思維導圖在《食品分析》研究性教學中的應用研究

千春錄 張慢 劉國艷 錢建亞

摘 要 《食品分析》是食品科學與工程類專業的主干課程，該課程知識點多，理論性強，具有一定教與學的難度。根據該課程內容和特點，將思維導圖教學法引入《食品分析》研究性教學中，以膳食纖維測定的理論和實驗教學環節為例，探討思維導圖在該課程研究性教學中的效果并反思其優缺點，研究發現思維導圖可改善學生對該課程的認知和掌握程度，提高邏輯思維和綜合管理能力，從而極大的提高該課程的教學效率。

關鍵詞 思維導圖 食品分析 研究性教學 膳食纖維測定

0引言

《食品分析》是食品科學與工程類專業本科生的專業必修課程，在該類專業學生培養體系中占據極其重要的地位。《食品分析》課程是一門綜合學科，學習該課程需要《大學物理》、《有機化學》、《分析化學》、《食品原料學》、《食品工藝學》等相關課程的知識基礎，在該課程授課過程中經常出現相關課程內容，教師需要經常帶領學生復習其他課程的知識點。

《食品分析》是一門理論性極強的課程，進行理論教學的同時該課程需要實驗實訓，揚州大學《食品分析》課程的理論課程24學時，實驗課程32學時，理論課堂上講解食品主要成分的測定原理和注意事項，實驗課堂上講解詳細的實驗方法并實施操作。《食品分析》課程是一門較為枯燥的課程，食品成分測定的步驟繁多，每一步驟都有特定的原理和注意事項，所以經過幾年的教學發現，學生對該門課程內容的理解度和學習積極性都不高，期末考試時的閉卷考試也大都依靠死記硬背，而考試后該課程內容也迅速被遺忘，總體來說該課程的傳統教學不甚成功。我們嘗試翻轉課堂和項目驅動式教學，在一定程度上都能提高教學效率，但面對教學過程中復雜的操作過程和機理分析，學生還是有一定的迷茫，接受和理解程度有限。我們認為其他任何的教學方式都需要一個生動活現、簡單易懂的知識呈現方式，特別是在《食品分析》課程教學中，每一種成分的測定都需要根據特定的原理進行一系列的操作步驟，如果這些步驟和對應的原理能通過圖或表的形式呈現，將會更加的直觀易懂，且能進一步提高學生的理解度和各種教學方式的教學效率。

1思維導圖簡介及應用

思維導圖是近年來，引入國內并推廣使用的一種思維表達的工具軟件。思維導圖依據人大腦的生理結構，模擬大腦思考進程從而將思考過程進行圖像表達，應用思維導圖可激發人的發散性思維，并可全局的表述思考進程，加深人對復雜思考事項的理解和掌握程度。思維導圖應用于教學，形成新穎的思維導圖教學法，并且可與其他教學方法結合使用，該教學法越來越多的應用于各類教學中，但在《食品分析》教學過程中思維導圖的應用還未見報道。

2《食品分析》研究性教學設計

《食品分析》課程理論性強，知識點多而雜，需要理解掌握的內容較多，所以傳統教學方法的教學效率低下，而該課程的內容與食品學科的科學研究密切相關，所以我們認為該課程適合組織進行研究性教學。研究性教學是將教學和科研相結合的一種教學模式，通過特定與課程相關的課題研究過程，使學生掌握課程理論知識。研究性教學與注重研究結果的學者研究不同，其注重的是研究過程，目的是積累研究經驗和培養研究思維，研究性教學可能達不到最佳的研究結果，但是通過研究過程，培養學生的研究興趣，提高其對研究方法、研究操作的掌握程度，同時使學生掌握與特定研究課題相關的理論知識。

研究性教學為問題驅動式教學，在問題的提出-分析-解決過程中達到教學目的。本文以《食品分析》課程中膳食纖維測定教學部分為背景，以長江流域特色蔬菜-水芹為材料，設定研究性教學方案如下：（1）提出問題，膳食纖維是水生蔬菜水芹的主要功效成分之一，確定水芹膳食纖維的最佳提取工藝和含量是水芹開發和綜合利用的前提;（2）分析問題，水芹原料有莖和葉區分，其膳食纖維含量不同，需要分開檢測;膳食纖維可分為不溶性膳食纖維和可溶性膳食纖維，需要分開檢測;確定膳食纖維最佳測定方法為酶重量法，實施的前提是優化最佳提取工藝，然后優化最佳的測定方法體系;（3）形成解決方案，通過分析問題，決定膳食纖維測定過程中的取樣、提取工藝、條件優化等具體方案;（4）驗證解決方案，在食品分析實驗課程中，根據思維導圖展示的計劃方案，實施并驗證水芹膳食纖維測定的方案。

《食品分析》研究性教學實施方案安排如下：（1）全班30名學生，分6組，每組5名;（2）全班所有同學根據測定膳食纖維的酶重量法方法體系，查閱資料，匯總所有主要影響因素，由老師分配每組負責1個主要因素進行分析優化研究;（3）每組同學根據自己負責的研究因素，5位同學分別負責資料收集、研究方案制定（思維導圖呈現）、膳食纖維提取、膳食纖維測定、實驗報告撰寫工作，分工合作并相互幫助完成本組任務;（4）各組完成優化任務后，由老師匯總實驗結果，帶領所有同學分析實驗結果，得到最佳的水芹膳食纖維測定方法。

3思維導圖在《食品分析》研究性教學中的應用

在《食品分析》課程膳食纖維測定部分的研究性教學過程中，思維導圖應用于膳食纖維測定原理分析（圖1）和研究性教學實施方案制定（圖2）兩部分，發現思維導圖可提高學生對復雜程序的理解和認知度。

酶重量法測定膳食纖維含量的原理較為復雜，步驟繁多，最終要區分測出可溶性、不溶性和總膳食纖維，所以條理性較強，難以理解，但通過思維導圖分析，可清晰的表述酶重量法膳食纖維測定的原理。在實驗設計中，思維導圖也能清晰的反應各組的分工與安排原理，讓同學們形成全局觀念。

4《食品分析》研究性教學成效及思考

《食品分析》課程中膳食纖維測定教學環節的理論和實驗教學實驗步驟多，各操作步驟都有特定的機理和注意事項，所以該部分教學的難度較大，通過思維導圖的形式進行授課后，發現學生在各方面都得到了進步。（1）增加了學生對復雜知識的掌握程度。思維導圖依據人腦運作模式運行，通過思維導圖來引導學生來進行實驗步驟的講解和學習，可加深學生的認知程度，快速掌握知識構架。（2）提高了學生邏輯思維和綜合管理的能力。通過學習、構建和修改思維導圖，可訓練學生的邏輯思維能力。實驗安排是較為復雜的過程，需要安排包括人員分工、實驗準備、條件優化與整合等多種因素，通過思維導圖安排并展現實驗安排，使實驗安排一目了然，各組同學可通觀全局并了解自己的角色分工，可提高學生處理綜合事務的能力。（3）增加了學生團隊合作的意識。通過思維導圖來引導學生進行實驗操作，需要各組同學各司其職、協同操作，分組優化各影響因素對纖維素提取的影響，最后通過數據分析和驗證得到最優結果，通過實驗操作，增加了各同學的團隊合作能力和意識。

思維導圖在該項目中應用的同時，也存在一定的不足，需要在教學的過程中進行強化。（1）操作步驟的細節表述不夠清楚，需要在課堂上進行詳細的進一步講解。（2）思維導圖包含信息量較大，需要教師引導或者學生提前預習，具有一定的知識基礎才能理解、制作、修改思維導圖。

5結言

思維導圖在教學中，是一種建議推廣使用的教學方法，同時因其簡單易用、條例清晰，而廣受師生的喜愛。思維導圖教學在《食品分析》膳食纖維測定的教學環節中的應用表明，該方法可使學生快速的理解和掌握膳食纖維的測定原理，在實驗設計環節，也能使學生清晰明了的理解實驗安排和自己的定位。思維導圖教學法在《食品分析》課程中的應用提高了學生的理解認知度和團隊合作精神，極大的提高了教學效率。

參考文獻

[1] 李春強，武俊瑞，邵俊花，史海粟，張佰清，岳喜慶.思維導圖教學法在“食品添加劑”課程中的應用[J].農產品加工，2019（10）：106-107.

[2] 王敏，匡小平，張兵.思維導圖在系統工程課程教學中的應用[J].齊鑫物流教育，2019，38（07）：157-160.

[3] 郝慧榮，張慧杰，吉平，宋力.基于思維導圖和MATLAB仿真實驗的“汽車理論”混合式教學模式[J].實驗室科學，2019，22（04）：91-94.