Xmind軟件輔助學(xué)生遺傳工程自主學(xué)習(xí)的一次嘗試

丁濱，蔣福升，錢(qián)朝東，高承賢，竇曉兵，吳昊

摘 要：思維導(dǎo)圖是培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力、輔助記憶的好工具。Xmind是繪制導(dǎo)圖的常用軟件之一。將這個(gè)軟件推薦給學(xué)生并建議他們?cè)谶z傳工程自主學(xué)習(xí)中應(yīng)用。學(xué)生不但在實(shí)踐中學(xué)會(huì)了Xmind軟件的基本操作方法，而且確實(shí)提高了學(xué)習(xí)效率。表現(xiàn)在50%的同學(xué)在期末考試中取得了好成績(jī)。

關(guān)鍵詞：思維導(dǎo)圖；自主學(xué)習(xí)；遺傳工程

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2096-000X（2017）22-0102-03

Abstract： Mind map is perfect tool to promote logical thinking ability and improve memory efficiency. Xmind is one of the popular soft-wares for maps drawing. We recommended this software to students and advised them use it in autonomous learning process of genetic engineering courses. Students not only grasped the basic operation of Xmind in practicing， but also improved effectiveness of study. It is revealed that fifty percent of students have good scores in the final exam.

Keywords： Mind map； autonomous learning； genetic engineering

2009年托尼·博贊（Tony Buzan）的《思維導(dǎo)圖》（The Mind Map book）一書(shū)由葉剛翻譯，中信出版社出版[1]。自此關(guān)于應(yīng)用導(dǎo)圖的研究報(bào)道層出不窮。以思維導(dǎo)圖為主題詞在中國(guó)知網(wǎng)中搜索，發(fā)現(xiàn)自2010年每年有超過(guò)百篇文章發(fā)表，2016年達(dá)到了563篇之多，對(duì)其的應(yīng)用涉及教育、教學(xué)、項(xiàng)目管理、培訓(xùn)等諸多領(lǐng)域。2017年僅1-4月間就有112篇文章發(fā)表，思維導(dǎo)圖從小學(xué)基礎(chǔ)教育到大學(xué)專業(yè)課教育均有應(yīng)用。可見(jiàn)其對(duì)提升教育質(zhì)量的積極作用。

2005年[2]中國(guó)腦力運(yùn)動(dòng)會(huì)組委會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)于小央在接受記者采訪時(shí)談到，“思維導(dǎo)圖是大腦中形成的一種圖像，它可以通過(guò)想象、創(chuàng)造來(lái)聯(lián)想，設(shè)定一個(gè)圖畫(huà)，目的就是為了便于思考和記憶。”“可以通過(guò)運(yùn)用思維導(dǎo)圖來(lái)增強(qiáng)記憶力。”通俗的講，思維導(dǎo)圖是把信息“畫(huà)出來(lái)”[3-4]，并通過(guò)線條、箭頭、符號(hào)、形狀和顏色表現(xiàn)，將抽象的概念轉(zhuǎn)化成容易記憶的圖形，不但可以提高記憶力，而且可以幫助記憶者梳理思維的邏輯關(guān)系、增強(qiáng)對(duì)知識(shí)體系的總體把握[5]。

一、Xmind軟件及基本操作

目前常見(jiàn)的思維導(dǎo)圖軟件很多，例如MindManager、NovaMind、iMindMap、MindMap

per、FreeMind等等。而Xmind是一款開(kāi)源免費(fèi)的軟件，兼容FreeMind和MindManager的數(shù)據(jù)格式。軟件中提供了思維導(dǎo)圖、邏輯圖等16種空白圖以及年度報(bào)告、商業(yè)計(jì)劃書(shū)等23種模板，另外還提供了30個(gè)模板風(fēng)格。Xmind可以將腦圖導(dǎo)出生成PDF、word、excell以及圖片格式，方便學(xué)生后期制作ppt進(jìn)行匯報(bào)。

Xmind軟件采取了視窗操作模式，操作簡(jiǎn)單、易于掌握。在軟件視窗的上面顯示有文檔、編輯、查看、插入、修改、工具、窗口以及幫助等一級(jí)菜單。一級(jí)菜單欄下方是常用的快捷菜單。右側(cè)提供了顯示大綱、修改主題格式、插入圖片和圖標(biāo)、改變風(fēng)格、添加備注和批注等操作的快捷鍵。打開(kāi)軟件“畫(huà)布”的中央就顯示“新建空白圖”，可以單擊建立空白圖，也可以單擊左上角“文件”中的“新建命令”，選擇軟件自帶的空白圖或模板圖。腦圖的編輯可以分成兩個(gè)部分。一個(gè)部分是基于知識(shí)或問(wèn)題的邏輯構(gòu)架圖，可以根據(jù)實(shí)際情況增加或減少次級(jí)主題。另一部分就是框架的文本修改，雙擊各級(jí)主題方框，可以進(jìn)入編輯模式。各級(jí)主題在窗口內(nèi)的布局，可以通過(guò)鼠標(biāo)拖拽實(shí)現(xiàn)或修改。編輯好的文件，可以在一級(jí)主菜單“文件”中“保存”。

二、以往遺傳工程課程教學(xué)中存在的問(wèn)題

《遺傳工程》是我校濱江學(xué)院生物技術(shù)專業(yè)生物制藥方向必修的主干專業(yè)課程。學(xué)習(xí)該課程的學(xué)生是大學(xué)本科四年級(jí)的學(xué)生，已經(jīng)學(xué)習(xí)了《遺傳學(xué)》，《分子生物學(xué)》和《微生物學(xué)》的理論基礎(chǔ)，在實(shí)驗(yàn)技術(shù)方面經(jīng)過(guò)《植物組織培養(yǎng)》、《遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)》和《分子生物學(xué)大實(shí)驗(yàn)》的訓(xùn)練。學(xué)生已經(jīng)掌握了這門(mén)課程學(xué)習(xí)的理論基礎(chǔ)及實(shí)驗(yàn)技能，學(xué)生需要將之前學(xué)到的生物學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能在《遺傳工程》這節(jié)課上融會(huì)貫通。2015-2016年度我們對(duì)這門(mén)課進(jìn)行了改革，在教學(xué)中采用了以項(xiàng)目為主導(dǎo)的教學(xué)方法（PBL），學(xué)期末考核平均成績(jī)?yōu)?2.67分，雖然僅比2014-2015年度（改革前）高出2.67分，但80分以上的人數(shù)7人其中僅1人超過(guò)90分。在2016-2017年度的教學(xué)中我們引入思維導(dǎo)圖，利用Xmind輔助PBL自主學(xué)習(xí)，旨在進(jìn)一步提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握以及靈活應(yīng)用的能力。

三、Xmind在遺傳工程課程自主學(xué)習(xí)中應(yīng)用舉例

遺傳工程課程以4個(gè)項(xiàng)目為教學(xué)主線，涉及到細(xì)菌、酵母菌、植物和動(dòng)物遺傳工程四個(gè)方面。自主學(xué)習(xí)過(guò)程分為兩步；首先要求學(xué)生對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行分解，提出完成項(xiàng)目需要解決的問(wèn)題。第二步是解決問(wèn)題，學(xué)生詳細(xì)繪制項(xiàng)目實(shí)施技術(shù)路線圖。這里我們以其中一個(gè)項(xiàng)目為例子，說(shuō)明Xmind軟件的應(yīng)用

（一）項(xiàng)目分解，提出問(wèn)題

項(xiàng)目

給出某蛋白質(zhì)的mRNA序列，請(qǐng)同學(xué)利用分子生物學(xué)的手段構(gòu)建重組pET21質(zhì)粒，并在大腸桿菌BL21中表達(dá)，要求該重組蛋白攜帶6個(gè)His標(biāo)簽方便純化。

問(wèn)題分解（見(jiàn)圖1）

圖1展示的是一組學(xué)生分解項(xiàng)目，提出問(wèn)題制作的魚(yú)骨圖。項(xiàng)目目的：主題位于魚(yú)頭部位，要達(dá)到這一目的需要經(jīng)過(guò)三方面的實(shí)驗(yàn)，作為次主題位于中心線兩側(cè)按照實(shí)驗(yàn)時(shí)間先后從尾向頭部排列，分別是；表達(dá)條件、感受態(tài)制備、重組質(zhì)粒的構(gòu)建。每一個(gè)次主題（實(shí)驗(yàn)）根據(jù)實(shí)驗(yàn)順序關(guān)系繼續(xù)細(xì)分成子主題，提示待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。

（二）解決問(wèn)題繪制技術(shù)路線圖

經(jīng)過(guò)討論，這一組的同學(xué)又用垂直時(shí)間圖（圖2）詳細(xì)列出了解決問(wèn)題的關(guān)鍵因素。組長(zhǎng)根據(jù)這一思維導(dǎo)圖最低一級(jí)的主題詞，布置任務(wù)，小組中每一個(gè)成員都要參與問(wèn)題的解決。最終由組長(zhǎng)匯總解決問(wèn)題的方案，制作ppt將一個(gè)研究項(xiàng)目用形狀、關(guān)鍵詞、線條在總結(jié)課上做了展示。

四、教學(xué)效果

2016-2017學(xué)年遺傳工程考核平均成績(jī)?yōu)?6，與之前兩個(gè)學(xué)年相比有顯著性差異（p<0.01），超過(guò)90分的人數(shù)達(dá)到了7人，80分以上的學(xué)生比例達(dá)到了50%，有了明顯的增長(zhǎng)。特別是四個(gè)小組的組長(zhǎng)成績(jī)均在90分以上。分析其原因可能與我們的分組學(xué)習(xí)模式有關(guān)。我們要求學(xué)生自由組成8-9人的學(xué)習(xí)小組，由組長(zhǎng)組織學(xué)習(xí)并展示學(xué)習(xí)結(jié)果。所以，在今后的教學(xué)中我們將調(diào)整學(xué)習(xí)模式，限制小組人數(shù)不能超過(guò)4人，要求每一個(gè)學(xué)生都要制作腦圖，確保每個(gè)同學(xué)都能夠參與思考和討論。

在教學(xué)過(guò)程中，我們花了4學(xué)時(shí)的時(shí)間介紹思維導(dǎo)圖以及Xmind軟件，為此壓縮了其他教學(xué)內(nèi)容的時(shí)間。然而這種利用軟件，用簡(jiǎn)單的圖形線條自行分析及設(shè)計(jì)項(xiàng)目的學(xué)習(xí)手段很快引起了學(xué)生的興趣。他們根據(jù)自己的喜好選擇圖例、色彩、拆分項(xiàng)目，抽象的科研項(xiàng)目在學(xué)生的想象中變成了具體的結(jié)構(gòu)圖。不但調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，而且顯著提高了學(xué)生的記憶效率和邏輯思維能力。總之，這次教學(xué)方法的改革達(dá)到了我們提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的目的，同時(shí)我們也發(fā)現(xiàn)了不足，這次嘗試為今后的教學(xué)改革指明了方向，也為應(yīng)用Xmind軟件輔助學(xué)生自主學(xué)習(xí)積累了經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

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