基于反馈控制过程的生物医学工程专业课程设置的思考

2018-10-11程运福翟代庆

中国现代教育装备 2018年17期

程运福张勇翟代庆

泰山医学院山东泰安 271016

随着经济社会的发展和医学认识的转变，医疗环境正经历着从以医院为中心的传统医学模式向以“以人为本”、以预防为主，以社区、家庭医疗为中心的“生物—心理—社会医学模式”的深刻变革和转移。分析符合这一变化的人才培养质量要求，树立新的教育理念，通过合理的课程设置构建适应现代医学模式的生物医学工程专业知识体系，培养合格的专业人才是进行生物医学工程专业建设和改革的重要内容。

1 教育过程控制系统结构与课程设置的作用

1.1 教育过程控制系统结构

大学的本质特征和根本任务是培养人才。在不同的历史时期，不同的社会，对人才的培养要求不尽相同。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》明确指出“教育是民族振兴、社会进步的基石，是提高国民素质、促进人的全面发展的根本途径”。强调“着力提高学生服务国家、服务人民的社会责任感，勇于探索的创新精神和善于解决问题的实践能力，培养德智体美全面发展的社会主义建设者和接班人，促进学生健康成长是学校工作的出发点和落脚点”。培养合格的社会主义建设者和具备现代社会素养的公民是社会主义教育的本质要求和目标。从社会生产的角度看，作为承担这一社会功能的学校教育是一个复杂的随动过程控制系统。教育过程主要包括教育理念、课程设置、学习者和素质测试4个环节，其作用机制如图1所示。

图1 教育过程作用机制

1.2 课程设置的作用

教育教学系统的运行效能取决于组成系统的各个环节，应按照学习者的特点选择适当的测试体系、教育理念和课程设置。学习者是教育过程系统的控制对象，是系统设计和运行的中心，是系统主体。对学习者的了解和把握是实施良好教育的前提。素质测试是对学习者的社会认同度和个人生理、心理素质认同的测量体系，是对教育实施结果的真实反映，是实现良好教育的关键。教育规律包括教育评价和教育理念两个部分，对教育效果进行评价并依据评价结果探索符合工程、社会和个体要求的教学理念是实现良好教育的核心。

教育理念通过课程设置与社会、家庭共同规定着学习者的社会、家庭角色的品质。课程设置是教育培养目标与教育理念的具体体现，并通过教育活动规定着学习者的教育规格和质量，是学习者具备生产生活全面素质形成和发展的主要因素。

2 现代医学模式下生物医学工程专业课程设置

生物医学工程专业的课程设置应贯彻专业教育理念，并通过课程设置规定了学习者具备从事专业领域的综合素质。科学、合理、有效的课程设置必须建立在对教育过程控制系统作用对象、学习者和教育理念等系统各环节的分析和把握的基础上。

2.1 教育过程控制系统作用对象

作为教育过程控制系统作用对象，学习者具有自身的特殊性和复杂性。考虑人的自然属性和社会属性，学习者具备合格社会公民素养是包括思想道德品质、心理品质、智能素质、需要素质和身体素质等的全面综合发展，是学校课程教育、自我教育、社会家庭教育三者相互作用的结果。自我教育是基础，学校教育是主导，社会家庭教育是必要条件。通过课程设置和实施对学习者的发展发挥主导作用，应充分注意学习者的特性。学习者具有主体选择性，包括动机选择和动力选择。学习者的学习行为是他选择的结果，具有独立支配自己行为的能力。良好的学习动机＝良性环境刺激＋个体需要＋个体判断；学习动力＝目标价值×目标实现可能性。专业课程设置应有利于引导学习者进行相关知识的选择，有利于发挥学习者的主体选择性。学习者作为被作用对象受社会、家庭和学校等环境影响，具有可塑性。学习者学习过程受情感的影响，受理性逻辑力量影响，受行为训练的教化，受律法的规范，具有双重性。

2.2 教育培养目标

培养目标是一个专业规定的人才培养方向和标准,应根据社会发展需要和教学实际情况确定。综合起来讲，医学院校、理工类院校和科研院所等生物医学工程专业的主要培养目标是培养具备材料科学与工程、基础医学、生命科学、计算机和信息科学等基础理论知识，具有医学与工程技术相结合的科学研究能力，能从事医学仪器的研究制造、运行、维护、管理的工程技术人员[1]。

生物医学工程是运用工程技术的理论与方法解决医学中的实际问题。现代医学仪器等生物医学工程技术的广泛运用确立了以医院为中心的生物医学模式。作为新兴学科，生物医学工程学涵盖了从现代数学理论、实验科学和技术以及临床工程实践等学科，是物理科学和工程科学的概念和方法在生物医学领域的应用。数学、物理、化学、微电子技术、计算机技术与生物医学研究的结合给现代医学带来了革命性的变化，加深了对复杂生命系统的认识[2]。生物医学工程研究通常包括神经肌肉系统和生物力学、生物传感器、生理系统建模、生物医学仪器、生物医学信号处理治疗物理和康复工程、医学信息学、生物医学成像和图像处理、临床工程、神经工程或脑工程、远程医学和保健、心血管系统工程、计算生物学和生物信息学、纳米生物技术、细胞和组织工程、空间生物医学、呼吸系统工程、医学机器人技术等领域。生物医学工程学是实现这一培养目标的主干学科。

随着经济社会的发展和医学认识的转变，由于生物医学工程服务对象的特殊性，生物医学模式针对特定病因，过分强调医学仪器等工程技术手段和生物因素，忽视人的心理因素和社会因素的各种弊端越来越引起关注。生物医学工程专业应在强调现代医学理论和工程技术理论的基础上，进一步重视科学基本素养、人文与社会科学素养等的培养，构建适应现代医学模式的生物医学工程专业课程体系。

2.3 教育理念

专业课程设置是教学理念的载体。教学理念应依据教育培养目标和教育对象素质测试结果的偏差而变化，通过课程设置的构建实现教育培养目标的实现。随着经济社会的发展和医学认识的转变，现代医学模式下生物医学专业的培养目标和素质测试都处于不断变动之中，教育理念必须做出相应的变化以实现学习者素质与培养目标的一致。

随着社会的发展和进步，教育理论也不断地完善和多元化。后现代主义教育理论从人文的视角重新思考教育的性质、使命和价值，重视个体的异质性，主张教育应从学习者的个体特征出发建立一个开放的、多元的和能动的教育模式，强调教育的全面性和基础性，强调“终身教育”，强调培养学生个性和创新能力，强调综合能力培养的“通识教育”。综合吸收各种教育理念的合理成分，探讨符合专业教育中各种素质要求的综合教育理念，对教育效果起着重要作用。

2.4 生物医学工程专业课程设置

现代医学模式强调从生物因素、心理因素、社会因素三方面综合认识人类的健康和疾病。基于对教学实践的深入分析，生物医学工程专业的课程设置应充分考虑学习者的特性、社会需求和专业发展定位，遵循综合教学理念和教育教学规律形成结构合理、目标多元兼容、内容适用的特色结构体系。生物医学工程专业的课程设置应主要从以下几个角度出发。

2.4.1 充分考虑学习者的特质

生物医学工程专业课程的设置在注重发挥专业智能素养培养的同时，应充分考虑学习者的主体选择性、可塑性等特质，体现学习者自我教育、需要教育、身体教育及心理教育的发展需要，调动学习者的积极性、主动性和创造性精神[3]。

2.4.2 反应社会需求

现代医学模式下生物医学工作者在具有较强工程与医学专业素质的同时，应具备良好的科学素养、人文素养。课程设置应包括反映科学基本知识课程、工程技术课程、医学类课程、人文与社会科学课程等。随着知识经济时代的来临和科学技术日新月异的发展,对人们不断获得知识、技能以适应不断变迁的社会生活的要求更为突出，课程设置应符合学习者具备实现终身教育基础的要求。

2.4.3 具有鲜明的专业特色

课程设置在长期的办学发展过程中，应形成特定的优势和特色。课程设置应是一个开放的系统，是一种发展的过程，而不是特定的知识体系的载体。课程设置应在强调专业教育的同时，根据现代医学教育规律和人才成长规律调整和优化，围绕知识、能力、素质协调发展构建新的课程结构。

我校从1985年开始设置医用电子仪器专业，确立了医工结合的专业建设方针，现已开设有省级特色专业生物医学工程、国家级特色品牌专业医学影像学的本专科层次，形成了结构合理、特色鲜明的学科群。在进行课程设置时，以医学和工程专业技术为核心，兼顾培养目标所需要的知识和能力结构，构建了公共课、专业基础课、专业课、选修课的课程结构。