Physics and medicine: how time deficit affects the training of future doctors
Physics and medicine: how time deficit affects the training of future doctors
Abstract
Reforms in the sphere of higher education have led to changes in the content of physics in the curricula of medical universities. The article examines the problem of shortage of teaching time in the study of physics in medical schools and its impact on students' understanding of the physical basis of medical methods of diagnosis and treatment. The paper analyses the consequences of the reduction of teaching hours in physics, which leads to the simplification of the programme and the decrease in the level of students' understanding of the key physical laws necessary for working with modern medical equipment. Possible ways of solving the problem, including the introduction of interdisciplinary approaches, the use of simulators and virtual laboratories, are suggested. When modernizing curricula, emphasis should be placed on the integration of physics into medical education in order to train highly qualified doctors who are able to work effectively in conditions of rapid technological progress in medicine.
1. Введение
Современная медицина немыслима без высокотехнологичного оборудования, основанного на фундаментальных физических принципах. Магнитно-резонансная томография (МРТ), компьютерная томография (КТ), ультразвуковая диагностика (УЗИ), лазерная терапия и многие другие методы диагностики и лечения стали неотъемлемой частью клинической практики. Однако эффективное использование таких технологий требует от врачей не только практических навыков, но и глубокого понимания физических законов, лежащих в их основе. В этой связи физика как учебная дисциплина играет важную роль в подготовке будущих медицинских специалистов.
С начала 2000-х годов в России произошло неоднократное реформирование в сфере образования, направленное на повышение качества и конкурентоспособности высшего образования, в том числе и в медицинской сфере , . Модернизация высшего медицинского образования в России с 2003 года характеризуется изменением образовательных стандартов, внедрением новых технологий обучения и повышением роли практической подготовки.
Переход к Федеральным государственным образовательным стандартам дал возможность более гибко формировать структуру учебных планов, которые стали ориентированы на формирование ключевых компетенций, произошло усиление практической направленности обучения, стали активно внедряться электронные образовательные ресурсы и дистанционные образовательные программы .
Внедрение новых ФГОС, начиная с начала 2000-х годов и их изменение привели физику, даже не как дисциплину, а как область знаний в медицинском вузе в положение неопределенности. Физика была разделена на медицинскую и биологическую, также отдельно выделялась высшая математика и информатика. В настоящее время исследователями отмечается недостаточная обоснованность концептуальных подходов к отбору содержания естественнонаучных дисциплин , , а также необходимость пересмотра «значимости дидактических единиц и включение в предмет содержания результатов современных естественнонаучных исследований» . И вроде бы понятно, что физика, как область наук является важнейшей составляющей естественнонаучного образования врача, тот «золотой ключик» в технико-техногенном мире, который открывает дверь в сферу использования и совершенствования медицинских технологий, до сих пор поднимаются вопросы о целесообразности преподавания физики студентам медицинского вуза и о количестве времени, отводимого на дисциплину , . Это ставит перед преподавателями сложную задачу: как в условиях дефицита времени обеспечить студентам необходимый уровень фундаментальной подготовки, который позволит им не только понимать принципы работы медицинского оборудования, но и применять эти знания в клинической практике? Без понимания физических явлений и процессов врач не сможет полноценно интерпретировать результаты исследований или корректно использовать оборудование, что может привести к ошибкам в диагностике и лечении.
2. Методы и принципы исследования
Цель данного исследования – проанализировать, как сокращение учебного времени, выделяемого на дисциплину, влияет на понимание студентами-медиками физических основ медицины, а также предложить пути улучшения учебных программ по физике.
В работе рассматриваются ключевые разделы физики, наиболее важные для медицины, анализируются результаты тестирования студентов и обсуждаются перспективы преподавания физики в медицинских вузах.
Материалы и методы исследования: проведен сравнительный анализ научной и методической литературы, рабочих программ, а также учебные программы по физике в разных медицинских вузах, тестирование.
3. Результаты исследования и их обсуждения
Несформированное физическое мировоззрение, незнание основных законов и принципов может привести к тому, что врач не сможет эффективно взаимодействовать с современным и высокотехнологичным медицинским оборудованием, доступным в современных клиниках , . Изучение физики в медицинском вузе балансирует между необходимостью фундаментальной подготовки, которое дает глубокое понимание физических законов, принципов, границ их применимости и умением применять эти знания в клинической практики, при освоении медицинских технологий. В рамках дефицита времени, когда количество часов уменьшили с 108 ч. на 72 ч. в ВГМУ им. Н.Н. Бурденко, привело к значительному уменьшению времени, выделяемого на фундаментальную подготовку. Это негативно сказывается на формировании у студентов глубокого понимания физических законов и принципов, что в дальнейшем может ограничить их способность эффективно работать с современным медицинским оборудованием. Сокращение часов приводит к необходимости упрощения программы и сокращения времени, отводимого на лабораторные работы. В результате происходит ограничение возможностей студентов для практического применения теоретических знаний, что особенно важно в медицинском образовании.
Проведенное тестирование студентов (рис.1) показало, что уровень понимания физических основ медицинского образования снизился. Особенно это заметно в разделах, связанных с электродинамикой, ионизирующими излучениями и оптикой, которые имеют ключевое значение для работы с аппаратурой, такой как, например, МРТ, КТ, ПЭТ.
Рисунок 1 - Результаты тестирования студентов
Анализ разделов, представленными в рабочих программах (аннотациях к рабочим программам) из открытых источников, которые изучают студенты по физике/другим разделам физической науки в разных медицинских вузах на примере специальности «лечебного дела», показал, что степень глубины освоения материала и количество часов, выделенных на разделы может колебаться от вуза к вузу. Обобщенная картина представлена на рисунке 2.
Рисунок 2 - Распределение разделов физики в медицинских вузах
Сокращение же часов приводит к необходимости упрощения программы и сокращению времени, отводимого на лабораторные работы. В результате происходит ограничение возможностей студентов для практического применения теоретических знаний, что особенно важно в медицинском образовании. Это подчеркивает необходимость пересмотра учебных программ и поиска новых методов обучения, которые позволят сохранить баланс между фундаментальной и прикладной подготовкой будущих врачей. Первая программа по физике для медицинских вузов, разработанная Н.М. Ливенцевым в середине 50-х годов прошлого века, основывалась на принципе преемственности при изменении содержания образования . В современном контексте, учитывая технологический прогресс и изменения в медицинской практике, необходимо переосмыслить и адаптировать этот подход. Для решения проблемы дефицита времени целесообразно внедрять междисциплинарные подходы , интегрируя физику в клинические кейсы и практикумы. Расширение использования симуляторов, виртуальных лабораторий и проблемного обучения позволит студентам осваивать физические концепции в контексте реальных медицинских задач. Кроме того, увеличение часов на фундаментальные дисциплины или введение факультативов для углублённого изучения физики медицинских технологий могло бы стать шагом к формированию гармоничной образовательной модели.
4. Заключение
Современная медицина, опирающаяся на высокотехнологичные методы диагностики и лечения, требует от будущих врачей не только клинических знаний, но и глубокого понимания физических принципов, лежащих в основе медицинских технологий. Проведённый анализ демонстрирует, что дефицит учебного времени, выделяемого на изучение физики в медицинских вузах, создаёт существенный разрыв между фундаментальной подготовкой и практическими навыками.
Во-первых, необходимость баланса между фундаментальными и клиническими дисциплинами становится очевидной в контексте стремительного развития медицинской аппаратуры. Без усвоения базовых физических законов (таких как взаимодействие излучения с тканями, принципы резонанса в МРТ или распространение ультразвуковых волн) студенты сталкиваются с формальным восприятием технологий, что ограничивает их способность критически оценивать результаты исследований и адаптироваться к инновациям.
Во-вторых, физика играет ключевую роль в формировании профессиональных компетенций врачей. Понимание физических процессов позволяет не только корректно интерпретировать данные диагностики, но и минимизировать риски ятрогенных осложнений, связанных с неправильным использованием оборудования. Например, знание основ радиационной безопасности необходимо для работы с рентгеновскими установками, а принципы оптики – для применения лазеров в хирургии. Игнорирование этих аспектов в учебных программах снижает качество подготовки специалистов, что в будущем может отразиться на системе здравоохранения.
Таким образом, модернизация учебных программ с акцентом на интеграцию физики в медицинское образование с клиническими дисциплинами – это не просто академическая необходимость, но и условие подготовки врачей, способных работать в условиях технологически насыщенной медицины. Только через синтез фундаментальных знаний и практических навыков можно обеспечить качественный скачок в профессиональной подготовке будущих специалистов, отвечающих вызовам XXI века.
В заключение стоит отметить, физика имеет огромное значение в обучении студентов медицинского вуза. Она не только обеспечивает понимание фундаментальных принципов работы медицинских технологий, но и способствует развитию критического мышления и аналитических навыков, необходимых для успешной медицинской карьеры. Студенты, осознавая эту важность, могут интегрировать знания физики в свое образование и будущую медицинскую практику, делая их более компетентными врачами.