УДК 608.1
Н.З. Башун, Н.П. Канунникова
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ МЕТОДОВ ОБУЧЕНИЯ
В ГУМАНИЗАЦИИ ПРЕПОДАВАНИЯ И ПОВЫШЕНИИ КАЧЕСТВА ПОДГОТОВКИ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНЫХ
ДИСЦИПЛИН
Учреждение образования «Гродненский государственный университет имени Янки Купалы»
Применение современных информационных технологий, использующих альтерна-тивные экспериментам на животных методы обучения, позволяет реализовать принцип гуманного обучения, повысить качество подготовки студентов естественнонаучного на-правления, особенно студентов заочной формы обучения. Использование альтернатив-ных методов обучения (учебных фильмов, мультимедийного компьютерного моделиро-вания) в технологиях дистанционного обучения по предмету «Физиология», благодаря виртуальному лабораторному практикуму, а также встроенной системе самооценки, не только помогает студенту в усвоении учебного материала, но и позволяет самому сту-денту оценить степень его усвоения.
В настоящее время для повышения качества подготовки специалистов биологического профиля необходимо наличие компактных и доступных ис-точников информации, в первую очередь, разработки для них электронно-методических комплексов по учебному курсу, позволяющих облегчить ус-воение ими учебного материала, подготовить их к выполнению лаборатор-ных работ и приобретению некоторых практических навыков по проведе-нию экспериментов по физиологии. Одновременно разработка и широкое использование виртуальных лабораторных работ по физиологии позволяет решить важную для современного общества проблему гуманизации обуче-ния студентов-биологов без снижения качества их подготовки.
Особенно важной является разработка электронно-методических ком-плексов с использованием виртуальных лабораторных работ для облегчения усвоения учебного материала и улучшения качества подготовки студентов заочной формы обучения, количество которых составляет зачастую до поло-вины всего числа студентов. Большой объем учебного материала по курсу «Физиология человека и животных», который необходимо усвоить студен-там заочной формы обучения в рамках данного курса на протяжении трех семестров, требует разработки новых форм дистанционного обучения, обес-печивающих наличие обратной связи между преподавателями и студентами не только во время сессии, но и в межсессионное время.
Гуманизация учебного процесса требует сужения перечня демонстри-руемых физиологических экспериментов на животных, которые могут при-вести к нарушению их здоровья или угрожать их жизни, и все более широ-кого применения альтернативных методов обучения. Современные инфор-мационные технологии вносят неоценимый вклад в реорганизацию препода-вания физиологии. Использование различных пособий по виртуальной фи-зиологии может решить проблему гуманизации биологического образования без ущерба для качества подготовки специалистов.
Согласно определению, приводимому в учебнике «Курс нормальной физиологии» (под ред. Е.Б. Бабского, 1940) и не потерявшему своего значе-ния до настоящего времени, «Физиология выясняет зависимость различных проявлений жизни отдельного организма от внутренних и внешних условий, исследует его функции во всех их связях и взаимоотношениях». Из этого определения вытекают основные проблемы, касающиеся организации лабо-раторных занятий по физиологии на современном этапе. В отличие от более молодых дисциплин типа биохимии, молекулярной биологии и т.д., основ-ные законы физиологии можно демонстрировать только на более или менее целостных объектах, достигающих организменного уровня или сохранив-ших определенные свойства целостного организма. В связи с этим перед физиологией встает ряд проблем, вытекающих из необходимости соблюдать Конвенцию о биологическом разнообразии для обеспечения устойчивого развития Беларуси, а также правила гуманного обращения с животными [1].
Очевидно, что абсолютно неприемлемыми в наше время являются де-монстрационные эксперименты на крупных животных, в которых воздейст-вия на животных могут привести к тяжелым последствиям для их здоровья и жизни на глазах у студентов. За последние полвека изменилось отношение общества к природе, к живым объектам, и эти факторы необходимо учиты-вать при организации физиологических экспериментов. В большинстве раз-делов физиологии они были учтены, и, как правило, демонстрация физио-логических законов проводится на целостных живых объектах тогда, когда это совместимо с их жизнью и здоровьем. Например, изучение мышечной силы, некоторых клинически важных рефлексов, свойств зрительного и слу-хового анализаторов и т.д. вполне могут быть проведены на самих студен-тах. А широко демонстрировавшийся ранее студентам-медикам эксперимент на собаках по восстановлению падающего кровяного давления на фоне ост-рой кровопотери сейчас не используется не только по гуманным соображе-ниям, но и потому, что механизмы поддержания артериального давления на фоне массивной кровопотери можно наглядно объяснить с точки зрения функционирования ренин-ангиотензин-альдостероновой системы.
В то же время при изучении нейрофизиологии и физиологии централь-ной нервной системы еще сохранились некоторые элементы прежнего от-ношения к живым объектам и организации демонстрационных эксперимен-тов. Так, в учебнике «Физиология центральной нервной системы» В.М. Смирнова, В.Н. Яковлева, В.А. Правдивцева (М., 2005 г.) приводится описа-ние практикума по общей физиологии возбудимых тканей, в котором де-монстрируются 1 и 2 опыты Гальвани на нервно-мышечных препаратах, приготовленных из свежеумерщвленной на глазах студентов лягушки. Од-нако опыты Гальвани позволяют продемонстрировать студентам лишь са-мые общие принципы прохождения электрических импульсов, которые в эпоху повседневного использования электрической энергии в нашей жизни вряд ли нуждаются в столь примитивном подтверждении.
Несомненно, что в настоящее время необходим более критический подход при планировании демонстрационных экспериментов по физиологии с обязательным соблюдением гуманного обращения с животными и меро-приятий по сохранению биологического разнообразия. Расширение инстру-ментальной базы способствует проведению более широкого круга исследо-ваний функций органов и систем на человеке (например, функций дыха-тельной, сердечно-сосудистой, сенсорной систем). В совокупности с вирту-альными пособиями, эти меры позволят полностью отказаться от использо-вания лабораторных животных в обучающих процессах без снижения каче-ства обучения.
Существует множество альтернативных опытам на животных методов обучения, которые могут быть использованы при подготовке студентов ес-тественнонаучного профиля [2; 3]:
1. Модели, манекены и механические симуляторы.
2. Фильмы и интерактивные видео.
3. Компьютерные симуляторы и системы виртуальной реальности.
4. Экспериментирование студентов на самих себе.
5. Эксперименты на растениях.
6. Наблюдение и полевая практика.
7. Методики in vitro на культуре клеток.
8. Использование мертвых животных, полученных из гуманных источ-ников (например, животные, погибшие естественной смертью или убитые гуманным образом после научных опытов).
9. Клиническая практика.
У каждого из перечисленных методов есть свои преимущества и недос-татки. К основным преимуществам альтернативных методов обучения отно-сят следующие:
1. В то время как определенный эксперимент может быть проведен лишь один раз, альтернативная модель может использоваться вновь и вновь, без ограничения времени и места обучения.
2. Альтернативные модели могут предоставлять точные и полные данные, тем самым предохраняя от негативного практического опыта «неудавшегося эксперимента».
3. Модель может иметь встроенную систему самооценки для студента, по-зволяющую оценить степень достижения целей эксперимента.
4. Альтернативы, включающие аудиовизуальные технологии, предостав-ляют возможность демонстрации явлений, которые обычно не наблюдаются в подобном эксперименте на животном (например, анимации органа и кле-точных функций).
К основным недостаткам альтернативных методов обучения относят финансовые, технические и другие факторы, которые ограничивают их ис-пользование, например, недостаточная подготовленность преподавателей физиологии в вопросах разработки виртуальных лабораторных эксперимен-тов.
Гуманизация является важным направлением в преподавании биологи-ческих дисциплин и физиологии в частности. На кафедре зоологии и физио-логии человека и животных Гродненского государственного университета имени Янки Купалы накоплен большой опыт разработки новых форм пре-подавания вопросов биоэтики, внедрения в учебный процесс альтернатив экспериментам на животных. Этот опыт используется в изучении дисциплин физиологической направленности: «Физиология человека и животных» для студентов факультета биологии и экологии, «Физиология человека» для студентов факультета туризма и сервиса, «Медико-биологические основы коррекционной педагогики и специальной психологии» для студентов педа-гогического факультета, спецкурсов «Биологически активные вещества», «Функциональная зоология» для студентов факультета биологии и экологии, учебные планы по которым предполагают большое количество часов лабо-раторного практикума. Эксперименты на лабораторных животных при изу-чении данных дисциплин заменены демонстрацией учебно-научных кино-фильмов с последующим обсуждением материала, анализом методов и ре-зультатов исследований. Например, демонстрируются учебные кинофильмы InterNICHE «За гуманное образование. Альтернативы использования лабо-раторных животных для обучения», «Виртуальная физиология», «Microlabs: имитация действия различных лекарств» и др.
Использование альтернатив находится в согласии со многими нацио-нальными законами и международными конвенциями и директивами, кото-рые настаивают на том, что альтернативы должны использоваться везде, где это возможно [4]. На сегодняшний день вебсайт InterNICHE www.interniche.org по альтернативным способам обучения способен обеспе-чить своих пользователей большим количеством информации и ресурсов, включая всестороннее обоснование проблемы, новости, мнения студентов, ссылки на производителей, обзор продуктов и др.
Применение современных информационных технологий, использующих альтернативные экспериментам на животных методы обучения, позволяет в полной мере реализовать принцип гуманного обучения, повысить качество подготовки будущих биологов, экологов и других специалистов естествен-нонаучного направления, особенно студентов заочной формы обучения. Ис-пользование альтернативных методов обучения (учебных фильмов, мульти-медийного компьютерного моделирования) в технологиях дистанционного обучения по предмету «Физиология», благодаря виртуальному лаборатор-ному практикуму, а также встроенной системе самооценки, не только помо-гает студенту в усвоении учебного материала, но и позволяет самому сту-денту оценить степень его усвоения.
Cписок литературы
1. Подоляко, В.М. Конвенция о биологическом разнообразии и основные направле-ния ее реализации для обеспечения устойчивого развития Беларуси / В.М. Подо-ляко, М.М. Пикулин // Природные ресурсы. – 1998. – № 3. – С. 5–19.
2. Морозкина, Т.С. Этические аспекты использования животных в биомедицинских экспериментах / Т.С. Морозкина // Биоэтика: междисциплинарные стратегии и приоритеты: учебно-метод. пособие / под ред. Я.С. Яскевич. – Минск: БГЭУ, 2007. – С. 179–188.
3. Меркулова, И.П. Защита животных, используемых в биомедицинских исследованиях и образовании / И.П. Меркулова // Основы экологической этики: учеб. пособие / под общ. ред. Т.В. Мишаткиной, С.П. Кундаса. – Минск: МГЭУ им. А.Д. Сахарова, 2008. – С. 99–114.
4. Гуманизация обучения специалистов медико-биологического профиля: материалы научно-практ. семинара с междунар. участием, Минск, 2006 г. / под ред. Т.В. Мишаткиной, Г.Я. Хулупа. – Минск: Проспектплюс, 2006. – 84 с.
Adaptation of informational technologies with virtual laboratory works instead experiments with animals permits to real-ize humanistic principles in studying of biological subjects, and to improve the professional level of students – future biologists, ecologists, etc., especially students with distant form of studying.
