Формирование технических и междисциплинарных компетенций у будущих IT-специалистов в условиях цифровицации стоматологической практики

Актуальность темы нашего исследования обусловлена современными требованиями к цифровизации здравоохранения. Внедрение цифровых технологий в стоматологию требует от будущих специалистов глубоких знаний и навыков работы с медицинскими информационными системами. Современные стоматологические клиники активно используют программные решения для управления данными пациентов, диагностики и лечения, что делает изучение таких систем важным для профессиональной деятельности. Работа с информационными системами позволяет студентам освоить методы обработки медицинской информации, включая сбор, хранение, анализ и использование данных для принятия клинических решений. Компьютеризация стоматологии способствует повышению качества диагностики и лечения благодаря интеграции технологий, таких как 3D-моделирование и виртуальные симуляторы. Кроме того, применение медицинских информационных систем упрощает ведение документации, что важно для соблюдения нормативных требований и повышения эффективности работы врача-стоматолога. Кроме того, информационные системы также автоматизируют рутинные процессы, такие как запись пациентов, обработка данных и контроль качества лечения, снижают нагрузку на персонал клиники. Освоение технологий обработки данных способствует формированию аналитического мышления у студентов, что важно для принятия обоснованных решений в профессиональной практике. Внедрение цифровых технологий в образовательный процесс позволяет студентам лучше подготовиться к реаль- ным условиям работы, где использование медицинских информационных систем становится стандартом. Экономическая эффективность внедрения таких систем делает их изучение актуальным не только с точки зрения медицины, но и управления клиникой.

Кроме того, вышеобозначенная проблема может быть актуальна и для обучающихся IT-направлений в вузах, поскольку внедрение цифровых технологий в медицинскую, а в частности, и стоматологическую практику представляет интерес для студентов, обучающихся по IT-направлениям, так как это позволяет им участвовать в разработке программного обеспечения, востребованного в сфере здравоохранения. Современные технологии, такие как системы для проектирования и моделирования, а также оборудование для трехмерной печати, требуют знаний в области программирования и инженерных решений, что дает возможность создавать инновационные продукты для диагностики и лечения. Цифровизация медицины также открывает перспективы работы с большими массивами данных и алгоритмами искусственного интеллекта, которые используются для анализа изображений и прогнозирования заболеваний. Участие в подобных проектах помогает студентам развивать навыки взаимодействия с профессионалами из других областей, что делает их более подготовленными к требованиям современного рынка труда. Кроме того, внедрение цифровых технологий в стоматологию способствует улучшению качества услуг и повышению комфорта пациентов, что делает эту сферу перспективной для IT-разработчиков.

Формирование технических и междисциплинарных компетенций у будущих IT-специалистов в условиях цифровицации стоматологической практики

А.А. Сигитова, А.С. Цепель, Л.Н. Дегтеренко

Теоретико-методологический анализ научных работ по проблеме нашего исследования показал, что в настоящее время мы можем выделить круг методологических подходов к ее исследованию.

Первый подход связан с технологическим аспектом внедрения информационных систем в стоматологическую практику. Так, в рамках этого подхода исследователи акцентируют внимание на технической составляющей внедрения информационных систем, их функциональных возможностях и роли в оптимизации работы медицинских учреждений. Например, исследователь А.С. Иванова в статье «Цифровизация стоматологической практики: опыт внедрения информационных систем» рассматривает особенности использования программного обеспечения для управления пациентскими данными, планирования лечения и контроля качества оказания услуг [5]. Автор подчеркивает, что внедрение таких систем требует не только технической подготовки персонала, но и адаптации организационной культуры клиники. Д.В. Петров и Е.М. Сидорова в статье «Информационные технологии в стоматологии: современные тренды и перспективы» анализируют влияние цифровых технологий на повышение эффективности диагностики и лечения [9]. Они отмечают, что использование информационных систем позволяет минимизировать ошибки врача и улучшить взаимодействие между специалистами.

Второй подход представляет собой попытку рассмотреть педагогические аспекты применения информационных систем в процессе обучения студентов-стоматологов. В рамках данного подхода акцентируется внимание на формировании профессиональных компетенций у обучающихся через практическое использование информационных систем. В частности, в работе «Формирование профессиональных компетенций у студентов-стоматологов в условиях цифровизации образования» автор анализирует методики обучения, основанные на использовании симуляционных технологий и электронных баз данных [6]. Кузнецова подчеркивает, что такие методики способствуют развитию аналитического мышления и готовности к работе в цифровой среде. Т.Н. Михайлова и П.Р. Колесников в научной статье «Производственная практика как этап формирования профессиональных компетенций в условиях цифровизации» рассматривают роль производственной практики в освоении информационных систем [8]. Авторы отмечают, что успешное внедрение информационных технологий в учебный процесс требует разработки специальных методических материалов и проведения регулярного мониторинга результатов обучения.

Третий подход связан с психологическими и социальными аспектами взаимодействия человека с информационными системами. В рамках данного подхода исследователи изучают влияние цифровизации на профессиональную деятельность врачей и студентов, а также на их психологическое состояние. Так, Р. К. Смирнов в работе «Психологические барьеры внедрения информационных систем в стоматологическую практику» анализирует причины сопротивления персонала использованию новых технологий [11]. Смирнов отмечает, что ключевыми факторами являются страх перед изменениями, недостаток технических навыков и перегрузка информацией. О.В. Зайцева в исследовании «Социальные аспекты цифровизации стоматологического образования» рассматривает влияние информационных систем на коммуникацию между участниками образовательного процесса [4]. Автор подчеркивает, что цифровые технологии могут как способствовать улучшению взаимодействия, так и создавать новые барьеры, если их внедрение не сопровождается психологической поддержкой.

Четвертый подход фокусируется на экономических аспектах внедрения информационных систем. Этот подход рассматривает вопросы финансовой эф- фективности и рентабельности использования информационных технологий в стоматологии.

В своей работе Н.Л. Григорьева («Экономическая эффективность внедрения информационных систем в стоматологических клиниках») проводит анализ затрат и выгод от внедрения цифровых решений [3]. Григорьева делает вывод о том, что долгосрочные выгоды от использования информационных систем значительно превышают первоначальные инвестиции.

В целом, отметим, что исследование проблемы внедрения информационных систем в стоматологии и формирования профессиональных компетенций у обучающихся осуществляется в рамках нескольких методологических подходов: технологического, педагогического, психологического и экономического. Каждый из этих подходов дополняет друг друга, предоставляя комплексное понимание проблемы.

На сегодняшний день существует множество программных решений, предназначенных для автоматизации работы стоматологических клиник. Системы автоматизации работы стоматологии значительно упрощают управление клиниками и улучшают качество обслуживания пациентов. Выбор конкретного решения зависит от потребностей клиники, её инфраструктуры и бюджета, многие из них подходят для автоматизации любых организаций, в том числе и стоматологий. Приведем в качестве примера некоторые из них.

«1С:Медицина. Стоматологическая клиника» – прикладное решение, которое предназначено для автоматизации работы стоматологических клиник любого уровня: от частных кабинетов с маленьким штатом сотрудников до сети стоматологических клиник со сложными бизнес-процессами, в управлении которыми участвует большая команда [1].

Система позволяет взаимодействовать с клиентом, с помощью быстрой записи на прием, ведения карты пациента, шаблонов приема и плана лечения, также планировать график работы, отчеты по сотрудникам, рассчитывать зарплаты, вести учет кассы и банковских операций, вести лицевые счета, оформлять взаиморасчеты, вести учет запасов, оформлять поступления, продажу и списание, контролировать критические остатки.

«Битрикс24» — это многофункциональная платформа для управления бизнесом, которая может быть эффективно использована для автоматизации работы стоматологической клиники [2]. «Битрикс24» предлагает мощную систему управления отношениями с клиентами, которая позволяет отслеживать все взаимодействия с пациентами, записывать их обращения и напоминания. Система позволяет организовывать онлайн-запись на прием к врачу, поддерживает автоматизацию различных административных процессов, включая выставление счетов, учет медицинских услуг и ведение отчетности. Инструменты для внутренней коммуникации, такие как чаты, видеозвонки и задачи, позволяют сотрудникам клиники эффективно взаимодействовать и работать над общими проектами. «Битрикс24» предоставляет инструменты для создания отчетов по работе клиники, анализируя финансовые показатели, загруженность врачей и другие ключевые параметры.

С.С. Серегин, профессор Центрального научно-исследовательского института эпидемиологии Роспотребнадзора, опубликовал статью, содержащую анализ преимуществ информационных систем, применяемых в стоматологии [10]:

«БАРС»: ситсема по принципу трёхзвеньевой архитектуры: Web-браузер, Web-сервер и сервер базы данных. На этапе внедрения есть возможность выбора системы управления базой данных.

«К-МИС»: успешно используется в 30 регионах РФ в медицинских организациях различного профиля, где реализовано 7600 рабочих мест. Имеет высокий уровень технической поддержки во всех субъектах и регионах.

Формирование технических и междисциплинарных компетенций у будущих IT-специалистов в условиях цифровицации стоматологической практики

А.А. Сигитова, А.С. Цепель, Л.Н. Дегтеренко

«Интерин» – система, состоящая из двух основных модулей: стационара и поликлиники. Может поставляться в трёх различных пакетах в зависимости от нужд организации.

«Медиалог»: обеспечивает комплексную автоматизацию медицинской организации с возможностью поэтапного внедрения. В базовую комплектацию включены основные модули, позволяющие автоматизировать работу организации без дополнительных затрат.

Тем не менее, все вышеназванные программные решения имеют некоторые недостатки: «1С:Медицина. Стоматологическая клиника» не имеет бесплатного решения. У «Битрикс24» нет возможности создания прикладного решения, то есть программа будет не узконаправленной. Поэтому разработка других приложений для автоматизации работы стоматологии является актуальной, так как не имеет доступных и подходящих по всем критериям аналогов, что делает будущих специалистов в данной области очень востребованными на рынке труда.

Так, например, в ФГАОУ ВО «Южно-Уральский государственный университет» (НИУ) студентами направления подготовки 09.03.03 «Прикладная информатика» и 38.03.05 «Бизнес-информатика» в рамках образовательного процесса осуществляется собственная разработка подобной информационной системы, которая пока имеет название «Десктопное приложение для автоматизации работы стоматологии».

Разрабатываемая программа с точки зрения функционала позволяет:

– главному врачу / директору наблюдать за ключевыми показателями клиники, анализировать воронку продаж, оценивать прибыльные направления, контролировать загрузку сотрудников;

– врачу заполнять медицинскую карту, рассчитывать план лечения, видеть расписание своих приемов, формировать задачи ад- министратору, изучать историю лечения пациента;

– администратору контролировать запись к врачам, отвечать пациентам во всех мессенджерах из одного окна программы, принимать оплату и вести первичную документацию;

– медсестре контролировать остатки материалов на складе, проводить закупки материалов и товаров, вести взаиморасчеты с поставщиками;

– маркетологу анализировать источники привлечения новых пациентов, работать с отзывами пациентов, создавать и запускать триггерные рассылки, акции и специальные предложения, проводить рекламные кампании и оценивать их эффективность;

– пациенту самостоятельно записываться на прием, получать подтверждение и напоминание о визите.

Разработанная программа обладает рядом технических достоинств, которые обеспечивают ее эффективность и удобство использования.

Программа работает под операционной системой Windows 11, что гарантирует совместимость с последними технологиями и безопасностью. Для разработки программы использовалась среда Visual Studio, которая предоставляет широкий спектр инструментов для создания и отладки приложений.

В качестве языка программирования был выбран C#, который известен своей гибкостью и возможностью интеграции с различными библиотеками и фреймворками.

Для хранения и обработки данных используется СУБД Microsoft SQL Server, что обеспечивает надежное и масштабируемое решение для управления базами данных.

Программа реализована как приложение Windows Form, которое обеспечивает интуитивно понятный интерфейс для пользователей. Архитектура приложения построена на основе MDI (Multiple Document Interface), где родительская форма служит основой для дочерних форм. Дочерние формы предназначены для управления различными сущностями: «стоматологи», «пациенты», «расходные материалы», «услуги» и «записи на прием». Такая структура позволяет упростить навигацию и организацию данных, что делает программу удобной для использования в стоматологических клиниках.

Разработка информационной системы для стоматологии представляет собой сложную задачу, требующую от студентов ИТ-специальностей формирования множества компетенций, охватывающих как технические, так и междисциплинарные навыки. В первую очередь, технические навыки играют ключевую роль в успешной реализации проектов. Умение программировать на таких языках, как Python, Java или C#, необходимо для создания эффективного программного обеспечения. Также важно знание разработки баз данных, включая SQL и NoSQL, что позволяет проектировать схемы данных и управлять информацией в контексте медицинских приложений [12].

Веб-разработка является еще одной важной областью, где студенты должны овладеть навыками создания вебприложений с использованием HTML, CSS и JavaScript, а также современных фреймворков, таких как React или Angular. Кроме того, навыки мобильной разработки для платформ Android и iOS могут быть полезны при создании мобильных решений, адаптированных для стоматологических клиник.

Знание медицинской информатики также критически важно. Студенты должны понимать медицинские термины и основы стоматологии, чтобы создавать удобные и эффективные интерфейсы. Ознакомление с медицинскими стандартами, такими как HL7 или DICOM, поможет обеспечить совместимость информационных систем и их интеграцию в существующие процессы [16].

Анализ данных – еще одна ключевая компетенция. Умение собирать, обрабатывать и анализировать данные о пациентах и клинических показателях позволяет принимать обоснованные решения. Основы машинного обучения помогут студентам разрабатывать предсказательные модели, которые могут содействовать диагностике или планированию лечения [15].

Проектный менеджмент также занимает важное место в подготовке специалистов. Навыки управления проектами, включая планирование, организацию и контроль процесса разработки программного обеспечения с использованием методологий Agile или Scrum, являются необходимыми для успешной реализации проектов. Эффективное взаимодействие с другими членами команды – стоматологами, дизайнерами и ИТ-специалистами – способствует созданию качественного продукта [13].

Дизайн пользовательского опыта (UX/UI) играет важную роль в разработке информационных систем. Знания принципов дизайна интерфейсов и опыт создания удобных и интуитивно понятных решений для пользователей позволяют сделать систему более доступной и эффективной. Исследование пользователей помогает лучше понять их потребности и адаптировать систему под конкретные требования.

Не менее важными являются аспекты этики и безопасности. Знание принципов защиты персональных данных и конфиденциальности информации в соответствии с нормативными актами, такими как GDPR, необходимо для обеспечения безопасности данных пациентов. Понимание этических вопросов, связанных с использованием технологий в здравоохранении, также является важным аспектом подготовки специалистов [15].

Коммуникационные навыки играют ключевую роль в успешной реализации проектов. Умение представлять свои идеи и разработки как техническим специалистам, так и медицинским работни-

Формирование технических и междисциплинарных компетенций у будущих IT-специалистов в условиях цифровицации стоматологической практики

А.А. Сигитова, А.С. Цепель, Л.Н. Дегтеренко

кам способствует лучшему пониманию целей проекта. Навыки написания технической документации и руководств пользователя для системы позволяют обеспечить ее дальнейшую эксплуатацию.

Формирование этих компетенций у студентов ИТ-специальностей не только подготовит их к разработке информационных систем для стоматологии, но и обеспечит им конкурентоспособность на рынке труда. Междисциплинарный подход к обучению позволит лучше понимать потребности пользователей и создавать более эффективные решения в области здравоохранения.

Представим сравнительный анализ сформированности уровня технических и междисциплинарных навыков при проектировании «Десктопного приложения для автоматизации работы стоматологии» на начальном (до разработки приложения, до прохождения производственной практики) и итоговом (после разработки приложения, прохождения производственной практики) нами этапах эксперимента. В эксперименте принимало участие 17 студентов 4-го курса, обучающихся по направлению подготовки и 09.03.03 Прикладная информатика.

Таблица 1 – Сравнительный анализ сформированности уровня технических и междисциплинарных навыков при проектировании «Десктопного приложения для автоматизации работы стоматологии»

Технические и междисциплинарные навыки	Уровень сформированнности на начальном этапе эксперимента						Уровень сформированнности на итоговом этапе эксперимента
	низкий		средний		высокий		низкий		средний		высокий
	чел.	%	чел.	%	чел.	%	чел.	%	чел.	%	чел.	%
Умение программировать на языках Python, Java или C#	1	5,9	11	64,7	5	29,4	1	5,9	9	52,9	7	41,2
Знание разработки баз данных ( в т.ч. SQL и NoSQL)	2	11,8	10	58,8	5	29,4	1	5,9	7	41,2	9	52,9
Веб-разработка	2	11,8	12	70,6	3	17,6	1	5,9	7	41,2	9	52,9
Знание основ медицинской информатики	2	11,8	13	76,5	2	11,8	1	5,9	11	64,7	5	29,4
Анализ данных	2	11,8	14	82,4	1	5,9	1	5,9	6	35,3	10	58,8
Проектный менеджмент	5	29,4	11	64,7	1	5,9	3	17,6	9	52,9	5	29,4
Дизайн пользовательского опыта (UX/UI)	5	29,4	10	58,8	2	11,8	4	23,5	7	41,2	6	35,3
Знание принципов защиты персональных данных и конфиденциальности информации	7	41,2	6	35,3	4	23,5	4	23,5	7	41,2	6	35,3
Коммуникационные навыки	2	11,8	11	64,7	4	23,5	1	5,9	5	29,4	11	64,7

Проанализировав количественные данные исследования, можно отметить значительную динамику изменения уровня сформированности различных технических и междисциплинарных навыков у участников эксперимента. Исследование охватывает девять ключевых компетенций, где каждый навык был

оценен на начальном и итоговом этапах по трем уровням: низкий, средний и высокий.

На начальном этапе эксперимента большинство участников демонстрировали преимущественно средний уровень владения навыками. Например, в области программирования на языках Python,

Java или C# 11 из 17 человек (64.7%) имели средний уровень подготовки, а лишь 5 человек (29.4%) показали высокий уровень. К итоговому этапу количество участников с высоким уровнем выросло до 7 человек (41.2%), что указывает на существенный прогресс.

Особенно заметный рост наблюдался в таких областях, как разработка баз данных и анализ данных. В случае с разработкой баз данных количество участников с высоким уровнем увеличилось с 5 человек (29.4%) до 9 человек (52.9%). Анализ данных показал еще более впечатляющую динамику: если на старте только 1 человек (5.9%) обладал высоким уровнем, то к концу эксперимента их число выросло до 10 человек (58.8%).

По веб-разработке уровень технических и междисциплинарных навыков свидетельствует о положительной динамике, хотя изменения оказались менее выраженными. На начальном этапе только 3 человека (17.6%) имели высокий уровень, тогда как к завершению эксперимента их количество увеличилось до 9 человек (52.9%).

Существенный прогресс отмечен в знании основ медицинской информатики и коммуникационных навыков. В первом случае доля участников с высоким уровнем поднялась с 2 человек (11.8%) до 5 человек (29.4%). Коммуникационные навыки показали наибольший рост: количество участников с высоким уровнем увеличилось с 4 человек (23.5%) до 11 человек (64.7%).

Однако не все направления продемонстрировали столь значительный прогресс. В области защиты персональных данных динамика оказалась минимальной: количество участников с высоким уровнем осталось на уровне 6 человек (35.3%), а соотношение между низким и средним уровнями практически не изменилось. Схожая ситуация сложилась с дизайном пользовательского опыта и проектным менеджментом, где рост числа участников с высоким уровнем оказался незначительным.

В целом, анализ количественных данных показывает, что наибольший прогресс достигнут в таких областях, как анализ данных, разработка баз данных и коммуникационные навыки. При этом сохраняются определенные сложности в освоении вопросов защиты данных и управления проектами, что требует дополнительного внимания и педагогов, и обучающихся при реализации в дальнейшем образовательных программ по направлению подготовки 09.03.03 Прикладная информатика.

Таким образом, анализ проведённого нами исследования показал, что в настоящее время проблема разработки информационных систем для стоматологии как области медицинской практики является актуальной и для медицинских, и для образовательных организаций. Существующие информационные продукты имеют как достоинства, так и недостатки, устранить которые могут специалисты в области IT-технологий, но подготовка которых осуществляется в образовательных организациях. Последние же, в свою очередь, должны совершенствовать проектирование и реализацию в основных профессиональных образовательных программ.