思维导图助力环境工程专业课程的学习*

周 琦，郑 阳，杨柳青，俞梦洁，黄炎杰，高树梅

(1 嘉兴学院生物与化学工程学院，浙江 嘉兴 314001；2 浙江省环境工程有限公司，杭州 浙江 310000)

环境工程专业属于交叉学科，选修专业课之前，需要完成有机化学、无机化学、分析化学、物理化学、生物化学、化工原理等基础课程，专业课又分为专业基础课和核心课。专业基础课一般包括环境监测、环境化学、环境工程微生物学等课程，专业核心课程包括大气污染控制工程、水污染控制工程、固体处理及资源化、物理性污染控制、环境影响评价等课程。课程涉及知识点多，相对零散又相互联系，比如硫酸型烟雾、光化学烟雾、酸雨等典型大气环境问题的形成机理等会在环境化学课程中介绍[1]，但是相关的治理措施，比如脱硫脱硝的技术工艺和方法等却在大气污染物控制工程课程中讲解[2]；水中污染物(无机物和有机物)的迁移转化及归趋的研究属于环境化学的主要内容，但是水中污染物的去除工艺和方法则是水污染控制工程的重点内容[3]，其中涉及到微生物处理方法又是环境工程微生物学课程的重点内容[4]，而所有科目涉及的采样、监测过程全部属于环境监测课程的重点内容[5]。总之，知识点的交叉融入迫切需要我们找到一种有效的学习方法。好的学习方法，不仅能够帮助学生提高学习效率，更有助于激发学生的潜能。在环境化学课程中，老师给我们讲述了思维导图的使用，经过使用发现，这一方法在各个科目的学习中都非常适用，思维导图学习法，得益于课内，受益于课外。思维导图是由著名的英国学者东尼博赞发明的[6]。它通过运行一些线条、符号、词汇和图像把一长串枯燥的信息，变成彩色的，容易记忆的、有高度组织性的图，具有图文并茂，主题突出的典型特点，不仅可以加强记忆，更能促进大脑开发。本文结合学习过程，总结了思维导图在环境工程专业各个课程中的利用，以期能够抛砖引玉，举一反三，为他人的学习提供有益的帮助。

1 思维导图的制作

“教是为了不教”。教什么？当然是教方法。环境化学课程老师在教学过程中，特别注重方法的传授，而不是知识的灌输。思维导图法就是老师教给学生的一个实用的学习方法。思维导图的绘制，简单又复杂。制作的时候，首先要确认中心主题，为了美观和更有助于对知识点的记忆，可以选择与主题内容一致的图形。第二步是要对这个主题展开，建立主脉和支脉，主脉的线条要比支脉的粗。第三步是对知识点进行总结概括，找到关键词，补充在主脉和支脉上。最后一步是对总体的思维导图进行美化，在视觉上呈现出令人眼前一亮的效果，根据需要可以采用多种颜色的方法。针对思维导图的使用，老师组织了学术沙龙，还通过课程作业进行强化。此外，老师还针对我们的思维导图进行点评和评比，这样的授课方式，技能学到知识，又能掌握方法，还能够活跃课堂气氛，树立信心等[7]。思维导图的使用可以实现课程知识的认知与灵活运用相结合，教师授课与师生互动相辅相成，有利于促进师生情感的交流，达到乐学的初衷。

此外，随着思维导图的发展，现在网络上也有很多制作思维导图的软件，如MindMaster、GitMind、XMind、ZhiMap等等，这些软件能够将知识点一键生成思维导图，并且可以自动配色，自动布局，非常方便。

2 思维导图在专业课程中的应用

2.1 思维导图在《环境化学》课程的应用

在水环境化学章节[1]中，污染物的迁移转化是重点也是难点，主要包括无机物和有机物的迁移转化，每种污染物的迁移转化方式有所不同。如无机污染物主要通过吸附解吸、溶解沉淀、氧化还原、配合作用等方式进行迁移转化；有机污染物主要通过挥发、光解、水解、生物降解等过程进行迁移转化。只有知道每种污染物的迁移转化方式以及最终归趋，才能在治理过程中有的放矢。作者通过思维导图的方式把主要的迁移转化过程进行了分类，并通过关键词将主要知识点进行标注，通过这一过程，可以将书本上几十页的内容总结在一张图上，如图1所示，非常有利于知识点的融会贯通，更有利于对知识点的理解和记忆。

图1 水中污染物的迁移转化的思维导图

思维导图法不仅能提高学习效率，还能提高记忆力，从而提高学习成绩。环境化学的课程学习，同学们都有很高的热情，在本专业近五年考取研究生的同学中，35%的同学选考环境化学科目，这一数据一定程度上反映了大家环境化学课程的学习热情。在环境化学课程的学习过程中，老师也经常采用思维导图进行教学，把复杂凌乱的知识点总结在一张图上，同学们可以“打包带走”，线下教学过程中，利用思维导图进行总结和复习，引导同学们发散思维，既能总结知识点，又能实现知识点延伸拓展，还能承前启后，引发思考。

2.2 思维导图在《环境工程微生物学》课程的应用

病毒的相关知识是环境工程微生物学的重点内容[4]。其分类、组成、结构、测定方法、繁殖方式等知识点尤为重要。为此，作者将这些知识点总结为图2，图2展示的是将生动的图像与知识点结合，通过形象的病毒元素，介绍了病毒的结构、组成、分类、测定以及它的繁殖过程，把枯燥的知识点变为色彩的、具有灵性的可视化图片，既有利于自身的记忆，又能帮助其他同学，深受同学们喜欢。

图2 关于病毒知识点的思维导图

在学习病毒相关知识过程中，大家正好可以联系目前发生在我们身边的新型冠装病毒肺炎，简称“新冠肺炎”。我们可以结合病毒的特点、繁殖、传播方式等知识学习新冠病毒背后的故事。病毒传播一般有一定的潜伏期，尤其是新冠病毒可以通过多种途径传播，主要是密切接触传播和呼吸道传播，因此采取有效的措施切断病毒的传播途径是控制传染病传播的有效途径，因此我们提倡减少聚集、佩戴口罩等措施都将有效地降低病毒的传播途径。

2.3 思维导图在《环境监测》课程的应用

图3 水和废水监测相关知识点的思维导图

环境工程各个科目的学习，都离不开环境监测。水和废水中，污染物种类繁多，分析方法多样，有物理监测、化学监测、生物监测等等[5]。在此，作者将水和废水监测进行了总结和概括，见图3所示，包括水样的采集和保存，水样预处理，物理性监测指标、有机化合物监测指标、无机化合物的监测等过程，经过这一分类，各种监测及分析方法就一目了然。作者在这里使用的是X-Mind软件绘制的思维导图，简单地运用了树状图的结构总结知识点，采用字体的大小、粗细、颜色不同使得这张思维导图更加清晰，将书上这一章的内容总结成一张图，方便学习复习。

3 关于思维导图使用的调查问卷

关于思维导图的使用，作者的老师在授课班级做了一个问卷调查，结果见表1所示。

通过调查问卷显示，所有同学都认为思维导图方法确实有利于知识点的梳理和融会贯通，大部分同学愿意在其他科目的学习过程中使用思维导图的方法，但是很多同学认为自己的绘画太“丑”了，从而一定程度上限制了应用。老师一再强调，思维导图又不是画画比赛，丑点不要紧，让你思路清晰了，就好了。

表1 关于思维导图使用的调查问卷

4 结 语

大学的学习，自主学习尤为重要，学习方法更是关键，思维导图为自主学习提供了一种事半功倍的方法。借助思维导图的学习方法，不仅能够提取关键点，对知识点进行梳理，还能通过这种方法清晰简单明了地对知识点系统性地学习，充分掌握知识点。在环境工程各个科目的学习过程中，作者经常采用思维导图进行学习和复习，成绩均为优秀。任何事情都是从0到1的过程，学会运用思维导图的学习方法之后，在学习的过程中脑中就自动筛选出重点，然后运用自己喜欢的模式对知识点进行润色总结，只要熟悉运用找到适合自己的方法，学习就变得轻松又有效。希望作者的分享能够抛砖引玉、举一反三，为他人的学习提供有益的帮助，共同进步。