耗散结构理论视角下《外科护理学》课程的教学改革初探

戴婷婷，李红梅，韩春玲，周本江

培养21世纪创新型高级护理人才，提高教学质量是关键。《外科护理学》是一门理论和实践相结合的综合性学科，也是一门重要的临床护理专业课程，其课堂教学效果直接影响学生创造性思维能力的培养。耗散结构理论是从自然科学的研究中总结和提炼出来的，探讨了一个系统在何种条件下能够从无序走向有序，并出现一种新的、稳定的、内部充满活力的结构。作为系统发展的一种自组织理论，对医学院校外科护理学教学也有着重要的启示。本研究运用耗散结构方法论思想，重新审视和构建了外科护理学课程教学新模式，并在护理本科生的课堂教学实践中进行了积极的探索，获得了一些新的成效。

1 耗散结构理论的基本观点及应用

耗散结构理论是比利时著名物理学家普利高津于1969年在“理论物理与生物学”国际会议上基于对非平衡系统的长期研究而创立的，并由此提出了自组织概念，为此荣获了1977年化学诺贝尔奖。耗散结构理论意指一个远离平衡态的非线性的开放系统，不断地与外界交换物质、能量和信息，在内部某个参量的变化达到一定阈值时，通过涨落，系统可能发生突变（即非平衡相变），由原来的混沌无序转变为一种在时间、空间或功能上的有序状态。形成的这种新的稳定的宏观有序结构，由于需要不断与外界交换物质、能量和信息才能维持，因此，称之为耗散结构［1］。对于具有耗散结构的系统而言，其内部的进化遵循达尔文进化学说，进行着各种各样的自组织并进而演化，只要满足一定的条件，系统内部从无序向有序的进化是自组织的，从低级的有序到高级的有序也是自组织的。耗散结构理论研究的是与周围环境有着相互依存和相互作用的开放系统，其涉及范围之广，在科学史上是罕见的［2］。该理论对于整个自然科学以及社会科学都产生了划时代的影响，它对核反应过程、生态系统中的人口分布、环境保护、交通运输和城市发展等方面的研究都做出了贡献［3］。耗散结构理论所提供的研究视角和方法已经跨越了学科的界限，具备了哲学层面的指导意义。因此，作为一种具有普遍意义的方法论，在教育教学领域里也有可借鉴性。

2 耗散结构理论对外科护理学教学系统的启示

耗散结构理论是适应后现代社会的价值观的方法论。开放性、非线性、非平衡态和涨落是其重要特征，也是耗散结构形成的条件。本研究认为外科护理学课程的教学过程与形成耗散结构的过程颇为相似，可以用耗散结构理论来阐释。外科护理学教学系统是一个复杂的动态开放系统，由教师、学生、教学内容、教学方法、教学环境等多个因素构成，其内部各要素之间的相互作用满足非线性关系，并远离平衡态，而且在涨落的诱发下可以使系统不断地结构化、层次化，从而从无序走向有序。然而，我国当前的外科护理学课堂教学存在着一些教学平衡态，如护理教育教学思想僵化、教学内容注重理论的系统性、教学形式表现单一、课堂教学评价只以理论考评为主等［4］。这种表面平衡状态具有许多缺陷，制约着教学改革的深化，使得具备耗散结构条件的外科护理学课程的教学过程尚未形成耗散结构，延缓了教学系统从无序到有序的进程［5］。外科护理学课程现存的这些状态严重限制了学生开拓精神和创新意识的培养，降低了学生的学习兴趣和学习效果。针对这种现状，在综合应用文献回顾法、逻辑分析法、理论构建法的基础上，本研究结合多年讲授外科护理学课程的经历，运用熵原理（熵在热力学中是专指不能做功的热能这一能量特性的物理量）和耗散结构理论，来优化外科护理学课程的教学过程。教学中的熵增现象，必然会导致整个外科护理学教学系统的总熵值越来越大，并最终由有序向无序转化，甚至走向没有发展的死亡状态。因此，从外界引入负的熵流，抵消系统内的熵增，建立耗散结构，是外科护理学教学的必然选择。

3 基于耗散结构理论的外科护理学教学探索与实践

耗散结构理论是研究耗散结构的性质以及它的形成、稳定和演变的科学［6］。外科护理学课程教学的特征与耗散结构高度契合。耗散结构理论视野下的外科护理学教学实施需要创设以下4个条件，实质也是系统形成耗散结构需具备的4个基本条件［7］。在教学过程中，教师努力为学生营造高度开放、非平衡、非线性的状态，大量引入“负熵流”，使教学尽快达到突变所需的阈值，通过涨落，形成新的有序稳定的耗散结构。

3.1 系统的开放性是耗散结构产生的先决条件，是外科护理学教学的基本前提 非开放系统（封闭系统和孤立系统）只可能走向无序，无序意味着系统的退化或灭亡。一个系统要想维持有序的结构状态，必须不断地从外部引入物质、能量和信息的“负熵流”，并不断排出其“代谢产物”，吐故纳新，“耗散”才有可能。可见，外科护理学教学作为一个系统要走向有序，就必须以系统的开放为基点。

3.1.1 开放教学思想，树立新型的教育理念 课堂教学是教学的中心环节和最基本的组织形式。传统教学以教授知识为中心，忽视了“以学生为本”的教学思想，培养出大量“高分低能”而缺乏创造性思维能力的学生。封闭的教学体系已成为外科护理学教学改革中的最大障碍。因此，必须首先摒弃以“教师讲授为主、学生被动学习为辅”的教育方式，坚持“以教师为主导与学生为主体相结合”的教育思想和“学教并重”的教学观念［8］，树立“教育创新”的思想。如在讲授乳腺癌病人的术后护理时，将学生分小组讨论，各抒己见，根据病例提出术后护理评估、护理诊断及护理措施。有相反意见的组与组之间还可展开辩论。通过角色转换，老师在其中穿针引线，变主讲为主导，调动和发挥学生的主观能动性，使其充分参与课堂教学活动。学生普遍反映在积极发言的氛围中轻松掌握了教学内容，首先是理解了，记忆深刻，思路开阔了，而且由于基本人人发言，思想集中了；其次，倡导学生课前主动查阅资料、提出问题并自主寻找答案，培养学生的评判性思维。在课堂教学、实验教学、临床见习等各个环节中均强调这种理念。

3.1.2 开放教学内容，提高学生的学习兴趣 随着医学知识的日新月异，人类疾病谱的不断变化，封闭的教材体系已经不能满足专业教学发展的需要。因此，只有通过开放教学内容，才可丰富学生自身的知识体系。首先，教师不应只局限于教材，而是既要依据教材，又要超越教材，不断优化教学内容。其次，备课时结合医学发展的动态和社会热点来精心设计授课内容。以乳腺癌为例，WHO已将其列为威胁女性健康的“头号红颜杀手”。全球每年约120万女性被查出患有乳腺癌，每年约50万女性死于乳腺癌。告诉学生乳腺癌离生活并不遥远，身边正有一个越来越庞大的女性群体在艰难地与乳腺癌抗争。乳腺癌已不是单纯的医学问题，已经成为危害广大妇女健康的社会问题，提高学生的关注度。每年的10月为国际乳腺癌防治月，学有余力的同学可以将课内知识迁移到课外的社会实践活动中。

3.2 远离平衡态是耗散结构形成的必要条件，是外科护理学教学的活力所在 “非平衡是有序之源”，非平衡使“有序从混沌中产生”。这里的非平衡，不是不平衡，也不是平衡，而是一种远离平衡的状态。因为对处在平衡态或近平衡态的系统，小的涨落和扰动很难改变系统的当前状态，故也不可能出现新的有序结构，如钟摆和荡秋千运动，仍能回到平衡状态。只有待系统越过平衡态的非线性区，到达远离平衡态的区域，才能自发产生并维持有序，最终形成耗散结构。外科护理学教学突显活力、焕发生机的关键在于要努力打破原来已有的思维平衡状态，运用多种教学手段，采用灵活的教学方法，构建课堂教学的非平衡态。

3.2.1 远离教学手段平衡态 传统教学“教材＋教案＋粉笔＋嘴皮”的“本本主义”，其弊端不言而喻。远离教学手段平衡态，融合多元化的教学手段，充分发挥多媒体教学的优势，以动态的形式将知识展现给学生，激发学生的求知欲。如对手术室护理工作，无菌准备（手臂的清洁和消毒、穿无菌手术衣）、病人手术体位的安置、术中配合及无菌操作等内容，若缺乏感官认识，只是文字内容，不仅抽象不易理解，致使学生感觉医学知识枯燥无味，甚至厌学而对职业不感兴趣。运用投影仪、PPT幻灯片、Flash动画、视频录像、实物、模型、挂图等多种直观教学手段，不仅丰富了课堂内容，而且化静为动，化无声为有声，调动了学生的各种感官并处于激烈的不平衡状态，激发灵感从而启动学生的思维，形成思维的自组织，促进信息的获取。同时推进网络课程建设，将课件、练习、答疑、测试上网，通过网络进行教学互动，提高教学效果。

3.2.2 远离教学方法平衡态 外科疾病护理教学中，千篇一律地从病因、发病机制、临床表现、治疗到护理的既定顺序讲解，形成了线性思维，不利于新知识、新理念的渗透。“讲课、做题、复习、考试”，这种封闭的教学模式也限制了思维的发展及与外界信息的交流，不利于学生的学习从无序较快地转变为有序。为使教学方法远离平衡态，可根据不同的教学内容，灵活采用病例导入法、临床见习、问题导向式、情景模拟式、启发式、合作学习式等教学方法，突破传统的思维定式，提高思维辨别能力。如讲授肠梗阻病人的护理时，营造问题式课堂，先给学生一个病例，通过设置疑问“为何病人出现痛、吐、胀、闭的症状？”，把学生引入“问题情境”，从而达到教与学同步进行，培养学生的临床逻辑思维能力。一系列的问题，逐个深入，逐个解决，引导学生排疑破难，诱导学生开拓新思路，提出新创见。

3.3 非线性作用是耗散结构产生的内在机制，是外科护理学教学改革的依托 所谓非线性作用，指不具备均匀性和叠加性的作用。系统内部各个要素之间的非线性作用是耗散结构形成的重要条件。外科护理学教学也需要非线性作用方式作为自己改革的依托。线性作用具有独立性、对称性、均匀性特点，无论这些要素如何组合，将只有量的积累，而不可能有任何质的变化，这会使得事物的演化趋于呆板、单调，故线性的教学体系是传统的“单向－注入”式的教学模式。只有非线性体系才可演化形成新的有序的耗散结构系统。故教师、学生与教学媒体三者之间不能以独立的个体形式出现，需形成非线性机制，这样才能使系统各要素间产生复杂的协同作用和相干效应，彼此通过协同、竞争、调节、消长，进而发生突变达到有序。三者之间要有双向乃至多向互动，即实现人机交互、师生交互、生生交互，使教学媒体不再仅仅作为辅助教学的直观演示教具，还能作为学生自主学习和小组合作的认知探究工具和协作交流工具。以腹部创伤为例，采用将ECS模拟人融入到PBL教学模式，由ECS模拟人再现临床环境，通过模拟病例的学习，充分挖掘学生独立思考和解决问题的能力及小组合作抢救的团队精神，形成“模拟→实践→讨论→答案”的学习过程，培养学生将基础理论与临床知识融会贯通的综合思维能力，还有助于提高临床护理技能，缩短了学生理论和实践磨合的时间，为今后的临床护理工作奠定良好的基础。

3.4 有效性涨落是耗散结构出现的触发器，是外科护理学教学的突破点 “涨落导致有序”是该理论中最有突破性的观点之一，它将传统教学中被视为有碍于教学稳定的不利因素干扰与涨落纳入了积极的、具有建设意义的范畴之中。涨落通俗地讲即系统中微小的扰动。涨落在不同的条件下起着迥然不同的作用［9］。涨落虽然是偶然的、杂乱的，通常会被衰减掉，但处于临界点附近的涨落，则可能被放大，形成巨涨落，从而引起整个系统宏观上的突变。可见，有效性涨落是耗散结构的动力场，是诱发形成新的有序状态的决定性动力。外科护理学教学也要通过涨落来寻求突破，使教学系统走向有序的契机。在外科护理学课程的教学系统中，涨落主要来自两方面：一是来自于系统内部，在教师、学生都是典型的非线性系统、信息多向流通的过程中，每个内部子系统皆有可能产生量的变化，并被逐级放大，最终影响整个课堂教学系统的质的变化。如在教学过程中会发生学生提出一些问题或对问题的理解与解答“反常规”，造成教学计划的某个环节被夸大，教师和学生的注意力被转移的情况。但这种灵感的突现往往是创造力的表现，这时教师如果能够因势利导适当调整教学计划，便可以培养学生的发散思维和创新意识。二是来自于系统外部——环境的变化，教学过程作为一个系统，不可避免地会受到各种各样的外来干扰，这些干扰作用于系统内部的各个因素便造成系统内部的涨落。如社会上流传的护士地位不高、职业风险大等舆论，对一些学生造成的负面影响大，从而失去学习的积极性，上课随心所欲，注意力分散，这时教师如果能够积极有效地采取措施予以纠正、疏导，那么既可恢复正常的课堂教学秩序，又可重新激发学生的学习兴趣，使其重新树立远大的理想与目标。因此，涨落是教学过程中必然要面对的问题，妥当处理会使教学系统更加有序，否则会使教学活动陷于混沌状态。

4 展望

随着教学改革的不断深入，将耗散结构理论运用于教学改革显示出良好的前景。耗散结构理论指导下的外科护理学教学系统是一种开放、不可控、非线性的教学新模式。教师努力为学生创造高度开放、非平衡、非线性的状态，大量引入“负熵流”，使教学尽快达到突变所需的阈值，通过涨落，形成新的有序稳定的耗散结构。它不仅是一个理论上的研究，更具有实际应用价值。利用耗散结构理论能有效地指导、解决教学中出现的问题，从而使整个教学体系更趋于开放化、非线性多因素协同化、系统化，教学系统在经历“混沌无序”之后重新回归有序稳定的状态，为面临的教学改革提供了一个新的视角来促进教学系统的有序演变，真正揭示教学规律，把教学改革推入一个崭新的领域。

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