ІНТЕГРАЦІЯ ФУНДАМЕНТАЛЬНОЇ ТА ФАХОВОЇ ПІДГОТОВКИ МАЙБУТНІХ ЛІКАРІВ У ПРОЦЕСІ ВИВЧЕННЯ ФІЗИКО-МАТЕМАТИЧНИХ ДИСЦИПЛІН

Короткий зміст

У першому розділі “Теоретичні основи проблеми дослідження. Фундаментальна природничо-наукова підготовка лікарів як педагогічна проблема” аналізуються трансформації, тенденції та закономірності розвитку вищої освіти кінця ХХ – початку ХХІ століття. В цей період відбувається перегляд орієнтирів та пріоритетів професійної освіти: із прагматичних вузькоспеціалізованих знань – на більш глибокі та узагальнені, із примату знань – на розвиток загальної культури та наукових форм мислення.

З метою з’ясування ролі, змісту і місця фізико-математичних дисциплін у системі підготовки майбутнього лікаря на різних етапах розвитку медичної освіти було проведено дослідження історико-генезисного аспекту проблеми: становлення фізико-математичних дисциплін у системі медичної освіти, виокремлення фізики як самостійної навчальної дисципліни, трансформації цієї навчальної дисципліни відповідно до посилення ролі фізичних та математичних методів у медицині, створення сучасного інтегрованого курсу “Медична та біологічна фізика” (МБФ).

Вперше здійснена періодизація етапів становлення та розвитку курсу “Медична та біологічна фізика”.

Перший етап (ХVІІІ – початок ХІХ ст.) – період становлення курсу фізики у системі медичної освіти. Перші відомості про вивчення фізики в медичних навчальних закладах Росії відносяться до середини ХVІІІ ст., тобто до періоду, коли активно відбувалася диференціація наук і формування наукових галузей.

Другий етап (початок ХІХ – середина ХХ ст.) – фізика стала рівноправним та обов'язковим навчальним предметом. Майбутні лікарі вивчали курс, наближений до курсу загальної фізики: елементи профілізації були практично відсутні.

Третій етап – етап профілізації курсу фізики – розпочався в середині 50-х років ХХ ст. і був зумовлений значними успіхами теоретичної та прикладної фізики в галузі медичних досліджень.

Четвертий етап (початок 80-х – середина 90-х років минулого століття) ознаменувався докорінними змінами у визначенні змісту та структури навчальної дисципліни і створенням інтегрованого курсу “Медична та біологічна фізика”.

П’ятий етап (із середини 90-х триває донині) позначився фаховою профілізацією (лікувальна справа, стоматологія, медико-профілактична справа тощо) курсу “Медична та біологічна фізика”. У цей час відбувається активний пошук та впровадження нових освітніх технологій, пошуки нових підходів стосовно змістового наповнення навчальної дисципліни, структурування начального матеріалу, оцінювання якості засвоєння знань.

Аналіз сучасного стану навчання фізико-математичних дисциплін у вітчизняних медичних університетах свідчить про існування суперечностей між тенденцією до фундаменталізації в освіті та існуючою практикою дискретного навчання, яка виявляється у відсутності системи міждисциплінарних зв’язків і недотриманні принципу наступності навчальних дисциплін різних циклів; відсутності системних зв’язків між різними циклами медичної підготовки; істотним скороченням кількості навчальних годин на вивчення фундаментальних природничо-наукових дисциплін та різким збільшенням нових знань у цих галузях (інформаційний бум). Природознавство сьогодні проходить черговий виток свого розвитку, окремі дисципліни знову об’єднуються на новому рівні навколо фундаментальних природничо-наукових парадигм. На думку провідних вчених, ХХІ століття має стати століттям розквіту наук про життя, чільне місце серед яких займають біологічна та медична фізика.

Інтеграційні процеси в освіті пов’язані з комплексом суперечностей і потребою їх раціонального розв’язання. Система підготовки майбутніх лікарів не повною мірою задовольняє вимоги соціального замовлення. Тому потреба в її удосконаленні із врахуванням специфіки і різноплановості вимог до діяльності лікаря, тенденцій розвитку сучасної науки та інформаційно-комунікаційних технологій є нагальною.

В цьому розділі проведено аналіз сучасних концепцій вивчення фізико-математичних дисциплін у зарубіжних країнах, а саме: США, Росії, Австрії, Словаччині, Чехії, який засвідчив, щонавчальні програми вивчення дисциплін фізико-математичного циклу в медичних університетах є досить близькими; кількість годин, відведена на вивчення медичної та біологічної фізики, є не меншою 6 кредитів; у медичних університетах всіх країн окрім медичної та біологічної фізики обов’язковою навчальною дисципліною є математична статистика або альтернативні курси: математичні методи в медицині, статистичні методи, біостатистика тощо; пропонується низка елективних курсів, які базуються на дисциплінах фізико-математичного циклу. У методичній системі вивчення дисциплін фізико-математичного циклу та концептуальних підходах до побудови навчальної дисципліни у системі медичної освіти різних країн є істотні відмінності. Насамперед, можна виокремити два принципово відмінні підходи: 1) вивчення медичної, біологічної, загальної фізики та елементів вищої математики як єдиного інтегрованого курсу (Україна, більшість університетів Російської Федерації, Словаччина, Польща, Чехія); 2) окреме вивчення спочатку курсу, близького до загальної фізики та елементів вищої математики, а потім – біологічної та медичної фізики (США, окремі університети Росії). Характерною рисою європейських університетів на сучасному етапі є глибоке реформування медичної освіти, яке супроводжується пошуками нових підходів до інтеграції практичної та теоретичної підготовки майбутніх лікарів.

Аналіз сучасного стану медичної освіти в Україні та зарубіжних країнах, аналіз трансформацій вищої освіти на рубежі ХХ–ХХІ століть, дослідження проблеми у історико-генезисному аспекті дають змогу зробити висновок, що інтеграція фундаментальної та фахової підготовки майбутніх лікарів та фармацевтів стане ефективним засобом реформування системи медичної освіти, дасть потужний імпульс інноваційним перетворенням і сформує стратегію розвитку професійної освіти.

На основі системного та синергетичного підходів визначаються методологічні, інформаційно-світоглядні та технологічні основи дидактичної системи вивчення фізико-математичних дисциплін у медичному університеті. Як правильно стверджував Людвіг фон Берталанфі, біолог і один із піонерів загальної теорії систем: “Наука розпадається на безліч дисциплін, постійно породжуючи нові піддисципліни. В результаті фізик, біолог, психолог, соціолог знаходяться, ніби замкненими в своїх випадкових світах і важко отримати слово іншому з такого кокона” [Bertalanffi L. von. General system Theory: Foundations, development, applications. – New York: Braziler, 1968]. Кожна з дисциплін (навчальних чи наукових) відображає лише певну частину реальності, однак всі навчальні дисципліни (відповідні знання) мають спільні риси, які надають можливість їх об’єднати у “модель загальної системи”, і всі наукові галузі потребують вивчення “цілого організму”, осмислення його як стійкого стану, усвідомлення, що всі частини організму і весь він у цілому відкриті для впливу й самі впливають на оточення. Синергетичний дискурс проектування дидактичної системи вивчення фізико-математичних дисциплін у нашому дослідженні використовувався з метою визначення спектра структур-атракторів, аналізу шляхів розвитку фізико-математичної складової у системі медичної освіти як відкритої та нелінійної підсистеми, а також як основа синтезу загальноприродничих та фахово спрямованих знань, детермінуюючи навчальний процес як стимулювальне, відкрите співробітництво з іншими людьми.

У другому розділі “Побудова сучасної концепції та методичної системи навчання фізико-математичних дисциплін у медичному університеті” розглядаються завдання, пов’язані з теоретичним обґрунтуванням концепції навчання медичної та біологічної фізики і вищої математики студентів медичних та фармацевтичних спеціальностей, побудовою методичної системи щодо її реалізації.

Розглядаються теоретичні аспекти інтеграції фундаментальних та прикладних знань як однієї з основних умов для забезпечення дієвості знань на довготривалу перспективу через формування системності та цілісності знань, вмінь швидко оволодівати новою інформацією. Фундаментальність освіти майбутнього лікаря базується на опануванні знаннями фундаментальних навчальних дисциплін (природничо-наукових та фахово орієнтованих), які, надаючи базові знання, формують основу професійної діяльності випускника. Базові професійні знання закладаються у природничо-наукових дисциплінах, тому одним з дієвих засобів підвищення якості професійної підготовки, здатності проявляти мобільність при зміні парадигм в обраній спеціальності є інтеграція фундаментальних та професійних знань при вивченні природничо-наукових дисциплін, зокрема дисциплін фізико-математичного профілю. Прикладний аспект розроблення теорії інтеграції фундаментальної та фахової підготовки базується на виявленні методологічних орієнтирів, специфіки дидактичного підходу до проблеми у системі медичної освіти; аналізі дидактичних основ інтеграції знань у навчальних предметах природничо-наукового та фахово зорієнтованого циклів; розробленні дидактичних вимог до конструювання змісту інтегрованих навчальних дисциплін.

Реалізація принципів органічного поєднання фахово зорієнтованих та фундаментальних знань здійснювалася на рівні формулювання цілей освіти, її змісту, методології та навчальних технологій. Проведений аналіз засвідчив, що цілі, які формують критерії добору змісту навчальної дисципліни, можна розділити на такі категорії: гносеологічні – формування наукового світогляду (розвиток цілісних уявлень про природу, про єдину наукову фізичну картину світу, про методи та методологію наукового пізнання); епістемологічні – формування загальнонаукових та спеціальних (таких, що необхідні для успішного оволодіння фаховими навчальними дисциплінами) умінь та видів діяльності; когнітивні – формування здатностей до перетворення матеріального світу на основі законів фізики, набуття фахових компетенцій, розвиток логічного та критичного мислення; морально-етичні – формування ціннісних пріоритетів.

Специфіка дидактичного підходу до вивчення фізики в медичному університеті значною мірою зумовлена тим, що для спеціаліста-фізика основним є фізична суть явищ природи, для фахівця-медика основним є об’єкт дослідження – людина, так само як для еколога – біосфера, зоолога – тварина тощо. Фахівці-фізики мають чітко усвідомлювати структуру та зміст предмета, оскільки на розвиток фізики як наукової галузі спрямована їх фахова діяльність. Для фахівців медичної галузі фізика виступає як фундаментальна природничо-наукова дисципліна, і для них головним є вміння використовувати знання фізики при розв’язанні фахових проблем.

Проведено дослідження, спрямовані на визначення ролі фізико-математичних знань у формуванні фундаменту логічної структури інших природничих дисциплін, забезпеченні єдності та взаємозв’язку циклів медичної освіти, вмінь оперативно та глибоко оволодівати новою інформацією з різних галузей наукового пізнання, підвищуючи професійну мобільність. З цією метою проводився аналіз узгодженості між оцінкою знань з медичної фізики та успішністю вивчення природничо-наукових фундаментальних дисциплін фахового спрямування: нормальної фізіології; анатомії людини; гістології, цитології, ембріології. Обчислювалися коефіцієнти попарної кореляції між результатами оцінювання рівня знань з курсу МБФ та аналогічними показниками зазначених вище дисциплін, досліджувався характер статистичної залежності між результатом оцінювання з фізики та сумарним балом студента з усіх природничо-наукових дисциплін, кореляційний момент та коефіцієнт кореляції між цими показниками. Проводилося також довготривале спостереження (впродовж 18 років) за фаховим та кар’єрним ростом колишніх студентів Національного медичного університету імені О. О. Богомольця. Експериментальна “група” (ми вживаємо термін “група”, оскільки ці студенти навчалися в різні роки) складається з 62 осіб, які виявили високий рівень знань з фізико-математичних дисциплін і глибоке розуміння навчального матеріалу. Успішність фахового зростання оцінювали за такими показниками: середній бал у дипломі, професійна мобільність, наявність публікацій у закордонних та вітчизняних виданнях, наявність вченого ступеня. Розглядаючи медичну освіту з позицій цілісності та взаємозв’язку, принципи організації природничо-наукових знань є такими, що формують фундамент логічної структури будь-якої фахової чи професійно орієнтованої фундаментальної дисципліни. Фізиці при цьому належить визначальна роль у системі природничо-наукових дисциплін. Будучи за своєю суттю цілісною наукою про природу з найвищим рівнем природничо-наукової систематизації, фізика об’єднує всі природничо-наукові теорії на основі єдиних методологічних принципів існування та розвитку матеріального світу, тому принципи організації фізичного знання є системотвірними при формуванні всіх природничо-наукових та багатьох профільних дисциплін.

Уточнено та розроблено понятійний апарат дослідження, зокрема конкретизовано терміни “медична фізика” та “біологічна фізика”. У роботі дотримуємося думки, що біологічна фізика – це фізична наука, яка вивчає фізичні механізми та фізико-хімічні процеси, що лежать в основі життєдіяльності живих організмів; медичну фізику розглядаємо як прикладний розділ фізики, у якому фундаментальні фізичні закони та теорії застосовуються для дослідження процесів, що відбуваються у живих організмах задля використання їх у діагностиці та лікуванні. Конструювання змісту навчальної дисципліни “Медична та біологічна фізика” здійснюється на основі інтеграції всіх розділів навколо такого ключового поняття як живий організм (рис. 1). При цьому зберігається внутрішня логіка фізичної науки, яка забезпечує концентрований виклад фундаментальних фізичних законів і принципів, формування наукового світогляду та єдиної наукової картини світу, наукового стилю мислення, створюється інтелектуальний фундамент для вивчення фахових дисциплін, забезпечується цілісність знань і їх усвідомлене використання у фаховій діяльності.

Методологічною основою забезпечення інформаційно-світоглядного аспекту системності є концепція єдності природничо-наукової та фізичної картин світу, яка дає змогу з єдиних позицій здійснювати перехід від однієї природничо-наукової дисципліни до іншої, забезпечуючи цілісність медичної освіти та формуючи науковий світогляд майбутніх лікарів та фармацевтів.