Проблемное обучение (problem-based learning, PBL) — это образовательный подход, при котором учащиеся развивают свои знания и навыки через активное решение комплексных и аутентичных задач, с которыми могут встретиться в реальной жизни.

Впервые внедренное в медицинском образовании в 1960-х годах в Университете McMaster University в Канаде, PBL стало ответом на необходимость более активно вовлекать студентов в процесс обучения, стимулируя их самостоятельное мышление и способность эффективно переносить теоретические знания на практику.

Представьте, что вместо того, чтобы слушать лекции или читать учебники, вы постоянно сталкиваетесь с конкретной проблемой, которую нужно решить. В процессе поиска решения вы самостоятельно ищете информацию, изучаете необходимые концепции и применяете новые знания на практике.

Например, вместо традиционных форматов лекций и практических занятий студентам-медикам каждый раз будут предлагаться конкретные случаи пациентов с определенными симптомами. Учащиеся должны будут диагностировать проблему, определить возможные причины и предложить план лечения, тем самым активно включаясь в процесс обучения.

В основе проектирования учебной программы, основанной на проблемном обучении, лежит набор аутентичных проблем, или задач. Под проблемами в PBL понимаются не только сложности и трудности, требующие решения. Вызовы, дилеммы и стимулы также считаются проблемами. Например, попытка понять загадочное явление или сложную концепцию может быть проблемой. Поиск более эффективного, этичного или экономически выгодного способа выполнения задачи — это тоже проблема. Создание или проектирование чего-либо нового — еще один пример проблемы.

Для эффективного освоения комплексных навыков необходимо создать целостный и междисциплинарный процесс обучения. В связи с этим проблемное обучение и его последующие модели требуют не только обновления методов преподавания, но и пересмотра содержания и редизайна образовательных программ. При этом одной из ключевых характеристик проблемного обучения является его гибкость в интеграции других учебных форматов. Поэтому, несмотря на то, что студенты должны изначально сталкиваться с проблемой или задачей, это не исключает использования традиционных элементов учебного процесса, таких как лекции и лабораторные занятия. Вместо этого, они служат поддержкой и усилением процесса решения задач в PBL.

Четырехкомпонентная модель проектирования учебного опыта (4C/ID) — одна из моделей проблемного подхода, разработанная профессором и руководителем исследовательской лаборатории в Maastricht School of Health Professions Education (SHE) Йеруном ван Мерриенбором и его коллегами в ранних 1990-х.

По словам авторов, это модель особенно подходит для обучения комплексным знаниям и навыкам (Frerejean et al., 2019), так как предлагает системный подход к обучению и помогает структурировать обучение таким образом, чтобы студенты могли эффективно применять полученные знания на практике, избегая лишней когнитивной нагрузки. Вот как она работает:

Первым и самым важным шагом в разработке программы по модели 4C/ID является чёткое определение целей обучения для каждого модуля. На основании сформулированных целей формируется серия обучающих задач с разной степенью поддержки и включенностью преподавателя. Затем к задачам добавляется сопровождающая информация, которая помогает студентам понять основные концепции и стратегии, необходимые для решения этих заданий. После этого разрабатывается своевременная информация — пошаговые инструкции для выполнения конкретных действий или процессов. Наконец, организуется частичная практика отдельных элементов навыков, требующих автоматизации и оттачивания через повторение.

1) Обучающие задачи (Learning Tasks):

• Описание: Это реальные, значимые и целостные задачи, которые студенты должны выполнить. Это отражение профессиональных или жизненных ситуации, с которыми учащиеся могут столкнуться в будущем. Задачи организуются от простых к сложным, что позволяет постепенно повышать уровень нагрузки и углублять понимание.
• Как работает: Студенты приступают к выполнению постепенно усложняющихся задач. Это помогает развивать навыки решения проблем в контексте реальных ситуаций.

2) Сопровождающая информация (Supportive Information):

• Описание: Теоретические знания, концепции, модели и стратегии, необходимые для понимания и выполнения учебных задач. Эта информация помогает студентам осмыслить общие принципы и подходы, развивая их способность анализировать и решать сложные проблемы.
• Как работает: Предоставляется до начала выполнения задачи или между ними, чтобы помочь студентам сформировать ментальные модели и стратегии для решения проблем.

3) Своевременная информация (Procedural Information):

• Описание: Пошаговые инструкции или правила, которые необходимы для выполнения специфических действий в рамках учебных задач.
• Как работает: Эта информация предоставляется «в нужный момент» (just-in-time), чтобы не перегружать студентов лишней информацией и помочь им сконцентрироваться на текущем шаге.

4) Частичная практика (Part-Task Practice):

• Описание: Целенаправленная практика специфических навыков или действий, требующих автоматизации. Это могут быть специализированные упражнения или тренинги, направленные на совершенствование конкретных умений.
• Как работает: Студенты повторяют определенные элементы задачи вне контекста полной учебной задачи, чтобы достичь мастерства и автоматизма в этих навыках.

Модель 4C/ID способствует созданию высокоэффективных учебных сред, интегрируя в себе характеристики образовательных сред, ориентированных на студента (student-centered,), знания (knowledge-centered), оценку (assessment-centered) и сообщество (community-centered). Это способствует улучшению опыта обучения как в рамках школы, так и за ее пределами.

Группа учёных — Жоана Мартинью Кошта, Гильермина Лобато Миранда и Мариу Мелу (Joana Martinho Costa. Guilhermina Lobato Miranda, Mário Melо) — провела мета-анализ, как в течение более 20 лет использовалась модель четырёхкомпонентного обучения (4C/ID). Их исследование показало, что образовательные программы, разработанные с использованием модели 4C/ID, оказывают значительное положительное влияние на результаты обучения, независимо от академической области, дизайна исследования и типа результатов. Исследователи пришли к выводу, что эта модель особенно хорошо подходит для высшего образования, и рекомендуют активно использовать её в колледжах и университетах.

Существуют различные способы внедрения проблемного обучения в учебный план. Некоторые выбирают включение одного или двух модулей курса в формате PBL, другие решают построить весь курс на основе проблемного обучения. В качестве стратегии реализации одни начинают с первых курсов, другие — с последних.

Ниже мы рассказали про несколько кейсов реализации программ по модели 4C/ID в области обучения медицинских специалистов.

Оригинал:
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25993279/
Основная цель — улучшение переноса навыков из учебной аудитории в клиническую практику.

Доказательная медицина (evidence-based medicine, EBM) представляет собой использование результатов лучших клинических исследований для выбора лечения конкретного пациента, это интеграция лучших научных доказательств с клиническим опытом и ожиданиями пациентов. Этот подход трансформирует традиционные авторитарные модели в медицине, отказываясь от опоры на мнения авторитетов и устоявшиеся практики. Основываясь на математических оценках риска и пользы, полученных из высококачественных исследований, доказательная медицина обосновывает клинические решения, применимые к отдельным пациентам.

Обучение принципам доказательной медицины (EBM) внедряется в медицинских вузах по всему миру, но на данный момент ни одна из образовательных моделей уровня бакалавриата не получила всеобщего одобрения. Программы могут различаться в зависимости от страны, региона и образовательного учреждения — универсального стандарта пока не существует.
Различия в образовательных подходах усложняют подготовку специалистов, обладающих едиными компетенциями в доказательной медицине. Врачи, практикующие доказательную медицину, должны одновременно учитывать множество факторов (клинический опыт, предпочтения пациентов и внешние доказательства эффективности лечения) и выполнять несколько задач параллельно. Это может приводить к перегрузке когнитивной системы учащихся, так как требует от них развитого навыка многозадачности и большого количества практики.

Часто обучение ЕВМ разбивается на отдельные компоненты. Такой атомарный подход (т.е. подход через проектирование образовательных результатов) подразумевает освоение навыков EBM поэтапно: каждый компонент навыка (например, постановка клинических вопросов, поиск доказательств, критическая оценка статей) отрабатывается отдельно, а затем предполагается, что учащиеся смогут самостоятельно объединить и применить эти навыки при оказании помощи пациентам. Однако подобный метод может приводить к фрагментарному обучению и недостаточному усвоению навыков для применения их на практике.

Одним из решений данной проблемы стало использование модели четырехкомпонентного проектирования обучения (4C/ID).

Lauren A. Maggio, David M. Irby и Bridget C. O’Brien предлагают примеры учебных задач разной сложности для двух этапов медицинского образования (pre-clerkship level и clerkship level).

Pre-clerkship level (доклинический этап) — это начальные годы обучения в медицинской школе, обычно первые два года. На этом этапе студенты фокусируются на изучении фундаментальных медицинских наук и базовых дисциплин. Обучение преимущественно теоретическое, с акцентом на лекциях, семинарах и лабораторных занятиях. Студенты начинают развивать критическое мышление и аналитические навыки, необходимые для понимания человеческого тела и основы заболеваний. Клинический опыт на этом этапе ограничен и обычно включает наблюдение или участие в симуляциях.

Clerkship level (клинический этап или клинические ротации) — это последующие годы обучения, обычно третий и четвертый годы медицинской школы. На этом этапе студенты переходят к практическому применению своих знаний в клинической среде. Студенты активно участвуют в уходе за пациентами под наблюдением опытных врачей, собирают анамнез, проводят физикальные обследования и участвуют в планировании лечения.

Начинающие студенты-медики могут практиковать доказательную медицину (EBM) на простых, ранее изученных клинических случаях, тогда как студенты клинического этапа сталкиваются с более сложными пациентами и незнакомыми диагнозами. Преподаватели должны подбирать обучающие задачи в соответствии с уровнем учащихся. Вместо полного выполнения заданий без поддержки, начинающим можно предлагать задачи на завершение, что приведет к снижению когнитивной нагрузки на учащегося.

Сопровождающую информацию можно разделить на два типа:

1. Теоретическая информация, предоставляющая общие когнитивные стратегии. В контексте EBM это могут быть онлайн-модули о структуре баз данных или примеры критической оценки мета-анализов, доступные на медицинском портале. Преподаватели могут предоставить эту информацию через онлайн-руководства, главы учебников или лекции.
2. Описательные ментальные модели, показывающие, как специалист решает уникальные аспекты задачи. Например, «мышление вслух» врача при поиске доказательств для конкретного пациента. Это предлагает учащимся возможный подход, но не единственный, поскольку поиск доказательств вариативен. Студенты должны адаптировать этот подход к своей практике и пациентам.

С постепенным развитием навыков студентов преподаватели должны сокращать объем своевременной информации. Например, если на втором курсе студенты получают подробные таблицы для пошаговой критической оценки рандомизированных клинических исследований, то на этапе клинической практики такая поддержка уже не нужна. Своевременная информация может быть представлена в виде руководств, справочников, встроенных инструкций или интерактивных элементов. Преподаватели могут выступать в роли наставников, предоставляя поддержку во время выполнения повторяющихся заданий, как лично, так и с помощью технологий. Например, студенты могут задавать вопросы через онлайн-платформу или библиотекари могут помогать при поиске литературы в компьютерном классе.

Частичная практика тоже важна. Поскольку врачи в среднем тратят две минуты на поиск литературы в рамках EBM, полезно отрабатывать навык быстрого составления поисковых запросов в PubMed с использованием логических операторов за ограниченное время. В некоторых случаях отработка отдельных элементов может быть опущена, если студенты уже достаточно освоили навыки через выполнение полных заданий.

Применение подхода 4C/ID требует от преподавателей отказа от традиционных методов обучения EBM. Преподаватели должны стать наставниками: помогать студентам выбирать задания по их уровню, предоставлять обратную связь, определять необходимый объем поддержки и своевременно ее уменьшать. Для этого им потребуется развивать новые педагогические навыки.

Оригинал: https://www.4cid.org/materials/examples/

Национальная программа резидентуры по офтальмологии в Сингапуре (NHG-ORP) аккредитована с 2012 года и основана на оценке компетенций через индивидуальные задания в шести ключевых областях:

1. Уход за пациентом
2. Медицинские знания
3. Обучение и улучшение на основе практики
4. Навыки межличностного общения и коммуникации
5. Профессионализм
6. Системно-ориентированная практика

Однако, несмотря на структурированность NHG-ORP и ясное определение компетенций, опрошенные участники программы отметили, что резидентам часто сложно интегрировать разные компетенции в клиническую практику и эффективно решать возникающие проблемы на местах. Это привело к осознанию необходимости изменения подхода к обучению резидентов.

Чтобы решить эти проблемы, Министерство здравоохранения Сингапура потребовало от всех программ резидентуры, включая NHG-ORP, перейти к системе, основанной на профессиональной деятельности, требующей доверия (EPA). Такой переход должен способствовать более эффективному освоению практических навыков и интеграции компетенций.

EPA (Entrustable Professional Activities) — это профессиональные задачи, которые резиденты могут выполнять самостоятельно после того, как продемонстрируют достаточную компетентность. Например, выполнение определённой хирургической процедуры может считаться EPA: резидент должен доказать свою способность выполнять её без постоянного надзора. Такой подход позволяет сосредоточиться на практических навыках и оценивать компетентность специалиста в реальных условиях, что способствует более глубокому усвоению материала и готовности к самостоятельной практике.

Для поддержки перехода на систему EPA и обеспечения эффективного обучения резидентов было решено использовать модель четырехкомпонентного инструкционного дизайна (4C/ID). Эта модель предоставляет структуру для разработки учебных программ, основанных на целостных задачах, и способствует освоению сложных компетенций.

Пример внедрения
В качестве примера была выбрана EPA: «Предоперативное ведение пациентов с катарактой в офтальмологической практике». Эта область была выбрана из-за ее актуальности и уровня сложности. Управление пациентами с катарактой — распространённая практика, требующая интеграции различных компетенций. Например, управление миопией, вызванной катарактой, включает в себя компетенции в уходе за пациентом (например, назначение линз) и профессионализме (например, консультирование по использованию очков).

Реализация десяти шагов к сложному обучению
Для эффективного внедрения выбранной EPA были адаптированы десять шагов из модели 4C/ID. Эти шаги позволяют разработать курс, основанный на целостных задачах, и соответствуют принципам обучения на основе EPA. Последовательное применение этих шагов обеспечивает структурированный подход к обучению резидентов и способствует глубокой интеграции компетенций.

Компонент 1: Обучающие задачи (LTs)

• Разработка учебных задач: Создание реальных задач возрастающей сложности, начиная с простых случаев и переходя к более сложным сценариям.
• Разработка оценочных материалов: Определение целей и стандартов выполнения для каждого составного навыка, включая критерии, ценности и отношения.
• Последовательность учебных задач: Использование сочетания последовательности целостных задач и последовательности отдельных элементов, применение методов, таких как обратное сцепление с наращиванием, для управления сложностью задач.

Компонент 2: Сопроводительная информация (SI)

• Предоставление поддерживающей информации: Обеспечение общей, абстрактной информации (например, систематические подходы к решению проблем) с конкретными примерами для облегчения формирование схем знаний.
• Анализ когнитивных стратегий: Выявление специфических для задачи стратегий решения проблем и практических правил через интервью с экспертами и анализ документации.
• Анализ моделей в предметной области: Использование существующих моделей из учебников и публикаций для иллюстрации концепций, отношений и причинно-следственных связей.

Компонент 3: Своевременная информация (PI)

• Предоставление процедурной информации: Предложение информации "в нужный момент" для рутинных аспектов задач, включая пошаговые инструкции и необходимое предварительное знание.
• Анализ когнитивных правил: Определение условий и действий (структуры "ЕСЛИ-ТО"), необходимых для правильного выполнения процедур.
• Анализ предварительных знаний: Удостоверение, что необходимые базовые знания для процедурных задач идентифицированы и доступны.

Компонент 4: Частичная практика (PTP)

• Разработка практики отдельных элементов: Содействие повторяющейся практике критических рутинных навыков через последовательность отдельных элементов, используя техники, такие как прямое сцепление с наращиванием для освоения навыков.

В рамках модели 4C/ID разработаны три класса задач, отражающих возрастающую сложность консультаций перед поездкой:

• Класс сложности 1: Предоперационное ведение пациентов только с легкой степенью катаракты и медицинскими факторами риска.
• Класс сложности 2: Предоперационное ведение пациентов с катарактой средней степени тяжести, медицинскими факторами риска и глазными факторами низкого риска.
• Класс сложности 3: Предоперационное ведение пациентов с тяжелой формой катаракты, медицинскими факторами риска, психическими факторами риска и глазными факторами высокого риска.

Модель 4C/ID (Four-Component Instructional Design) предлагает структурированный подход к обучению, направленный на развитие комплексных навыков и интеграцию знаний. Она основывается на выполнении учебных задач, тесно связанных с реальной профессиональной деятельностью, что способствует глубокому пониманию и практическому применению материала.

Благодарим за помощь в подготовке текста Дарью Деркач.

На главную альманаха →