Одной из фундаментальных дисциплин в подготовке будущего врача является биохимия [1]. Данный предмет охватывает обширную научную сферу, в которую входят любые проявления жизни на ее базовом, молекулярном уровне; в системе высшего медицинского образования биохимия формирует представление о химической природе веществ, входящих в состав живых организмов, их превращениях, а также о связи этих превращений с деятельностью клеток, тканей и организма в целом [2]. Исследования последних лет показывают, что большинство студентов демонстрируют довольно поверхностный подход к изучению данной дисциплины, что может быть обусловлено механическим запоминанием учебного материала [3, 4]. Следовательно, необходимы смена фундаментальных основ обучения, разработка альтернативных технологий [1, 5, 6]. Несоответствие возрастающих требований ключевым навыкам и умениям в профессиональной деятельности врача способно привести к неспособности интерпретировать результаты биохимических анализов, что может стать причиной диагностических ошибок.
Новшества, которые призваны повысить качество подготовки, заключаются в обязательном использовании в учебном процессе нестандартных форм обучения, которые способствуют формированию общекультурных и профессиональных компетенций обучающихся. Компетентностный подход и практическая ориентированность высшего профессионального образования во многом основываются на использовании активных и онлайновых методов и технологий в обучении. Одной из таких техник является кейс-метод, который выступает в качестве значимого шага к компетентностному подходу в профессиональном образовании [7].
Цель исследования: проанализировать опыт использования кейс-технологии на занятиях по биохимии в медицинском вузе.
Материалы и методы исследования
Метод кейсов (англ. сase-study – метод конкретных ситуаций, метод ситуационного обучения) – техника обучения, использующая описание реальных ситуаций [8, 9], инструмент, позволяющий применить теоретические знания к решению практических задач [5], метод коллективного анализа ситуаций [10]. Кейс-технологию можно представить как совокупность других методов (синергетическую технологию): моделирования, системного анализа, мысленного эксперимента, метода описания, классификации, дискуссии, игровых методов и др. [7]. Кейсы отличаются от ситуационных задач, используемых при проведении практических занятий по биохимии, тем, что цели и задачи их в обучении различны. Для решения задачи достаточно применить отдельную теорию, вспомнить те или иные пути и механизмы превращения веществ, в то время как работа с кейс-заданиями способствует приобретению множественного спектра навыков. Задачи чаще всего имеют всего одно правильное решение, в то время как кейсы содержат несколько возможных путей, приводящих к нему [8]. Кейс не предлагает обучающимся проблему в открытом виде, а участникам образовательного процесса предстоит вычленить ее из той информации, которая содержится в описании кейса. Наряду с этим кейс-ситуация должна содержать в себе достаточное количество деталей для ее полноценного анализа и успешной интерпретации [11, 12]. Технология работы с кейсом сравнительно проста, выделяют следующие этапы ее реализации:
- совместная самостоятельная работа учащихся: сбор и изучение необходимой информации для выявления проблемы или выдвижения гипотезы [7, 9];
- работа в мини-группах: обсуждение, вычленение основной информации, определение ключевых концепций, анализ оптимального и эффективного разрешения ситуации, формулировки задач [9, 13];
- проведение общей дискуссии либо презентации c обоснованием выводов для разрешения существующей проблемы.
Являясь разновидностью проблемно-ориентированного обучения, кейсы отличаются большей структурированностью, компактностью и более простыми вариантами анализа поставленной задачи [14], в то время как проблемное обучение требует значительного вклада в подготовку к практическим занятиям [10, 15]. На занятиях с использованием кейс-технологий преподавателю отводится функция посредника (синонимы, используемые в литературе: инструктор, наставник, ведущий), который ставит перед классом определенную задачу и направляет дискуссию [16]. На следующем этапе преподаватель генерирует вопросы и фиксирует ответы студентов, то есть его функция заключается в достижении консенсуса между мини-группами и классом в целом с целью принятия интегрированного решения проблемы [17]. Такая техника особенно эффективна в группах с большим числом студентов, где фактически невозможно применить индивидуальный подход к обучению. Таким образом, можно констатировать, что методологической разницей между проблемным обучением и кейс-методом является степень участия преподавателя в ходе проводимого занятия.
Результаты исследования и их обсуждение
На сегодняшний день представлен ряд исследований, подтверждающих эффективность применения кейс-ситуаций в изучении биохимии в медицинском вузе [17, 18]. В частности, об этом свидетельствуют результаты, полученные после анонимного анкетирования студентов. Таким образом, установлено, что: а) студенты активно вникают в кейс-задачу, могут прогнозировать и обосновывать свое решение; б) проявляется положительная мотивация к освоению материала и к получению информации; в) возникает понимание сложной терминологии и метаболических путей за счет более осмысленного изучения предмета; г) происходит удовлетворение учебным процессом как у преподавателя, так и у студентов [14, 17, 19]. На основании этих данных можно сделать вывод о том, что кейс-технология способствует формированию у студентов таких компетенций, как:
- сбор материала и способность применять его для решения поставленной проблемы;
- запоминание соответствующей информации;
- совершенствование коммуникативных навыков;
- умение работать в команде.
Кроме этого, кейс-метод стимулирует развитие потенциальных способностей, необходимых для обучения в течение всей жизни [4].
Однако, как и любой другой метод, кейс-технология имеет свои особенности и недостатки. Во-первых, отсутствие подробного руководства по составлению кейс-задачи затрудняет использование этой методики в качестве исследовательского инструмента. Во-вторых, эффективная реализация кейс-метода является сложной задачей. Она требует систематической разработки четких задач обучения, планирования рабочей нагрузки и сроков ее выполнения. Следует также учитывать стиль педагогической деятельности преподавателей и их готовность содействовать самообучению студентов [3]. Кроме этого, немаловажным фактором является и то, что пятибалльная шкала оценивания не позволяет накапливать баллы за промежуточную работу, оценивать активность студентов, количество их выступлений. В связи с этим рекомендуется использовать 100-балльную систему оценки знаний [11].
Занятия с использованием метода кейс-технологий можно поделить на три составные части. На проведение каждой части отводится от 30 до 50 мин.
- Вводное занятие – подготовка кейс-технологии; предварительное изучение клинического случая.
- Непосредственно само занятие с применением кейс-задачи включает в себя обсуждение проблемы, презентации, выводы и рассмотрение рекомендаций.
- Итоговое занятие представляет собой закрепление изученного материала.
1. Вводное занятие.
Предполагается, что на первом занятии недостаточно просто дать студентам кейс-задание, так как они не будут понимать, как с ним работать. В первую очередь студенты должны быть проинструктированы в плане поиска полезной информации по данной теме (например, для этого можно использовать веб-поиск с указанием списка ненадежных интернет-источников, электронную библиотеку) [19]. Однако следует помнить, что для базовой реализации задачи студентам необходимо владеть информацией, полученной на лекциях [4, 15].
Кроме этого, важно предоставить студентам информацию о том, как они должны анализировать кейс-технологию, то есть сообщить алгоритм решения задачи. В качестве примера на занятии производится разбор 2–3 вопросов конкретной ситуации, заранее подготовленных преподавателем. Такой подход мотивирует студентов к более подробному исследованию поставленного перед ними задания и способствует пониманию основных механизмов развития того или заболевания.
2. Непосредственно само занятие с применением кейс-задачи.
На втором занятии студенты должны быть разделены на небольшие группы. После этого дается время на обсуждение проблемы в мини-группах с последующим обменом информации и вынесением рекомендаций в большой группе. В то же время преподаватель иллюстрирует схематически на доске механизм развития того или иного процесса (патологии) на основе реплик, исходящих от студентов.
3. Итоговое занятие.
Занятие, проведенное по методу кейс-технологии, должно быть проанализировано с точки зрения подготовки студентов. Важно обобщить полученные результаты на основе презентованных вариантов решений, а также подвести итоги по выступлениям групп и соответственно выставить оценки.
Рассмотрим примеры кейс-заданий применительно к дисциплине «Биологическая химия».
Кейс-метод
Пример 1
35-летняя женщина обратилась в поликлинику с жалобами на одышку, головную боль, сильную усталость, истощение и потерю аппетита. При осмотре выявили бледность кожи, а уровень гемоглобина был ниже 8 г/дл. Было обнаружено, что уровень железа в сыворотке крови, средний объем эритроцита и средняя концентрация гемоглобина в эритроците были низкими, а показатель общей железосвязывающей способности сыворотки – высоким. Был поставлен диагноз «Анемия».
Данная клиническая задача позволяет студентам исследовать обмен железа. Специфические вопросы обучения, поставленные перед студентами, состоят из следующих пунктов.
- Перечислить функции железа.
- Описать механизм всасывания железа.
- Объяснить транспорт железа в крови.
- Описать проявления нехватки железа в организме.
- Указать нормальные значения железа в сыворотке крови.
- Дать определение понятию «Гемохроматоз».
В соответствии с поставленными задачами студент должен овладеть следующими знаниями.
- Источники железа и его суточная потребность.
- Распределение железа в организме.
- Механизм всасывания железа.
- Факторы, влияющие на всасывание железа.
- Функции железа.
- Транспорт железа в крови.
- Нехватка железа в организме.
- Гемохроматоз.
- Биологическая роль витамина В12 и фолиевой кислоты.
Кейс-метод
Пример 2
В поликлинику поступил 54-летний мужчина с жалобой на правостороннюю боль в пояснице, которая возникла на следующий день после того, как он помог другу с переездом. Пациент – офисный работник, который ведет малоподвижный образ жизни практически без регулярных физических нагрузок. Боль в спине мешает ему заснуть, и ему приходится вставать с постели 3–4 раза за ночь, чтобы помочиться. Также у него увеличился аппетит, он испытывает сильную жажду, несмотря на обильное питье воды в течение дня. Анализ мочи показал положительную реакцию на глюкозу. Чем это объясняется?
Этот случай позволяет учащимся изучить метаболизм углеводов и роль инсулина в его обмене. На первом этапе перед студентами ставятся следующие задачи.
- Назвать причину и механизм гипергликемии.
- Установить тип диабета.
- Назвать причину инсулинорезистентности и механизм ее возникновения.
- Объяснить механизм развития периферической нейропатии нижних конечностей.
- Установить причину и механизм развития диабета 2-го типа.
- Каким будет ваш план лечения?
На втором этапе происходит обсуждение поставленных задач в мини-группах, конечными целями которого являются совместное разрешение проблемы и разработка общего плана лечения.
Кратко резюмируя результаты настоящего исследования, можно отметить, что инновационная педагогическая деятельность является важной составляющей профессионального образования. Бесспорно, метод кейс-технологий может быть полезным дополнением в преподавании биохимии человека: он позволяет студенту медицинского вуза применять имеющиеся теоретические знания по предмету при решении практических задач, что имеет значительные преимущества перед рутинным изложением материала, традиционно используемым в педагогике высшей школы. Включение студента в активный процесс case-study позволяет перейти от монологического изложения учебного материала к педагогике творческого сотрудничества, повысить мотивацию студентов к изучению дисциплины [5, 9, 13]. Задачи обучения прежде всего направлены на то, чтобы студенты научились: 1) формулировать биохимические концепции своими словами; 2) анализировать и выделять основную информацию; 3) работать с большим количеством материала; 4) интегрировать различные принципы для решения проблемы. Однако важно учитывать, что нехватка знаний может вызвать затруднение в выполнении поставленной задачи, и использование такой техники возможно только при соответствующей подготовке студентов [16]. Еще один существенный недостаток заключается в том, что часть обучающихся не всегда обладает навыками самостоятельного поиска и анализа информации, причиной которого может являться отсутствие мотивации быть наравне со своими более амбициозными сверстниками [4, 15]. Кроме этого, отсутствие подробного руководства по подготовке кейсов ограничивает их использование в качестве учебно-методического пособия. Следовательно, изучение опыта проведения кейс-метода поможет разработать более детальный алгоритм проведения занятия и тем самым внедрить новые исследовательские задачи. Выполнение этих условий обеспечивает реализацию активного подхода в обучении, учитывая особенности каждой отдельно взятой группы обучающихся [20]. Таким образом, преподаватель сможет установить стратегию обучения, а именно адаптировать структуру и уровень сложности темы в соответствии с компетенциями студентов.
Заключение
Подводя итог, следует акцентировать внимание на том, что клинические тематические исследования являются ценным дополнением к традиционным методам обучения. Выбор кейс-технологий в качестве методики обучения заключается в том, что они приближают обучающихся к реальному миру. Это мотивирует студентов уделять больше внимания многочисленным фактам, с которыми им приходится сталкиваться при изучении дисциплины «Биохимия» в медицинском вузе.