CC BY
101
Библиографический список
1. АнастазиА. Психологическое тестирование. -СПб.: Питер, 2007.
2. БодалевА.А., Столин А.В. Общая психодиагностика. - СПб.: Речь, 2000.
3. Клайн П. Справочное руководство по конструированию тестов. - Киев, 1994.
4. Gessmann H.-W. et al. UTMS 95/96 - Ubungstest fur Medizinische Studiengange im Orginalformat -
3. Testrevision - Jungjohann Verlagsgesellschaft, Neckarsulm. - Stuttgart, 1995.
5. Lienert G.A., Raatz U. Testaufbau und Testanalyse. 5., voellig neubearbeitete und erweiterte Auflage, Weinheim, Beltz, 1994.
6. Trost G. Test fur medizinische Studiengange (TMS). - Bonn, 1970.
7. Trost G. Test fur medizinische Studiengange
(TMS). - Bonn: Inst. fur Test- und
Begabungsforschung, 1997.
УДК 378
Боциева Нино Иосифовна
кандидат педагогических наук, доцент,
Боциев Игорь Федорович
кандидат физико-математических наук, доцент Северо-Осетинская государственная медицинская академия, г. Владикавказ
ПРЕПОДАВАНИЕ ФИЗИКИ И МАТЕМАТИКИ В УСЛОВИЯХ МОДЕРНИЗАЦИИ ВЫСШЕГО МЕДИЦИНСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ
Охарактеризован интегративно-модульный курс физики с математикой, адаптированный к новым требованиям высшего медицинского образования. Рассматривается значение физико-математического образования для сту-дентов-медиков. Установлена интеграция физики и математики с теоретическими и клиническими дисциплинами. Ключевые слова: медицинское образование, физика и математика, интегративно-модульное обучение.
Процессы, происходящие во всех сферах жизни общества, предъявляют новые тре. бования к профессиональным качествам специалистов, в том числе специалистов-ме-диков. Сегодня, в рамках новых тенденций образования, одним из главных требований к выпускнику вуза является его конкурентоспособность. Особое значение в характеристике конкурентоспособного специалиста имеют его профессиональные и личностные компетенции. Компетентностный формат государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования третьего поколения предполагает оценку качества профессионального образования через компетенции выпускника, под которыми понимается общий результат освоения образовательной программы. Компетенции выпускника медицинского вуза должны позволить ему успешно работать в избранной профессиональной сфере, приобрести социально-личностные и общекультурные качества, способствующие его социальной мобильности и устойчивости на рынке труда.
В решении этой задачи важная роль, на наш взгляд, принадлежит курсу физики с математикой, которая является составной частью системы медицинского образования. Физика и математика позволяют формировать не только частные, общепредметные, физико-математические компетенции, но и ключевые, надпредметные.
Физико-математические дисциплины в медицинских вузах приобретают большое значение в связи
с проникновением точного знания в медицину и смежные дисциплины. Это связано с совершенствованием и усложнением методов диагностики и лечения, оборудования, необходимостью ясного понимания и правильной оценки результатов исследования. Без глубокого понимания физических процессов в организме, физических основ воздействия внешних факторов на организм, законов молекулярной физики невозможно правильно назначить лечение, рекомендовать пациенту правила здорового образа жизни. В практической деятельности врач имеет дело с количественными показателями. Важно знать, как получены эти величины, какова их точность. Математической базой этих вопросов являются теория вероятностей и математическая статистика.
Физика оказывает влияние почти на все стороны жизни общества, затрагивает всю культуру в целом и образ мышления. Революцию в биологии обычно связывают с возникновением молекулярной биологии и генетики. Молекулярная биология для обнаружения, выделения и изучения своих объектов использует физические методы и оборудование: электронные и протонные микроскопы, рентгеноструктурный анализ, электронография, нейтронный анализ, метод меченых атомов и многое другое. Не располагая этими средствами, родившимися в физических лабораториях, биологи не сумели бы осуществить прорыв на качественно новый уровень исследования процессов, протекающих в живых организмах [8, с. 15].
© Боциева Н.И., Боциев И.Ф., 2012
Вестник КГУ им. Н.А. Некрасова ♦ № 1, 2012
121
Для современной физиологии и медицины характерно все более широкое использование математического аппарата, математической статистики, применяемой для получения необходимой информации, обработки результатов наблюдений и измерений, оценки степени надежности полученных данных. В связи с использованием точных методов исследования и рассмотрением процессов жизнедеятельности вплоть до молекулярного уровня медицина не может обойтись без аппарата высшей математики, который дает возможность описания явлений в динамике. О значении математического описания процессов взаимодействия организма с внешней средой писал еще И.П. Павлов [7, с. 124].
Физика с математикой, как учебная дисциплина, составляет вместе с другими естественнонаучными дисциплинами основу общеобразовательной подготовки специалиста. Она обладает рядом особенностей и дидактических достоинств, позволяющих: развивать у студентов логику, рациональность и системность мышления, тренировать мыслительный аппарат будущего врача [1, с. 9]. Общепризнано, что в процессе изучения физики и математики формируются как профессиональные, так и многие общекультурные компетенции, которые необходимы в любом виде деятельности: способность логически мыслить, анализировать и критически оценивать информацию, аргументировано и четко строить устную и письменную речь, ставить цели, планировать свою деятельность, строить причинно-следственные отношения. Кроме того, применение математических методов расширяет возможности каждого специалиста. Существенную роль играют статистика, умение правильно обработать информацию, сделать достоверный вывод или прогноз на основании имеющегося статистического материала. Математика, с её строгостью и точностью, формирует личность, предоставляет в её распоряжение важнейшие ресурсы, столь необходимые для обеспечения наилучшего будущего. Можно утверждать, что физика и математика учат точно формулировать разного рода правила, предписания, инструкции и строго их исполнять (немаловажное качество, необходимое медицинскому работнику). Любой врач должен уметь рассуждать логически, применять на практике индуктивный и дедуктивный методы. Физика и математика формируют профессиональное мышление будущего специалиста-медика.
Согласно проекту ФГОС ВПО третьего поколения целью изучения дисциплины «Физика. Математика» является формирование у студентов-меди-ков системных знаний о физических свойствах материи и физических процессах, протекающих в биологических объектах, в том числе в человеческом организме, а также освоение фундаментальных основ математики и прикладного математического аппарата, необходимых для изучения других учеб-
ных дисциплин и приобретения профессиональных врачебных качеств [6]. Процесс изучения дисциплины «Физика. Математика» направлен на формирование общекультурных и профессиональных компетенций, а реализация компетентностного подхода должна предусматривать использование в учебном процессе современных технологий обучения, одной их которых является модульное обучение [3, с. 18; 5, с. 165].
Несмотря на то, что внедрение модульной технологии обучения в медицинском образовании на додипломном этапе широко обсуждается, методических работ по комплексной разработке и практической реализации интегративно-модульного курса физики с математикой для студентов медицинского вуза в доступной литературе нам не встретилось. На основе модульного подхода, принципов межпредметной интеграции, преемственности и профессиональной направленности нами разработан и внедрен в учебный процесс вариативный интегративно-модульный курс физики с математикой, адаптированный к новым требованиям высшего медицинского образования. Модуль включает в себя блок относительно самостоятельного содержания, программу целей и действий обучения по нему, учебную литературу, в том числе дополнительную, систему ориентировочных основ действий, методическое обеспечение, интегративные показатели результатов обучения. Содержание всех блоков курса пронизывается важными для медиков идеями медицинской и биологической физики, математики и имеют профессиональную направленность. В медицинских вузах дисциплина «Физика. Математика» является предметом, необходимым для изучения химических и профильных дисциплин, которые преподаются параллельно с данным предметом или на последующих курсах. Из учебных программ основных дисциплин медицинского вуза следует, что освоение курса физики и математики должно предшествовать изучению физиологии, биохимии, микробиологии и вирусологии, гигиены, неврологии, оториноларингологии, офтальмологии, лучевой диагностики, лучевой терапии, инфекционных болезней. Соответственно, разделы дисциплины «Физика. Математика» нами выделены в виде отдельных блоков, необходимых для изучения всех теоретических и клинических дисциплин: 1) основы математического анализа; 2) основы теории вероятностей и математической статистики; 3) механика жидкостей и газов. Биомеханика. Акустика; 4) процессы переноса в биологических системах. Биоэлек-трогенез; 5) оптика; 6) электрические и магнитные свойства тканей и окружающей среды; 7) основы медицинской электроники; 8) квантовая физика, ионизирующие излучения.
Таким образом, дисциплина «Физика. Математика» является необходимым компонентом специ-
альных медицинских предметов. В то же время наблюдается невысокая мотивация студентов к изучению базовых дисциплин, в виду того, что студенты младших курсов не способны во всей полноте осознать значение знаний фундаментальных дисциплин для будущей практической деятельности врача. Нами составлена таблица междисциплинарных связей физики и математики с клиническими дисциплинами, которая позволяет студенту-первокурснику видеть значение приобретенных при изучении физики и математики знаний, умений и навыков для последующего изучения других фундаментальных и клинических дисциплин, а также для формирования общекультурных и профессиональных компетенций. Одна из особенностей нашей методики обучения - в постоянном раскрытии роли физико-математического образования в медицинской практике. Это способствует повышению мотивации студентов к изучению курса, освоению фундаментальных основ математики и прикладного математического аппарата, необходимых для профессионального медицинского образования, формированию у студентов целостного, системного представления о физических свойствах материи и физических процессах, протекающих в биологических объектах, в том числе в человеческом организме. Каждый блок дисциплины состоит из модулей. Модули содержат наиболее важные для медицины темы из математического анализа, теории вероятностей, математической статистики, медицинской и биологической физики. Внутри модулей выделены модульные единицы, например, лабораторная работа или практическое занятие. Каждая модульная единица имеет все компоненты учебного цикла от дидактической цели до перечня учебной литературы. Студент может самостоятельно работать с предложенной ему индивидуальной учебной программой, включающей в себя целевой план действий, банк информации и методическое руководство по достижению поставленных дидактических целей. Дидактическая цель сформулирована для обучающегося и содержит в себе не только указание на объем и вид изучаемого материала, но и на уровень его усвоения. К каждой модульной единице разработан набор требований к знаниям, умениям и навыкам.
Например, модульная единица «Изучение аппарата для УВЧ-терапии» состоит из следующих пунктов:
1. Научно-методическое обоснование темы.
2. Краткая теория используемых в клинической практике методов внутреннего прогревания с помощью высокочастотных электрического и магнитного полей, описание установки, порядок выполнения работы.
3. Цель деятельности студентов на занятии: Студент должен знать: Принцип действия аппарата для УВЧ-терапии. Тепловое и специфическое действие
на организм человека переменного магнитного поля, электрического поля ВЧ и УВЧ. Студент должен уметь: Исследовать тепловое воздействие переменного электрического поля УВЧ на электролиты и диэлектрики. Исследовать пространственное распределение электрического поля аппарата для УВЧ-терапии. Соблюдать необходимые правила техники безопасности в физической лаборатории.
4. Перечень вопросов для проверки исходного уровня знаний: Приведите диапазоны частот электрических колебаний, принятые в медицине. Какое действие оказывает переменное электрическое поле на ткани организма? Какие явления наблюдаются при воздействии переменного электрического поля на электролит и диэлектрик? Что представляет собой аппарат для УВЧ-терапии? Запишите формулу мощности тепловых потерь для электролита и диэлектрика в электрическом поле УВЧ.
5. Перечень вопросов для проверки конечного уровня знаний: Каково назначение терапевтического контура? Опишите методы УВЧ-терапии: дарсонвализацию, диатермию, индуктотермию. Опишите метод УВЧ-терапии. Объясните принцип работы двухтактного лампового генератора, применяемого в аппарате для УВЧ-терапии. Каково назначение конденсатора переменной емкости в терапевтическом контуре? В чем состоит осцилляторный эффект?
6. Хронокарта учебного занятия.
7. Перечень учебной литературы к занятию представлен учебной и специальной литературой с указанием изданий, написанных под авторством ведущих представителей данной сферы деятельности.
Немаловажную роль в учебном процессе играет обеспечение единства требований как в обучении так и в оценке обученности студентов. На всех кафедрах академии введена балльно-рейтинговая система оценки знаний студентов, что способствует эффективному внедрению модульной технологии обучения. Для оценки знаний и умений студента во время изучения дисциплины «Физика. Математика» используются рейтинговая и накопительная система оценки. Контроль учебных достижений студентов осуществляется нами в следующих формах: наблюдение и устный опрос на занятии; текущий тестовый контроль в конце каждого занятия и на модульных занятиях; анализ ошибок, защита лабораторных и самостоятельных работ, рефератов, прием практических навыков; работа в студенческом кружке, подготовка докладов на студенческую конференцию; защита модуля.
В конце каждого модуля производится защита компонентов модулей по вариативным вопросам, которые определяют следующие характеристики: усвоение фундаментальных понятий, теорий и законов, умение решать задачи по темам данного модуля, умение выполнять лабораторный эксперимент, наблюдать, фиксировать и обрабатывать результа-
Вестник КГУ им. Н.А. Некрасова ♦ № 1, 2012
123
ты. Эти характеристики оценивают качество физико-математической подготовки и уровень владения интеллектуальными и практическими умениями. К первому уровню учебно-методологической компетентности относятся такие показатели как умение объяснять суть физических явлений, пользоваться физическими и математическими методами, измерять физические параметры и оценивать физические свойства биологических объектов с помощью механических, электрических и оптических методов, осуществлять математическую обработку результатов измерений и иных данных, самостоятельно работать с научно-технической литературой; владение понятийным и функциональным аппаратом физики и математики, навыками пользования измерительными приборами, вычислительными средствами и методами статистической обработки результатов, основами техники безопасности при работе с аппаратурой. Вторым уровнем методологической компетентности является умение самостоятельно выполнять лабораторные работы, решать нестандартные задачи, применять физико-математические знания для раскрытия сути и объяснения процессов, использовать знания и умения для добывания новых знаний.
В нашей методике особое место занимает лабораторный практикум, включающий эксперимент по общей физике, медицинской электронике, с использованием медицинского оборудования, практикум, направленный на решение различных познавательных физических, медико-биологических и ситуационных задач. Процесс обучения студентов строится таким образом, что они должны на базе теоретических знаний уметь привлечь необходимые средства для выполнения задания и уметь объяснить свой выбор и свои действия, т.е. рефлексировать. Например, выполнение лабораторных работ и решение задач требуют привлечения прикладного математического аппарата, математической статистики, изучения разделов прикладной физики, отражающих основные принципы функционирования и возможности медицинской техники, применяемой при диагностике и лечении заболеваний, изучения элементов биофизики, процессов жизнедеятельности. За период обучения дисциплины «Физика. Математика» студенты решают до 300 ситуационных задач, что приучает их к задачному методу решения многих проблем, формирует соответствующий стиль мышления, ведь в практической деятельности врач постоянно решает профессиональные задачи.
Тестированием нами проводится диагностика первоначального уровня подготовки обучающихся,
контроль учебных достижений, диагностика уровня выживаемости, «оценка» результативности разработанного нами интегративно - модульного вариативного курса физики с математикой для студентов медицинского вуза. Тестирование позволяет судить о результативности процесса обучения и вносить изменения для совершенствования содержания модулей курса физики с математикой, а также их методического обеспечения.
Разработанный нами курс «Физика. Математика» наряду с фундаментальностью имеет профессиональную медицинскую направленность, что является мотивацией для студентов в изучении физики и математики. Модульный подход нам позволил исключить ненужное дублирование учебного материала, его блочная подача и укрупнение дидактических единиц усвоения дали экономию времени.
Количественный и качественный анализ успеваемости студентов, диагностика выживаемости знаний, анкетирование студентов свидетельствуют об эффективности интегративно - модульного курса физики с математикой и можно говорить о ее позитивном влиянии на уровень и качество знаний и умений, на развитие личности студентов.
Библиографический список
1. Ан А.Ф. Теоретико-методологические основы непрерывного физического образования. - Владимир: Изд-во Владим. гос. ун-та, 2008. - 194 с.
2. Боциева Н.И. Повышение качества знаний по физике в условиях университетского образования // Вестник университета. - М.: Государственный университет управления, 2007. - № 8. - С. 24-27.
3. Бартош О.Н., МещеряковаМ.А., Подчерняе-ва Н. С. Компетентностный подход к разработке федерального государственного образовательного стандарта ВПО по специальности «Лечебное дело» // Alma mater: Вестник высшей школы. - 2010. - № 2. -С. 18-23.
4. Зимняя И.А. Ключевые компетенции — новая парадигма результата образования // Высшее образование сегодня. - 2003. - № 5. - С. 34-42.
5. Куклин В.Ж., Наводнов В.Г. О сравнении педагогических технологий // Высшее образование в России. - 1999. - № 1. - С. 165-172.
6. Макет ФГОС ВПО [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.edu.ru/db/portal/spe/3v.htm
7. ПавловИ.П. Полное собр. соч.: Т. 3. Кн. 1. - М., Л.: Изд-во АН СССР, 1951. - 392 с.
8. Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика: Учеб. для вузов / А.Н. Ремизов [и др.]. - М.: Дрофа, 2007.
