前言:尋找寫作靈感?中文期刊網用心挑選的耗散結構理論下核醫學教育論文,希望能為您的閱讀和創作帶來靈感,歡迎大家閱讀并分享。
一、核醫學的發展與教育
核醫學是將核技術應用于生命和疾病轉化規律研究,進行疾病診治的一門綜合性交叉學科。上世紀90年代中期以前,核醫學影像設備僅為掃描機、γ相機,嚴重制約了核醫學的發展。至90年代中后期,隨著單光子發射型計算機斷層成像技術(SPECT)和正電子發射型計算機斷層成像技術(PET)在我國的逐漸開展,核醫學學科得到了快速發展,使醫學影像診斷從單一解剖成像發展為解剖成像和功能成像的融合。2002年引進了首臺PET/CT之后,我國的核醫學進入了快速成長時期,至2012年大陸地區共有162臺PET/CT(PET),498臺SPECT,加之各種新型放射性標記探針的出現,使核醫學發展進入了分子影像學的新階段,在腫瘤個體化治療、心血管以及神經系統疾病的診治等方面展現出獨特的優勢。然而,在核醫學發展呈現良好勢頭的同時,也表現出明顯的不均衡性。以國內已有的PET/CT為例,每臺價值均在千萬元以上,但利用率相差巨大。統計資料表明2008年PET/CT單機最高檢查量是最低者的75倍,即使是同類醫療單位、同種機型、相似工作條件,檢查例數也相差3倍以上。從年醫療收入這一量化指標來看,2009年所調查的599個進行核醫學診療的科室中,占全院年醫療收入比例不足1%者達51.19%。這些數據提示,核醫學大型設備的閑置情況嚴重,新的核醫學技術未能充分發揮其在疾病診治中的優勢,造成該現象的原因是多方面的,但核醫學專業人員和臨床醫生對核醫學知識的認知度、接受度不足是其中的重要原因,反映出核醫學教育方面存在明顯不足。核醫學教育可分為兩個部分,即高等醫學院校中的《核醫學》課程教學、核醫學專業人員及臨床醫生的核醫學繼續教育。目前《核醫學》課程為臨床醫學本科專業的必修課,通常采用傳統教學模式,以教師講授《核醫學》教材為主,而核醫學繼續教育多通過短期繼教班培訓的形式進行。然而,現階段這兩方面的核醫學教育均存在較大的缺陷。首先,傳統教學模式造成了核醫學教育中的各種不足:①教材內容相對陳舊無法適應學科的快速發展;②教師側重于本專業知識講授,而相關專業知識欠缺;③學科內容廣泛、信息量巨大,但學時數嚴重不足等。其次,對于核醫學專業人員和臨床醫生,由于時間和工作的關系,已很難再接受較為系統的核醫學教育,對最新的發展成果知之甚少,即使專業人員所接受的繼續教育體系也較為支離凌亂,并對相關學科的知識了解不多,難以形成有效的知識更新。因此,如何加強核醫學教育,使醫學生在今后的臨床工作中,臨床醫生在日常的醫療實踐中,能夠自覺應用有關的核醫學知識,已成為提高核醫學技術應用,進一步推動學科發展的重要命題。
耗散結構理論是1969年由俄國物理化學家伊里亞•普里戈金(IlyaPrigogine)在熵定律的基礎上所提出,并因此榮獲1977年的諾貝爾化學獎。最初這一理論主要是表述和解釋自然科學領域中的復雜現象,經過長期的發展和完善后,耗散結構理論已成為一種復雜性科學,其理論核心與方法原理具有普遍的適用性。所謂耗散結構是指特定、非線性的開放系統,在遠離平衡態時,通過不斷與外界交換物質和能量,使內部因素突破一定閾值,進而產生漲落,導致系統內部從原有的混沌無序狀態轉變為在時間、空間以及功能上的有序狀態。這種新的、穩定的宏觀有序結構,必須通過持續不斷地與外界進行物質和能量的交換才能維持。耗散結構理論的核心在于將宏觀系統分為孤立系統、封閉系統和開放系統,按照系統所處的不同狀態分為平衡態、衡態和遠離平衡態。其中孤立系統由于不與外界環境發生交換作用,在經過較長的時間后,系統內部的紊亂程度(熵)增加,從而使系統處于無序和混沌、并失去活力的平衡態。當系統具有一定的開放程度,但程度不高時,內部要素的變化較為緩和,相互間呈線性作用,則不會產生新的系統,即為衡態。只有當系統高度開放,并且持續與外界環境進行相互交換,不斷引進負熵,使內部要素或子系統通過非線性相互作用,產生協同和相干,突破一定的閾值,使系統處于遠離平衡態,則臨界點附近的系統內部微小的擾動或偏離(漲落),可能被放大,形成巨漲落,從而引起整個系統宏觀上的突變,導致原有無序結構被打破,產生有序的、富有活力的新結構。上個世紀80年代興起的復雜性科學,為研究教育問題提供了新的方法和視角,復雜視野下的教育研究有助于從整體上把握教育系統的復雜性,進而分析和歸納出有效的對策,指導教育決策,進行各項具體的教育實踐活動。作為復雜性科學的一種,耗散結構理論被廣泛應用于高等教育各領域的研究工作,在高等教育管理和實踐等方面具有重要的指導意義,并且也被用于指導醫學各學科的教學工作。
核醫學為綜合程度和復雜性極高的醫學學科,其內容涉及核物理學、核電子學、計算機科學、化學以及相關的生物學和醫學知識,并且正如前述,近十年來核醫學學科發展迅速,專業知識更新加快,這對核醫學教育提出了嚴峻挑戰。從耗散結構的角度分析,核醫學是核技術在生命科學和醫學中的應用,一方面學科范圍具有完整性,另一方面其發展過程又是核技術與醫學各學科不斷交融的結果。十多年來,由于生物醫學工程和藥學的進步及分子生物學技術的發展,研發出許多重要的靶向藥物,用放射性核素標記后作為分子探針用于核醫學顯像,產生了核醫學分子影像學。另一方面,現階段核醫學發展也來源于臨床各學科對疾病規律更為深入的了解,并且隨著時間推移,認識程度變得更為真實和清晰,促進了核醫學的技術進步。這要求核醫學教育在傳授知識的過程中,必須不斷吸收和消化這些發展成果,因此,核醫學教育本質是一種開放系統,需從外界持續引起負熵,使之達到遠離平衡態,才能構成新的、穩定有序的教育結構。具體而言,系統內部的所有成員不僅要求其掌握核醫學技術的基本原理,也必須及時了解核醫學發展過程中的新成果,不僅要求熟悉核醫學的有關知識,也必須及時掌握相關臨床學科對疾病認識過程中的新觀點。近年來《核醫學》教材內容的補充和更新加快,繼續教育得到一定的加強,但核醫學教育的矛盾依然存在,技術應用不足的困境未得到根本改善。2012年中華核醫學會的最新統計數據顯示,與2009年比較,由于PET/CT數目的增加(2010年為133臺),檢查病例總數提高了98.42%,但主要局限在腫瘤顯像(2012年占總數的77.4%,2010年為74.3%)和健康體檢(2012年占總數的16.3%,2010年為18.1%)方面,在心血管顯像(2012年占總數的0.6%,2010年為0.9%)、神經系統顯像(2012年占總數的3.1%,2010年為3.7%)及其他顯像(2012年占總數的2.6%,2010年為3.0%)方面應用較少,SPECT的應用情況類似,而現代核醫學影像幾乎涵蓋人體所有器官系統,這表明大型設備利用的局限性并未能得到根本改善。從耗散結構理論分析,當前核醫學教育這一復雜系統仍然處于衡態,各要素之間為緩和的線性作用,未能實現有效的漲落突破,從而不能形成新的、有序的教育結構,反映到核醫學學科這一更大的系統上,其構成未出現明顯的改變和調整。
四、從耗散結構理論
尋找改善核醫學教育的對策耗散結構理論認為要實現系統突破,形成新的有序結構,系統的開放性、遠離平衡態、非線性作用和漲落導致有序是耗散結構形成的必要條件,缺一不可。其含義為:①系統須具有高度的開放性;②只有當系統處于遠離平衡態,才有可能通過漲落突破進入新的有序結構;③非線性的相互作用不是各要素的簡單疊加,而是通過相互耦合形成整體效應,造成協同和放大,進而發生突變,達到新的有序結構;④開放系統的突變是形成新結構的根本原因,在臨界點附近的漲落一旦超越特定閾值,系統就可能出現宏觀上的有序結構。核醫學教育系統中,教育者、受教育者(包括醫學生、核醫學專業人員以及臨床醫生)、教材和教學模式均為系統內部要素,可根據耗散結構理論的基本原理,分析和制定相應的解決方案。
(一)定期組織教師培訓
作為核醫學教學中的主體之一,教師應具備較高的專業素養和廣泛的臨床知識,對核醫學和各主要相關學科的發展成果(如計算機、網絡、影像醫學以及臨床內、外科等)有一定程度的了解和掌握。因此,應定期組織教師培訓,邀請核醫學及相關學科的專家共同授課,不要僅局限于核醫學專業知識的提高,也應注重相關學科知識的更新。
(二)針對不同階段的教育目標和目的,應采用不同的教育方法
在本科教學中,由于學生之前從未或極少接觸核醫學知識,因此,應著重加強核醫學基礎知識的傳授,同時在教學過程中,需注意與相關學科知識的結合。在課程安排上,《核醫學》教學可考慮在《影像診斷學》課程之后,與《內科學》和《外科學》等臨床學科同時開課;在講授過程中,注意結合學生已掌握的臨床知識和醫學影像知識進行。這樣可使學生在學習疾病定義、發病機制和診治方法的同時,更好地理解核醫學技術在臨床中的作用及優勢。對于核醫學繼續教育,則應形成定期、有序和有效的繼續教育模式,持續引入核醫學技術的最新進展,圍繞這一教學中心,可邀請核醫學及相關學科的教師和專家講授,并與本科階段的《核醫學》課程教學銜接,同時,建立較為完整的學習效果評價體系。
(三)充分發揮輔助教材的作用
教材是核醫學教育體系的重要一環,《核醫學》本科教材的出版周期通常為4年,相對于學科的快速發展則顯得較為滯后,且《核醫學》教材更側重于基礎性、通識性和專業性,最新進展的內容不足。為彌補這種欠缺,可通過編撰輔助教材加以補充,輔助教材應側重于核醫學的新進展、與相關學科的融合性、在臨床診治中的應用和優勢。這種輔助教材除可以作為本科教學的補充外,也可以用于繼續教育。
(四)在課堂教學中引入現代教育技術,提高教學效率
近年來,由于受教學改革和課程整合的影響,臨床醫學專業本科生的《核醫學》課時數大量壓縮,理論教學時數多為27學時,少數僅為18學時。而在繼續教育方面,核醫學專業人員和臨床醫生由于工作時間的限制,難以有大量時間進行學習。為解決教育時間的限制,需改變傳統的教學模式,在課堂教學中引入現代教育技術。具體而言,在本科教學中以課堂教學為主,輔以網絡視頻公開課教學,以補充和完善學生的核醫學知識。在繼續教育過程中,可利用慕課(massiveopenonlinecourse,MOOC)平臺,創建核醫學慕課課程,每次課時以15~20分鐘為宜,這既能夠及時進行教學內容的更新,也可使專業人員和臨床醫生靈活掌握學習時間,進行知識補充。這種教學方法的改變本質上也是耗散結構理論的反映,是在傳統教育模式中引入最新教學技術的結果。如果能夠在核醫學教育系統中,對教育者、受教育者、教材以及教學模式等要素進行改變,并與有關學科的最新發展成果進行融合,則這些要素之間可能會產生協同作用,形成漲落,實現系統突破,形成新的、有序的核醫學教育系統,從而進一步推動核醫學學科的發展。
作者:金問森 萬梅 易啟毅 肖林林 單位:安徽醫科大學核醫學教研室 國際教育學院