Анализ эффективности современных методов обучения анатомии человека

Вестник Ка^НЖУ №1-2018

РАЗДЕЛ 3. ИННОВАЦИОННЫЕ МЕТОДЫ ОБУЧЕНИЯ CHAPTER 3. INNOVATIVE TEACHING METHODS

УДК 611.01: 378.147

М.А. Шегебаев

Международный казахско-турецкий университет имени Х.А. Ясави, медицинский факультет, кафедра морфологии и физиологии человека

АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ ОБУЧЕНИЯ АНАТОМИИ ЧЕЛОВЕКА

В данной статье обсуждается проблема эффективности различных методов преподавания анатомии в современных условиях реформирования медицинского образования. Проведен анализ литературных данных, опубликованных в международных базах данных за последние годы. Подчеркиваются преимущества и недостатки различных методов обучения анатомии согласно мнению ученых-анатомов разных стран. Рекомендуется использование всех возможностей современных интерактивных методов обучения, таких как компьютерное и проблемно-ориентированное обучение, в комплексе с традиционными методами обучения. Ключевые слова: анатомия, методы обучения, проблемно-ориентированное обучение, компьютерное обучение, диссекция

Введение: Анатомия исторически была одним из основополагающих дисциплин в медицинском образовании. До недавнего времени диссекция и дидактические лекции были единственными методами обучения анатомии. В настоящее время методология преподавания анатомии эволюционировала в связи с бурным развитием информационных технологий, с внедрением парадигмы студент-центрированного обучения, интерактивных методов и компетентностного подхода в медицинском образовании. Так например, современные медицинские учебные программы по анатомии уделяют меньше внимания собственно анатомическому образованию и недооценивают ценность препарирования. Многие медицинские образовательные организации в настоящее время делают больший упор на модели, визуализацию, моделирование и интернет для дальнейшей консолидации и расширения опыта обучения. Более того, некоторые университеты даже полностью отказались от диссекции в пользу удобных к пользователю мультимедиа, альтернативных подходов к обучению и новых приоритетов клинической практики. Учебная программа по анатомии в данный момент проходит реформирование на международном уровне. Но на данный момент нет единого подхода и мнения по поводу оптимальной учебной программы обучения анатомии. В связи с этим нами были проанализированы литературные данные за последние годы, отражающие эффективность различных интерактивных методов обучения анатомии по результатам проведенных исследований и опыта применения. Интерактивные лекции. Традиционные дидактические лекции на протяжении веков были популярным способом распространения информации, где преподаватель доставляет хорошо подготовленный монолог группе студентов, которые пассивно получают информацию. Но, у них есть свои преимущества, так как они могут быть особенно эффективны для распространения многих фактов для большой группы учеников за короткое время, синтезирования информации из нескольких источников и разъяснения сложных понятий. [1,2] Хорошо продуманные презентации лекций могут быть графически впечатляющими. По данным Mayer R.E. и Anderson R.B. возможность интеграции текста, изображений, видеороликов и анимаций в презентации лекции является большим преимуществом и улучшает процесс обучения, что приводит к лучшей интеграции и сохранению знаний [3]. Результаты многочисленных исследований, проведенных с целью определения эффективности, а также предпочтения студентов в предоставлении лекций, свидетельствуют о том, что эффективность лекции повышается при комбинации двух или более методов обучения [4-8]. Включение нескольких простых активных стратегий обучения может значительно продвинуться в традиционной лекции, ориентированной на студентов. Некоторые из мероприятий,

которые могут быть представлены на лекционной сессии, заключаются в следующем: обратная связь со студентами, возможность представить клиническую проблему и попросить учащихся применить то, что только что было изучено в ходе лекции, чтобы найти анатомическую основу, ролевая игра студентов, распознавание анатомических структур по схемам и рисункам, отражение важных моментов, полученных в ходе лекции [9,10] Проблемно-ориентированное обучение. Современная тенденция в медицинском образовании заключается в интеграции фундаментальных знаний в области науки с клиническим применением этих знаний. Проблемно-ориентированное обучение (problem-based learning, PBL) -это хорошо зарекомендовавший себя ориентированный на ученика подход к обучению. Благодаря этой стратегии обучения, студенты приобретают навыки творческого мышления, работая совместно для решения сложных открытых клинических проблем открытого типа [11,12]. Знания, полученные с помощью метода PBL, являются клинически значимыми и, скорее всего, будут лучше усваиваться студентом, поскольку для активного участия учащегося требуется поиск для приобретении информации. Важнейшим аспектом PBL является процесс разработки навыка, который может быть использован, когда ученик фактически сталкивается с клинической проблемой, которая не соответствует «учебнику».

По мнению Nayak S. и соавторов, интегрированная учебная программа на основе систем органов, использующих PBL в качестве основного метода обучения может привести в определенной степени к фрагментации анатомии, и если разработчики учебных планов не будут осторожны, это может привести к упущению некоторых важных компонентов предмета, поэтому ряд анатомов рекомендуют, чтобы будущая учебная программа по анатомии представляла собой гибрид PBL и традиционных учебных программ [13,14].

Компьютерное обучение. Достижения в области информационных технологий и доступность к интернету перестраивают медицинское образование, предоставляя новые учебные среды и новые способы обучения. Благодаря внедрению веб-технологий в сочетании с увеличением доступности образовательного программного обеспечения и информационной базы данных через Интернет, компьютерное обучение анатомии (romputer-assisted learning, CAL) внедряется в анатомию как средство для дополнения или замены традиционного обучения анатомии [15,16]. Компьютерное обучение представляет собой важный альтернативный педагогический инструмент. Некоторые из анатомов считают, что CAL дает анатомии хорошую возможность для преодоления нехватки трупов, а в некоторых случаях даже замещения преподавателя [17]. Однако многие преподаватели анатомии считают, что компьютерные анатомические ресурсы являются ценным

r()estmk JCazfKMM QV? 1-2018

инструментом в обучении анатомии и могут быть использованы для усиления традиционных методов, но не могут заменить диссекцию как основной фундаментальный метод преподавания и обучения анатомии [18]. Согласно данным Ackerman, студенты-медики Германии дали предпочтение онлайн-ресурсам анатомии, поскольку они считают их более мотивирующими и забавными, чем учебники [19].

Компьютерное обучение также называют электронным обучением, онлайновым обучением, сетевым обучением или интернет-обучением. Различные способы инструкций, используемых в компьютерном обучении, заключаются в следующем:

(а) Обучение и практика: учебный материал предварительно предоставляется учащемуся, последующая оценка знаний студента по вопросам с множественными ответами, с помощью квизов (quiz) по схемам и рисункам, на которых представлена определенная анатомическая структура для идентификации и обозначения структурных элементов.

(б) Дидактическая лекция: оцифрованное видео лекция, слайд или другой учебный материал, доступные на компьютере. Преимущество такого подхода состоит в том, что соответствующие справочные материалы могут быть также доступны через ссылки в определенных местах изложения лекции.

(c) Моделирование. Одним из наиболее эффективных подходов, но чрезвычайно сложным для реализации на компьютере, является конструктивный подход к обучению. Сравнительно простым примером является изучение анатомии путем восстановления человеческого тела либо путем объединения разделенных частей тела, либо путем правильного размещения поперечных сечений в теле.

(d) Симуляция: преподаватели могут использовать 3D-моделирование для демонстрации анатомии человека, включая пространственные отношения. Учащийся может пройти по пути нервного тракта, следовать по течению кровеносного сосуда, послойно изучать структуру какой-либо части тела или органа, скрыть внешние признаки, чтобы выявить основные конструкции, или увидеть мышцы, производящие движения в суставе [20].

Доступны многочисленные веб-сайты и программное обеспечение с инструментами обучения анатомии, которые могут использоваться студентами как для самостоятельного изучения, так и для обучения в аудитории. «Visible Human Project» обеспечивает цветное сканирование тела мужчины с помощью 1871 поперечного сечения с интервалами 1 мм [21]. «Мозговой штурм» ("Brainstorm"), разработанный в Стэнфордском университете, представляет собой интерактивный атлас нейроанатомии с изображениями этапов и техники диссекции, поперечных сечений, диаграмм и обширного вспомогательного текста. Мультимедийное интерактивное программное обеспечение «Anatomy Laboratory» улучшает как запоминание, так и визуализацию и было сказано, что оно является эффективным учебным пособием [22,23]. Другие популярные программы, такие как «Интерактивная анатомия ADAM» или «Динамический человек», хороши для передачи пространственных изображений посредством наслаиваний сложных рисунков, которые могут выявлять поэтапно более глубокие структуры [24,25].

Исследования эффективности CAL показывают, что он может повысить показатели студентов на экзаменах, сократить время, затрачиваемое ими на учебу, а также улучшить процесс обучения. Некоторые из преимуществ CAL включают в себя его огромную емкость, которая может служить расширению возможностей студента с быстрым доступом к ссылкам, к большому количеству изображений и видео. CAL может предоставлять возможность для индивидуального обучения, предоставляя материал, соответствующий потребностям и интересам студента [26].

В компьютерном обучении ученик имеет право выбирать место, время, темп и контент обучения. В CAL учащиеся берут на себя большую ответственность за свое обучение, а учителя становятся фасилитаторами, направляя и мотивируя учащихся в процессе обучения. Некоторые из недостатков CAL заключаются в следующем: по сравнению с живым обучением преподавателя, в CAL не хватает человеческого контакта, что сильно влияет на обучение; у студента нет возможности задавать вопросы во время обучения, то есть нет эффективной обратной связи. Однако следует поощрять все, что стимулирует интерес студента и улучшает процесс обучения. Современные анатомы предполагают, что анатомия должна избавиться от старых методов и приветствовать использование CAL, анимированных презентаций, образовательных

видеороликов, трехмерных программных и

мультимедийных компьютерных программ и виртуальных учебных лабораторий, разработанных с целью изучения анатомии [27,28]. Ученые считают, что применение современных технологий в медицинском образовании и CAL в частности могут предоставить гораздо больше информации прподавателям и студентам, чем когда-либо [29,30].

В настоящее время большинство компьютерных материалов рассматриваются как дополнительный материал и используются студентами по собственной инициативе. Их можно использовать более эффективно, интегрируя их в учебную программу, например, их можно использовать для самостоятельных лабораторных упражнений или использовать в качестве основы для дискуссии в аудитории. Хотя компьютерное образование не может заменить живое общение лицом к лицу с преподавателем, оно обеспечивает новую среду обучения в условиях быстрого роста информации. Интеграция CAL в медицинское образование может стимулировать переход к андрагогике, где акцент в процессе обучения делается на студенте. Использование CAL наряду с традиционными методами обучения позволило бы преподавателям готовить специалистов, способных к самостоятельному самонаправленному обучению в течение всей жизни. Но нужно признать, что при использовании реального трупного материала в обучении анатомии, в отличие от виртуального манекена, в обработке информации помимо слухового и зрительного анализаторов участвует анализатор кожи. Пальпация различных структур дает будущему врачу более глубокое понимание особенностей определенной анатомической структуры, что особенно важно в подготовке компетентных хирургов. Выводы: Таким образом, обучение анатомии претерпевает значительные изменения из-за сокращения часов, нехватки трупов, современных достижений в области информационных технологий и изменения требований к медицинской профессии. В эпоху реформирования медицинского образования между преподавателями постоянно проводятся дискуссии относительно эффективности обычных и новых методов обучения анатомии ввиду ее специфики. Мета-анализ доступной литературы по данной проблеме показал, что задача не заключается в определении превосходства одной методологии над другой, а в том, чтобы использовать преимущества обучения, предлагаемые различными методами. Студентам следует предоставить возможность использования нескольких ресурсов, что способствует гибкости в приобретении знаний, другими словами, способности учащихся применять полученные знания в различных контекстах. Учебный материал и стиль обучения должны отражать изменения в реальном мире. Но, используя современные высокотехнологичные методы обучения, нельзя недооценивать роль такого фундаментального метода обучения анатомии, как диссекция.

Вестник Ка^ЖМУ №1-2018

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1 Dipiro JT. Why do we still lecture? // Am JPharm Educ. - 2009. - V.73. - P.137.

2 Charlton BG. Lectures are such an effective teaching method because they exploit evolved human psychology to improve learning //Med Hypotheses. - 2006.-V. 67. - P. 1261-5.

3 Mayer RE, Anderson RB. The instructive animation: helping students build connections between words and pictures in multimedia learning // JEduc Psychol. - 1992/ - V.84. - P. 444-52.

4 Szabo A, Hastings N. Using IT in the undergraduate classroom: should we replace the blackboard with PowerPoint? // Comput Educ. -2000. - V. 35. - P. 175-87.

5 Bartsch RA, Cobern KM. Effectiveness of PowerPoint presentations in lectures // Comput Educ, - 2003. - V. 41. - P. 77-86.

6 Garg A, Rataboli PV, Muchandi K. Students' opinion on the prevailing teaching methods in pharmacology and changes recommended. Indian // J Pharmacol. - 2004. - V. 36 - P.155-8.

7 Novelli EL, Fernandes AA. Students' preferred teaching techniques for biochemistry in biomedicine and medicine courses // Biochem Mol Biol Educ. - 2007. - V. 35. - P. 263-6.

8 Seth V, Upadhyaya P, Ahmad M, et al. Impact of various lecture delivery methods in pharmacology // EXCLIJ. - 2010. - V.9.- P. 96-101.

9 Lorn B. Classroom activities: simple strategies to incorporate student-centered activities within undergraduate science lectures.// Undergrad Neurosci Educ. - 2012. - V.11.- P. 64-71.

10 Saulnier BM. From "Sage on the Stage" to "Guide on the Side" revisited: (un)covering the content in the learner-centered information systems course // Information Syst£duc. - 2008. - V.7. - P. 3-10.

11 Distlehorst LH, Dawson E, Robbs RS, et al. Problem-based learning outcomes: the glass half-full // Med Educ. - 2005.- V.80.- P. 294-9.

12 Barrows HS. The essentials of problem-based learning. // Dental Education. 1998. - V. 62. - P. 630-3.

13 Nayak S, Ramnarayan K, Somayaji N, et al. Teaching anatomy in a problem-based learning (PBL) curriculum // Neuroanatomy. - 2006. -V.5.- P. 2-3.

14 Chen C, Zhang W, Qin L, et al. Problem-based learning in gross anatomy: assessment outcomes and student perceptions. // Biol Life Sci.-2013.- P.194-204.

15 Elizondo-Omaiia RE, Morales-Gomez JA, Guzman SL, et al. Traditional teaching supported by computer-assisted learning for macroscopic anatomy // Anat Rec В New Anat. - 2004. - V. 278. - P.18-22.

16 McNulty J. Evaluation of computer-aided instruction in the medical gross anatomy curriculum // Clin Anat 2004. - V. 17.- P.73-8.

17 McLachlan JC. New path for teaching anatomy: living anatomy and medical imaging vs. dissection // Anat Rec В New Anat. - 2004. -V.281. - P. 4-5.

18 Elizondo-Omaiia RE, Morales-Gomez JA, Guzman SL, et al. Traditional teaching supported by computer-assisted learning for macroscopic anatomy // Anat Rec В New Anat. - 2004.- V. 278. - P. 18-22.

19 Jastrow H, Hollinderbaumer A. On the use and value of new media and how medical students assess their effectiveness in learning anatomy// Anat Rec В New Anat.- 2004.- V. 280. - P. 20-9

20 Dev P, Hoffer EP, Barnett GO. Computers in Medical Education http://faculty.ksu.edu.sa/AlBarrak/Documents/Computers%20in%20Medical%20Education.pdf.

21 Ackerman MJ. The visible human project. // Biocommun.- 1991.- P.14-18.

22 Dev P, Coppa GP, Tancred E. Brainstorm: designing an interactive neuroanatomy atlas // Radiology.- 1992.- V.185. - P. 413.

23 Guy JF, Frisby AJ. Using interactive videodiscs to teach gross anatomy to undergraduates at the Ohio State University // Acad Med 1992. - V. 67. - P.132-3.

24 ADAM Software Inc. Animated Dissecting system to a low-cost platform such as the PC ADAM Software Inc., Marietta, GA.

25 The Dynamic Human. The 3D Visual Guide to Anatomy and Physiology CD-ROM. by WCB/McGraw-НШ and Engineering Animations, Inc. http://www.mhhe.com/biosci/ap/dynamichu-man2/content/index2.mhtml.

26 Schittek M, Mattheos N, Lyon HC, et al. Computer assisted learning. A review // Eur J Dent Educ. 2001. - P. 93-100.

27 Vogel M, Wood DF. Love it or hate it? Medical students' attitudes to computer-assisted learning // Med Educ.- 2002.- V. 36.- P. 214-5.

28 Davis J, Crabb S, Rogers E, et al. Computer-based teaching is as good as face to face lecture-based teaching of evidence based medicine: a randomized controlled trial // Med Teach 2008. V.30. - P. 2-7.

29 Tarn MD, Hart AR, Williams S, et al. Is learning anatomy facilitated by computer-aided learning? A review of the literature // Med Teach. -2009.- V.31.- e393-6.

30 Trelease RB. Anatomical informatics: millennial perspectives on a newer frontier // Anat Rec. - 2002.- V. 269. -P. 224-35.

М.А. Шегебаев

АДАМНЬЩ АНАТОМИЯСЫН ЗАМАНУИ ОЦЫТУ ЭД1СТЕР1НЩ ТИ1МД1Л1Г1Н ТАЛДАУ

Ty^^ Бул ма;алада к;аз1рп медициналы; бшм беру жуйесшщ реформалау кезецшде анатомия пэнщ о;ытудыц тYрлi эд^тершщ тшмдш талданган. Сонгы жылдары хальщаралы; деректер базаларында жарияланган эдеби мэлiметтерге талдау жасалган. Анатомияны о;ыту эд^тершщ, эр тYрлi елдердщ анатом галымдарыныц пiкiрлерi бойынша, арты;шылык;тарына жэне кемшшжтерше кецы белшген. Замануи интерактивт жогарытехнологиялы; атап айт;анда, компьтерлж жэне проблемам багытталган о;ыту, эд^тершщ барлы; мYмкiндiгiн ;олдана отырып, фундаментальды о;ыту эд^терш комплексте ;олдануы тиiмдi деп табылган.

ТYЙiндi сездер: анатомия, о;ыту эд^терь проблемам багыттап о;ыту, компьютерлж о;ыту, диссекция

M.A. Shegebayev

ANALYSIS OF EFFICIENCY OF MODERN METHODS OF TEACHING HUMAN ANATOMY

Resume: This article discusses the problem of the effectiveness of various methods of teaching anatomy in the current conditions of reforming medical education. The analysis of literature data published in international databases during recent years has been carried out. The advantages and disadvantages of various methods of teaching anatomy are emphasized according to the opinion of anatomists from different countries. It is recommended to use all the possibilities of modern interactive teaching methods, such as computer and problem-based learning, combined with traditional teaching methods.

Keywords: anatomy, teaching methods, problem-based learning, computer-assisted learning, dissection