以提高自主學習能力為導向的天然藥物化學思維導圖知識體系的構建與應用

孟永海 楊春娟 王知斌 關 楓 周媛媛 翟春梅 劉一暢 楊炳友

1.黑龍江中醫(yī)藥大學藥學院 教育部北藥基礎與應用研究重點實驗室 黑龍江省中藥及天然藥物藥效物質基礎研究重點實驗室，黑龍江哈爾濱 150040；2.哈爾濱醫(yī)科大學藥學院，黑龍江哈爾濱 150040

高等中醫(yī)院校藥學專業(yè)作為傳統(tǒng)文化與現代科技相結合的人才培養(yǎng)模式和教學體系，具有前瞻性、現代性、發(fā)展性、應用性等特點[1]。隨著現代信息化的巨大變革，中醫(yī)藥人才的培養(yǎng)方法和模式也迫切需要與時俱進、跟上時代的步伐，現代教學理念與方法必然要引入課堂和教學進程中，以適應新時代學生的學習觀念和滿足社會和經濟的發(fā)展需求[2-3]。

思維導圖是由英國著名的教育學家和心理學家Tony Buzan 提出，主要是指以關鍵詞為核心構建的一項教學方法[4-6]。根據學生思維方式和學習特點，運用文字、顏色等工具，對與關鍵詞相關的信息進行加工和整理，然后以圖形的方式呈現出來，不僅可以吸引學生的注意力，還能夠幫助學生更好的記憶，形成較為明確的邏輯關系圖。當前，思維導圖作為一種全新的學習形式已經得到廣泛使用，尤其是結合互聯(lián)網技術的使用，使之作用發(fā)揮到了更高的水平[7-11]。

在本文中，通過近年來黑龍江中醫(yī)藥大學藥學相關專業(yè)學生天然藥物化學課程中思維導圖的實踐情況，結合自身教師在整個教學環(huán)節(jié)中的理解和經驗，對天然藥物化學思維導圖的知識體系建立和教學方法應用進行了初步的總結和探討。希望能提高藥學專業(yè)學生的自主學習的能力，為社會培養(yǎng)更多的高素質的藥學人才，服務于社會和人類的健康。

1 藥學專業(yè)天然藥物化學課程特點

天然藥物化學是藥學及相關專業(yè)重要核心專業(yè)課程之一。主要以運用現代科學理論與方法研究天然藥物（中藥）中的生物活性成分，培養(yǎng)學生掌握天然活性產物的化學結構、理化性質、提取分離、結構鑒定及開發(fā)應用等基礎理論及相關科研實踐技能，奠定其從事天然藥物研究開發(fā)與生產的基本科研能力。

2 當前學生天然藥物化學學習的主要方式與存在問題

2.1 知識內容

按照現有天然藥物化學各版本教材教學基本內容，主要涉及天然藥物成分的結構特征與分類、主要理化性質、提取分離方法、結構鑒定等學習內容。總論與各論是方法和對象的關系，各類型化合物的結構特征與分類、理化性質、提取分離、結構鑒定渾然一體，相互支撐了天然藥物化學主要學習和研究內容。

2.2 教學模式

長期以來，天然藥物化學的理論教學多采用“照方抓藥”式的知識灌輸，雖提倡PBL 翻轉課堂等眾多新型模式的引入，但受于教學內容與教學條件的限制，教學效果提高甚微。學生學習處于被動接受的狀態(tài)，學生缺乏自主學習能力的培養(yǎng)與學習方法的與時俱進。學生科研思維、實踐能力和創(chuàng)新能力尚得不到最大的鍛煉和發(fā)揮，導致學生在今后的實際工作中缺乏獨立分析和解決問題的能力。

當前，部分一線教學教師采用現代教學理念進行了天然藥物化學的教學并進行了大膽的嘗試與實踐，提高了學生的學習積極性、促進了科研思維和能力的提高。如，李冬冬等[12]等采用項目教學法對天然藥物化學教學進行了探索與實踐；靳美娜等[13]采用慕課輔助教學模式的天然藥物化學實驗教學改革；李亞軍等[14]的基于信息化的天然藥物化學教學改革探討；王舉濤等[15]的基于網絡平臺的天然藥物化學混合教學模式研究。李洪娟等[16]的基于SPOC 的天然藥物化學翻轉課堂教學改革；譚妙娟[17]的虛擬仿真實驗在天然藥物化學實驗教學中的應用；李鵬等[18]的天然藥物化學實驗多樣化教學方法的探討與實踐。

3 以自主學習為導向的天然藥物化學思維導圖知識體系的建立

自主學習又可稱作自主調節(jié)學習，一般是指個體自覺性的就學習目標進行確定，學習方法進行選擇，監(jiān)控學習的過程并完成學習結果評價的一種學習方法[19]。其核心為以明確教學目標以及要求為前提，自主樹立一個近、中以及遠期的學習目標，能自主有效地選擇合理的學習策略，并積極主動的制訂出相應的、切實可行的學習計劃，并能夠自主掌握學習過程監(jiān)控以及學習過程評估的能力[20]。

正如前述，天然藥物化學教學內容具有非常強的邏輯性、創(chuàng)新性、應用性等特點，思維導圖的教學方法的引入可以幫助學生快速抓住課程本質、掌握學習重點和難點及知識點之間的邏輯關系，對于培養(yǎng)學生自主學習能力、創(chuàng)造性及可持續(xù)性學習能力起到非常重要的作用，是自主學習能力提高的重要環(huán)節(jié)。

3.1 天然藥物化學思維導圖課堂教學引入及應用模式初探

教學過程體現教學思路和模式，在本科教學過程中以思維創(chuàng)新訓練為中心，以提高學生天然藥物化學基本知識和技能為重點，建立符合學生學習思維規(guī)律的教學模式，形成一種現代的教學輔助環(huán)節(jié)。①引導階段：基礎知識素材的提供和講解；②推進階段：學生對基礎知識體系的理解和整理；③形成階段：基于思維導圖的知識體系的整理和思維模式的理解升華；④發(fā)展階段：思維導圖軟件應用及知識基礎和延續(xù)性。

3.2 天然藥物化學思維導圖知識體系及應用特點和優(yōu)勢

3.2.1 促進自主學習能力提高和創(chuàng)新思維的形成 現代的主體教學模式和考核模式過于注重結果，而輕視“教”與“學”過程本身，幾乎忽略其應用和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。致使學生只關心成績，學習興趣下降，自主和創(chuàng)新意識不強。思維導圖模式可將繁雜的天然藥物知識進行系統(tǒng)的邏輯梳理，以生動形象、邏輯清晰的形式變現出來，既突出了知識的系統(tǒng)性又強化了重點知識的應用性和開放性。學生在整理制作過程中提高了邏輯思維和總結能力，同時也可促進學生對重點知識的可更新性和擴展性。

3.2.2 個性化知識思維導圖知識體系的建立 在教學過程中，以教師的引導性與學生自主性、能動性和多元性相結合，共同促進每位同學獨特的、個性化的思維導圖知識體系的建立。以教師掌握的知識資源為先導，引導學生利用多元化的知識資源形成自我思考后的、可發(fā)展、具有實際應用價值的“變形”知識體系，強化“學”與“用”觀念，促進學生形成邏輯思維慣性和創(chuàng)新思維能力。

3.2.3 思維導圖知識體系的即時性、開放性和永久保留性 現代思維導圖的制作具有多種形式和方法，可以隨機紙質記錄，而更多的是大量的思維導圖應用軟件。學生可在任何時間、任何地點、任何場合快速、即時記錄和梳理知識體系。互聯(lián)網時代的知識爆炸性和多元化又為學生的知識更新提供了獲取知識的無限來源，而思維導圖這種現代信息形式可永久性的保存于學生自己的移動終端中，是保持知識體系更新的優(yōu)良途徑和方法，體現出即時性、開放性、便利性和永久保存性的優(yōu)秀特質。

3.2.4 碎片化知識及碎片化學習有效利用 思維導圖知識體系即可為系統(tǒng)的知識體系，也可將局部的、重點知識進行擴展和梳理，可以是復雜的“大”體系也可是簡單的“小”匯總，從而將學生從厚重龐雜的教材中解放出來，形成碎片化的學習資料和模式。利用其即時性、開放性及便利性的優(yōu)勢以填補現代人群碎片化時間的有效利用。

3.3 基于思維導圖的天然藥物化學發(fā)展方向及前景

3.3.1 “互聯(lián)網+”背景下的新教學模式所需要的學習思維和知識儲備 “互聯(lián)網+”背景下的新教學模式是未來教育發(fā)展的必然手段和方向，天然藥物化學思維導圖知識體系的實踐，首要強調的是學生獨立思考過程，強化的是學生的邏輯思維和總結能力。要利用互聯(lián)網技術成果和開放性知識，以思維導圖為手段可持續(xù)性地豐富教師和學生的知識儲備、更新知識內涵，促進學生建立全新學習思維和創(chuàng)新能力。

3.3.2 多元化的思維導圖表現形式與個性化思考學習過程 天然藥物化學思維導圖知識體系是一種具有實際應用價值的“變形”知識體系，強化“學”與“用”觀念，促進學生形成邏輯思維慣性和創(chuàng)新思維能力。在這種知識體系中教師處于“傳承”重要環(huán)節(jié)，既要搜集、整理、總結每年的學生的知識更新和升華，更重要的是將其作為基礎資料在新的年級學生中“傳承”與“更新”，從而促進整個知識體系的多元化、開放性發(fā)展。

4 天然藥物化學思維導圖的應用與實踐

本輔助教學模式在黑龍江中醫(yī)藥大學2016、2017 級藥學、制藥工程、藥物制劑及藥物分析專業(yè)6 個教學周期進行嘗試與探索，取得了較為明顯的教學效果。學生自主完成思維導圖2000 余個，學生反饋良好。以圖1、2 為例，此圖為2017 級藥物分析專業(yè)某同學獨立完成，形成自己的邏輯思維。學生首先通過系統(tǒng)理解以天然藥物化學“成分分離”所有相關知識和資料，并以“分離”為關鍵詞的相關所有基本內容和知識，包括主要方法、注意事項、適用范圍等邏輯相關性知識，獨立思考其知識體系的邏輯關系、層次關系。通過思維導圖的制作過程，學生鍛煉了自身的邏輯思維能力，拓展豐富專業(yè)知識和技能。

圖1 以“分離”為關鍵詞制作的思維導圖，圖中內容宏觀、龐大、系統(tǒng)，幾乎包含天然藥物化學課程所有分離方法和特點，利用思維導圖軟件功能體現的各類提取分離方法全面的內容體系。圖2 顯示中“11”為可展開知識體系，即“結構分類”項下有11 條隱藏內容，點擊即可展開，同時再次點擊也可隱藏。此圖可清晰體現天然藥物化學知識主題框架，也可及時放大成為系統(tǒng)知識體系，方便學生的理解和記憶。同時，可插入網絡鏈接、結構圖、音頻及視頻等多種多媒體資料形式，其內容和形式非常豐富多樣，完全符合現代信息爆炸時代的特點。

圖2 思維導圖“縮放”功能的示例

5 發(fā)展趨勢與展望

思維導圖是現代化學習理念和信息化技術相結合的產物，思維導圖知識體系的即時性、開放性和永久保留性，符合現代學生的思想觀念和社會發(fā)展要求，必將成為一種常見和重要的學習形式之一，也是現代大學生追逐時代浪潮的有力手段。思維導圖的發(fā)展將隨著技術和理念的進步而大踏步前進。