"медицинская физика" - критический анализ и перспективы Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

Педагогика

© ШЕВЧЕНКО Е.В., КОРЖУЕВ А.В., РЯЗАНОВА Е.Л., ХЛОПЕНКО Н.А. -УДК 61:534

“МЕДИЦИНСКАЯ ФИЗИКА” - КРИТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ И ПЕРСПЕКТИВЫ

Е.В. Шевченко, А.В. Коржу ев у Е.А. Рязанова, Н.А. Хлопенко.

(Иркутский государственный медицинский университет, ректор - акад. МТА и АН ВШ, А.А. Майбо-рода, кафедра медицинской и биологической физики, зав. - проф. Е.В. Шевченко)

Резюме. Рассмотрены проблемы, возникающие при преподавании и изучении курса медицинской и биологической физики в медицинских ВУЗах. Одной из основных причин появления проблем авторы считают невостребованность получаемых на младших курсах знаний в ходе изучения клинических дисциплин. В качестве первого этапа разрешения проблем предлагается гибкая система элективных и факультативных курсов для старшекурсников.

Современный этап развития системы научного знания характеризуется усилением междисциплинарной интеграции различных отраслей науки, выражающийся, в частности, во все более глубоком и разностороннем осмыслении учеными процесса передачи, усвоения и воспроизведения научных знаний. И если еще совсем недавно, используя термин “стык наук”, авторы подразумевали конструкты типа “физическая химия”, “математическая лингвистика”, “биологическая физика” и т.п., то сегодня “стык наук” зачастую означает еще и взаимопроникновение той или иной научной области и теории и методики ее преподавания (например, в высшем учебном заведении) и подразумевает выявление характерных специфических особенностей той или иной отрасли знания - как содержательного, так и процессуального плана - в применении к теории и методике обучения соответствующему учебному предмету. И хотя пока еще такие междисциплинарные конструкты не имеют общепринятых кратких терминологических обозначений, они уже существуют и интенсивно развиваются прежде всего в контексте междисциплинарной рефлексии. Попытка обозначения и рассмотрения одного из них сделана в работе [2]. В настоящей статье развиваются и конкретизируются общенаучные и общедидактические основы физического образования в медицинских ВУЗах.

Как уже указывалось в одной из статей, опубликованных авторами на страницах “Сибирского медицинского журнала”, во второй половине XX столетия развитие физического образования в медицинских вузах шло в направлении усиления его профессиональной направленности. В итоге на сегодня сложилась следующая многокомпонентная междисциплинарная структура, которую мы называем “медицинская”физика:

- человек как объект физического познания;

- физические основы методов диагностики различных заболеваний;

- физические принципы устройства медицинских приборов и аппаратов, применяемых с диагностической целью;

- физические основы методов лечения и профилактики заболеваний;

- деятельность субъектов научного познания на междисциплинарном уровне;

- проблема отражения физико-медицинского знания в процессе обучения физике в медицинском вузе.

Из всего широчайшего круга вопросов мы обсудим лишь последнюю, естественно, в тесной связи с первыми пятью, и начнем разговор с проблемы содержания учебного материала курса медицинской и биологической физики, читаемого на первом курсе отечественных медицинских вузов, обозначив прежде всего “болевые точки”, диагностируемые в ходе учебного процесса из года в год.

Спросим ли мы старшее поколение врачей, спросим ли тех, кто окончил медвуз 10-15 лет назад, спросим ли современных выпускников о том, нужна ли медику физика, в большинстве случаев получим либо негативный ответ, основанный на личном впечатлении от изучения этого предмета в медвузе, либо сдержанное уважительное молчание. Устойчивая “физикофобия” проявлялась и проявляется в медвузах на самых различных уровнях и в самых широких масштабах. И проще всего было бы списать ее на издержки общего среднего и еще больше - среднего специального образования, на слабый исходный уровень подготовки студентов, на их нежелание серьезно учиться и т.п. Значительно труднее - выявить объективную основу такого положения дел. И тем не менее мы попытаемся изложить ряд своих соображений и доводов.

Не повторяя того, что подробно изложено в наших предыдущих статьях, сформулируем один из основных, на наш взгляд, “практических” критериев включения того или иного фрагмента в

программу учебного курса, в учебник или пособие. В программу должны включаться лишь те проявления физических законов и теорий в медицине, биологии и физиологии, которые могли бы быть адекватно представлены студентам, а также осознаны и воспроизведены ими. Закономерен в связи с этим вопрос - много ли таких явлений и процессов, насколько широка база для конструирования содержания обсуждаемого нами учебного курса?

Широко распространенным мнением является мнение о том, что физика необходима будущему врачу для того, чтобы он мог пользоваться медицинской аппаратурой и потому в курсе физики основное внимание следует уделить медицинским приборам и аппаратам.

Такой подход действительно имел место и был доминирующим на “заре” профилизации курса физики. Автором этой программы и соответствующего учебника являлся бывший заведующий кафедрой физики 1 ММА им. И.М. Сеченова профессор Н.М. Ливенцев. Учебник выдержал 6 изданий. В различных изданиях можно найти физические принципы и конструкционные особенности электронных ламп, ламповых усилителей и генераторов, в более поздних изданиях - различные типы транзисторов и аппаратура на их основе. Однако с той поры прошло много лет, медицинская техника шагнула настолько далеко вперед, что теперь просто смешно думать о том, что сам врач будет заниматься определением параметров, наладкой и ремонтом медицинской аппаратуры - это доступно лишь высококвалифицированному специалисту, да и где взять современную дорогостоящую медицинскую аппаратуру для кафедр физики?! В большинстве случаев на них пылятся в шкафах добротно сделанные и дослуживающие свой срок приборы, изготовленные в 60-70-х годах.

Вернемся теперь к физическим закономерностям и механизмам процессов живого организма. Может быть здесь мы найдем поле деятельности для студента-медика, поступившего на 1 курс? Чтобы ответить на поставленный вопрос, необходимо принять во внимание, что в школьном курсе физики будущие абитуриенты медвузов встречаются в подавляющем большинстве случаев с модельными идеализированными объектами (материальная точка, абсолютно твердое тело, точечный заряд, плоский конденсатор, идеальный газ и др.), а живой организм - очень сложная для модельного физического описания система, и далеко не все его “физические” проявления легко доступны студенту первого курса. К тому же знания по физике у этих студентов более, чем скромные.

Приведем ряд конкретных примеров.

К числу доступных студентам относятся вопросы, связанные с электрической активностью сердца. Например, вполне возможно наглядно и понятно представить студентам связь электрокардиограммы с интегральным электрическим вектором сердца. Есть возможность довольно просто и

наглядно представить обработку сигнала электроэнцефалограммы (ЭЭГ), соотнести графики спектров сигналов в различных отведениях и карты ЭЭГ - распределение мощности, соответствующей тому или иному спектральному интервалу (ритму), по поверхности головного мозга. Однако, общее число таких вопросов невелико - большинство процессов живого организма требует такого уровня физических знаний, которое на порядок превышает реальный у студентов-первокурсни-ков.

В ряде случаев “физическое” объяснение происходящих процессов возможно, если принять за основу некоторые предложения, которые для студентов неочевидны. Характерным примером из курса медицинской и биологической физики являются автоволновые процессы в активно-возбудимых средах, используемые для объяснения многих происходящих явлений: трансформации ритма возбуждения в неоднородной по рефрактерности среде; однопроводной блокады; образование ревербераторов при регистрации автоволны на неоднородной границе раздела сред с различными периодами рефрактерности и др. Однако основные положения тау-модели возбуждения ни из каких физических соображений, известных студентам, не следуют и требуют серьезного обоснования.

Но даже если ограничиться кругом доступных студентам вопросов “физики живого организма”, то курс медицинской и биологической физики будет ориентирован только на нормальную физиологию. Изучение же физических основ различных методов диагностики, если и допускает простое наглядное и адекватное представление студентам, то будет востребовано в клинических курсах лишь спустя годы, когда уже почти полностью забывается студентами, и преподаватель-клиницист будет вновь обучать студентов необходимым для работы физическим знаниям и навыкам. А усилия преподавателей медицинской и биологической физики пропадают даром!

Еще более удручающим выглядит решение поставленных проблем на созданных в ряде медвузов факультетах высшего сестринского образования, готовящих менеджеров здравоохранения и преподавателей сестринских дисциплин. В связи с этим встает вопрос - зачем будущему выпускнику этого факультета такой же по структуре и содержанию курс медицинской и биологической физики, какой предлагается студентам лечебного факультета, готовящим врачей. Вопрос риторический. А именно по такому пути, предлагающему полное отождествление программ различных факультетов идут сегодня многие кафедры физики. Эта проблема затрагивалась и обсуждалась в работе [3], однако до полного и однозначного ее решения сегодня еще очень далеко.

У читателя может сложиться мнение, что авторы предлагают совсем отказаться от изучения физики в медвузах. Отнюдь! Высказывая накопившуюся за долгие годы работы боль, они оста-

ются приверженцами как самого физического образования в медвузах, так и усиления его профессиональной направленности. Более того, авторы берут на себя смелость высказать мысль о необходимости создания системы непрерывного физического образования в медвузах, которая предусматривала бы прежде всего востребование в ходе изучения как теоретических, так и клинических дисциплин на старших курсах тех основ медицинской и биологической физики, которые преподавались студентам на 1 курсе, а также существенное их расширение. К сожалению, сегодня невозможно сформулировать четко, какие конкретно физические дисциплины должны быть включены в процессе медицинского образования в качестве обязательных, но очевидно, что кафедрам физики

медвузов в качестве первого шага необходимо разработать гибкую систему факультативных и элективных курсов для старшекурсников по как можно более широкому кругу вопросов, а также систему объективной оценки “выживаемости” знаний по физике, четко выявить физические фрагменты из материала физиологии, рентгенора-диологии и других дисциплин, скоординировать процесс их актуализации и дальнейшего расширения с преподавателями профильных клинических кафедр.

Не высказывая окончательной точки зрения на заявленные проблемы, мы приглашаем к широкому диалогу всех, кого они касаются, и будем рады обсудить любое высказанное по поводу статьи мнение.

“MEDICAL PHYSICS” - THE CRITICAL ANALYSIS AND PERSPECTIVES

L.V. Shevchenko. A.V. Korzuev. E.L. Rjazanova, N.A. Khiopenko (Irkutsk State Medical University)

There have been considered the problems arising during teaching the applied course of medical-biological physics in medical universities. The authors consider unnecessity of knowledge of this discipline receiving during the first years as the main cause of the problem emergence. The flexible system of elective courses for senior students is suggested as the first stage of the problem solving.

Литература

1. Шевченко Е.В., Коржуев А.В. Физика в медицинском институте: факты, проблемы, комментарии. -М.: Янус-К, 1999.-72 с.

2. Коржуев А.В., Шевченко Е.В. “Медицинская” физика: общенаучный и гуманитарный контекст. - М.: Янус-К, 2000.- 120 с.

3. Рязанова Е.Л. Принцип профессиональной направленности при обучении физике в медвузах. // Дис. ... канд. пед. наук. - М., 1999.