侯 澤 閻瑞琴 李 錦 王寶棟 馮吉波 高勝利

(山西醫(yī)科大學汾陽學院機能學實驗室，①生理學教研室 山西汾陽 032200)

經(jīng)過多年實踐，機能實驗學已經(jīng)形成了相對穩(wěn)定的教學內(nèi)容、方法和考核方式，隨著醫(yī)學教育改革的不斷深入，需要站在新的視角進行審視，以適應醫(yī)學人才培養(yǎng)的要求。耗散結構理論主要討論復雜系統(tǒng)從無序向有序轉化的條件、機制和規(guī)律，機能實驗學作為復雜教學系統(tǒng)，筆者認為其遵循耗散結構理論的基本原理，將該理論應用于機能實驗學教學改革，取得了一些初步的認識，報告如下。

1 耗散結構理論概述

耗散結構理論認為:一個遠離平衡態(tài)的非線性的開放系統(tǒng)，通過與外界交換物質和能量，系統(tǒng)可能發(fā)生突變，由原來的混沌無序狀態(tài)轉變?yōu)橐环N在時間上、空間上或功能上的有序狀態(tài)，這個系統(tǒng)就稱為耗散結構。耗散結構的形成需要以下三個條件:①必須是開放系統(tǒng)。開放性是系統(tǒng)形成耗散結構的基本前提，只有與外界存在物質、能量和信息交換的開放系統(tǒng)，才有可能走向有序。孤立系統(tǒng)只能向無序方向發(fā)展，并最終到達平衡態(tài);②必須遠離平衡態(tài)。遠離平衡態(tài)是耗散結構得以維持的必要條件之一，非平衡態(tài)是有序之源，只有遠離平衡態(tài)，系統(tǒng)才有可能通過微小的擾動實現(xiàn)漲落，使其進入一個新的穩(wěn)定有序的狀態(tài)，從而形成有序性結構;③系統(tǒng)內(nèi)必須存在非線性相互作用。非線性相互作用是系統(tǒng)從無組織向有組織，從無序向有序演化的內(nèi)在動力，在非線性相互作用下，系統(tǒng)各要素間通過相互制約、相互耦合形成整體上于與各部分完全不同的新結構[1]。

2 耗散結構理論視野下機能實驗學教學存在的問題

2.1 自我封閉 系統(tǒng)只有不斷地從外界引入物質、信息和能量，引進負熵流抵消正熵帶來的不確定性，才能從無序走向有序。在當前機能實驗學教學中，存在著開放性不足和自我封閉現(xiàn)象，主要表現(xiàn)在實驗設施和人員分配方面:實驗設施主要為教學服務，沒有廣泛地應用于科研;主要為本實驗室人員，而沒有為實驗室外的人員使用;實驗室人員主要由生理學、藥理學和病理生理學的教師和實驗室人員組成，沒有吸收其他專業(yè)的人員等。

2.2 靜態(tài)平衡 非平衡是指系統(tǒng)遠離平衡態(tài)，是一種動態(tài)平衡，在平衡態(tài)或平衡態(tài)附近不可能發(fā)生質的突變，只有在非平衡態(tài)才能使系統(tǒng)從無序走向有序，衡態(tài)或近似平衡態(tài)”，表現(xiàn)為:教學內(nèi)容陳舊且多年不變，與現(xiàn)代醫(yī)學的發(fā)展不相匹配，與現(xiàn)實生活脫節(jié);教學方法沿用教師為中心的模式，學生處于被動地位，少有自主學習的設計;教學評價方面大多數(shù)學校仍然采取試卷打分制的方法，缺少全方位的評價，不能給各個環(huán)節(jié)存在的問題帶來及時的反饋，以打破整個走向更高級的結構。機能實驗學教學經(jīng)過多年的實踐，已經(jīng)形成了較為穩(wěn)定的體系，處于“平實驗教學體系固有的平衡。

2.3 線性作用 耗散結構系統(tǒng)內(nèi)部各要素不是彼此孤立的，也不是簡單的線性作用或疊加效應，而是非線性的，可以產(chǎn)生復雜的協(xié)同作用和相乘效應，從而使系統(tǒng)從無序走向有序。目前的機能實驗學教學內(nèi)部各因素之間更多的是線性聯(lián)系和作用，少有能夠引導學生產(chǎn)生“頓悟”或者“涌現(xiàn)”的內(nèi)容與方法，盡管將生理學、藥理學和病理生理學的內(nèi)容進行重新組合，但是事實上真正的交叉仍然缺乏，仍然是各自的內(nèi)容獨立進行教學，專業(yè)間的滲透性和協(xié)調性不是令人滿意[2]。

3 耗散結構理論應用于機能實驗學教學改革的嘗試

3.1 開放性的教學系統(tǒng) 將機能實驗學教學系統(tǒng)作為一個開放系統(tǒng)，只有開放，才能搞活;只有開放，才有生機。首先是教育理念的更新，對機能實驗學的教學目的重新認識，對人才培養(yǎng)目標重新調整，機能實驗學不僅僅是單純讓學生掌握相關的知識和技能，更主要的是培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維意識和能力;其次，改進機能實驗學管理模式，實驗室不僅為教學服務，也為科研服務。筆者鼓勵教師利用實驗室的現(xiàn)有設備，申請科研課題開展科研活動，實驗室全天候開放，盡可能為教師提供服務;不僅滿足本實驗室教師的需要，也為其他專業(yè)教師來實驗室提供方便。以教學帶科研，以科研促教學，加強學科間交流，為實驗室的發(fā)展提供了強大動力，每年有多篇學術論文發(fā)表;第三，教學方式的開放性，鼓勵開展多種形式的教學方法改革，不拘一格，只要是有益于學習學習教學方法，均為其提供便利條件。

3.2 在非平衡中獲得躍遷 學習過程是一個遠離平衡、不斷形成新的有序結構的過程，有效的機能實驗學教學過程是一個非平衡過程，需要從外界吸收大量信息，使學生的思維處于非平衡狀態(tài)，同時促進其不斷整合內(nèi)部結構，從而使無序狀態(tài)變?yōu)橛行驙顟B(tài)獲得知識和技能，達到教學的目的。因此機能實驗學教學過程中需要注意以下幾點:①內(nèi)容的安排中，注重與當今生物學和醫(yī)學發(fā)展實際的聯(lián)系，及時反映科學發(fā)展的最新成果，引導學生運用知識解決實際問題，在運用中進一步豐富知識;②教學方法上，恰當?shù)厥褂脝l(fā)式、討論式、質疑式、操作式等多種教法，精心創(chuàng)設情景，巧妙地加以點撥，還學生自主的發(fā)展空間，讓學生多自主學習，多發(fā)表意見，多實際鍛煉;③考核方式上，加大平時考核，注重對小組討論的評價。實驗操作完畢后安排小組討論，討論不限定學科的范圍，只要與本實驗相關的內(nèi)容，可以分析實驗原理，總結實驗，提出問題等等。例如在動脈血壓調節(jié)實驗中，從生理學角度討論血壓的形成及影響因素，從病理生理學的角度討論其發(fā)病機制，從藥理學的角度討論其治療，從實驗學的角度討論高血壓動物模型的制備等等[3]。

3.3 促使系統(tǒng)各要素間產(chǎn)生非線性作用 非線性相互作用推動系統(tǒng)向有序發(fā)展，讓系統(tǒng)各要素間產(chǎn)生協(xié)同作用，使系統(tǒng)呈現(xiàn)復雜性、多樣性和多變性。機能實驗學教學系統(tǒng)是一個具有復雜層次、結構和作用的非線性系統(tǒng)，教師、學生、教材、設備、信息等要素都對教學效果共同起著作用，所以如何協(xié)同好這些要素對我們的教學至關重要。首先要協(xié)同教學內(nèi)容，將生理學、藥理學和病理生理學的內(nèi)容進行重新組合，做到真正的交叉;其次協(xié)同教學方式，教學過程中，教師不能唱獨腳戲，不要搞填鴨式教學，把全班教學、小組學習和自主學習三種教學組織形式有機地組織起來，既有利于提高教學質量，也滿足個別學生在學習上的要求;第三協(xié)同教學媒體，將傳統(tǒng)教學媒體和現(xiàn)代媒體有機結合起來，機能實驗學的內(nèi)容大多比較抽象，理解難度大，多媒體的應用可以幫助學生的理解，例如神經(jīng)動作電位的傳導和肌細胞的收縮機制等用動態(tài)素材如動畫片段、視頻表示，器官組織的結構例如壁細胞、腎小球濾過膜的結構等采用圖片、圖形、示意圖表示，心音聽診采用音響素材表示，等等，充分發(fā)揮多媒體的優(yōu)勢，各盡所能，各司其職[4]。

[1]王 崧.耗散結構論的理論價值及方法論意義探析[J].電子科技大學學報(社科版)，2006，6(8):72

[2]母小云.以耗散結構理論探討教學改革[J].北京聯(lián)合大學學報(自然科學版)，2005，19(2):86

[3]侯 澤，高勝利，閻瑞琴.建構主義指導下機能實驗學教學改革的探索[J].繼續(xù)醫(yī)學教育，2011，(9):42

[4]劉麗霞，高勝利，趙成瑞.生理學多媒體課件制作和使用[J].包頭醫(yī)學院學報，2011，(6):115