基于反饋控制過程的生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)課程設(shè)置的思考

程運福 張 勇 翟代慶

泰山醫(yī)學(xué)院 山東泰安 271016

隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展和醫(yī)學(xué)認(rèn)識的轉(zhuǎn)變，醫(yī)療環(huán)境正經(jīng)歷著從以醫(yī)院為中心的傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)模式向以“以人為本”、以預(yù)防為主，以社區(qū)、家庭醫(yī)療為中心的“生物—心理—社會醫(yī)學(xué)模式”的深刻變革和轉(zhuǎn)移。分析符合這一變化的人才培養(yǎng)質(zhì)量要求，樹立新的教育理念，通過合理的課程設(shè)置構(gòu)建適應(yīng)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)模式的生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)知識體系，培養(yǎng)合格的專業(yè)人才是進行生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)建設(shè)和改革的重要內(nèi)容。

1 教育過程控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與課程設(shè)置的作用

1.1 教育過程控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

大學(xué)的本質(zhì)特征和根本任務(wù)是培養(yǎng)人才。在不同的歷史時期，不同的社會，對人才的培養(yǎng)要求不盡相同?！秶抑虚L期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》明確指出“教育是民族振興、社會進步的基石，是提高國民素質(zhì)、促進人的全面發(fā)展的根本途徑”。強調(diào)“著力提高學(xué)生服務(wù)國家、服務(wù)人民的社會責(zé)任感，勇于探索的創(chuàng)新精神和善于解決問題的實踐能力，培養(yǎng)德智體美全面發(fā)展的社會主義建設(shè)者和接班人，促進學(xué)生健康成長是學(xué)校工作的出發(fā)點和落腳點”。培養(yǎng)合格的社會主義建設(shè)者和具備現(xiàn)代社會素養(yǎng)的公民是社會主義教育的本質(zhì)要求和目標(biāo)。從社會生產(chǎn)的角度看，作為承擔(dān)這一社會功能的學(xué)校教育是一個復(fù)雜的隨動過程控制系統(tǒng)。教育過程主要包括教育理念、課程設(shè)置、學(xué)習(xí)者和素質(zhì)測試4個環(huán)節(jié)，其作用機制如圖1所示。

圖1 教育過程作用機制

1.2 課程設(shè)置的作用

教育教學(xué)系統(tǒng)的運行效能取決于組成系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)，應(yīng)按照學(xué)習(xí)者的特點選擇適當(dāng)?shù)臏y試體系、教育理念和課程設(shè)置。學(xué)習(xí)者是教育過程系統(tǒng)的控制對象，是系統(tǒng)設(shè)計和運行的中心，是系統(tǒng)主體。對學(xué)習(xí)者的了解和把握是實施良好教育的前提。素質(zhì)測試是對學(xué)習(xí)者的社會認(rèn)同度和個人生理、心理素質(zhì)認(rèn)同的測量體系，是對教育實施結(jié)果的真實反映，是實現(xiàn)良好教育的關(guān)鍵。教育規(guī)律包括教育評價和教育理念兩個部分，對教育效果進行評價并依據(jù)評價結(jié)果探索符合工程、社會和個體要求的教學(xué)理念是實現(xiàn)良好教育的核心。

教育理念通過課程設(shè)置與社會、家庭共同規(guī)定著學(xué)習(xí)者的社會、家庭角色的品質(zhì)。課程設(shè)置是教育培養(yǎng)目標(biāo)與教育理念的具體體現(xiàn)，并通過教育活動規(guī)定著學(xué)習(xí)者的教育規(guī)格和質(zhì)量，是學(xué)習(xí)者具備生產(chǎn)生活全面素質(zhì)形成和發(fā)展的主要因素。

2 現(xiàn)代醫(yī)學(xué)模式下生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)課程設(shè)置

生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的課程設(shè)置應(yīng)貫徹專業(yè)教育理念，并通過課程設(shè)置規(guī)定了學(xué)習(xí)者具備從事專業(yè)領(lǐng)域的綜合素質(zhì)?？茖W(xué)、合理、有效的課程設(shè)置必須建立在對教育過程控制系統(tǒng)作用對象、學(xué)習(xí)者和教育理念等系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的分析和把握的基礎(chǔ)上。

2.1 教育過程控制系統(tǒng)作用對象

作為教育過程控制系統(tǒng)作用對象，學(xué)習(xí)者具有自身的特殊性和復(fù)雜性?？紤]人的自然屬性和社會屬性，學(xué)習(xí)者具備合格社會公民素養(yǎng)是包括思想道德品質(zhì)、心理品質(zhì)、智能素質(zhì)、需要素質(zhì)和身體素質(zhì)等的全面綜合發(fā)展，是學(xué)校課程教育、自我教育、社會家庭教育三者相互作用的結(jié)果。自我教育是基礎(chǔ)，學(xué)校教育是主導(dǎo)，社會家庭教育是必要條件。通過課程設(shè)置和實施對學(xué)習(xí)者的發(fā)展發(fā)揮主導(dǎo)作用，應(yīng)充分注意學(xué)習(xí)者的特性。學(xué)習(xí)者具有主體選擇性，包括動機選擇和動力選擇。學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為是他選擇的結(jié)果，具有獨立支配自己行為的能力。良好的學(xué)習(xí)動機＝良性環(huán)境刺激＋個體需要＋個體判斷；學(xué)習(xí)動力＝目標(biāo)價值×目標(biāo)實現(xiàn)可能性。專業(yè)課程設(shè)置應(yīng)有利于引導(dǎo)學(xué)習(xí)者進行相關(guān)知識的選擇，有利于發(fā)揮學(xué)習(xí)者的主體選擇性。學(xué)習(xí)者作為被作用對象受社會、家庭和學(xué)校等環(huán)境影響，具有可塑性。學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)過程受情感的影響，受理性邏輯力量影響，受行為訓(xùn)練的教化，受律法的規(guī)范，具有雙重性。

2.2 教育培養(yǎng)目標(biāo)

培養(yǎng)目標(biāo)是一個專業(yè)規(guī)定的人才培養(yǎng)方向和標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)根據(jù)社會發(fā)展需要和教學(xué)實際情況確定。綜合起來講，醫(yī)學(xué)院校、理工類院校和科研院所等生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的主要培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)具備材料科學(xué)與工程、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、生命科學(xué)、計算機和信息科學(xué)等基礎(chǔ)理論知識，具有醫(yī)學(xué)與工程技術(shù)相結(jié)合的科學(xué)研究能力，能從事醫(yī)學(xué)儀器的研究制造、運行、維護、管理的工程技術(shù)人員[1]。

生物醫(yī)學(xué)工程是運用工程技術(shù)的理論與方法解決醫(yī)學(xué)中的實際問題?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)儀器等生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)的廣泛運用確立了以醫(yī)院為中心的生物醫(yī)學(xué)模式。作為新興學(xué)科，生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)涵蓋了從現(xiàn)代數(shù)學(xué)理論、實驗科學(xué)和技術(shù)以及臨床工程實踐等學(xué)科，是物理科學(xué)和工程科學(xué)的概念和方法在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、微電子技術(shù)、計算機技術(shù)與生物醫(yī)學(xué)研究的結(jié)合給現(xiàn)代醫(yī)學(xué)帶來了革命性的變化，加深了對復(fù)雜生命系統(tǒng)的認(rèn)識[2]。生物醫(yī)學(xué)工程研究通常包括神經(jīng)肌肉系統(tǒng)和生物力學(xué)、生物傳感器、生理系統(tǒng)建模、生物醫(yī)學(xué)儀器、生物醫(yī)學(xué)信號處理治療物理和康復(fù)工程、醫(yī)學(xué)信息學(xué)、生物醫(yī)學(xué)成像和圖像處理、臨床工程、神經(jīng)工程或腦工程、遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)和保健、心血管系統(tǒng)工程、計算生物學(xué)和生物信息學(xué)、納米生物技術(shù)、細(xì)胞和組織工程、空間生物醫(yī)學(xué)、呼吸系統(tǒng)工程、醫(yī)學(xué)機器人技術(shù)等領(lǐng)域。生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)是實現(xiàn)這一培養(yǎng)目標(biāo)的主干學(xué)科。

隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展和醫(yī)學(xué)認(rèn)識的轉(zhuǎn)變，由于生物醫(yī)學(xué)工程服務(wù)對象的特殊性，生物醫(yī)學(xué)模式針對特定病因，過分強調(diào)醫(yī)學(xué)儀器等工程技術(shù)手段和生物因素，忽視人的心理因素和社會因素的各種弊端越來越引起關(guān)注。生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)應(yīng)在強調(diào)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)理論和工程技術(shù)理論的基礎(chǔ)上，進一步重視科學(xué)基本素養(yǎng)、人文與社會科學(xué)素養(yǎng)等的培養(yǎng)，構(gòu)建適應(yīng)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)模式的生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)課程體系。

2.3 教育理念

專業(yè)課程設(shè)置是教學(xué)理念的載體。教學(xué)理念應(yīng)依據(jù)教育培養(yǎng)目標(biāo)和教育對象素質(zhì)測試結(jié)果的偏差而變化，通過課程設(shè)置的構(gòu)建實現(xiàn)教育培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)。隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展和醫(yī)學(xué)認(rèn)識的轉(zhuǎn)變，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)模式下生物醫(yī)學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和素質(zhì)測試都處于不斷變動之中，教育理念必須做出相應(yīng)的變化以實現(xiàn)學(xué)習(xí)者素質(zhì)與培養(yǎng)目標(biāo)的一致。

隨著社會的發(fā)展和進步，教育理論也不斷地完善和多元化。后現(xiàn)代主義教育理論從人文的視角重新思考教育的性質(zhì)、使命和價值，重視個體的異質(zhì)性，主張教育應(yīng)從學(xué)習(xí)者的個體特征出發(fā)建立一個開放的、多元的和能動的教育模式，強調(diào)教育的全面性和基礎(chǔ)性，強調(diào)“終身教育”，強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生個性和創(chuàng)新能力，強調(diào)綜合能力培養(yǎng)的“通識教育”。綜合吸收各種教育理念的合理成分，探討符合專業(yè)教育中各種素質(zhì)要求的綜合教育理念，對教育效果起著重要作用。

2.4 生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)課程設(shè)置

現(xiàn)代醫(yī)學(xué)模式強調(diào)從生物因素、心理因素、社會因素三方面綜合認(rèn)識人類的健康和疾病?；趯虒W(xué)實踐的深入分析，生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的課程設(shè)置應(yīng)充分考慮學(xué)習(xí)者的特性、社會需求和專業(yè)發(fā)展定位，遵循綜合教學(xué)理念和教育教學(xué)規(guī)律形成結(jié)構(gòu)合理、目標(biāo)多元兼容、內(nèi)容適用的特色結(jié)構(gòu)體系。生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的課程設(shè)置應(yīng)主要從以下幾個角度出發(fā)。

2.4.1 充分考慮學(xué)習(xí)者的特質(zhì)

生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)課程的設(shè)置在注重發(fā)揮專業(yè)智能素養(yǎng)培養(yǎng)的同時，應(yīng)充分考慮學(xué)習(xí)者的主體選擇性、可塑性等特質(zhì)，體現(xiàn)學(xué)習(xí)者自我教育、需要教育、身體教育及心理教育的發(fā)展需要，調(diào)動學(xué)習(xí)者的積極性、主動性和創(chuàng)造性精神[3]。

2.4.2 反應(yīng)社會需求

現(xiàn)代醫(yī)學(xué)模式下生物醫(yī)學(xué)工作者在具有較強工程與醫(yī)學(xué)專業(yè)素質(zhì)的同時，應(yīng)具備良好的科學(xué)素養(yǎng)、人文素養(yǎng)。課程設(shè)置應(yīng)包括反映科學(xué)基本知識課程、工程技術(shù)課程、醫(yī)學(xué)類課程、人文與社會科學(xué)課程等。隨著知識經(jīng)濟時代的來臨和科學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展,對人們不斷獲得知識、技能以適應(yīng)不斷變遷的社會生活的要求更為突出，課程設(shè)置應(yīng)符合學(xué)習(xí)者具備實現(xiàn)終身教育基礎(chǔ)的要求。

2.4.3 具有鮮明的專業(yè)特色

課程設(shè)置在長期的辦學(xué)發(fā)展過程中，應(yīng)形成特定的優(yōu)勢和特色。課程設(shè)置應(yīng)是一個開放的系統(tǒng)，是一種發(fā)展的過程，而不是特定的知識體系的載體。課程設(shè)置應(yīng)在強調(diào)專業(yè)教育的同時，根據(jù)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)教育規(guī)律和人才成長規(guī)律調(diào)整和優(yōu)化，圍繞知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展構(gòu)建新的課程結(jié)構(gòu)。

我校從1985年開始設(shè)置醫(yī)用電子儀器專業(yè)，確立了醫(yī)工結(jié)合的專業(yè)建設(shè)方針，現(xiàn)已開設(shè)有省級特色專業(yè)生物醫(yī)學(xué)工程、國家級特色品牌專業(yè)醫(yī)學(xué)影像學(xué)的本?？茖哟?，形成了結(jié)構(gòu)合理、特色鮮明的學(xué)科群。在進行課程設(shè)置時，以醫(yī)學(xué)和工程專業(yè)技術(shù)為核心，兼顧培養(yǎng)目標(biāo)所需要的知識和能力結(jié)構(gòu)，構(gòu)建了公共課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課、選修課的課程結(jié)構(gòu)。

3 結(jié)語

從過程控制系統(tǒng)的視角分析教育過程的結(jié)構(gòu)，并結(jié)合現(xiàn)代醫(yī)學(xué)模式的特點分析生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)教育過程中學(xué)習(xí)者的特性、專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、教育理念的選擇等與課程設(shè)置的關(guān)系，最后結(jié)合學(xué)校實踐提出了生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)課程設(shè)置的原則。