CC BY
26
В1СНИК ВДНЗУ «Украхнська медична стоматологгчна академЯ»
УДК. 612.:68
Евстафьева Е.В., Залата О.А., Зинченко С.А., Тымченко С.Л.
ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ ВИРТУАЛЬНЫХ РАБОТ (КОМПЬЮТЕРНЫЕ РАБОТЫ) В ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЯХ ПО КУРСУ НОРМАЛЬНОЙ ФИЗИОЛОГИИ В КГМУ ИМЕНИ С.И. ГЕОРГИЕВСКОГО
Государственное учреждение«Крымский государственный медицинский университет им. С.И. Георгиевского», г. Симферополь
С помощью анкетирования среди преподавателей и студентов подведены первые итоги по применению в курсе нормальной физиологии в КГМУ имени С.И. Георгиевского виртуальных лабораторных работ, заменивших использование животных в острых экспериментах. Применение виртуальных лабораторных экспериментов дает возможность смоделировать, выполнить эксперимент, сразу оценить его результаты и не нарушает этические нормы обращения с животными.
Ключевые слова: нормальная физиология, лабораторные животные, виртуальные работы.
Работа выполнена в рамках договора кафедры нормальной физиологии ГУ «КГМУ имени С.И. Георгиевского» c Doctors Against Animal Experiments Germany (DAAE) and International Network for Education от 03.03.2010.
«Не убий - относится не к одному убийству человека, но к убийству всего живого. И заповедь эта была записана в сердце человека, прежде, чем она была услышана на Синае».
Л.Н. Толстой.
В системе биологических наук использование лабораторных животных всегда было необходимостью. В то же время многократное повторение давно известных исторических экспериментов, например Гальвани, Тюрка, Маттеучи и других, утративших свою актуальность, не отвечает этическим нормам обращения с животными и противоречит закону Украины №3447-!У «Про защиту животных от жестокого обращения», который был принят 21.02.2006 г. [1]. В последнее время использование животных в процессе обучения вызывает возражение как у студентов, так и со стороны общественности [2]. Потребность в использовании лабораторных животных (лягушек, мышей, крыс, кроликов) была и остается достаточно высокой. Без демонстрации на нервно-мышечном препарате - «реоскопе» не обходятся практические занятия по разделу «возбудимые ткани», а мелкие млекопитающие выступают в роли моделей во многих острых экспериментах. В среднем, при изучении курса нормальной физиологии в медицинском ВУЗе один студент использует в острых экспериментах до 10 лабораторных животных. Нельзя не согласиться с тем, что качество медицинского образования напрямую зависит от количества наглядных материалов и практических занятий, которые необходимы для получения практических навыков и освоения большого объема теоретического материала. Безусловно, физиология - экспериментальная наука и требует практического подтверждения полученных теоретических знаний о том, как функционируют клетки, ткани, органы и целые системы. Однако, в последние 15 лет в связи со сложной экономической ситуацией материальное обеспечение практических занятий по физиологии сводилось не к самостоятельной лабораторной работе каждого студента, а к демонстрации опыта для всей группы в целом. Поэтому хорошей альтернативой использования лабораторных животных для демонстрации классических экспериментальных опытов с сохранением и даже расширением возможностей преподавания в сторону визуализации ранее недоступных экспериментов и физиологических процессов является использование виртуальных лабораторных работ, программное обеспечение которых
разработано заинтересованными в этом организациями [3]. Такая альтернативная форма обучения была внедрена на кафедре нормальной физиологии ГУ «КГМУ имени С.И. Георгиевского», далее КГМУ, подведению первых итогов которой посвящена данная работа.
Материалы и методы
В 2010 г. кафедра нормальной физиологии КГМУ получила грант от общества по защите прав животных «Доктора против экспериментов на животных» (ОААБ, Германия), предусматривающий отказ от использования на практических занятиях по нормальной физиологии демонстрации функционирования органов и систем, их регуляции с использованием лабораторных животных в острых и хронических экспериментах. В связи с этим были переработаны имевшиеся практикумы для студентов 2 курса медицинского ВУЗа по специальностям «лечебное дело», «педиатрия», «стоматология», «фармация», которые ранее включали выполнение практических работ с использованием лабораторных животных (лягушки, мыши, крысы). Вместо них были предложены аналогичные виртуальные (компьютерные) лабораторные работы, а также введены новые компьютерные практические работы для занятий, в которых ранее они не могли быть представлены в связи со сложностью их практического осуществления в рамках времени одного учебного занятия (например, «физиология выделения»).
В настоящее время на кафедре для 25 тем практических занятий (из общего количества 44) имеется программное и инструментальное обеспечение (компьютерные презентации, учебные фильмы, ноутбуки, мультимедийные проекторы, методические разработки для студентов) и используется 31 виртуальная лабораторная работа по следующим разделам физиологии: "возбудимые ткани" - 5 работ; "нервная система" - 6; "эндокринная система" - 2; "сердечнососудистая система" - 9; "дыхательная система" - 3; "пищеварительная система" - 3; "система выделения" - 3.
Для того, чтобы оценить эффективность применения в учебном процессе виртуальных лабораторных работ по итогам первого года применения в учебном процессе среди студентов лечебного и педиатрического факультетов, а также среди преподавателей кафедры был проведен анонимный опрос по разработанной авторами анкете-опроснике:
Том 11, Випуск 2
23
Актуальш проблеми сучасно!' медицини
1. Считаете ли Вы, что изучение нормальной физиологии невозможно без использования в экспериментах лабораторных животных? Да. Нет.
2. Считаете ли Вы полезным и целесообразным использование виртуальных (компьютерных) работ для освоения теоретического материала по тем разделам, где традиционно используются острые опыты на лабораторных животных: «возбудимые ткани» -опыты Гальвани и Маттеучи; «физиология ЦНС» -опыты Тюрка и Сеченова; «физиология ССС» - демонстрация явления автоматии (опыт Станниуса)? Да. Нет.
3. Считаете ли Вы, что выполнение виртуальных лабораторных работ по физиологии расширяет возможности ее практического изучения и является достаточно познавательным и эффективным? Да. Нет.
4. Если Вы считаете, что использование в экс-
Принимая во внимание результаты опроса преподавательского состава, можно заключить, что большинство из них видят перспективу в применении виртуальных (компьютерных) лабораторных экспериментов. Таким образом можно создавать, моделировать гораздо больший спектр условий с меньшими временными затратами и демонстрировать как нормальные функции органов и систем, так и их изменение под влиянием различных лекарственных препаратов, гормонов, электрической стимуляции и других факторов. При этом практически сразу можно оценить результаты эксперимента и не нарушить этические нормы обращения с животными.
В то же время результаты опроса студентов демонстрируют неоднозначное мнение об использовании лабораторных животных в учебном процессе. Так, большинство студентов обоих факультетов (60,5%) сторонники мнения, что изучение нормальной физиологии в принципе невозможно без использования в экспериментах лабораторных животных, считая при этом полезным и целесообразным применение виртуальных (компьютерных) работ для освоения теоретического материала по тем разделам, где традиционно используются острые опыты на лабораторных животных (57%). В отношении вопроса о том, расширяют ли виртуальные лабораторные работы по физиологии возможности ее практического изучения и являются достаточно познавательными и эффективными большинство (54,5%) так не считают, в то время как 100% преподавателей с этим согласны.
Подобные ответы студентов на вопросы все-таки вызывают сомнение в отношении их продуманности и обоснованности. Они носят скорее поверхностный и умозрительный характер, поскольку студентам приходится судить о том, что, собственно говоря, объективно они оценить не могут, поскольку нет возможности сравнения. Для этого необходимо сопоставление успешности освоения дисциплины по итогам этого года и предыдущего, когда в практических работах присутствовали лабораторные работы с использованием животных, хотя в условиях год от года
какие условия, по Вашему мнению, необходимо соблюдать, чтобы не нарушить этические нормы обращения с животными и не вступить в противоречие с законом Украины №3447-!У «Про защиту животных от жестокого обращения», который был принят 21.02. 2006 г.?
5. Какие виртуальные работы из пройденного курса нормальной физиологии Вы запомнили как наиболее ярко демонстрирующие нормальные функции органов, систем или их нарушение?
Результаты и их обсуждение В общей сложности были опрошены 200 студентов 1 и 2 медицинских факультетов и все преподаватели кафедры нормальной физиологии. Результаты анкетирования по первым 3-м вопросам студентов 2-х факультетов и преподавателей представлены в таб-
ухудшающейся базовой подготовки вчерашних школьников и эта информация может оказаться необъективной.
Тем не менее, специальные исследования других авторов показывают, что большинство современных альтернатив способствуют обучению и получению практического опыта не хуже, а иногда даже лучше, чем вивисекция. Подобная практика использования компьютерного моделирования в преподавании давно и успешно используется во многих странах мира (Р. Дауни и Дж. Медоуз, 1995; М.Б. Кинзи, Р. Штраус и Дж. Фосс, 1993), а также в ВУЗах Украины. Так, на кафедре физиологии человека и животных факультета биологии Киевского Национального Университета под руководством профессора Макарчука Н.Ю. с 1999 года используется компьютерная модель сокращения мышцы лягушки с применением различных агентов. По результатам опроса подобного нашему студенты и преподаватели довольны новым подходом и его результатами [2].
Таким образом, в использовании виртуальных работ, безусловно, есть положительные моменты, которые, не подменяя мануальные навыки, прежде всего овладение инструментальными методами обследования человека (регистрация ЭКГ, измерение артериального давления, тест на определение групп крови и др.), позволяют усвоить основной теоретический материал по предмету нормальная физиология. Более того, не следует забывать, что большинство лабораторных опытов на животных в курсе нормальной физиологии представляют скорее историческую ценность. Для демонстрации тех же физиологических явлений в настоящее время существуют современные технические возможности и именно с ними будущие врачи должны впервые знакомиться в курсе нормальной физиологии, чтобы на последующих курсах с помощью этих же методов не просто оценивать функционирование органов и систем, но и ставить диагноз при их нарушении. С этой точки зрения практическая часть курса нормальной физиологии должна быть максимально ориентирована на клинические
периментах лабораторных животных необходимо, то лице.
Тестируемые 1 вопрос 2 вопрос 3 вопрос
ДА НЕТ ДА НЕТ ДА НЕТ
Студенты лечебного факультета (115) 51,3% 48,7% 64,3% 35,7% 50,4% 49,6%
Студенты педиатрического факультета (85) 73% 27% 47% 53% 39% 61%
Все студенты (200) 60,5% 39,5% 57% 43% 45,5% 54,5%
Преподаватели (10) 30% 70% 100% - 90% 10%
В1СНИК ВДНЗУ «Украгнська медична стоматологгчна академЯ»
методы исследования систем организма.
В связи с этим в 2011 году кафедрой нормальной физиологии КГМУ получен еще один грант от общества по защите прав животных «ОААЕ» (Германия) для продолжения переработки и максимального приближения к клинической практике раздела «Физиология пищеварительной системы». Материалы будут издаваться на электронных носителях и бесплатно распространяться в Украине.
Рассуждая о целесообразности и правомерности замены экспериментов на животных виртуальными лабораторными работами, не следует забывать и о том, с чего, собственно, возникла эта проблема - с необходимости бережного отношения к животным. По образному выражению Джона Рёскина «Чтение и письмо отнюдь не составляют образование, если они
не помогают людям быть добрее ко всем тварям». Литература
1. Закон Украины №3447-IV «Про защиту животных от жестокого обращения». - 21.02. 2006 г.
2. Макарчук Н.Ю. Сборник докладов «Нужны ли опыты на животных в учебном процессе», InterNICHE - International Network for Humane Education, М., 2004. www.interniche.org.ru.
3. Поленов С.А. Регуляция процесса пищеварения: основные механизмы и их комплексное моделирование / С.А. Поленов, В.Б. Троицкая, Е.А. Вершинина // Материалы Академической школы-семинара им. А.М. Уголева «Современные проблемы физиологии и патологии пищеварения». М., 2002. www.gastroportal.ru.
Реферат
ДОСВ1Д ЗАСТОСУВАННЯ В1РТУАЛЬНИХ РОБ1Т (КОМП'ЮТЕРН1 РОБОТИ) В ПРАКТИЧНИХ ЗАНЯТТЯХ З КУРСУ
НОРМАЛЬНО! Ф1ЗЮЛОП1 В КДМУ 1МЕН1 С.1. ГЕОРПСВСЬКОГО
Свстаф'ева О.В., Залата О.О., ЗЫченко С.А., Тимченко С.Л.
Ключовi слова: нормальна фiзiологiя, лабораторн тварини, вiртуальнi роботи.
За допомогою анкетування серед викладачiв i студенпв пщведеы r^mi пщсумки по застосуванню в кура нормально! фiзiологií в КДМУ iменi С.1. Георпевського вiртуальних лабораторних робп", що замЫили використання тва-рин в гострих експериментах. Застосування вiртуальних лабораторних експеримен^в дае можпивють змоделю-вати, виконати експеримент, одразу оцшити його результати i не порушуе етичнi норми вщношення до тварин.
Summary
EXPERIENCE OF APPLICATION OF VIRTUAL WORKS (COMPUTER WORKS) IN PRACTICAL CLASSES ON
NORMAL PHYSIOLOGY IN CSMU
Evstafeva H., Zalata O, Zinchenko S., Tymchenko S.
Key words: normal physiology, laboratory animals, virtual laboratory works.
First results of questionnaires (after substitution the experiments on animals by the computer laboratory) provided to students and teachers of the normal physiology department of the CSMU were analyzed . Using the computers laboratory courses allows students to model and to conduct the experiments, estimate the results without performing on the animal and causing it any harm.
Том 11, Выпуск 2
25
