BACKGROUND: One of the current tasks of higher medical education in epidemiology is the teaching of mathematical and statistical modeling methods for the spread of mass diseases.
AIM: To investigate the existing systems of teaching mathematical modeling and forecasting, with an emphasis on agent-based simulation approaches, in medical universities compared to non-medical and technical universities in Russia.
METHODS: As part of this descriptive and evaluative study, the curricula for the teaching of mathematical modeling, implemented at universities at various educational levels, were explored. The study included the curricula of non-medical universities (n = 31) and medical education institutions (n = 16).
RESULTS: In medical universities, the teaching of mathematical modeling is organized at various levels, including specialist, undergraduate, graduate and postgraduate levels. The total workload of such curricula ranges from 18 to 324 hours. The following specific topics were mentioned in the thematic plans: mathematical epidemiology; the SIR model and its modifications; ordinary differential equations; machine learning and simulation modeling systems in medicine and healthcare; simulation modeling of medical and biological processes, and others. Based on the results of the study, significant differences in the organization of teaching mathematical modeling in non-medical universities were identified.
CONCLUSION: Various levels of education in medical universities include certain aspects of forecasting and modeling the spread of infections. There is a substantial potential for teaching relevant topics in residency and postgraduate programs. In medical universities, mathematical modeling in the field of preventive medicine and epidemiology serves as a tool to foster intellectual curiosity, promote the development of thinking, positively impact the professional orientation of future health system specialists, and contribute to the mathematical component of professional competence in medical education.
Обоснование. Одной из современных задач высшего медицинского образования в сфере эпидемиологии является преподавание методов математического и статистического моделирования распространения массовых заболеваний.
Цель исследования ― изучение сложившихся систем преподавания математического моделирования и прогнозирования с акцентом на имитационные агентные подходы в медицинских университетах в сравнении с немедицинскими и техническими вузами России.
Материалы и методы. В рамках описательно-оценочного исследования изучены рабочие программы соответствующих дисциплин для преподавания вопросов математического моделирования, которые реализуются в вузах на разных уровнях образования. В работу вошли рабочие программы немедицинских вузов (n = 31) и образовательных учреждений медицинского профиля (n = 16).
Результаты. В медицинских вузах преподавание математического моделирования организовано на разных уровнях подготовки: специалитет, бакалавриат, магистратура и аспирантура. Общая трудоёмкость рабочих программ составляет от 18 до 324 часов. Среди специфических вопросов, фигурировавших в тематических планах, отмечены следующие: математическая эпидемиология; SIR-модель и её модификации; обыкновенные дифференциальные уравнения; системы машинного обучения и имитационного моделирования в медицине и здравоохранении; имитационное моделирование медико-биологических процессов и др. По результатам исследования определены существенные отличия в организации преподавания математического моделирования в немедицинских университетах.
Заключение. На разных уровнях образования в медицинском вузе предусмотрен разбор некоторых аспектов прогнозирования и моделирования распространения инфекций. Имеется значительный потенциал преподавания соответствующих тем в ординатуре и аспирантуре. В медицинском вузе математические модели в области профилактической медицины и эпидемиологии выступают средством развития познавательного интереса, способствуют развитию мышления, положительно влияют на организацию профессиональной направленности будущих врачей, формируют математическую составляющую профессиональной компетентности образования.