Роль компьютерных технологий при изучении курса биофизики и математической статистики

ГБОУ ВПО Оренбургская Государственная медицинская академия

e-mail: denisov-en@mail.ru

Целью настоящих исследований явилось изучение влияния компьютерных технологий на освоение биофизики и математики в медицинском вузе.

Успешная работа вуза в современных условиях возможна только при наличии постоянного совершенствования его деятельности по улучшению качества образовательных, научных, информационных и иных услуг. Поэтому усилия исследователей направлены на изменение структуры и содержания деятельности преподавателя с целью развития познавательной активности обучаемых в ВУЗе. Первым шагом в этом направлении явилось изменение парадигмы образования[1,2,3], предусматривающее переход к компетентностной модели подготовки специалистов.

Одной из компетенций, которую необходимо формировать у студентов медицинского вуза в процессе преподавания курса биофизики и математики является: «Способность и готовность к формированию системного подхода к анализу медицинской информации, опираясь на всеобъемлющие принципы доказательной медицины [4], основанной на поиске решений с использованием теоретических знаний и практических умений в целях совершенствования профессиональной деятельности».

Высокую актуальность методы статистической обработки и анализа данных приобретают в соответствии с концепцией доказательной медицины, которая подразумевает добросовестное, точное и осмысленное использование лучших результатов клинических исследований для выбора лечения конкретного больного.

По сути, доказательная медицина – это новый научный подход, направление или технология сбора, анализа, обобщения и интерпретации информации об эффективности и безопасности лекарственного препарата или метода лечения, основанных на контролируемых клинических исследованиях.

Современная медицина приближается к точным наукам, однако всё равно никогда не станет им подобной. Каждый больной глубоко индивидуален и применять общие схемы лечения не всегда оправдано, поэтому индивидуальный опыт и личность врача всегда имели и будут иметь важное значение. Однако сегодня было бы неправильным при выборе лечения ориентироваться только на опыт и интуицию, игнорируя результаты труда исследователей.

В конечном итоге практика доказательной медицины предполагает сочетание индивидуального клинического опыта и оптимальных доказательств, полученных путём систематизированных исследований, которые невозможно сделать без широкого спектра методов статистического анализа.

В настоящее время вероятностно-статистические методы активно используются в различных направлениях медицинских исследований.

Организация учебной и самостоятельной работы кафедры биофизики и математики направлена на изучение статистических методов сбора, анализа, обобщения и интерпретации информации об эффективности и безопасности лекарственного препарата или метода лечения.

Для реализации этой цели в курсе статистики изучаются основные методы математической обработки профессиональных данных, вычисляются характеристики: среднее арифметическое, дисперсия, стандартное отклонение, мода, медиана, эксцесс, коэффициент асимметрии и другие показатели.

Развитие современных информационных технологий, в частности использование статистических пакетов прикладных программ, делает возможным более эффективно реализовывать достаточно трудоёмкие статистические методы обработки медицинских данных.

В курсе биофизики и математики практикуется в качестве самостоятельной работы применение электронных таблиц Excel и программы Statistica-6.1 для обработки и анализа медицинских данных. Для этого на кафедре создано электронное пособие для самостоятельной работы студентов «Использование электронных таблиц Excel для решения задач по статистике». В нём даны основные сведения по элементам статистики, корреляционным зависимостям, временным рядам и изложен поэтапный алгоритм решения задач по этим темам.

Студенты осваивают работу программы Statistiсa-6.1. В этой программе рассчитываются основные статистические характеристики, строится гистограмма, рассчитываются корреляционные зависимости. Студенты учатся использовать критерии достоверности для определения разности между выборками методами параметрической и непараметрической статистики. Одним из наиболее эффективных методов изучения сложных объектов является метод математического моделирования, который широко применяется в медицине. С помощью программы Statistiсa-6.1 методом множественного регрессионного анализа составляются модели медико-биологических процессов, например, составлена модель, в которой устанавливается связь между величиной систолического давления у женщин, больных артериальной гипертензий, возрастом и массой тела. Эта модель дает возможность прогнозировать изменение артериального давления в зависимости от возраста и массы тела.

Также создана математическая модель, учитывающая влияние курения на уровень артериального давления у больных артериальной гипертензией.

В качестве обобщения и систематизации знаний студентам предлагается выполнение творческих работ-создание компьютерных презентаций по некоторым темам биофизики и медико-биологической статистики. Созданы компьютерные презентации по многим темам биофизики: мембранологии, гемодинамике, физиотерапии, рентгеновскому излучению, компьютерной томографии, магнито-резонансной томографии, оптике глаза и др.

Таким образом, использование компьютера и пакетов прикладных программ на занятиях по биофизике и статистике позволяет интенсифицировать образовательный процесс, активизировать познавательную деятельность, увеличить эффективность занятия, способствует формированию у студентов системного подхода к анализу медицинской информации и совершенствованию в будущей профессиональной деятельности.
Литература

1.Давыдов В.В. Проблемы развивающего обучения. - М., 1986.- 89с.

2. Згура Ю.А., Е.И. Харьков, М.Ю. Котловский, О.Г. Резниченко, Л.А. Филимонова Инновационно-образовательные технологии и эффективная организация учебного процесса в медицинском вузе. Вузовская педагогика: материалы конференции / гл. ред. С.Ю. Никулина. – Красноярск: Версо, 2011. – 477 с.

3. Зимняя И.А. Ключевые компетентности как результативно-целевая основа компетентностного подхода в образовании: Авторская версия / И.А. Зимняя – М.: Исследовательский центр проблем качества подготовки специалиста, 2004. – 38 с.

4. 
   Халафян А.А. Современные статистические методы медицинских исследований, М: Издательство ЛКИ, 2008.-320с.