基于思維導圖的專業基礎課程個性化多路徑學習模式探索

摘要：在新工科背景下教學改革拓展新思路，思維導圖得到廣泛關注和使用。作為為教學提供必要的圖像化思考工具，思維導圖配合課程改革，為個性化、多路徑學習提供實施可能性。本文基于OBE理念，以思維導圖作為展示和實現教育目標的工具，探索專業基礎類課程改革新模式，旨在引導學生根據課程內容設計思維導圖，幫助學生培養自我思考、總結、記憶的能力，更好地理解和消化知識，在課堂教學和實踐兩個方面，打破學生慣有直線型思維模式，形成屬于自己的獨立知識構成體系，助力新工科人才培養。整個課程改革圍繞“思維導圖構建—教學方式變革—學生考核方式變革”展開。該模式在電子技術基礎課程教改實踐中取得初步成效，進一步證明其在促進學生系統性思維能力方面的潛力，為更多專業基礎類課程改革提供思路。

關鍵詞：課程改革；個性化學習；自主化學習；知識構成體系；OBE理念；思維導圖

中圖分類號：TB文獻標識碼：Adoi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2025.15.078

國家“卓越工程師”推進教育教學模式改革要求，高校課程改革迎來數字變革教育。為了實現這一目標，新工科建設被認為是“卓越工程師教育培養計劃”2.0的核心內容和主要抓手。較于專業核心課程，專業基礎類課程的知識點多而分散，造成知識點的掌握往往缺乏系統性和整體性，容易出現課程學習內容的割裂和運用不夠靈活。思維導圖的優勢是通過直觀、系統地整合和展示信息，激發創造力，提高系統記憶效率，促進協作與溝通，并具備高度靈活性和易于分享與傳播的特點。這種輔助學習方式有助于學生以中心知識點為基礎，將相關知識進行串聯，并使知識點網絡化、直觀化、可視化、邏輯化，進而拓展建立新的認知系統。因此，有效使用思維導圖改革專業基礎課程非常契合當前教學改革需求。

1思維導圖在教學中得到廣泛應用

思維導圖作為新形式下教學改革創新拓展的新思路，為教學提供必要的系統化知識體系構建工具。陳帆首先分析了思維導圖教學法導入課程的必要性[1]，結合思維導圖教學法在課程中融合的實踐經驗表明，通過思維導圖的繪制，可以將課程中繁雜的知識點轉換成有條理的知識框架，并利用因果聯想、對比聯想等方式，采用簡明的文字、色彩鮮艷的線條將學生腦海中的碎片化知識轉換為條理清晰、層次分明的系統知識。羅宗勇在高階思維課堂構建中指出[2]，教師可以利用思維導圖梳理知識脈絡，設計課程框架，構建教學設計，衍生問題鏈、課題思路、活動架構等。李紅佳針對課程存在符號、公式、假定多、記不住、理解難等特點，在新工科背景下將課程教學的3個階段融入思維導圖，其中將思維導圖融入課前導學，幫助學生構建課程知識框架，把握核心脈絡；將思維導圖融入課堂教學中，幫助學生重構教學內容，厘清學習思路；將思維導圖融入課后復習中，幫助學生查缺補漏，培養自主學習能力[3]。王春燕，曹靖瑋等學者通過分析思維導圖在研究生培養上的優勢和方法時，指出與傳統的課堂教學模式相比，導師熟練運用思維導圖能夠使得教學模式非常便捷與高效，具有較強的優勢[4]。思維導圖的上述教學實踐過程有效推動了教學質量的提高，體現了其作為教學改革創新思路的有效性。

思維導圖可以為學生提供個性化的學習支持。在思維導圖繪制的過程中，因為圖形和顏色可以依據學生自身興趣愛好進行選擇，因此學生對其顯示了極大的熱情，加強了學生之間的溝通，使課堂氛圍變得更加活躍[5]。通過思維導圖的繪制，學生可以更好地理解學科知識結構，把握知識要點，提高學習效率，使自身思維過程更加清晰[6]。謝紅蓮基于思維導圖對高職英語自主學習能力培養的實證研究，發現思維導圖能從“意識→行動→能力”3個層面培養學生的自主學習能力，為學生學習能力提升與研究提供了新的視角[7]。此外，杜娜娜研究發現，學生在自主學習過程中引入思維導圖的學習方法，對于學生解決一般實際問題的能力培養是切實可行的[8]。比如，日常生活各方面都可以使用思維導圖記錄，可以在生活中鍛煉學生的發散性、創造性思維，能夠幫助學生在有效的時間內快速弄清事件的混淆關系，幫助學生培養有條理的思維習慣[9-10]。綜上，思維導圖可以幫助學生將理論知識與實踐相結合，將枯燥乏味的理論知識轉化為生動有趣的圖像和圖形，提高學生的學習興趣和參與度。在繪制思維導圖的過程中，學生還可以鍛煉自己的邏輯思維和組織能力，提高學習能力和綜合素質。

2課程改革思路和實施

本文在“AI賦能大學教學創新與高質量發展”建設背景下，針對本科生專業基礎類課程的特點，綜合考慮電子信息工程專業學生個性特征，借助浙大寧波理工學院“寧理云學堂”平臺，構建打造個性化驅動多路徑學習模式。以電子技術基礎課程為例，以電子信息工程項目為導向，以思維導圖為先驅，以個性化學習思想為主導，設計并實現了新的教學模式，為本科院校其他同類型課程改革提供思路。整個課程改革圍繞“思維導圖構建—教學方式變革—學生考核方式變革”展開。具體流程主要包括：（1）基于OBE理念的思維導圖構建實施計劃；（2）構建課程思維導圖；（3）變革教學模式；（4）教學過程管理下思維導圖的改進優化；（5）分階段過程管理基于思維導圖的課程教學方法的改革與實踐；（6）構建基于OBE理念的課程考核方法；（7）評估教學成果。本文設計思路如圖1所示。

2.1重塑課程，設計個性化驅動的階段式思維導圖構建

第一階段：完成基于課程內容的思維導圖構建

傳統課程授課的知識點往往存在諸多不足。首先，這些知識點主要依據教科書的人工整理和構造，因此它們通常局限于單個課程章節之中，難以展示整個課程乃至相關課程的知識結構位置。這種局限性在某種程度上影響了學生對知識體系的整體理解，使他們難以將各個章節的知識點相互聯系，從而形成全面的知識框架。其次，人工構造的知識點數量相對有限，教師往往難以展示知識點之間的結構性關系。這種不足使得學生難以理解各個知識點之間的相互影響和邏輯關系，從而影響了他們對課程內容的深入理解和掌握。最后，在傳統教學方式中，知識結構的構建往往受限于教師的個人學術和能力水平。當課程知識發生變化或更新時，教師可能難以應對這種快速的變化，使得教學內容與實際發展有所脫節。

基于此，本文的主要內容是基于電子技術基礎課程的現有知識結構，檢索并更新課程的最新內容和結構。通過借助自然語言處理技術、可視化技術等手段，構建并可視化電子技術基礎課程的思維導圖。首先，我們以課程的教學大綱、教科書、參考書目的詞條為基礎，并以部分典型的知識點詞條為核心，通過逐步擴展的方法收集課程相關的知識點詞條。這將幫助我們建立一個全面且精準的電子技術基礎課程思維導圖的本體模型。其次，我們將利用網絡資源、百科資料等數據庫資源，通過知識點關聯分析，實現實體知識點和知識點關系的抽取。同時，我們會對這些抽取的知識進行融合和存儲，以實現對電子技術基礎課程思維導圖的重構。這將使我們能夠更好地理解知識點之間的相互聯系和影響，以便更好地管理和教授課程內容。最后，我們將采用相關的技術和布局算法，借助已有的思維導圖工具對課程思維導圖進行可視化處理。這將使電子技術基礎的思維導圖更加直觀、清晰地呈現出來，從而方便教師教學以及學生理解和掌握課程內容。

第二階段：依據學習難度，構建“三層級三階類”思維導圖

OBE理念強調以學生為中心，注重學生的個性發展和實際需求。在基于OBE理念的教育改革體系中，教師需要重新審視“以學生為中心”的教學理念，深入了解電子技術基礎在學生畢業目標中的重要地位，以及該課程如何助力學生實現職業發展目標。

為了更好地實現“以學生為中心”的教學理念，教師需要分解細化知識目標和能力目標，并根據學生的學習能力設計不同難度層次的知識點。確保每個學生能在適合自己的學習難度下獲得知識和技能，并形成專業素養。本文電子技術基礎課程思維導圖將知識點劃分為自主學習、引導學習、深度學習3個層級，在此基礎上進一步劃分為低階、中階、高階三類知識點。通過構建“三層級三階類”的思維導圖，教師可以更好地了解每個知識點的特點和難度，并根據學生的學習情況精準關聯教學資源。這樣，學生可以個性化和自主化地選擇學習路徑，實現自我學習和自我發展。多層級思維導圖體系還可以全面記錄和展現學生的知識習得和認知發展過程中的微觀表征。通過精準分析學生不同階段知識點掌握程度，教師可以及時發現學生的學習困難和不足，并采取相應的措施加以改進。依托精準分析結果，教師可以結合線上線下聯動施教優化課堂教學策略和全過程考核機制。這將為深入開展層次化和靶向化施教提供更為合理的路徑和手段，幫助學生更好地實現自我發展和職業發展目標。階段式思維導圖的構建如圖2所示。

2.2有效利用思維導圖，變革教學模式

當課程知識體系以思維導圖形式呈現之后，相應的“教學方式”“學習資源”“考核評估”等教學模式也應該進行必要的調整。“教學方式”方面，傳統的教學方式可能已經無法滿足思維導圖時代的需求，因此需要引入更加先進的教學策略和方法。例如，基于問題的教學、案例式教學、項目式學習等，這些教學方式更注重學生的自主學習和思考能力，能夠更好地適應思維導圖時代的需求。“學習資源”方面，傳統的教材和教學資源可能已經無法滿足思維導圖時代的需求，需要引入更多的數字化教學資源和技術手段。例如，在線課程、數字化教材、多媒體資源等，這些學習資源能夠更好地滿足學生的個性化需求和學習風格，提高學習效果。“考核評估”方面，傳統的考核評估方式可能已經無法全面評估學生的知識掌握程度和應用能力，因此需要引入更加科學的考核評估方式。例如，綜合測試、項目評估、實踐考核等，這些考核評估方式更注重學生的實際應用能力和問題解決能力，能夠更好地評估學生的綜合素質和應用水平。

教學端：基于課程思維導圖的微課教學

當前，許多教師在采用微課教學資源時，仍然沿用傳統的課堂教學模式，以章節為順序組織直線型教學活動和資源。然而，這種教學方式并不能充分體現課程知識點的固有網狀關系，知識點之間并不完全是線性關系。課程思維導圖是一種以圖的形式表示課程知識點之間關系的工具。它能夠清晰地展現知識點之間的關聯和層次關系，幫助學生建立完整的知識體系。在微課教學中，教師可以通過課程思維導圖來組織教學活動和資源，引導學生逐步深入地學習各個知識點，從而使學生更加全面地掌握課程內容。因此，以課程思維導圖為框架組織微課教學活動和資源，學生能夠更加直觀地了解學科的整體結構，了解知識點的重要程度和知識點之間的關系，從而有目的、有針對性地規劃學習路徑。通過利用課程思維導圖，教師可以根據學生的學習情況制定個性化的學習路徑，并利用信息化技術手段引導學生進行微課學習。這種方式不僅有助于提高學生的學習效率和學習效果，還能夠促進學生的自主學習能力和思維能力的發展。利用信息化技術手段引導學生進行微課學習，可以包括多種方式，如在線學習平臺、學習軟件、互動交流工具等。這些技術手段可以幫助教師更好地跟蹤學生的學習進度和學習效果，及時調整教學策略，提高教學質量。同時，學生也可以根據自己的學習情況選擇合適的學習方式，自主規劃學習路徑，提高學習效率和學習效果。

學生端：依據知識圖譜開展考核評估

利用課程思維導圖，可以有效地引導學生由淺入深進行自主學習，并據此評估學生的學習效果，對其進行個性化考核。首先，通過在課程思維導圖上展示相應知識點的學習資源，包括學習相關的課件、試題、視頻、文獻等內容，可以為學生提供豐富的學習材料，引導他們在課程思維導圖上進行知識點的學習。這些學習資源可以按照不同的難度級別進行分層級設計，滿足不同水平學生的學習需求。其次，通過記錄學生在自主學習過程中所學習的路徑和學習節點，可以為他們的個性化學習效果積累大量的學習數據。這些數據可以包括學生選擇的學習資源、學習時間、答題正確率等信息，從而反映學生的學習習慣和能力水平。系統自動化測試可以依據這些數據直觀地評估學生對知識點的掌握程度，并通過知識圖譜進行可視化展現，使得學生可以清晰地看到自己的學習成果和不足之處，更好地調整自己的學習策略。此外，對于教師而言，利用課程思維導圖進行個性化考核可以更加全面地了解學生的學習情況，從而更好地指導他們的學習。教師可以根據學生的不同學習路徑和節點，為他們提供更加個性化的學習建議和資源推薦，以幫助他們更好地掌握知識和提高學習效果。同時，教師還可以利用課程思維導圖對學生的學習進度進行跟蹤和監控，及時發現學生的學習困難和問題，并采取相應的措施進行干預和幫助。

2.3實踐效果

從實踐效果來看：（1）教師層面。通過課程思維導圖的構建和課程知識點多層級劃分，有助于教師不斷及時更新課程知識，補充和完善理論知識體系，提高教學和科研水平。（2）學生層面。以電子技術基礎課程為例構建思維導圖的教學研究與實踐，有助于幫助學生建立有效的學習習慣，真正實現以學生為中心。注重培養學生記憶、應用方法，提高學生記憶知識的速度，提高學生自主學習的能力和學習興趣，形成自己的獨立的知識體系，這將有助于培養學生解決實際問題的能力，提高就業競爭力。（3）課程層面。采用基于超星平臺的立體式教學方法，教師能夠及時跟蹤、了解學生學習情況，在此基礎上，對學生階段性學習成果進行評價和分析，對教學過程中存在的薄弱環節進行深入分析，及時找出課程教學過程中的不足，調整課程教學安排，并提出可行的持續改進建議。

3結語

電子技術基礎是電氣工程類專業的重要必修課程，其教學體系經過多年完善已形成相對完整的教學結構。本文遵循OBE教學理念，以工程認證為背景，圍繞“成果導向、學生為中心、持續改進”的教學目標，對電子技術基礎的課程知識點進行梳理，并形成相應的課程思維導圖，其主要創新點可概括為：引入思維導圖輔助課程教學；采用線面結合、多維度地運用方式滲透到課程教學中；推行自主學習、探究學習的啟發式教學模式；采取層層遞進、有所側重的教學方法和手段；建立目的明確、多元可變的課程考核體系。基于此，為專業基礎課程教學開辟一條新的教學思路。

參考文獻

［1］陳帆.基于思維導圖法的“ERP原理與應用”教學改革研究[J].科技風，2024，（20）：121-123.

[2]羅宗勇.構建高階思維課堂推動新建校高質量發展[J].中國基礎教育，2024，（07）：15-18.

[3]李紅佳.新工科背景下思維導圖在“混凝土結構基本原理”課程中的應用[J].科技風，2024，（28）：19-21.

[4]王春燕，曹靖瑋，鄒英奇，等.運用思維導圖培養醫學研究生自主學習能力的研究[J].中國繼續醫學教育，2023，15（02）：195-198.

[5]陳澤芝，陳婉，廖穎金，等.耳穴壓豆在改善血液透析患者失眠癥中的作用[J].微量元素與健康研究，2020，37（6）：83-85.

[6]羅特丹，周沖沖，蔣科威，等.老年2型糖尿病患者睡眠障礙與同型半胱氨酸及糖化血紅蛋白相關性研究[J].中國老年保健醫學，2021，19（3）：37-39.

[7]謝紅蓮.基于思維導圖的高職英語自主學習能力培養[J].廣東開放大學學報，2022，31（03）：87-93.

[8]杜娜娜.在儀器分析教學中引入思維導圖培養自主學習能力[J].廣東化工，2023，50（22）：192-195.

[9]申梅英，馬銀華，王萍，等.基于Mini-CEX評價的可視化思維導圖在普外科護生實習教學中的應用[J].中華醫學教育探索雜志，2022，21（3）：363-367.

[10]畢城偉，楊宏，李瑞乾，等.雨課堂聯合思維導圖教學方式在泌尿外科學臨床教學中的應用[J].中華醫學教育雜志，2022，42（5）：444-448.