Змішане навчання основ променевої діагностики майбутніми лікарями

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Змішане навчання основ променевої діагностики майбутніми лікарями

Белоус І.В., Стучинська Наталія Василівна

Belous I. V. Teacher of the Department of Radiology and Radiation Medicine, BogomoEts National Medical University Stuchynska N. V. Doctor of Pedagogical Sciences, Professor of the Department of Medical and Biological Physics and Computer Science, BogomoEts National Medical University

BLENDED LEARNING OF THE BASICS OF RADIOLOGICAL DIAGNOSIS BY FUTURE DOCTORS

Summary. The article is aimed to analyze the use of network technologies by medical students for organizing training of the fundamentals of radiological diagnosis. Based on the cloud service Nextcloud implemented a design of the educational environment, that provided all the necessary tools for combining online and offline teaching technology. The network infrastructure is a hybrid that allows dynamically combine the services of a public cloud and a corporate one. Undeniable advantage of such an educational environment is its personalization: almost all necessary educational materials are provided to students from a single platform, that allows to monitor the state and level of use of services and to analyze the results of educational activities of the student.

The effectiveness of the technique of blended radiation diagnostics and radiation therapy in the formation of the professional competence of future health care specialists is proved. The psychological and pedagogical conditions, technical and technological specifications of educational computer-oriented services are coordinated in accordance with the goals and needs of the discipline.

Key words: physical and technical basis of beam diagnostics; Radiation Diagnostics professional competence of the doctor; educational process at the medical university; cloud-oriented environment; cloud services; open data; openness; flexibility; adaptability.

Белоус І.В., Викладач кафедри радіології та радіаційної медицини Національного медичного університету імені Богомольця О.О. Стучинська Наталія Василівна Доктор педагогічних наук, Професор кафедри медичної та біологічної фізики та інформатики НМУ імені О.О. Богомольця

Анотація. Стаття присвячена використанню засобів мережних технологій для організації змішаного навчання основ променевої діагностики студентами-медиками. Реалізовано проектування освітнього середовища на базі хмарного сервісу Nextcloud, що забезпечило всі необхідний інструментарій для поєднання online та offline навчальних технологій. Інфраструктура мережі є гібридною, що дає змогу динамічно поєднувати і комбінувати сервіси загальнодоступної хмари та корпоративної. Беззаперечною перевагою такого освітнього середовища є його персоніфікованість: практично всі необхідні навчальні матеріали надаються студентам з єдиної платформи, що дає змогу відслідковувати стан і рівень користування сервісами, аналізувати результати навчальної діяльності студента. Проведено узгодження психолого-педагогічних умов та техніко-технологічних можливостей освітніх комп'ютерно орієнтованих сервісів відповідно до цілей та потреб навчальної дисципліни.

Доведена ефективність використання методики змішаного навчання основ променевої діагностики та променевої терапії для формування професійної компетентності майбутніх лікарів.

Ключові слова: фізико-технічні основи променевої діагностики; променева діагностика; фахова компетентність лікаря; навчальний процес у медичному університеті; хмаро орієнтоване середовище; хмарні сервіси; відкриті дані, відкритість, гнучкість, адаптивність.

Постановка проблеми. Соціальний запит на отримання якісних медичних послуг прискорює трансформаційні процеси не лише у змісті, а й у формах, методах та моделях сучасної професійної освіти. Інформаційні технології мають потужний дидактичний потенціал і надають різноплановий та дієвий інструментарій для поліпшення якості освіти. Нами проведено дослідження проблеми проектування хмаро орієнтованого навчального середовища медичного університету задля організації змішаного навчання основ променевої діагностики та променевої терапії, яке базується на поєднанні online та offline технологій і дає змогу підвищити ефективність навчання і домогтися відповідності обсягу необхідних для засвоєння знань та реальних можливостей студентів.

Аналіз останніх досліджень та публікацій. Визначальним етапом для організації змішаного навчання стала поява платформи дистанційного навчання, яка набула найбільшого поширення в навчальних закладах України, - версії Moodle 2.0, що зумовило розвиток інтегрованого навчального середовища університетів і створило передумови для поєднання online та offline технологій навчання. На зміну АСУ (автоматизована система управління ресурсами) прийшло інтегроване навчальне середовище нового типу: «Відкрите комп'ютерно-інтегроване навчальне середовище - ІКТ-навчальне середовище педагогічних систем, в якому переважна більшість дидактичних функцій, а також принципово, деякі важливі функції управління навчальним процесом, передбачають педагогічно доцільне координоване та інтегроване використання комп'ютерних і комп'ютерно-орієнтованих засобів навчання й ЕОР, що входять до складу ІКТ-системи навчального закладу, а також засобів, ресурсів і сервісів відкритих ІКМ (Інтернет)» [1, с.10].

Розроблення засобі типу VirtualBox, VMware Player , створених у 2007-2008 роках, надало нові можливості для навчального середовища ЗВО і сприяло формуванню персоніфікованого середовища побудовано за принципами хмарних технологій [1, с.27; 2]. Відкрите комп'ютерно інтегроване навчальне середовище активно послуговується сервісними мережними засобами: технології дистанційного навчання, соціальні сервіси web 2.0, web.

Інтернет речей, науково-освітні інформаційні мережі, соціальні мережі, технології автоматизації наукових досліджень, різноманітні технології комунікації тощо.

Науковий пошук дав змогу виявити у педагогічній теорії та практиці достатньо велику кількість напрацювань, які засвідчують наявність потужного потенціалу для поліпшення якості освітнього процесу за умови ефективного використання інформаційних технологій. Йдеться, насамперед, про роботи В. Бикова, З. Богданович (Z. Bogdanovic), О. Бурова, А. Гуржія, А. Джайн (A. Jain), Т. Донг (T. Dong), М. Жалдака, Л. Круз (L. Cruz), Т. Ліз (T. Lis), Н. Морзе, С. Семерікова, О. Співаковського О. Спіріна, Ю. Триуса, Шудзюнь Ву (Shujuan Wu), П. Цао (P. Cao) та інших.

Водночас, проблема комплексного використання ІТ у методиці навчання фахових медичних дисциплін, зокрема, радіології майбутніх лікарів у вітчизняній науковій літературі практично не досліджувалася, попри те, що радіологія та радіаційна медицина відноситься до медичних галузей, які змінюються особливо швидко і є найбільш технологічними з усіх медичних спеціалізацій. Актуальність таких досліджень посилюється тим, що більшість навчальної інформації з радіології потребує доповнення візуальними образами, серіями медичних зображень, які не можуть бути з належною якістю та повнотою відтворені зображеннями у класичних навчальних посібниках на паперових носіях [3,4].

Мета статті. Теоретичне обґрунтування та розроблення методичних засад методики організації змішаного навчання майбутніми лікарями основ променевої діагностики та променевої терапії.

Виклад основного матеріалу. Професійна компетентність майбутнього лікаря визначальною мірою формується у процесі навчання основ променевої діагностики, яка традиційно використовує не лише методи, що пов'язані з іонізуючим випромінюванням, а й такі, що базуються на особливостях поширення високочастотних механічних коливань у пружному середовищі (ультразвукові дослідження - УЗД), формуванні сигналу в радіочастотному діапазоні при явищі магнітного резонансу (МРТ-дослідження), розповсюдженні «мічених» метаболітів при радіонуклідних дослідженнях, а також на поєднанні цих методів у різних варіаціях. Статистика свідчить про зростання кількості медичної апаратури, яка використовується у радіологічних дослідженнях з діагностичною метою практично у всіх країнах.

Аналіз прикладних та теоретичних педагогічних досліджень з використання інформаційних технологій у медичній освіті дав змогу окреслити стратегічно важливі для навальної дисципліни радіологія напрямки їхнього використання. Надаючи можливість для кожного студента працювати з реальними методами і методиками променевого дослідження, можна забезпечити засвоєння нових знань, умінь, практичних навичок, які є основою формування професійної компетентності майбутнього лікаря. Розуміння ролі променевих методів дослідження, які доцільно проводити у комплексі з загально клінічними та іншими спеціальними методиками обстеження, є основою професійної компетентності майбутнього лікаря у діагностуванні. Знання і коректне використання наукових і технічних розробок у радіології, які посідають важливе місце у клінічній практиці, дає змогу забезпечити правильну і своєчасну діагностику у переважній більшості (понад 80% за статистичними даними) клінічних випадків [3]. Розвиток діагностичної і терапевтичної радіології став запорукою того, що в більшості індустріально розвинених країн рівень задоволеності населення системою охорони здоров'я досить високий - близько 90 % опитаних в Швеції і Швейцарії, близько 70 % у Великобританії, Німеччині, Іспанії і Словенії. В той же час, близько 70 % опитаних пацієнтів в Італії і Польщі схильні негативно оцінювати свої враження від контакту з системою охорони здоров'я [5]. За даними S. P. Deshpande та S. S. Deshpande, на задоволеність пацієнтів медичним обслуговуванням в основному впливають якість медичної допомоги та її доступність; рівність і справедливість в наданні послуг; самостійність в ухваленні рішень відносно свого здоров'я; наявність доступної інформації з медичних питань [6].

Реалізація змішаного навчання передбачає наявність освітньо-інформаційного середовища, що базується на широкому використанні мережевих технологій, що передбачає наявність відповідної матеріально-технічної бази. Згідно з анонімним анкетуванням студентських груп третього курсу Національного медичного університету, проведеним нами впродовж останніх п'яти років, рівень забезпечення студентів власними планшетами та смартфонами зріс з 31% та 62,5% в 2014 році до 42% та 76% в 2017 році, відповідно. На кінець 2018 року цей показник залишився практично незмінним для планшетів (65%), однак опитування засвідчило практично стовідсоткове забезпечення студентів смартфонами (99,4%). Це означає, що задля організації змішаного навчання додаткове матеріальне забезпечення передбачає наявність мережі, робочу станцію з мультимедійним проектором та, певна річ, точки доступу WiFi.

Серед широкого спектру хмарних сервісів належало вибрати і об'єднати в систему ті, що є оптимальними з огляду на потреби і задачі навчальної дисципліни радіологія. До основних показників, що визначають корисність цифрового освітнього середовища для досліджуваних нами цілей були: якість доступу до Інтернет, зокрема широкосмугового доступу; наявність ресурсів, що містять контент, який відповідає базовим принципам дидактики (науковість, наочність), наявність засобів пошуку інформації, зручність обслуговування, управління, проектування інтерфейсу. Ще один показник, пов'язаний з продуктивністю використання у навчанні радіології, характеризує рівень адаптивності, яка передбачає налаштування процесу навчання до індивідуальних траєкторій студента (рівень його підготовки, темпу навчання, діагностику навчальних досягнень, розширення спектру навчальних можливостей тощо). На думку [7] саме адаптивні технології лежать в основі досить спеціалізованих та диференційованих систем навчального призначення, що ґрунтуються на моделюванні індивідуальних траєкторій студента, урахуванні його рівня знань, пихо- фізіологічних та когнітивних індивідуальних особливостей.

Нами розроблена корпоративна мережа гібридного типу, що враховує особливості навчальної діяльності на кафедрі радіології і надає можливості для реалізації змішаного навчання та колективної роботи з використанням різноманітних хмаро орієнтовані інструментів: засобів відео та аудіо-зв'язку, сервісів, що сумісні як з програмними системами локального пристрою користувача, так і з тими, що постачаються через хмарний хостинг, доступу до спільних електронних навчальних ресурсів, обміну миттєвими повідомленнями тощо. Таке рішення реалізоване на базі хмарного сервісу Nextcloud, який надає можливості синхронізації файлів з відкритим вихідним кодом, спільного використання контенту, програмного забезпечення та плагінів для всіх зареєстрованих користувачів в умовах конфіденційності власного серверу і забезпечує персоніфіковане використання ресурсів як закритої корпоративної мережі, так і загальнодоступних хмарних сервісів.

Спираючись на подане в освітній концепції ISCED трактування компетентності (професійної, переметних, спеціальних, ключових компетентностей) як узагальнюючого терміну для ідентифікації «новоутворених через освіту реалізаційних здатностей людини, набутих завдяки процесу засвоєння певної інформації», ми визначали знаннєву складову професійної компетентності фахівця одним з найголовніших показників якості освітнього процесу. В свою чергу, формування системних знань потребує ретельного добору навчальних матеріалів доведеної якості, дидактично обґрунтованого їх структурування, представлення у систематизованому вигляді, і у такий спосіб, який би забезпечував формування не фрагментарних, а системних знань, які є основою фаховості майбутнього лікаря.

Наразі наукові пошуки не дали змогу відшукати повнотекстові електронні ресурси доведеної якості за усіма розділами і темами дисципліни «Променева діагностика та променева терапія». Це стало одним з аргументів на користь конструювання корпоративної мережі гібридного типу, яка надавала б можливість використовувати з дотриманням авторського права як напрацювання колективу авторів, так і підручники на друкованій основі. Нами підготовлений електронний ресурс ілюстрованих презентацій, які мають визначальну роль для засвоєння студентами навчальної програми і формування компетентності у проведені діагностувальних обстежень радіологічними методами. Головною особливістю таких презентацій є представлення медичних зображень: рентгенограм, КТ- і МРТ-сканів, УЗД-зображень, використання високоякісних цифрових фотографій, що найбільш повно відображають норму та сутність патологічного процесу відповідно до теми заняття [4]. Сучасні методики діагностування не обмежуються одним чи кількома статичними зображеннями - це серії з десятків, або, навіть сотень зображень, які формують мультипланарні та тривимірні реконструкції, які мають відмінності для кожної окремої патології з врахуванням специфічних особливостей конкретного пацієнта. Тому важливо сформувати у студентів медичних ЗВО чіткі уявлення не тільки про фізико-технічні основи отримання медичних зображень, але й алгоритм подальшої комплексної оцінки цих зображень з урахуванням сучасних можливостей радіологічних досліджень. Такі уміння й навички лежать в основі формування професійної компетентності сучасного лікаря і є важливою складовою для підвищення його професійного рівня впродовж усього життя.

Гібридна модель мережевої інфраструктури для навчання радіології дає змогу для динамічного постачання, інтегрування і комбінування сервісів загальнодоступної хмари та корпоративної, яка не є доступною через Інтернет для загального користувача, а надається викладачем відповідно до поставлених навчальних цілей та потреб. Завдяки цьому на семінарських, практичних заняттях в самостійній роботі викладачі та студенти мають змогу широкого доступу до програм для перегляду серій медичних зображень: «eFilm», «Radiant», «Osirix», тематичних ресурсів, наприклад, «radiopaedia.org», а також для роботи з професійними робочими станціями, такими як «Vital Vitrea» та «Advanced Workstation General Electric».

Досить широкий спектр файлів: зображення, відео, звукові файли та документи у Pdf-форматі, тощо мають нативну підтримку інтерфейсу хмарного сервісу Nextcloud, документи Microsoft Word, електронні таблиці Microsoft Excel та електронні презентації Microsoft PowerPoint не тільки відтворюються, але можуть редагуватися засобами вбудованого пакету OnlyOffice і не потребують додаткових налаштувань та залучення зовнішніх програмних пакетів, що забезпечує зручність в користування за відсутності будь-якої оплати розробникам програмного забезпечення. Спеціально добрані для навчальних цілей наочні результати дослідження, які зберігаються в форматі DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine - медичний галузевий стандарт створення, зберігання, передачі та візуалізації цифрових медичних зображень і документів обстежених пацієнтів) також відтворюються в інтерфейсі хмарного сервісу Nextcloud за допомогою вбудованого безплатного пакту Dicom-viewer, що надає базові інструменти для роботи з медичними зображеннями та їх серіями - формує безпрецедентне об'єктивне уявлення про можливості сучасних методів променевої діагностики у студентів.

Ще однією беззаперечною перевагою освітнього середовища, реалізованого нами на базі хмарного сервісу Nextcloud, є його персоніфікованість: практично всі необхідні навчальні матеріали надаються у користування з єдиної платформи, що уможливлює відслідковувати стан і рівень користування сервісами, аналізувати результати навчальної діяльності студента. Окрема вкладка інтерфейсу «галерея» організує всі доступні зображення для зручного перегляду, а вкладка «ваші дії» дозволяє переглянути історію активності користувача або інших підлеглих користувачів(студентів) Ця інформація є корисною для аналізу навчальної активності студентів, цінності використовуваних програмних продуктів. Зрештою, для організації особистісно орієнтованого навчання e-learning, яке забезпечується вибором власної освітньої траєкторії кожним студентом. Не можна оминути увагою і той факт, що повсюдна інформатизація медичної галузі на сучасному етапі потребує сформованої інформатичної компетентності сучасного лікаря, що успішно реалізується через широке використання різного роду медичних інформаційних ресурсів у процесі навчання променевої діагностики та променевої терапії засобами змішаного навчання з використанням персоніфікованого гібридного середовища, сконструйованого нами на базі нами на базі хмарного сервісу Nextcloud.

Висновки і пропозиції. Розроблена методика організації змішаного навчання основ радіології, яка базується на широкому використанні мережних технологій відкритих систем. Проведене дослідження показало ефективність поєднання методів online та offline технологій у навчанні радіології: мультимедійних та традиційних лекцій, підручників на паперових носіях з атласами цифрових фотографій, майстер-класів з програмами перегляду та реконструкції медичних зображень з традиційними практичними заняттями.

Одержані результати дослідження не вичерпують можливість використання мережних технологій у навчанні радіології і дають змогу визначити перспективні напрямки розвитку освітнього процесу у медичних ЗВО, зокрема: проектування особистого електронного простору студентів, розроблення технології оцінювання рівня сформованості професійної компетентності майбутнього лікаря.

Література

навчальний медичний професійний

1. Биков В. Ю. Хмарні технології, ІКТ- аутсорсинг і нові функції ІКТ підрозділів освітніх і наукових установ / В. Ю. Биков // Інформаційні технології в освіті. - 2011. - № 10. -С. 8-23,

2. Биков В.Ю. Технології хмарних обчислень - провідні інформаційні технології подальшого розвитку інформатизації системи освіти України / В.Ю. Биков // Комп'ютер у школі та сім'ї. - 2011. - № 6. -С. 3

3. Ткаченко М.М., Стучинська Н.В., Белоус І.В. Реалізація компетентнісного підходу у процесі вивчення фізико-технічних основ променевої діагностики Збірник наукових праць Кам'янець-Подільського національного університету імені Івана Огієнка. Серія педагогічна. - 2016. - Вип. 22: : Інновації в навчанні фізики: національний та міжнародний досвід. - 253 с. - С. 124-129.

4. Белоус І.В, Стучинська Н.В., Ткаченко М.М. / Навчання основ променевої діагностики з використанням мережних технологій// Теоретико-методичні проблеми виховання дітей та учнівської молоді : зб. наук. праць - Тематичний випуск «Вища освіта України у контексті інтеграції до європейського освітнього простору». - Вип. 21, . - кн.3. - Том 1 (75) . - К.: - Гнозис 2017. - 506 с. 17 - 33

5. Venkatesan P. New European guidance on patient-reported outcomes / P. Venkatesan // Lancet Oncol. - 2016, Jun.- No 17 (6): e226. doi: 10.1016.

6. Deshpande SP. Factors influencing consumer satisfaction with health care / SP. Deshpande, SS. Deshpande // Health Care Manag. - 2014,Jul-Sep. - No 33 (3). - Р. 261-6. doi: 10.1097/HCM.

7. Brusilovsky P. Adaptive and Intelligent Web- based Educational Systems / P. Brusilovsky, Ch. Peylo // International Journal of Artificial Intelligence in Education. - 2003. - № 13. - Р. 156-169.

Размещено на Allbest.ru