Журнал «Здоровье ребенка» 7 (50) 2013

На початковому етапі підготовки лікаря гістологія є ідеальною дисципліною, що формує теоретичну базу для розвитку професійних компетенцій та лікарського мислення. Дійсно, здатність аналізувати інформацію, систематизувати її відповідно до значимості, встановлювати взаємозв’язки між елементами систем, генерувати гіпотези обов’язкові у вивченні даного предмету. Функціонування такої системи навчання вимагає особливої  організації навчального процесу на основі всебічної оцінки можливостей засобів, форм і методів навчання, оскільки студент повинен спочатку сприйняти зміст, осмислити його, потім запам’ятати і, нарешті, навчитися застосовувати знання на практиці. В умовах зростаючого інформаційного потоку все складніше забезпечити високий рівень освіти, застосовуючи для цієї мети тільки традиційні методи навчання. Це змушує викладачів постійно шукати нові методи і форми освітньої діяльності, удосконалювати методику навчання, впроваджувати у навчальний процес більш ефективні методи та засоби з тим, щоб активізувати процес засвоєння знань, формування навичок і вмінь.

У даний час в освітній процес впроваджуються технології мультимедіа — особливий вид комп’ютерних технологій, що об’єднують як традиційну статичну візуальну інформацію (текст, графіка, ілюстрації), так і динамічну (мова, відеофрагменти, анімація) [1]. Тим самим створюються передумови для одночасного впливу на зоровий і слуховий аналізатори, що дозволяє максимально сконцентрувати увагу на предметі вивчення, сприяє кращому осмисленню і запам’ятовуванню інформації. Вважають, що мультимедійні навчальні системи (МНС) мають великий освітній потенціал, сприяють розвитку креативного мислення студентів, створенню різноманітних і дієвих форм і методів навчання.

Технології мультимедіа в системі освіти — явище досить нове й до кінця не вивчене. Проведений аналіз літератури показав, що в даний час основна дидактична мета застосування МНС, як правило, зводиться лише до візуалізації навчального матеріалу та організації навчально­пізнавальної діяльності учнів на репродуктивному рівні [2]. На нашу думку, урахування особливостей змісту й вивчення предмету при створенні МНС, а також реалізація в навчальному процесі активних методів навчання могли б стимулювати навчально­пізнавальну діяльність учнів і перевести її на продуктивний рівень.

Метою проведеного дослідження є розробка концепції МНС для активізації навчально­пізнавальної діяльності студентів на лекціях і практичних заняттях із гістології, цитології та ембріології.

Для досягнення поставленої мети необхідно було вирішити такі завдання:

— проаналізувати ефективність існуючих засобів лекційного супроводу;

— сформулювати комплекс дидактичних, психологічних та методичних вимог, які враховують специфіку вивчення морфології людини;

— визначити можливі цілі, зміст і структуру методичної системи лекційних демонстрацій;

— виявити, чи є в гістології елементи знань, що потребують створення або удосконалення лекційних демонстрацій;

— вивчити можливості використання комп’ютерних технологій для реалізації методів проблемного навчання в лекційному курсі.

Аналіз ефективності використання існуючих засобів супроводу лекції та практичного заняття з метою застосування раціональних дидактичних прийомів, здатних забезпечити переваги МНС, показав, що найчастіше такі проявляються в програмних можливостях комп’ютерних технологій (візуалізація, анімація, колір, гіперпосилання, багатовіконність, управління, моделювання, контамінація, інтерактивність) [3]. Тоді як більш важливим є реалізація дидактичних компонентів лекції (цільового, потребо­мотиваційного, змістовного, операційно­діяльнісного, оціночно­результативного) та основних її функцій (пізнавальної, розвиваючої та організуючої). У цьому контексті вимоги до МНС повинні бути сформульовані так, щоб вдалося:

— реалізувати науковий рівень вимог до верифікації гістологічних елементів;

— стимулювати навчально­пізнавальну діяльність студентів;

— оптимально візуалізувати навчальний матеріал;

— забезпечити варіативність подання навчального матеріалу, що відповідає практичним потребам викладача і студентів;

— раціонально поєднувати різні технології подання навчального матеріалу: синтез візуального (у тому числі мультимедійного) і вербального компонентів;

— реалізувати технологію проблемного навчання;

— забезпечувати контроль засвоєння знань.

Формування комплексу дидактичних, психологічних та методичних вимог до МНС, що враховують специфіку вивчення гістофізіології людини

Сучасна гістологія є фундаментальною теоретичною наукою, що базується на величезному фактичному матеріалі ембріології, цитології та молекулярних механізмах функціонування клітини, архітектоніки тканин і органів. При вибудовуванні методології її вивчення важливо:

— домогтися відображення в існуючому змісті дисципліни професійно спрямованого матеріалу;

— забезпечити затребуваність знань із гістофізіології на клінічних кафедрах, що позначається на формуванні мотивації до вивчення гістології;

— досягти відповідності змісту дисципліни «гістологія, цитологія та ембріологія» сучасному рівню морфології;

— інтегрувати гістологію в систему інших теоретичних дисциплін медичного вузу.

У цьому контексті виправдано залучення інформаційних технологій, оскільки вони дозволяють організувати сучасне вивчення гістології способами, найбільш адекватними її внутрішній логіці і найбільш цікавими для учнів.

Сформулюємо завдання, що враховують специфіку вивчення гістології, які можуть бути реалізовані за допомогою МНС.

1. Засвоєння сутності досліджуваних гістологічних елементів, явищ і процесів, які спостерігаються в органах і системах, а також принципів використання цих знань на практиці традиційно забезпечується залученням великої кількості ілюстративного матеріалу, можливістю порівняння одного й того ж об’єкта дослідження з використанням різних методів візуалізації та збільшення. Мабуть, це єдине завдання, що з успіхом вирішується всіма профільними кафедрами.

2. Більшість розділів гістології супроводжуються інтеграцією фактів, що дозволяють відтворити морфофункціональний стан клітини, тканини, органа або системи, однак часто цю мету не вдається реалізувати у зв’язку зі складністю відтворення. Виникає протиріччя, що не дозволяє досягти бажаного результату: відсутність чітко вибудуваної системи фактів, які забезпечують усвідомлення зв’язку структури і функції, лімітують активізацію процесу засвоєння знань, формування вмінь і навичок, розвиток творчого мислення студентів. Заповнити ці прогалини й вирішити дану задачу можливо постановкою віртуальних моделей, що пояснюють зв’язок структури і функції з використанням МНС. При цьому застосування мультимедійної технології одночасно вирішує на практиці і проблему наочності, що досі є однією з базових методологічних проблем гістології. Віртуальна модель відіграє роль опосередкованої наочності процесів гістофізіології, відображає предмет вивчення в коректних ілюстраціях (гістопрепаратів) і схемах, тобто конкретизує факти, проводячи їх через осмислення. Установлення зв’язків між системою образів і системою понять легко досягається саме при використанні МНС, що сприятиме міцному запам’ятовуванню досліджуваного матеріалу і глибшому його засвоєнню (поліпшується розуміння, активізується пізнавальна діяльність студентів, посилюється наочність).

3. Ряд розділів дисципліни, зокрема періоди ембріогенезу, менструальний цикл, вікові особливості будови органів та ін., вимагають коректної демонстрації послідовності розвитку подій у часі. Завдання цілком реалізується за допомогою МНС.

4. При аналізі архітектоніки органів у ряді випадків доцільно йти від простого до складного, тобто створювати цілісну картину будови поступово. Наприклад, при вивченні будови печінки можна попередньо роз’єднати орган на часточки, а потім із часточки виділити основні структурні елементи (гепатоцит, синусоїдний капіляр). На практичному занятті разом зі студентами можна «створити» печінкову пластику, систему кровообігу і шляхи відтоку жовчі. Такий прийом дозволяє зробити доступним для сприйняття студентів зображення будь­якої складності і цілком може бути реалізований за допомогою МНС. Аналогічно репродукція складного графічного матеріалу, наприклад побудова графів логічної структури органа, схем ко­операції клітин, тканин тощо, вимагає великої кількості часу, а демонстрація рисунка (статичної схеми) не завжди забезпечує досягнення поставленої мети. У цьому випадку поетапна побудова графічного матеріалу за допомогою МНС виявляється набагато ефективнішою.

5. Алгоритмізація процесів цитодіагностики та діагностики гістологічних елементів у препараті вимагає виведення на екран одночасно декількох ілюстрацій, при цьому ті з них, які необхідні для спадкоємності викладу матеріалу, залишаються постійно видимими,  тоді як інші перекриваються. Дане завдання успішно вирішується за допомогою мультимедійної технології.

6. Зміна змісту деяких елементів зображення демонструє інволютивні процесі в паренхімі, зміни структури клітин при різних функціональних станах, диференціювання клітин. Також найбільш ефективно відтворюється за допомогою МНС.

Можливі цілі, зміст і структура методичної системи лекційних демонстрацій із гістології

Мета мультимедійного супроводу лекцій — підвищити ефективність вивчення матеріалу студентами шляхом посилення якості його сприйняття, що є одним із найважливіших завдань у вдосконаленні освітнього процесу [4]. Методична система розробки сценарію лекції повинна базуватися на таких принципових положеннях.

1. Візуальне сприйняття матеріалу найбільш ефективне. При побудові сценарію лекції інформаційні об’єкти трансформуються у візуальну форму подання. При цьому реалізується такий підхід до подачі матеріалу: те, що студент повинен засвоїти, він повинен побачити. Візуалізація поширюється на досліджувані морфологічні об’єкти, явища й механізми, а також логічні міркування й реалізується за допомогою анімацій, відеофрагментів, схем і рисунків.

2. Інформаційна достатність. До текстової інформації слід вдаватися в тих випадках, коли студент повинен записати в конспект терміни, схеми, алгоритми, графи, тобто основоположну інформацію, що виключає помилки у формулюванні. Текстова інформація подається невеликими фрагментами (квантами).

3. Поступовість (послідовність) навчального матеріалу, що надається. На екрані подається тільки та інформація, що обговорюється в даний момент.

4. Можливість обговорення досліджуваного навчального матеріалу завдяки надмірності наявної інформації. Дозволяє перейти від трансляції знань до дискусії.

5. Варіативність за складністю навчального матеріалу. Залежить від рівня підготовленості студентів; забезпечується стислістю і чіткістю матеріалу, що демонструється, глибиною його обговорення. Матеріал формується таким чином, що дозволяє використовувати короткий або повний варіант лекції.

6. Відкритість і конформізм. Презентації можна допрацьовувати, доповнювати новим матеріалом, міняти послідовність подання навчального матеріалу.

7. Структурований контекст. Навчальний матеріал необхідно структурувати для кращого його сприйняття. Відповідно до змісту лекції створюється перелік смислових фрагментів, коротко викладається їх зміст.

Знання гістології, які потребують створення або удосконалення демонстрацій на практичних заняттях

Як правило, це складні для сприйняття студентами фрагменти матеріалу, що вимагають додаткового наочного роз’яснення. Анкетування студентів, що стосується в тому числі інформативності ілюстрацій і з’ясування переліку складних для вивчення питань лекційного курсу, а також аналіз результатів модульного контролю дозволили окреслити коло таких питань. Так, у розділі «Медична ембріологія» в удосконаленні лекційних демонстрацій потребують питання запліднення і гаструляції, гістогенезу тканин і органів. У цитології необхідно коректно продемонструвати рідинно­мозаїчну модель будови і функціонування плазмолеми, везикулярний транспорт в апараті Гольджі і мітохондріальну генерацію енергії, функціонування протеасоми, регуляція клітинного циклу. Розділ «Загальна гістологія» представлений такими складними для сприйняття питаннями, як: молекулярна організація і функціонування міжклітинних контактів, функціонування міжклітинного матриксу; поняття про механізми активації та адгезії і міграції лейкоцитів; функціонування системи розпізнавання генетично чужорідного матеріалу в організмі; клітинний склад і регуляторні молекули мікрооточення в процесах самопідтримки і диференціювання стовбурової гемопоетичної клітини; організація скорочувального апарату гладком’язових клітин і механізми скорочення. Удосконалення потребують такі питання розділу «Спеціальна гістологія», як: роль судинної стінки в регуляції трофіки, гемостазу, тонусу і регенерації органів; ангіогенез в процесі постнатального ремоделювання органів; позитивна і негативна селекція лімфоцитів; міжклітинні кооперації та регулятори імунних реакцій; стовбур мозку: відділи, особливості структурної організації та функції; фільтрація водянистої вологи; гематоретинальний бар’єр; ріст і регенерація кришталика; цитофізіологія чутливих клітин органів чуття; гістофізіологія кишкового травлення: фази, хімічне і структурне забезпечення; кишково­асоційована лімфоїдна тканина: локалізація, структурна організація, функціональне значення; структурні та молекулярні основи фільтрації та канальцевої реабсорбції в нирці. Для кожної групи елементів знань повинні бути запропоновані адекватні види демонстрацій.

Використання комп’ютерних технологій для реалізації методів інтерактивного навчання в лекційному курсі

У ряді ситуацій під час лекції виникає необхідність переходу від простої передачі (трансляції) знань студенту до проблемно­дослідницького методу, коли в аудиторії формулюється проблема, яку студенти вирішують разом з лектором, використовуючи раніше отримані знання та вміння. Як правило, для цих цілей як ключовий елемент використовується блок проблемних завдань. Перевагою мультимедійних технологій порівняно з традиційними методами організації проблемного навчання вважається посилення інваріантних компонент навчально­пізнавальної діяльності за рахунок розширення можливостей обговорення можливих гіпотетичних варіантів їх вирішення. Такий підхід досягається завдяки використанню банку ілюстрацій і таких програмних можливостей мультимедіа, як багатовіконне подання інформації на одному слайді, контамінація, дискретна подача інформації тощо.

На завершення необхідно підкреслити, що вміння використовувати комп’ютерні технології в навчанні можна вважати сформованими, якщо такі базуються на професійній компетентності викладача, знанні основних положень когнітивної психології про пізнавальний процес і чинниках, що впливають на його ефективність, та коректному використанні методів і засобів інформаційної обробки навчального матеріалу. Тільки в цьому випадку можна розраховувати, що використання мультимедійних технологій у лекційному курсі буде системним та ефективним.