摘要：思维导图，可以将所学内容展示出清晰思维线条，引导学习者带着兴趣深入理解掌握、融会贯通。将思维导图引入代谢控制发酵课程的教学，提高学习兴趣和效率，积极推进代谢控制发酵教学改革，取得了优良的教学效果。
关键词：思维导图；代谢控制发酵；生物技术；教学
中图分类号：G642 中文标识码：A
Abstract： Mind mapping is a way to organize the contents of teaching. It was applied in the teaching of metabolic control fermentation course. The application of mind mapping lead to an enjoyment in study and enhanced the effectiveness of students and was beneficial to improving the quality of teaching.
Key words：mind mapping； metabolic control fermentation； biotechnology； teaching
思维导图，由英国人Tony Buzan于20世纪60年代提出[1]。它从一个主题开始，对彼此间有关联的信息进行分层、分类管理，逐步建立一个有序的发散思维图，对思维过程进行导向和记录[2]。思维导图能够梳理思维过程，教师可以通过思维导图清晰明了的将知识呈现出来，学生可以通过思维导图迅速掌握整个知识架构，有助于学生对各知识点的理解和相互之间的融会贯通，全面理解和掌握所学知识。代谢控制发酵是生物技术的重要专业基础课，涉及的知识面很广，知识点很多。本文旨在充分利用思维导图优势，探索与研究如何在代谢控制发酵课程的教学中运用思维导图，使学生全面理解和掌握代谢控制发酵的知识体系。
作者简介：张元新（1978-），男，辽宁建昌人，吉林化工学院讲师，博士，主要从事分子生物学、细胞生物学研究。
*通讯作者：葛雅琨，E-mail： yakunge@126.com
1、代谢控制发酵中教与学的问题
代谢控制发酵的主要内容是利用遗传学的方法或其他生物化学方法，人为地在脱氧核糖核酸（DNA）的分子水平上，改变和控制微生物的代谢，使有用的代谢产物大量生成、积累和发酵[3]。最早在氨基酸发酵中得到成功应用。代谢控制发酵研究的主要对象是为人类生产大量的抗生素、酶、氨基酸、生理活性物质等有用产物的工业微生物育种技术，其关键取决于微生物原有代谢控制机制能否被解除，能否打破微生物正常的代谢调节，实现人为控制，使目标产物积累，达到发酵的目的。代谢控制发酵课程，是联结生物学理论到生产实践的重要纽带。代谢控制发酵涉及的知识面非常广泛，包括生物化学、微生物学、基因工程学、发酵工艺学等。在教学过程中，学生常常因为错综复杂的知识结构而感到迷惑，以往以幻灯片线性教学的方式常常不能给学生构建系统的知识体系，所以，本学期以来，尝试以思维导圖的模式讲授代谢控制发酵这门复杂的专业课程。
2、思维导图在教学中的应用
我们尝试从教师的教和学生的学两个方面入手研究思维导图在代谢控制发酵中的应用。
（1）教师方面
教师的授课方式采用板书与多媒体相结合的方式。主要的知识体系及构架，即思维导图，由教师在黑板上逐步呈现给学生，有需要时，将相关知识点的图片动画等，通过多媒体展示，使学生对相关知识点深入理解和掌握。一个主题讲完以后，黑板上显现的是围绕该主题展开的思维导图，由教师再次简明扼要的回顾该主题的主要内容，加深学生的印象，让学生以整体的而不是分散的、关联的而不是孤立的观点去对待相关知识。
（2）学生方面
要求学生课前预习，在预习时自己构建简要的思维导图，使学生了解即将学到的学习内容；听课时，要求学生记笔记，笔记也要以思维导图的模式来记，并通过提问，使学生知道我们为什么讲某一个知识点，该知识点与主题之间有何关联，并引导学生思考，讲完这个知识点后，我们是否已将全部主题相关内容讲完，是否还需要在讲述其它的内容，如果需要，要讲什么，为什么？通过这样的教学方式，我们不但可以教会学生系统的学习知识，还教会他们如何学，如何思考，提高学生解决问题的能力。
（3）应用实例分析
代谢控制发酵中，第二章“代谢控制发酵的基本思想”是非常重要的一章。包括微生物细胞的调节机制、代谢控制发酵的基本思想、微生物代谢控制发酵的措施和环境条件控制四个小节，从表面上看，学生普遍感觉内容非常繁多，一时不知如何着手。我们帮助学生构建本章的思维导图，核心环节建立在代谢控制发酵的关键，即“打破微生物原有代谢调节，实现人为控制”这一中心思想上，引申出三个主要方面就是：微生物原有调节方式是什么？怎样打破原有调节方式？如何实施？这三个方面分别对应的是第一节、第二节和第三、四节。这样，在第一个层次上，学生就掌握了这些小节之间的有机联系，也展现出我们所学的不是零散的知识点，而是为我们的主题思想服务的。
又如，接下来要讨论的微生物细胞的调节机制，构建第二个层级的思维导图。这一节同样给学生无从下手的感觉，内容复杂繁多。我们还是从关键入手，提问学生“对于代谢这个复杂的生物化学反应体系，调节的关键是什么？”学生们会得出是“酶的调节”，这是微生物代谢调节的关键；接下来，再引导学生思考，“酶的调节包含哪些方面？”学生思考后总结出分为“酶的活性调节和酶量的调节”，这样，第二个层级的思维导图就比较清晰的呈现在学生面前。由此，可以继续构建出关于“酶活性调节”与“酶量调节”的第三个层级的思维导图。再此，不一一赘述。
3、考核方式
代谢控制发酵是32学时的必修考查课，成绩由期末论文和平时成绩两部分组成。期末论文是学生自行找一些感兴趣的主题，查阅相关文献，制定出代谢控制发酵的基本战略，占70%；平时成绩占30%，包括出勤、纪律、作业、参与讨论的效果等方面。
经过上述尝试，代谢控制发酵课程的教学取得了良好效果，学生在课上能够积极配合教师，参与到整个教学过程中来。更重要的是，在整个过程中，学生们学到了一种学习的方法。大学教育，不是知识点的教育，而是知识体系的教育。学生们通过这样的学习方法，始终知道自己为什么学，才知道自己如何学。而构建思维导图这种学习方法的建立，势必对学生们学习其他课程产生深远的影响。
参考文献
1.托尼·巴赞思维导图[M].李新译，作家出版社， 1999.
2.惠岑怿， 周宜君， 王文蜀等. 浅析思维导图在高校有机化学实验教学中的应用[J]. 实验室研究与探索. 2013， 32（3）： 153-157.
3.张克旭， 陈宁， 张蓓等. 代谢控制发酵[M].中国轻工业出版社， 2013.