participativa, o Ambiente Virtual de Avaliação de Competências, por meio de casos clínicos virtuais simulados, propõe um desenho aberto que vai sendo construído, avaliado, corrigido e melhorado durante sua execução. Resultados Com Tecnologias de Informação e Comunicação (TIC), o instrumento foi desenvolvido no âmbito de uma pesquisa de mestrado vinculada à Telessaúde da Faculdade de Medicina da Universidade Federal de Goiás. Validado o instrumento, viabilizou-se sua utilização por discentes e profissionais. Considerações As ações interativas propostas pelo ambiente virtual possibilitarão avaliar conhecimentos e identificar padrões que poderão melhorar conteúdos para manejo do DM. Propõe-se sua utilização na rede básica de saúde para confirmar sua validação, a fim de alcançar seus objetivos.

Avaliação do treinamento de operadores de harvester com uso de simulador de realidade virtual

Este trabalho teve por objetivo avaliar os potenciais ganhos de operadores de harvester no treinamento com uso de simuladores de realidade virtual. Foram coletados dados durante o treinamento de 39 operadores, avaliando-se os seus desempenhos nas variáveis: tempo de execução no corte da árvore, direção de queda, altura de corte, eficiência no processamento, eficiência no empilhamento e produtividade. Os resultados permitiram a conclusão de que o simulador de realidade virtual é uma ferramenta viável do ponto de vista técnico e essencial no apoio ao treinamento de operadores de máquinas florestais, possibilitando a obtenção de elevados ganhos de qualidade e produtividade. O melhor desempenho dos operadores ocorreu com a variável produtividade, cujo ganho médio foi de 41,3% em relação ao início do treinamento, seguido pelo tempo de execução, com 38,8%; e pela direção de queda, com ganho médio de 36,1%.

Automated Software Testing in Machine Automation

The problem of software (SW) defaults is becoming more and more topical because of increasing amount of the SW and its complication. The majority of these defaults are founded during the test part that consumes about 40-50% of the development efforts. Test automation allows reducing the cost of this process and increasing testing effectiveness. In the middle of 1980 the first tools for automated testing appeared and the automated process was implemented in different kinds of SW testing. In short time, it became obviously, automated testing can cause many problems such as increasing product cost, decreasing reliability and even project fail. This thesis describes automated testing process, its concept, lists main problems, and gives an algorithm for automated test tools selection. Also this work presents an overview of the main automated test tools for embedded systems.

Seeder-fertilizer machine: energetic demand as a function of vegetal covering handling and manure deposition shank depth in no-tillage system

The purpose of this work was evaluating the energetic demand of a seeder-fertilizer machine as a function of the type and handling of vegetal covering culture and of the fertilizer deposition shank depth. A Valtra BM100 tractor was used implemented to pull a high precision seeder-fertilizer machine with four ranks of seeding, spaced 0.9 m for maize culture. Experiment was conducted with design in randomized blocks in factorial plots, in the Laboratory of Machines and Agricultural Mechanization experimental area (LAMMA) of UNESP-Jaboticabal, using two covering cultures (black-mucuna and crotalaria), three handlings of this covering, two mechanical (straw crusher and roller knife) and one chemical (pulverization of herbicide), performed 120 days after seeding of covering cultures and three depths of fertilizer deposition shank, completing 18 treatments, with four repetitions, totaling 72 observations. Parameters of displacement speed, gliding, force on traction bar, peak force, power on pulling bar and fuel consumption were evaluated. It was possible to conclude that force on traction bar was less for depths of 0.11 and 0.14 m of fertilizer plough shank, the same occurring for peak force, power on traction bar and volumetric consumption. The specific consumption was lower at a depth of 0.17 m of fertilizer plough shank. Covering cultures and their handlings did not interfere in the performance of machines under inquiry.

High-speed solid-rotor induction machine – calculation program

The aim of this thesis is to utilize the technology developed at LUT and to provide an easy tool for high-speed solid-rotor induction machine preliminary design. Computer aided design tool MathCAD has been chosen as the environment for realizing the calculation program. Four versions of the design program have been made depending on the motor rotor type. The first rotor type is an axially slitted solid-rotor with steel end rings. The next one is an axially slitted solid-rotor with copper end rings. The third machine type is a solid rotor with deep, rectangular copper bars and end rings (squirrel cage). And the last one is a solid-rotor with round copper bars and end rings (squirrel cage). Each type of rotor has its own specialties but a general thread of design is common. This paper follows the structure of the calculating program and explains some features and formulas. The attention is concentrated on the difference between laminated and solid-rotor machine design principles. There is no deep analysis of the calculation ways are presented. References for all solution methods appearing during the design procedure are given for more detailed studying. This thesis pays respect to the latest innovations in solid-rotor machines theory. Rotor ends’ analytical calculation follows the latest knowledge in this field. Correction factor for adjusting the rotor impedance is implemented. The purpose of the created design program is to calculate the preliminary dimensions of the machine according to initial data. Obtained results are not recommended for exact machine development. Further more detailed design should be done in a finite element method application. Hence, this thesis is a practical tool for the prior evaluating of the high-speed machine with different solid-rotor types parameters.

Virtual Battlespace 2 Panssarikoulun opetuksessa : tapaustutkimus sotilaspedagogiikan näkökulmasta

Tutkielmani tavoitteena oli tutkia tapauksena Bohemia Interactive Simulationsin valmistaman Virtual Battlespace 2 (VBS2) -tietokonepelisimulaattorin käyttöönottoa Panssariprikaatin Panssarikoulun varusmieskoulutuksessa. Tutkimuskysymysten avulla oli tarkoituksena selvittää, mitkä tekijät ja tapahtumat vaikuttivat siihen, että VBS2 otettiin käyttöön, minkälaisin perustein koulutus suunniteltiin ja järjestelmän käyttö varusmieskoulutuksessa käynnistettiin. Lisäksi ajatuksena oli aineiston mahdollistamissa puitteissa tutkia VBS2:n käytöstä tähän mennessä kertyneitä kokemuksia kouluttajien näkökulmasta, tavoitteena tuottaa myös perustietoa tulevaisuuden VBS2-koulutuksen suunnittelua ja toteuttamista varten. Tutkimusmenetelmänä oli tapaustutkimus, jonka aineisto kerättiin toteuttamalla teemahaastatteluita. Tutkimusta varten haastateltiin kahta VBS2-järjestelmää ensimmäisenä varusmieskoulutuksessa käyttänyttä kouluttajaa. Haastatteluaineisto käsiteltiin aineistolähtöisen sisällönanalyysin menetelmin. Tuloksia tarkasteltiin sotilaspedagogiikan näkökulmasta ja suhteessa oppimisympäristöjen sekä oppimisprosessin suunnittelun teorioihin. Tutkielma rakentuu johdannosta, menetelmäluvusta, yhdistetystä teoria- ja tulosluvusta sekä johtopäätös- ja pohdintaluvusta. Tutkimuksen tuloksina ilmeni, että Virtual Battlespace 2:n käyttöönotto Panssarikoulussa oli aktiivisten ja innovatiivisten henkilöiden aikaansaannosta, jossa spontaanin, ennakkoluulottoman ja opetuksen laadun kehittämiseen tähtäävän kokeilun myötä otettiin käyttöön uudenlainen koulutusväline. Samalla saatiin aikaan myönteisiä oppimistuloksia ja kiinnostavia muutoksia yhden joukkoyksikön koulutuskulttuuriin ja totunnaisiin koulutuksen käytäntöihin. VBS2:n käyttöön liittyviä keskeisiä teemoja ovat oppimisprosessin kokonaisvaltainen hallinta, eli VBS2-koulutuksen huolellinen suunnittelu ja integrointi osaksi muuta koulutusta, koulutustapahtumien valmistelujen ja kouluttajien ammattitaidon merkitys, koulutustapahtumien johtamisen paikoin muusta sotilaskoulutuksesta poikkeavat käytännöt sekä VBS2:n aikaansaaman oppimisen ymmärtäminen. Kouluttajien kokemusten perusteella VBS2 on avoin oppimisympäristö, joka ei korvaa mitään olemassa olevista koulutusmuodoista, mutta täydentää niitä tehokkaasti tarjoten uudenlaisia ulottuvuuksia sotilaskoulutukseen. Sen avulla voidaan tehokkaasti kehittää erityisesti sotilaan henkistä ja sosiaalista toimintakykyä sekä siirtää koulutuksen painopistettä soveltaviin maastoharjoituksiin. Tutkielma avaa näkökulmia VBS2:n ja muiden virtuaalisten oppimisympäristöjen pedagogiselle pohtimiselle ja tuleville aiheeseen syventyville tutkimuksille. Lisäksi se herättää keskustelua varusmieskoulutuksemme parhaista käytänteistä ja kehitystrendeistä.

Externally excited synchronous machine: Testing the automation concept

This bachelor’s thesis is a part of the research project realized in the summer 2011 in Lappeenranta University of Technology. The goal of the project was to develop an automation concept for controlling the externally excited synchronous motor. Thesis concentrates on the testing planning and testing the system. Testing plan was made for three sectors: For the PLC program testing, for the communication testing and for the whole system testing. PLC program was tested with white box and destructive methods. Communication testing was done by switching maximum com-munication speed and checked if communication was reliable. Whole system testing included among other things speed and torque controlling. The system was tested with exploratory testing also. This enabled more reliable and broader testing than with systematical testing only.

Realidade virtual e robótica em cirurgia: aonde chegamos e para onde vamos?

Minimally Invasive Surgery, Telesurgery, Robotics and Virtual Reality represent the technological frontiers that have revolutionized operating practices nowadays. These new technologies aim at improving the quality of assistance offered to patients; thus, they demand from the medical staff more effective measures as far as scientific research, training and expenditure of time and financial resources are concerned. In the past, surgeons have led several medical revolutions, such as the use of antiseptic surgical methods by Semelweiss, the use of anesthesia by Warren, antibiotic therapy, the transplants and the onset of the minimally invasive surgery by Mouret and Perissat. The objective of this article is to present the outreach of this new technology which comprises minimal access, computing, robotics and teletransmission. We have concluded that the new technologies developed in the medical field in the last decades, will offer new options and challenges for the treatment of the surgical patient, leading the scientific knowledge to a new era, the one of the virtual environment.

Virtuaalimallin hyödyntäminen harvesteripään tuotekehityksessä

Virtuaalimallinnuksella tarkoitetaan koneen simulointia, jossa huomioidaan koneen mekaniikka, toimilaitteet ja ohjausjärjestelmä. Työn tavoitteena oli luoda virtuaalimalli harvesteripäästä. Kyseinen virtuaalimalli sisälsi harvesteripään tärkeimmät mekaaniset osat, pituusmittalaitteen hydrauliikkapiirin ja tämän ohjauksen. Luodussa virtuaalimallissa huomioitiin myös harvesteripään ja puun väliset kontaktit. Lisäksi työssä tutkittiin mahdollista virtuaalimallinnuksen implementoimista osaksi yrityksen tuotekehitysprosessia. Työssä suoritettiin verifiointimittaukset pituusmittalaitteen hydrauliikkapiirille sekä virtuaalimallin hydrauliikkakomponentit parametrisoitiin. Mittauksista saatuja tuloksia verrattiin virtuaalimallista saatuihin tuloksiin. Työssä esitellään myös ehdotus kuinka virtuaalimallinnusta kannattaisi hyödyntää osana yrityksen tuotekehitysprosessia. Virtuaalimallin eri osa-alueilla saavutetut tulokset osoittavat, että virtuaalimallinuksen hyödyntäminen tuotekehitysprosessin aikana mahdollistaa harvesteripään toimintojen tarkastelun ennen prototyypin rakentamista ja testaamista. Lisäksi hydrauliikkapiirin parametrisoimisella pystytään tutkimaan parametrien vaikutusta kokonaisuuteen.

Design and Control of Permanent Magnet Synchronous Machine for Hybrid Electric Vehicle

This master’s thesis mainly focuses on the design requirements of an Electric drive for Hybrid car application and its control strategy to achieve a wide speed range. It also emphasises how the control and performance requirements are transformed into its design variables. A parallel hybrid topology is considered where an IC engine and an electric drive share a common crank shaft. A permanent magnet synchronous machine (PMSM) is used as an electric drive machine. Performance requirements are converted into Machine design variables using the vector model of PMSM. Main dimensions of the machine are arrived using analytical approach and Finite Element Analysis (FEA) is used to verify the design and performance. Vector control algorithm was used to control the machine. The control algorithm was tested in a low power PMSM using an embedded controller. A prototype of 10 kW PMSM was built according to the design values. The prototype was tested in the laboratory using a high power converter. Tests were carried out to verify different operating modes. The results were in agreement with the calculations.