基于思维可视化技术的中医院校药理学教学研究

王芙蓉，朱 姝

（山东中医药大学中医学院，山东 济南 250355）

药理学是医学院校本科生的主干课程，是连接基础医学与临床医学、医学与药学之间的桥梁学科，药理学知识的掌握程度直接影响学生今后从事相关工作的能力。对于中医院校学生而言，药理学还是对中药进行现代化研究的重要工具。但药理学又是一门难度系数相当高的课程，存在知识体系复杂、知识涉及范围广、药物作用机制晦涩难懂、对抽象思维和逻辑思维能力要求高等特点。中医院校学生基础知识相对薄弱，药理学学时少，学生畏难情绪尤为明显。如何引导学生系统性搭建知识框架，激发主动学习兴趣，增强学生理解能力、逻辑思维能力、记忆能力和自主学习能力，是每一位中医院校药理学教育工作者必须深入思考的问题。笔者尝试运用思维可视化工具进行药理学教学，取得了良好的效果，现介绍如下。

1 思维可视化技术应用于药理学教学中具有独特优势

目前中医院校的药理学教学主要采取传统授课方式，按照章节顺序逐个对知识点进行讲解，教师教学和学生学习过程中均过于关注具体的知识细节，导致学生记忆大多停留在感性认识层面，无法系统性搭建整体的知识框架，难以将所学知识融会贯通，学习兴趣逐渐降低。另外，绝大部分药理学教材是按照章节的线性结构进行编写，内容冗长，章与章之间缺乏横向连接和有机结合。由于教材的线性结构，教师制作的多媒体课件也呈线性规律，按照章节顺序播放。学生的笔记也呈线性文本结构，难以进行知识点的全面联想与整体掌握。这些都不利于培养学生综合运用知识解决临床问题的能力和创新能力。

思维可视化是指把看不见的思维过程以可视化的形式清晰、直观地呈现出来，以有利于高效记忆、理解和应用知识。思维可视化课堂教学是一种创新型的思维可视化过程，指在课堂教学中利用图示技术将教学内容可视化呈现，实现知识点的联系，帮助学生重构知识系统、促进知识理解和联想记忆以及思维能力发展，提升课堂学习效率[1]。思维可视化工具中比较有代表性的有思维导图、概念地图、认知地图、鱼骨图等。思维导图是英国学者托尼·博赞在20世纪70年代发明的一种组织性思维工具，以某个主题为中心，每个与其相关的词或图像都可成为一个子中心，以有组织、分层次、放射式、互相关联的方式展现出来，使大量连续且枯燥的信息能够转变成有高度辨识性和组织性、丰富多彩、容易记忆的图画。思维导图在药理学教学中具有巨大的应用价值和潜力。首先，思维导图具有条理性的优点，可突出思维内容的重心和层次，能将纷繁复杂的药物知识以简单清晰的脉络展现出来，形成容易记忆的药物知识结构图，使学生可以轻松掌握药理学知识点。其次，可展示药物之间的联系，促进知识结构优化。如以青光眼为中心，发散1级分支：毛果芸香碱、毒扁豆碱、吲哚洛尔、乙酰唑胺、肾上腺素；继续细化发散2级分支：作用机理、适应证、不良反应；延伸3级分支，形成关于青光眼药物治疗的思维导图。此举有利于学生从整体上把握知识，增强运用药理学知识解决临床实际问题的能力[2]。再次，利用思维导图发散性、联想性的优点，可促进基础学科知识和临床学科知识的记忆，如通过学习抗心绞痛药物了解心绞痛的发生机理与临床分型等。另一种思维可视化技术——鱼骨图由日本管理大师石川馨发明，可将造成问题的原因按相互关联性整理出层次分明、条理清楚并标出重要因素的图形。这是一种发现问题根本原因并能透过现象看本质的方法，非常适合医学教学中剖析某种异常现象的发生机制、解析某种药物的作用机理等，可与思维导图配合使用。

2 思维可视化技术在药理学教学中的应用探索

皮亚杰的认知图式理论认为，教师应把学生现有的知识作为新知识的生产点，学生通过新旧知识的相互作用来丰富和调整自己的认知结构。建构主义提出有效的学习应该是基于情景的，通过合作完成知识建构。基于此，对药理学课堂教学进行深度调整，打破原有教学内容的线性结构，推出“初步探讨—情景导学—限时讲授—知识内化”层层递进、步步强化的“四步教学法”，并将思维可视化技术引入上述4个环节。“初步探讨”得来的知识可作为认知发展的框架；“情景导学”通过真实情景的引入和互相讨论激活学生大脑已有的图式结构；“限时讲授”中教师引导学生通过增加思维导图节点的方式把新知识嵌入原有的知识框架；最后通过从多个角度绘制思维导图反复强化新知识，完成“知识内化”。该模式坚持互动式教学，教师作为引导者和启迪者，以学生为主体进行可视化知识建构，最大限度发挥学生的主观能动性和创新性。思维可视化技术的灵活性、趣味性为其知识建构提供了内在条件，使知识建构过程更加形象化和直观化[3]。思维可视化技术的运用使教学内容系统化、框架化，在既有章节线性结构上，进一步体现散在的、碎片化的药理学知识之间的联系，帮助学生厘清知识层次，重组知识体系，强化成就感。在解决实际问题时，学生可从自我搭建的知识框架中任意、快速提取知识，知识运用能力大幅度提高。以M受体阻断药阿托品的教学为例，将具体过程介绍如下。

2.1 初步探讨，引导学生构建知识框架

教师不仅是知识的传授者，更是学生主动学习的促进者。教师需要在课前制订课堂教学计划，利用思维可视化技术制作条理清晰的教案，使重点、难点突出，关系明朗清晰。重要的是，教师可以站在全局的高度，提纲挈领地建立知识全景图。利用思维导图搭建的阿托品知识框架见图1。思维可视化技术的运用使关于阿托品的复杂知识用一幅图就可以清晰地概括出来。教师既可以从宏观上把握教学内容，又可以从细节上厘清教学思路，使课堂授课游刃有余。

图1 利用思维导图搭建的阿托品知识框架

同时，引导学生运用思维可视化技术进行自主学习。在学习新的章节之前，告知学生本章需要掌握、熟悉和了解的内容，要求学生预习并根据学习目标整理出各个知识点，搞清之间的相互联系，列出本次学习框架，形成具有知识结构的个性化思维导图。在这个过程中，学生必须反复阅读课本中相关内容，甚至需要查阅多种学习资源，进一步对收集的信息和学习内容进行思考、分析、提炼和加工，并记录学习过程中产生的问题，由此实现有效预习。在上课前，教师先检查学生绘制的思维导图，掌握学生的预习情况，从而有针对性和有侧重点地进行授课。

2.2 情景导学，推动学生深度思考

教学开始后教师针对教学目标和教学内容，运用生动的语言、借助丰富的信息化教学手段，创设与学生相关联、能引发思考的情景，激发其好奇心，如在大量武侠小说和公案小说中经常提到的“蒙汗药”是什么？现代研究表明，蒙汗药是以曼陀罗花及其他原料制作而成。曼陀罗花的主要成分是东莨菪碱、莨菪碱和少量阿托品，这几种成分都属于M受体阻断药。那么，阻断M受体后产生哪些作用？为什么小说中的人物接触了“蒙汗药”后就会“出门便倒、倒头便睡、动弹不得”？通过创设这样一种学生非常感兴趣的情景，提出与授课内容紧密相关的问题，教师将学生分组，引导小组成员利用思维导图对这些问题自主探索、积极讨论，找出问题的关键词——阿托品和东莨菪碱。通过思维碰撞、头脑风暴，修正、加深对当前问题的认识，进行相关知识的联想和补充，绘制小组思维导图。教师可参与某一组的讨论，也可听取各组的讨论情况，了解学生知识掌握情况。

2.3 限时讲授，促进学生交流展示

学生讨论结束后，教师根据思维导图框架图的各级分支开展讲解，教学思路更清晰，也有利于学生对整体知识框架的掌握。教师围绕关键词，按照知识本身的逻辑和学生的思维习惯，借助设问引导学生对知识点进行发散性思考，提出下一级关键词，形成知识节点，再逐步完成对知识点的层层分析，并注意知识点之间的衔接与过渡。学生可以在思维导图上记笔记以节约时间来集中思考、听教师讲解和与教师互动，课堂氛围更活跃。通过师生互动将知识点在思维导图中补充完善（见图2）。关于阿托品的知识也可利用鱼骨图进行展示。

图2 学生讨论和教师讲解后师生共同绘制的思维导图

这里的讲解与传统授课方式有较大区别。在思维可视化工具的帮助下，学生已经进行了有效的课前预习和小组讨论，对于本章知识已经有了初步印象，可以清楚地判断出哪些是既往知识的加深，哪些是全新的知识点，哪些是重点，哪些可以简单了解。教师对学生的既有知识体系也了然于胸，此时进行课堂讲解完全可以对重点和难点部分详细阐述，非重点部分一带而过。学生因为对重点和难点部分尚未完全理解，此时注意力会高度集中，听课效果事半功倍。

2.4 知识内化，促进师生共同成长

教师可进一步在思维导图的基础上进行回顾、评价、总结，检验教学目标是否达成。课后学生根据教师的讲解和自己的理解，将自己的预习思维导图进一步丰富、完善，并梳理思路，强化课堂学习效果。要求学生课后用思维导图将零散的知识点整理成模块，做到每个知识点有一张单独的思维导图，每次课有一张思维导图，每一章也有一张完整的思维导图，同时要求学生在课后按照思维导图的脉络复习所学知识。学生制作思维导图的过程就是一个系统地对知识进行复习归纳和梳理的过程。在这个过程中，学生很容易发现自己知识的盲点和薄弱之处，从而进行针对性复习，提高复习效率。学生可互相交换思维导图，交流制作心得；教师也可在微信群内择优发布，以利于学生相互学习借鉴，取长补短，提升学生制作思维导图的信心。

3 思维可视化技术应用于药理学教学的思考与展望

通过一年多的实践运用，思维可视化技术在药理学教学中获得较好效果。教师注重知识之间的有机联系，如利用思维可视化技术复习胆碱受体激动药和阻断药、肾上腺素受体激动药和阻断药、高血压的药物选择、糖尿病的治疗策略等。大部分学生对此接受程度较高，学习兴趣和热情高涨，变被动学习为主动学习，学习效果显著提高。与此同时，在实际应用过程中发现存在两个问题：一是并非所有教学内容都适合使用思维导图进行讲授和学习，所以需要学习了解更多的思维可视化工具，并将之灵活应用，以取得更好的效果；二是教师和学生呈现思维导图多采取PPT的形式，而PPT单一幻灯片页面切换的方式在生动性、逻辑性及整体性上已不能满足学习需求，有时甚至掩盖了思维导图的优势。对此，在今后的教学中建议引入Focusky。Focusky是2015年在中国问世的一款演示软件，是一种优秀的思维可视化工具，可突破线性播放的单一性，运用多维度切换模式增强立体感，实现资源的系统整合，使内容的叙述更加流畅清晰、一目了然，更重要的是，能使学生清晰直观地了解教师的思维过程[4]。教师要摒弃对单一教学技术、手段过度依赖，通过综合利用多种思维可视化技术，充分发挥不同技术的优点，扬长避短，从而提高教学效果[5]。也要注意将思维可视化技术与PBL、CBL等其他创新性教学方式相结合，探索适合我国国情和富有中医药特色的新型药理学教学模式[6]。