思維導(dǎo)圖引入病原生物學(xué)綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)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(jì)性實(shí)驗(yàn)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(jì)性實(shí)驗(yàn)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(shí)現(xiàn)“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念。但是，只有在實(shí)踐中根據(jù)教學(xué)實(shí)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(shí)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(jì)性實(shí)驗(yàn)? 教學(xué)

中圖分類號(hào)：G423? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：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(shí)驗(yàn)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(shì)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(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，在傳統(tǒng)印證性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，推出綜合性設(shè)計(jì)實(shí)性驗(yàn)項(xiàng)目以提升實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(duì)對(duì)病原生物學(xué)實(shí)驗(yàn)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(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中輔助教學(xué)，總結(jié)其優(yōu)勢(shì)及存在的問(wèn)題并提出建議，以期探索以“學(xué)生為中心”的高效、合理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式。

1? 綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)

綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)在于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及本課程的綜合知識(shí)或與本課程相關(guān)的其他學(xué)科知識(shí)，在給定實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、要求和?shí)驗(yàn)條件的前提下，由學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并加以實(shí)現(xiàn)[1]。此類實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果，往往會(huì)因?yàn)閷W(xué)生的自主學(xué)習(xí)態(tài)度、探究意識(shí) 、創(chuàng)新能力、實(shí)際應(yīng)用能力以及實(shí)驗(yàn)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(guó)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(yǔ)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(shí)元素按其內(nèi)在關(guān)聯(lián)構(gòu)建起一個(gè)可視化的知識(shí)關(guān)系圖[2]。在學(xué)習(xí)過(guò)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(shí)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(shí)行對(duì)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(guò)程中激發(fā)學(xué)習(xí)潛能，促進(jìn)主動(dòng)求知和思考，培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的思維能力、創(chuàng)新意識(shí)以及解決實(shí)際問(wèn)題能力[3]。

3? 思維導(dǎo)圖在病原生物學(xué)綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

病原生物學(xué)綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)通常是以實(shí)驗(yàn)小組為單位開展的協(xié)作式探究學(xué)習(xí)過(guò)程， 將思維導(dǎo)圖引入其中進(jìn)行教學(xué)，可以幫助完成實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、運(yùn)行及分析，并培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、實(shí)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(shí)驗(yàn)教學(xué)全程，在綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。以臨床醫(yī)學(xué)本科專業(yè)學(xué)生開展的綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)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(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程可按照課前準(zhǔn)備、課堂實(shí)施、評(píng)價(jià)與反饋三個(gè)部分進(jìn)行。

3.1 課前實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

該綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是在實(shí)驗(yàn)課開展過(guò)程中結(jié)合實(shí)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(yàn)等各種常用的實(shí)驗(yàn)技能操作，穿插實(shí)驗(yàn)原理、步驟、結(jié)果判斷與分析。該系統(tǒng)性實(shí)驗(yàn)貫穿了8學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)環(huán)環(huán)相扣，由實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并最終通過(guò)實(shí)踐對(duì)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(jì)性實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)任務(wù)并體出具體學(xué)習(xí)要求，實(shí)驗(yàn)小組由6～8名學(xué)生自由組合而成，實(shí)驗(yàn)課小組成員通過(guò)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(shí)驗(yàn)名稱為中心主題完成個(gè)人的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，方案中包括實(shí)驗(yàn)的、要求、材料、注意事項(xiàng)、方法、結(jié)果判定及預(yù)期結(jié)果等內(nèi)容，眾多知識(shí)點(diǎn)可通過(guò)思維導(dǎo)圖形式圍繞中心主題有序展開。再經(jīng)過(guò)小組討論優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，提煉出本組的實(shí)驗(yàn)方案。在實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要學(xué)生認(rèn)真、主動(dòng)收集整理資料、探索實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)過(guò)程，讓學(xué)生面對(duì)問(wèn)題從不同角度進(jìn)行思考，尋找解決問(wèn)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(shí)際問(wèn)題能力。

3.2 課堂教學(xué)中的應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)課上，各組利用思維導(dǎo)圖通過(guò)PPT進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案的匯報(bào)展示，再由其他實(shí)驗(yàn)組針對(duì)方案的各個(gè)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(shí)驗(yàn)方案。

實(shí)驗(yàn)操作階段，教師的作用是巡視及處理實(shí)驗(yàn)室突發(fā)事件，通常不直接介入學(xué)生實(shí)驗(yàn)，僅在必要時(shí)候給予引導(dǎo)。在實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題時(shí)，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(duì)實(shí)驗(yàn)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(huì)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(wèn)題？實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是否考慮周全？如何利用思維導(dǎo)圖修訂實(shí)驗(yàn)方案？在此過(guò)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(lái)解決相關(guān)問(wèn)題，并借助思維導(dǎo)圖進(jìn)一步理解各知識(shí)點(diǎn)間的內(nèi)在聯(lián)系，在實(shí)驗(yàn)操作中能夠得到啟發(fā)并使自身思維能力有所提升，同時(shí)也訓(xùn)練和強(qiáng)化了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能及團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)階段，各實(shí)驗(yàn)組通過(guò)整理原始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并結(jié)合思維導(dǎo)圖分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果并撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)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(shí)驗(yàn)者的思路、結(jié)果及結(jié)論可借助思維導(dǎo)圖在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中清晰地展示，此過(guò)程中，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容、整體邏輯關(guān)系有了全新的認(rèn)識(shí)，并對(duì)關(guān)鍵步驟及重難點(diǎn)問(wèn)題及進(jìn)行專門探討，在一個(gè)完整的知識(shí)體系中實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的融會(huì)貫通，能有效提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

3.3 評(píng)價(jià)與反饋中的應(yīng)用

在傳統(tǒng)的課程終結(jié)性評(píng)價(jià)中，通常重結(jié)果而輕過(guò)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(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，可實(shí)現(xiàn)教學(xué)過(guò)程中動(dòng)態(tài)、客觀地評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)狀況，并做到及時(shí)反饋。由于思維導(dǎo)圖是學(xué)生在自主學(xué)習(xí)過(guò)程中所構(gòu)建的知識(shí)體系，可直觀地表達(dá)學(xué)生對(duì)知識(shí)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(píng)價(jià)工具[4]，可以實(shí)現(xiàn)學(xué)生自評(píng)、小組互評(píng)、師生互評(píng)。而在具體實(shí)施過(guò)程中，無(wú)論是方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作還是總結(jié)，都能凸顯對(duì)學(xué)生各項(xiàng)能力（態(tài)度、技能、創(chuàng)新、協(xié)作）的評(píng)價(jià)。而教師也能對(duì)學(xué)生的現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)狀況進(jìn)行客觀評(píng)估和實(shí)時(shí)反饋，并采取針對(duì)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(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)

（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(guò)程中，可依據(jù)個(gè)人的學(xué)習(xí)實(shí)際構(gòu)建完整的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系，便于知識(shí)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(shí)現(xiàn)從知識(shí)體系到知識(shí)技能，再到學(xué)習(xí)能力的轉(zhuǎn)變，讓學(xué)生們實(shí)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(guò)多種形式將關(guān)鍵信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)接并實(shí)現(xiàn)融會(huì)貫通，幫助啟發(fā)學(xué)生的思維。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與實(shí)施過(guò)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(shí)與實(shí)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(shí)體系：思維導(dǎo)圖的優(yōu)勢(shì)在于能將零散的知識(shí)進(jìn)行關(guān)聯(lián)、融會(huì)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(shí)點(diǎn)構(gòu)建為層次分明、條理清晰的系統(tǒng)化知識(shí)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(shí)體系。

（4）提升實(shí)驗(yàn)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(dòng)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(shí)并加強(qiáng)學(xué)生對(duì)整體知識(shí)體系的把握，有效提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果[6]。

4.2 問(wèn)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(shí)質(zhì)的教學(xué)內(nèi)容，將其運(yùn)用于綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)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(jì)與實(shí)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(guò)程互動(dòng)與反饋、教學(xué)效果評(píng)價(jià)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(yàn)，以保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中能正確引導(dǎo)和適時(shí)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(jì)性實(shí)驗(yàn)耗時(shí)長(zhǎng)且要求高，對(duì)學(xué)生而言，良好的學(xué)習(xí)態(tài)度、充足的學(xué)習(xí)時(shí)間、扎實(shí)的學(xué)科知識(shí)基礎(chǔ)是完成綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵，所以必須發(fā)揮學(xué)習(xí)的主動(dòng)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(duì)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(jì)性實(shí)驗(yàn)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(shí)際應(yīng)用能力及創(chuàng)新思維[7]，而病原生物學(xué)實(shí)驗(yàn)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(jì)與實(shí)施是關(guān)鍵，思維導(dǎo)圖應(yīng)用于綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)并非簡(jiǎn)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(lái)逐步構(gòu)建，并借助思維導(dǎo)圖實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)，并且還應(yīng)注重學(xué)生實(shí)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(duì)象、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)條件實(shí)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(píng)價(jià)方式：綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)由于其復(fù)雜性、連續(xù)性、實(shí)用性等特點(diǎn)，故不建議用采用片面的終結(jié)性評(píng)價(jià)，而是要重視學(xué)習(xí)過(guò)程的考核評(píng)價(jià)，如實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)操作、操作規(guī)范、交流協(xié)作、綜合分析及實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行多元化評(píng)價(jià)[8]，做到形成性評(píng)價(jià)與終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合。

5? 結(jié)語(yǔ)

綜合性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)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(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中有其自身的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，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(shí)踐中根據(jù)教學(xué)的實(shí)際需要合理、適當(dāng)?shù)貞?yīng)用思維導(dǎo)圖輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)，才能實(shí)現(xiàn)最佳的教學(xué)效果。

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