徐勇，張龍，韓維娜

哈爾濱醫(yī)科大學藥學院 (哈爾濱 150081)

1 思維導(dǎo)圖的概念及特點

思維導(dǎo)圖又叫心智導(dǎo)圖，是英國心理學家、教育學家東尼·博贊發(fā)明的一種先進的表達發(fā)散性思維的有效圖形工具，可以激發(fā)人豐富的聯(lián)想力，提高人的思考能力[1]。思維導(dǎo)圖充分運用人體左右腦機能，利用閱讀、思維的規(guī)律，幫助人們在科學與藝術(shù)、邏輯與想象之間平衡發(fā)展[2]。學生將思維導(dǎo)圖運用于學習，可以打破傳統(tǒng)筆記按條列舉的記錄手段，其利用節(jié)點、色彩、圖像等關(guān)鍵要素，繪制知識網(wǎng)絡(luò)，并通過線條和標記，使知識點之間的聯(lián)系更加緊密、直觀，有利于加強記憶和發(fā)散性思維的養(yǎng)成，并可以調(diào)動其學習積極性，變被動接受為主動理解與思考所學知識。思維導(dǎo)圖具有四大特點：發(fā)散性：每一張思維導(dǎo)圖都從一個中心開始，并具有多個子中心，其向四周發(fā)射形成無窮無盡的分支；聯(lián)想性：當一個主題確定后，由該主題引發(fā)的與之有關(guān)的聯(lián)想相互關(guān)聯(lián)共同構(gòu)成一張思維導(dǎo)圖；條理性：相對于傳統(tǒng)筆記，思維導(dǎo)圖可提煉關(guān)鍵詞進行邏輯梳理與歸納，使條理更清晰；整體性：思維導(dǎo)圖可以借助圖像、顏色等，在二維平面展現(xiàn)多維現(xiàn)實，著眼全局展現(xiàn)現(xiàn)實的宏觀與微觀。

2 運用思維導(dǎo)圖提高藥物化學學習效率

藥物化學是一門發(fā)現(xiàn)與研究新藥、合成化學藥物、闡明藥物化學性質(zhì)、研究藥物分子與生物之間相互作用規(guī)律的綜合性學科[3]。它有著其自身的學科特點：基于有機化學的思維基礎(chǔ)，以藥物結(jié)構(gòu)為核心，掌握藥物的命名、理化性質(zhì)，研究藥物的代謝規(guī)律、構(gòu)效關(guān)系，設(shè)計藥物的合成途徑以及通過結(jié)構(gòu)改造進一步獲得新的藥物[4]。由于藥物結(jié)構(gòu)的多樣性，理化性質(zhì)各異、構(gòu)效、代謝等不同，因此其內(nèi)容繁雜，使藥物化學知識體系過于龐大[5]，學生在學習過程中感覺任務(wù)量大、知識點雜，難于理解和記憶，其容易將藥物結(jié)構(gòu)和性質(zhì)張冠李戴，這對藥物化學的學習造成了極大的影響。而學生可借助思維導(dǎo)圖層次分明、條理清晰、重點突出、色彩鮮明的特點，將其運用于藥物化學的學習。如圖1所示以每章藥物基本結(jié)構(gòu)母核為核心，通過思維導(dǎo)圖發(fā)散，以結(jié)構(gòu)改造過程的藥化思維作為導(dǎo)圖延長部分，逐漸建造相關(guān)網(wǎng)絡(luò)。此網(wǎng)絡(luò)將知識歸一化的同時以結(jié)構(gòu)為核心，通過對比結(jié)構(gòu)建立起各章交聯(lián)的知識體系，使知識系統(tǒng)化、對比化，以此提高學生學習積極性，同時發(fā)展藥化思維，提高學習效率。本文以中樞神經(jīng)系統(tǒng)藥物為例，介紹如何將思維導(dǎo)圖運用于藥物化學的學習過程[6]。

圖1 以藥物基本結(jié)構(gòu)為核心的藥物化學思維導(dǎo)圖

2.1 構(gòu)建體系，發(fā)展演繹思維

藥物化學課程枯燥難學，傳統(tǒng)教育大多使學生被動地接受知識，難以調(diào)動學生學習積極性，固化其思維，難以達到相應(yīng)教育目標。部分學生在學習過程中感覺藥物分類繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，課堂教學過于枯燥，導(dǎo)致其課上難理解、課下難記憶，久而久之，學生對藥物化學的學習積極性逐漸下降，學習效率隨之降低。想要增強藥物化學學習效果，學生就要抓住學科特點，突出藥物結(jié)構(gòu)在藥物化學學習過程中的重要性。此思維導(dǎo)圖以藥物結(jié)構(gòu)為中心構(gòu)建知識體系，聯(lián)系藥物的命名、作用靶點、代謝規(guī)律、理化性質(zhì)、構(gòu)效關(guān)系、合成途徑及結(jié)構(gòu)改造，再由這些子中心不斷向四周輻射，形成一個完整的知識網(wǎng)絡(luò)，便于學生理清知識脈絡(luò)，可明顯減少其記憶時知識點的遺漏和混淆。思維導(dǎo)圖的繪制過程可極大調(diào)動學生思維，使其抓住各知識點之間的關(guān)聯(lián)，提高學習主動性和積極性。形象化的知識網(wǎng)絡(luò)有利于學生深刻理解和記憶相關(guān)知識，提高其學習效率。

2.2 對比輻射，強化理解記憶

思維導(dǎo)圖本身以提煉關(guān)鍵詞的方式記錄相關(guān)知識主要內(nèi)容，其整體性便于學生在學習過程中發(fā)現(xiàn)各類藥物結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)系及建立其對比性，方便學生理解和記憶。以中樞神經(jīng)系統(tǒng)藥物為例，在思維導(dǎo)圖中學生會發(fā)現(xiàn)不同藥物之間有著許多潛在聯(lián)系：苯二氮類、二苯并氮雜類、二苯并二氮雜類藥物均含有苯并氮雜環(huán)構(gòu)成的母核結(jié)構(gòu)(圖2)。氯氮是最早用于治療失眠的苯二氮類藥物，為解決其味苦不足，研究人員通過簡化結(jié)構(gòu)得到了活性更強、毒性更低的西泮類藥物地西泮。在地西泮結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，其C-3位氧化得到了替馬西泮、去甲基得到了去甲地西泮。去甲地西泮C-3位羥基化又得到了奧沙西泮，研究人員在后續(xù)研究中又發(fā)現(xiàn)，奧沙西泮和去甲地西泮均為地西泮在體內(nèi)代謝的活性產(chǎn)物。為穩(wěn)定苯二氮母核中的酰胺鍵，提高藥物與受體的親和力，研究人員又衍生出了唑侖類鎮(zhèn)靜催眠藥。如穩(wěn)定1，2位酰胺鍵的三唑侖、穩(wěn)定4，5位酰胺鍵的美沙唑侖。研究人員還發(fā)現(xiàn)，苯二氮類藥物同時又具有鎮(zhèn)靜催眠和抗癲癇作用。二苯并氮雜類藥物同時具有抗癲癇和抗抑郁作用，其用于抗癲癇代表藥為卡馬西平。如果在卡馬西平結(jié)構(gòu)中的10位引入羰基，則獲得前體藥物奧卡西平，其與卡馬西平具有相似臨床療效。二苯并氮雜類藥物屬于三環(huán)類抗抑郁藥，可以抑制去甲腎上腺素的重攝取，代表藥為丙米嗪。將二苯并氮雜類藥物氮雜環(huán)乙撐基上的其中一個碳原子用氮原子替換，則獲得二苯并二氮雜類藥物，代表藥為氯氮平，用于抗精神病，抗精神病藥物還包括吩噻嗪類、噻噸類和丁酰苯類。二苯并二氮雜類藥物可看作由吩噻嗪類擴環(huán)得到，吩噻嗪類藥物通過生物電子等排原理，用乙烯基替換環(huán)上的氮原子，就得到了噻噸類抗精神病藥。丁酰苯類抗精神病藥是相關(guān)研究人員在研究鎮(zhèn)痛藥哌替啶的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)的，哌替啶的結(jié)構(gòu)是在天然產(chǎn)物嗎啡結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上開環(huán)發(fā)現(xiàn)，研究人員在后續(xù)研究中又發(fā)現(xiàn)，嗎啡結(jié)構(gòu)中氮原子取代基具有重要作用：鎮(zhèn)痛藥阿片受體的部分激動劑納洛啡，其烯丙基在氮上處于a鍵時產(chǎn)生激動作用，而處于e鍵時則產(chǎn)生拮抗作用，若使取代基完全固定于e鍵，就獲得了完全的拮抗劑納洛酮。通過思維導(dǎo)圖，學生可對比藥物類別與結(jié)構(gòu)之間的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)藥物結(jié)構(gòu)與藥物作用的聯(lián)系，思考藥物結(jié)構(gòu)與藥物改造的可能性，抓住共同點，關(guān)注獨特性，在比較過程中理解藥物發(fā)展過程，不斷加深印象強化記憶，達到提高學習效率的目的。

2.3 舉一反三，深化發(fā)散性思維

大學教師的職責，關(guān)鍵還在于培養(yǎng)學生的邏輯思維能力以及創(chuàng)造性思維。如何提高學生自主學習能力，提高學生學習興趣，是其不斷探索和研究的重要課題。思維導(dǎo)圖的構(gòu)建，有利于刺激學生求知欲，使其從中獲得自主學習的滿足感，從而提高學習興趣。思維導(dǎo)圖中的關(guān)系線，除了課本知識，還可來源于學生通過對比或知識儲備的總結(jié)，抑或是查閱資料后的知識補充，在充分掌握課本內(nèi)容的基礎(chǔ)上，有助于學生將學過的知識內(nèi)容進行回顧，使其知識面得以擴展，加深理解，并通過自己的思考將知識內(nèi)容拓展到今后的應(yīng)用中，對自身未來的發(fā)展有著積極的指導(dǎo)作用。以苯二氮類藥物和GABA類似物為例，兩者均可用于鎮(zhèn)靜催眠，并同樣具有抗癲癇活性，那么是什么原因產(chǎn)生了這樣的相似性呢？筆者發(fā)現(xiàn)，GABAA的α亞基上有特異的苯二氮類結(jié)合位點，增加氯離子通道的開放頻率，很好地解釋了不同類藥物可產(chǎn)生相同或相似作用的原因，這使學生加強了對藥物作用靶點的認識。又如，納洛啡N原子上烯丙基的構(gòu)象決定了其作用是激動還是拮抗，研究人員在14位引入羥基后使烯丙基完全處于e鍵，就獲得了一種完全拮抗劑納洛酮；參考哌替啶氮甲基的鎮(zhèn)痛作用，改造安替比林的結(jié)構(gòu)，獲得了解熱鎮(zhèn)痛效果更強的氨基比林。這說明氮原子上的取代基對鎮(zhèn)痛作用的產(chǎn)生具有重要意義，且取代基的空間構(gòu)象可能影響藥物的藥理作用，甚至使藥理作用完全相反，這為藥物結(jié)構(gòu)改造過程中取代基的大小及引入位置的設(shè)計提供了參考，并為作用于相同靶點時激動劑與拮抗劑結(jié)構(gòu)之間存在一定的聯(lián)系做了提示。

圖2 以苯并氮雜環(huán)為母核的各化合物結(jié)構(gòu)式思維導(dǎo)圖

3 思維導(dǎo)圖的繪制

思維導(dǎo)圖用于知識記憶，應(yīng)區(qū)別于課堂筆記。因為思維導(dǎo)圖體現(xiàn)的是知識大綱，由此聯(lián)想本章節(jié)具體內(nèi)容，包括考點及重難點。將思維導(dǎo)圖比作倉庫的鑰匙，而課堂筆記就是鎖在倉庫中的物品，通過思維導(dǎo)圖的聯(lián)想和擴展，打開倉庫的大門，才能獲取筆記中的知識。為體現(xiàn)思維導(dǎo)圖與課堂筆記的不同，學生在繪制思維導(dǎo)圖過程中，要注意以下幾個要點[7]：子中心不宜過多，通過自己的總結(jié)將知識點進行歸納和分類；通讀教材，根據(jù)自己的理解進行圖形繪制，記憶不清的知識點可參考教材，但切忌對照書本，照葫蘆畫瓢似地整理筆記；不同子中心下的知識點如果有聯(lián)系，可用帶箭頭的曲線連接，并簡要標注其相關(guān)性；單一的思維導(dǎo)圖無法完全體現(xiàn)章節(jié)內(nèi)容之間聯(lián)系性時，可考慮在旁邊繪制另一張小的思維導(dǎo)圖加以說明。只有這樣，學生才能將死記硬背的內(nèi)容最簡化，使理解記憶占主導(dǎo)，在降低記憶難度的同時提高記憶效果。

4 思維導(dǎo)圖運用于藥物化學教學的效果

筆者將思維導(dǎo)圖運用于藥物化學教學中，將臨床藥學專業(yè)學生劃分成多個小組，每個小組總結(jié)一章思維導(dǎo)圖，做到人人參與，每組做一個約20分鐘的理論課演講。如此學生對藥物化學課程的學習興趣明顯提高了，對他們來說藥物化學不再是枯燥的結(jié)構(gòu)，而是一張張系統(tǒng)完整的理論圖，具有直觀性。思維導(dǎo)圖的引入，使學生學習效率明顯提高；參與感增強，學會把握重點、善于總結(jié)，建立自己的學習方法；增強學生邏輯思維能力，提高思考問題的條理性和全面性；促進學生自主發(fā)展，按照個人的思維方式進行，有著自己的獨特性；提高學生的學習興趣，培養(yǎng)獨立思考的習慣以及獨立解決問題的能力；培養(yǎng)探究能力，提高學生科學素養(yǎng)，有利于將來的發(fā)展。

5 總結(jié)

李玉等通過標準化編碼和描述性統(tǒng)計得出結(jié)論：思維導(dǎo)圖對學生學業(yè)成就的平均效應(yīng)量為0.763[8]。這表明將思維導(dǎo)圖應(yīng)用于學習以提高學習效率有一定的實踐意義。思維導(dǎo)圖的直觀性和系統(tǒng)性，極大限度保證了學生藥物化學學習過程中知識系統(tǒng)的完整性，可有效提高其藥物化學學習效率，調(diào)動學生學習的積極主動性，有利于其思維的開發(fā)和以后的發(fā)展。學生將思維導(dǎo)圖作為學科學習工具和課堂筆記相結(jié)合，改被動接受、消極應(yīng)考為積極思維、從容應(yīng)考，這樣可以保證接受知識的完整性，降低記憶難度，提升學習效果。