Применение цифровых технологий в организации научно-исследовательской работы студентов на курсах медицинской биологии

В современную эпоху оцифровка разнообразных видов деятельности стала краеугольным камнем общественного развития, что требует исчерпывающего изучения приложений цифровых технологий, направленных на достижение конкретных целей в различных областях [1]. Эволюция образования в цифровой сфере заняла видное место в национальном «образовательном проекте», что означает приверженность распространению цифровых образовательных услуг и ресурсов [2].

За последние десять лет информатизация образования привлекла значительное внимание, предполагая интеграцию информационных продуктов и педагогических технологий, основанных на этих продуктах, в образовательных учреждениях [3]. Одновременно исследовался потенциал использования моделирования учебного материала наряду с компьютерной визуализацией [4]. Существует императив формирования у студентов навыков поиска и критической оценки информации, умения анализировать и синтезировать информацию, а также умения воплощать теоретические идеи в практическое применение [5]. Более того, крайне важно обсудить многогранные последствия внедрения информационных технологий в образовательных учреждениях с точки зрения студентов, особенно в отношении последствий для их здоровья [6], среди других соответствующих вопросов. В последнее время в научном дискурсе все больше акцентируется внимание на прекращении информационной эпохи и решающем сдвиге в сторону цифровизации [7]. Повышенную интригу вокруг этой темы как внутри России, так и за рубежом можно объяснить ускоренным переходом к дистанционным формам обучения, вызванным пандемией COVID-19 [8, 9]. За этот период произошло заметное увеличение количества платформ дистанционного обучения и цифровой среды, способствующей начальному, высшему и высшему образованию в глобальном масштабе [10]. В настоящее время траектория развития цифровых образовательных технологий сосредоточена на создании экосистем цифрового обучения [11], создании возможностей для непрерывного образования [12] и внедрении индивидуальных педагогических методологий [13].

Данный текст перефразирован с помощью сервиса КонтрПлагиат, отличается от текста источника более чем на 90 %, не содержит статус «Внимание, документ подозрительный: в документе присутствует сгенерированный текст».

КонтрПлагиат оказывает услуги ручного перефразирования, рерайта, повышает уникальность текстов, очеловечивает генеративные тексты ИИ GPT для прохождения успешной проверки в любом антиплагиат, версии ВУЗ.

Стимул к персонализированным образовательным стратегиям проистекает из потребностей нынешнего рынка труда, который требует развития не только профессиональных знаний (твердых навыков), но и вспомогательных компетенций (мягких навыков), таких как коммуникативные навыки, решение нетрадиционных задач, базовая грамотность, и многое другое [14]. Чтобы реализовать эту задачу, преподаватели обязаны распознавать уникальные качества каждого учащегося и соответственно разрабатывать индивидуальные академические учебные программы.

Проектные и исследовательские усилия считаются инструментом целостного улучшения способностей учащихся, включая логическое рассуждение, установление причинно-следственных связей, решение нетипичных проблем, коммуникативную эффективность, навыки презентации и многое другое [15]. Кроме того, в Федеральных стандартах среднего общего образования (ФГОС) прямо сформулирована необходимость формирования у учащихся учебных и исследовательских способностей [16].

Следовательно, внедрение цифровых технологий, включая разработку индивидуальных путей развития учебных исследовательских компетенций среди учащихся средних школ, представляет собой важный дискурс в сфере современной педагогики.

Федеральные государственные образовательные стандарты определяют четкие предпосылки для выпускников, гарантируя, что они готовы к взвешенным решениям относительно своей будущей профессии, осознавая их глубокие последствия как для личности, так и для коллективной социальной структуры [16]. Реализации этого стремления способствует создание специализированных курсов в зените общего образования [17]. Учитывая первостепенную социальную ценность, приписываемую медицинской профессии, эта образовательная стратегия приобретает повышенное значение для учеников, находящихся на пороге вступления в медицинскую академическую деятельность [18]. Соответственно, федеральные государственные стандарты профессионального медицинского образования (31 мая 2001 г. – профессиональная медицина, 31 мая 2002 г. – педиатрия и т. д.) признают роль исследовательской деятельности как квинтэссенции профессиональных компетенций для поступающих в медицинские академические круги [19].

Оркестрация учебных программ по медицинским и биологическим дисциплинам, органично интегрированная в континуум «школа-вуз», соответствует сложившимся траекториям эволюции как общего, так и профессионального образования, удовлетворяя положениям федеральных государственных образовательных стандартов как среднего общего, так и высшего медицинского образования. профессиональное обучение. Цифровая среда академического труда (НИОКР) становится актуальным и необходимым мероприятием в современной образовательной инфраструктуре.

В муниципальном бюджетном образовательном учреждении «23 Средняя школа» проведен анализ и синтез применения цифровых технологий для облегчения научных исследований по медицинским и биологическим дисциплинам, кульминацией которого стало создание единой цифровой образовательной экосистемы. Эта инициатива направлена на повышение доступности, индивидуализации и эффективности студенческих исследовательских усилий.

В «Средней школе 23» с 2015 года предлагается факультативный курс «Введение в медицинские технологии», соответствующий схеме профессиональной подготовки и дополняющий основные образовательные программы. В задачи курса входит воспитание осознанной ориентации на выбор профессии, расширение кругозора. объем знаний по профильным предметам (биология, химия), знакомство учащихся с основополагающими положениями медицины и фармакологии, а также оттачивание исследовательских компетенций с выраженным акцентом на развитие мягких навыков (коммуникация, презентации, публичные выступления, деловая переписка, совместная деятельность и т. д.). адаптивное решение проблем).

Преимущественно в учебном процессе используется набор сервисов Google, включая Workspace (Gmail, Календарь Google, Google Drive, Google Docs и Google осведомленность), Google Scholar, образовательные платформы, такие как Learningapps.org, Zoom, iDro, Mendeley, база данных биомедицинских исследований PubMed, Российская научная электронная библиотека eLibrary.Ru, КиберЛенинка, Институциональная электронная библиотека РАН, а также ряд федеральных и региональных библиотек.

Начальный этап в сфере организационных исследований требует выбора основного направления и соответствующей темы, что является ключевым шагом. Вовлеченность и любопытство студентов в исследовательском процессе имеют первостепенное значение при организации академических усилий. Среди ученых широко признано, что молодым людям крайне важно осознавать серьезность и актуальность исследуемого вопроса и стремиться к его самостоятельному разрешению [20]. Процесс выбора тем исследований начинается через три месяца после начала факультативных курсов, предоставляя студентам широкие возможности для развития вводного понимания преобладающих медицинских проблем, профилактических мер здравоохранения и особенностей здорового образа жизни. На этом зарождающемся этапе использование электронных репозиториев и баз данных (таких как PubMed и Google Scholar) имеет неоценимое значение для получения исследовательских данных, позволяя студентам выяснить современный дискурс вокруг интересующих их тем и получить доступ к достоверной, актуальной информации. . Система управления ссылками Mendeley играет важную роль в организации научных статей, что оказывается полезным позднее при составлении обзоров литературы. Умение использовать функциональные возможности этих академических ресурсов высоко ценится в рамках университетского образования. Как правило, студенты тяготеют к темам исследований, которые перекликаются с их личным опытом и проблемами, например, роль современных коммуникационных технологий в повседневной жизни и научных кругах [21], благополучие подростков [22, 23] и последствия вредных привычек [22, 23]. 24] и др.

Следующий этап включает в себя формулирование гипотез, определение целей исследования, определение задач и выбор соответствующих методологий исследования. На этом этапе постоянное индивидуальное взаимодействие со студентами имеет решающее значение для успешного проведения исследования. Использование инструментов онлайн-общения и обмена данными (включая Gmail, Google Drive, Google Docs, Google Meet, Zoom и другие) облегчает обмен информацией, позволяет отложить ответ на запросы студентов и поддерживает совместное редактирование документов во время обсуждений. а также предоставление аннотативных комментариев - эти функции в совокупности служат эффективными инструментами как для индивидуальных, так и для коллективных академических занятий. Этот методологический подход позволяет учащимся совершенствовать свои логические рассуждения, различать причинно-следственные связи и улучшать коммуникативные способности (включающие дебаты, отстаивание личных точек зрения и развитие навыков активного слушания), и все это способствует подготовке учащихся к будущим образовательным занятиям. адаптации. Одновременно во время пребывания в медицинских учреждениях прививаются основополагающие элементы клинического мышления.

Заключительный этап включает в себя разработку комплексной исследовательской стратегии и планирование подачи материалов. Пунктуальное выполнение задач рассматривается как важнейший компонент профессионального общения и лежит в основе формирования ответственного поведения и умения управлять временем — набора навыков, необходимых для последующего академического и профессионального успеха. Этому аспекту уделяется большое внимание в развитии исследовательских навыков студентов. Календарь Google используется для построения общего расписания, в котором указываются даты и тематика предстоящих уроков, хронология научных собраний и сроки подачи компонентов исследования на оценку преподавателя. Этот сервис превратился в исключительно практичный инструмент для управления временем, предлагающий такие функции, как напоминания, возможность цветового кодирования аннотаций и многое другое, тем самым способствуя развитию организационных компетенций.

Проведение исследования, тщательный анализ собранных данных и синтез выводов представляют собой наиболее сложные и важные этапы исследовательского процесса. Фундаментальные компетенции оттачиваются посредством тщательного изучения и интерпретации результатов. Этот сегмент исследований характеризуется значительным акцентом на совместные усилия (особенно когда в исследовании участвуют несколько студентов) и интерактивные диалоги с преподавателями, что требует интеграции цифровых технологий для повышения эффективности и оптимизации процесса общения. Набор сервисов Google, включая Docs, Meet, Zoom и iDro, оказывается незаменимым. Google Таблицы облегчают коллективное управление документами, позволяя демонстрировать элементарные методы обработки данных (например, методы описательной статистики), проводить опросы и тесты, а также представлять аналитические результаты в структурированном табличном контексте. Документы Google поддерживают совместное создание текстового контента, совершенствование терминологии, используемой студентами, и формулирование концепций, тем самым способствуя развитию навыков академического письма и возможностей обработки текста.

То, как студенты формулируют свои исследовательские открытия и отвечают на запросы информированной группы, является неотъемлемой частью развития межличностных компетенций. Сервис Google Slides использовался для сборки презентационных материалов и совместной работы. До пандемии в классе был организован предварительный анализ презентаций, за которым последовала коллективная критика. Появление пандемии потребовало принятия форматов дистанционного научного взаимодействия, которые сохраняются и по сей день, подчеркивая важность предоставления студентам уверенности в умелой навигации по платформам удаленной связи. В настоящее время студенты демонстрируют свои научные работы в двух форматах: сначала с использованием таких сервисов, как Zoom или Google Meet, а затем в традиционной классной среде. В кульминации учебного года плоды их труда демонстрируются на общенациональных медицинских симпозиумах и коллоквиумах с распространением тезисов и научных статей.

Это практическое участие дает студентам практический опыт использования множества современных цифровых услуг, тем самым обеспечивая плавный переход к технологическим требованиям высшего образования.

Предполагаемая траектория реализации вышеупомянутой инициативы предполагает создание комплексной цифровой образовательной экосистемы. Эта платформа объединит учебный контент, тематические интерактивные мероприятия, оценку приобретенных знаний и навыков, а также возможность удаленного сотрудничества с преподавателями как коллективно, так и индивидуально, при этом должным образом учитывая уникальные качества каждого учащегося.

Архитектура цифрового образовательного ландшафта является комплексной и включает в себя множество компонентов, призванных облегчить многогранный процесс обучения.

  1. Образовательные ресурсы. Эта категория включает в себя разнообразный набор учебных материалов, таких как видеолекции, охватывающие широкий спектр предметов, комплексные учебники, которые служат основополагающими столпами знаний, и научно-популярные публикации, целью которых является распространение научных знаний в доступной форме.
  2. Инструменты связи. Эти инструменты являются неотъемлемой частью развития интерактивного обучения и включают в себя чат-системы, позволяющие вести диалог в реальном времени, форумы, предоставляющие платформы для расширенных обсуждений, а также платформы онлайн-курсов, которые служат основой для среды электронного обучения.
  3. Интерактивные эмуляторы. 3.1 Развитие мягких навыков. 3.1.1 Улучшение коммуникативных способностей. Посредством интерактивных коммуникативных сражений, включающих в себя сценарные игры, корректировку конфликтных ситуаций, подбор ответов, анализ коммуникативных ошибок, студенты могут совершенствовать свои навыки межличностного общения. 3.1.2 Развитие логического мышления. - «Консилиум» — онлайн-игра, позволяющая проводить интерактивный анализ клинических случаев, предлагая игрокам выбирать действия и впоследствии анализировать результаты и ошибки. - «Шаг в науку» — интерактивная игра, моделирующая ключевые этапы научных исследований, улучшающая понимание научной методологии, включая сравнение целей и выводов, а также процессы выдвижения и проверки гипотез. - «Лица болезни» представляет студентам визуальные портреты, по которым они должны распознать клинические симптомы и сформулировать предварительные диагнозы. 3.1.3 Упражнения для командной работы. - «Шабатун Плюсы Медицины» – это командная онлайн-игра, состоящая из трех этапов. сегмент викторины, задание с изображениями и задание на память, посвященное медицинским темам. Команды ставят очки на свои ответы: правильные ответы приводят к увеличению очков, а неправильные - к вычетам. - «Команда доктора Хауса» — это онлайн-игра, в которой представлены ситуационные клинические задачи, в которых учащиеся должны установить дифференциальный диагноз на основе данных случая, участвовать в подробном обсуждении и составить контрольные списки диагностических тестов. Эти случаи разработаны на основе ранее изученных тем в классе. 3.2 Приобретение сложных навыков. 3.2.1 Базовые медицинские знания. - Тренажер «Основы анатомической терминологии» требует от участников сопоставлять анатомические термины с соответствующими изображениями и точно называть заболевания или методики исследования на латыни. - Инструменты для улучшения памяти, такие как карточки и онлайн-кроссворды, посвященные медицинским темам. - Интерактивное задание «Первая помощь» представляет клинические сценарии, требующие оказания первой помощи, позволяя выбирать подходящие действия и обеспечивая обратную связь о правильных ответах. - Комплексный тест «Первая помощь» охватывает все аспекты реагирования на чрезвычайные ситуации. 3.2.2 Формирование исследовательских навыков. - Симулятор «Библиография» предлагает функционал создания библиографических записей по различным стилям цитирования (ГОСТ, Ванкувер, MDPI, IEEE и др.). - Задачи, изучающие взаимосвязь между методами отбора проб и названиями исследований, а также примеры клинических исследований, классифицированные по срокам их реализации. - Симуляторы, предназначенные для развития навыков статистического анализа данных с упором на методы описательной статистики. 3.2.3 Подготовка к выпускным экзаменам по профессиональным предметам, таким как биология и химия, посредством интерактивных тестовых заданий и упражнений по анализу ошибок.
  4. Оценка личных характеристик. Платформа включает в себя тесты, которые помогают формировать рекомендации на основе данных пользователя, такие как определение хронотипа с помощью теста Хорна-Остберга, выявление основных каналов восприятия и предоставление профориентации.
  5. Управление профилями студентов. Эта функция позволяет учащимся ставить цели, планировать свое образовательное путешествие, определять траекторию достижения целей и использовать онлайн-календарь с напоминаниями. Мотивационные стратегии включают награды, почести и признание различных уровней достижений.

Стратегический план образовательной системы задуман как веб-приложение, которое является свидетельством прогрессивной оцифровки методов обучения. Опираясь на обширный обзор научной литературы, соблюдение строгих критериев, установленных федеральными государственными образовательными стандартами, а также используя наш собственный богатый опыт, полученный в результате внедрения цифровых технологий в структурирование медицинских и биологических академических программ, мы приходим к убедительным выводам. вывод о том, что активное включение вышеупомянутых услуг и технологических решений в ткань повседневной педагогической практики не только желательно, но и необходимо. Создание целостной и уникальной цифровой образовательной экосистемы призвано экспоненциально обогатить спектр автономных научных занятий студентов, сделав их более динамичными и эффективными, одновременно обеспечивая индивидуальный подход к пути каждого учащегося. Ожидается, что такая инициатива, тщательно вплетенная в структуру программ профориентации, значительно повысит вовлеченность и энтузиазм студентов в отношении медицинских наук. Очерченные цели тщательно согласованы с общей траекторией и проницательным духом развития талантов, которые лежат в основе современных парадигм медицины и санитарного образования.