思維導(dǎo)圖引入病原生物學(xué)綜合性設(shè)計性實驗教學(xué)的探討

孫劍剛 鄧毛子 朱薿 王龍 包永芬

摘? 要：開展病原生物學(xué)綜合性設(shè)計性實驗教學(xué)有利于學(xué)生綜合素質(zhì)的提升，將思維導(dǎo)圖引入病原生物學(xué)綜合性設(shè)計性實驗教學(xué)中，不但更新了教學(xué)方法，還促進(jìn)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、綜合應(yīng)用能力及創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，并實現(xiàn)“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念。但是，只有在實踐中根據(jù)教學(xué)實際需要合理、適當(dāng)?shù)貞?yīng)用思維導(dǎo)圖輔助教學(xué)，才能實現(xiàn)教學(xué)效果的提升。

關(guān)鍵詞：思維導(dǎo)圖? 病原生物學(xué)? 綜合性設(shè)計性實驗? 教學(xué)

中圖分類號：G423? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）11（c）-0192-04

Discussion on Introducing the Mind Map into the Comprehensive Design Experiment Teaching of Pathogenic Biology

SUN Jiangang? DENG Maozi? ZHU Ni? WANG Long? BAO Yongfen

（College of Basic Medical， Hubei University of Science and Technology， Xianning， Hubei Province， 437100 China）

Abstract： The comprehensive design experiment teaching of pathogenic biology is beneficial to the improvement of students' comprehensive quality. Introducing the mind map into the comprehensive design experiment teaching of pathogenic biology not only updates the teaching methods， but also promotes the cultivation of students' independent learning ability， comprehensive application ability and innovative thinking，to implement the "student-centered" teaching concept. However， only in practice according to the actual needs of teaching， the use of mind map to assist teaching can achieve the improvement of teaching effect.

Key Words： Mind map; Pathogenic biology; Comprehensive design experiment; Teaching

病原生物學(xué)是臨床醫(yī)學(xué)、預(yù)防醫(yī)學(xué)等專業(yè)的一門重要的基礎(chǔ)課程和橋梁課程。而實驗教學(xué)是本課程的重要教學(xué)環(huán)節(jié)、手段和載體，涉及到規(guī)范的操作、復(fù)雜的機(jī)制以及嚴(yán)密的邏輯。在新形勢下，高等教育培養(yǎng)的是高素質(zhì)綜合型創(chuàng)新型人才，因此在課程教學(xué)中要注重學(xué)生綜合素質(zhì)的提升，為此各高校紛紛開展實驗教學(xué)改革，在傳統(tǒng)印證性實驗的基礎(chǔ)上，推出綜合性設(shè)計實性驗項目以提升實驗教學(xué)質(zhì)量。思維導(dǎo)圖作為一種可視化的輔助學(xué)習(xí)工具，在醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域的應(yīng)用已日益廣泛和成熟，但多見于理論教學(xué)方面，而應(yīng)用于實驗教學(xué)方面的研究少見。筆者所在的病原生物學(xué)教學(xué)團(tuán)隊對病原生物學(xué)實驗教學(xué)進(jìn)行改革，利用思維導(dǎo)圖的自身特點(diǎn)，嘗試將思維導(dǎo)圖引入病原生物學(xué)綜合性設(shè)計性實驗教學(xué)中輔助教學(xué)，總結(jié)其優(yōu)勢及存在的問題并提出建議，以期探索以“學(xué)生為中心”的高效、合理的實驗教學(xué)新模式。

1? 綜合性設(shè)計性實驗特點(diǎn)

綜合性設(shè)計性實驗的特點(diǎn)在于實驗內(nèi)容涉及本課程的綜合知識或與本課程相關(guān)的其他學(xué)科知識，在給定實驗?zāi)康摹⒁蠛蛯嶒灄l件的前提下，由學(xué)生自行設(shè)計實驗方案并加以實現(xiàn)[1]。此類實驗的教學(xué)效果，往往會因為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)態(tài)度、探究意識 、創(chuàng)新能力、實際應(yīng)用能力以及實驗教學(xué)手段等因素而受到明顯影響。

2? 思維導(dǎo)圖的含義

20世紀(jì)60年代英國著名心理學(xué)家、教育家 Tony Buzan 創(chuàng)立了一種可輔助思考和學(xué)習(xí)的信息化、可視化學(xué)習(xí)工具，即思維導(dǎo)圖（也稱心智圖）。它以語言文字、圖像、色彩等元素為基礎(chǔ)，模擬人類發(fā)散性思維，將各類知識元素按其內(nèi)在關(guān)聯(lián)構(gòu)建起一個可視化的知識關(guān)系圖[2]。在學(xué)習(xí)過程中，思維導(dǎo)圖作為一種組織性思維工具，能將枯燥、繁雜的知識點(diǎn)轉(zhuǎn)化為便于理解和記憶的脈絡(luò)圖，學(xué)習(xí)者不僅可實行對學(xué)習(xí)內(nèi)容的掌握、理解和記憶，還可在不斷思索、答疑解惑過程中激發(fā)學(xué)習(xí)潛能，促進(jìn)主動求知和思考，培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的思維能力、創(chuàng)新意識以及解決實際問題能力[3]。

3? 思維導(dǎo)圖在病原生物學(xué)綜合性設(shè)計性實驗教學(xué)中的應(yīng)用

病原生物學(xué)綜合性設(shè)計性實驗通常是以實驗小組為單位開展的協(xié)作式探究學(xué)習(xí)過程， 將思維導(dǎo)圖引入其中進(jìn)行教學(xué)，可以幫助完成實驗的設(shè)計、運(yùn)行及分析，并培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、實際應(yīng)用能力及創(chuàng)新思維能，合理應(yīng)用思維導(dǎo)圖并貫穿于實驗教學(xué)全程，在綜合性設(shè)計性實驗教學(xué)中具有獨(dú)特的優(yōu)勢。以臨床醫(yī)學(xué)本科專業(yè)學(xué)生開展的綜合性設(shè)計性實驗項目“臨床膿汁標(biāo)本中金黃色葡萄球菌（金葡菌）的分離與初步鑒定”為例，實驗教學(xué)過程可按照課前準(zhǔn)備、課堂實施、評價與反饋三個部分進(jìn)行。

3.1 課前實驗教學(xué)設(shè)計中的應(yīng)用

該綜合性設(shè)計性實驗項目是在實驗課開展過程中結(jié)合實際病例引入臨床微生物學(xué)檢查方法，運(yùn)用細(xì)菌染色、細(xì)菌接種、生化反應(yīng)、免疫反應(yīng)、藥物敏感試驗等各種常用的實驗技能操作，穿插實驗原理、步驟、結(jié)果判斷與分析。該系統(tǒng)性實驗貫穿了8學(xué)時實驗課的內(nèi)容，實驗設(shè)計環(huán)環(huán)相扣，由實驗小組同學(xué)自己設(shè)計實驗方案，并最終通過實踐對膿汁標(biāo)本中是否存在金葡菌做出初步鑒定。

在學(xué)期初，由授課教師提前向?qū)W生布置綜合性設(shè)計性實驗學(xué)習(xí)任務(wù)并體出具體學(xué)習(xí)要求，實驗小組由6～8名學(xué)生自由組合而成，實驗課小組成員通過網(wǎng)絡(luò) 、圖書館等資源收集金葡菌鑒定的相關(guān)資料。首先，各成員利用思維導(dǎo)圖以實驗名稱為中心主題完成個人的實驗設(shè)計，方案中包括實驗的、要求、材料、注意事項、方法、結(jié)果判定及預(yù)期結(jié)果等內(nèi)容，眾多知識點(diǎn)可通過思維導(dǎo)圖形式圍繞中心主題有序展開。再經(jīng)過小組討論優(yōu)化實驗設(shè)計方案，提煉出本組的實驗方案。在實驗方案的設(shè)計過程中，需要學(xué)生認(rèn)真、主動收集整理資料、探索實驗原理和方法，有效地激發(fā)了學(xué)生的求知欲望;借助思維導(dǎo)圖的構(gòu)建實驗過程，讓學(xué)生面對問題從不同角度進(jìn)行思考，尋找解決問題的最佳途徑，培養(yǎng)了學(xué)生思維的深度和靈活性，充分啟迪學(xué)生的發(fā)散思維及解決實際問題能力。

3.2 課堂教學(xué)中的應(yīng)用

實驗課上，各組利用思維導(dǎo)圖通過PPT進(jìn)行實驗方案的匯報展示，再由其他實驗組針對方案的各個環(huán)節(jié)提出補(bǔ)充修改意并進(jìn)行討論，最后由帶教老師給予合理化建議，與學(xué)生商討后確定最佳實驗方案。

實驗操作階段，教師的作用是巡視及處理實驗室突發(fā)事件，通常不直接介入學(xué)生實驗，僅在必要時候給予引導(dǎo)。在實驗中遇到的問題時，原則上由學(xué)生自行思考或商議解決，有必要可結(jié)合思維導(dǎo)圖對實驗的方法、流程、結(jié)果等內(nèi)容進(jìn)行修訂。例如發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)的金葡菌可疑菌落比預(yù)期的少，會促使學(xué)生思考準(zhǔn)備的菌種及分離培養(yǎng)操作是否存在問題？實驗設(shè)計是否考慮周全？如何利用思維導(dǎo)圖修訂實驗方案？在此過程中能夠發(fā)散學(xué)生自身思維，思索出一些創(chuàng)新的方式或想法來解決相關(guān)問題，并借助思維導(dǎo)圖進(jìn)一步理解各知識點(diǎn)間的內(nèi)在聯(lián)系，在實驗操作中能夠得到啟發(fā)并使自身思維能力有所提升，同時也訓(xùn)練和強(qiáng)化了學(xué)生的實驗技能及團(tuán)隊協(xié)作精神。

實驗結(jié)果總結(jié)階段，各實驗組通過整理原始實驗數(shù)據(jù)并結(jié)合思維導(dǎo)圖分析實驗結(jié)果并撰寫實驗報告，學(xué)生在思維導(dǎo)圖的引導(dǎo)下，進(jìn)行思索、討論、歸納和總結(jié)，最終實驗者的思路、結(jié)果及結(jié)論可借助思維導(dǎo)圖在實驗報告中清晰地展示，此過程中，學(xué)生對實驗教學(xué)的內(nèi)容、整體邏輯關(guān)系有了全新的認(rèn)識，并對關(guān)鍵步驟及重難點(diǎn)問題及進(jìn)行專門探討，在一個完整的知識體系中實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的融會貫通，能有效提高實驗教學(xué)效果。

3.3 評價與反饋中的應(yīng)用

在傳統(tǒng)的課程終結(jié)性評價中，通常重結(jié)果而輕過程，重分?jǐn)?shù)而輕能力。但在引入了思維導(dǎo)圖的綜合性設(shè)計性實驗教學(xué)中，可實現(xiàn)教學(xué)過程中動態(tài)、客觀地評價學(xué)生學(xué)習(xí)狀況，并做到及時反饋。由于思維導(dǎo)圖是學(xué)生在自主學(xué)習(xí)過程中所構(gòu)建的知識體系，可直觀地表達(dá)學(xué)生對知識的理解和掌握程度，因此思維導(dǎo)圖可以視為不同教學(xué)階段的評價工具[4]，可以實現(xiàn)學(xué)生自評、小組互評、師生互評。而在具體實施過程中，無論是方案設(shè)計、實驗操作還是總結(jié)，都能凸顯對學(xué)生各項能力（態(tài)度、技能、創(chuàng)新、協(xié)作）的評價。而教師也能對學(xué)生的現(xiàn)實學(xué)習(xí)狀況進(jìn)行客觀評估和實時反饋，并采取針對性的調(diào)整措施。

4? 總結(jié)與思考

4.1 思維導(dǎo)圖應(yīng)用于綜合性設(shè)計性實驗教學(xué)中的優(yōu)勢

（1）提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)自主學(xué)習(xí)：學(xué)生在思維導(dǎo)圖的制作過程中，可依據(jù)個人的學(xué)習(xí)實際構(gòu)建完整的知識結(jié)構(gòu)體系，便于知識理解記憶和激發(fā)想像力，減輕課程學(xué)習(xí)的負(fù)擔(dān)，從而提升學(xué)習(xí)興趣和增強(qiáng)自信心。另外，思維導(dǎo)圖的制作還有助于提升學(xué)生綜合應(yīng)用能力，實現(xiàn)從知識體系到知識技能，再到學(xué)習(xí)能力的轉(zhuǎn)變，讓學(xué)生們實現(xiàn)真正的自主學(xué)習(xí)。

（2）培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維和創(chuàng)新思維：思維導(dǎo)圖通過多種形式將關(guān)鍵信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)接并實現(xiàn)融會貫通，幫助啟發(fā)學(xué)生的思維。學(xué)生在實驗的設(shè)計與實施過程中，獨(dú)立制作并完善思維導(dǎo)圖，其想像力和創(chuàng)造力被激發(fā)，并將基礎(chǔ)理論知識與實際應(yīng)用相結(jié)合，打破了思維定式，擴(kuò)展發(fā)散思維和激發(fā)創(chuàng)新能力。

（3）幫助構(gòu)建完整的知識體系：思維導(dǎo)圖的優(yōu)勢在于能將零散的知識進(jìn)行關(guān)聯(lián)、融會及發(fā)散，所以最終能幫助學(xué)生將繁雜且容易混淆的病原生物學(xué)知識點(diǎn)構(gòu)建為層次分明、條理清晰的系統(tǒng)化知識網(wǎng)絡(luò)[5]，學(xué)生在此框架下進(jìn)行記憶鏈接并深入思考，最終建立完整的知識體系。

（4）提升實驗教學(xué)效果：借助思維導(dǎo)圖能使教師清晰地把握教學(xué)重點(diǎn)及各教學(xué)節(jié)點(diǎn)，掌控教學(xué)進(jìn)程，并能增強(qiáng)師生間互動反饋，有助于活躍課堂氛圍，是一種有效的以“ 學(xué)生為主體”教學(xué)方法，思維導(dǎo)圖還能幫助學(xué)生梳理抽象復(fù)雜的知識并加強(qiáng)學(xué)生對整體知識體系的把握，有效提升實驗教學(xué)效果[6]。

4.2 問題與建議

本質(zhì)上思維導(dǎo)圖是一種教學(xué)方法或工具，并不能取代教學(xué)的主體及實質(zhì)的教學(xué)內(nèi)容，將其運(yùn)用于綜合性設(shè)計性實驗教學(xué)中還需考慮下列因素：

（1）教師因素：教師是教學(xué)中的引導(dǎo)者和參與者，需要把握教學(xué)方案的整體設(shè)計與實施，如思維導(dǎo)圖制作技巧、教學(xué)內(nèi)容與思維導(dǎo)圖的嵌合、教學(xué)過程互動與反饋、教學(xué)效果評價等，教師不但需要掌握思維導(dǎo)圖的制作技巧，更應(yīng)具有較深的學(xué)科造詣及豐富教學(xué)經(jīng)驗，以保證實驗教學(xué)過程中能正確引導(dǎo)和適時介入處理。

（2）學(xué)生因素：學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，思維導(dǎo)圖的教學(xué)效果受到學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣和信念的影響，由于綜合性設(shè)計性實驗耗時長且要求高，對學(xué)生而言，良好的學(xué)習(xí)態(tài)度、充足的學(xué)習(xí)時間、扎實的學(xué)科知識基礎(chǔ)是完成綜合性設(shè)計性實驗的關(guān)鍵，所以必須發(fā)揮學(xué)習(xí)的主動性，克服消極、抵觸及畏難情緒，積極思索與創(chuàng)新，更應(yīng)提倡學(xué)生之間的積極交流與團(tuán)隊協(xié)作精神。

（3）思維導(dǎo)圖與教學(xué)內(nèi)容關(guān)系： 開展綜合性設(shè)計性實驗教學(xué)的根本目的在于培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、實際應(yīng)用能力及創(chuàng)新思維[7]，而病原生物學(xué)實驗又具有極強(qiáng)的專業(yè)性、規(guī)范性及應(yīng)用性，所以教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計與實施是關(guān)鍵，思維導(dǎo)圖應(yīng)用于綜合性設(shè)計性實驗教學(xué)并非簡單制作出所謂思維導(dǎo)圖即可，而是需要根據(jù)教學(xué)目的和內(nèi)容來逐步構(gòu)建，并借助思維導(dǎo)圖實現(xiàn)自主學(xué)習(xí)，并且還應(yīng)注重學(xué)生實際應(yīng)用能力的培訓(xùn)。所以思維導(dǎo)圖應(yīng)該根據(jù)不同的教學(xué)對象、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)條件實施于教學(xué)中，并結(jié)合其他教學(xué)方法進(jìn)行綜合應(yīng)用。

（4）評價方式：綜合性設(shè)計性實驗由于其復(fù)雜性、連續(xù)性、實用性等特點(diǎn)，故不建議用采用片面的終結(jié)性評價，而是要重視學(xué)習(xí)過程的考核評價，如實驗設(shè)計、實驗準(zhǔn)備、實驗操作、操作規(guī)范、交流協(xié)作、綜合分析及實驗報告的撰寫等各個環(huán)節(jié)進(jìn)行多元化評價[8]，做到形成性評價與終結(jié)性評價相結(jié)合。

5? 結(jié)語

綜合性設(shè)計實驗的開設(shè)有利于學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)，將思維導(dǎo)圖應(yīng)用于病原生物學(xué)綜合性設(shè)計性實驗教學(xué)中有其自身的特點(diǎn)和優(yōu)勢，即能豐富教學(xué)方法，還能培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新思維以及探究精神等綜合素質(zhì)。但是，只有在實踐中根據(jù)教學(xué)的實際需要合理、適當(dāng)?shù)貞?yīng)用思維導(dǎo)圖輔助實驗教學(xué)，才能實現(xiàn)最佳的教學(xué)效果。

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