以提高自主学习能力为导向的天然药物化学思维导图知识体系的构建与应用

孟永海 杨春娟 王知斌 关 枫 周媛媛 翟春梅 刘一畅 杨炳友

1.黑龙江中医药大学药学院 教育部北药基础与应用研究重点实验室 黑龙江省中药及天然药物药效物质基础研究重点实验室，黑龙江哈尔滨 150040；2.哈尔滨医科大学药学院，黑龙江哈尔滨 150040

高等中医院校药学专业作为传统文化与现代科技相结合的人才培养模式和教学体系，具有前瞻性、现代性、发展性、应用性等特点[1]。随着现代信息化的巨大变革，中医药人才的培养方法和模式也迫切需要与时俱进、跟上时代的步伐，现代教学理念与方法必然要引入课堂和教学进程中，以适应新时代学生的学习观念和满足社会和经济的发展需求[2-3]。

思维导图是由英国著名的教育学家和心理学家Tony Buzan 提出，主要是指以关键词为核心构建的一项教学方法[4-6]。根据学生思维方式和学习特点，运用文字、颜色等工具，对与关键词相关的信息进行加工和整理，然后以图形的方式呈现出来，不仅可以吸引学生的注意力，还能够帮助学生更好的记忆，形成较为明确的逻辑关系图。当前，思维导图作为一种全新的学习形式已经得到广泛使用，尤其是结合互联网技术的使用，使之作用发挥到了更高的水平[7-11]。

在本文中，通过近年来黑龙江中医药大学药学相关专业学生天然药物化学课程中思维导图的实践情况，结合自身教师在整个教学环节中的理解和经验，对天然药物化学思维导图的知识体系建立和教学方法应用进行了初步的总结和探讨。希望能提高药学专业学生的自主学习的能力，为社会培养更多的高素质的药学人才，服务于社会和人类的健康。

1 药学专业天然药物化学课程特点

天然药物化学是药学及相关专业重要核心专业课程之一。主要以运用现代科学理论与方法研究天然药物（中药）中的生物活性成分，培养学生掌握天然活性产物的化学结构、理化性质、提取分离、结构鉴定及开发应用等基础理论及相关科研实践技能，奠定其从事天然药物研究开发与生产的基本科研能力。

2 当前学生天然药物化学学习的主要方式与存在问题

2.1 知识内容

按照现有天然药物化学各版本教材教学基本内容，主要涉及天然药物成分的结构特征与分类、主要理化性质、提取分离方法、结构鉴定等学习内容。总论与各论是方法和对象的关系，各类型化合物的结构特征与分类、理化性质、提取分离、结构鉴定浑然一体，相互支撑了天然药物化学主要学习和研究内容。

2.2 教学模式

长期以来，天然药物化学的理论教学多采用“照方抓药”式的知识灌输，虽提倡PBL 翻转课堂等众多新型模式的引入，但受于教学内容与教学条件的限制，教学效果提高甚微。学生学习处于被动接受的状态，学生缺乏自主学习能力的培养与学习方法的与时俱进。学生科研思维、实践能力和创新能力尚得不到最大的锻炼和发挥，导致学生在今后的实际工作中缺乏独立分析和解决问题的能力。

当前，部分一线教学教师采用现代教学理念进行了天然药物化学的教学并进行了大胆的尝试与实践，提高了学生的学习积极性、促进了科研思维和能力的提高。如，李冬冬等[12]等采用项目教学法对天然药物化学教学进行了探索与实践；靳美娜等[13]采用慕课辅助教学模式的天然药物化学实验教学改革；李亚军等[14]的基于信息化的天然药物化学教学改革探讨；王举涛等[15]的基于网络平台的天然药物化学混合教学模式研究。李洪娟等[16]的基于SPOC 的天然药物化学翻转课堂教学改革；谭妙娟[17]的虚拟仿真实验在天然药物化学实验教学中的应用；李鹏等[18]的天然药物化学实验多样化教学方法的探讨与实践。

3 以自主学习为导向的天然药物化学思维导图知识体系的建立

自主学习又可称作自主调节学习，一般是指个体自觉性的就学习目标进行确定，学习方法进行选择，监控学习的过程并完成学习结果评价的一种学习方法[19]。其核心为以明确教学目标以及要求为前提，自主树立一个近、中以及远期的学习目标，能自主有效地选择合理的学习策略，并积极主动的制订出相应的、切实可行的学习计划，并能够自主掌握学习过程监控以及学习过程评估的能力[20]。

正如前述，天然药物化学教学内容具有非常强的逻辑性、创新性、应用性等特点，思维导图的教学方法的引入可以帮助学生快速抓住课程本质、掌握学习重点和难点及知识点之间的逻辑关系，对于培养学生自主学习能力、创造性及可持续性学习能力起到非常重要的作用，是自主学习能力提高的重要环节。

3.1 天然药物化学思维导图课堂教学引入及应用模式初探

教学过程体现教学思路和模式，在本科教学过程中以思维创新训练为中心，以提高学生天然药物化学基本知识和技能为重点，建立符合学生学习思维规律的教学模式，形成一种现代的教学辅助环节。①引导阶段：基础知识素材的提供和讲解；②推进阶段：学生对基础知识体系的理解和整理；③形成阶段：基于思维导图的知识体系的整理和思维模式的理解升华；④发展阶段：思维导图软件应用及知识基础和延续性。

3.2 天然药物化学思维导图知识体系及应用特点和优势

3.2.1 促进自主学习能力提高和创新思维的形成 现代的主体教学模式和考核模式过于注重结果，而轻视“教”与“学”过程本身，几乎忽略其应用和创新思维的培养。致使学生只关心成绩，学习兴趣下降，自主和创新意识不强。思维导图模式可将繁杂的天然药物知识进行系统的逻辑梳理，以生动形象、逻辑清晰的形式变现出来，既突出了知识的系统性又强化了重点知识的应用性和开放性。学生在整理制作过程中提高了逻辑思维和总结能力，同时也可促进学生对重点知识的可更新性和扩展性。

3.2.2 个性化知识思维导图知识体系的建立 在教学过程中，以教师的引导性与学生自主性、能动性和多元性相结合，共同促进每位同学独特的、个性化的思维导图知识体系的建立。以教师掌握的知识资源为先导，引导学生利用多元化的知识资源形成自我思考后的、可发展、具有实际应用价值的“变形”知识体系，强化“学”与“用”观念，促进学生形成逻辑思维惯性和创新思维能力。

3.2.3 思维导图知识体系的即时性、开放性和永久保留性 现代思维导图的制作具有多种形式和方法，可以随机纸质记录，而更多的是大量的思维导图应用软件。学生可在任何时间、任何地点、任何场合快速、即时记录和梳理知识体系。互联网时代的知识爆炸性和多元化又为学生的知识更新提供了获取知识的无限来源，而思维导图这种现代信息形式可永久性的保存于学生自己的移动终端中，是保持知识体系更新的优良途径和方法，体现出即时性、开放性、便利性和永久保存性的优秀特质。

3.2.4 碎片化知识及碎片化学习有效利用 思维导图知识体系即可为系统的知识体系，也可将局部的、重点知识进行扩展和梳理，可以是复杂的“大”体系也可是简单的“小”汇总，从而将学生从厚重庞杂的教材中解放出来，形成碎片化的学习资料和模式。利用其即时性、开放性及便利性的优势以填补现代人群碎片化时间的有效利用。

3.3 基于思维导图的天然药物化学发展方向及前景

3.3.1 “互联网+”背景下的新教学模式所需要的学习思维和知识储备 “互联网+”背景下的新教学模式是未来教育发展的必然手段和方向，天然药物化学思维导图知识体系的实践，首要强调的是学生独立思考过程，强化的是学生的逻辑思维和总结能力。要利用互联网技术成果和开放性知识，以思维导图为手段可持续性地丰富教师和学生的知识储备、更新知识内涵，促进学生建立全新学习思维和创新能力。

3.3.2 多元化的思维导图表现形式与个性化思考学习过程 天然药物化学思维导图知识体系是一种具有实际应用价值的“变形”知识体系，强化“学”与“用”观念，促进学生形成逻辑思维惯性和创新思维能力。在这种知识体系中教师处于“传承”重要环节，既要搜集、整理、总结每年的学生的知识更新和升华，更重要的是将其作为基础资料在新的年级学生中“传承”与“更新”，从而促进整个知识体系的多元化、开放性发展。

4 天然药物化学思维导图的应用与实践

本辅助教学模式在黑龙江中医药大学2016、2017 级药学、制药工程、药物制剂及药物分析专业6 个教学周期进行尝试与探索，取得了较为明显的教学效果。学生自主完成思维导图2000 余个，学生反馈良好。以图1、2 为例，此图为2017 级药物分析专业某同学独立完成，形成自己的逻辑思维。学生首先通过系统理解以天然药物化学“成分分离”所有相关知识和资料，并以“分离”为关键词的相关所有基本内容和知识，包括主要方法、注意事项、适用范围等逻辑相关性知识，独立思考其知识体系的逻辑关系、层次关系。通过思维导图的制作过程，学生锻炼了自身的逻辑思维能力，拓展丰富专业知识和技能。

图1 以“分离”为关键词制作的思维导图，图中内容宏观、庞大、系统，几乎包含天然药物化学课程所有分离方法和特点，利用思维导图软件功能体现的各类提取分离方法全面的内容体系。图2 显示中“11”为可展开知识体系，即“结构分类”项下有11 条隐藏内容，点击即可展开，同时再次点击也可隐藏。此图可清晰体现天然药物化学知识主题框架，也可及时放大成为系统知识体系，方便学生的理解和记忆。同时，可插入网络链接、结构图、音频及视频等多种多媒体资料形式，其内容和形式非常丰富多样，完全符合现代信息爆炸时代的特点。

图2 思维导图“缩放”功能的示例

5 发展趋势与展望

思维导图是现代化学习理念和信息化技术相结合的产物，思维导图知识体系的即时性、开放性和永久保留性，符合现代学生的思想观念和社会发展要求，必将成为一种常见和重要的学习形式之一，也是现代大学生追逐时代浪潮的有力手段。思维导图的发展将随着技术和理念的进步而大踏步前进。