思维导图在卫生微生物学教学中的实践研究

刘 丽，周俊立，曾转萍，叶小华，姚振江

（广东药科大学公共卫生学院，广东 广州 510310）

20世纪70年代以来，全球已有40多种新发传染病出现，2020年一场突如其来的新冠肺炎疫情更是让人们意识到防控环境中微生物污染已刻不容缓。卫生微生物学是研究微生物与环境和人类健康的关系以及应对有害微生物的科学。卫生微生物学在防控感染性疾病、应对生物病原性突发事件和防护生物安全等领域中有重要应用。卫生微生物学已成为预防医学专业本科教育的基础核心课程，为培养具有创新意识和能够独立解决问题的公共卫生人才奠定基础[1]。作为一门应用型学科，卫生微生物学教学的开展有赖于与微生物学、生物学和卫生检验学等多学科联动。卫生微生物学具有内容复杂、知识范围广泛且分散等特点[2]。在卫生微生物学传统教学中，学生容易对教学内容产生混乱感，很难形成完整的知识体系，导致教学效果不佳[2-3]。思维导图是由英国教育学家Tony Buzan提出的一种表达发散性思维的图形思维工具[4]。它将某一领域的知识点根据内在的联系进行直观展示，强化知识之间的逻辑关系，厘清知识内部的条理性，从而帮助实现知识体系的构建与整体掌握[4]。近年来，越来越多的医学学科教学引入了思维导图，并已取得一定的成果[5-7]。因此，本研究在卫生微生物学理论教学中应用思维导图，并结合形成性评价，以期提高卫生微生物学的教学效果。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

抽取本校2018级预防医学专业的一个班为试验组，共60人，其中男生24人（40.0%），女生36人（60.0%）。选取同级同专业的另一个班级学生共59人为对照组，男生23人（39.0%），女生36人（61.0%）。两组学生一般资料比较，差异无统计学意义（P>0.05）。

1.2 思维导图的应用

对两组学生使用相同的教材和教学大纲进行教学。对照组采用传统教学方法，依据教学大纲及课程目标安排教学内容。在试验组学生的教学中引入思维导图：（1）课前准备：在备课过程中，教师结合教学大纲制作针对本章知识点的思维导图，梳理重、难点，构建合理的知识框架，科学分配学时，制订教学方案。教师采用MindMaster软件制作思维导图，以卫生微生物学思维导图为例（见图1），该思维导图围绕“卫生微生物学”这一关键词，将总论的微生物生态学、研究与检测方法、危害预防与控制以及个论中各类环境或产品微生物学作为分支逐步扩散，并按知识点之间的逻辑关系进行连接。（2）课堂教学：根据教学方案，教师按思维导图所梳理的知识体系开展教学。（3）形成性评价：课后要求学生以小组讨论形式，制作思维导图归纳知识点，并将思维导图以作业形式上传超星平台。教师对学生制作的思维导图进行评价，在下一次课中给予其完善思维导图的建议及鼓励。学生的思维导图评价成绩占平时成绩的50%。

图1 卫生微生物学思维导图

1.3 思维导图教学效果评价

2 结果

2.1 试验组与对照组考试成绩比较（见表1）

表1 试验组与对照组考试成绩比较（±s，分）

表1 试验组与对照组考试成绩比较（±s，分）

题型 试验组 对照组t P选择题判断题简答题分析题总分28.0±5.0 7.3±1.4 26.6±2.2 13.0±2.2 74.8±7.9 26.3±5.3 7.5±1.3 25.9±2.2 12.0±2.5 71.7±7.9 1.82-0.76 1.82 2.13 2.19 0.072 0.451 0.072 0.035 0.031

试验组考试成绩总分高于对照组（P<0.05）。按题型进行分析，试验组的分析题得分高于对照组（P<0.05）。试验组的选择题、简答题得分也高于对照组，但差异无统计学意义（P>0.05）；试验组判断题得分低于对照组，但差异无统计学意义（P>0.05）。

2.2 试验组学生对思维导图教学效果的评价

在试验组中，83.3%的学生认为思维导图有助于促进主动思考，81.7%的学生认为思维导图可以帮助构建完整的知识体系，80.0%的学生认为思维导图可以增强对知识的记忆力，71.7%的学生认为思维导图可帮助期末复习，见图2。

图2 试验组学生对思维导图教学效果的评价

3 讨论

作为一门应用型学科，卫生微生物学有独立的研究内容与方法。它研究空气、土壤、水、食品、公共场所等多种环境或产品中种类繁多的微生物及其与环境的关系，涉及微生物对人类健康、各类产品和环境的影响，并涵盖检测、鉴定、预防和控制卫生微生物的方法和措施[1]。因此，卫生微生物学具有与多学科之间交叉、内容覆盖面广的特点。由于涵盖大量知识点，《卫生微生物学》教材所呈现的章节以及授课的先后顺序均容易造成知识碎片化[2]。而学生对各个知识点的学习过程本质上也是一种碎片化学习。随课程进展，由于学生对教学内容缺乏感性认识，加之对知识点的遗忘率增加，容易对复杂的教学内容产生混乱感[2]。如继续按传统教学方法开展教学，学生不能有效形成完整的课程知识体系，课程也难以实现培养学生运用知识能力以及创新能力的教学目标。

思维导图是一种表达发散性思维的概念图形工具，通过简单的线性图形结构直观展示各层级知识点的关系，将知识内部的隐性关联显性化，进而帮助形成和管理知识结构[4]。考虑到卫生微生物学的教学特点，本研究在教学方案制订、学生课后复习及形成性评价中引入思维导图。结果表明，应用思维导图的试验组学生考试总成绩高于对照组（P<0.05）。分析其原因，教师在备课过程中使用思维导图，有助于将繁杂的教学内容整理成结构严谨的理论体系，使教学内容一目了然，帮助制订合理的教学方案，从而在课堂中有条理地展示知识内容，提高教学质量。而在形成性评价中，学生通过绘制思维导图进行课后总结，可以促进主动思考，帮助构建知识体系。绘制思维导图时，学生需要对课堂所学知识进行逻辑思考、加工和组织。在此过程中，学生需要主动思考，同时也验证了对知识的掌握程度，了解了自身不足，进而激发学习兴趣。思维导图通过简单的线条和箭头将碎片化知识的逻辑关系直观呈现，从而帮助学生形成系统的认知结构[8]，使学生全面了解卫生微生物学学科理论并进行知识的拓展和迁延。当遇上复杂问题时，学生能做到全面客观地分析问题，并可快速运用理论知识来解决问题。此外，思维导图可增强对知识的记忆。在掌握知识之间内在联系的基础上，加深对知识的理解[9]，最终表现为考试成绩的提升。