Inteligencia artificial en el aula frente al escenario real de aeroevacuación sanitaria. Futuro de la enseñanza virtual

UNIVERSIDAD COMPLUTENSE MADRID Proyecto de innovación Convocatoria 2020/2021 Nº de proyecto: 359 Inteligencia artificial en el aula frente al escenario real de aeroevacuación sanitaria. Futuro de la enseñanza virtual Responsable del proyecto: Begoña Quintana Villamandos Facultad de Medicina Departamento de Farmacología y Toxicología 2 OBJETIVOS PROPUESTOS Nuestro grupo de investigación desarrolla desde hace varios años, gracias a la concesión de proyectos de innovación docente UCM (proyectos 273, 245), una línea de trabajo en el campo de la docencia, centrada en la simulación desarrollada en un escenario real (los estudiantes de Medicina eran trasladados a la Base Mlitar de Torrejón donde el equipo de la UMAER, Unidad Médica de Aeroevacuación, les estaba esperando para realizar traslados aéreos en un escenario real). En los proyectos de Innovación Docente mencionados anteriormente, más de 200 estudiantes decidieron participar (pertenecientes a los tres hospitales unidos a la Universidad Complutense de Madrid (UCM): Hospital Gregorio Marañón, Hospital Clínico San Carlos y Hospital Doce de Octubre). Aunque nos vimos obligados a realizar una fase de selección (no todos pudieron participar) debido a la normativa de la UMAER para el acceso a la Base Militar de Torrejón, por medidas de seguridad. El resultado fué un éxito, los estudiantes, mediante la simulación, trabajaron en el desarrollo de las habilidades no técnicas reforzando con ello las habilidades técnicas, en un escenario bélico real. Continuando con esta línea de trabajo surgió la pandemia por COVID-19 (reconocida como pandemia por coronavirus por la Organización Mundial de la Salud 11 de marzo de 2020), lo que nos obligó a cambiar el escenario real (Base aérea de Torrejón) por un escenario virtual en el proyecto de Innovación 20192020 (333). Para ello utilizamos el mundo virtual, buscando nuevas herramientas que nos permitieran mantener una docencia de calidad en el Grado de Medicina, hablamos de las herramientas que nos proporciona la inteligencia artificial. 3 Los resultados obtenidos en este último proyecto a través de los formularios indicaron una mejoría significativa en las respuestas tras la formación virtual por parte de los estudiantes que participaron (estudiantes de quinto de medicina), lo que podría indicar la eficacia de la docencia virtual en el aprendizaje de los estudiantes, abordando el manejo y traslado de los pacientes con enfermedad biológica. Sin embargo, al no llegar todos los estudiantes al 100% de las respuestas correctas tras el desarrollo del proyecto, nos planteamos la necesidad de un nuevo proyecto con estudiantes de sexto grado de medicina y por otro lado comparar docencia virtual vs. docencia presencial (en un escenario real). Estos fueron los objetivos planteados en el presente proyecto de Innovación 2020-2021 (359). Los objetivos planteados fueron: Objetivo Principal Establecer una nueva estrategia docente (docencia virtual) en el aprendizaje de las habilidades (técnicas y no técnicas) en los estudiantes de Grado de Medicina mediante herramientas de inteligencia artificial simulando la aeroevacuación de pacientes en un escenario de catástrofe mundial. Objetivos Secundarios - Comparar el aprendizaje y capacitación de los estudiantes en las habilidades técnicas en la asistencia médica (aeroevacuación del paciente en un escenario de catástrofe mundial) mediante herramientas de inteligencia artificial con respecto al aprendizaje adquirido en un escenario real. Es decir, docencia presencial vs. docencia virtual. 4 - Comparar el aprendizaje y capacitación de los estudiantes en las habilidades no técnicas en la asistencia médica (aeroevacuación del paciente en un escenario de catástrofe mundial) mediante herramientas de inteligencia artificial con respecto al aprendizaje adquirido en un escenario real. Es decir, docencia presencial vs. docencia virtual. Dentro de las habilidades no técnicas trabajaremos: la conciencia situacional (capacidad para percibir con precisión lo que está pasando anticipando eventos futuros), toma de decisiones (la evaluación de la situación, la elección entre alternativas y la evaluación de riesgo), comunicación (discutir las alternativas para llevar a cabo una evaluación de riesgos), trabajo en equipo (consideración, apoyo y puesta en común de las habilidades para resolver los conflictos), liderazgo (coordinación y conseguir un equipo motivado) y manejo del estrés (compartir la carga de trabajo). - Comparar el aprendizaje y capacitación de los estudiantes en materia de seguridad (“Riesgo 0”), protección ante un posible contagio en el traslado del paciente con riesgo biológico, mediante herramientas de inteligencia artificial con respecto al aprendizaje adquirido en un escenario real. Es decir, docencia presencial vs. docencia virtual. METODOLOGÍA El proyecto de innovación docente se llevó a cabo en un escenario 100% online, transformamos los escenarios físicos en virtuales mediante herramientas de inteligencia artificial y establecimos herramientas de trabajo colaborativas entre alumnos para crear situaciones relevantes entre simulación y realidad, 5 resolver problemas e integrar distintos niveles de aprendizaje. Todo ello se realizó en tiempo real. En el proyecto participaron un total de 21 alumnos de sexto Grado de Medicina de la UCM pertenecientes a los hospitales: Hospital General Universitario Gregorio Marañón, Clínico San Carlos y Doce de Octubre. Etapas en el desarrollo del proyecto: 1. Inicialmente se ofertó el proyecto a los estudiantes. 2. Se realizó un simulacro con los alumnos unos días antes del día señalado para el desarrollo del proyecto, para ver que todo funciona correctamente, que todos podían conectarse sin problemas, y aprovechamos este momento para que el estudiante completara un cuestionario que reflejara su conocimiento en lo que se refiere a las habilidades técnicas y no técnicas en la aeroevacuación de pacientes en un escenario de catástrofe mundial. 3. Clase teórica inicial donde se mostró el trabajo que realiza en la evacuación aérea de los pacientes críticos (UMAER). También se instruyó a los alumnos en la misión, mediante la correcta preparación y coordinación de la aeroevacuación. Posteriormente se estableció turno de preguntas y respuestas para aclarar dudas (duración total 1 hora). 4. Parte práctica (duración 20-30h): se mostró a los estudiantes video/vídeos planteando el problema y actuación desde que se recibe la orden de traslado de un paciente crítico desde una zona hostil hasta que se deja en el hospital: asistencia del paciente incluso durante el vuelo, protección del personal (médicos, enfermeros, pilotos, mecánicos, supervisores, personal de tierra…) de 6 un posible contagio y proteger a la aeronave de la contaminación en caso de enfermedad biológica. En el vídeo se incluyó un formulario interactivo que permitió la participación del alumno durante el desarrollo del mismo. A los estudiantes se les presentaban supuestos que debían solucionar, ya que durante el desarrollo real siempre surgen circunstancias y situaciones que no se ajustan al plan establecido. 5. Reunión posterior a una misión (Debriefing) (duración 30 min), donde debatió el trabajo realizado por el equipo (los alumnos). 6. Los alumnos realizaron de nuevo el cuestionario que realizaron antes de desarrollar la actividad. 7. Análisis e interpretación de los resultados obtenidos en los proyectos de Innovación de cursos anteriores desarrollados por nuestro grupo (desarrollados en la base Militar de Torrejón, con la UMAER), mediante el cuestionario realizado por los estudiantes antes y después de desarrollar la actividad, y compararlos resultados con los obtenidos en el presente proyecto. 8. Mostrar si la estrategia que se plantea en el proyecto es eficaz o no como herramienta de aprendizaje de las nuevas generaciones de estudiantes. RECURSOS HUMANOS El proyecto se realizó gracias a las posibilidades que nos ofrece la plataforma virtual de la UCM. Y también se ha podido llevar a cabo gracias al trabajo desarrollado por el equipo investigador. DESARROLLO DE LAS ACTIVIDADES 7 Un grupo de 21 alumnos de Grado de Medicina UCM (6º curso) pertenecientes a los hospitales Gregorio Marañón, Doce de Octubre y Clínico San Carlos participaron en el presente proyecto. CUESTIONARIO (según los objetivos formulados): - Preguntas 1-10: centradas en las habilidades técnicas, centradas en la asistencia del paciente portador de enfermedad biológica durante el vuelo. - Preguntas 11-20: centradas en las habilidades no técnicas (trabajo en equipo, reparto de tareas…). - Preguntas 21-25: centradas en la protección del personal (médicos, enfermeros, pilotos, mecánicos, supervisores, personal de tierra…) de un posible contagio y protección de la aeronave de la contaminación (Riesgo 0). Los resultados obtenidos del cuestionario realizado previamente al desarrollo del proyecto nos dieron el nivel de conocimiento teórico (nivel basal) del estudiante en lo que respecta a las habilidades técnicas y no técnicas en la aeroevacuación del paciente con enfermedad biológica, así como en lo referente a las medidas de seguridad. Una vez desarrollado el proyecto, la realización de nuevo del cuestionario reflejó el grado de aprendizaje del estudiante. A continuación les mostramos los resultados obtenidos con un total de 21 estudiantes: En la Figura 1 se muestra el % de los estudiantes dependiendo del número de respuestas correctas al completar el formulario (estas las hemos dividido en tres grupos: < 15 respuestas correctas, 16-20, y 21-25), antes de desarrollar el proyecto. 5 alumnos (23.8 %) respondieron correctamente menos de 15 preguntas del formulario, 12 alumnos (57.14 %) respondieron 8 correctamente entre 16 y 20 preguntas, y 4 alumnos (19.04 %) respondieron correctamente más de 20 preguntas. Ningún estudiante respondió correctamente más de 21 preguntas. Figura 1. Estudiantes (%) según el número de respuestas correctas (<15, 16-20 y 21-25) antes de desarrollar el proyecto. En la Figura 2 se muestra el % de los estudiantes dependiendo del número de respuestas correctas al completar el formulario (estas las hemos dividido en tres grupos: < 15 respuestas correctas, 16-20, y 21-25), una vez desarrollado el proyecto. Ningún estudiante respondió correctamente menos de 15 preguntas del formulario. 2 alumnos (9.52 %) respondieron correctamente entre 16 y 20 preguntas, y 19 alumnos (90.47 %) respondieron correctamente entre 21 y 25 preguntas. 12 estudiantes respondieron correctamente las 25 preguntas del formulario. 24% 57% 19% % Estudiantes < 15 16-20 21-25 9 Figura 2. Estudiantes (%) según el número de respuestas correctas (<15, 16-20 y 21-25) Tras desarrollar el proyecto. Los resultados obtenidos a través de los formularios indican una mejoría significativa en las respuestas, lo que podría indicar la eficacia de la docencia virtual en el aprendizaje de los estudiantes mediante la docencia virtual. Para continuar respondiendo a los objetivos planteados en el presente proyecto, hemos comparado los resultados descritos en el presente proyecto (359) fruto de la docencia virtual, con los resultados obtenidos en un proyecto de innovación previo (273) fruto de la docencia presencial impartida en un escenario real (la UMAER) desarrollado por nuestro grupo de investigación. Ambos proyectos simulando la aeroevacuación de pacientes en un escenario de catástrofe mundial (docencia virtual vs. docencia presencial en un escenario real, respectivamente). En el proyecto de innovación 273, los 21 estudiantes respondieron correctamente a todas las preguntas, sin embargo, en el proyecto 10% 90% % Estudiantes 16-20 21-25