Актуальной проблемой высшего медицинского образования является привлечение теоретических кафедр к формированию профессиональных компетенций врача [4]. Достижение этой цели представляется возможным, если: (а) созданы современная теория, методология и концепция профессиональной направленности содержания и процесса обучения на всех теоретических кафедрах; (б) определены место, значение и функции каждой теоретической дисциплины в системе подготовки врача, а также степень соответствия их содержания современным требованиям и стандартам образования. Однако, по сути, ключевым моментом обсуждаемой проблемы является содержание обучения. Отбор учебного материала, как правило, осуществляется преподавателями теоретических кафедр и призван обеспечить реализацию парадигмы «фундаментальные знания − ориентировочная основа действия врача», а также междисциплинарную интеграцию фундаментальных знаний. Что касается компетенций обучающегося, то применительно к теоретическим кафедрам таковые формулируются в общих чертах как «способность и готовность осуществлять различные виды деятельности». Предполагалось, что с учетом специфики каждой дисциплины содержание компетенций будет конкретизировано на основе конкретных фундаментальных знаний. Однако формальный подход к этому виду учебно-методической работы может привести к неожиданному результату – некорректной трактовке необходимости изучения той или иной теоретической дисциплины. Резонно возникает вопрос – зачем врачу общей практики уметь анализировать гисто-физиологическое состояние клеточных, тканевых и органных структур (по сути, анализировать биопсийный материал, если это уровень профессиональных компетенций узких специалистов – патологов) или интерпретировать результаты наиболее распространенных методов диагностики (морфологических) возрастных и гендерных особенностей гистофизиологии органов и систем? Данные примеры иллюстрируют: (а) важность научно обоснованной формулировки профессиональных компетенций, в т. ч. которые могут быть реализованы на теоретических кафедрах; (б) необходимость отбора фундаментальных знаний (кластеров фундаментальных знаний), на основе которых возможно формирование профессиональных компетенций; (в) актуальность разработки обучающих технологий, обеспечивающих возможность формирования профессиональных компетенций врача на теоретических кафедрах. В этой связи все больше внимания привлекает технология, основанная на опережающем обучении [6]. В современном понимании опережающее обучение представляет собой не столько большой «багаж» теоретических знаний у студентов младших курсов, сколько понимание обучающимися таких фундаментальных знаний, которые потребуются для формирования профессиональных компетенций [3, 7]. Данная технология должна обеспечить предвидение нового и готовность к его восприятию на основе изучаемого учебного материала. Систематическое и эффективно организованное опережающее обучение может оказаться предпосылкой для непрерывного образования, поскольку принцип опережающего обучения позволяет заблаговременно создать логические связи между темами независимо от срока их изучения [9]. Опережающее обучение целесообразно применять при изучении тем, сложных для восприятия [5].
Представленная в списке литературы информация относительно отбора содержания и действенных методов реализации опережающего обучения представляется скудной. Каждая теоретическая дисциплина в медицинском вузе имеет свои особенности реализации опережающего обучения, но при всем их разнообразии содержательным компонентом являются: строение и функция клеток, тканей, органов; наследственность и патология; реактивность организма и воспаление; нарушения обмена; механизмы развития болезни и компенсаторные процессы в органах. Содержание заданий необходимо для предварительного краткого, фрагментарного знакомства обучающихся с отдельными положениями фактического материала, который будет изучаться в дальнейшем. Применительно к подготовке опережающей информации приводится ряд требований [2], которым она должна удовлетворять, в том числе: (а) адекватность информации, отражающей реальное и будущее состояние изучаемых объектов, с учетом выявленных закономерностей и тенденций их функционирования и развития; (б) полнота информации, достигаемая в процессе реализации системного подхода, обусловливающего целостное познание рассматриваемых объектов окружающей действительности; (в) релевантность информации, характеризующая необходимый, существенный и полезный объем используемой в учебном процессе информации, отвечающей целям опережающего обучения; (г) объективность информации, обеспечивающей требуемую точность информации и минимизацию влияния на нее субъективного фактора; (д) структурированность информации, существенно повышающая эффективность и продуктивность обращения с таковой.
Можно выделить несколько путей опережающего введения изучаемого учебного материала:
– опережение по общим методологическим принципам (системный, деятельностный) изучения теоретических дисциплин в медицинском вузе:
– опережение по пониманию сути явлений, развивающихся в организме больного;
– опережение, касающееся молекулярных механизмов развития заболевания;
– опережение, касающееся эффектов медикаментозного лечения пациентов;
– имплицитное опережение, заложенное не в программе, а в методике обучения;
– опережение при формировании профессиональных компетенций студентов на теоретических кафедрах.
В основе реализации технологии опережающего обучения лежит многократное обращение обучающихся к учебному материалу с учетом его ретроспективной и перспективной связей с другими кафедрами. Тем самым опережающее обучение создает предпосылки для осуществления внутридисциплинарных связей при изучении последующих тем учебной программы, а также обеспечения междисциплинарной интеграции [1]. Опережения в обучении можно достичь не только в рамках программного материала конкретной дисциплины, но и в методике обучения, где акцент делается не на рассмотрении содержательных элементов, а на способах реализации дидактических задач. Примером такого неявно существующего опережения является подготовка учащихся к решению клинических задач при изучении теоретического материала [8]. Важность данной трактовки возможностей обучающей технологии связана с тем, что во многих случаях студенты старших курсов затрудняются применять фундаментальные знания при моделировании этапов диагностики заболевания и лечения пациентов, хотя при проведении тестового контроля воспроизводится необходимый теоретический материал
Цель данной статьи – обосновать и проанализировать возможность практической реализации технологии опережающего обучения на теоретических кафедрах медицинского вуза с целью совершенствования формирования профессиональных компетенций.
Можно предположить, что внедрение технологии опережающего обучения на теоретических кафедрах позволит решить задачи повышения качества высшего медицинского образования, в т. ч. формирования профессиональных компетенций, при условии:
– востребованности фундаментальных знаний в процессе изучения основных клинических дисциплин (кардиологии, гастроэнтерологии, пульмонологии, неврологии, эндокринологии, иммунологии и нефрологии), а также при обучении на теоретических кафедрах (физиологии человека, биохимии, фармакологии, патофизиологии и патологической анатомии);
– обеспечения контекстного (мотивационного) подхода к учебной информации, которая признается клиницистами как основополагающая для формирования профессиональных компетенций врача;
– обоснования необходимости и возможности формирования кластеров фундаментальных знаний, являющихся элементами содержания учебной дисциплины, а также подтверждения эффективности их применения для управления профессиональной подготовкой студентов-медиков. При таком подходе контекстная технология управления качеством обучения студентов на теоретических кафедрах может обеспечить ориентированность целей и содержания обучения на формируемые компетенции за счет моделирования в учебном процессе ситуаций профессиональной деятельности, побуждающих студента к выполнению учебно-профессиональных действий. Причем дифференцированный отбор содержания кластеров фундаментальных знаний позволяет создавать вариативные курсы образовательной программы, ориентированные на формирование профессиональных компетенций студентов как 1−2-х, так и 5−6-х курсов;
– организации учебного процесса, учитывающей: (а) целевой компонент, конкретизированный в ситуационных задачах; (б) содержательно-процессуальный компонент, представленный кластерами знаний и системой средств опережающего обучения. Последняя может включать граф логической структуры, позволяющий установить значимые причинно-следственные связи между кластерами фундаментальных знаний; комплекс опережающих многоуровневых заданий, направленных на выявление закономерностей нарушения строения и функции систем организма при различных заболеваниях; (в) принципы опережающего обучения – поэтапное расширение и углубление знаний, систематизацию полученной информации, многократное повторение учебного материала на теоретических и клинических кафедрах; (г) дидактические возможности современных образовательных технологий; (д) мониторинг эффективности использования технологии опережающего обучения студентов на 3−6-х курсах.
В рамках данной статьи остановимся на содержании и организации опережения обучения при формировании профессиональных компетенций студентов на теоретических кафедрах, например на кафедре гистологии, цитологии и эмбриологии.
Формирование содержания – кластеров фундаментальных знаний для опережающего обучения. Кластер фундаментальных знаний включает в себя группу взаимосвязанных понятий конкретной темы занятия, которые объединены между собой внутренними и внешними структурно-логическими связями с содержанием обучения на других теоретических и клинических кафедрах. Кластеры фундаментальных знаний являются средствами управления профессиональной подготовкой студентов в соответствии с современными требованиями к качеству образовательных программ. Ведущими характеристиками кластера функциональных знаний являются: (а) определение ключевых понятий как элементов системы соподчиненных понятий; (б) структурно-логические связи внутри учебной дисциплины, обеспечивающие понимание фундаментальных знаний в процессе ее изучения; возможность междисциплинарной интеграции, основанная на установлении связей с другими теоретическими и клиническими дисциплинами; (в) достаточная необходимость представленной информации.
Нами был использован следующий алгоритм отбора содержания опережающего обучения:
– на клинической кафедре в рамках конкретного заболевания преподаватели определяют спектр фундаментальных знаний, на основании которых обеспечивается формирование профессиональных компетенций; устанавливаются клинически значимые причинно-следственные связи между учебным материалом разных теоретических дисциплин, в основе которых лежит понимание причин и механизмов нарушения функции клеток, тканей и органов при заболевании пациента. Например, при инфаркте миокарда один из важных аспектов лечения пациента связан с назначением метаболитотропных препаратов (кардиопротекторы), эффективность применения которых зависит от знания механизмов альтерации клетки и развивающихся компенсаторно-приспособительных процессов репарации кардиомиоцитов;
– на теоретических кафедрах формируется необходимый пул знаний. В частности, на кафедре патофизиологии проводится отбор содержания учебного материала, который призван обеспечить формирование у студентов знаний о конкретных механизмах возникновения инфаркта миокарда, развития осложнений, принципах терапии и профилактики рецидива заболевания. Основополагающий фактический материал, применительно к назначению кардиопротекторов, представлен в разделе программы «Патология клетки». В контексте формирования компетенций лечения пациентов с инфарктом миокарда необходимыми знаниями являются: «Повреждение мембран и ферментов клетки: роль мембраносвязанных фосфолипаз и гидролаз лизосом; значение перекисного окисления липидов в повреждении клетки. Нарушение механизмов, контролирующих пластическое обеспечение клетки. Нарушение генетического аппарата. Апоптоз, его значение в норме и патологии. Морфологические и функциональные признаки повреждения клетки. Дистрофии и дисплазии клетки, паранекроз, некробиоз, некроз, аутолиз. Механизмы защиты и адаптации клеток при повреждающих воздействиях. Микросомальная система детоксикации, буферные системы, клеточные антиоксиданты, антимутационные системы. Приспособительные изменения функциональной активности клетки, ее рецепторного и генетического аппарата, интенсивности метаболизма. Пути повышения устойчивости клеток к действию патогенных факторов и стимуляции восстановительных процессов в поврежденных клетках. Методы выявления повреждения клеток различных органов и тканей в клинике;
– на кафедре гистологии, цитологии и эмбриологии устанавливаются возможные структурно-логические связи между факторами патогенеза альтерации клетки (раздел патофизиологии) и процессами внутриклеточной регенерации кардиомиоцитов, которые являются объектом познания на кафедре гистологии. Перечень знаний, касающихся внутриклеточной регенерации, сформулирован в рабочей программе вариативной части образовательной программы следующим образом: «Синтетические процессы в клетке. Представление о стрессе эндоплазматической сети и ее роли в нарушении посттрансляционной модификации и накоплении конформационно-измененных белков, являющихся основой дисфункции, старения и гибели клеток. Взаимодействие структурных компонентов клетки при синтезе белков и небелковых веществ. Дифференцировка клеток. Реакции клеток на повреждающие действия. Обратимые и необратимые изменения клеток, их морфологические проявления. Виды гибели клеток (некроз, апоптоз, аутофагия). Биологический смысл, морфологические проявления, регуляторы и молекулярные маркеры апоптоза».
Очевидно, что для опережающего обучения студентов 1−2-х курсов требуется максимальная конкретизация фундаментальных знаний (создание кластеров), на основании которых возможна ориентировочная основа деятельности, направленная на отработку элементов умения дифференциальной диагностики болезней и разработки тактики лечения больных. Применительно к назначению метаболитотропных препаратов (кардиопротекторов) при инфаркте миокарде необходимый кластер знаний на кафедре гистологии, цитологии и эмбриологии может быть представлен в следующем виде:
1. Физико-химические свойства и конформация молекул белка (структурных и ферментов), липидов, фосфолипидов и липопротеинов. Знание данного учебного материала является основополагающим, поскольку обеспечивает понимание обратимых / необратимых повреждений биомембран и ферментов плазматической мембраны, митохондрий, саркоплазматического ретикулума, миофибрилл, что позволяет обосновать назначение определенных метаболитотропных препаратов, конечной целью чего является восстановление сократительной и ритмической функций сердца.
2. Гены, контролирующие процессы внутриклеточной регенерации органелл кардиомиоцитов и неоангиогенез. Ингибирование экспрессии мРНК для Са2+-зависимой АТФазы саркоплазматической сети повышает внутриклеточный уровень ионов Са2+, что является фактором риска развития сердечной недостаточности.
3. Трансляция генетической информации – торможение процесса сопровождается нарушением синтеза различных белков клеток миокарда. Знание данного учебного материала лежит в основе понимания полиморфизма генов разных пациентов при ишемической болезни сердца и прогноза индивидуальной эффективности метаболитотропной терапии.
4. Энергетическое обеспечение клетки – окисление в цикле Кребса, транспорт электронов, хемиосмотическое сопряжение, фосфорилирование АДФ, сопряжение окисления и фосфорилирования. Нарушение обеспечения энергией кардиомиоцитов на этапах ее продукции, транспорта и утилизации ограничивает биосинтетические возможности органелл.
Знание данного учебного материала позволяет дифференцированно назначать макроэрги и их компоненты, субстраты цикла трикарбоновых кислот и компоненты дыхательной цепи.
5. Механизмы, контролирующие внутриклеточную регенерацию, – классификация мембранных рецепторов, вторичные посредники (цАМФ и цГМФ, инозитолтрифрсфат, диацилгицерол, ионы Са2+), биологические эффекты агонистов адрено- и холинорецепторов. Ядерные рецепторы: роль стероидных (минералокортикоиды, глюкокорикоиды, эстрогены, прогестерон, тестостерон) и тиреоидных гормонов в реализации генетической информации (транскрипции, посттрансляционной модификации). Изменение клеточного ответа на регулирующий сигнал отражается на энерготратах кардиомиоцитов и регуляции функции сердца. Знание данного учебного материала позволяет учитывать гендерные и возрастные особенности внутриклеточной регенерации сердца.
Таким образом, ключевым фактором опережения обучения студентов, в контексте формирования профессиональных компетенций врача, является реальная востребованность конкретных кластеров фундаментальных знаний цитологии, молекулярной биологии и гистологии на клинических кафедрах. Достижение такого уровня междисциплинарной интеграции возможно, если преподаватели соответствующих кафедр выступают в качестве экспертов, рекомендующих те или иные вопросы для формирования кластеров знаний по учебной дисциплине «Гистология, цитология и эмбриология», т. е., по сути, принимают активное участие в отборе содержания вариативной части образовательной программы. Востребованность фундаментальных знаний клиницистами обеспечивает мотивационный подход к учебной информации у студентов, поскольку значимость приобретенных знаний для формирования профессиональных компетенций врача возводится в ранг аксиомы. В качестве примера можно привести фрагмент матрицы «фундаментальные знания – ориентировочная основа действия врача», составленной при совместном участии гистологов, патологов и клиницистов (см. табл.).
Фундаментальные знания раздела
«Сердечно-сосудистая система», необходимые
для формирования профессиональных компетенций врача
| Фундаментальные знания
базового курса гистологии, цитологии и эмбриологии |
Фундаментальные знания
вариативного курса гистофизиологии для студентов 1−2-х курсов |
Фундаментальные знания
образовательных программ теоретических дисциплин, изучаемых на 2−3-х курсах |
Формирование
профессиональных компетенций у студентов 4−6-х курсов |
| Классификация сосудов. Общий план строения сосудистой стенки. Зависимость строения стенки сосудов от условий гемодинамики | Толщина слоев, коэффициент интима / медиа | Утолщение интимы: стереотипный ответ на сосудистое повреждение | УЗИ сонных и бедренных сосудов |
| Особенности строения артерий мышечного и смешанного типа.
Органные особенности артерий
|
Адренергический нейромышечный синапс в стенке артерии | Характеристика адренорецепторов в сосудистой стенке: роль катехоламинов. Молекулярные механизмы сокращения гладких миоцитов (роль Са-кальмодулиновой системы; киназа легких цепей миозина). Внутриклеточные сигнальные системы, обеспечивающие расслабление гладких миоцитов в стенке сосуда | Назначение β-блокаторов.
Назначение блокаторов Са-каналов
|
| Особенности строения артерий эластичного типа
|
Синтез эластина в стенке сосуда. Возможные причины нарушений структуры эластина | Метаболизм липопротеидов в стенке сосуда. Механизмы утолщения интимы | Гипо-липидемичес-кая терапия
|
| Понятие о гемо-микроциркуляторном русле.
Гемокапилляры. Классификация, строение, функции. Строение эндотелия. Артериоло-венулярные анастомозы |
Формирование гисто-гематического барьера. Регуляция мышечного тонуса (секреция эндотелина, ангиотензина-2, оксида азота). Участие эндотелия в миграции лейкоцитов, тромбогенезе и метаболизме липопротеинов | Фазы тромбогенеза. Молекулярная организация базальной мембраны. Роль коллагенов I, III, V, VI, VIII типов в тромбогенезе. Адгезия лейкоцитов и тромбоцитов к стенке сосуда при эндотелиальной дисфункции | Анти-тромбоцитарная терапия
|
| Вены, особенности строения по сравнению с артериями. Классификация, строение. Органные особенности вен | Сравнительная гистологическая характеристика стенки вен. Врожденная неполноценность клапанов.
Органные особенности морфологии вен |
Движение крови в венах. Морфология венозного клапана. Функция клапанного аппарата. Ремоделирование стенки вены | Медикаментозная терапия при тромбофлебите |
| Лимфатические сосуды. Классификация, строение лимфатических сосудов разных типов. Особенности строения лимфатических капилляров, участие в микроциркуляции и транспорте лимфоцитов | Образование лимфы. Лимфангион. Движение лимфы по лимфатическим сосудам | Реактивность внутренней оболочки при повреждении стенки вены. Фенотипы гладких миоцитов | Эндо-лимфальная химиотерапия |
Применительно к ишемической болезни сердца конкретизированы кластеры фундаментальных знаний, необходимые для понимания сути выполняемых диагностических мероприятий, обоснования медикаментозной терапии и оценки результатов лечения. Роль учебно-методической комиссии кафедры гистологии в этой работе заключалась в анализе поступивших «запросов» клинических кафедр; установлении возможных структурно-логических связей с конкретными разделами рабочей программы по предмету; трансформации «запросов» в конкретные целевые виды деятельности студентов; наполнении содержанием целевых видов деятельности обучающихся; разработке технологии обучения на основе опережающего обучения.
Привлечение теоретических кафедр к формированию профессиональных компетенций врача сдерживается содержанием учебного материала и использованием рутинных технологий обучения. Согласно представленной концепции, внедрение технологии опережающего обучения на теоретических кафедрах будет способствовать формированию профессиональных компетенций при условии востребованности фундаментальных знаний в процессе изучения клинических дисциплин; обеспечения контекстного (мотивационного) подхода обучающихся к учебной информации и формирования кластеров фундаментальных знаний, являющихся элементами содержания учебной дисциплины. Реализация концепции построена на использовании алгоритма, позволяющего установить клинически значимые причинно-следственные связи между кластерами фундаментальных знаний теоретических кафедр, обеспечивающие понимание закономерностей нарушения строения и функции систем организма при различных заболеваниях и принятие решения относительно возможной тактики лечения больных. При этом на клинической кафедре в рамках конкретного заболевания преподаватели определяют спектр фундаментальных знаний, позволяющих диагностировать патологический процесс и обосновать назначение определенных групп фармакологических препаратов, т. е. знаний, на основе которых формируются профессиональные компетенции; на кафедре патологической физиологии проводится отбор содержания учебного материала, который способствует пониманию конкретных механизмов патогенеза заболевания, развития осложнений, принципов терапии и профилактики рецидива заболевания, а на кафедре гистологии, цитологии и эмбриологии устанавливаются возможные структурно-логические связи между факторами патогенеза заболевания и молекулярными механизмами функционирования клеток, тканей и органов, т. е. конкретизируются кластеры, которые позволяют создать ориентировочную основу профессиональной деятельности и отработать умения дифференциальной диагностики болезней и разработки тактики лечения больных.
Список литературы
- Адигамова Э. Б. Опережающая среда обучения в национальном исследовательском университете // Фундаментальные исследования. 2014. № 4−5. С. 840–843.
- Галиев Т. Т., Каримова Б. С. Понятие опережающей информации в содержании обучения //Апробация. 2015. № 10 (37). С. 48–51.
- Ефремов А. П. Опережающее обучение и опережающее образование // Вестник Челябинского государственного университета. 2012. № 19 (273). Философия. Социология. Культурология. Вып. 26. С. 38–43.
- Корочанская С. П., Хвостова Т. С. Вариативный курс по биохимии как способ повышения качества фундаментальной подготовки специалиста в медицинском вузе // Международный журнал экспериментального образования. 2013. № 4. С. 136–139.
- Котова Е. В. Реализация компетентностного подхода в системе профессионального образования // Профессиональное образование в России и за рубежом. 2014. № 2 (14).
С. 75–79. - Куликова И. В., Некрасова Е. Е., Артюхина А. И. Опережающее обучение на кафедре клинической фармакологии: оценка качества жизни // Электронный научно-образовательный журнал ВГСПУ «Грани познания». № 3 (30). С. 77–80. URL: http://grani.vspu.ru/files/publics/1394792359.pdf 2014 (дата обращения 10.04.2018).
- Овчинникова К. Р. Информационная система как инструмент опережающего управления процессом обучения в высшей школе // Известия Российского экономического университета им. Г. В. Плеханова. 2015. № 2 (20). С. 51–62.
- Реализация клинической направленности преподавания гистологии в медицинских вузах Казахстана / А. В. Куркин [и др.] // Международный журнал экспериментального образования. 2016. № 12. С. 315–317.
- Цатурян А. М. Опережающее обучение как один из принципов реализации обобщающего повторения и непрерывного образования в физике // Сибирский педагогический журнал. 2013. № 2. С. 167–171.
