Теоретичні та методичні основи проектування хмаро орієнтованого

середовища навчання медичної інформатики майбутніх лікарів

Іванькова Наталя Анатоліївна,

доцент кафедри медичної та фармацевтичної інформатики та НТ,

Запорізького державного медичного університету

2014

Актуальність теми

Реорганізація вищої медичної освіти в Україні на засадах кредитно-модульного навчання, в умовах розвитку інформаційного суспільства, вимагає впровадження нових інформаційно-комунікативних технологій (ІКТ) у навчальний процес. Відсутність методологічних та організаційних засад застосування ІКТ у системі медичної освіти не дозволяє вирішувати сучасні завдання підвищення якості навчання.

Суперечності, які існують в практиці вищої школи щодо застосування комп’ютерних технологій:

між декларуванням необхідності широкого застосування комп’ютерних технологій у практиці професійної підготовки майбутніх лікарів та недостатнім рівнем їх упроваждення

між вимогами до медичної освіти, що зростають, та реальним рівнем професійної IT-компетенції в ході підготовки майбутніх лікарів у вищих медичних навчальних закладах;

між стрімким розвитком інформаційних технологій та недостатньою розробленістю науково-методичного забезпечення, яке дає змогу впроваджувати їх у практику підготовки майбутніх лікарів

між стрімким якісним розвитком можливостей комп’ютерних технологій для навчання та використання у майбутній професійній діяльності та відносно невисоким рівнем апаратно-програмної бази вищих медичних навчальних закладів

між вимогами кредитно-модульного навчання щодо забезпечення мобільності навчання студентів та організації самостійного навчання та рівнем надання таких послуг

Мета дослідження:

підвищення якості професійної підготовки студентів вищих медичних навчальних закладів шляхом теоретичного обґрунтування теоретичних та методичних основ проектування хмаро орієнтованого середовища навчання медичної інформатики майбутніх лікарів, розробка та експериментальна перевірка ефективності технології застосування хмаро орієнтованого середовища навчання медичної інформатики майбутніх лікарів.

Завдання дослідження:

1. Вивчити систему підготовки з медичної інформатики майбутніх лікарів, провести аналіз напрямків використання IT-технологій в медицині.

2. Провести аналіз систем комп’ютерного та дистанційного навчання з аспекту можливості їх використання у якості сервісів хмарних технологій.

3. Визначити загально-навчальні IT-компетенції студентів на основі аналізу напрямків інформатизації процесу навчання в медичних університетах.

4. Визначити професійні IT-компетенції студентів на основі аналізу рівня та напрямків інформатизації лікувально-профілактичних закладів України.

5. Розробити проект інструментальної системи проектування комп’ютерних курсів, які розміщені у хмарному середовищі.

Завдання дослідження:6. Розробити педагогічну технологію структуризації знань з медичної

інформатики для комп’ютерних систем навчання.

7. Провести аналіз технологій розміщення та структурної організації інтерактивних сервісів хмаро-орієнтованого середовища і розробити принципи використання хмарних сервісів студентами в процесі навчання.

8. Розробити проект моделі хмаро-орієнтованого середовища для організації навчання з медичної інформатики майбутніх лікарів в системі єдиного інформаційного простору університету.

9. Розробити програму з курсу медичної інформатики для навчання студентів вищих медичних навчальних закладів.

10.Перевірити якість формування загально-навчальних IT-компетенцій майбутніх лікарів за новою навчальною програмою у хмарно-орієнтованому середовищі ВМ(Ф)НЗ.

11.Перевірити якість формування професійних IT-компетенцій майбутніх лікарів за новою навчальною програмою у хмарно-орієнтованому середовищі ВМ(Ф)НЗ.

Об’єкт дослідження процес професійної підготовки студентів вищих медичних навчальних закладів

Предмет дослідження процеси методичного та організаційного забезпечення системи професійного навчання на основі хмаро орієнтованого середовища навчання медичної інформатики майбутніх лікарів

Концепція дослідження1. Інформатизація суспільства стає законодавчою базою для широкого доступу до

інформації. В інформаційному суспільстві будується інфраструктура, яка дозволяє реалізовувати принципи кредитно-модульної системи, а саме мобільність, …

2. Інформатизація суспільства створює умови для персоніфікованого навчання, тому що кожен зі студентів має пристрій для обміну інформацією (телефон, смартфон, планшет та інші). Наявність такого пристрою дозволяє одержувати доступ для глобальної мережі. В цьому сенсі ми повинні ставити питання не як знайти інформацію, необхідну для навчання, а навчити студента вибрати найважливішу та найбільш правильну.

3. Інформатизація суспільства потребує від студентів ВМ(Ф)НЗ мати певний рівень IT-компетенцій, що дозволяє ефективно використовувати інформаційні технології для навчання в освітньо-інформаційному просторі університету та професійних IT-компетенцій, наявність яких дозволяє сучасному лікарю використовувати різноманітне апаратне обладнання та програмне забезпечення медицини.

4. Інформатизація суспільства формує новий підхід до навчання, а саме – навчання скрізь усе життя: професія лікаря потребує постійного підвищення кваліфікації.

Концепція дослідження5. Інформатизація суспільства створює умови для переходу на нову парадигму освітньо-

інформаційного простору університету на базі аутсортінгу на основі хмарних технологій з метою надання сервісів електронного навчання. Хмарні технології дозволяють організовувати навчання, в ході якого викладачу не потрібно витрачати свій час на вирішення технологічних проблем розробки освітнього простору на рівні формування інфраструктури та сервісів, які необхідні для організації сучасних систем навчання та їх адміністрування. Завдяки хмарним сервісам, адміністратор єдиного інформаційно-освітнього простору університету може зразу перейти до проектування інфраструктури університету, а викладач до проектування систем комп’ютерного навчання, які базуються на використанні дистанційних технологій.

6. Кредитно-модульне навчання формує суб’єкт-суб’єктні відносини між викладачем та студентом, де викладач виступає у ролі партнера у навчанні та формує проблему, мету навчання та створює середовище для навчання. Освітній інформаційний простір та наявність мобільних пристроїв створює можливості для віртуалізації педагогічного простору навчання та дозволяє зробити самостійну роботу студентів керованою на основі сучасних систем електронного навчання та IT-комунікацій.

7. Проблемно-орієнтоване навчання у віртуальному середовищі, яке розташоване у хмарному просторі, дозволяє перейти від епізодичного навчання з предмету до «повного занурення», фіксуються тільки початок та етапи проходження модуля.

Гіпотеза дослідження:

застосування хмарних технологій у навчанні студентів вищих медичних навчальних закладів дозволяє сформувати необхідні сучасні освітні та професійні IT-компетенції, підвищити якість навчання, реалізувати якісний перехід щодо використання інформаційно-комунікаційних технологій в освіті та створити загальний інформаційних простір для навчання студентів вищих медичних навчальних закладів.

Частні гіпотези підвищення якості навчання забезпечується:

застосуванням хмарних технологій при проектуванні авторських навчальних систем (курсів) викладачами;

застосуванням хмарних технологій при організації доступу студентів до інформаційних ресурсів загального освітнього медичного простору України та можливістю отримання on-line консультацій.

застосуванням хмарних технологій для уніфікації та стандартизації апаратного та програмного забезпечення, яке використовується при вивченні медичної інформатики. Варіабельною частиною залишається авторський курс, який студент має змогу обирати самостійно.

Наукова новизна:1. Вперше розробити загально-навчальні IT-компетенції студентів на основі системного

аналізу інфраструктури ВМЗ України.2. Визначити професійні IT-компетенції студентів на основі системного аналізу

використання IT-технологій в системі лікувально-профілактичних закладів України та Європи.

3. Вперше для організації процесу навчання в ВМ(Ф)НЗ розробити методологію розробки комп’ютерних систем навчання та їх розміщення в хмаро-орієнтованому середовищі.

4. Вперше розробити проект хмаро-орієнтованого середовища навчання медичної інформатики майбутніх лікарів в системі єдиного інформаційного простору університету.

5. Вперше розробити педагогічну технологію навчання в хмаро-орієнтованому середовищі з медичної інформатики майбутніх лікарів в системі єдиного інформаційного простору університету.

6. Вперше розробити технологію структурування знань з медичної інформатики на основі когнітивних прототипів.

7. Провести аналіз ефективності технології навчання в хмаро-орієнтованому середовищі з медичної інформатики майбутніх лікарів в системі єдиного інформаційного простору університету.

8. Вперше розробити програму підготовки викладачів з питань організації навчання в хмаро-орієнтованому середовищі.

Річні етапи дослідження:

2014

1. Провести системний аналіз особливостей викладання навчального предмету «медична інформатика» у вищому медичному навчальному закладі та розробити структурно-функціональну модель професійного навчання майбутніх лікарів.

2. Провести аналіз систем комп’ютерного та дистанційного навчання з аспекту можливості їх використання у якості сервісів хмарних технологій.

3. Визначити загально-навчальні IT-компетенції студентів на основі аналізу напрямків інформатизації процесу навчання в медичних університетах.

2015

1. Визначити професійні IT-компетенції студентів на основі аналізу напрямків інформатизації в лікувально-профілактичних закладів України.

2. Провести аналіз технологій розміщення та інтерактивної структурної організації сервісів хмаро-орієнтованого середовища і розробити принципи використання хмарних сервісів студентами в процесі навчання.

3. Розробити проект моделі хмаро-орієнтованого середовища навчання з медичної інформатики майбутніх лікарів в системі єдиного інформаційного простору університету.

4. Розробити методологію розробки об’єктно-орієнтованої моделі представлення знань з навчальної дисципліни на базі онтології предметної області та технологію структуризації змісту навчальної дисципліни.

5. Розробити структурну модель предметної області «медична інформатика» на основі онтології і об'єктно-орієнтованого представлення знань, розробити алгоритми для генерації навчальних елементів на основі прототипів когнітивних структур.

6. Розробити програму з курсу медичної інформатики для навчання студентів вищих медичних навчальних закладів.

Річні етапи дослідження:

2016

1. Розробити проект інструментальної системи проектування комп’ютерних курсів на основі когнітивних прототипів за допомогою технології UML-моделювання, які призначені для розміщення у хмарному середовищі.

2. Розробка методики навчання на основі навчальних елементів когнітивної структури.

3. Розробити формалізовану модель профілю студента в системі професійного навчання у вищому медичному навчальному закладі.

4. Розробка концепції формування PBL-орієнтованої траєкторії навчання.

2017

1. Перевірити якість формування загально-навчальних IT-компетенцій майбутніх лікарів за новою навчальною програмою у хмарно-орієнтованому середовищі ВМ(Ф)НЗ.

2. Перевірити якість формування професійних IT-компетенцій майбутніх лікарів за новою навчальною програмою у хмарно-орієнтованому середовищі ВМ(Ф)НЗ

3. Аналіз результатів експериментального дослідження.

20181. Підготувати навчально-методичні матеріали щодо застосування

інтелектуальних комп’ютерних систем для навчання студентів вищих медичних навчальних закладів.

2. Оформлення і подача дисертаційної роботи у спеціалізовану Раду для захисту дисертації.

Навчально-методичні матеріали

НДР студентів

РЕС

УР

СИ

.

Інформаційнийкластер кафедри

РЕКТОРАТ

КорпоративнаБАЗА знаньуніверситету

КАФЕДРИ Центр тестування

RATOS

Навч. курси

Контр.

курси

Моніторинг якості

навчання

Модульнийконтроль

Навчально-методична робота

Дистанційні технології навчання

Науково-методична робота

Період. наукові видання, монографії

Кредитно-модульнасистема навчання

Наукові інтереси кафедри

НДР кафедри

Професорсько-викладацький

склад

eLibrary

Бібліотекауніверситет

у

Інформаційне забезпечення навчального процесу на базі сучасних ІКТ

Формалізація знань предметної області

Концептуальна модель єдиного інформаційно-освітнього комплексу навчання студентів факультету післядипломної освіти

Технологічна модель АНК RATOS

ПОРТФОЛІО

Оцінки

Відвідування

Електронний журнал

Протоколи відповідей

Навчальна активність

Модель знань студента

Траєкторія навчання

Технічне забезпечення електронного документообігу

університетуActive Directory

Програми Базиданих

ПарусMeDocIS.Pro

РЕСУРСИ

РЕКТОРАТ

ДЕКАНАТ

КАФЕДРА

СТУДЕНТИ

Планування і моніторингКалендарі сумісного доступу

Накази, розпорядження, рішення

Windows AzurePlatform

Очікуваний практичний результат та галузь застосування

Розробити модель хмаро орієнтованого середовища для організації навчання з медичної інформатики майбутніх лікарів. Впровадити розроблену систему на кафедрах лікувального факультету студентів 1-3 курсів Запорізького державного медичного університету та інших ВМ(Ф)НЗ України.

Підготувати навчально-методичні матеріали щодо застосування хмаро орієнтованого середовища навчання медичної інформатики майбутніх лікарів та розгорнутих науково обґрунтованих рекомендацій впровадження таких систем у вищих медичних навчальних закладах.

Дякуюза увагу!