АНАЛИЗ РАЗЛИЧНЫХ МЕТОДИЧЕСКИХ ПОДХОДОВ К ОРГАНИЗАЦИИ ИТОГОВОГО КОНТРОЛЯ ПО ХИМИИ ДЛЯ СТУДЕНТОВ МЕДИЦИНСКОГО УНИВЕРСИТЕТА В ХОДЕ РЕАЛИЗАЦИИ ФГОС 3

Резюме

Введение. Переход на федеральные государственные образовательные стандарты третьего поколения (ФГОС-3) вызвал необходимость модернизировать подход к преподаванию дисциплины "Химия" в медицинском университете. В первую очередь видоизменения коснулись проведения итогового контроля по окончанию курса: с уменьшением числа часов на данную дисциплину он приобрел форму зачета с оценкой вместо экзамена.

Цели исследования - проанализировать особенности методик организации разных форм зачета с оценкой по дисциплине "Химия" в качестве итогового контроля знаний; оценить взаимосвязь между формой проведения зачета, рейтинговыми результатами и качеством освоения материала для улучшения уровня подготовки студентов.

Материал и методы. Анализ различных форм проведения итогового контроля по дисциплине "Химия" в течение 10 лет действия ФГОС‑3 с 2011 по 2021 г. проводился на кафедре общей химии ФГБОУ ВО УГМУ Минздрава России на примере лечебно-профилактического факультета. На кафедре применялись такие формы зачета, как компьютерное тестирование, письменный билетный контроль и тестирование в письменной форме, включающее вопросы открытого типа. Были проанализированы результаты указанных форм зачета и процент "выживаемости" остаточных знаний спустя 2 семестра. Статистическую обработку данных по результатам экзамена проводили в программе Microsoft Excel и на платформе дистанционного образования MedSpace (версия Moodle, адаптированная под ФГБОУ ВО УГМУ Минздрава России). Использован пакет прикладных программ Statistica 6.0, MS Excel, Vortex 5,0 и 7.0. Данные представлены в виде средних арифметических величин и стандартной ошибки среднего (М±m).

Результаты и обсуждение. Компьютерная тестовая форма итогового зачета не выявляет глубину знаний обучающихся, но позволяет быстро обрабатывать полученные ответы. Ее результаты - высокий процент сдавших зачет и низкий уровень остаточных знаний студентов. Билетная форма контроля наиболее сложна для выполнения первокурсниками и проверки преподавателями, но уровень остаточных знаний у сдавших такой зачет самый высокий.

Заключение. Оптимальной формой итогового контроля по дисциплине "Химия" является письменное тестирование, так как оно включает вопросы по всем темам курса и задания открытого типа, требующие развернутого ответа. Такая форма зачета с оценкой стимулирует студентов готовиться систематично и основательно, облегчает труд преподавателей при проверке огромного количества работ.

Ключевые слова:лечебно-профилактический факультет; дисциплина "Химия"; зачет с оценкой; билетный контроль; компьютерное и письменное тестирование

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Для цитирования: Ермишина Е.Ю., Катаева Н.Н., Медведева О.М., Голицына К.О., Белоконова Н.А. Анализ различных методических подходов к организации итогового контроля по химии для студентов медицинского университета в ходе реализации ФГОС‑3 // Медицинское образование и профессиональное развитие. 2022. Т. 13, № 3. С. 85-95. DOI: https://doi.org/10.33029/2220-8453-2022-13-3-85-95

Существовавшая система обучения, ориентированная на репродуцирование учебного знания, структурно и динамически изменилась в 2011 г. в связи с переходом на федеральные государственные образовательные стандарты третьего поколения (ФГОС-3) [1]. Появилась необходимость искать новые подходы к качественному изменению состояния образования, подстраиваясь под стремительно меняющиеся условия обучения. Прежде всего речь идет о резком сокращении аудиторных часов, отведенных на изучение дисциплины "Химия", при этом в данном курсе были объединены все темы по общей и биоорганической химии, ранее преподаваемые как отдельные учебные дисциплины. Таким образом, в ходе обучения химии возросла доля часов, отводимых на самостоятельную работу студентов.

В первый учебный год введения ФГОС‑3 (2011/2012) итоговой формой контроля по химии был зачет, выставляемый автоматически на основе удовлетворительного текущего рейтинга. Отсутствие фактического итогового контроля в конце семестра приводит к снижению качества обучения и полному отсутствию мотивации к изучению дисциплины [2]. С 2012/2013 учебного года дисциплина "Химия" изучается в течение одного семестра студентами I курса ФГБОУ ВО УГМУ Минздрава России (УГМУ, Екатеринбург) на всех специальностях (лечебное дело, педиатрия, стоматология) в объеме 108 академических часов. При этом итоговая аттестация представляет собой зачет с оценкой. Такая форма итогового контроля позволяет стимулировать обучение студентов и повысить их мотивацию при усвоении знаний [2].

Итоговый контроль - неотъемлемая часть педагогического процесса преподавания дисциплины. Выделяют следующие функции контроля в обучении: диагностическая, обучающая, управляющая, развивающая и воспитывающая [3]. Итоговый зачет с оценкой для студентов-первокурсников эквивалентен экзамену и выполняет все перечисленные функции. По мнению различных авторов, формы оценочных средств, используемых в рамках ФГОС‑3, могут быть различными: опрос и собеседование [1], тестирование [1-3], реферирование [1]. В условиях действия ФГОС‑3 внедрялись интенсивные методики обучения, сопровождающиеся поисками новых форм повышения эффективности педагогического контроля в частности и качества образования в целом. Опрос, собеседование и реферирование, используемые в некоторых вузах медицинского профиля [1] как формы итогового контроля знаний по химии, практически не осуществимы при большом количестве студентов. На кафедре общей химии УГМУ дисциплину "Химия" изучают более тысячи первокурсников, поэтому для проведения зачета с оценкой применялись следующие формы: компьютерное и письменное тестирование, письменный ответ по билетам.

Цели исследования - проанализировать особенности методик организации разных форм зачета с оценкой по дисциплине "Химия" в качестве итогового контроля знаний; оценить взаимосвязь между формой проведения зачета, рейтинговыми результатами и качеством освоения материала для улучшения уровня подготовки студентов.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Анализ особенностей организации итогового контроля в форме зачета с оценкой проводился на примере курса "Химия" для студентов I курса УГМУ. Для исследования был взят самый многочисленный факультет - лечебно-профилактический. В течение 10 лет на протяжении действия ФГОС‑3 численность студентов на данном факультете увеличивалась с 2 потоков в 2012/2013 учебном году (300 человек) до 5 потоков в 2021/2022 учебном году (750 человек). Обучение студентов I курса осуществляется на базе кафедры общей химии УГМУ. Аудиторные часы по дисциплине включают 32 ч лекций и 36 ч практических занятий.

Для организации итогового контроля по химии применялись формы билетного и тестового контроля. Последние проводились как в очном, аудиторном формате, так и дистанционно в режиме онлайн.

Статистическая обработка данных по результатам экзамена выполнялась в программе Microsoft Excel и на платформе дистанционного образования MedSpace (версия Moodle, адаптированная под УГМУ). Использован пакет прикладных программ Statistica 6.0, MS Excel, Vortex 5,0 и 7.0. Данные представлены в виде средних арифметических величин и стандартной ошибки среднего (М±m). Для установления достоверности различий использовалось t-распределение Стьюдента. Различия считали достоверными при р<0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Представляет интерес выявление взаимо­связи между формой проведения зачета и результатом, выраженным в рейтинговых баллах, полученных студентами. Была принята следующая шкала соответствия баллов БРС (балльно-рейтинговая система) при оценке зачета по химии: меньше 60 баллов - неудовлетворительно; 60-69 баллов - удовлетворительно; 70-85 баллов - хорошо, 86-100 баллов - отлично. Итоговый балл освоения дисциплины рассчитывался путем суммирования совокупных баллов, полученных за семестр (50-80 баллов) с баллами по результатам зачета с оценкой.

В табл. 1 приведены формы проведения зачета и процентное соотношение итоговых оценок по химии за 10 лет, с 2012 по 2022 г. (в период действия ФГОС‑3).

Негласно на кафедре общей химии УГМУ считается оптимальным с точки зрения освоения дисциплины, если 70% студентов и более с первого раза сдали зачет. Таким образом, среднее количество несдавших зачет равно 30%. Все формы зачета были разбиты на 3 группы: только тестовый компьютерный контроль (1-я форма); тестовый контроль с элементами письменного ответа (2-я форма); письменный ответ по билетам (3-я форма). Значение генеральной средней и среднеквадратичного отклонения для различных форм составило: 1-я форма - μ=10,70, ϭ=4,45 (уровень значимости р=0,709); 2-я форма - μ=31,25, ϭ=1,12 (уровень значимости р=0,839); 3-я форма - μ=30,44, ϭ=0,6 (уровень значимости р=0,905). Сравнение средних показало, что достоверных различий во 2-й и в 3-й формах нет. Значимые различия присутствуют только при переходе на 1-ю форму (компьютерный тестовый контроль).

Дополнительно были проанализированы результаты входного контроля лечебно-профилактического факультета, который показывал "выживаемость" знаний по общей химии спустя 2 семестра, когда студенты приходили на кафедру в 4-м семестре для изучения вариативного курса по химии. Уровень остаточных знаний рассчитывался как процент студентов, успешно выполнивших тестирование по темам общей химии (количество правильных ответов составляло ≥60%). Результаты представлены в табл. 2.

Значения генеральной средней "выживаемости" знаний для различных форм зачета с оценкой составили: 1-я форма - μ=49; 2-я форма - μ=33; 3-я форма - μ=51,4. Корреляция между формами 1 и 2 была высокая - r=1,026. Между формами 1 и 2 и 3 и 2: 3,27±0,14 - слабая корреляция.

В 2020/2021 учебном году зачет с оценкой проводился в форме тестирования на платформе для дистанционного обучения УГМУ MedSpace. C использованием встроенных программных возможностей платформы были рассчитаны средние баллы за зачет с оценкой с разбивкой по потокам (табл. 3).

Значения для балла за зачет с оценкой для различных потоков составляют: генеральной средней - μ=14,86 и средне­квадратичного отклонения - ϭ=1,009. Это свидетельствует об отсутствии значимых различий при р<0,05. Тогда как для среднего балла в семестре: μ=60,48 и ϭ=15,64. Различия в среднем балле за семестр достоверны. Объективно по результатам семестра с увеличением номера потока успеваемость ухудшается.

ОБСУЖДЕНИЕ

В первый год внедрения ФГОС‑3 (2012/2013 учебный год) зачет протекал в форме компьютерного тестирования. Тест содержал 42 вопроса и был разбит на 8 дидактических единиц (ДЕ): 2 по био­органической химии, 2 по школьной химии и 4 по курсу общей химии. При создании теста для зачета с оценкой была отобрана совокупность тестовых заданий для диагностического контроля. Тестовые задания были закрытой формой с выбором одного или нескольких правильных ответов. Количество дистракторов было от 4 (в общей химии) до 7 (в биоорганической химии). Это были тестовые задания на фактические знания (т.е. на запоминание фактов по теории) - формулы для расчета, формулы или названия биоорганических веществ и т. д., а также уровня применения знаний (мышления): расчетные задачи с выбором ответа. Тестирование осуществлялось через систему MyTest, установленную на компьютерах кафедры. Тестирование проводили в компьютерном классе под наблюдением преподавателя. Результаты оценивали по заранее разработанной шкале. В 2012/2013 учебном году количество студентов, сдавших тестовый контроль на положительные оценки, составило 80,5%.

В 2013/2014 учебном году тест содержал 39 вопросов и был разбит на 5 ДЕ: 2 по биоорганической химии, 1 по школьной химии и 2 по курсу общей химии. Процент сдавших был ниже - 68,5%. По нашему мнению, это было обусловлено тем, что некоторые вопросы нужно было прокомментировать письменным ответом. Например, расчет константы равновесия, формула буферной системы или органического вещества.

Тестовый компьютерный контроль позволяет оперативно оценить уровень знаний, но имеет ряд преимуществ и недостатков, в том числе отмеченных преподавателями других вузов [3]. Одно из преимуществ использования тестов - отсутствие со стороны преподавателя предвзятого отношения к оценке знаний экзаменующегося. С другой стороны, компьютерные тесты не выявляют глубину познаний, наличие логического мышления у обучающихся [3]. Тестовый компьютерный контроль на зачете с оценкой на кафедре общей химии был подкреплен системой репетиционного тестирования в программе "Тандем".

Зачет с оценкой, проводимый по билетам в письменной форме, - форма контроля, способствующая развитию памяти, внимания, логического мышления, стал практиковаться на кафедре общей химии с 2014/2015 учебного года. Однако сдача зачета в такой форме вызвала объективные трудности. Правильные ответы на теоретические вопросы давали не более 30±5% студентов. Структура билета видоизменялась. С 2014 по 2017 учебный год билет содержал 4 вопроса: 2 по биоорганической и 2 по общей химии. С 2018 по 2020 учебный год билеты содержали 3 вопроса: 2 по общей химии, 1 по биоорганической химии. Задания по общей химии включали теорию и задачу по этой же теме. Задачи были разнообразные, не предполагающие единого алгоритма решения.

Письменная форма проведения зачета с оценкой способствовала лучшей сдаче зачета: количество студентов, не сдавших зачет, уменьшилось до 17% в 2014/2015 учебном году. Однако данный показатель постепенно увеличивался и достиг 47% в 2018/2019 учебном году. Это обусловлено тем, что требования по организации контроля [2] не всегда соблюдались при письменной форме зачета с оценкой. Зачастую контролю подвергалось то, что усвоено на первом уровне, т.е. на уровне ознакомления, первичного представления в процессе очной лекции или консультации, но не отработано на практике. Сложную термодинамическую задачу на расчет по уравнению изотермы химической реакции удалось решить единицам, несмотря на то что перед зачетом проводилась очная консультация, хотя посещаемость студентами была низкая. Обучающиеся практически не смогли изложить теорию по общей химии к данной задаче, не справились с математическими расчетами, поэтому 47% студентов не смогли сдать зачет.

С 2019/2020 учебного года обязательным стало включение в билет типовой задачи по термодинамике, включающей расчет изменения энтальпии, энтропии и энергии Гиббса на примере биоорганической реакции. Формирование такого вопроса позволило связать воедино курс общей и биоорганической химии в рамках дисциплины "Химия". Анализ ответов по билетам указанного года, показывает, что с этой задачей справляется большинство студентов, так как ее решение осуществляется по определенному алгоритму, который закрепляется на практических занятиях.

Задание по биоорганической химии также представляет собой один из наиболее полно раскрываемых на экзамене вопросов. Это обусловлено тем, что цикл по биоорганической химии изучается после блока общей химии и завершает изучение дисциплины "Химия". Кроме того, в течение семестра предусмотрены письменные промежуточные контроли по всем темам биоорганической химии, что обеспечивает систематическую подготовку к итоговому зачету. До 2018 г. лекции и консультации к зачету с оценкой проводились очно в аудитории с применением презентации. С 2019/2020 учебного года лекции и консультации проводятся онлайн на платформе MS Teams. С 2019/2020 учебного года были созданы видеолекции и видеоконсультации к практическим занятиям, размещенные на различных интернет-платформах, доступных студентам. Это способствовало росту понимания и успеваемости по предмету. Количество студентов, сдавших зачет с оценкой в 2019/2020 учебном году, составило 67%.

Труднее всего студенты решают задания по общей химии, включающие теоретический вопрос и задачу по этой теме. Вопрос по теории общей химии студенты излагают частично, дают неполные и неточные ответы. Решение задачи по общей химии также вызывает значительные затруднения. Проблема заключается в том, что на каждую тему в блоке "Общая химия" существует свой набор формул для решения задач. Студенты путают термины и формулировки, используют свои "симбиотические формулы", не соответствующие реальным. На этот вопрос удавалось ответить только отличникам. Частично эту ситуацию удалось исправить с использованием видеозаписи консультации для подготовки к экзамену.

Пандемия 2020 г. [4, 5] заставила вернуться к проведению экзамена в тестовой форме. В 2020/2021 учебном году зачет с оценкой по дисциплине "Химия" проводился дистанционно в режиме онлайн, форма экзамена - тестирование на платформе для дистанционного обучения УГМУ MedSpace. Тест состоял из 14 вопросов практически по всем темам курса, время тестирования было ограничено до 60 мин. Процедура наблюдения и дистанционного контроля в ходе зачета (прокторинг) осуществлялась преподавателями кафедры с помощью видеокамер через сервис MS Teams. Результаты экзамена приведены в табл. 3. Зачет с оценкой проводился в течение нескольких дней, при этом вопросы повторялись. В связи с этим обозначилась четкая тенденция по улучшению качества ответов и увеличению рейтинговых баллов студентов на каждом последующем потоке. Современные технические возможности позволяют быстро копировать вопросы во время теста (например, с помощью кнопки на клавиатуре PrintScreen) и распространять через социальные сети. Как следствие, баллы студентов III, IV, V потоков завышены, не являются объективными и не соответствуют уровню знаний, который эти обучающиеся демонстрировали в течение семестра. Количество студентов, не сдавших зачет, было незначительным - 10%.

У тестирования как метода контроля есть свои ограничения. Легче всего с помощью теста проверить степень усвоения студентами учебного материала [2]. Проверка глубинного понимания предмета, овладения стилем мышления, свойственным дисциплине "Химия", затруднительна. Таким образом, в 2021 г. был проведен анализ использованных форм контроля на протяжении 9 лет и сложившейся ситуации: пандемия, удаленная форма занятий в школе и в вузе [6, 7] на протяжении 1,5 года. В рамках исследования форм проведения зачета с оценкой, осуществляемого на кафедре общей химии УГМУ, к 2021/2022 учебному году - году окончания действия ФГОС‑3, был сделан вывод о необходимости объединения тестовой и письменной формы контроля при проведении итогового зачета с оценкой. Наилучший результат дает очная форма проведения зачета с использованием печатных бланков, сочетающих как тестовые вопросы, оценивающие теорию, так и практические задания по общей и биоорганической химии.

В сессию 2021/2022 учебного года была осуществлена наиболее приемлемая форма зачета с оценкой за все 10 лет действия ФГОС‑3. Она имеет много преимуществ: протекает письменно, достаточно быстро проверяется преподавателями; студентам нет необходимости излагать большие фрагменты теоретического материала; разно­образные тестовые вопросы проверяют все без исключения темы курса. Развернутые ответы на задачи по термодинамике, общей и биоорганической химии, вписываемые в экзаменационный бланк, позволяют проверять качество усвоения материала на практических занятиях. Была учтена возможность утечки информации, и на каждую смену, когда параллельно сдавали 6 академических групп, были представлены только 4 варианта печатных бланков, которые менялись к следующей смене. Такая форма проведения зачета с оценкой дала следующие результаты: лечебно-профилактический факультет - 69% сдавших (см. табл. 1), у других факультетов, не вошедших в данное исследование, доля сдавших еще больше: педиатрический - 76%, стоматологический - 84%.

Дополнительно был проанализирован процент остаточных знаний по блоку "Общая химия" (см. табл. 2). Как видно из данных, процент остаточных знаний был выше в том случае, когда зачет с оценкой проходил в письменной форме (генеральная средняя формы 3 самая высокая - μ=51,4). Отдельно стоит обсудить низкую "выживаемость" знаний, обнаруженную в 2021/2022 учебном году. До этого учебного года студенты готовились к входному контролю заранее, так как контроль проводился на 2-й учебной неделе и студентов заранее предупреждали о его проведении. В 2021/2022 учебном году в связи с переходом на ФГОС 3++ студенты I курса пришли на кафедру общей химии не в 4-м семестре, а во 2-м. Было высказано предположение: так как с момента проведения экзамена прошло около 1 мес, нет необходимости предупреждать студентов о проведении контроля заранее, можно провести этот контроль без подготовки на 1-й учебной неделе. При этом процент остаточных знаний оказался значительно ниже. Это может быть объяснено только тем, что современные студенты, находясь в перегруженном информационном пространстве, не в состоянии удержать в памяти знания после экзамена даже в течение 1 мес.

Заключение

Исследования кафедры по изменению формы проведения зачета с оценкой по дисциплине "Химия" показали, что билетная форма сложна для студентов, охватывает не все темы курса, а только 3-4 вопроса. Преодоление высокого уровня сложности позволяет студентам лучше усвоить и закрепить в памяти материал, поэтому выявляется самый высокий процент остаточных знаний в те годы, когда проводился письменный зачет по билетам. Остаточные знания оценивались спустя 2 семестра по темам общей химии как процент студентов, успешно выполнивших компьютерное тестирование. Наряду с этим проверка билетов - субъективный и очень затратный по времени процесс с учетом все возрастающего числа студентов.

Компьютерная тестовая форма итогового зачета имеет элемент угадывания, заучивания ответов и не предполагает глубокого изучения дисциплины, но позволяет наиболее быстро осуществить проверку. Уровень остаточных знаний после тестирования ниже, чем после письменной формы зачета с оценкой по билетам.

Оптимальной формой итогового кон­троля является письменное, а не компьютерное тестирование, включающее вопросы на соответствие, множественный выбор, а также задания открытого типа. Такой тест сочетает в себе два преимущества: во‑первых, в бланк включены вопросы по всем темам курса "Химия"; во‑вторых, есть задания, предполагающие развернутый письменный ответ. Открытые вопросы необходимы для проверки знаний химического строения и свойств биоорганических соединений, умения решать усложненные задачи по общей химии. Такая форма зачета с оценкой удовлетворяет всем требованиям итогового контроля: стимулирует студентов готовиться систематично, облегчает труд преподавателей по проверке огромного количества работ, минимизирует утечку информации о содержании билетов и является наиболее объективной формой при оценивании.

Литература

1. Литвинова М.Г., Литвинова Т.Н. Современный курс химии в медицинском ВУЗе: цели, содержание, структура // Современные проблемы науки и образования. 2018. № 4. С. 59-67.

2. Айвазова Е.А., Варакина Ж.Л., Журавлева Е.А. Опыт преподавания дисциплины "Химия" в Северном государственном медицинском университете // Электронный научно-образовательный вестник "Здоровье и образование в XXI веке". 2018. Т. 20, № 12. С. 10-14.

3. Привалов Н.И., Полянина А.С. Тестовый контроль знаний студентов // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2018. № 4. С. 140-144.

4. Таласпекова Ю.П., Абдикадирова Х.Р., Чергизова Б.Т. Дистанционное обучение студентов медицинского вуза с использованием платформ MСTEAMS И CISCO WEBEX // Архивариус. 2020. № 8. С. 14-16.

5. Александров Д.Н., Степкина Е.К. Опыт дистанционного обучения в медицинском вузе // Инновационная наука. 2020. № 7. С. 57-59.

6. Моисеева Л.В., Белоконова Н.А., Ермишина Е.Ю., Бадьина Т.А., Даулетова С. Эффективность дистанционной образовательной технологии изучения дисциплины "Экологическая химия" студентами медицинского вуза // Педагогическое образование в России. 2020. № 4. С. 121-128.

7. Медведева О.М., Катаева Н.Н., Белоконова Н.А. Из опыта дистанционного обучения химии студентов УГМУ в условиях самоизоляции // Вектор науки ТГУ. Серия: Педагогика, психология. 2020. № 3 (42). С. 7-12.

Материалы данного сайта распространяются на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License («Атрибуция - Всемирная»)

ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР
ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР
Балкизов Залим Замирович
Генеральный секретарь Российского общества специалистов медицинского образования, директор Института подготовки специалистов медицинского образования ФГБОУ ДПО РМАНПО Минздрава России, профессор кафедры профессионального образования и образовательных технологий ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России, генеральный директор компании ГЭОТАР-Мед, Советник Президента Национальной медицинской палаты, Москва, Российская Федерация

Журналы «ГЭОТАР-Медиа»