Физико-математические дисциплины формируют многие компетенции будущего врача. Несомненно, что выпускник медицинского вуза должен знать основные законы физики, физические явления и закономерности, лежащие в основе процессов, протекающих в организме человека; характеристики и биофизические механизмы воздействия физических факторов на организм; физические основы функционирования медицинской аппаратуры, устройство и назначение медицинской аппаратуры [1, 2].

Медицинское образование, как и любое другое образование, формируется тремя основными составляющими: образовательные технологии, оценочные средства и компетенции.

В настоящее время компетенции разделяют на три группы: универсальные, общепрофессиональные и профессиональные. Представленность дисциплины в той или иной образовательной программе зависит от того, какие компетенции и в каком объёме эта дисциплина формирует.

Физико-математические дисциплины формируют очень многие универсальные компетенции, а также общепрофессиональные и профессиональные. В настоящее время всё большее значение придаётся профессиональным компетенциям. Однако недостаточно сформированные универсальные и общепрофессиональные компетенции сужают кругозор выпускника вуза.

В связи с этим необходимо отметить, что физико-математическое образование ценится в первую очередь не из-за того, что специалисты умеют решать задачи или знают много формул. А из-за того, что за счёт логичности, структурированности, системности и сложности физико-математических дисциплин у специалистов широко развиты универсальные компетенции. В том числе очень важно развитие таких компетенций для будущего врача, так как врач – это очень сложная, комбинированная, комплексная специальность. Фундаментальные дисциплины в первую очередь формируют такие универсальные компетенции, как системное и критическое мышление, самоорганизация и саморазвитие, безопасность жизнедеятельности.

Универсальные и общепрофессиональные компетенции отражают способность врача выстраивать верный алгоритм при постановке диагноза, при выработке правил лечения, при работе с медицинской аппаратурой, при обработке различных данных [4]. Кроме того, многие врачи участвуют в научных исследованиях, а в науке знание физико-математических дисциплин несомненно и необходимо.

Новые перспективы физико-математических дисциплин в структуре медицинского образования связаны и с развитием различных технологий, в том числе цифровых, и с внедрением этих технологий в медицинскую практику.

Помимо этого, при обучении будущих врачей важен междисциплинарный подход. Важность изучения современных технологий и междисциплинарный подход зафиксирован и в различных документах МЗ РФ , Президента РФ и Совета Федерации РФ, где отражена необходимость развития высокотехнологичной медицинской помощи и интеграции достижений современной технологии в медицинское образование.

Для эффективного применения технологий врачом в практической деятельности необходима в том числе физико-математическая подготовка. Будущие врачи должны быть знакомы с различными современными технологиями и с алгоритмами и правилами их применения в медицине¹,²,³.

Бóльшая часть обозначенных вопросов в медицинском вузе решается при преподавании студентам таких дисциплин как медицинская и биологическая физика, биофизика или физика и математика. В разных образовательных программах возможны варианты в названиях.

Курс физики позволяет сформировать необходимые компетенции и подготовить будущего врача к профессиональной деятельности в условиях бурно развивающихся технологий.

Так, например, врачу необходимо понимание принципа и устройства медицинского оборудования [2]. В связи с этим важной частью в преподавании физико-математических дисциплин в медицинском вузе является лабораторный практикум, который позволяет будущим специалистам познакомиться с:
– методами получения и обработки медицинских данных;
– различными видами медицинского оборудования и основными принципами его функционирования.

Такой практикум является обязательным в курсе физики в любом медицинском вузе. В рамках рабочей программы дисциплины «Физика, математика» в РНИМУ им. Н.И. Пирогова формируются такие универсальные компетенции, как УК-1 «Способен осуществлять критический анализ проблемных ситуаций на основе системного подхода, вырабатывать стратегию действий» и УК-8 «Способен создавать и поддерживать в повседневной жизни и в профессиональной деятельности безопасные условия жизнедеятельности для сохранения природной среды, обеспечения устойчивого развития общества, в том числе при угрозе и возникновении чрезвычайных ситуаций и военных конфликтов». Формированию этих компетенций посвящены все лабораторные работы практикума, так как при их выполнении студент анализирует проблемную ситуацию как систему, выявляя ее составляющие и связи между ними; определяет пробелы в информации, необходимой для решения проблемной ситуации, и проектирует процессы по их устранению; идентифицирует опасные и вредные факторы в рамках осуществляемой деятельности; решает проблемы, связанные с нарушениями техники безопасности и участвует в мероприятиях по предотвращению чрезвычайных ситуаций на рабочем месте.

Кроме очевидных разделов лабораторного практикума важной частью является, как ни странно, и получение минимальных навыков врача по ремонту этого оборудования. Если у врача нет никаких базовых представлений об устройстве и основных принципах работы медицинского оборудования, то небольшая неисправность может привести к остановке лечебного процесса.

Будущие выпускники должны знать и основные принципы метрологии, и физические принципы материаловедения, и основы статистической обработки данных и др. Все эти знания студенты медицинских вузов получают на кафедрах физики и математики.

Необходимо отметить, что врач должен понимать и что такое физические факторы, по какому принципу эти факторы действуют. Тем более что нас окружает очень много различных физических факторов, и они могут быть как естественного, так и искусственного происхождения. Роль этих факторов важна и в лечебном, и в диагностическом, и в профилактическом направлениях.

Полученные физико-математические знания и обозначенные цели и задачи в полном объёме реализуются в последующем на старших курсах при изучении медико-биологических и клинических дисциплин, а в дальнейшем и в профессиональной деятельности.

При всей очевидности и необходимости преподавания таких фундаментальных дисциплин в медицинском вузе существуют и проблемы. Можно определить основные сферы, в которых проблемы обнаруживаются [4]:

1. Мотивация и профессиональная подготовка педагогов;
2. Мотивация студентов;
3. Фундаментальная подготовка студентов по физико-математическим дисциплинам.

В связи с чем наблюдается недостаточное внимание к физико-математическим дисциплинам в системе медицинского образования? В первую очередь это выражается в повсеместном снижении количества часов учебной нагрузки по физико-математическим дисциплинам, часов аудиторной работы со студентами, в объединении физики и математики с другими дисциплинами [2]. В решении данного вопроса помимо прочего играет роль профессиональная подготовка, а также мотивация преподавателей. Необходимо отметить, что преподавателям необходимо повышать квалификацию и получать знания в области смежных дисциплин, так как медицинская и биологическая физика и математика в медицинском вузе предполагают широкую междисциплинарность. В ином случае у будущих выпускников формируется негативное отношение к физике и математике как не связанному со специальностью предмету [1, 2]. Мотивация студентов формируется благодаря понимаю значения и применимости знаний, полученных на занятиях по физике и математике. Так студент должен изучать и понимать роль фундаментальных законов физики вопросах биологии, медицины, различных медико-биологических наук.

В рамках развития этой парадигмы на кафедре физики и математики РНИМУ им. Н.И. Пирогова каждое занятие связано с медицинским или медико-биологическим направлением. Со студентами обсуждается практическая применимость тем дисциплины в последующей профессиональной деятельности, или ее важность при обучении на других специализированных кафедрах. Большинство учебных и контрольно-измерительных материалов подготовлено на основе связи дисциплины с медико-биологической и медицинской направленностью.

Заметной проблемой в реализации физико-математических дисциплин в медицинском университете является недостаточная фундаментальная подготовка студентов. В связи с нацеленностью абитуриентов медицинских вузов к профильным ЕГЭ по химии и биологии в старших классах школ внимание к математике, а тем более к физике у будущих студентов минимальное [3]. В результате необходимая школьная программа по физике и математике зачастую осваивается недостаточно. Это приходится учитывать при подготовке рабочих программ дисциплин и при выстраивании занятий с различными группами студентов. Зачастую задача осложняется тем, что в одной группе могут учиться студенты с различным уровнем подготовки по физике и математике.

Одним из способов решения данной проблемы на кафедре физики и математики РНИМУ им. Н.И. Пирогова стало активное использование такой формы учебной работы, как самостоятельная работа студентов. В рамках этой формы студенты готовят конспекты, сообщения и доклады по основам фундаментальных разделов физики и математики. Тем самым студенты восполняют пробелы неусвоенных ими тем из школьных программ по этим дисциплинам. Например, в начале изучения раздела «Электродинамика» в курсе медицинской и биологической физики студенты готовят домашнее задание по темам «Электрический ток» и «Электрическое поле». В частности, готовят конспект с основными законами, формулами и схемами. Такие домашние задания оцениваются и влияют на итоговый рейтинг студента, что повышает их уровень мотивации. Выполнение этих заданий помогает повысить эффективность проводимых занятий.

Если вернуться к теме профессиональной подготовки и мотивации педагогов, то важным является механизм наставничества. На кафедре физики и математики РНИМУ им. Н.И. Пирогова новые преподаватели обязательно посещают занятия опытного преподавателя. Как практические и лабораторно-практические, так и лекции.

Кроме того, наставник консультирует новых преподавателей по любым учебно-методическим и воспитательным вопросам.

Ещё одним важным аспектом работы кафедр физики и математики в медицинских вузах является то, что по большинству направлений преподавание ведётся на начальных курсах [4]. Это существенно повышает роль воспитательной работы. На кафедры приходят недавние школьники, не знакомые с режимом обучения в институте или университете, с различными видами занятий и, зачастую, с низким уровнем самодисциплины.

Преподавателям приходится затрачивать много усилий на ознакомление студентов с внутренними правилами института/университета, с системой обучения, с принципами работы на различных видах занятий и контрольно-измерительными материалами.

Также в рамках воспитательной работы кафедра физики и математики РНИМУ им. Н.И. Пирогова проводит различные внеучебные мероприятия, мотивирующие студентов к изучению медицинской и биологической физики. Так, например, проводится ежегодная олимпиада по физике в медицине, студенческие конференции, турниры «Что? Где? Когда?» и КВН с физико-математической тематикой. Кроме того, на нашей кафедре более пятидесяти лет успешно функционирует физический кружок.

Согласно ФГОС 3++, в вузе обязательно использование электронной информационно-образовательной среды. Это обеспечивает доступ как студентов, так и преподавателей к учебным, методическим и другим материалам. Кроме того, у каждого студента в электронной информационно-образовательной среде формируется портфолио, которое является одним из механизмов работы в воспитательном направлении.

В настоящее время в РФ проходит реформа системы высшего образования⁴. Президентом РФ объявлено создание национальной системы высшего образования. Наши надежды связаны с решением многих вопросов преподавания физико-математических дисциплин в медицинском вузе в рамках этой реформы.

1.↑ Паспорт Стратегии цифровой трансформации отрасли «Здравоохранение» до 2024 года и на плановый период до 2030 года. https://static-0.minzdrav.gov.ru/system/attachments/attaches/000/057/382/original/Стратегия_цифровой_трансформации_отрасли_Здравоохранение.pdf?1626341177 (дата обращения 25.02.2024 г.)

2.↑ Указ Президента РФ от 6 июня 2019 г. N 254 «О Стратегии развития здравоохранения в Российской Федерации на период до 2025 года». https://base.garant.ru/72264534/ (дата обращения 25.02.2024 г.)

3.↑ «Роль прорывных медицинских технологий в условиях новых вызовов» Материалы заседания Совета по региональному здравоохранению при Совете Федерации Федерального Собрания Российской Федерации (Совет Федерации, 25 февраля 2022 года). http://council.gov.ru/activity/analytics/analytical_bulletins/135007/ (дата обращения 25.02.2024 г.)

4.↑ Указ президента РФ №343 от 12.05.2023 «О некоторых вопросах совершенствования системы высшего образования» .http://www.kremlin.ru/acts/news/71118 (дата обращения 25.02.2024 г).