Роль информационно-коммуникационных технологий в медицинских вузах при обучении физике

ВОПРОСЫ ОБРАЗОВАНИЯ И ПОДГОТОВКИ КАДРОВ

Бабаев Доолотбай

Доктор педагогических наук, профессор, директор Кыргызской академии образования, г. Бишкек, Кыргызская Республика

Doolotbai Babaiev

Doctor of Pedagogical Sciences, Professor, Director of the Kyrgyz Academy of Education, Bishkek, Kyrgyz Republic

Кожобекова Пардаз Жумабаевна

Старший преподаватель кафедры «Естественнонаучные дисциплины» медицинского факультета Ошского Государственного университета, г.Ош, Кыргызская Республика

Pardaz Z. Kozhobekova

Senior Lecturer at the Department of Science of the Medical faculty of Osh State University, Osh, Kyrgyz Republic

Хаитова

Дилдора Шавкатуллаевна

Преподаватель цикла «Терапевтические дисциплины» медицинского колледжа Кыргызско-Узбекского университета г.Ош, Кыргызская Республика

Dildora S. Khaitova

Lecturer on Therapeutic Disciplines of the Medical college of Kyrgyz-Uzbek University, Osh, Kyrgyz Republic

e-mail: ossu.oms@gmail.com УДК 53:681

Роль информационно-коммуникационных технологий в медицинских вузах при обучении физике

Role of ICT in Physics instruction at the Medical higher educational institutions

В данной статье рассматриваются использование информационно-коммуникационных технологий и анализ кейсов педагогической ситуации преподавания физики в медицинских вузах. А также приведены дидактические возможности информационно-коммуникационных технологий при обучении физике студентов медицинского вуза.

Ключевые слова и словосочетания: информационно-коммуникационные технологии, компьютерное моделирование, профессиональная культура, профессиональная подготовка.

The authors of the paper analyze the use of ICT, case studies on Physics as well as didactic advantages of the ICT implementation at the Medical higher educational institutions.

Keywords: Information and Communication Technologies (ICT), computer simulation, professional culture, professional instruction.

В Кыргызстане для формирования благоприятного облика в международной сфере медицинского образования уделяется особое внимание вопросу обучению физике в медицинских вузах. В данной системе образования Кыргызской Республики в международной практике продолжается развитие по стандартизации высшего профессионального образования. Мировая педагогика в настоящее время ищет пути разработки оптимальных направлений развития образования высшего звена, в том числе медицинского.

Широкое использование компьютерных технологий в образовании и врачебной деятельности (электронные медицинские базы данных, статистические пакеты и т.д.) требует от студентов медицинских факультетов и от врачей умений и навыков выполнения оперирования на основе компьютерных технологий на пользовательском уровне, а также сформированной компетентности врачей в части владения профессиональными информационно-коммуникационными технологиями. Таким образом, уже на самом начале профессиональной подготовки будущих врачей существует необходимость в создании организационно-педагогических условий для формирования у будущих врачей соответствующих знаний, умений, навыков, клинического мышления в процессе изучения всех дисциплин учебного плана, а также при изучении медицинской и биологической физики.

Большинство ученых обращают внимание на то, что информационно-коммуникационные технологии дают возможности развития учебно-познавательной мотивации студентов медицинских факультетов и привлекают в информационно-компьютерное пространство с направленностью на дальнейшую практическую деятельность. А также повышает уровень информационной культуры. При этом учитывается умение формировать проблему, используя термины компьютерной техники и технологии, и правильно объяснять результаты исследования. Однако в данное время вопрос о методически обоснованном использовании информационно-коммуникационных технологий в процессе изучения медицинской и биологической физики и их влиянии на профессиональную культуру будущих врачей на нужном уровне не исследуется.

Целью статьи является определение возможных направлений использования информационно-коммуникационных технологий в процессе изучения физики, а также краткий анализ ситуации развития педагогических факторов в медицинских вузах Кыргызстана.

В ряде исследованных научных трудов описаны следующие направления использования информационных технологий при изучении медицинской и биологической физики: использование компьютерного моделирования физических, биологических, химических, физиологических процессов, моделирование лабораторных работ; использование статистических пакетов (STATISTICS, SAS, STATGRAPHICS и т.д.), математических программ (MATHCAD, MATLAB, MAPLE и т.д.) и программы MS Excel для статистической обработки данных исследования; использование электронных учебников; использование мультимедийных учебно-демонстрационных компьютерных программ, учебно-информационных видеофильмов; разработка сайта кафедры, для размещения на нем организационной и учебной информации; использование компьютерного тестирования знаний студентов.

Например, при использовании математический пакет MATHCAD является одним из совершенных программ-приложений, служащий инструментом пользователя (т.е. студента, преподавателя, инженера, экономиста и т.д.) для воплощения в реальность выполнение громоздких вычислений [5, с.7]. На основе данного математического пакета можно реализовать как графические, аналитические, так и численные методы решения математических задач с физическими смыслами на персональном компьютере. А также при использовании таких программ, для которых используются информационно-коммуникационные технологии, у будущих специалистов будут развиты такие качества, как уверенность в себе, самоуважение, чувство собственного достоинства, компетентность, направленность на достижения и повышение самостоятельности, что и является приоритетной задачей всех государств по повышению качества профессиональной подготовки современного специалиста.

В данное время использование вычислительной техники приобретает общегосударственное значение. И одна из важнейших задач реформы школы - вооружить учащихся соответствующими знаниями, умениями и навыками по использованию информационно-коммуникационных технологий при обучении физике.

Эта задача находится в стадии практической реализации. С 1985/86 учебного года повсеместно введен новый предмет "Основы информатики и вычислительной техники". Однако, компьютер это не только объект изучения, но и средство обучения [1, с .10].

Многие специалисты полагают, что в настоящее время только компьютер позволит осуществить качественный рывок в системе образования; существует мнение, что компьютер произведет столь же серьезные изменения в технологии обучения, какие в начале века произвел конвейер в автомобилестроении.

Некоторые даже сравнивают его влияние на систему образования с тем переворотом в человеческой культуре, который совершило книгопечатание.

Основная задача, которая уже сегодня приобрела большую актуальность, заключается в том, чтобы эта занимательность не стала превалирующим фактором в использовании информационно-коммуникационных технологий, чтобы она не заслоняла собственно учебные цели. Информационно-коммуникационные технологии способствует формированию у учащихся рефлексии своей деятельности. Прежде всего, компьютер позволяет учащимся наглядно представить результаты своих действий [1,с. 16 ].

По нашему мнению, дидактические возможности информационно-коммуникационных технологий в учебном процессе медицинских вузов, которые при методически грамотном использовании со стороны преподавателя, позволяют:

- качественно изменить форму и организацию отображения научной и учебной информации с помощью выразительных и изобразительных средств, т.е. реализовать в учебном процессе принцип наглядности;

- значительно повысить интерес и усилить мотивы изучения. Это обеспечивается не только специфическими особенностями компьютера, но и путём регулирования подачи учебной информации и её переработки со стороны обучаемого в зависимости от уровня его подготовленности и сложности предлагаемых учебных материалов;

- полностью охватить и активно включить каждого обучаемого в процесс познания изучаемой реальности. Традиционная система обучения страдает именно тем, что не обеспечивает полноценного процесса включения всех обучаемых в учебный процесс;

- разнообразить формы и виды предлагаемых учебных задач на основе обратной связи, организации её решения. При этом имеются в виду задачи моделирования, планирования различных ситуаций, явлений, проверка оптимальности которых осуществляется путём организации обратной связи на компьютере;

- качественно на более высоком уровне организовать контроль за деятельностью обучаемых на основе гибкого управления учебно-познавательным процессом, что способствует более глубокому усвоению учебного материала;

- систематически осуществлять самоконтроль своей деятельности в учебном процессе [2, с.35].

При изучении медицинской и биологической физики практикуется использование программ по

компьютерному моделированию, которые разработаны специалистами разных специальностей (медики, биофизики, программисты и т.д.) и используются в медицинской и учебной практике, а также моделей, которые созданы студентами-медиками и преподавателями биофизики в процессе обучения.

При узком диапазоне использования программ компьютерного моделирования и созданных моделей осуществляется только демонстрация разных процессов, явлений, зависимости параметров, т.е. возможностей применения современных информационных технологий в обучении и в будущей профессиональной деятельности. В этом случае происходит минимальное влияние на формирование профессиональной культуры будущего врача в сравнении с учебным процессом, когда студент работает с программой самостоятельно или под руководством преподавателя.

Самым лучшим вариантом для развития элементов профессиональной культуры будущих врачей с помощью компьютерного моделирования, по нашему мнению, является работа студентов с компьютерными моделями хотя бы два-три раза в течение семестра. Такой способ использования и организации учебного процесса способствуют развитию умений и навыков самообразования по специальности, оптимизации психической деятельности студентов (развитие внимания, памяти, мышления, воображения и т.д.), развитию умений и навыков интерпретации профессиональной информации при одновременном использовании физико-математической и медицинской (физиология, анатомия и др.) терминологии.

При постоянном использовании компьютерной технологии у студентов медицинских вузов при подготовке к занятию глубже осваивается учебный материал. А также наблюдается интеграция профессиональных знаний, полученных при изучении разных дисциплин. Студенты будут стараться объяснить причины изменения в моделируемом объекте от начальных условий до полученного результата, с точки зрения физики, других естественных и клинических дисциплин.

Например, в использовании и работе с компьютерной моделью гемодинамики будущие врачи оперируют терминологией, которую изучают на занятиях по физике (эластичность сосудов, давление, скорость тока крови и т.д.). После обработки данных программа дает результат изменения физических параметров в отдельных участках сердечно-сосудистой системы (артерия, вена и т.п.). При вводе значений начальных параметров студенты пытаются объяснить, что стало причиной их наличия у воображаемого пациента, с

точки зрения физиологии и бытовых, рабочих условий. После введения начальных условий студент делает предварительный прогноз относительно изменений в показателях гемодинамики, учитывая имеющиеся отклонения от нормы некоторых из них. Собственная гипотеза обосновывается, с точки зрения физики и физиологии. Завершив обработку данных, студент проверяет гипотезу, развивая умение анализировать, сопоставлять, сравнивать, обобщать. Скорость обработки программой данных позволяет получать пять-десять выводов при разных начальных условиях во время занятия. Возможность такого количества опытов позволяет детально исследовать, изучать, хорошо понимать учебный материал. Интеграция знаний из разных профессиональных дисциплин, элементы научного исследования способствуют развитию клинического мышления.

При изучении медицинской и биологической физики используют также имитационные компьютерные модели лабораторных работ. Такой подход, по нашему мнению и мнению других исследователей, нужен только тогда, когда нет возможности провести необходимый физический эксперимент на кафедре (сложность, продолжительность, экологическая опасность эксперимента, отсутствие материально-технической базы) [3, 4].

В процессе нашего исследования, проведенного в Ошском Государственном университете медицинского факультета на кафедре «естественнонаучных дисциплин» (на лекциях, практических, семинарских занятиях) преподаватели часто используют учебно-информирующие видеофильмы. Содержание видео касалось физических, биологических, физиологических, химических процессов, явлений (механические волны, строение мембран, транспорт веществ через мембраны, гемодинамика и т.д.), клинических методов исследования (томография, ультразвуковое исследование, энцефалография и т.д.), использования современной медицинской аппаратуры (лазеры, нанотехнологии, криотехнологии и т.д.), работы лабораторных приборов (спектроскоп, микроскоп, рефрактометр и т.д.), современных научных методов исследования в медицине (трансплантация органов, переливание крови и т.д.).

Как показывают результаты нашего исследования, в группах, в которых учебный материал подкреплялся видеоматериалом, студенты не только лучше понимали и усваивали информацию, но и имели более высокий показатель мотивации к изучению медицинской и биологической физики в дальнейшем. Повышенная заинтересованность студентов в современных научных разработках, методах лечения и диагностики проявлялась, в частности, в желании внеаудиторного просмотра соответствующего видеоматериала при отсутствии достаточного количества времени для этого во время занятия. Кроме того, некоторые студенты начинали проявлять инициативу к самостоятельному поиску, накоплению и сохранению видео-информации профессионального характера, стремились делиться информацией и обсуждать ее с другими.

Поддержка преподавателем инициативы студентов-медиков к поиску профессиональной информации и фокусирование этого поиска по определенной профессиональной тематике способствует развитию умений и навыков профессионального самообразования будущих врачей. Направление преподавателем поисковой деятельности студентов выводит процесс неосознанного самообразования (получение информации по инициативе студента на основе заинтересованности) на уровень осознанного изучения материала (получение, обработка, представление профессиональной информации в определенном направлении).

Поиск, анализ, обработка студентами-медиками профессиональной видео-информации, представление ее перед аудиторией может оцениваться дополнительными баллами в индивидуальной самостоятельной работе. Среди других видов индивидуальной самостоятельной работы, связанных с использованием информационно-коммуникационных технологий, может быть создание мультимедийных презентаций к определенной теме, написание оболочек по статистическим методам исследования для обработки данных на лабораторных работах. Использование готового макета статистических методов для обработки данных, полученных в лабораторной работе, позволяет уменьшить время на обработку данных, увеличить количество опытов и количество исследуемых факторов.

При изучении медицинской и биологической физики продуктивным педагогическим фактором для эффективного обучения и развития профессиональной культуры будущего врача могло бы быть создание электронной базы знаний по дисциплине на основе собранного материала. Начальная основа этой базы может быть создана преподавателями физики кафедры естественнонаучных дисциплин в виде электронного учебника, который включает необходимую для изучения информацию (текст, графики, видео, мультимедийные презентации и т.д.), тестовые задания, ссылки на литературу к каждой теме. Далее осуществляется пополнение информации этой базы, причем дополнительную информацию могут предоставлять как преподаватели, так и студенты. Доступ к электронной базе знаний можно осуществить через Интернет.

При постоянном пополнении базы знаний у каждого участника возникает потребность перед предоставлением

новой информации критически проанализировать имеющуюся. Изменение материала может происходить не только из-за новизны знаний, но и из-за новизны предоставления информации (более понятное изложение, лучшее мультимедийное оформление). Для повышения мотивации студентов к такой деятельности в отдельном окне будут указываться год обучения и фамилии авторов, которые были задействованы при наполнении информацией определенной темы.

Таким образом, для получения высокой эффективности обучения и качественного формирования профессиональной культуры будущего врача в процессе изучения физико-математического материала необходимо использовать информационно-коммуникационные технологии и преподавателю, и студенту. Техническая обеспеченность кафедры и активное использование преподавателем информационных технологий дают возможность увеличить количество и качество учебной информации, повысить эффективность деятельности преподавателя и студента (влияние на процесс понимания, восприятия, запоминания студентами материала; уменьшение времени в процессе вычислений, статистической обработки результатов исследования; активизация самостоятельного овладения дисциплиной студентом и т.д.), влиять на формирующиеся профессиональные знания, умения, навыки, качества, клиническое мышление будущих врачей.

Библиографический список

1. Маланюк П.М. Повышение эффективности самостоятельной работы учащихся при изучении физики на основании использования компьютерной техники: автореф. дисс. ... канд. пед.наук:13.00.02 / П.М. Маланюк. - Киев, 1991. -24 с.

2. Машбиц Е.И. Психолого-педагогические проблемы компьютеризации обучения / Е.И. Мащбиц. - М.: Педагогика, 1988. - 35с.

3. Стучинська Н.В. Интеграция фундаментальной подготовки будущих врачей в процессе изучения физико-математических дисциплин: дисс. ... д-ра пед. наук / Н.В. Стучинска - Киев, 2008.

4. Ткаченко Ю.П. Методика проведения лабораторно-практических занятий по курсу «Медицина и биологическая физика» на основе информационно-коммуникационых технологий / Ю.П. Ткаченко // Информационных технологии основа преподавания - 2011. - N° 2 (22). - URL: http://www.nbuv.gov.ua/ejournals/ ITZN/2011_2/11tyupkt.pdf

5. Халматов А.А., Хаитов Ш.К. Компетентностный подход при решении двойных интегралов. (На основе математического пакета MathCAD) / А.А. Халматов, Ш.К. Хаитов. - Ош: 2017. - 149с.