Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Теоретические основы обучения студентов медицинских специальностей применению информационных систем в будущей профессиональной деятельности 10
1.1. Современное состояние и проблемы подготовки студентов медицинских специальностей по информационным системам 10
1.2. Содержание видов профессиональной деятельности врача приприменении информационных систем 26
1.3. Анализ применяемых медицинских ИС, соответствующих современным требованиям к информационным системам 38
Выводы по главе 1 51
Глава 2. Основные положения методики обучения студентов медицинских специальностей применению информационных систем в своей профессиональной деятельности 53
2.1. Структура и содержание методики обучения студентов-медиков применению информационных систем 53
2.2. Методика поэтапного обучения студентов-медиков решению задач с применением информационных систем 59
2.3. Педагогический эксперимент и его результаты 92
Выводы по главе 2 102
Заключение 103
Список литературы 105
Приложения 116
- Современное состояние и проблемы подготовки студентов медицинских специальностей по информационным системам
- Структура и содержание методики обучения студентов-медиков применению информационных систем
- Методика поэтапного обучения студентов-медиков решению задач с применением информационных систем
Введение к работе
Актуальность исследования
Современный этап развития общества характеризуется информатизацией всех сфер жизни и деятельности человека. Быстрое развитие и внедрение информационных технологий и, в частности, информационных систем различного назначения обеспечило эффективный доступ к огромным информационным ресурсам, а также возможность хранения, обработки и обмена большого количества информации.
Информационная система - организационно упорядоченная совокупность документов (массивов документов) и информационных технологий, в том числе с использованием средств вычислительной техники и связи, реализующих информационные процессы.
Обучение применению и разработке информационных систем является важной составляющей частью информационной подготовки многих специалистов, среди которых инженеры, экономисты, юристы, учителя, врачи и другие.
Подготовка в области информационных систем, как правило, включает в себя инвариантную и вариативную части. Инвариантная часть связана с основными вопросами, необходимыми для развития общекультурной грамотности и соответствующей информационной образованности. Вариативная часть должна отражать специфику работы специалиста.
Наше исследование проведено на примере информационной подготовки студентов медицинских специальностей.
Появление и развитие различных медицинских информационных систем предоставило врачам дополнительные возможности в профессиональной деятельности в виде следующих преимуществ: уменьшение затрат времени на ведение текущей документации, составление отчетов, использование механизмов поддержки врачебных решений; облегчение следованию стандартным протоколам лечения и обследования; обеспечение мгно-
венного доступа к архивным историям болезни; уменьшение затрат времени на контакты с лабораторно-диагностической службой и т.д.
Информационная подготовка студентов-медиков имеет двухкомпо-нентную структуру: на 1 курсе изучаются вопросы общей, базовой информатики, на 2-3 курсах - медицинской информатики, на которую ложится роль подготовки будущих медиков к применению медицинских информационных систем в своей профессиональной деятельности.
В результате анализа научной и методической литературы в области медицинской информатики (В.К. Гасников, В.Я. Гельман, А.А. Демидова, Т.В. Зарубина, В.Г. Кудрина, В.П. Омельченко, В.И. Чернов и др.) было установлено, что при изучении информационных систем авторы отдают предпочтение теоретическим основам применения медицинских информационных систем и чаще всего акцентируют внимание на изучение их потенциальных возможностей, и не достаточно уделяют внимания вопросам педагогики и методики профессионального образования.
Различным аспектам обучения информационным и коммуникационным технологиям в медицине посвящены диссертационные исследования А.Н. Алексахина, Л.В. Акулыиииой, А.В. Гаврилова, Н.Г. Шилиной и др. Так, Н.Г. Шилина в своем исследовании предлагает пути совершенствования методической системы подготовки по информатике на основе учета особенностей деятельности врача и разрабатывает на ее основе методику непрерывного обучения информационным и коммуникационным технологиям в блоке естественно-научных дисциплин системы медицинского образования. В диссертационном исследовании А.Н. Алексахина представлена целостностная система электронных лабораторных работ в рамках учебно-методического комплекса «Медицинские информационные технологии», обеспечивающих интегрированную направленность обучения информационным технологиям, и методика их реализации.
Но, вместе с тем, по-прежнему остаются недостаточно разработанными вопросы отбора содержания и методики обучения студентов-медиков ин-
формационным системам, призванным реализовывать потребности здравоохранения в современных условиях.
Таким образом, в настоящее время обозначилось противоречие между принципиально новыми условиями и требованиями системы отечественного здравоохранения, обусловленными процессами глобальной информатизации общества, и состоянием соответствующей теории в области подготовки студентов-медиков по информационным системам и технологиям, не учитывающей в полной мере новые факторы, инновационные пути, средства и возможности более эффективного процесса обучения. Это и составило проблему нашего исследования.
Цель исследования заключается в совершенствовании методики обучения студентов медицинских специальностей решению профессиональных задач с использованием информационных систем.
Объектом исследования является подготовка студентов медицинских специальностей решению задач с применением информационных систем.
Предметом исследования являются пути и средства совершенствования методики обучения студентов медицинских специальностей применению информационных систем на основе решения учебных задач.
Гипотеза исследования. Подготовка студентов медицинских специальностей применению информационных систем в профессиональной деятельности будет эффективна, если:
- содержание подготовки в области информационных систем будет приведено в соответствие с потребностями их использования в отдельных видах профессиональной деятельности врачей;
обучение информационным системам будет осуществляться в контексте будущей профессиональной деятельности, для чего целесообразно применять метод проектов;
система учебных заданий будет приведена в соответствие с выделенным рядом последовательных этапов обучения: подготовительного, модульного, комплексного и конструктивного, на каждом из которых будут использоваться учебные задачи, отбираемые с учетом их типологии и по функциям в учебном процессе;
проводить обучение применению информационных систем в информационно-образовательной среде адекватной среде профессиональной деятельности и в этой связи ориентироваться на использование информационных систем, наиболее широко применяемых в практике в настоящее время и имеющих перспективы дальнейшего использования.
Для достижения поставленной цели на основании выдвинутой гипотезы были сформулированы следующие задачи исследования:
проанализировать содержание видов деятельности врача и рассмотреть их возможные изменения в условиях применения информационных систем;
выделить основные требования, предъявляемые к современным медицинским информационным системам; провести анализ информационных систем с целью выявления наиболее перспективных и часто применяемых в медицинских учреждениях;
сформулировать основные положения методики обучения студентов-медиков применению информационных систем, базирующиеся на основе метода проектов и типологии учебных задач;
экспериментально проверить эффективность разработанной методики.
Методологической основой нашего исследования являются работы в области философии образования и методологии психолого-педагогической науки (Ю.К. Бабанский, В.П. Беспалько, П.Я. Гальперин, А.Н. Леонтьев, Н.Ф. Талызина и др.); работы в области общей теории высшего образования (СИ. Архангельский, Н.В. Кузьмина, П.Ф. Кубрушко, B.C. Леднев, В.А. Сласте-нин, A.M. Фридман и др.); работы по теории и практике информатизации образования (С.А. Бешенков, С.Г. Григорьев, С.А. Жданов, А.А. Кузнецов, М.П. Лапчик, СВ. Панюкова, И.В. Роберт, Н.И. Пак и др.); работы в области медицинской информатики (В.К. Гасников, С.А. Гаспарян, В.Я. Гельман, А.А. Демидова, Т.В. Зарубина, В.Г. Кудрина, В.П. Омельченко, В.И. Чернов и др.).
Для решения поставленных задач нами использовались следующие методы исследования: изучение и анализ психолого-педагогической, научно — методической литературы по теме исследования; изучение отечественного и зарубежного опыта преподавания медицинской информатики; анализ концепции информатизации здравоохранения и государственных стандартов, вузовских учебников и учебных пособий, учебных планов и программ по медицинской информатике; беседы со студентами и практикующими врачами; анкетирование и тестирование студентов и медицинских работников; педагогический эксперимент.
Научная новизна и теоретическая значимость исследования заключаются в следующем:
уточнено содержание видов профессиональной деятельности врача с точки зрения применения информационных систем;
представлены группы учебных заданий в соответствии с типологией Г.А. Балла и принципом последовательной реализации этапов обучения: подготовительного, модульного, комплексного и конструктивного;
3) разработана методика обучения студентов медицинских специальностей, использующая в качестве основной формы обучения метод учебных проектов.
Практическая значимость исследования состоит в том, что разработанная методика обучения применению информационных систем использовалась при обучении студентов медицинских специальностей на примере медицинской информационной системы «ПОЛИУС» в Северном государственном медицинском университете. Предложенная методика может также применяться при изучении и других медицинских информационных систем. Основные положения представленной методики могут использоваться преподавателями медицинской информатики других вузов.
Апробация работы осуществлялась путем докладов основных положений диссертации на научно-методических конференциях СГМУ (г. Архангельск, 2004-2008 г.г.), научно-методических семинарах кафедры информатики, вычислительной техники и методики преподавания информатики ПГУ им. М.В. Ломоносова (г. Архангельск, 2005-2007 г.г.), научно-методической студенческой конференции СГМУ (г. Архангельск, 2007 г.), Всероссийской научно - практической конференции «Развитие отечественной системы информатизации образования» ИИО РАО (г. Москва, 2007 г.), Всероссийской научно-практической конференции «Развитие отечественной системы информатизации образования в здоровьесберегающих условиях» ИИО РАО (г. Москва, 2008 г.), Международной научно-практической конференции «Развитие отечественной системы информатизации образования в здоровьесберегающих условиях» ИИО РАО (г. Москва, 2008 г.).
На защиту выносятся следующие основные положения:
1). Содержание подготовки по информационным системам студентов медицинских специальностей должно быть адекватно потребностям их использования в основных видах деятельности врача.
2). Обучение применению информационных систем должно осуществляться в контексте профессиональной деятельности будущего врача на основе метода проектов.
3). В основе обучения студентов-медиков по предлагаемой методике должен лежать принцип последовательной реализации четырех этапов: подготовительного, модульного, комплексного, конструктивного, на каждом из которых используются учебные задачи с учетом их типологии и функций в учебном процессе: пропедевтические задачи, типовые задачи, комплексные задачи, ситуационные или проблемные задачи.
4) Обучение применению информационных систем должно проводиться в информационно-образовательной среде, соответствующей профессиональной деятельности. При этом целесообразно ориентироваться на использование информационных систем, соответствующих современным требованиям, предъявляемым к информационным системам, широко применяемых в настоящее время и имеющих перспективы для дальнейшего развития. -
Диссертация состоит из введения, двух глав, списка литературы, приложений.
Современное состояние и проблемы подготовки студентов медицинских специальностей по информационным системам
Резкий рост объема информации в окружающем нас мире, начавшийся в середине прошлого века, привел к бурному развитию информационных технологий, что, в свою очередь, привело к процессу информатизации общества в целом. И.В. Роберт [94] отмечает, что информатизация общества — это глобальный социальный процесс, при котором доминирующим видом деятельности в общественном производстве становится продуцирование, обработка, хранение, передача и использование информации, осуществляемой на базе современных средств вычислительной техники и средств информационного обмена.
Процесс внедрения информационных технологий в здравоохранении и медицине называют информатизацией здравоохранения [22]. Информатизация - это реализация комплекса мер, направленных на обеспечение полного и своевременного использования достоверных знаний во всех общественно значимых видах человеческой деятельности [102]. Информатизация здравоохранения - одна из составляющих этого процесса. При этом целью информатизации является прогресс в здравоохранении в направлении как развития самой службы, так и контроля за состоянием здоровья ее пациентов [22].
В развитии любого социального процесса выделяют этапы в зависимости от развития всех подсистем общества, так или иначе влияющих на этот процесс. Так, С.А. Гаспарян [21] выделяет четыре этапа информатизации здравоохранения России:
3 этап-1985-1994 г.г.;
4 этап - с 1995 г. - по настоящее время.
Каждый этап информатизации здравоохранения характеризуется различными проблемами в области управления, информационного обеспечения системы здравоохранения, перестройкой организационных структур управления.
Первый этап характеризуется становлением и развитием профильных лабораторий в крупных научно-исследовательских институтах и вузах, оснащенных электронно-вычислительными машинами (ЭВМ); накоплением первичного опыта использования средств и методов информатики в области проектирования, внедрения и эксплуатации ЭВМ. В этот период начинается создание кафедр и курсов медицинской кибернетики/информатики в медицинских вузах.
В 1968 г. в Северо-Западном политехническом институте В.М. Ахути-ным была организована кафедра охраны труда и биомедицинской кибернетики.
В 1974 г. создана первая в мире в медицинских вузах выпускающая кафедра медицинской и биологической кибернетики во 2-ом МОЛГМИ им. Н.И. Пирогова (ныне Российский государственный медицинский университет (РГМУ)) для подготовки врачей-кибернетиков. На кафедре были разработаны учебный план и программы обучения по пяти курсам: системный анализ, управление и АСУ в здравоохранении (С.А. Гаспарян); теоретические основы кибернетики (СВ. Лешуков); физиологическая кибернетика (математическое моделирование биологических объектов) (В.В. Киликовский); клиническая кибернетика (А.Г. Устинов); ЭВМ и программирование; основы ЭВМ (В.И. Капустинская).
В 1966 г. вышла монография В.В. Парина и P.M. Баевского «Введение в медицинскую кибернетику», в которой были изложены основные проблемы медицинской кибернетики, описаны теория информации, автоматического регулирования, диагностические алгоритмы и пр. Появилось много работ, посвященных организации управления здравоохранением (В.В. Бессоненко, Д.Д. Венедиктов, С.А. Гаспарян, В.М. Тимо-нин и др.).
Второй этап характеризуется созданием плановой государственной системы организации и координации работ по внедрению методов информатики и средств вычислительной техники в медицинскую практику; привлечением программистов и практикующих врачей к разработке медицинских информационных систем; проведением массовой подготовки и переподготовки по основам медицинской кибернетики и информатики руководителей, врачей, преподавателей, аспирантов.
С 1975 г. к вопросам преподавания медицинской информатики были привлечены кафедры физики в Уральской государственной медицинской академии, в Горьковском государственном медицинском институте (ныне Нижегородская государственная медицинская академия). С 1978 г. вопросами преподавания медицинской кибернетики и информатики стала заниматься кафедра медицинской и биологической физики Ростовского - на - Дону государственного медицинского университета. В 1979 г. во 2-ом МОЛГМИ им. Н.И. Пирогова осуществлен первый выпуск врачей-кибернетиков.
Третий этап определяется реформированием здравоохранения с переходом к системе бюджетно-страховой медицины, внедрению обязательного и добровольного медицинского страхования, усилением внимания к проблемам информатизации лечебно-профилактических учреждений (ЛПУ), увеличением количества кафедр медицинской информатики.
В 1985 г. на кафедре медицинской и биологической кибернетики 2-го МОЛГМИ им. Н.И. Пирогова были подготовлены межкафедральная программа по медицинской информатике для всех факультетов медицинских вузов, утвержденная Минздравом СССР, программа подготовки аспирантов и программа для преподавателей медицинских вузов по курсу медицинской информатики.
Структура и содержание методики обучения студентов-медиков применению информационных систем
В основу обучения студентов медицинских специальностей положен принцип последовательной реализации четырех этапов: подготовительного, модульного, комплексного и конструктивного (таблица 6).
Каждому из выделенных этапов соответствует определенный набор заданий, инвариантный по отношению к реализуемым целям и задачам курса медицинской информатики и вариативный к специализации студентов.
Разработка заданий нами осуществлялась в соответствии с выделенным рядом последовательных этапов и реализацией на каждом из них учебных задач, которые отбирались с учетом их типологии и функций в учебном процессе. В нашем случае при разработке учебных заданий учитывался признак «степени сложности деятельности», так как главная цель информационной подготовки студентов-медиков - обучение применению информационных систем в будущей профессиональной деятельности. Поскольку от студентов требуется самостоятельность действий в типичных ситуациях, то, прежде всего, подбирается комплект задач, которые формируют простые умения в соответствии с целями каждого этапа.
Важную роль задач в педагогическом процессе признают все [7, 57, 76]. Г.А. Балл [7] определяет задачу как «систему, обязательными компонентами которой являются: а) предмет задачи, находящийся в исходном состоянии, б) модель требуемого состояния предмета задачи».
Г.А. Балл [7] предлагает следующую типологию задач, которая основывается на признаках, касающихся:
1) характера предмета и требования задачи, к которым относятся задачи:
- индивидуальные и родовые;
- принципиально разрешимые и принципиально не разрешимые;
- материально направленные и информационные;
2) характера отношений между предметом задачи, решающей системойи внешней средой; в этом случае выделяются задачи:
- внешние и внутренние,
- теоретические и практические;
3) характера отношений между требованием задачи и средствами, находящимися в распоряжении решающей системы; в этом случае выделяютсязадачи:
- разрешимые и неразрешимые для данной решающей системы;
- задачи рутинные, квазирутинные и нерутинные;
- задачи четкие, квазичеткие и нечеткие.
Опираясь на типологию Г.А.Балла, нами выделены четыре группы задач:
1-ая группа - пропедевтические задачи, рассматриваемые на подготовительном этапе. Целью этих задач является ознакомление с программой и формирование базовых навыков работы с изучаемой системой.
2-ая группа - типовые задачи, используемые на этапе работы с отдельными модулями информационной системы и направленные на приобретение умений и навыков работы с различными подсистемами медицинской информационной системы в зависимости от типа решаемой задачи. Результатом решения типовых задач является формирование исполнительской самостоятельности, которая позволяет обучаемому выполнять действие или серию действий, руководствуясь известным ему алгоритмом. На основании этих алгоритмов студент может выполнять серию действий в типичных ситуациях. 3-я группа - комплексные задачи, предназначенные для реализации комплексного этапа применения информационных систем. При решении задач этой группы у обучаемого формируются комплексные умения на основе простых умений, приобретенных при решении задач первой и второй групп.
Решение комплексных задач способствует выработке умения самостоятельно комбинировать известные способы деятельности в новые, видеть новые функции известного опыта.
4-ая группа - ситуационные или проблемные задачи, используемые на этапе формирования конструктивных умений, задачами которого являются актуализация, корректировка и формирование знаний об информационных системах с позиции разработчика. Решение ситуационных задач выводит на такой уровень деятельности, на котором студент может принять оптимальное решение в неординарной ситуации, может активно ставить себе цели и даже оценивать себя как субъекта этой деятельности. Через проблемные задачи студент овладевает культурой научного исследования.
В соответствии с понятием и типологией задач и выделенных нами четырех этапов обучения при построении методической системы необходимо отдельно уделить внимание реализации учебных задач, грамотное формулирование которых позволит более эффективно достигнуть целей, поставленных на каждом этапе.
Представленные нами этапы обучения: подготовительный, модульный, комплексный и конструктивный соотносятся с группами задач по типологии Г.А. Балла (таблица 6).
Методика поэтапного обучения студентов-медиков решению задач с применением информационных систем
Для каждого из четырех этапов целенаправленного обучения студентов применению информационных систем: подготовительного, модульного, комплексного и конструктивного, описанных в первом параграфе второй главы, выделим основные цели и задачи.
1 этап. Подготовительный
Он предназначен для того, чтобы адаптировать студента к новой среде, познакомить с интерфейсом программы «ПОЛИУС», дать представлениє об основных программных модулях информационной системы, а также для формирования базовых навыков по работе с данной системой. Основными задачами этапа являются:
1) адаптация студента к новой среде (использованию данной медицинской информационной системы);
2) знакомство с интерфейсом программы;
3) получение представления об основных программных модулях системы;
4) снятие психологической скованности по отношению к самому предмету, вызываемой новой изучаемой средой.
На этом этапе рассматривается назначение медицинских информационных систем, их цели и задачи, дается классификация информационных систем. Делается обоснование выбора изучаемой медицинской информационной системы.
На данном этапе рассматриваются учебные пропедевтические задачи, целью которых является ознакомление с программой и формирование базовых навыков по работе с данной системой.
Информационная система «ПОЛИУС» предназначена для комплексной автоматизации процессов ввода, первичной обработки, хранения и формирования отчетной информации о деятельности ЛПУ, действующего в программе обязательного медицинского страхования (ОМС) [91]. Основные функции этого программного продукта:
- регистрация пациентов и ведение реестра прикрепленного населения;
- учет медицинских услуг;
- формирование сводных справок и счетов;
- формирование отчетно-статистических форм для потребностей лечебно-профилактических учреждений, по обязательному медицинскому страхованию, для государственной медицинской статистики.
Существует несколько типов пользователей информационной системы «ПОЛИУС» (таблица 7). Информационная система «ПОЛИУС» обладает дружественным интерфейсом, рассчитанным на любого пользователя системы. Стандартный интерфейс системы «ПОЛИУС» показан на рисунке 4. Пользовательский интерфейс содержит следующие подсистемы:
- регистрация пациентов;
- реестр оказанных услуг;
- прием пациентов (врач);
- приемный покой;
- учет оказанных услуг;
- статистика;
- администратор. Далее студентов необходимо познакомить с интерфейсом каждой подсистемы программы, дать общую информацию о каждой подсистеме и описать основные действия, которые может выполнить пользователь в каждой из них.
Подсистема «Регистрация пациентов»
Данная подсистема предназначена для использования в регистратуре поликлинического подразделения ЛПУ. Основные функции этого модуля: ввод данных о пациенте, проверка действительности полиса по базе данных ЛПУ, формирование обращения в ЛПУ, печать «Талона амбулаторного пациента», назначение посещения. Для функционирования модуля «Регистрация пациентов» необходимо ввести следующую информацию: список врачей и расписание работы врачей. Список врачей ЛПУ ведется в подсистеме «Администратор», расписание работы врачей ведет регистратор.
