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思维导图应用于临床医学专业生物化学教学的实践与总结

唐王刚 黄桦 连超群 胡维佳 夏俊

引用本文:
Citation:

思维导图应用于临床医学专业生物化学教学的实践与总结

    作者简介: 唐王刚(1988-),男,博士,副教授
    通讯作者: 夏俊, xiajun@bbmc.edu.cn
  • 基金项目:

    安徽省教育厅质量工程项目 2018zhkt093

    安徽省教育厅质量工程项目 2021xxkc115

    蚌埠医学院校级教学研究项目 2019jyxm18

  • 中图分类号: R192

Practice and summary of biochemistry teaching in clinical medicine major based on mind map

    Corresponding author: XIA Jun, xiajun@bbmc.edu.cn
  • CLC number: R192

  • 摘要: 目的探讨思维导图引入临床医学专业生物化学课程教学改革的应用效果。方法选取蚌埠医学院2019级临床医学专业两个班级为研究对象,对照组采用传统教学,观察组在传统教学基础上引入思维导图。通过问卷调查进行教学效果评价,比较2组期末考试的卷面成绩。结果观察组学生期末考试的卷面成绩为(64.92±14.43)分,高于对照组的(61.39±14.97)分(t=2.00,P < 0.05)。问卷调查显示,引入思维导图的教学法能提高学生的学习效率,且有助于培养其创新思维能力。结论基于思维导图的生物化学教学可以提高教学质量,值得在生物化学课程教学中推广。
  • 图 1  学生绘制糖代谢的思维导图

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出版历程
  • 收稿日期:  2021-08-30
  • 录用日期:  2022-01-17
  • 刊出日期:  2023-11-15

思维导图应用于临床医学专业生物化学教学的实践与总结

    通讯作者: 夏俊, xiajun@bbmc.edu.cn
    作者简介: 唐王刚(1988-),男,博士,副教授
  • 1. 蚌埠医学院 检验医学院 生物化学与分子生物学教研室, 安徽 蚌埠 233030
  • 2. 蚌埠医学院 临床医学院, 安徽 蚌埠 233030
基金项目:  安徽省教育厅质量工程项目 2018zhkt093安徽省教育厅质量工程项目 2021xxkc115蚌埠医学院校级教学研究项目 2019jyxm18

摘要: 目的探讨思维导图引入临床医学专业生物化学课程教学改革的应用效果。方法选取蚌埠医学院2019级临床医学专业两个班级为研究对象,对照组采用传统教学,观察组在传统教学基础上引入思维导图。通过问卷调查进行教学效果评价,比较2组期末考试的卷面成绩。结果观察组学生期末考试的卷面成绩为(64.92±14.43)分,高于对照组的(61.39±14.97)分(t=2.00,P < 0.05)。问卷调查显示,引入思维导图的教学法能提高学生的学习效率,且有助于培养其创新思维能力。结论基于思维导图的生物化学教学可以提高教学质量,值得在生物化学课程教学中推广。

English Abstract

  • 生物化学是一门从分子水平揭示生物体的化学组成、结构和功能及研究生命活动中各种变化的一门基础生命学科。由于生物化学以“看不见”的生物分子为研究对象,而体内生物分子种类繁多,分子间转变复杂,导致生物化学课程的知识点抽象、琐碎和繁杂,因此学生普遍反映生物化学的学习难度大、学习强度高。对于临床医学专业的学生,生物化学又是一门非常重要的专业基础课。由于生物化学与疾病的预防、诊断和治疗密切相关,同时对于揭示某些疾病的分子机制至关重要,所以临床医学专业的学生必须学好生物化学。面对这样两难的境地,生物化学课程的教学改革迫在眉睫。如何提高学生的学习效率、帮助学生记忆生物化学的知识点,是生物化学课程教学改革的方向。

    当前有多种教学方法已经被用于生物化学的教学改革,如PBL教学[1]、翻转课堂[2]、三轨教学模式[3]和思维导图的应用[4]。在这些方法中,英国学者BUZAN创立的思维导图值得关注。思维导图是一种可以将大脑思维活动可视化的思维工具,通过利用线条、关键词、符号、图像和色彩等,把复杂的文字信息转变为非常直观且脉络清晰的图形,非常有利于庞大知识的整理和归纳[5-6],同时也有利于老师通过学生绘制的思维导图了解学生的知识结构和认知程度[7]。它的这种特点很适合生物化学的教学,当然也可应用于其他领域,如在护理实践中思维导图有助于提高护理人员的理解力和记忆力[8]

    鉴于思维导图的上述诸多优势,笔者在蚌埠医学院临床医学专业首次开展了思维导图辅助的生物化学教学改革。虽然有不少文献[4-5, 9-11]已经报道了思维导图在生物化学教学中的改革和实践,但对具体的实施过程以及改革经验缺少清晰的表述。本文比较详细地介绍了思维导图辅助的生物化学教学改革的具体过程,并总结了一些本次教学改革的经验,希望为今后在大班开展类似的教学改革提供一定的借鉴。

    • 选取我校2019级临床医学专业2个平行班为研究对象,分别作为观察组(135人)和对照组(143人),2组性别结构、年龄层次和学习基础等均有可比性。对照组采用传统教学,观察组在传统教学基础上引入思维导图。鉴于观察组人数较多,进一步设置了小组,每小组6人左右。为了便于交流和讨论,原则上以同寝室同学为一组,共设立23个小组,每组设1名组长,主要负责组内协调和监督工作。

    • 课前开展有关思维导图的问卷调查。结果显示,62.6%的学生对思维导图了解甚少,79.9%的学生有绘制经历,86.6%的学生对基于思维导图的生物化学教学感兴趣,但43.3%的学生对思维导图的构成要素认识不清。

    • 向学生提供制作思维导图的教学视频,并鼓励大家在课后通过中国大学MOOC平台学习有关思维导图的课程。此外,通过板书现场演示绘制思维导图的基本要点,同时提醒学生不要重形式而轻内容。

    • 为了便于收集学生的思维导图作品(以下简称“作品”)和便于教师点评,为学生提供教师自制的绘图纸,该图纸包括组号、签名区、完成时间、评语区和绘图区,且在手绘和电脑绘中都须使用。若手工绘制,可直接在绘图区绘制;若电脑绘制,须将打印的作品粘贴至绘图区。

    • 选用的教材是周春燕和药立波主编的《生物化学与分子生物学》第9版。思维导图的训练主要针对理论课程的结构生物化学和代谢生物化学篇章,以小组为单位提交针对每章的作品,对于前3章要求手绘,后续章节的绘制方式不作要求。另外要向学生强调,作品必须是小组集体智慧的结晶,并按以下流程绘制作品:(1)组内协商确定每次作品的绘制人(要求轮流绘制);(2)绘制人绘制一份作品的初稿;(3)其他组员对初稿进行讨论,并提出修改建议;(4)绘制人根据建议进行反复修改,最终定稿;(5)将定稿的作品呈现在专用纸的绘图区,填写相关信息,根据实际贡献大小依次签名(默认绘制人贡献最大)。学习委员负责收集全班的作品并交老师批阅,老师批阅后,通过课堂或学习通平台对作品予以点评。此外,为了促进学生思维导图的应用,在教学PPT中尽可能多地融入教师绘制的思维导图。

    • 为了鼓励学生绘制高水平的作品,在结束糖代谢章节后,开展了一次作品绘制竞赛,并制定了如下竞赛流程:(1)各组在规定时间内完成作品绘制,并通过学习委员送给老师批阅;(2)老师挑选10份入围作品参与评分,评分方式是自评(占10%,此成绩写在作品背面)、老师评分(占35%)和学生匿名互评(占55%,依托学习通平台);(3)根据评分排名,最终选取4组进入决赛,要求决赛组选派一名组员利用PPT对作品的亮点和创作思路进行讲解,时间为5 min,(4)讲解结束后,以全班同学的支持票数的多少决定最终排名,竞赛设一、二、三等奖各一名,奖品分别为128 G、64 G和32 G U盘,奖励对象为绘制人。

    • 生物化学课程结束,2组学生参加统一期末考试(考试题型包括选择题、名词解释和问答题,满分100分),比较2组学生卷面成绩。在学习结束,通过学习通平台对观察组进行问卷调查,内容涉及学习效率、创新能力、思维能力、知识体系构建、知识记忆、学习动机和课程复习。

    • 采用t检验。

    • 在学生的积极配合下,累计收集207份作品,内容涉及蛋白质和核酸的结构与功能、维生素、酶、生物氧化、三大营养物质代谢和核苷酸代谢等章节。代表性作品见图 1

      图  1  学生绘制糖代谢的思维导图

    • 观察组学生期末考试的卷面成绩为(64.92±14.43)分,高于对照组的(61.39±14.97)分(t=2.00,P < 0.05)。

    • 教学除了关注学习成绩外,更应该注重学生综合能力和学习效率等是否有提升。为此对观察组135名学生进行了问卷回访,共收集有效问卷102份,有效问卷回收率75.6%。问卷分析表明,90.2%~97.1%的学生认为思维导图对提高学习效率、提高创新能力、提高思维能力、构建知识体系和课后知识复习有帮助或非常有帮助。其中思维导图帮助课后知识复习已经成为学生的广泛共识,认为非常有帮助和有帮助的学生占比分别高达44.1%和53.0%,仅2.9%的学生认为思维导图不能帮助其课后知识复习。尽管有85.3%的学生认为思维导图对激发学习动机有帮助或很有帮助,但仍有14.7%的学生认为思维导图并不能激发学习动机,提示在今后的教学中应该注重和思考怎样运用思维导图去激发学习动机。

    • 一幅优秀的作品应该在形式上和内容上俱佳,但实际过程中,难以要求学生在短时间同时达到这两个标准,为此我们前期更注重学生作品的格式规范程度。事实上前期的作品确实反映出诸多形式问题,比较突出的问题有:(1)缺少对关键词的提炼,有的关键词多达20字;(2)思维导图的同一级分支应该由同一个节点发散出来,但不少作品出现多个节点发散出同一级分支;(3)颜色使用不规范,对于思维导图而言,同一主分支下的线条应为同一颜色,有些作品出现颜色混用;(4)思维导图的关键词应该在线条上,但不少作品的关键词下面没有线条;(5)没有按顺时针方向展开各主分支。庆幸的是,经过多次反复强调,在中后期,大多数组的作品都基本符合思维导图的格式要求。

      绘制思维导图的目的之一是为了帮助课程复习[4]。可是有些作品尽管格式规范,但所涉及的内容与教学大纲在内容的完整性与侧重点上都不符合。有的作品因绘制过于简单,导致提供的信息量有限,只能反映出少部分教学内容。此外,也出现本该重点发散的内容写得过于简单,一些了解的内容反而发散过多,从而显得本末倒置。例如,三羧酸循环是糖代谢章节的重点内容,有的组仅仅提到了它的名称,至于部位、关键酶和生理意义等没有体现。一幅好的作品应该具有较高的与中心主题相关的知识完整性,同时也能详略得当。针对这一问题,可以建议学生在绘制前先熟悉教学大纲,并在绘制完成后进行比对,但同时也要提醒学生不必追求100%的完整性,只要做到绝大多数教学内容能体现在作品上即可。

      绘制思维导图需要的发散性思维,是培养学生创新能力的有效手段。但本次课程改革中,发现学生的创新能力有待提高。譬如,尽管教师不向学生指定思维导图的中心主题,更不指定各主分支,但很多作品的中心主题和主分支是相同的。学生惯用的主题是某章的名称,而主分支则是各节的标题。这显然不利于学生的思考,更不利于培养学生的创造性思维。教师在进行点评时须强调,应该在基于对教学内容的理解上提出自己的观点,不要拘泥于教材的知识框架。以糖代谢为例,中心主题可以简单写成“葡萄糖”,设2个主分支:“来源”和“去路”;也可以将中心主题定为“葡萄糖代谢”,设3个主分支:“分解代谢”“储存”和“合成代谢”,还可以以糖代谢中心代谢产物“葡萄糖-6-磷酸”作为中心主题。以上三种思路绘制的思维导图都可以很好地把糖代谢的主要代谢途径囊括其中。类似地,对于脂代谢,除了可以以脂质构成展开,也可以以脂质代谢中心代谢产物“乙酰CoA”作为中心主题进行发散。

      教学改革通常不是一蹴而就,它可能会经历一个曲折的过程,在这个过程中,需要反复总结经验,汲取教训,从而指导下一次的教学改革。与已报道的一些基于思维导图的生物化学或其他课程教学改革[5, 11-12]相比,本研究中观察组相比对照组而言,其学习成绩的提高程度偏低,可能归因于以下3个原因:(1)思维导图的绘制没有贯穿所有章节;(2)没有将思维导图的成绩纳入形成性评价体系,导致学生对思维导图的重视程度不够;(3)在课程的复习中,学生没有充分运用思维导图。

      本研究首次对我校临床医学专业的生物化学课程开展了基于思维导图的教学改革,研究结果表明,思维导图的运用有助于提升学生的创新思维能力以及帮助学生记忆和复习,同时也可以有利于学生构建知识框架以及提高学习效率和学习成绩。在今后的教学中,我们将继续推进和优化思维导图支持下的生物化学课程教学改革,探索将思维导图作业成绩纳入形成性评价体系,力争在提升学生学习成绩和激发学习动机上有新的突破。

参考文献 (12)

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