Back

InterNICHE Co-ordinator
Nick Jukes
42 South Knighton Road 
Leicester LE2 3LP 
England 

Tel/Fax +44 116 2109652

coordinator@interniche.org

Гарри Скруп
Кафедра физиологии, университет г. Аделаида, Австралия

 Пролог

 Практические занятия по физиологии для студентов университетов, изучающих профессию зубного врача, медицину и науку, долгое время были сфокусированы на традиционных, построенных на пошаговых инструкциях, экспериментах на животных. Эти занятия были разработаны с целью дать практические примеры физиологии живых организмов в поддержку дидактическим материалам, представляемым на лекциях и в учебниках. Их формат основан на давно установленных протоколах, разработанных таким образом, чтобы гарантировать, что все студенты получают один и тот же задуманный результат. Такой процесс обучения не только скрывает основную научную идею биологической изменчивости, но и игнорирует противоречие между использованием экспериментов на животных для иллюстрации физиологии человека, которая преподается на их лекциях и которая формирует основу их будущих профессий.

 В последние годы многое из новейших информационных технологий было применено  с целью придать современный вид таким практическим занятиям. Тем не менее,  непоколебимый принцип закрепления установленной догмы с помощью задуманных практических экспериментов остается в силе. Поскольку  результаты этих экспериментов известны заранее, способность таких практических занятий мотивировать студентов и обучающий персонал низка, и переписывание результатов предыдущих лет является распространенной практикой среди студентов. Часто приводился аргумент, что такие практические занятия на животных дают студентам начальных курсов необходимый опыт в обращении с живыми тканями и органами. Однако любой наблюдатель таких занятий быстро осознает ошибочность такого аргумента. Приобретаемый в таких экспериментах опыт является кратковременным, слабо контролируемым, и часто ограничен одним или двумя студентами в данной практической группе. Кроме того, этот опыт приобретается от использования необычных видов животных и никогда больше не будет повторяться в профессиональной жизни студентов.

 Не говоря уже о моральных возражениях против таких экспериментов, практические обучающие занятия такого типа противоречат научным принципам, которые мы, как академический персонал, лицемерно преподаем  аспирантам в наших исследовательских лабораториях. Важно, что эти давно установленные, построенные на пошаговых инструкциях эксперименты на животных не дают выпускникам университетов опыта обучения на всю жизнь, чтобы использовать его в их будущей профессиональной карьере.

 Путь вперед

 В то время, как уже давно существовала неудовлетворенность образовательными достоинствами преподавания в рамках традиционных практических занятий, мало что было сделано, кроме попыток обогатить  влияние таких занятий с помощью новых технологий. В 1990 году на кафедре физиологии университета г. Аделаида было принято решение отказаться от традиционных, основанных на использовании животных,  практических обучающих занятий, которые проводились со студентами вторых курсов факультетов стоматологии, медицины и науки на протяжении многих лет. Новая идея состояла в том, чтобы предоставить студентам соответствующие средства  для изучения стратегий решения проблем. Средством, выбранным для этого,  был ряд исследовательских проектов, рассчитанных на семестр работы, в области физиологии сердечно-сосудистой, дыхательной, почечной и нервной систем человека.  Целью такой инициативы было использование исследовательского проекта в качестве практического опыта для студентов, чтобы изучать научный метод решения проблем.

 Эти новые «практические занятия» были названы довольно громоздко: Практические работы по исследовательским проектам (ПРИП), на которых студенты работают малыми (от 4 до 8 человек)  исследовательскими командами, разрабатывая свои собственные проекты и завершая их к концу семестра. Кафедра обеспечивает всю необходимую исследовательскую инфраструктуру,  и каждый проект длится полный 13-ти недельный семестр. В течение полного учебного года каждый студент выполняет по 2 проекта по 2-м различным физиологическим системам.

 Схема

 Вначале

 ·        Студенты с помощью персонала, занимающегося координацией и планированием, разбиваются на малые группы и им дается совет по формированию взаимодействующей, согласованной исследовательской команды. Каждая команда затем распределяется в одну из четырех лабораторий, занимающихся исследованиями в области 4 основных физиологических систем: сердечно-сосудистой, дыхательной, нервной и почечной. Детальное предварительное знание каждой системы не имеет значения, так как центральной темой является предоставление опыта в изучении научного метода решения проблем, а опыт изучения физиологии является простым совпадением.  

·        Каждая лаборатория обеспечивает необходимый минимум оборудования и пространства для поддержания работы трех исследовательских команд во время любого установленного 4-х часового занятия каждую неделю в течение одного семестра. Фактический процесс сбора данных преднамеренно сохраняется как можно более простым, однако требует применения самых современных технологий. Технические аспекты использования оборудования, являясь очень важными в диссертационных научных исследовательских работах, не должны занимать значительную часть обучающих упражнений на этой стадии преподавания научного метода. Тем не менее, каждая лаборатория должна рассматриваться как самодостаточная исследовательская секция, поддерживающая работу трех исследовательских команд с доступом ко всем требуемым расходным материалам, оборудованию, компьютерным программам и т.д., которые являются специфическими для этой данной физиологической системы и характерными для большинства исследовательских лабораторий.

 ·        Член преподавательского персонала назначается в каждую из 4-х лабораторий для выполнения роли Наблюдателя исследования и действует в качестве руководителя для 3-х исследовательских команд в данной лаборатории. Нужно постоянно помнить, что эти занятия являются исследовательскими занятиями, а не «практическими уроками» в старом смысле, и член обучающего персонала должен принять подход «пассивного наблюдателя». Студенческая исследовательская команда должна поощряться к занятиям своим проектом, и настолько, насколько это благоразумно, решать свои собственные проблемы по мере их появления. Существует отдельная центральная  Ресурсная Секция, которой заведует персонал по координации и планированию и которая обслуживает все 4 лаборатории по обеспечению расходными материалами, услугами по ксерокопированию, оформлению и подаче документов по заданиям, сохранению студенческих протоколов исследований и т.д.

 Начало работы (недели 1 и 2):

 ·        Прежде всего,  исследовательской команде необходимо принять решение по теме исследовательского проекта. В  руководстве, которое имеется для практических занятий по исследовательским проектам, перечислены 10 или более широких потенциальных областей исследования для каждой из 4-х систем, которые могут быть выполнены на основе имеющейся лабораторной инфраструктуры. Например, лаборатория сердечно-сосудистой системы  сфокусирована на измерении только 2 сердечно-сосудистых переменных, а именно: сердечного ритма (используя компьютеры сердечного ритма компании Polar) и кровяного давления (используя автоматические сфигмоманометры с выдачей документальной распечатки). Обе эти переменные измеряются в клиниках и поэтому подходят для построения  будущей карьеры студентов. В этой лаборатории можно также измерять эти же переменные в двух вариантах. В первом варианте под воздействием 2-х сердечно-сосудистых факторов, вызывающих стресс, а именно,  изменения положения тела (головой вверх или головой вниз с использованием или без использования простого наклонного стола). Во втором варианте во время упражнения на эргометрическом велосипеде (производства компании Monark, где рабочие нагрузки и соответствующие приближенные значения поглощения кислорода хорошо известны). В каждой лаборатории имеется опубликованная работа (и в виде компьютерного файла, и печатная копия) по физиологии сердечно-сосудистых реакций в рамках этих основных стрессовых факторов, т.е. вертикального положения тела и упражнения. Затем эта инфраструктура позволяет студенческой исследовательской команде (если требуется, под руководством наблюдателя исследования) разработать область исследования и предложение по своему выбору. Старший ответственный за учебные ресурсы, чье исследование соответствует лабораторной дисциплине (например, по сердечно-сосудистой системе),  также может давать консультации в любое время наблюдателю исследования и лидеру студенческой исследовательской команды.

 ·        Когда исследовательская команда пришла к соглашению по теме проекта, они должны подготовить и подать официальное исследовательское предложение. Для этого имеется специально разработанная форма заявления на исследование, которую можно загрузить с вебсайта кафедры. Этот документ на 4 страницах построен как простая форма заявки на финансирование проекта грантом, и в нем запрашиваются следующие сведения: название проекта, краткое изложение проекта,  члены исследовательской команды,  гипотезы, которые будут проверяться, специфические цели проекта, обоснование важности проекта, предпосылки для исследовательского предложения, план исследования с экспериментальными протоколами, требования к оборудованию и методы, используемые для сбора и анализа данных. Заполненные и поданные формы должны быть одобрены и подписаны несколькими лицами, прежде чем проект может начаться. Эти лица включают: лидера студенческой исследовательской команды (ручающегося за согласие внутри команды по поводу направления исследования), наблюдателя исследования (ручающегося за  правильность научной темы), директора ресурсного центра (ручающегося за то, что запросы по расходным материалам и оборудованию могут быть удовлетворены кафедрой), ответственного за учебные ресурсы с экспертной оценкой физиологической системы (чтобы дать совет по структуре исследовательского проекта, если необходимо) и должностное лицо из комитета по этике. Поскольку все эксперименты проводятся на людях, внутренний кафедральный комитет по этике является необходимым и связующим звеном с главным университетским комитетом по этике человека, который получает краткие описания всех проектов. Следовательно, студентам необходимо предоставить информационный лист для потенциальных добровольцев, гарантирующий, что подписавшие согласие добровольцы информированы письменно и устно. Студенты должны прикрепить свои предлагаемые информационный лист и форму согласия к форме заявления на исследование для одобрения должностным лицом из комитета по этике. Последний срок подачи формы заявления на исследование истекает в пятницу второй недели со дня начала 13-ти недельного семестра. Этот срок может быть продлен, если существуют проблемы, выявленные во время подписания документов у некоторых лиц, которые должны быть решены студенческой исследовательской командой до того, как будет дано окончательное одобрение.

Работа над проектом (с 3 по 9 недели):

        Исследовательская команда набирает экспериментальных субъектов на основе анализа способностей и используя стандартные процедуры набора испытуемых.

 ·        Члены команды знакомятся с оборудованием (его действием, точностью, воспроизводимостью результатов и т.д.), экспериментальным протоколом и процедурами; проводят пилотажные (предварительные) эксперименты и устанавливают файлы данных для испытуемых в программе Excel. Это может быть сделано в течение 1 и 2 недель.

 ·        Продвижение проекта вперед следует согласно основному научному методу, используемому в любом  проекте по экспериментальному исследованию человека, с соответствующим использованием контрольных субъектов и научно-корректных экспериментальных протоколов. Совет по этим процедурам дается наблюдателем исследования, а также рассматривается  в имеющемся Руководстве по данному курсу. Более того, копии публикации Скотта и Уотерхауза «Физиология и научный метод» (1986) имеются в наличии для всех студентов и рекомендуются к прочтению. 

 ·        Студенты имеют доступ к соответствующим компьютерным программам для доступа к литературе и данным прошлых исследований и для самого процесса выполнения проекта.

 ·        Наблюдатель исследования принимает на себя подход благосклонного руководства/невмешательства («пассивного наблюдателя»), в некотором смысле знакомый большинству преподавателей в их руководстве работой аспирантов и докторантов. На самом деле, студенческая исследовательская команда быстро утверждает и защищает право собственности  на свой исследовательский проект и становится очень привержена ему.

Окончательный анализ данных и подготовка плакатов (10 и 11 недели):

 ·        Во время этого периода исследовательская команда тратит много своего времени на завершение крупномасштабных таблиц данных, выполнение статистических анализов и подготовку таблиц данных и цифр для презентации на своих плакатах и окончательных письменных отчетов.

 ·        Презентация плаката готовится  как компьютерный файл, и Ресурсный центр распечатывает цветной плакат в стандартном формате большого плаката для всех исследовательских команд. И снова, это – современная исследовательская процедура, и она избавляет студентов от траты их ценного времени обучения на трудоемкую оформительскую работу.

 Оценка результатов и важности проекта

 Оценка результатов (всего  30 оценок за семестровый проект): 

·        Существует 2 этапа оценки каждого студента.  (1) -  в форме  «Обзора тематической литературы» объемом до 600 слов (5-я неделя семестра), который дает 5 из 30 оценок.  И (2) -  окончательный письменный «Отчет» объемом до 3000 слов (последняя 13-я неделя семестра), подготовленный в стиле исследовательской рукописи, которая оценивается 10 из 30 в целом оценок. Подробное руководство для подготовки окончательного отчета дается в Руководстве по данному курсу. 

·        Существует также 2 формы оценок группы в целом. Одной из них является форма Оценок группы однокурсниками, которая проводится 3 раза во время выполнения проекта (на 4, 9 и 13 неделях) и которая  позволяет студенческой исследовательской команде отслеживать  индивидуальные выполнения заданий (дает 5 из 30 оценок). Другой формой является презентация плаката для проекта и его устная защита (12 неделя), которая прибавляет 10 из 30  в целом оценок для ПРИП (практических работ по исследовательским проектам).

 ·        Все оценки предусмотрены планом  и выставляются в  соответствующее время в течение семестра. Критерии оценок, используемые экзаменаторами в процессе выставления оценок,  включены в печатную копию Руководства для студентов по данному курсу.

 Оценка важности проекта – стоило ли этим заниматься?

 ·        В отчете Австралийского национального совета  по трудоустройству, образованию и обучению (No. 28, 1994), опубликованного в августе 1994 года, дается благоприятный отзыв о ПРИП (практических работах по исследовательским проектам). Этот отчет был написан после визита в университет и дискуссий с преподавателями и студентами. ПРИП были названы «лучшей практикой обучения в Австралии», содействующей принципам обучения на всю жизнь.

 ·        Введенная в 1990 году, это была первая в нашем университете из образовательных практик, ориентированных на решение проблем, но сейчас это - широко распространенная, существующая в нескольких формах практика для университетских программ обучения, особенно в преподавании науки и медицины. 

 ·        Преподавание научного метода решения проблем является важнейшей темой практических занятий, учитывая, что это обучение является чрезвычайно ценным опытом  на всю жизнь для всех направлений профессиональной карьеры, независимо от факультета. Однако,  в преподавании науки и медицины  ясно, что области систематической физиологии, на основе которых формируются студенческие исследовательские проекты, и связанный с ними опыт в сборе данных и в усвоении основных принципов статистического анализа изучаются способом, который приводит к лучшим результатам запоминания информации. Это, возможно, связано с осознанием студентами права собственности на свой исследовательский проект и его результаты.

 ·        Право собственности и гордость за свой проект являются самыми очевидными итогами работы группы, и необходимость в действительном групповом усилии, если мы хотим достичь стоящего успеха, очень усиливается.

 ·        Неизбежно, концепция «команды» способствует развитию навыков межличностного общения на протяжении всего семестра. Многообразие этнического происхождения нашей студенческой «когорты» приносит дальнейшие выгоды для нашей концепции тем, что способствует улучшению культурного взаимодействия и обмена.

 ·        Преподавательский и лаборантский персонал, поддерживающий и помогающий исследовательским командам, находит в этом большое удовольствие и ценный опыт,  будучи вовлеченным в эти исследовательские проекты, и, видя, как их студенты «растут» академически и достигают хороших результатов.

 ·        Основная концепция обеспечения подходящего средства для преподавания научного метода может применяться для любой научной дисциплины на первом, втором или третьем курсах. Предварительные знания не являются необходимым условием достижения успеха в изучении такой дисциплины как решение проблем научным методом.  Только вопрос «Почему это так?» и последующее утверждение концепции проекта в рамках, ограниченных данным контингентом студентов и наличием инфраструктуры.

 ·        В каждом из двух семестров на протяжении 2-х летнего периода (1993 и 1994) в Аделаиде такой же курс на втором году изучения физиологии (лекции, консультации с преподавателем и концепция ПРИП) преподавался в приблизительно равных по размерам классах (~130 студентов в каждом классе) на факультетах медицины и науки. Студенты  этих классов поступили на факультеты медицины или науки университета г. Аделаида на основе оценок, полученных ими в выпускном году средней школы. Оценки, требуемые для поступления на медицинский факультет,  значительно выше, чем для научного факультета, тем не менее, и те, и другие  получаются в результате одного и того же процесса прохождения экзаменов, в общем, скорее  основанного на оценивании запоминания фактического материала, чем навыков решения проблем. Неудивительно, что оценки, полученные студентами медицинского факультета на экзамене, где они письменно отвечали на вопросы пl