思維導圖助力環境工程專業課程的學習*

周 琦，鄭 陽，楊柳青，俞夢潔，黃炎杰，高樹梅

(1 嘉興學院生物與化學工程學院，浙江 嘉興 314001；2 浙江省環境工程有限公司，杭州 浙江 310000)

環境工程專業屬于交叉學科，選修專業課之前，需要完成有機化學、無機化學、分析化學、物理化學、生物化學、化工原理等基礎課程，專業課又分為專業基礎課和核心課。專業基礎課一般包括環境監測、環境化學、環境工程微生物學等課程，專業核心課程包括大氣污染控制工程、水污染控制工程、固體處理及資源化、物理性污染控制、環境影響評價等課程。課程涉及知識點多，相對零散又相互聯系，比如硫酸型煙霧、光化學煙霧、酸雨等典型大氣環境問題的形成機理等會在環境化學課程中介紹[1]，但是相關的治理措施，比如脫硫脫硝的技術工藝和方法等卻在大氣污染物控制工程課程中講解[2]；水中污染物(無機物和有機物)的遷移轉化及歸趨的研究屬于環境化學的主要內容，但是水中污染物的去除工藝和方法則是水污染控制工程的重點內容[3]，其中涉及到微生物處理方法又是環境工程微生物學課程的重點內容[4]，而所有科目涉及的采樣、監測過程全部屬于環境監測課程的重點內容[5]。總之，知識點的交叉融入迫切需要我們找到一種有效的學習方法。好的學習方法，不僅能夠幫助學生提高學習效率，更有助于激發學生的潛能。在環境化學課程中，老師給我們講述了思維導圖的使用，經過使用發現，這一方法在各個科目的學習中都非常適用，思維導圖學習法，得益于課內，受益于課外。思維導圖是由著名的英國學者東尼博贊發明的[6]。它通過運行一些線條、符號、詞匯和圖像把一長串枯燥的信息，變成彩色的，容易記憶的、有高度組織性的圖，具有圖文并茂，主題突出的典型特點，不僅可以加強記憶，更能促進大腦開發。本文結合學習過程，總結了思維導圖在環境工程專業各個課程中的利用，以期能夠拋磚引玉，舉一反三，為他人的學習提供有益的幫助。

1 思維導圖的制作

“教是為了不教”。教什么？當然是教方法。環境化學課程老師在教學過程中，特別注重方法的傳授，而不是知識的灌輸。思維導圖法就是老師教給學生的一個實用的學習方法。思維導圖的繪制，簡單又復雜。制作的時候，首先要確認中心主題，為了美觀和更有助于對知識點的記憶，可以選擇與主題內容一致的圖形。第二步是要對這個主題展開，建立主脈和支脈，主脈的線條要比支脈的粗。第三步是對知識點進行總結概括，找到關鍵詞，補充在主脈和支脈上。最后一步是對總體的思維導圖進行美化，在視覺上呈現出令人眼前一亮的效果，根據需要可以采用多種顏色的方法。針對思維導圖的使用，老師組織了學術沙龍，還通過課程作業進行強化。此外，老師還針對我們的思維導圖進行點評和評比，這樣的授課方式，技能學到知識，又能掌握方法，還能夠活躍課堂氣氛，樹立信心等[7]。思維導圖的使用可以實現課程知識的認知與靈活運用相結合，教師授課與師生互動相輔相成，有利于促進師生情感的交流，達到樂學的初衷。

此外，隨著思維導圖的發展，現在網絡上也有很多制作思維導圖的軟件，如MindMaster、GitMind、XMind、ZhiMap等等，這些軟件能夠將知識點一鍵生成思維導圖，并且可以自動配色，自動布局，非常方便。

2 思維導圖在專業課程中的應用

2.1 思維導圖在《環境化學》課程的應用

在水環境化學章節[1]中，污染物的遷移轉化是重點也是難點，主要包括無機物和有機物的遷移轉化，每種污染物的遷移轉化方式有所不同。如無機污染物主要通過吸附解吸、溶解沉淀、氧化還原、配合作用等方式進行遷移轉化；有機污染物主要通過揮發、光解、水解、生物降解等過程進行遷移轉化。只有知道每種污染物的遷移轉化方式以及最終歸趨，才能在治理過程中有的放矢。作者通過思維導圖的方式把主要的遷移轉化過程進行了分類，并通過關鍵詞將主要知識點進行標注，通過這一過程，可以將書本上幾十頁的內容總結在一張圖上，如圖1所示，非常有利于知識點的融會貫通，更有利于對知識點的理解和記憶。

圖1 水中污染物的遷移轉化的思維導圖

思維導圖法不僅能提高學習效率，還能提高記憶力，從而提高學習成績。環境化學的課程學習，同學們都有很高的熱情，在本專業近五年考取研究生的同學中，35%的同學選考環境化學科目，這一數據一定程度上反映了大家環境化學課程的學習熱情。在環境化學課程的學習過程中，老師也經常采用思維導圖進行教學，把復雜凌亂的知識點總結在一張圖上，同學們可以“打包帶走”，線下教學過程中，利用思維導圖進行總結和復習，引導同學們發散思維，既能總結知識點，又能實現知識點延伸拓展，還能承前啟后，引發思考。

2.2 思維導圖在《環境工程微生物學》課程的應用

病毒的相關知識是環境工程微生物學的重點內容[4]。其分類、組成、結構、測定方法、繁殖方式等知識點尤為重要。為此，作者將這些知識點總結為圖2，圖2展示的是將生動的圖像與知識點結合，通過形象的病毒元素，介紹了病毒的結構、組成、分類、測定以及它的繁殖過程，把枯燥的知識點變為色彩的、具有靈性的可視化圖片，既有利于自身的記憶，又能幫助其他同學，深受同學們喜歡。

圖2 關于病毒知識點的思維導圖

在學習病毒相關知識過程中，大家正好可以聯系目前發生在我們身邊的新型冠裝病毒肺炎，簡稱“新冠肺炎”。我們可以結合病毒的特點、繁殖、傳播方式等知識學習新冠病毒背后的故事。病毒傳播一般有一定的潛伏期，尤其是新冠病毒可以通過多種途徑傳播，主要是密切接觸傳播和呼吸道傳播，因此采取有效的措施切斷病毒的傳播途徑是控制傳染病傳播的有效途徑，因此我們提倡減少聚集、佩戴口罩等措施都將有效地降低病毒的傳播途徑。

2.3 思維導圖在《環境監測》課程的應用

圖3 水和廢水監測相關知識點的思維導圖

環境工程各個科目的學習，都離不開環境監測。水和廢水中，污染物種類繁多，分析方法多樣，有物理監測、化學監測、生物監測等等[5]。在此，作者將水和廢水監測進行了總結和概括，見圖3所示，包括水樣的采集和保存，水樣預處理，物理性監測指標、有機化合物監測指標、無機化合物的監測等過程，經過這一分類，各種監測及分析方法就一目了然。作者在這里使用的是X-Mind軟件繪制的思維導圖，簡單地運用了樹狀圖的結構總結知識點，采用字體的大小、粗細、顏色不同使得這張思維導圖更加清晰，將書上這一章的內容總結成一張圖，方便學習復習。

3 關于思維導圖使用的調查問卷

關于思維導圖的使用，作者的老師在授課班級做了一個問卷調查，結果見表1所示。

通過調查問卷顯示，所有同學都認為思維導圖方法確實有利于知識點的梳理和融會貫通，大部分同學愿意在其他科目的學習過程中使用思維導圖的方法，但是很多同學認為自己的繪畫太“丑”了，從而一定程度上限制了應用。老師一再強調，思維導圖又不是畫畫比賽，丑點不要緊，讓你思路清晰了，就好了。

表1 關于思維導圖使用的調查問卷

4 結 語

大學的學習，自主學習尤為重要，學習方法更是關鍵，思維導圖為自主學習提供了一種事半功倍的方法。借助思維導圖的學習方法，不僅能夠提取關鍵點，對知識點進行梳理，還能通過這種方法清晰簡單明了地對知識點系統性地學習，充分掌握知識點。在環境工程各個科目的學習過程中，作者經常采用思維導圖進行學習和復習，成績均為優秀。任何事情都是從0到1的過程，學會運用思維導圖的學習方法之后，在學習的過程中腦中就自動篩選出重點，然后運用自己喜歡的模式對知識點進行潤色總結，只要熟悉運用找到適合自己的方法，學習就變得輕松又有效。希望作者的分享能夠拋磚引玉、舉一反三，為他人的學習提供有益的幫助，共同進步。