ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ МАССОВОГО ОТКРЫТОГО ОНЛАЙН-КУРСА "ОСНОВЫ БИОФИЗИКИ ДЛЯ СТОМАТОЛОГОВ"

• Тарасова Анна Владимировна
• Давыдова Надежда Геннадьевна
• Шестакова Мария Викторовна
• Белякова Виктория Алексеевна

Резюме

Приоритетным направлением развития онлайн-образования является обучение с использованием массовых открытых онлайн-курсов (МООК). Актуальна задача повышения привлекательности процесса обучения, стимулирования интереса обучающихся к освоению дисциплины "Биофизика", мотивации преподавателей к использованию современных педагогических технологий, в частности смешанного обучения, применяя МООК, к поиску педагогических приемов, выбору методов, активизирующих познавательную деятельность студентов. В статье рассмотрен опыт применения в учебном процессе МООК "Основы биофизики для стоматологов" на платформе Stepik при изучении дисциплины "Биофизика" обучающимися I курса стоматологического факультета ФГБОУ ВО СГМУ (г. Архангельск) Минздрава России. Проведенный анализ результатов, активности студентов, успеваемости и полученных результатов опросов обучающихся по реализации смешанного обучения, использованию методов, стимулирующих познавательную активность при изучении биофизики, дают основания внедрять и продвигать МООК в учебном процессе.

Ключевые слова:массовый открытый онлайн-курс; смешанное обучение; электронное обучение; биофизика; стоматологическое образование; мотивация

Одна из ключевых задач ФГБОУ ВО СГМУ (г. Архангельск) Минздрава России - ​модернизация образовательного процесса, ориентированного на качество подготовки выпускников, в соответствии с современными тенденциями в области новых знаний, электронного обучения, дистанционных, симуляционных образовательных технологий [1, с. 29].

Основной платформой электронного обучения и применения дистанционных образовательных технологий в ФГБОУ ВО СГМУ (г. Архангельск) Минздрава России является платформа LMS Moodle. К настоящему времени наполнены и активно используются около 600 дистанционных курсов по всем образовательным программам высшего образования.

Доминантным направлением развития онлайн-образования, активно обсуждаемым педагогическим сообществом, является обучение с использованием массовых открытых онлайн-курсов (МООК). Ключевой фактор эффективности внедрения МООК в практику образовательных организаций - ​прежде всего доступность элитарного образования. В современных условиях, определяющих приоритетность непрерывного образования (образования в течение всей жизни), особенно актуальным видится формирование готовности обучающихся к самообразованию, чему может способствовать обучение на МООК-платформах [2, с. 294]. Основная цель МООК заключается в обеспечении прямого полноценного доступа всех желающих к учебным материалам вузов. Вторая немаловажная цель курсов - ​предоставление требующихся ресурсов в распоряжение педагогов для применения их в своих профессиональных интересах [3, с. 1290]. Поэтому одна из задач вуза в образовательной деятельности - ​увеличение количества массовых открытых онлайн-курсов ФГБОУ ВО СГМУ (г. Архангельск) Минздрава России [4, с. 81-97], выход на платформы открытого образования, в частности на Stepik [5].

Преподавание естественно-научных дисциплин (физики, химии, биологии и др.) в медицинском вузе может существенно отличаться от такового для студентов классических университетов или будущих физиков, химиков, биологов. Изложение естественно-научных дисциплин в целом и отдельных аспектов должно осуществляться с учетом модели выпускника, его компетенций, а следовательно, исходя из запроса выпускающих кафедр [6, с. 416].

В 2003 г. во Всемирных стандартах WFME по повышению качества медицинского образования среди основных задач была указана необходимость включения в учебный план биомедицинских дисциплин в объеме, необходимом для объяснения данных клинических исследований. К фундаментальным биомедицинским наукам, в зависимости от особенностей специальности, стандарт относит: анатомию, биохимию, физиологию, биофизику, молекулярную биологию, клеточную биологию, генетику, микробиологию, иммунологию, патологию и др. Кроме того, во Всемирных стандартах WFME отмечается, что "внедрение в учебный план данных фундаментальных дисциплин должно проходить как горизонтально (одновременно), так и вертикально (последовательно)" [7].

Актуальна задача повышения привлекательности процесса обучения, стимулирования интереса обучающихся к освоению дисциплины "Биофизика", мотивации преподавателей к использованию современных педагогических технологий, в частности смешанного обучения, применяя МООК, к поиску педагогических приемов, выбору методов, активизирующих познавательную деятельность студентов [8, 9]. В целях решения поставленной задачи разработан МООК "Основы биофизики для стоматологов" на платформе Stepik. Основная цель электронного курса, реализуемого по модели смешанного обучения, - ​формирование биофизических знаний строения и функционирования органов и систем, повышение качества знаний и умений обучающихся путем усиления мотивации и вовлеченности [10, 11] в изучение биофизики, а также акцент внимания студентов на практическое значение изучения дисциплины для будущего врача-стоматолога [12, с. 328].

Цель нашего исследования - ​продемонстрировать опыт применения в учебном процессе МООК "Основы биофизики для стоматологов" при изучении дисциплины "Биофизика" обучающимися I курса стоматологического факультета ФГБОУ ВО СГМУ (г. Архангельск) Минздрава России и проанализировать результаты, активность и успеваемость обучающихся.

Методика и методология исследования

Рабочая программа дисциплины "Биофизика" для основной профессиональной образовательной программы [13] "Стоматология" предусматривает общую трудоемкость дисциплины 72 ч, из них лекциям отводится 14 ч, лабораторно-практическим занятиям - ​34 ч, самостоятельной работе - ​24 ч.

Дисциплина включает 6 модулей: 1. Основы биомеханики кровообращения. 2. Основы биомеханики опорно-двигательного аппарата человека и биофизики мышечного сокращения. 3. Биофизические основы строения и функционирования биологических мембран. Биофизические основы электрографии. 4. Действия постоянного, переменного токов, электромагнитных полей на биологические ткани. 5. Основы биофизики слуха и зрения. 6. Рентгеновское и лазерное излучение.

МООК "Основы биофизики для стоматологов" на платформе Stepik реализуется в ФГБОУ ВО СГМУ (г. Архангельск) Минздрава России в рамках модели смешанного обучения и доступен для любого желающего бесплатно.

Курс содержит промостраницу, которую гости сайта видят до того, как на него поступить.

МООК состоит из 10 модулей: 1. Вводный модуль. 2. Основы биомеханики кровообращения. 3. Основы опорно-двигательного аппарата. 4. Основы биофизики мышечного сокращения. 5. Биофизические основы биомембран. 6. Действия токов и электромагнитных полей. 7. Основы биофизики слуха. 8. Основы биофизики зрения. 9. Рентгеновское и лазерное излучение. 10. Итоги.

Содержание дисциплины сконцентрировано во 2-9 модулях, причем структура каждого одинакова и включает информацию о модуле, лекционный и дополнительный материал, контроль.

В вводном модуле сформулированы основные дескрипторы (знать, уметь, владеть), задающие направленность образовательного процесса при изучения курса, а также сведения о преподавателях, которыми являются доцент кафедры медицинской и биологической физики ФГБОУ ВО СГМУ (г. Архангельск) Минздрава России и декан стоматологического факультета. Совместная работа в таком тандеме и дала возможность определить применение биофизики в стоматологии.

Для привлечения внимания обучающихся в информации о каждом содержательном модуле был размещен мотивирующий небольшой проморолик, в котором преподаватель кратко объясняет цель и задачи изучения каждого модуля.

Лекционный и дополнительный материалы содержат видеолекции и видео по решению задач, записанные в видеостудии ФГБОУ ВО СГМУ (г. Архангельск) Минздрава России, причем использовались различные возможности видеостудии: лектор с презентацией, видеозапись разбора теории или решения задач лектора на стеклянной доске. Необходимо отметить работу режиссера по монтажу и обработки видеозаписей и представления материалов привлекательно и наглядно. Кроме авторов курса, видео также были записаны с практикующими стоматологами-выпускниками вуза и студентами предыдущих лет обучения на стоматологическом факультете.

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].

Материалы данного сайта распространяются на условиях лицензии CC BY-NC-ND 4.0 (Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International)