思维导图在《食品分析》研究性教学中的应用研究

千春录 张慢 刘国艳 钱建亚

摘 要 《食品分析》是食品科学与工程类专业的主干课程，该课程知识点多，理论性强，具有一定教与学的难度。根据该课程内容和特点，将思维导图教学法引入《食品分析》研究性教学中，以膳食纤维测定的理论和实验教学环节为例，探讨思维导图在该课程研究性教学中的效果并反思其优缺点，研究发现思维导图可改善学生对该课程的认知和掌握程度，提高逻辑思维和综合管理能力，从而极大的提高该课程的教学效率。

关键词 思维导图 食品分析 研究性教學 膳食纤维测定

0引言

《食品分析》是食品科学与工程类专业本科生的专业必修课程，在该类专业学生培养体系中占据极其重要的地位。《食品分析》课程是一门综合学科，学习该课程需要《大学物理》、《有机化学》、《分析化学》、《食品原料学》、《食品工艺学》等相关课程的知识基础，在该课程授课过程中经常出现相关课程内容，教师需要经常带领学生复习其他课程的知识点。

《食品分析》是一门理论性极强的课程，进行理论教学的同时该课程需要实验实训，扬州大学《食品分析》课程的理论课程24学时，实验课程32学时，理论课堂上讲解食品主要成分的测定原理和注意事项，实验课堂上讲解详细的实验方法并实施操作。《食品分析》课程是一门较为枯燥的课程，食品成分测定的步骤繁多，每一步骤都有特定的原理和注意事项，所以经过几年的教学发现，学生对该门课程内容的理解度和学习积极性都不高，期末考试时的闭卷考试也大都依靠死记硬背，而考试后该课程内容也迅速被遗忘，总体来说该课程的传统教学不甚成功。我们尝试翻转课堂和项目驱动式教学，在一定程度上都能提高教学效率，但面对教学过程中复杂的操作过程和机理分析，学生还是有一定的迷茫，接受和理解程度有限。我们认为其他任何的教学方式都需要一个生动活现、简单易懂的知识呈现方式，特别是在《食品分析》课程教学中，每一种成分的测定都需要根据特定的原理进行一系列的操作步骤，如果这些步骤和对应的原理能通过图或表的形式呈现，将会更加的直观易懂，且能进一步提高学生的理解度和各种教学方式的教学效率。

1思维导图简介及应用

思维导图是近年来，引入国内并推广使用的一种思维表达的工具软件。思维导图依据人大脑的生理结构，模拟大脑思考进程从而将思考过程进行图像表达，应用思维导图可激发人的发散性思维，并可全局的表述思考进程，加深人对复杂思考事项的理解和掌握程度。思维导图应用于教学，形成新颖的思维导图教学法，并且可与其他教学方法结合使用，该教学法越来越多的应用于各类教学中，但在《食品分析》教学过程中思维导图的应用还未见报道。

2《食品分析》研究性教学设计

《食品分析》课程理论性强，知识点多而杂，需要理解掌握的内容较多，所以传统教学方法的教学效率低下，而该课程的内容与食品学科的科学研究密切相关，所以我们认为该课程适合组织进行研究性教学。研究性教学是将教学和科研相结合的一种教学模式，通过特定与课程相关的课题研究过程，使学生掌握课程理论知识。研究性教学与注重研究结果的学者研究不同，其注重的是研究过程，目的是积累研究经验和培养研究思维，研究性教学可能达不到最佳的研究结果，但是通过研究过程，培养学生的研究兴趣，提高其对研究方法、研究操作的掌握程度，同时使学生掌握与特定研究课题相关的理论知识。

研究性教学为问题驱动式教学，在问题的提出-分析-解决过程中达到教学目的。本文以《食品分析》课程中膳食纤维测定教学部分为背景，以长江流域特色蔬菜-水芹为材料，设定研究性教学方案如下：（1）提出问题，膳食纤维是水生蔬菜水芹的主要功效成分之一，确定水芹膳食纤维的最佳提取工艺和含量是水芹开发和综合利用的前提;（2）分析问题，水芹原料有茎和叶区分，其膳食纤维含量不同，需要分开检测;膳食纤维可分为不溶性膳食纤维和可溶性膳食纤维，需要分开检测;确定膳食纤维最佳测定方法为酶重量法，实施的前提是优化最佳提取工艺，然后优化最佳的测定方法体系;（3）形成解决方案，通过分析问题，决定膳食纤维测定过程中的取样、提取工艺、条件优化等具体方案;（4）验证解决方案，在食品分析实验课程中，根据思维导图展示的计划方案，实施并验证水芹膳食纤维测定的方案。

《食品分析》研究性教学实施方案安排如下：（1）全班30名学生，分6组，每组5名;（2）全班所有同学根据测定膳食纤维的酶重量法方法体系，查阅资料，汇总所有主要影响因素，由老师分配每组负责1个主要因素进行分析优化研究;（3）每组同学根据自己负责的研究因素，5位同学分别负责资料收集、研究方案制定（思维导图呈现）、膳食纤维提取、膳食纤维测定、实验报告撰写工作，分工合作并相互帮助完成本组任务;（4）各组完成优化任务后，由老师汇总实验结果，带领所有同学分析实验结果，得到最佳的水芹膳食纤维测定方法。

3思维导图在《食品分析》研究性教学中的应用

在《食品分析》课程膳食纤维测定部分的研究性教学过程中，思维导图应用于膳食纤维测定原理分析（图1）和研究性教学实施方案制定（图2）两部分，发现思维导图可提高学生对复杂程序的理解和认知度。

酶重量法测定膳食纤维含量的原理较为复杂，步骤繁多，最终要区分测出可溶性、不溶性和总膳食纤维，所以条理性较强，难以理解，但通过思维导图分析，可清晰的表述酶重量法膳食纤维测定的原理。在实验设计中，思维导图也能清晰的反应各组的分工与安排原理，让同学们形成全局观念。

4《食品分析》研究性教学成效及思考

《食品分析》课程中膳食纤维测定教学环节的理论和实验教学实验步骤多，各操作步骤都有特定的机理和注意事项，所以该部分教学的难度较大，通过思维导图的形式进行授课后，发现学生在各方面都得到了进步。（1）增加了学生对复杂知识的掌握程度。思维导图依据人脑运作模式运行，通过思维导图来引导学生来进行实验步骤的讲解和学习，可加深学生的认知程度，快速掌握知识构架。（2）提高了学生逻辑思维和综合管理的能力。通过学习、构建和修改思维导图，可训练学生的逻辑思维能力。实验安排是较为复杂的过程，需要安排包括人员分工、实验准备、条件优化与整合等多种因素，通过思维导图安排并展现实验安排，使实验安排一目了然，各组同学可通观全局并了解自己的角色分工，可提高学生处理综合事务的能力。（3）增加了学生团队合作的意识。通过思维导图来引导学生进行实验操作，需要各组同学各司其职、协同操作，分组优化各影响因素对纤维素提取的影响，最后通过数据分析和验证得到最优结果，通过实验操作，增加了各同学的团队合作能力和意识。

思维导图在该项目中应用的同时，也存在一定的不足，需要在教学的过程中进行强化。（1）操作步骤的细节表述不够清楚，需要在课堂上进行详细的进一步讲解。（2）思维导图包含信息量较大，需要教师引导或者学生提前预习，具有一定的知识基础才能理解、制作、修改思维导图。

5结言

思维导图在教学中，是一种建议推广使用的教学方法，同时因其简单易用、条例清晰，而广受师生的喜爱。思维导图教学在《食品分析》膳食纤维测定的教学环节中的应用表明，该方法可使学生快速的理解和掌握膳食纤维的测定原理，在实验设计环节，也能使学生清晰明了的理解实验安排和自己的定位。思维导图教学法在《食品分析》课程中的应用提高了学生的理解认知度和团队合作精神，极大的提高了教学效率。

参考文献

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