As simulações computadorizadas representam uma das aplicações mais interessantes e criativas da Informática no ensino médico. Existem dois tipos básicos de simulação:

• biológica: geralmente baseada em modelos matemáticos de sistemas fisiológicos, bioquímicos, etc.
• clínica: simulam a resolução de problemas clínicos, também chamado de "encontro com o paciente"

O objetivo deste módulo é estudar e compreender as simulações biológicas baseadas em modelos matemáticos e sua execução através de softwares de computador. Temos aqui duas categorias, que você conhecerá através do módulo:

• programas "stand-alone" ou off-line. São softwares que terão que ser baixados através da Internet ou vem em CD-ROMs, disquetes, etc., e que são executados no computador local
• programas distribuidos, disponíveis em Java, CGI ou então através de plug-ins especiais para o browser.

Objetivos Educacionais

1. Demonstrar conhecimento sobre os tipos básicos de simulação computadorizada usados no ensino
2. Definir o que é modelagem (construção de modelos) e simulação e seu papel no método científico, descoberta e representação de novos conhecimentos, etc.
3. Diferenciar e definir os diversos tipos de modelos que existem em ciência e como podem ser simulados por computador
4. Definir e diagramar as etapas do processo de construção de um modelo e desenvolvimento de uma simulação no ensino
5. Elencar as vantagens do uso da simulação no ensino
6. Explicar o que é um modelo matemático de um processo dinâmico e como ele pode ser simulado em computador através da integração iterativa de equações de diferenças finitas; exemplificando com a construção completa de um modelo de regulação da glicemia pela insulina e produzindo um programa em BASIC para realizar a simulação com controle de parâmetros variáveis
7. Desenvolver as equações de diferenças finitas para um modelo fisiológico proposto adicional
8. Definir como a linguagem JAVAScript e JAVA pode ser usada para desenvolver e simular modelos de execução distribuída através da Internet; indicando como exemplos alguns modelos já disponíveis publicamente
9. Discutir comparativamente as vantagens e desvantagens das diversas abordagens na produção de sistemas de simulação biológica para apoio ao ensino médico

Você deverá inicialmente ler a bibliografia recomendada. Recomenda-se também ler a bibliografia adicional, para aprofundamento.

Vários softwares de minha autoria e de outros autores exemplificam essas tecnologias e podem ser baixados. Você deverá utilizá-lo de modo a ganhar experiência com relação a características de projeto e implementação. É de domínio público. Além disso, serão usados para o trabalho prático a ser entregue.

Diversos sites na WWW deverão ser visitados e suas características de projeto, interatividade devem ser observadas. Os sites foram escolhidos de modo a exemplificar várias tecnologias para que você possa ter uma idéia do que já foi desenvolvido nesta área, 

Finalmente, realize o trabalho prático deste módulo, e procure responder ao questionário de auto-avaliação.

Se tiver alguma dúvida durante o estudo, escreva para o professor por email ou entre no mural eletrônico. Para esta aula haverá um "chat" virtual de discussão e resolução de dúvidas. Participe do chat apenas se tiver cumprido o programa mínimo de estudo deste módulo

Material de base:

• Cardoso, S.H: Utilizando Simulações no Ensino Médico. Revista Informática Médica, 1(4): 1998.
• Livro recomendado: Physiological Simulation Using Microcomputers. C. Randall, Addison-Wesley, 1980. Este livro está esgotado. Pegar xerox do capítulo relevante com o professor.

• Simulações Computadorizadas para o Ensino da Anestesiologia
• Richardson, D. - Student perceptions and learning outcomes of computer-assisted versus traditional instruction in physiology Advances in Physiology Education 18: (1), Dec 1997. 
• Dwyer, T.M; Fleming. J.; Randall, J. E. and Coleman, T. G.- Teaching physiology and the World Wide Web: Electrochemistry and electrophysiology on the Internet. Advances in Physiology Education 18: (1) S2-S13, 1997). 

• Sabbatini, R.M.E.; Cardoso. S.H.C. - WWW-Based Laboratory Simulation in Medicine and Biology Using Distributed Execution

Em cada um desse sites, leia as instruções e o material de background, depois realize alguns experimentos de simulação interativa. 

• The Eye Simulation Program.

Um programa desenvolvido em JAVA e Shockwave que simula o teste dos movimentos dos olhos e permite experimentos lesando nervos e músculos extrínsecos oculares. Necessita o plug-in do Shockwave.
• The Nernst-Goldman Java Equation Simulator

Um programa em JAVA applet, exemplo de simulação estática interativa
• The Nerve Action Potential Laboratory.   

Um exemplo de um laboratório completo de simulação de modelos matemáticos dinâmicos, usando um plug-in especial para o browser (você precisará baixá-lo e instalá-lo primeiro).
• Pharmacokinetics Calculator 

Um simulador gráfico de equações de distribuição de medicamentos em função do tempo (doses únicas ou múltiplas), desenvolvido em JAVA, pela Internet. 

• NEURON: A Neuronal Simulation Environment

Um programa de domínio público para simulação em neurofisiologia, com várias simulações didáticas já desenvolvidas. Para MS-DOS, Windows e Mac. 
• SIMUL: Pacote com 10 simulações pelo NIB/UNICAMP 
• GLICOSIM: Sistema para Windows de simulação dinâmica do controle da glicemia 
• CARDSIM: Sistema para Windows de simulação estática da mecânica cardiovascular 

Faça um roteiro de experimentos em laboratório simulado propostos para uso pelos alunos dos programas EYE SIMULATOR, CARDSIM e GLICOSIM (como se fosse para uma aula prática real), com as questões resolvidas e exemplos de telas de resultados (capturadas em forma gráfica).
Envie o trabalho por email para o professor. 
Prazo para entrega: 12/7/99

Responda ao questionário on-line de avaliação deste módulo. o qual será usado 
para compor a sua nota final.
Prazo para resposta: