孫劍剛 鄧毛子 朱薿 王龍 包永芬

摘? 要：開展病原生物學綜合性設(shè)計性實驗教學有利于學生綜合素質(zhì)的提升，將思維導圖引入病原生物學綜合性設(shè)計性實驗教學中，不但更新了教學方法，還促進了學生的自主學習能力、綜合應用能力及創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，并實現(xiàn)“以學生為中心”的教學理念。但是，只有在實踐中根據(jù)教學實際需要合理、適當?shù)貞盟季S導圖輔助教學，才能實現(xiàn)教學效果的提升。

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

中圖分類號：G423? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：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

病原生物學是臨床醫(yī)學、預防醫(yī)學等專業(yè)的一門重要的基礎(chǔ)課程和橋梁課程。而實驗教學是本課程的重要教學環(huán)節(jié)、手段和載體，涉及到規(guī)范的操作、復雜的機制以及嚴密的邏輯。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，因此在課程教學中要注重學生綜合素質(zhì)的提升，為此各高校紛紛開展實驗教學改革，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質(zhì)量。思維導圖作為一種可視化的輔助學習工具，在醫(yī)學教育領(lǐng)域的應用已日益廣泛和成熟，但多見于理論教學方面，而應用于實驗教學方面的研究少見。筆者所在的病原生物學教學團隊對病原生物學實驗教學進行改革，利用思維導圖的自身特點，嘗試將思維導圖引入病原生物學綜合性設(shè)計性實驗教學中輔助教學，總結(jié)其優(yōu)勢及存在的問題并提出建議，以期探索以“學生為中心”的高效、合理的實驗教學新模式。

1? 綜合性設(shè)計性實驗特點

綜合性設(shè)計性實驗的特點在于實驗內(nèi)容涉及本課程的綜合知識或與本課程相關(guān)的其他學科知識，在給定實驗目的、要求和實驗條件的前提下，由學生自行設(shè)計實驗方案并加以實現(xiàn)[1]。此類實驗的教學效果，往往會因為學生的自主學習態(tài)度、探究意識 、創(chuàng)新能力、實際應用能力以及實驗教學手段等因素而受到明顯影響。

2? 思維導圖的含義

20世紀60年代英國著名心理學家、教育家 Tony Buzan 創(chuàng)立了一種可輔助思考和學習的信息化、可視化學習工具，即思維導圖（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]。在學習過程中，思維導圖作為一種組織性思維工具，能將枯燥、繁雜的知識點轉(zhuǎn)化為便于理解和記憶的脈絡圖，學習者不僅可實行對學習內(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)學習潛能，促進主動求知和思考，培養(yǎng)學習者的思維能力、創(chuàng)新意識以及解決實際問題能力[3]。

3? 思維導圖在病原生物學綜合性設(shè)計性實驗教學中的應用

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

3.1 課前實驗教學設(shè)計中的應用

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檢查方法，運用細菌染色、細菌接種、生化反應、免疫反應、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，由實驗小組同學自己設(shè)計實驗方案，并最終通過實踐對膿汁標本中是否存在金葡菌做出初步鑒定。

在學期初，由授課教師提前向?qū)W生布置綜合性設(shè)計性實驗學習任務并體出具體學習要求，實驗小組由6～8名學生自由組合而成，實驗課小組成員通過網(wǎng)絡 、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)果判定及預期結(jié)果等內(nèi)容，眾多知識點可通過思維導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，需要學生認真、主動收集整理資料、探索實驗原理和方法，有效地激發(fā)了學生的求知欲望;借助思維導圖的構(gòu)建實驗過程，讓學生面對問題從不同角度進行思考，尋找解決問題的最佳途徑，培養(yǎng)了學生思維的深度和靈活性，充分啟迪學生的發(fā)散思維及解決實際問題能力。

3.2 課堂教學中的應用

實驗課上，各組利用思維導圖通過PPT進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)提出補充修改意并進行討論，最后由帶教老師給予合理化建議，與學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，通常不直接介入學生實驗，僅在必要時候給予引導。在實驗中遇到的問題時，原則上由學生自行思考或商議解決，有必要可結(jié)合思維導圖對實驗的方法、流程、結(jié)果等內(nèi)容進行修訂。例如發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)的金葡菌可疑菌落比預期的少，會促使學生思考準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？如何利用思維導圖修訂實驗方案？在此過程中能夠發(fā)散學生自身思維，思索出一些創(chuàng)新的方式或想法來解決相關(guān)問題，并借助思維導圖進一步理解各知識點間的內(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，同時也訓練和強化了學生的實驗技能及團隊協(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)合思維導圖分析實驗結(jié)果并撰寫實驗報告，學生在思維導圖的引導下，進行思索、討論、歸納和總結(jié)，最終實驗者的思路、結(jié)果及結(jié)論可借助思維導圖在實驗報告中清晰地展示，此過程中，學生對實驗教學的內(nèi)容、整體邏輯關(guān)系有了全新的認識，并對關(guān)鍵步驟及重難點問題及進行專門探討，在一個完整的知識體系中實現(xiàn)教學內(nèi)容的融會貫通，能有效提高實驗教學效果。

3.3 評價與反饋中的應用

在傳統(tǒng)的課程終結(jié)性評價中，通常重結(jié)果而輕過程，重分數(shù)而輕能力。但在引入了思維導圖的綜合性設(shè)計性實驗教學中，可實現(xiàn)教學過程中動態(tài)、客觀地評價學生學習狀況，并做到及時反饋。由于思維導圖是學生在自主學習過程中所構(gòu)建的知識體系，可直觀地表達學生對知識的理解和掌握程度，因此思維導圖可以視為不同教學階段的評價工具[4]，可以實現(xiàn)學生自評、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。而教師也能對學生的現(xiàn)實學習狀況進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 思維導圖應用于綜合性設(shè)計性實驗教學中的優(yōu)勢

（1）提升學生學習興趣，促進自主學習：學生在思維導圖的制作過程中，可依據(jù)個人的學習實際構(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，減輕課程學習的負擔，從而提升學習興趣和增強自信心。另外，思維導圖的制作還有助于提升學生綜合應用能力，實現(xiàn)從知識體系到知識技能，再到學習能力的轉(zhuǎn)變，讓學生們實現(xiàn)真正的自主學習。

（2）培養(yǎng)學生的發(fā)散思維和創(chuàng)新思維：思維導圖通過多種形式將關(guān)鍵信息進行關(guān)聯(lián)接并實現(xiàn)融會貫通，幫助啟發(fā)學生的思維。學生在實驗的設(shè)計與實施過程中，獨立制作并完善思維導圖，其想像力和創(chuàng)造力被激發(fā)，并將基礎(chǔ)理論知識與實際應用相結(jié)合，打破了思維定式，擴展發(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：思維導圖的優(yōu)勢在于能將零散的知識進行關(guān)聯(lián)、融會及發(fā)散，所以最終能幫助學生將繁雜且容易混淆的病原生物學知識點構(gòu)建為層次分明、條理清晰的系統(tǒng)化知識網(wǎng)絡[5]，學生在此框架下進行記憶鏈接并深入思考，最終建立完整的知識體系。

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

4.2 問題與建議

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

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

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

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

（4）評價方式：綜合性設(shè)計性實驗由于其復雜性、連續(xù)性、實用性等特點，故不建議用采用片面的終結(jié)性評價，而是要重視學習過程的考核評價，如實驗設(shè)計、實驗準備、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)有利于學生綜合能力的培養(yǎng)，將思維導圖應用于病原生物學綜合性設(shè)計性實驗教學中有其自身的特點和優(yōu)勢，即能豐富教學方法，還能培養(yǎng)學生的自主學習能力、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)教學的實際需要合理、適當?shù)貞盟季S導圖輔助實驗教學，才能實現(xiàn)最佳的教學效果。

參考文獻

[1] 張會明，史蕾.綜合性、設(shè)計性實驗的改革與探索——以濱州學院為例[J].山東化工，2016，45（13）：173-174.

[2] 李一帆，張志剛.Thinking Map與Mind Map的基本概念及在人體解剖學教學中的應用[J].解剖學雜志，2018，41（6）：735-737.

[3] 徐維禎，王燕，莊敏，等.思維導圖引入醫(yī)學微生物學教學的設(shè)計和思考[J].衛(wèi)生職業(yè)教育，2020，38（2）：69-70.

[4] 閆勇，張麗紅，劉靖靖，等.思維導圖在微生物學教學中的應用實踐[J].微生物學通報，2020，47（4）：1019-1025.

[5] 熊宇，許波，向國春.口腔課程教學中思維導圖與非口腔專業(yè)醫(yī)學生自主學習能力的培養(yǎng)[J].重慶醫(yī)學，2016，45（7）：997-998，1005.

[6] 劉玉.助產(chǎn)專業(yè)《病原生物學與免疫學》的教學體會[J].中國繼續(xù)醫(yī)學教育，2019，11（28）：66-68.

[7] 宋銀宏，韓莉，周永芹，等.凸顯創(chuàng)新能力培養(yǎng)的免疫學實驗教學體系的探索[J].生命的化學，2020，40（2）：305-308.

[8] 魏建宏，羅琳.微生物學綜合性設(shè)計實驗教學中存在的問題與探索[J].微生物學通報，2017，44（1）：225-231.