Модель формирования профессиональной компетентности будущих фармацевтов на основе применения средств искусственного интеллекта

Одной из приоритетных областей современного медицинского профессионального образования является подготовка будущих специалистов по направлению 33.02.01 «Фармация». Результаты эмпирических и теоретических исследований свидетельствуют о том, что в настоящее время существуют противоречия между необходимостью разработки основных теоретических положений, обеспечивающих эффективность модели подготовки кадров данного направления на основе применения возможностей искусственного интеллекта, и недостаточной разработанностью текущих теоретических изысканий, обеспечивающих эффективность реализации соответствующей модели.

Анализ научной литературы позволяет сделать вывод о необходимости детального представления всех блоков соответствующей модели, результатом интеграции которых будет являться сформированность профессиональной компетентности будущего фармацевта на основе применения возможностей искусственного интеллекта [1; 2].

Данный факт свидетельствует о необходимости разработки и апробации педагогической модели, отражающей основные аспек- ты подготовки фармацевтических кадров, соответствующих современным социально-экономическим требованиям и требованиям федерального государственного стандарта по направлению подготовки 33.02.01 «Фармация».

Особенность этой модели заключается в том, что ее применение обеспечивает овладение профессиональными компетентностями посредством применения средств искусственного интеллекта с целью решения профессионально значимых задач в сфере фармации.

Данная модель представлена на рис. 1. Она включает в себя 5 блоков: целевой (цель и задачи модели); содержательный (компоненты); организационный (педагогические условия); процессуальный (этапы формирования); результативно-оценочный (результаты и уровни оценки).

Целью данной модели является формирование профессиональной компетентности будущих фармацевтов на основе применения образовательных возможностей искусственного интеллекта.

Для достижения данной цели были определены следующие задачи:

• –    освоение профессиональных знаний в области фармации и применение искусственного интеллекта;

• –    развитие соответствующих профессиональных умений, позволяющих интегрировать возможности искусственного интеллекта в процессе решения актуальных фармацевтических задач;

• –    овладение наиболее значимыми аспектами фармацевтической деятельности и приемами искусственного интеллекта (аналитический, сравнительно-сопоставительный, дифференциации, конкретизации и др.);

• –    усвоение творческих способов реализации фармацевтической деятельности на основе применения искусственного интеллекта;

  – овладение актуальным отечественным и зарубежным опытом с целью решения наиболее приоритетных задач России в сфере фармации.

В основу модели заложены следующие педагогические подходы: компетентностный, интегративный, проблемно-деятельностный, контекстный. Рассмотрим особенности реализации каждого из названных подходов применительно к разработанной модели. Компе-тентностный подход направлен на комплексное формирование профессиональных знаний, умений, навыков и адекватного отношения к

ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ НАУКИ

Модель формирования профессиональной компетентности будущих фармацевтов

Требования ФГОС по направлению подготовки 33.02.01 Фармация

Профессиональные стандарты ФГОС (’ПО

Современный социально-экономические требования в фармацевтической области

Цель: формирование профессиональной компетентности будущих фармацевтов на основе применения образовательных возможностей искусственного интеллекта

Аксиологический компонент (Ценности) овладение определенными идеями, концепциями, совокупностью знаний и умений

Задач №

• -    освоение профессиональными знаниями в области фармации и применение искусственного интеллекта:

• -    развитие соответствующих профессиональных умений. ПОЗВОЛЯЮЩИХ интегрировать возможности искусственного интеллекта в процессе решения актуальных фармацевтических задач;

• -    овладение наиболее значимыми аспектами фармацевтической деятельности и приемами искусственного интеллекта (аналиппсский. сравнитслыю-сопосгавителы1ый, дифференциации, гонкрепвации и др.);

• -    усвоение творческих способов реализации фармацевтической деятельности на основе применения искусственного интеллекта;

• -    овладение актуальным отечественным и зарубежным опытом с целью решения наиболее приоритетных задач России в сфере фармации.

Принципы: профессиоюльно-ориекгированноя направленности, открытости, адаптивности к профессиональной потребностям в сфере фармации.

Гносеолш и ческии компонуй г (Знания) отражает информированность будущих фармацевтов, сущности и содержании профессиональной деятельности, о требованиях клинности фармацевта, а также уровень знаний, необходимых для эффективной профессиональной деятельности

Праксиологический компонент (Умения) Включает профессиональное самосовершенствование. Показателями являются умения: приобретать самостоятельно знания;творчески решать посшвлсиные задач ic примсня гъ приобретенные знания в практической деятельности

			- формирование профессиональной компетентности будущего фармацевта которая выражается в тггсрссе. потребности в работе с использованием средств искусственного шнсллст
	3= S о Is 5-
			* стимуляция творческого потенциала будущего фармацевта на основе использования средств искусственного интеллекта в ходе осуществления взаимодействия с социальными партнерами в сфере фармации
			- применение системы профессионально-ориентированных заданий на основе чат-бота, включающегося в себя широкую номенклатуру средств искусственного интеллекта.
			Э1эпы формирование профессиональной komhcichiuiii будущих фармацевтов на основе применения образовательных возможностей искусствен нот о интеллекта -    создание необходимого профессионально-ориентированного пространства, демонстрирующего возможные способы решения задач в сфере фармацевтической деятельности с применением искусственного интеллекта; -    осмысление опыта профессиональной деятельности в сфере фармации на основе учета отечественных и зарубежных достижений в данной области; -    определение наиболее адекватных стратегий профессиональной деятельности. методов, приемов и способов их реализащш в сфере фармации на основе применения средств искусственного интеллекта; -    проведение срэвшпслыю-сопоставигслиного ввалим в области решения задач в сфере фармации на основе учета отечественного и зарубежного опы та, накопленного с целью представления и зашиты интересов России на международной арене; -    проведение рефлексивной деятельности, направленной на выбор, анализ и корректировку избранных методов, приемов и средств реализации в процессе решения поставленных задач.
	Ж 3 У ч о С

Оценка сформированное™ профессиональной компетенции будущих фармацевтов на основе применения образовательных возможностей искусственного шггеллскта
Критерии: мотивационный, теоретический, практико-ориентированный, рефлексивный		Уровни: низкий, средний. высокий.
Результат сформированносгь профессиональной компетенции будущих фармацевтов на основе применения образовательных возможностей искусственного интеллекта

будущей профессиональной деятельности у специалистов сферы фармации с целью развития у них способности эффективно решать наиболее значимые профессиональные задачи, характерные для области фармации на основе искусственного интеллекта [2; 10; 12]; интегративный предусматривает интеграцию всех наиболее значимых видов профессиональной деятельности будущих фармацевтов, таких как реализация лекарственных средств и товаров аптечного ассортимента, организация и управление фармацевтической деятельностью, консультирование и информирование потребителей фармацевтических услуг, а также всех аспектов и их профессионального образования: учебного, развивающего, воспитательного и познавательного. Данный подход также предусматривает взаимодействие традиционных и инновационных средств обучения, в том числе средств искусственного интеллекта [3]; проблемно-деятельностный подход подразумевает создание таких условий, в которых обучающиеся, опираясь на полученные знания, умения и навыки, самостоятельно выявляют и осмысливают профессиональную ситуацию, обеспечивают поиск оптимального способа решения данной профессиональной ситуации с применениям различных средств, в том числе средств искусственного интеллекта [7; 8; 9]. Контекстный подход предполагает вовлечение будущих фармацевтов в профессиональный контекст их деятельности с целью получения теоретических знаний и практического опыта в области решения наиболее типичных профессиональных задач в сфере фармации [1].

Процесс формирования профессиональной компетентности будущих фармацевтов на основе применения образовательных возможностей искусственного интеллекта организуется с учетом следующих принципов: профессионально ориентированной направленности, открытости, адаптивности к профессиональным потребностям в сфере фармации.

Содержательный блок состоит из трех взаимосвязанных компонентов.

Первый из них – гносеологический компонент. Он характеризует и отражает информированность будущих фармацевтов, сущность и содержание профессиональной деятельности, требования к личности фармацевта, а также уровень знаний, необходимый для эффективной профессиональной фармацевтической деятельности, в том числе с применением средств искусственного интеллекта. В своей профессиональной деятельности будущий фармацевт должен иметь глубокий и прочный уровень знаний, обеспечивающий решение приоритетных профессиональных задач. Следовательно, гносеологический компонент отражает уровень теоретической готовности будущих фармацевтов к профессиональной деятельности.

Аксиологический компонент предполагает формирование и развитие чувственного отношения к общемировым, национальным и профессиональным ценностям. Таким образом, аксиологический компонент определяется системой ценностей, из которых состоит отношение фармацевта к своей деятельности, ее цели и средства, а также личность специалиста, необходимая для осуществления профессиональной деятельности. Аксиологический компонент имеет основное значение, поскольку ценности не только влияют на наличие мотивов, но и определяют действия будущих фармацевтов.

Праксиологический компонент включает в себя готовность будущих фармацевтов применять умения и навыки, необходимые для осуществления эффективной профессиональной деятельности. Праксиологический компонент также подразумевает под собой не только профессиональные умения и навыки, но и жизненный опыт, учебно-теоретические знания. Показателями являются умения самостоятельно приобретать знания, творчески решать поставленные задачи, применять научные знания, использовать приобретенные навыки в практической профессиональной деятельности. Данный компонент подразумевает формирование практической готовности профессиональной деятельности фармацевта, в том числе с применением средств искусственного интеллекта.

Организационный блок модели отображен комплексом организационно-педагогических условий, обеспечивающих эффективность реализации процесса овладения профессиональной компетентности будущих фармацевтов на основе применения образовательных возможностей искусственного интеллекта. Наиболее значимыми условиями, направленными на эффективную реализацию указанного процесса, были определены следующие:

• – включение в образовательный процесс сфер искусственного интеллекта как инструмента решения профессиональных задач фармацевта [6];

  – стимуляция творческого потенциала будущего фармацевта на основе использования

Таблица 1

Диагностические методики определения эффективности модели

Критерии	Показатели	Диагностические методики
Мотивационноценностный	1.    Профессиональные ценности в области фармации. 2.    Мотивация к осуществлению профессиональной деятельности в сфере фармации на основе использования средств искусственного интеллекта	Модифицированная методика М. Рокича «Ценностные ориентации» Анкетирование
Теоретический	3.    Знания в области фармации. 4.    Знания в области применения средств искусственного интеллекта	Промежуточное и итоговое тестирование по специальным дисциплинам Тестирование по ИОПД
Практикоориентированный	5.    Умение применять средства искусственного интеллекта для решения практико-ориентированных фармацевтических задач с учетом потребностей конкретного потребителя. 6.    Умение применять средства искусственного интеллекта для решения задач фармацевтической организации	Выполнение практико-ориентированных проблемных заданий в области фармации с учетом потребностей конкретного потребителя Выполнение проектных заданий с учетом потребностей конкретной организации
Рефлексивный	7.    Умение осуществлять анализ эффективности применения средств искусственного интеллекта с учетом потребностей конкретного потребителя. 8.    Умение осуществлять анализ эффективности применения средств искусственного интеллекта в деятельности фармацевтической организации	Карта анализа эффективности фармацевтической деятельности применительно к потребностям конкретного потребителя Карта анализа результативной деятельности фармацевтической организации

средств искусственного интеллекта в ходе осуществления взаимодействия с социальными партнерами в сфере фармации;

– применение системы профессионально ориентированных заданий на основе чат-бота, включающегося в себя широкую номенклатуру средств искусственного интеллекта.

Процессуальный блок модели представлен этапами формирования профессиональной компетенции будущих фармацевтов на основе применения образовательных возможностей искусственного интеллекта:

– создание необходимого профессионально ориентированного пространства, демонстрирующего возможные способы решения задач в сфере фармацевтической деятельности с применением искусственного интеллекта;

– осмысление опыта профессиональной деятельности в сфере фармации на основе уче- та отечественных и зарубежных достижений в данной области;

– определение наиболее адекватных стратегий профессиональной деятельности, методов, приемов и способов их реализации в сфере фармации на основе применения средств искусственного интеллекта;

– проведение сравнительно-сопоставительного анализа в области решения задач в сфере фармации на основе учета отечественного и зарубежного опыта, накопленного с целью представления и защиты интересов России на международной арене;

– проведение рефлексивной деятельности, направленной на выбор, анализ и корректировку избранных методов, приемов и средств реализации в процессе решения поставленных задач.

Результативно-оценочный блок модели включает в себя критерии, уровни, а также

Таблица 2

Количественная оценка уровней сформированности показателей профессиональной компетенции будущих фармацевтов на основе применения образовательных возможностей искусственного интеллекта (констатирующий и итоговый этапы эксперимента)

Показатели

Контрольная группа

Экспериментальная группа

Хи-квадрат

Уровни сформированности показателей

Низкий

Средний

Высокий

Низкий

Средний

Высокий

Этап опытно-экспериментальной работы

н х о у

о н S

н X о у

О S

у

о S

о

о н S

у

о S

о у

о н S

о у

S

Мотивационно-ценностный критерий

1. Профессиональные ценности в области фармации

40

04 Г4

m

00

Г4 Г4

3

40

m

40

2

00 Г4

о о

04 О ю

So

ОС

<2 4о" rj

ос

й 4о"

Г4

ОО оо"

Й

04 О, оС Г4

rf

ri

2. Мотивация к осуществления профессиональной деятельности на основе использования средств искусственного интеллекта в сфере фармации

о

m

О

40

40

00 Г4

40

ri

m 04 е^ о

rq ^Ч оГ

04 o' чо

ОО й

п о

ос 4о"

& Г^ о?

04 о^ оС 40

ri °ч

ri

ri

Г

Ox, о" Г4

Теоретический критерий

3. Знания в области фармации

2

о

Г1 Г1

й

m

00

ri

Ох

Г4

00

о

04 П О 40

S чо"

00^ S

о" Г4

о о. ri

ОО rf

04 о"

^1

ОО

о^ о" rj

Г

°Ч

40"

4. Знания в области применения средств искусственного интеллекта

04 00

г-

00

Г4

о

00 00

Г4

40

00 е^ о

40 ГО in

гТ 00

о

6 40"

о?

S о"

Г^ оС

о о, о" 00

й

04 О, оС

Й

Ох o'

О о, о"

Продолжение таблицы 2

Практико-ориентированный критерий 5. Умения применять средств искусственного интеллекта для решения практикоориентированных фармацевтических задач о чо Q4 eq се 40 CH 40 ce eq о 40 ce ce ce 40 04 ce CH ^t m el о oo о in in So lDr in" ID се id СП 40^ О'? eq ее СП ее ее oo о ce^ eq Dr eq el ce 04, o" ce eq" eq Рефлексивный критерий 7. Умение осуществлять анализ эффективности применения средств искусственного интеллекта в собственной деятельности 3 eq eq ОО eq eq 40 eq oo 04 ID eq ce -1" eq 04 о oo 04 4D OO eq *D oo 40 се о" eq ее 04 un eq >D OO О >Dr id ID И ce" ID eq oo eq ce" ce ce" ce eq" 8. Умение осуществлять анализ эффективности применения средств искусственного интеллекта в деятельности организации ОО ОО ОО 04 eq -H ce ID OO OO ID eq eq ce ce ID СП ID eq 04 00 m in nt ОО ОО о 04 D) eq el eq" eq ce 04 o" oo eq" el ce eq" ID о o_ o" eq ^ ce" ce ce eq" ce" оценки ее уровня. В модели были выделены следующие критерии: мотивационный, теоретический, практико-ориентированный, рефлексивный и уровни сформированности профессиональной компетентности будущих фармацевтов на основе применения возможностей искусственного интеллекта: низкий, средний, высокий.

Совокупность критерий и соответствующих показателей позволяет определить уровень сформированности профессиональной компетентности будущих фармацевтов в про- цессе реализации их профессиональных задач на основе применения возможностей искусственного интеллекта.

Совокупность показателей позволяет определить уровень готовности будущих фармацевтов к работе с использованием средств искусственного интеллекта. Процесс формирования профессиональной компетентности на основе применения образовательных возможностей искусственного интеллекта предполагает переход профессиональной подготовки будущих фармацевтов на новый качественный уровень: от низкого к более высокому.

Предположительным результатом данной модели являются теоретические и технологические аспекты реализации предлагаемой модели, которые были апробированы в ходе педагогического эксперимента с 2020 по 2022 г. на базе ФГБОУ ВО КГМУ Минздрава России, включая в себя три этапа:

• 1)    констатирующий эксперимент (сентябрь 2020 г. – июнь 2021 г.);

• 2)    формирующий (январь-февраль 2022 г. – теоретический аспект подготовки, март-июнь 2022 г. – практический аспект подготовки в ходе прохождения практики на базе аптечной организации);

• 3)    итоговый этап педагогического эксперимента (оценка и анализ полученных результатов экспериментальной работы, систематизация и обобщение полученных результатов ‒ июнь-июль 2022 г.).

В педагогическом эксперименте приняли участие 218 студентов, обучающихся по специальности 33.02.01 «Фармация». Для определения эффективности модели формирования профессиональной компетентности будущих фармацевтов были разработаны и применены диагностические методики, которые представлены в табл. 1.

Целью констатирующего эксперимента являлась проверка начального уровня сфорси-рованности всех выявленных критериев и показателей, результаты которой свидетельствуют о том, что уровень профессиональной подготовки соответствует требованиям, предъявляемым к студентам данной специальности, однако уровень профессиональной подготовки, связанной с применением информационных и коммуникационных технологий, недостаточен для эффективного решения профессиональных задач с помощью средств искусственного интеллекта в области фармации.

Целью формирующего эксперимента являлась проверка учебного методического обес- печения на основе применения средств искусственного интеллекта.

В ходе проведения формирующего эксперимента были применены чат-боты профессионально ориентированной направленности, отражающие наиболее типичные сферы деятельности и профессиональные задачи специалистов сферы фармации.

Чат-бот (от англ. chat – «болтать», bot – «робот») – это компьютерная программа, позволяющая «общаться» с человеком на обычном языке посредством текста или голоса, взаимодействие с которой осуществляется через простой, интуитивно понятный интерфейс.

В практике подготовки будущих фармацевтов, основанной на принципах «машинного обучения», предполагается реализация методов искусственного интеллекта с целью сбора компьютерной программой необходимой образовательной информации и передачи ее студентам [4, с. 147].

Работа с чат-ботами позволила обеспечить погружение студентов в виртуальный диалог, на основе применения иммерсивных технологий позволяющих создать профессионально ориентированную образовательную среду, типичную для сферы деятельности будущего фармацевта.

Формирующий эксперимент также предполагал работу с чат-ботами не только в ходе аудиторной работы в учебном заведении, но и обязательное их применение в процессе прохождения производственной практики в фармацевтических организаций (март-июнь 2022 г.).

Результаты формирующего эксперимента, а также результаты промежуточной аттестации ГИА и аккредитации (июнь-июль 2022 г.) свидетельствуют о эффективности реализации теоретических и технологических аспектов разработанной модели (табл. 2).

Результатом этой модели является сфор-мированность профессиональной компетенции будущих фармацевтов на основе применения образовательных возможностей искусственного интеллекта.

Таким образом, формирование профессиональной компетенции будущих фармацевтов на основе применения образовательных возможностей искусственного интеллекта реализуется разработанной моделью данного процесса. Все блоки представленной модели тесно взаимосвязаны с результатом интеграции не только сформированности профессиональной компетентности кадров данной сферы, но и развития их всестороннего профессионального и личного потенциала.