EXPERIENCE OF USING A MASSIVE OPEN ONLINE COURSE IN THE EDUCATIONAL PROCESS ”FUNDAMENTALS OF BIOPHYSICS FOR DENTISTS”

• Anna V. Tarasova
• Nadezhda G. Davydova
• Mariya V. Shestakova
• Viktoriya A. Belyakova

Abstract

A priority direction in the development of online education is learning using massive open online courses (MOOCs). The urgent task is to increase the attractiveness of the learning process, stimulate the interest of students in mastering the discipline of “Biophysics”, motivate teachers to use modern pedagogical technologies, in particular, blended learning, using MOOCs, search for pedagogical techniques, and select methods that activate the cognitive activity of students. The article discusses the experience of using the MOOC “Fundamentals of Biophysics for Dentists” on the Stepik platform in the educational process when studying the discipline “Biophysics” by 1^st year students of the Dental Faculty of the Northern State Medical University (Arkhangelsk). The analysis of the results, student activity, academic performance and the results of student surveys on the implementation of blended learning and the use of methods that stimulate cognitive activity in the study of biophysics provide grounds for introducing and promoting MOOCs in the educational process.

Keywords:massive open online course; blended learning; e-learning; biophysics; dental education; motivation

REFERENCES

1.Official website of the Northern State Medical University (Arkhangelsk). URL: http://www.nsmu.ru/nsmu/Godovoj_otchet_SGMU_21_22.pdf (in Russian)

2.Tarakanova E.N. Massive open online courses as a resource for blended learning (using the example of humanities disciplines). Samarskiy nauchnyy vestnik [Samara Scientific Bulletin]. 2021; 10 (3). URL: https://doi.org/10.17816/snv2021103317 (in Russian)

3.Redvanov A.S. MOOCs in the context of modern digital education. Nauchno-obrazovatel’nyy zhurnal dlya studentov i prepodavateley [Scientific and educational magazine for students and teachers «StudNet»]. DOI: https://doi.org/10.24411/2658-4964-2020-10246 (in Russian)

4.Czerniewicz L., Deacon A., Glover M., Walji S. MOOC – making and open educational practices. Journal of Computing in Higher Education. 2017; 29 (1).

5.URL: https://help.stepik.org/article/54716 [Electronic resource]. (in Russian)

6.Ponomareva E. Yu., Rebrov A.P., Afanasyeva G.A. Continuity of teaching fundamental and clinical disciplines in the study of internal diseases. Saratovskiy nauchno-meditsinskiy Journal [Saratov Scientific and Medical Journal]. 2016; 12 (3): 415–17. (in Russian)

7.Astanina S. Yu. Training of doctors in fundamental disciplines in accordance with the requirements of professional and educational standards. Pedagogika professional’nogo meditsinskogo obrazovaniya. Nauchno-metodicheskiy elektronnyy zhurnal [Pedagogy of professional medical education. Scientific and methodological electronic journal]. URL: https://www.profmedobr.ru/articles/ (in Russian)

8.Levitsky S.N., Davydova N.G., Tarasova A.V., Radushin I.S., Vyaznikova D.A. An example of the formation of general professional competence in an information educational environment. Sovremennye problem nauki i obrazovaniya [Modern problems of science and education]. 2021; (3). URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=30924 (in Russian)

9.Poddubnaya Ya.N., Kotov K.S., Slukina A.A. Paradigm for the development of gaming in the educational system of a university: history and prospects. Mezhdunarodnyy nauchno-issledovatel’skiy zhurnal [International scientific research journal]. 2021; (9, Part 3): 53–8. DOI: https://doi.org/10.23670/IRJ.2021.9.111.083 (in Russian)

10. Baeva T.A., Kuriseva A.V., Sitnikova A.A. Gamification of educational content in the conditions of blended learning in medical universities. Sovremennaya nauka: aktual’nye problemy teorii i praktiki. Seriya: gumanitarnye nauki [Modern science: current problems of theory and practice. Series: Humanities]. 2021; (09/2): 23–7. DOI: https://doi.org/10.37882/2223-2982.2021.09-2.03 (in Russian)

11. Artamonova V.V. Development of the concept of gamification in the 21^st century. Istoricheskaya i sotsial’no-obrazovatel’naya mysl’ [Historical and social-educational thought]. 2018; 10 (2/2): 37–43. DOI: https://doi.org/10.17748/2075-9908-2018-10-2/2-37-43 (in Russian)

12. Arutyunov S.D. Anatomy, physiology and biomechanics of the dental system. In S.D. Arutyunova, L.L. Kolesnikova, V.P. Degtyareva, I. Yu. Lebedenko eds. Moscow: GEOTAR-Media, 2017: 328. URL: https://www.rosmedlib.ru/book/ISBN9785970438701.html (in Russian)

13. Basic professional educational program of higher education. Specialty 05.31.03 Dentistry. SSMU, Arkhangelsk, June 17, 2022. URL: http://www.nsmu.ru/student/faculty/faculty/stomat/novosti-fakulteta/31.05.03opop++%202022.pdf (in Russian)

14. URL: https://learningapps.org/ [Electronic resource]. (in Russian)

15. URL: https://app.genial.ly/ [Electronic resource].

Приведем примеры видео с практико-ориентированным содержанием. Известно, что все стоматологические инструменты представляют собой с точки зрения физики механизмы, которые называются "рычаги". В видео "Рычаги в стоматологической практике" деканом факультета рассмотрены стоматологические инструменты -​кюреты для удаления зубных отложений и экскаваторы, а врач -​стоматолог-хирург показывает применение клювовидных щипцов с несходящимися щечками и элеваторы для операции удаления моляра нижней челюсти. Видеосъемка производилась в симуляционном центре ФГБОУ ВО СГМУ (г. Архангельск) Минздрава России на тренажере для отработки мануальных навыков лечения основных стоматологических заболеваний.

Также известно, что рентгенологичес­кие исследования активно применяются в ежедневной практике врача-стоматолога для диагностики и выработки тактики лечения в различных клинических ситуациях. В целях демонстрации возможностей данного исследования было подготовлено видео "Применение рентгеновского излучения в стоматологии", в котором представлены примеры вариантной анатомии корневых каналов, конкретные клинические случаи диагностики изменений в периапикальных тканях, выявления новообразований, оценки качества лечения стоматологических заболеваний.

В видео "О проблеме боли в стоматологии" стоматолог-хирург рассказывает о биофизических основах формирования болевого ощущения на уровне биологических мембран клеток и действия анестетиков для местного обезболивания.

В видео "О профессиональной гигиене полости рта под микроскопом" врач-терапевт показывает значение и применение микроскопа в профилактике и лечении пародонта.

В МООК размещено видео "Использование ультразвука в стоматологии", подготовленное студентами стоматологического факультета, первокурсниками 2021/2022 учебного года. Данное видео разработано студентами самостоятельно на профильных кафедрах стоматологического факультета.

В качестве дополнительного материала в модуле МООК "Основы биомеханики кровообращения" рассмотрен вопрос о кровоснабжении зуба, в модуле "Действие токов и электромагнитных полей на биологические ткани" - ​физиотерапевтические процедуры, применяемые в стоматологии, в модуле "Основы биофизики мышечного сокращения" - ​механические свойства материалов, применяемых в ортопедической стоматологии.

Набор возможностей платформы Stepik был дополнен сервисами web 2.0, с помощью которых осуществлялись методические и мотивационные приемы. Например, использование сервисов: https://learningapps.org (разработка дидактических игр, тренажеров, кроссвордов) [14], https://view.genial.ly (разработка лекций, квизов/викторин) [15].

Контроль в каждом модуле содержит 10 тестовых вопросов различных типов, какие возможны и подходили для реализуемого МООК на платформе Stepik: тестовые задачи (выбор подходящих ответов из списка, задачи на сопоставление и сортировку, табличные задачи), задачи с вводом ответа (пропуски, свободный ответ, численная и текстовая задачи).

Модуль "Итоги" представляет собой итоговое тестирование по всему материалу МООК, которое состоит из двух этапов и не повторяет контрольных заданий каждого модуля. На I этапе обучающимся предоставляется возможность ответить на 10 более простых вопросов, на II - ​предстоит решать более сложные 10 тестовых заданий. На все тестовые задания курса даются 3 попытки.

Включение МООК в учебный процесс I курса стоматологического факультета происходило в рамках самостоятельной работы по подготовке к занятиям по дисциплине "Биофизика". Залогом обязательности прохождения курса было освобождение обучающихся от некоторых контрольных срезов при изучении биофизики.

Также для наглядности наблюдения обучения в МООК обучающиеся были разделены в Stepik на классы. Каждый класс соответствовал академической группе I курса стоматологического факультета. Таким образом было сформировано 8 классов.

МООК впервые реализован в учебном процессе в весеннем семестре 2022/2023 учебного года (участвовали 105 обучающихся I курса стоматологического факультета) и осуществляется в настоящее время.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Показателем успешности выбранной стратегии смешанного обучения по дисциплине "Биофизика" с использованием МООК "Основы биофизики для стоматологов" были результаты итогового контроля, организованного в электронном курсе на платформе LMS Moodle. Причем до последнего дня обучающимся не указывалась форма итогового контроля, в их распоряжении было все содержание МООК и электронного курса LMS Moodle, определен перечень вопросов для повторения, представлены типовые задачи. Банк вопросов включал 120 вопросов, тест формировался для каждого обучающегося с помощью настройки Moodle "Случайный вопрос" и состоял из 30 заданий разного типа: множественный выбор, на соответствие, перетаскивание слов на изображение и др., кроме этого, в тестовых вопросах использовались изображения, графики, задания были визуализированы. Обучающемуся предоставлялись 3 попытки прохождения теста, время тестирования - ​50 мин. Оценивание осуществлялось по 10-балльной системе, проходной балл - ​не менее 7. Изучение дисциплины "Биофизика" заканчивалось за месяц до окончания семестра, поэтому у обучающихся, неудачно справившихся с зачетом, было время исправиться. Регламент между неудачными попытками обозначался несколькими днями, чтобы студент мог еще раз повторить материал дисциплины.

Таким образом, 6% обучающихся не были аттестованы к окончанию семестра по дисциплине "Биофизика" и, соответственно, ликвидировали академическую задолженность позже.

По окончании изучения дисциплины "Биофизика" обучающимся было предложено анонимное анкетирование, цель которого - ​собрать мнения респондентов о качестве и пользе применения в учебном процессе МООК "Основы биофизики для стоматологов". В анонимном анкетировании участвовали 72 студента I курса стоматологического факультета ФГБОУ ВО СГМУ (г. Архангельск) Минздрава России.

На вопрос: "Включение в содержание МООК практического применения знаний по биофизике в стоматологической практике убедило ли вас в необходимости изучения данной дисциплины?" 90% обучающихся ответили утвердительно, 10% - ​не определились.

Обучающимся предлагалось оценить по 5-балльной системе качество и понятность видеоматериала курса: лекции, дополнительный материал, решение задач. В результате 83% студентов оценили на "отлично", 14% - ​на "хорошо" и 3% - ​на "удовлетворительно".

Аналогично предлагалось оценить качество и понятность контрольных заданий: тестов и задач МООК. 62,3% респондентов оценили на "отлично", 30,5% - ​на "хорошо" и 7% - ​на "удовлетворительно".

Результаты оценки тренажеров и интерактивных заданий по 5-балльной системе следующие: 76% респондентов оценили на "отлично", 19% - ​на "хорошо", 2% - ​на "удовлетворительно" и 3% - ​на "неудовле­творительно". Заметим, что на результат этой оценки повлияли технические причины, связанные с нестабильной работой мобильного приложения платформы Stepik, так как часть обучающихся выполняли задания, используя сотовые телефоны.

Кроме этого, в результате анонимного анкетирования были проанализированы следующие пожелания обучающихся: расширить спектр клинических примеров применения физических факторов в профессиональной деятельности врача-стоматолога, больше использовать интерактивных заданий и тренажеров для самоконтроля студентов.

Также отметим, что видео "Рычаги в стоматологической практике" было особенно отмечено большинством студентов как фрагмент, демонстрирующий связь практической физики и стоматологии.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В заключение отметим, что анализ результатов, активности обучающихся, успеваемости и полученных результатов опросов студентов I курса стоматологического факультета ФГБОУ ВО СГМУ (г. Архангельск) Минздрава России по реализации смешанного обучения, использование методов, стимулирующих познавательную активность при изучении биофизики, дают основания внедрять МООК в учебный процесс. Далее планируется совершенствовать МООК "Основы биофизики для стоматологов", усилить профессиональную направленность изучения дисциплины, больше демонстрировать практическую значимость биофизики через использование игровых элементов, привлекая стоматологические кафедры университета и отделения профильного практического здравоохранения.

ЛИТЕРАТУРА

1.Официальный сайт Северного государственного медицинского университета (г. Архангельск). URL: http://www.nsmu.ru/nsmu/Godovoj_otchet_SGMU_21_22.pdf

2.Тараканова Е.Н. Массовые открытые онлайн-курсы как ресурс смешанного обучения (на примере дисциплин гуманитарного профиля) // Самарский научный вестник. 2021. Т. 10, № 3. URL: https://doi.org/10.17816/snv2021103317

3.Редванов А.С. МООК в контексте современного цифрового образования // Научно-образовательный журнал для студентов и преподавателей "StudNet". 2020. № 9. DOI: https://doi.org/10.24411/2658-4964-2020-10246

4.Czerniewicz L., Deacon A., Glover M., Walji S. MOOC - making and open educational practices // Journal of Computing in Higher Education. 2017. Vol. 29, N 1.

5.URL: https://help.stepik.org/article/54716 [Электронный ресурс].

6.Пономарева Е.Ю., Ребров А.П., Афанасьева Г.А. Преемственность преподавания фундаментальных и клинических дисциплин при изучении внутренних болезней // Саратовский научно-медицинский журнал. 2016. Т. 12, № 3. С. 415-417.

7.Астанина С.Ю. Подготовка врачей по фундаментальным дисциплинам в соответствии с требованиями профессиональных и образовательных стандартов // Педагогика профессионального медицинского образования. Научно-методический электронный журнал. URL: https://www.profmedobr.ru/articles/

8.Левицкий С.Н., Давыдова Н.Г., Тарасова А.В., Радушин И.С., Вязникова Д.А. Пример формирования общепрофессиональной компетенции в информационной образовательной среде // Современные проблемы науки и образования. 2021. № 3. URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=30924

9.Поддубная Я.Н., Котов К.С., Слукина А.А. Парадигма развития гейминга в образовательной системе вуза: история и перспективы // Международный научно-исследовательский журнал. 2021. № 9. Часть 3. С. 53-58. DOI: https://doi.org/10.23670/IRJ.2021.9.111.083

10. Баева Т.А., Курисёва А.В., Ситникова А.А. Геймификация образовательного контента в условиях смешанного обучения в медицинских вузах // Современная наука: актуальные проблемы теории и практики. Серия: Гуманитарные науки. 2021. №09/2. С. 23-27. DOI: https://doi.org/10.37882/2223-2982.2021.09-2.03

11. Артамонова В.В. Развитие концепции геймификации в ХХI веке // Историческая и социально-образовательная мысль. 2018. T. 10, №2/2. С. 37-43. DOI: https://doi.org/10.17748/2075-9908-2018-10-2/2-37-43

12. Арутюнов С.Д. Анатомия, физиология и биомеханика зубочелюстной системы / под ред. С.Д. Арутюнова, Л.Л. Колесникова, В.П. Дегтярева, И.Ю. Лебеденко. Москва : ГЭОТАР-Медиа, 2017. С. 328. URL: https://www.rosmedlib.ru/book/ISBN 9785970438701.html

13. Основная профессиональная образовательная программа высшего образования. Специальность 31.05.03 Стоматология. СГМУ, г. Архангельск, 17 июня 2022. URL: http://www.nsmu.ru/student/faculty/faculty/stomat/novosti-fakulteta/31.05.03opop++%202022.pdf

14. URL: https://learningapps.org [Электронный ресурс].

15. URL: https://app.genial.ly/ [Электронный ресурс].

All articles in our journal are distributed under the CC BY-NC-ND 4.0 (Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International)