СЕКЦИЯ
Цифровые образовательные практики
Хильманович В.Н.,
Копыцкий А.В.
ГрГМУ,
г. Гродно
Прототип дидактической модели непрерывного биофизического образования в медицинском университете
В статье описаны особенности формирования баз данных в реализации прототипа модели непрерывного биофизического образования для будущих врачей-специалистов. Описана архитектура прототипа и входящей в его состав базы данных. Перечислены и охарактеризованы поля таблиц базы данных. Установлены связи между ними.
Khilmanovich V.N.,
Kapytski A.V.
Grodno State Medical University,
Grodno,
Republic of Belarus
A prototype of a didactic model of continuous biophysical education at a medical university
The article describes the features of database formation in the implementation of a prototype of a continuous biophysical education model for future medical specialists. The architecture of the prototype and the databases included in it are described. The fields of the database tables are listed and characterized. The connections between them are established.
Применение цифровых платформ в образовательном процессе высшей школы является одним из обязательных условий для формирования информационно-коммуникационных компетенций будущих врачей-специалистов. Цифровые симуляторы, лаборатории виртуальной реальности, цифровые приборы становятся повседневными элементами в подготовке врачей.
Для повышения эффективности учебного процесса в рамках биофизического образования будущих врачей нами была разработана модель непрерывного биофизического образования в медицинском университете. Блоки модели, связи между ними, механизмы наполнения и основные дидактические принципы, реализуемые с помощью нашей модели, описаны в работах [1–4]. С целью изучения функционирования модели мы представляем прототип, реализующий работу модели в упрощенном режиме.
Архитектура прототипа дидактической модели непрерывного биофизического образования в медицинском вузе представлена базой данных (БД), состоящей из 5 таблиц: «Теория», «Практика», «Контроль», «Учебно-методическая карта», «Обучающийся». Рассмотрим структуру каждой таблицы и связи между ними.
В таблице данных «Теория» предусмотрены следующие поля: «Курс», «Специальность», «Дисциплина», «Раздел», «Тема», «Название», «Ссылка», «Тип теории», «Тип лекции», «Тип статьи», «Тип учебника», «Автор», «Год издания», «Теги», «Сложность», «Время», «Аннотация», «ИД_теория». Для упрощения работы с данными полями создана вспомогательная таблицу, где перечисляются такие дисциплины, как «Информатика», «Статистика», «Физика», соответствующие разделы из этих дисциплин и ассоциированные с разделами темы. Таким образом заполнение полей «Дисциплина», «Раздел», «Тема» в таблице «Теория» реализовано выбором значений (получаемых из вспомогательной таблицы) из выпадающих списков.
В таблице данных «Практика» предусмотрены следующие поля: «Курс», «Специальность», «Дисциплина», «Раздел», «Тема», «Название», «Ссылка», «Тип практики», «Тип лабораторной работы», «Теги», «Сложность», «Время», «ИД_практика». Назначение полей «Курс», «Специальность», «Дисциплина», «Раздел», «Тема», «Название», «Ссылка», «Теги», «Сложность», «Время», «ИД_практика» и способы их заполнения аналогичны полям из ранее описанной таблицы «Теория», за небольшими исключениями. Поле «Сложность» предназначено для ввода сложности решения данного практического задания по 3‑балльной шкале (а не 10‑балльной), а поле «Время» – примерного времени, необходимого для его решения.
В таблице данных «Контроль» предусмотрены следующие поля: «Курс», «Специальность», «Дисциплина», «Раздел», «Название», «Ссылка», «Тип контроля», «Тип самоконтроля», «Тип промежуточного контроля», «Тип итогового контроля», «Сложность», «Время», «Теги», «ИД_контроль». Назначение полей «Курс», «Специальность», «Дисциплина», «Раздел», «Название», «Ссылка», «Теги», «Сложность», «Время», «ИД_контроль» и способы их заполнения идентичны полям из ранее описанной таблицы «Теория». Дополнительно в поле «Сложность» предусмотрен ввод максимальной сложности решения данного практического задания по 10‑балльной шкале.
Таблица «Учебно-методическая карта» предназначена для хранения ключей-ссылок на дидактические материалы, распределённые по таблицам «Теория», «Практика», «Контроль». В данной таблице предусмотрены следующие поля: «Курс», «Специальность», «Дисциплина», «Раздел», «Тема», «Тип материала», «Адрес», «ИД_материала». Таблица заполняется через форму, специально для этого предназначенную. Предполагается, что пользователь (преподаватель, лаборант, методист) будет просматривать учебные материалы в соответствии с фильтром, установленным в этой форме. Материалы, подходящие под данное занятие, должны заноситься в таблицу «Учебно-методическая карта», при этом поля «Курс», «Специальность», «Дисциплина», «Раздел», «Тема», «Тип материала», «Адрес» заполняются автоматически значениями по записям из соответствующих таблиц «Теория», «Практика», «Контроль». Поле «ИД_материала» является составным ключом типа «XXXX_#», где «XXXX» принимает значения «Теория», «Практика», «Контроль», а «#» – соответствующий идентификатор («ИД») материала, наследующий значение «ИД_теория», «ИД_практика», «ИД_контроль» из ассоциированных таблиц. Для реализации последнего на формах «Теория», «Практика», «Контроль» размещена кнопка «Занести в учебно-методическую карту», нажатие которой запускает процедуру создания ключа-идентификатора данного материала и его записи в поле таблицы «Учебно-методическая карта». Фильтрация и добавление записей в форму «Учебно-методическая карта» организована через форму «Добавление в учебно-методическую карту».
Таблица «Обучающийся» содержит следующие поля: «ИД_обучающегося», «Специальность», «Курс», «Факультет», «ФИО», «Предпочтения», «Скоростной режим». Поле «ИД_обучающегося» предназначено для хранения уникального номера обучающегося в БД; «Специальность», «Курс», «Факультет», «ФИО» – для соответствующих данных о конкретном обучающемся. Поле «Предпочтения» содержит ранги предпочтительного типа теоретического материала для обучающегося в виде «a;b;c», где a, b, c – целые числа от 1 до 3, соответствующие рангам типа лекции «Печатная», «Аудио», «Видео». Поле «Скоростной режим» может принимать следующие значения: «низкий», «средний», «высокий» и связано со скоростью восприятия информации обучающимся. Ранги предпочтений позже будут использоваться для персонализированного подбора теоретического образовательного контента.
Схема обмена данными между таблицами в прототипе модели представлена на рисунке ниже:
Для повышения эффективности учебного процесса в рамках биофизического образования будущих врачей нами была разработана модель непрерывного биофизического образования в медицинском университете. Блоки модели, связи между ними, механизмы наполнения и основные дидактические принципы, реализуемые с помощью нашей модели, описаны в работах [1–4]. С целью изучения функционирования модели мы представляем прототип, реализующий работу модели в упрощенном режиме.
Архитектура прототипа дидактической модели непрерывного биофизического образования в медицинском вузе представлена базой данных (БД), состоящей из 5 таблиц: «Теория», «Практика», «Контроль», «Учебно-методическая карта», «Обучающийся». Рассмотрим структуру каждой таблицы и связи между ними.
В таблице данных «Теория» предусмотрены следующие поля: «Курс», «Специальность», «Дисциплина», «Раздел», «Тема», «Название», «Ссылка», «Тип теории», «Тип лекции», «Тип статьи», «Тип учебника», «Автор», «Год издания», «Теги», «Сложность», «Время», «Аннотация», «ИД_теория». Для упрощения работы с данными полями создана вспомогательная таблицу, где перечисляются такие дисциплины, как «Информатика», «Статистика», «Физика», соответствующие разделы из этих дисциплин и ассоциированные с разделами темы. Таким образом заполнение полей «Дисциплина», «Раздел», «Тема» в таблице «Теория» реализовано выбором значений (получаемых из вспомогательной таблицы) из выпадающих списков.
В таблице данных «Практика» предусмотрены следующие поля: «Курс», «Специальность», «Дисциплина», «Раздел», «Тема», «Название», «Ссылка», «Тип практики», «Тип лабораторной работы», «Теги», «Сложность», «Время», «ИД_практика». Назначение полей «Курс», «Специальность», «Дисциплина», «Раздел», «Тема», «Название», «Ссылка», «Теги», «Сложность», «Время», «ИД_практика» и способы их заполнения аналогичны полям из ранее описанной таблицы «Теория», за небольшими исключениями. Поле «Сложность» предназначено для ввода сложности решения данного практического задания по 3‑балльной шкале (а не 10‑балльной), а поле «Время» – примерного времени, необходимого для его решения.
В таблице данных «Контроль» предусмотрены следующие поля: «Курс», «Специальность», «Дисциплина», «Раздел», «Название», «Ссылка», «Тип контроля», «Тип самоконтроля», «Тип промежуточного контроля», «Тип итогового контроля», «Сложность», «Время», «Теги», «ИД_контроль». Назначение полей «Курс», «Специальность», «Дисциплина», «Раздел», «Название», «Ссылка», «Теги», «Сложность», «Время», «ИД_контроль» и способы их заполнения идентичны полям из ранее описанной таблицы «Теория». Дополнительно в поле «Сложность» предусмотрен ввод максимальной сложности решения данного практического задания по 10‑балльной шкале.
Таблица «Учебно-методическая карта» предназначена для хранения ключей-ссылок на дидактические материалы, распределённые по таблицам «Теория», «Практика», «Контроль». В данной таблице предусмотрены следующие поля: «Курс», «Специальность», «Дисциплина», «Раздел», «Тема», «Тип материала», «Адрес», «ИД_материала». Таблица заполняется через форму, специально для этого предназначенную. Предполагается, что пользователь (преподаватель, лаборант, методист) будет просматривать учебные материалы в соответствии с фильтром, установленным в этой форме. Материалы, подходящие под данное занятие, должны заноситься в таблицу «Учебно-методическая карта», при этом поля «Курс», «Специальность», «Дисциплина», «Раздел», «Тема», «Тип материала», «Адрес» заполняются автоматически значениями по записям из соответствующих таблиц «Теория», «Практика», «Контроль». Поле «ИД_материала» является составным ключом типа «XXXX_#», где «XXXX» принимает значения «Теория», «Практика», «Контроль», а «#» – соответствующий идентификатор («ИД») материала, наследующий значение «ИД_теория», «ИД_практика», «ИД_контроль» из ассоциированных таблиц. Для реализации последнего на формах «Теория», «Практика», «Контроль» размещена кнопка «Занести в учебно-методическую карту», нажатие которой запускает процедуру создания ключа-идентификатора данного материала и его записи в поле таблицы «Учебно-методическая карта». Фильтрация и добавление записей в форму «Учебно-методическая карта» организована через форму «Добавление в учебно-методическую карту».
Таблица «Обучающийся» содержит следующие поля: «ИД_обучающегося», «Специальность», «Курс», «Факультет», «ФИО», «Предпочтения», «Скоростной режим». Поле «ИД_обучающегося» предназначено для хранения уникального номера обучающегося в БД; «Специальность», «Курс», «Факультет», «ФИО» – для соответствующих данных о конкретном обучающемся. Поле «Предпочтения» содержит ранги предпочтительного типа теоретического материала для обучающегося в виде «a;b;c», где a, b, c – целые числа от 1 до 3, соответствующие рангам типа лекции «Печатная», «Аудио», «Видео». Поле «Скоростной режим» может принимать следующие значения: «низкий», «средний», «высокий» и связано со скоростью восприятия информации обучающимся. Ранги предпочтений позже будут использоваться для персонализированного подбора теоретического образовательного контента.
Схема обмена данными между таблицами в прототипе модели представлена на рисунке ниже:
Рисунок – Схема связей таблиц в базе данных прототипа модели
Для реализации прототипа модели в соответствии с указанными выше требованиями необходимо было использовать различные среды и языки программирования, поддерживающие работу с базами данных. Так можно использовать связку из языка программирования «Python» и СУБД «SQLite», «Visual Studio Code IDE» и СУБД «MySQL» или «Visual Studio for Applications» и СУБД «MS Access». Последняя связка является предпочтительной для нас, так как она не требует установки дополнительных интегрированных сред разработки (IDE): сама среда разработки и отладки для языка «Visual Studio for Applications (VBA)» доступна сразу в СУБД «MS Access». Кроме того, в такой комбинации язык «VBA» без дополнительных настроек поддерживает объектную модель СУБД «MS Access», что значительно упростило написание программного кода и создание прототипа модели.
Масштабирование модели будет способствовать созданию единой информационной базы для всех медицинских вузов страны. Открытые сетевые ресурсы будут служить обогащению учебной и научной информации в области биофизического образования, обмену опытом и методиками обучения. Появится возможность применения вариативных комбинаций обучения, что позволит привлечь интерес студентов медицинских вузов к биофизическому образованию.
Работа выполнена при финансовой поддержке БРФФИ (№ гос. регистрации Г23-047).
Литература
- Хильманович, В. Н. Моделирование процесса обучения естественнонаучным дисциплинам на примере биофизического образования для студентов медицинских вузов / В. Н. Хильманович // Вышэйшая школа. – 2023. – № 1 (153). – С. 44–49.
- Хильманович, В.Н. Дигитализация биофизического образования в медицинском вузе: цифровая модель и механизмы наполнения теоретического блока / В.Н. Хильманович // Педагогическая наука и образование. – 2023. – №2– С. 64–72.
- Хильманович, В.Н. Трансформация дидактических принципов в цифровой среде на примере модели непрерывного биофизического образования для студентов медицинских вузов / В.Н. Хильманович, А.В. Копыцкий / Журнал «Профессиональное образование». – 2024 − №4(58) − С.19–24.
- Копыцкий, А.В Технические и методические аспекты реализации модели непрерывного биофизического образования в медицинском вузе в контексте электронных учебно-методических комплексов / А.В. Копыцкий, В.Н. Хильманович // Новые образовательные стратегии в открытом цифровом пространстве : сборник научных статей по материалам международной научно-практической конференции 9 марта – 27 марта 2024 г., Российский государственный педагогический университет им. А. И. Герцена – СПб.: Астерион, 2024. – С. 350–354.
ВОПРОСЫ И КОММЕНТАРИИ
