思維導(dǎo)圖在非專業(yè)課教學(xué)中的應(yīng)用效果評估

［摘 要］ 非專業(yè)課在大學(xué)課程教學(xué)中常常缺乏方法創(chuàng)新，導(dǎo)致授課效果不理想。以機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)的非專業(yè)課“工程化學(xué)”為研究對象，將思維導(dǎo)圖引入課程教學(xué)中，通過兩個(gè)班級的學(xué)習(xí)效果對比，重點(diǎn)評估了思維導(dǎo)圖在非專業(yè)課教學(xué)中的應(yīng)用效果。研究表明，思維導(dǎo)圖的應(yīng)用可以有效提升班級中段學(xué)生的課程學(xué)習(xí)效果。經(jīng)思維導(dǎo)圖引導(dǎo)學(xué)習(xí)后的學(xué)生，在知識的理解能力上提升最為突出。思維導(dǎo)圖的應(yīng)用還可以有效延長課程知識在學(xué)生頭腦中的記憶時(shí)效，增強(qiáng)學(xué)生對知識掌握的牢固程度。

［關(guān)鍵詞］ 非專業(yè)課；思維導(dǎo)圖；工程化學(xué)

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2024）31-0065-04 ［收稿日期］ 2023-06-29

引言

非專業(yè)課，一般指大學(xué)課程中那些與本專業(yè)不直接相關(guān)，但在實(shí)際領(lǐng)域又與本專業(yè)存在密切聯(lián)系的課程。隨著當(dāng)今社會(huì)在各個(gè)領(lǐng)域的快速發(fā)展，不同學(xué)科之間的交叉融合成為改革創(chuàng)新的突破點(diǎn)，交叉領(lǐng)域人才的培養(yǎng)也是高校發(fā)展的重要目標(biāo)之一。在這樣的背景下，非專業(yè)課程的建設(shè)與發(fā)展也成為高校改革創(chuàng)新的重要內(nèi)容。但現(xiàn)實(shí)中大學(xué)非專業(yè)課程的發(fā)展速度相較于專業(yè)課往往較為緩慢，其中重要原因在于高校教師在非專業(yè)課的教學(xué)中缺乏方法引導(dǎo)與改革創(chuàng)新，使學(xué)生在紛繁復(fù)雜的知識堆疊中喪失學(xué)習(xí)的動(dòng)力與方向。因此，從課程教學(xué)角度上說，如何改進(jìn)非專業(yè)課的教學(xué)方法，提高學(xué)生對知識的接收效率，是提高課程教學(xué)效果、促進(jìn)非專業(yè)課程發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。

思維導(dǎo)圖是在20世紀(jì)60年代由東尼·博贊（Tony Buzan）首先提出的一種筆記方式，能將離散的知識信息直觀地轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)緊密、邏輯性強(qiáng)的圖示形式，使人能更加清晰地理解知識之間的內(nèi)在聯(lián)系而不局限在冗長的文字信息中，因此在現(xiàn)代教學(xué)環(huán)節(jié)中得到不斷的應(yīng)用和快速發(fā)展，并成為大學(xué)教育中一種實(shí)用高效的思維工具［1-2］。思維導(dǎo)圖在課程教學(xué)中的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在：提高課堂教學(xué)效率、遏制教學(xué)精力浪費(fèi)，確保教學(xué)活動(dòng)內(nèi)在效能最優(yōu)最大；整合零散知識，利用關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)提高知識在記憶中的“壽命”；利用可視化的圖像激發(fā)學(xué)生想象力和創(chuàng)造力；借助邏輯聯(lián)系減輕學(xué)生學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，提升主動(dòng)學(xué)習(xí)興趣及能力；活躍教學(xué)氣氛，促進(jìn)師生間溝通交流［3］。因此，思維導(dǎo)圖的應(yīng)用有助于提高教學(xué)質(zhì)量、提升學(xué)生思維。基于思維導(dǎo)圖的課程設(shè)計(jì)及應(yīng)用，在非專業(yè)課程教學(xué)改革中可以發(fā)揮重要的作用。

本文主要研究思維導(dǎo)圖在非專業(yè)課教學(xué)中的應(yīng)用效果，研究對象為機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)的全日制大學(xué)本科學(xué)生。在本校該專業(yè)的培養(yǎng)計(jì)劃中，“工程化學(xué)”屬于非專業(yè)課，主要教學(xué)目的是使非化學(xué)專業(yè)學(xué)生能夠在一定程度上具備必需的近代化學(xué)基本理論、知識和技能，并了解這些理論在實(shí)際工程中的應(yīng)用，以便掌握更完整的知識體系來適應(yīng)專業(yè)交叉高速發(fā)展的社會(huì)要求。基于這一教學(xué)目的，對該專業(yè)學(xué)生進(jìn)行“工程化學(xué)”課程講授時(shí)需要較強(qiáng)的邏輯來連接分散的化學(xué)知識體系脈絡(luò)，將一些抽象難懂的理論進(jìn)行具體化并形成知識網(wǎng)絡(luò)。因此，本研究將思維導(dǎo)圖引入“工程化學(xué)”課程的教學(xué)中，分析思維導(dǎo)圖在非專業(yè)課程教學(xué)中的應(yīng)用效果，并對比該專業(yè)兩個(gè)班級的課程學(xué)習(xí)情況，通過期末的試卷分析以及一年后回訪考核來綜合評估思維導(dǎo)圖在“工程化學(xué)”這門非專業(yè)課中的應(yīng)用效果。

一、思維導(dǎo)圖在“工程化學(xué)”課程中的應(yīng)用

思維導(dǎo)圖在課程教學(xué)過程中可以用來歸納整理教學(xué)設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)教學(xué)過程環(huán)節(jié)，起到合理分配各個(gè)環(huán)節(jié)所需時(shí)間的作用［4］。在“工程化學(xué)”課程的備課中，利用思維導(dǎo)圖能展現(xiàn)思維過程、梳理章節(jié)構(gòu)架，幫助學(xué)生全面地了解該課程的知識層面結(jié)構(gòu)，并促進(jìn)章節(jié)之間聯(lián)系的記憶與理解。無論對課程整體章節(jié)知識內(nèi)容的聯(lián)系把控，還是每個(gè)章節(jié)內(nèi)部的知識邏輯串聯(lián)，思維導(dǎo)圖都可以起到明顯的促進(jìn)作用。

為了評價(jià)學(xué)生的課程學(xué)習(xí)效果，采用期末試卷分析以及一年后回訪考核來分析學(xué)生對于“工程化學(xué)”課程知識的掌握情況。期末試卷分析主要從總評、認(rèn)知分類（包含記憶、理解、綜合分析）、題型分類（填空、簡答、判斷、選擇、計(jì)算、設(shè)計(jì)）以及章節(jié)分類（1～7章）幾個(gè)方面的得分來綜合評價(jià)課程學(xué)習(xí)效果。一年后的回訪考核同樣以試卷的形式，主要從認(rèn)知分類角度的得分來評價(jià)學(xué)生對于知識掌握的牢固程度。為了能更好地說明思維導(dǎo)圖在教學(xué)過程中的作用，研究對比分析了兩個(gè)班級的學(xué)習(xí)情況。兩個(gè)班分別為機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)不同年份的兩個(gè)本科班級A班（2018級）和B班（2019級）（均在大三時(shí)授課）。針對A班采用普通授課的方式，針對B班則通過思維導(dǎo)圖引導(dǎo)的方式改進(jìn)課程教學(xué)。兩個(gè)班的期末試卷盡管題目并不相同，但題型及難度分布基本一致。針對兩個(gè)班一年后回訪考核內(nèi)容則完全一致，均通過選擇題的形式進(jìn)行考核。

二、課程學(xué)習(xí)效果評價(jià)分析

（一）期末試卷分析

從兩個(gè)班的期末試卷成績對比（見圖1a）可以看到，經(jīng)過思維導(dǎo)圖引導(dǎo)學(xué)習(xí)后的B班，其期末試卷平均得分高出普通授課學(xué)習(xí)的A班6分，說明思維導(dǎo)圖對于學(xué)生掌握課程內(nèi)容具有積極作用。從不同分值段的人數(shù)比例（見圖1b）可以看到，思維導(dǎo)圖對于成績的影響主要體現(xiàn)在中高分值段學(xué)生。其中，90分以上高分段學(xué)生占比明顯增加，而70—90分值段學(xué)生比例有所下降，這說明一部分相對“普通”的學(xué)生，經(jīng)過思維導(dǎo)圖引導(dǎo)學(xué)習(xí)后，可以變得更為“優(yōu)秀”，即學(xué)習(xí)效果可以得到進(jìn)一步提升。這種提升主要來自方法改進(jìn)后對學(xué)生自身的激發(fā)作用：一方面這部分學(xué)生往往有一定主觀學(xué)習(xí)意識，另一方面由于思維導(dǎo)圖對知識體系的梳理作用使這些學(xué)生擁有了更好的知識獲取方法以及學(xué)習(xí)過程體驗(yàn)，因而在成績上會(huì)得到一個(gè)明顯的提升，起到一定“拔尖”的效果。由于大多數(shù)情況下班級里中段學(xué)生占比更高，因此思維導(dǎo)圖的引入及應(yīng)用對于提升非專業(yè)課程的整體教學(xué)效果會(huì)有明顯作用。值得說明的是，對于部分成績相對較差的學(xué)生，思維導(dǎo)圖的作用效果并不明顯。這可能由于這部分學(xué)生的主觀學(xué)習(xí)意識不強(qiáng)，因而思維導(dǎo)圖在方法上的優(yōu)化無法轉(zhuǎn)化為他們在成績上的提升。這從另一個(gè)角度也說明思維導(dǎo)圖對學(xué)習(xí)的作用可能更多體現(xiàn)在“促進(jìn)”而非“轉(zhuǎn)變”。

根據(jù)試卷在認(rèn)知、題型和章節(jié)的不同分類可進(jìn)一步剖析思維導(dǎo)圖對學(xué)生學(xué)習(xí)效果的作用。按認(rèn)知分類分析試卷結(jié)果（見圖2a）可以看到，思維導(dǎo)圖對學(xué)生記憶、理解及分析均有提升作用，并且在理解類題目上提升最為明顯。這主要得益于思維導(dǎo)圖直觀清晰的邏輯結(jié)構(gòu)，將分散扁平的課程知識變得體系與立體，使原來瑣碎的知識點(diǎn)能夠在思維中有效整合，因此對理解知識能夠有最為顯著的幫助。從不同題型得分率來看（見圖2b），經(jīng)思維導(dǎo)圖引導(dǎo)學(xué)習(xí)的學(xué)生（B班）在選擇題、簡答題以及設(shè)計(jì)題上得分提升較為明顯。這些題目相對較“活”，更多考查學(xué)生的綜合理解能力。因此這也進(jìn)一步驗(yàn)證了思維導(dǎo)圖在提高學(xué)生課程理解水平上的積極作用。從不同章節(jié)的得分狀況可以看到（見圖2c），經(jīng)思維導(dǎo)圖引導(dǎo)學(xué)習(xí)的學(xué)生，在每一個(gè)章節(jié)的學(xué)習(xí)效果上都有提升，尤其在第一章《化學(xué)反應(yīng)基本原理》、第四章《物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)》、第六章《化學(xué)與能源》和第七章《化學(xué)與環(huán)境》中的分值提升明顯。其中，第一、四兩章節(jié)的內(nèi)容相對較為抽象，涉及較多原理性的知識。在過往教學(xué)中，這些常常是學(xué)生較難理解的章節(jié)。思維導(dǎo)圖的組織與引導(dǎo)能使這些知識有了較為清晰的脈絡(luò)，學(xué)生在記憶及理解上均得到了有效提高。第六、七兩章節(jié)較多考查了知識在工程應(yīng)用中的情況，需要對前面所學(xué)的理論知識有一定的認(rèn)知與理解深度。因此，這部分章節(jié)的分值提升也說明思維導(dǎo)圖提高了學(xué)生對知識的整體把握程度，并且一定程度上提高了他們對知識的掌握深度。

（二）回訪考核分析

為了進(jìn)一步考查思維導(dǎo)圖對學(xué)生掌握知識牢固程度的影響，在學(xué)生學(xué)習(xí)完課程一年之后進(jìn)行了一個(gè)回訪的考核，并對回訪測試的成績進(jìn)行了分析。從回訪的測試成績分析（見圖3a）可以看到，受過思維導(dǎo)圖引導(dǎo)學(xué)習(xí)的班級（B班）獲得了明顯更高的分值，這說明思維導(dǎo)圖有助于延長課程知識在學(xué)生頭腦中的“壽命”。由于考核屬于回訪性質(zhì)，因此測試試卷均采用選擇題的形式，并且較多地考查了記憶類的題目（40分），而理解類的題目（30分）和分析類的題目（20分）所占比例較小。從回訪測試卷的分值分布（見圖3b）也可以看出，思維導(dǎo)圖在延長記憶時(shí)效上有較為明顯的作用，記憶類題目的分值提升最為明顯。對于機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的學(xué)生來說，許多化學(xué)知識可能會(huì)因?yàn)椴怀Ｊ褂枚菀椎虼怂季S導(dǎo)圖的利用，有助于加強(qiáng)知識掌握的牢固程度，避免知識遺忘。對于非專業(yè)課的學(xué)習(xí)來說，可以顯著提高學(xué)習(xí)效率。

結(jié)語

本研究針對機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)的非專業(yè)課“工程化學(xué)”，將思維導(dǎo)圖引入課程教學(xué)中。通過兩個(gè)班級的學(xué)習(xí)效果對比，重點(diǎn)評估了思維導(dǎo)圖在非專業(yè)課教學(xué)中的應(yīng)用效果。主要結(jié)論如下：思維導(dǎo)圖的應(yīng)用可以有效提升班級學(xué)生的課程學(xué)習(xí)效果，并且這種提升在中游學(xué)生身上表現(xiàn)得更為明顯。經(jīng)思維導(dǎo)圖引導(dǎo)學(xué)習(xí)后的學(xué)生，在對知識的理解能力上提升最為突出。思維導(dǎo)圖也有助于提高學(xué)生對知識的記憶水平。思維導(dǎo)圖的應(yīng)用有助于延長課程知識在學(xué)生頭腦中的記憶時(shí)效，增強(qiáng)學(xué)生對知識掌握的牢固程度，顯著提高非專業(yè)課的學(xué)習(xí)效率。

參考文獻(xiàn)

［1］吳圣姬，馬青蘭.環(huán)境工程專業(yè)課程教學(xué)方法創(chuàng)新與應(yīng)用：以“思維導(dǎo)圖”為例［J］.中國大學(xué)教學(xué)，2018（8）：41-45.

［2］楊云霞，郭英娃，徐敏，等.思維導(dǎo)圖在結(jié)構(gòu)化學(xué)課程教學(xué)中的應(yīng)用與探索［J］.化學(xué)教育（中英文），2022，43（10）：46-51.

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［4］雷曉輝，柴蓓蓓，龍巖，等.OBE理念下思維導(dǎo)圖法在教學(xué)中的應(yīng)用實(shí)踐研究［J］.高教學(xué)刊，2021，7（29）：88-91.

Evaluation on the Application of Mind Map in Non-Specialized Course Teaching： Taking the Engineering Chemistry Course as an Example

Abstract： The lack of innovation on teaching method is an important reason for poor teaching effect. The paper introduced the mind map and evaluate its application effect in the teaching of Engineering Chemistry course — a non-specialized course for the major of Mechanical Design， Mechanical Manufacturing and Automation. Results showed that the application of the mind map can improve the learning effect of those intermediate-level students. After learning by the mind map， the students showed the promotion mostly on comprehensive ability. Meanwhile， application of the mind map also prolongs the memory of course contents， strengthening the acquisition of the knowledge.

Key words： non-specialized course; mind map; engineering chemistry