基于思維導圖的《制藥工藝學》課程教學改革與實踐

秦國正，李貴文，張明芮，周玉燕，王國棟

（皖南醫學院藥學院，安徽 蕪湖 241002）

思維導圖是由英國“記憶之父”托尼·巴贊基于大腦的放射性思維的工作機理，于20世紀60年代發明的一種新型思維工具［1］，它在企業項目企劃、會議管理、基礎教學等領域的應用，產生了良好的效果［2］。基于多媒體技術的思維導圖是在思維導圖的基礎上引入多媒體手段，利用圖片、音頻、視頻等多媒體技術對思維導圖中的中心詞和關鍵詞進行強化，它綜合運用了左腦與右腦的機能，把各級主題間的關系用隸屬與相關的層級圖來表現［1，3］，提高學習者的自主學習、理解和記憶能力，由于其直觀、形象和知識可視化的特點，使其更適用于課程的教學過程［4-6］。

《制藥工藝學》是制藥工程專業本科生的專業必修課和主干課程，在制藥工程專業學生的知識結構中占有重要地位［7］。該課程是在基礎化學、藥物合成反應、化工原理、生物化學、藥物化學和藥事管理等專業基礎課和專業課程的基礎上，綜合運用基礎知識和專業知識，設計和選擇藥物生產的工藝過程，提供符合工業化大生產要求的工藝路線［8］。采用傳統的教學方法和學習方法，學生普遍感到教學內容抽象，枯燥乏味。學生主要以應對期末考試為目的，靠機械記憶去記住許多零散的知識點，或者背會很多的條條框框，難以形成專業課知識的框架體系，不會整合梳理知識，更談不上創造性思維的培養、知識的真正掌握和融會貫通。為此，我們將思維導圖引入到《制藥工藝學》課程的教學過程中，以期提高課程的教學質量，培養富有創新精神和具有實踐能力的高素質制藥人才。

1 資料與方法

1.1 學情分析與教學內容選擇 筆者所在學校于2007年制藥工程（本科）專業首批招生，并將《制藥工藝學》課程列入培養計劃。生源基本踏著二本線，大多數學生學習主動性不強，缺乏自主學習的意識和能力。課堂上同學基本能跟上老師思路，但多為被動地聽講，課程教學效果一般。針對以上學情，主要挑選《制藥工藝學》教材中結構層次清晰的課程內容，本研究選擇第一章緒論、第二章微生物發酵制藥工藝和第十三章手性制藥工藝，引入基于思維導圖的教學模式［7］，以這部分內容為試點，探討思維導圖對課程教學的作用，并逐步推廣，其目的是調動學生自主學習的積極性和培養自主學習能力。

1.2 基于思維導圖的《制藥工藝學》課程教學實踐

1.2.1 制定教學方案 基于思維導圖的《制藥工藝學》課程教學過程分為2組，即2016-2017-2學期的教學班為對照組（n=51），在所選教學章節采用傳統的教學模式——課堂講授、隨堂問題和期末考試；2017-2018-2學期的教學班為觀察組（n=54），在對照組的傳統教學模式基礎上加入基于思維導圖的課程教學。

1.2.2 教學實踐 （1）教師在講授第一章之前，

教師以思維導圖（圖1）引導學生熟悉該課程的教材及教學內容組織結構，使學生快速了解什么是思維導圖，什么是基于思維導圖的教學。調動學生的好奇心的同時爭取學生的主動配合以完成基于思維導圖的《制藥工藝學》課程教學實踐。（2）引導學生就所選章節課后自主繪制章節思維導圖（圖2），以自愿方式提交給授課教師，由任課教師統計學生提交思維導圖的數量。另外，根據教學內容每章設置5個隨堂問題，記錄并統計答題情況，為教學分析準備資料。（3）期末考試結合隨堂問題答題情況對教學效果作綜合評價，其中期末考試卷所選章節的試題的知識點、題型、題量和難易程度完全一致，以綜合評價教學效果。

圖1 《制藥工藝學》課程組織結構思維導圖

圖2 手性制藥工藝知識結構思維導圖

1.3 統計學方法 期末考試所選研究對象范圍內的試題得分情況采用SPSS 19.0軟件進行單因素方差分析，試題得分情況的數據描述見表1，方差分析結果見表2。方差分析結果顯示，P=0.014＜0.05為差異有統計學意義，說明引導學生課后繪制思維導圖的教學模式能夠提高學生成績，基于思維導圖的《制藥工藝學》課程教學改革成效顯著，值得推廣。

表1 期末試題得分情況的數據描述

表2 試卷得分情況的方差分析

2 結果

2.1 期末試題得分率統計分析 經過兩個學期的教學，從隨堂問題答題情況、思維導圖提交數量和所選章節期末試題得分率統計情況進行分析，見表3、圖3。在對照組，即2016-2017-2學期教學過程中，統計所選章節共15個問題的隨堂回答情況，其中12人次回答基本正確，納入統計結果；對學生思維導圖的繪制不做要求，期末考試所選章節題型為單項選擇題，每題1分，共15題，平均得分9.98分，標準差2.87，得分率66.54%。在觀察組，即2017-2018-2學期教學過程中，統計所選章節共15個問題的隨堂回答情況，其中13人次回答基本正確，納入統計結果；收集思維導圖48套；期末考試所選章節題型為單項選擇題，每題1分，共15題，平均得分11.26分，標準差2.37，得分率75.06%。

表3 教學效果評價統計資料

圖3 教學效果評價柱狀圖

2.2 隨堂問題答題情況分析 對照組隨堂問題回答正確率80.00%，觀察組問題回答正確率86.67%，兩組對比只有1題之差，說明對照組和觀察組兩個年度兩個教學班的學風基本一致，學生能夠因教師的隨堂提問而互動，課堂教學環境良好。

3 討論

思維導圖是一個學生主動學習的工具，通過教師的引導，學生多數可以掌握繪制章節思維導圖的方法。在繪制章節思維導圖的過程中，需要不斷整合梳理知識，因而可高效學習課程知識框架和各層級之間的聯系，變機械記憶為理解記憶、靈活掌握、融會貫通，從而提高對課堂教學知識的消化吸收水平。在基于思維導圖的《制藥工藝學》課程教學實踐過程中，第二學年組統計思維導圖48套，有6位同學沒有完成三章思維導圖的繪制，有少量學生學習積極性不佳，在繪制章節思維導圖上不予配合也實屬正常，需要在日后教學活動中進一步引導。這也說明大部分學生的主動學習積極性是可以通過教學方法改革來提高的，這不僅表現在課業成績的提高上，也表現在平時上課過程中，如提高課堂專注力、思維敏捷度和積極主動回答隨堂問題等。

近年來，以提高教學質量為目的，美國、德國、英國、中國及中國臺灣地區高校等在逐步推進專業認證工作［9-11］。只有轉變教學理念，不斷創新并總結一線教學經驗，積極組織相關教師充分利用思維導圖這一工具改革傳統的課程教學方法，提高課程教學質量，才能適應新形勢下中國工程教育專業認證的需要，為逐步形成具有一定特色的人才培養質量評價標準、質量保障體系和制藥工程專業認證奠定基礎。