"Перевернутое обучение" в медицинском образовании

01 Июня 2015

"Перевернутое обучение" - это целенаправленный процесс организации деятельности студентов. Он включает внеаудиторную самостоятельную работу с использованием онлайн-курсов и последующее аудиторное интерактивное учебное занятие, направленное на применение полученных знаний, формирование когнитивных и практических умений и компетенций. Основой "перевернутого обучения" является модель "перевернутого класса" (flipped classroom) общего (школьного) образования. "Перевернутое обучение" позволяет интегрировать инновационные обучающие технологии, методы и средства в единую систему, внедрить ее в существующую образовательную программу и обеспечить более эффективное достижение планируемых результатов обучения высокого уровня.

Что такое "перевернутый класс" (flipped classroom)

"Перевернутый класс" - это инновационная модель организации деятельности обучающихся, которая фундаментально изменила представление об учебном процессе в структуре общего (школьного) образования. Для традиционной организации учебного занятия в школе характерно объяснение нового материала учителем на уроке, а решение задач и упражнений учениками вне школы без помощи учителя в виде домашней работы (рис. 1). "Перевернутый класс" меняет учебную деятельность на уроке и вне школы. Обучающиеся самостоятельно до урока с использованием записанных и размещенных онлайн видеоматериалов получают необходимую информацию, объяснения и инструкциипреподавателя, а на учебном занятии под контролем учителя выполняется "домашняя" работа с применением интерактивных технологий, методов и средств (рис. 2) [1, 13, 14].

Важно, что организация подготовки к уроку с использованием только текстовой информации (пособий, учебников и т.д.) не позволяет классифицировать данное учебное занятие в качестве "перевернутого класса" [14]. В то же время возможность просмотра видеоматериалов онлайн, но с последующим традиционным занятием, например, в виде презентации другой информации или пассивного разбора материала с опросом отдельных учеников, также не соответствует этой модели обучения [14]. Впервые термин "перевернутый класс" и соответствующая технология организации учебного процесса были представлены в 2000 г. [16], после чего многочисленные модификации "перевернутого обучения" получили широкое распространение в образовательных организациях всех уровней [14, 20].


Для реализации адаптированного к потребностям медицинского образования "перевернутого обучения" необходимо также обеспечить студентов до лекции или практического занятия видеоматериалами, а аудиторное время посвятить не пассивной передаче информации, а более активным и интерактивным формам и методам обучения [20, 22, 24, 25]. Например, в зависимости от количества студентов в группе на учебном занятии могут быть реализованы интерактивный анализ и обсуждение клинических случаев (case-based learning) [22-24], взаимное обучение [17] и командная работа (team-based learning) [8, 23], отработка практических умений с использованием средств симуляции [7, 23], обучение у постели больного и т.д. Для оценки студентами эффективности их внеаудиторной самостоятельной работы видеоматериалы часто дополняются тестами для самоконтроля [20, 22]. Таким образом формируются онлайн-курсы для внеаудиторной самостоятельной работы, которые состоят из модулей, соответствующих темам программы [5].

"Перевернутое обучение" - это целенаправленный процесс организации деятельности студентов, состоящий из двух взаимосвязанных этапов:

  • структурированная внеаудиторная самостоятельная работа студентов с использованием онлайн-курсов, включающих видеоматериалы, записанные или отобранные преподавателем;
  • аудиторные интерактивные учебные занятия, направленные на применение полученного до занятия знания, формирование когнитивных и практических умений и компетенций, т.е. на достижение планируемых результатов обучения высокого уровня [4].

Основные предпосылки разработки и внедрения "перевернутого обучения"

  • Неудовлетворенность результатами обучения традиционных лекций, связанная с тем, что пассивная передача информации не обеспечивает способность к применению полученных знаний для решения реальных практических/клинических задач или проблем [14, 17, 22, 24].
  • Подтверждение высокой эффективности интерактивной и активной учебной деятельности студентов [10, 14, 21, 22, 24, 25].
  • Дефицит аудиторного учебного времени, учитывая, что организация интерактивной учебной деятельности, направленной на применение знаний, формирование умений и компетенций, требует значительных затрат аудиторных часов [14, 22].
  • Потребность в изменении роли преподавателя, который для достижения планируемых результатов обучения, должен организовывать, поддерживать, направлять, мотивировать, обеспечивать обратную связь и т.д., а не только передавать фактические знания и контролировать запоминание полученных знаний [12, 24].
  • Перегруженность содержания рабочих программ, которая при традиционной технологии обучения приводит к формированию поверхностных знаний и препятствует достижению результатов обучения высокого уровня [12, 23, 24].
  • Различные способности студентов к запоминанию и пониманию учебного материала при традиционном лекционном его изложении [14, 16, 20].
  • Потребность в организации дополнительных учебных занятий с определенными категориями обучающихся, например, длительно отсутствующих по уважительным причинам [13].
  • Активное внедрение информационных технологий в образовательный процесс, только благодаря которым может быть организован результативный "перевернутый класс" [1, 14].
  • Компьютерная грамотность и интерес обучающихся к e-learning, т.е. к учебной деятельности онлайн [1, 14].

Особенности реализации "перевернутого обучения" в медицинском образовании

В зарубежном медицинском образовании "перевернутое обучение" получило наибольшее распространение при организации лекционных занятий, т.е. для оптимизации работы с большими группами студентов с целью замещения пассивного обучения активными и интерактивными формами организации учебной деятельности [22, 23], наиболее известным из них является командное обучение [8]. Положительный опыт данной трансформации лекционных занятий представлен в статьях и докладах [21, 22, 24], однако опубликованы и критические замечания о возможных негативных последствиях использования "перевернутого обучения" вместо традиционных лекций [15], а также есть мнение о целесообразности комбинации традиций и инноваций [19, 20].

Представляет интерес и опубликованный опыт применения "перевернутого обучения" при проведении семинаров для резидентов (ординаторов) [25].

С момента появления понятия "перевернутый класс" прошло не слишком много времени. Кроме того, существует множество модификаций "перевернутого обучения".

Эти 2 обстоятельства объясняют, почему до настоящего времени не представлены обобщающие систематические обзоры результатов исследований эффективности этого обучения [14]. Тем не менее научный и практический интерес к данной модели обучения у преподавателей медицинских образовательных организаций растет с каждым годом. Это подтверждается в первую очередь ростом количества публикаций, посвященых "перевернутому обучению". Например, на последней конференции Ассоциации медицинского образования в Европе (АМЕЕ- 2014) 16 докладов и 2 рабочие группы были посвящены особенностям внедрения и применения "перевернутого обучения" в практику. Кроме того, была организована секция научных докладов по типу "перевернутого класса" [3].

По нашему мнению, с учетом анализа зарубежного опыта в настоящее время наиболее перспективно применение "перевернутого обучения" не для лекционных, а для практических, в том числе клинических, учебных занятий. Важно, что внедрение "перевернутого обучения" в российское медицинское образование не противоречит требованиям Федеральных государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования (ФГОС ВПО). В ФГОС ВПО по специальности "Педиатрия" в п. 7.3 указано, что "реализация компетентностного подхода должна предусматривать широкое использование в учебном процессе активных и интерактивных форм проведения занятий (компьютерных симуляций, деловых и ролевых игр, разбора конкретных ситуаций, психологических и иных тренингов) в сочетании с внеаудиторной работой с целью формирования и развития профессиональных навыков обучающихся" [9].

Собственный опыт разработки и внедрения "перевернутого" обучения

В Воронежском государственном медицинском университете им. Н.Н. Бурденко модель "перевернутого обучения" используется совместно с традиционной формой организации учебной деятельности при проведении клинических практических занятий на кафедре госпитальной и поликлинической педиатрии. Внедрение новоймодели обучения начато с 2013 г., осуществляется постепенно и дифференцировано, в зависимости от особенностей дисциплины и темы, под контролем достигнутых результатов обучения и мнения студентов.

Первым этапом "перевернутого обучения" является онлайн-курс для внеаудиторной самостоятельной работы [5], который направлен на повышение эффективности учебной деятельности, используется студентами совместно с лекционным материалом и учебными пособиями и состоит из следующих основных частей с возможными дополнениями и изменениями в зависимости от особенностей темы:

1. Презентация лекции или обучающего материала для практического занятия.

2. Видеоматериалы, записанные преподавателем или отобранные из открытых электронных ресурсов.

3. Электронные флеш-карты для запоминания фактического материала.

4. Тесты для самоконтроля.

Учитывая особенности учебной онлайндеятельности, важно избегать информационной перегруженности [20, 24], не использовать полнотекстовые часовые лекции, а записывать несколько коротких информативных видео продолжительностью не более 10-15 мин [22-24]. Наиболее простым способом записи видеоматериалов, доступным каждому преподавателю, является использование бесплатных программ для записи видео с экрана компьютера [20].

На втором этапе проводится аудиторное практическое занятие, которое состоит из четырех основных этапов:

  • I этап. Контроль приобретенных онлайн-знаний, который осуществляется с использованием аудиторной (интерактивной) системы опроса и тестирования [6].
  • II этап. Интерактивное обсуждение тестовых заданий, которые вызвали затруднения при ответах.
  • III этап. Организация активной и интерактивной учебной деятельности студентов в виде обсуждения клинических случаев, использования командных и симуляционных методов с последующим классическим обучением у постели больного.
  • IV этап. Текущий (формирующий) контроль достижения планируемых результатов обучения темы.

Таким образом, "перевернутое обучение" позволяет эффективно интегрировать инновационные обучающие технологии, методы и средства, не утратив преимуществ традиционного медицинского образования.

Планируемые результаты "перевернутого обучения"

При использовании "перевернутого обучения" в медицинском образовании достижение результатов обучения низкого уровня, а именно уровня "ЗНАЕТ" пирамиды Миллера (рис. 3) [4, 18], осуществляется студентами в ходе внеаудиторной самостоятельной работы перед занятием.


Контроль достижения этих результатов осуществляется у всех студентов с целью определения готовности к применению полученных знаний для решения клинических проблем и задач. Аудиторное учебное занятие преимущественно посвящается совместной работе студентов и преподавателя по достижению планируемых результатов обучения высокого уровня [20], в том числе уровня "ЗНАЕТ КАК" и "ПОКАЗЫВАЕТ КАК" пирамиды Миллера [4, 18] (см. рис. 3).

Разумеется, контроль достижения планируемых результатов обучения высокого уровня требует изменения системы оценивания [4, 12, 24]. Например, для оценки результатов обучения на уровне "ПОКАЗЫВАЕТ КАК" необходимы симуляционные технологии, которые в большинстве стран мира объединены в объективный структурированный клинический экзамен (ОСКЭ) [2]. Благодаря внедрению "перевернутого обучения" и пересмотра системы оценивания для целей текущего (формирующего) контроля планируемых результатов обучения нами разработаны объективная структурированная письменная аттестация и симуляционная самоаттестация, которые мы рассматриваем в качестве первого этапа подготовки к ОСКЭ.

Заключение

Адаптированное для практических клинических занятий "перевернутое обучение" позволяет интегрировать инновационные обучающие технологии, методы и средства в единую систему, внедрить ее в существующую образовательную программу и обеспечить более эффективное достижение планируемых результатов обучения высокого уровня. Кроме того, использование "перевернутого обучения" в высшем медицинском образовании может обеспечить адаптацию будущих врачей к новой модели непрерывного медицинского образования, важным элементом которого должно стать дистанционное обучение [11].

Необходимо обратить внимание, что процесс разработки и внедрения "перевернутого обучения" должен сопровождаться глубоким анализом содержания рабочей программы, пересмотром планируемых результатов обучения, изменением системы оценивания, обновлением контролирующих материалов. Разработка "перевернутого обучения" может стать значительным стимулом для непрерывного профессионального развития преподавателей медицинских образовательных организаций, так как требует постоянного обновления знаний и совершенствования способностей к применению интерактивных форм организации учебной деятельности и электронных образовательных ресурсов.


Благодарности

Выражаем благодарность заведующей кафедрой госпитальной и поликлинической педиатрии, декану педиатрического факультета Воронежского государственного медицинского университета им. Н.Н. Бурденко профессору Татьяне Леонидовне Настаушевой за интерес к инновациям и поддержку проектной деятельности, направленной на оптимизацию учебного процесса на кафедре и факультете.


Литература

1. Богданова Д. Перевернутый урок // Дети в информационном обществе. 2012. № 11. С. 68-71.

2. Кан К.З., Рамачандран С., Гонт К., Пушкар П. Руководство АМЕЕ № 81: Объективный структурированный клинический экзамен (ОСКЭ). Ч. 2. Организация и управление : пер. с англ. / под ред. З.З. Балкизова, Т.В. Семеновой // Медицинское образование и профессиональное развитие. 2014. № 3. С. 18-52.

3. Кулакова Е.Н. АМЕЕ-2014 "Мастерство в образовании - преподаватель XXI века": почему необходимо принимать участие в работе международных конференций // Медицинское образование и профессиональное развитие. 2014. № 4. С. 86-90.

4. Кулакова Е.Н., Кондратьева И.В., Волосовец Г.Г., Цуканова Е.С. и др. Результаты обучения будущих педиатров: модели и методы планирования // Современные проблемы науки и образования. 2015. № 3. URL: www.science-education.ru/123-19382 (дата обращения: 27.06.2015).

5. Кулакова Е.Н., Настаушева Т.Л., Волосовец Г.Г. Онлайн-курс в высшем медицинском образовании: электронное обучение или внеаудиторная самостоятельная работа? // Медицинское образование и профессиональное развитие. 2014. № 3. С. 87-89.

6. Кулакова Е.Н., Настаушева Т.Л., Кондратьева И.В. Аудиторная (интерактивная) система опроса и тестирования: обзор литературы и опыт использования // Медицинское образование и профессиональное развитие. 2015. № 1. С. 77-87.

7. Мотола И., Девайн Л.А., Чунг Х.С., Салливан Дж.Е. и др. Руководство АМЕЕ № 82. Симуляционные технологии в медицинском образовании : практическое руководство, основанное на лучших доказательствах : пер. с англ. / под ред. З.З. Балкизова, М.Ю. Спасской // Медицинское образование и профессиональное развитие. 2014. № 4. С. 14-58.

8. Пармели Д., Микаэльсен Л.К., Кук С., Хьюдс П.Д. Руководство АМЕЕ № 65. Командное обучение (TBL) : практическое руководство // Медицинское образование и профессиональное развитие. 2014. № 1. С. 50-77.

9. Приказ Минобрнауки РФ от 08.11.2010 № 1122 (ред. от 31.05.2011) "Об утверждении и введении в действие федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки (специальности) 060103 Педиатрия (квалификация (степень) “специалист”)". Доступ из справ.-правовой системы "КонсультантПлюс".

10. Романцов М.Г., Мельникова И.Ю. Проблемно-модульное обучение в медицинском вузе с элементами конструктивной педагогики // Медицинское образование и профессиональное развитие. 2014. № 3. С. 53-58.

11. Свистунов А.А., Улумбекова Г.Э., Балкизов З.З. Непрерывное медицинское образование для улучшения качества медицинской помощи // Медицинское образование и профессиональное развитие. 2014. № 1. С. 21-31.

12. A Practical Guide for Medical Teachers / eds J.A. Dent, R.M. Harden. London : Elsevier, 2013. 436 рр.

13. Bergmann J., Sams A. Flip your classroom: reach every student in every class every day. Washington, DC : International Society for Technology in Education, 2012. 112 p.

14. Bishop J.L., Verleger M.A.The flipped classroom: a survey of the research // ASEE National Conference Proceedings. Atlanta, 2013. Paper ID 6219.

15. Goldberg H. Considerations for flipping the classroom in medical education // Acad. Med. 2014. Vol. 89, N 5. P. 696.

16. Lage M.J., Platt G.J., Treglia M. Inverting the classroom: a gateway to creating an inclusive learning environment // J. Econ. Educ. 2000. Vol. 31, N 1. P. 30-43.

17. Mazur E. Farewell, lecture? // Science. 2009. Vol. 323. P. 50-51

18. Miller G.E. The assessment of clinical skills/competence/performance // Acad. Med. 1990. Vol. 65, N 9. P. S63-S67.

19. Minenko A. Simple, practical, value-added flipped classroom design and implementation: conference workshop // AMEE-2014 Abstract book. 2014. P. 53.

20. Moffett J. Twelve tips for "flipping" the classroom // Med. Teach. 2015. Vol. 37, N 4. P. 331-336.

21. Pierce R., Fox J. Vodcasts and active-learning exercises in a "flipped classroom" model of a renal pharmacotherapy module // Am. J. Pharm. Educ. 2012. Vol. 76, N 10, Article 196. P. 1-5.

22. Prober C.G., Heath C. Lecture halls without lectures - a proposal for medical education // N. Engl. J. Med. 2012. Vol. 366, N 18. P. 1657-1659.

23. Prober C.G., Khan S. Medical education reimagined: a call to action // Acad. Med. 2013. Vol. 88, N 10. P. 1407-1410.

24. Sharma N., Lau C.S., Doherty I., Harbutt D. How we flipped the medical classroom // Med. Teach. 2015. Vol. 37, N 4. P. 327-330.

25. Young T.P., Bailey C.J., Guptill M., Thorp A.W. et al. The flipped classroom: a modality for mixed asynchronous and synchronous learning in a residency program // West. J. Emerg. Med. 2014. Vol. XV, N 7. P. 938-944.