CC BY
16УДК: 53.047
ОСОБЕННОСТИ ДИСТАНЦИОННОГО ПРЕПОДАВАНИЯ МЕДИЦИНСКОЙ ФИЗИКИ
ДМИТРИЕВ ЕВГЕНИЙ ВЛАДИСЛАВОВИЧ
кандидат биологических наук, доцент кафедры нормальной физиологии ФГБОУ ВО "Воронежский государственный медицинский университет им. Н.Н. Бурденко" Министерства здравоохранения Российской Федерации, Россия, г. Воронеж. E-mail: dmitriev.vrn@mail.ru; ORCID ID 0000-0002-1736-0542
САВОСТИНА ИРИНА ЕВГЕНЬЕВНА кандидат биологических наук, ассистент кафедры нормальной физиологии ФГБОУ ВО "Воронежский государственный медицинский университет им. Н.Н. Бурденко" Министерства здравоохранения Российской
Федерации, Россия, г. Воронеж, E-mail: i_savostina@mail.ru;
ORCID ID 0000-0002-8350-3812 ПАНКОВА СВЕТЛАНА МИХАЙЛОВНА ассистент кафедры нормальной физиологии ФГБОУ ВО "Воронежский государственный медицинский университет им. Н.Н. Бурденко" Министерства здравоохранения Российской Федерации, Россия, г. Воронеж.
E-mail: sazykina.93@mail.ru; ORCID ID 0000-0003-1510-119X АННОТАЦИЯ
Медицинская физика - важная дисциплина в системе образования врача. Основные элементы дистанционного обучения - видеолекции, задачи и тесты. Вариантами тестовых заданий являются расчётные тесты, тесты с формулами и графическими заданиями.
Ключевые слова: дистанционное обучение, медицинская физика, тестирование.
FEATURES OF REMOTE TEACHING OF MEDICAL PHYSICS
DMITRIEVEVGENY VLADISLAVOVICH
Candidate of Biological Sciences, Associate Professor of Normal Physiology, FSBOU VO "Voronezh State Medical University named after N.N. Burdenko"
Ministry of Health of the Russian Federation, Russia, Voronezh.
E-mail: dmitriev.vrn@mail.ru; ORCID ID 0000-0002-1736-0542
SAVOSTINA IRINA EVGENIEVNA candidate of biological sciences, assistant of the Department of Normal Physiology of FSBOU VO "Voronezh State Medical University named after N.N.
Burdenko" Ministry of Health of the Russian Federation, Russia, Voronezh,
E-mail: i_savostina@mail.ru; ORCID ID 0000-0002-8350-3812
PANKOVA SVETLANA MIKHAILOVNA Assistant of the Department of Normal Physiology of FSBOU VO "Voronezh State Medical University named after N.N. Burdenko" Ministry of Health of the Russian Federation, Russia, Voronezh. E-mail: sazykina.93@mail.ru;
ORCID ID 0000-0003-1510-119X
ABSTRACT
Medical physics is an important discipline in the doctor's education system. The main elements of distance learning are video lectures, tasks and tests. Variants of test are calculation questions, questions with formulas and graphic questions.
Keywords: distance learning, medical physics, testing
Внедрение в учебный процесс элементов дистанционного форм работы является очевидной тенденцией последних лет в системе высшего образования. Пандемия короновирусной инфекции лишь ускорила реализацию различных вариантов удаленной работы со студентами.
Воронежский государственный медицинский университет длительное время использует в образовательной деятельности виртуальную обучающую среду Moodle. В этой статье отражен многолетний опыт преподавания физики в медицинском ВУЗе в рамках системы электронного образования.
Дистанционное обучение, как, впрочем, и традиционные формы работы, решает четыре принципиальные задачи:
1) систематизировать работу студентов с учебным материалом;
Электронный научный журнал «Биология и интегративная медицина» 2021 S -спец выпуск
2) обеспечить усвоение теоретического материала;
3) сформировать практические навыки и умения;
4) осуществить контроль полученных знаний и умений.
Учебная дисциплина разбита на семь структурно-логических
блоков: "Основы высшей математики и математической статистики", "Колебания и волны. Акустика", "Физические основы гидро- и гемодинамики", "Электродинамика с основами медицинской электроники", "Оптика", "Ионизирующие излучения. Дозиметрия", "Биофизика мембран. Механизмы транспорта веществ". Каждый блок включает теоретический материал, ситуационные задачи и тестовый блок. Переход к следующему элементу и к следующему разделу технически возможен только при условии выполнения предыдущего. Это позволяет алгоритмизировать работу студентов и решать задачу последовательного представления материала с точки зрения преподавателя.
Теоретический материал представлен в двух, частично дублирующих формах: видеолекции и текстовый материал. Такой подход обеспечивает для каждого студента выбор удобной формы работы в зависимости от особенностей восприятия и переработки информации. При этом у лектора сохраняется возможность акцентировать внимание обучающихся на значимых моментах, проблемных вопросах, причинно-следственных связях и др. В лекционный материал включены тестовые вопросы, которые позволяют в автоматическом режиме контролировать работу студентов с этими ресурсами.
Представленные в каждом блоке ситуационные задачи являются оригинальными или значительно переработанными, что гарантирует самостоятельную работу при их выполнении. Этот вид заданий является ключевым в формировании у студентов практических навыков и умений при проведения количественных расчетов.
Кроме того, правильно составленная задача позволяет закрепить знания об использовании физических подходов в анализе медико-биологических систем. В качестве примера можно привести задачу из раздела "Оптика" (рис. 1). Она проста в решении, базируется на одной из ключевых формул явления поляризации. Заставляет студента сопоставить величины, влияющие на поворот плоскости поляризованного света, и показывает области применения этого физического явления в медицинской практике. На наш взгляд, крайне важно составлять задачи, требующие изменения размерности величин, поскольку этот навык у значительного количества студентов развит недостаточно.
В стеклянную трубку помещен раствор глюкозы с массовой концентрацией С1=280 кг/м3. Плоскость поляризации монохроматического света, проходящего через этот раствор, поворачивается на угол ср1=32°. Определите массовую концентрацию Сг глюкозы в растворе, если он поворачивает плоскость поляризации на угол ф2=24° в трубке, длина которой в 3 раза больше исходной. В ответе использовать размерность г/см3. В ответе запишите только число.
Рис. 1. Пример ситуационной задачи в разделе "Оптика"
Кроме того, подобный тип задач позволяет осуществлять проверку работы студентов в автоматическом режиме и оценить степень усвоения материала для большого контингента слушателей.
Каждый раздел завершается тестовым контролем знаний студентов. Он служит для самоконтроля усвоения учебного материала. Объединение тестовых заданий по всем семи разделам учебной дисциплины формирует общий банк вопросов, который может быть использован для проведения итоговой аттестации по медицинской физике. Поскольку в условиях сегодняшних реалий дистанционная форма контроля знаний студентов становится, по сути, безальтернативным вариантом работы, следует крайне тщательно подходить к выбору тестовых вопросов и их формулировке. Необходимо
(В (В
минимизировать возможность использования студентами интернет-ресурсов и иных источников при проведении удаленного контрольного тестирования. Оптимальным тестовым заданием является такое, для которого использование "шпаргалки" более трудоемко, чем усвоение логики правильного ответа. Мы использовали несколько подходов для решения этой задачи.
Достаточно удобными являются "расчётные тесты" (рис. 2).
Человек весом 50 кг получил 10 Дж энергии в виде радиоактивного излучения. Чему равна поглощенная доза излучения, выраженная в Греях? 1) 0,2
2) 500
3) 60
4) 40
Рис. 2. Пример тестового задания на проведение вычислений
Для студента, усвоившего понятие поглощенной дозы, представленный вопрос является простым, при этом может быть составлено бесконечное число вариантов задания, что исключает возможность прямого списывания. Еще одним подобным примером может служить задание из раздела "Оптика" (рис. 3). Без понимания условия возникновения максимума и минимума интерференции правильно ответить на этот вопрос нельзя. Количество вариантов этого задания, отличающихся числовым материалом, неограниченно.
Когерентные лучи имеют длину волны 700 нм. Максимум интерференции будет наблюдаться, если оптическая длина пути этих лучей равна соответственно
1)800 и 1500 нм
2) 1400 и 1750 нм
3) 1000 и 1500 нм
4)2100 и 2300 нм
5) 900 и 1100 нм
Рис. 3. Пример тестового задания из раздела "Оптика"
В разделе "Электродинамика" мы составили ряд заданий, которые позволяют эффективно оценить практические навыки обработки сигнала ЭКГ (рис. 4).
На миллиметровой бумаге (сторона маленького квадрата 1 мм) представлен сигнал ЭКГ. Определите амплитуду зубца О, если при регистрации использовали усиление 10 мм/мВ.
1)0,1 мВ
2) 0,4 мВ
3) 0,3 мВ
4) 1 мВ
5) 1,2 мВ
6) 0,2 мВ
7) 0,6 мВ
Рис. 4. Пример тестового задания из раздела "Электродинамика"
Для ответа на вопрос необходимо понимать расположение зубцов на сигнале ЭКГ, принципы перевода усиления или скорости лентопротяжного механизма в соответствующие параметры кардиограммы. Создание большого количества однотипных вопросов и возможность их периодического изменения значительно снижает вероятность списывания.
Формулы, которые описывают физические явления и процессы очень важны не только для усвоения нашей дисциплины, но и для формирования абстрактно-логического мышления и правильного научного мировоззрения. Студент не только должен знать название формулы, но понимать суть физических величин, влияющих на рассматриваемое явление и знать характер связи между ними. В нашем курсе большое количество тестовых заданий базируется на физических формулах (рис. 5), причём мы рекомендуем обсуждать не только вычисляемый параметр, но в большей мере - компоненты
этой формулы. Большое количество вариантов ответа создают дополнительные сложности для студентов, не усвоивших учебный материал.
5) коэффициент распределения вещества между водным раствором и липидной фазой
Рис. 5. Пример использования формул в тестовых заданиях
Не существует идеальной формы организации учебного процесса. Дистанционный формат, наряду с неоспоримыми преимуществами, имеет существенные недостатки, по сравнению с аудиторной работой. Однако если выходить за формальные правила, стандарты и шаблоны всегда можно найти необходимые инструменты для решения возникающих проблем. Знание своего предмета, творческий подход и заинтересованность в конечном результате обязательно обеспечат формирование эффективного учебного курса и позволят привлечь внимание студентов к изучаемой дисциплине.
Список литературы:
1. Бляхман Ф. А., Телешев В. А. Преподавание физики в медицинском вузе: системный подход //Высшее образование в России. - 2010. - №. 10
2. Васильев А. А. Медицинская и биологическая физика. Тестовые задания. - 2019.
3. Федорова В.Н., Степанова Л.А. Краткий курс медицинской и биологической физики с элементами реабилитологии. Лекции и семинары Учебное пособие М., 2005, 624 с.
