一 引言

党的十九大报告为新时代发展海洋经济进行了布局，进一步明确“坚持陆海统筹，加快建设海洋强国”。“海洋强国”战略的根本在于科技，基础在于教育。加强海洋人才的培养、特别是海洋高新技术人才的培养是我国发展海洋经济、推动海洋事业发展、建设海洋强国的迫切需要[1-3]。2019年4月习近平“海洋共同体”概念的阐释，进一步明确和提升了海洋在全球和我国发展中的战略地位，与此同时国家对涉海专业人才的需求也不断增加。《全国海洋人才发展中长期规划纲要（2010-2020）》提出“加强海洋教育，扩大海洋人才培养规模”，这为涉海专业的发展提供了巨大的空间。但是,由于对海洋产业转型、升级所处阶段特征和需要破解的问题研究相对不够，当前高校的海洋类人才特别是海洋技术工科人才多样化背景下[4,5]，培养过程与产业需求应用脱轨现象比较明显，表现在实验教学环节方面，往往是简单体验多过创新思维，与海洋领域新工科的建设期望仍存在较明显的差距[6,7]。基于以上原因，本文以浙江工业大学“海洋技术基础实验”的改革和实践为基础，在融合OBE理念基础上，以解决复杂工程问题的导向驱动，建立了一种适合海洋技术新工科教学的思维导图模式，并将该模式运用于海洋技术专业实验教学。该模式不仅能将分散的知识点串联起来，使这些多且散的知识点形象清晰地展示出内在联系，而且有利于拓宽学生思考问题的能力，激发学生的发散思维，从而提高海洋新工科人才培养质量。

二 “海洋技术基础实验”课程简介

“海洋技术基础实验”是浙江工业大学海洋技术专业本科学生必修的一门专业实验课程，教学目的在于指导和引导学生综合运用“海”、“水”、“化”（化学、化工）、“膜”（膜分离技术、工程、装备）等知识，分析解决海洋化学工程和海洋环境工程过程中所面临的各种实际工程问题。由于专业内涵不同于传统地球科学领域下的海洋技术理科专业，海洋基础实验围绕“海洋生化资源开发与环境保护、海水资源的综合利用”这一专业要求进行实验整体设计与规划。具体执行过程是以海洋科技实际需求为导向，着重培养学生在海洋技术工程领域，特别是膜分离和水处理领域的实验能力，并为后续以培养学生工程实践作为主要对象的“海洋技术综合实验”、“海洋化工课程设计”等实践课程打下基础。

受实验场地限制、师资力量和传统教学方式的影响，专业发展过程中海洋技术基础实验最初沿袭了许多传统工科甚至是传统地球科学的教学模式，仍是以“课前预习，教师讲解，学生模仿”为主。但是在实践过程中，由于缺少对工程问题的深入剖析，学生侧重于模仿而疏于对实验及其工程应用的思考，因而学生在学习中的主体地位容易出现缺失，表现在学生解决复杂工程问题能力、自主整合知识能力的培养，具体则主要体现在以下几点：（1）学生被动接受了教师对实验原理和注意事项的强调，这种被动记忆的结果实际上是一种短期记忆，即使实验过程能够照本宣科，但由于没有内化成自身知识而容易遗忘；（2）能够解决类似或者相同的实验问题，但对于思维能力不够发散，缺乏对知识的有效组织和汇聚，对于需要自我开展科学实验涉及的实验方案就容易不知所措；（3）由于实验时间的限制，教师往往承担了实验方案的设计，因而实验教学过程学生的简单体验多，而学生自己针对问题的创新思维和创新能力未能充分发掘。按照现代思维导图理论，这些问题的实质一方面在于教师、教材对于各类知识间的线索阐释不够清晰，另一方面在于学生机械的重复学习无法形成知识内部有序的联系。因而，教师围绕实验原理、操作难点、技术问题的反复强调并不能有效地帮助学生提升灵活运用、创新思考的能力，其效果甚至可能恰得其反。

三 基于思维导图的海洋技术基础实验教学改革

针对上述问题，浙江工业大学海洋技术专业以海洋技术基础实验为载体，开展了基于思维导图的教学改革。思维导图作为一种有效的非线性思考方式，已在大学化学等高校专业教学实践中获得了较好的应用[8]。将学科思维导图与具体的课程学习目标相结合，将实验思维导图与微课等在线学习资源相结合等方面，也有着非常积极的研究进展[9,10]。具体到本课程的改革而言，利用XMIND软件，通过对课程与专业人才培养方案的匹配度分析（焦点判定），进一步明确实验课程的核心能力（主干确定）和相应专业素质（分支确定）要求，从而通过定位和设置关键的教学节点，构成明晰的思维导图。通过来自师生双方的双重结构化思考和交互式头脑风暴，厘清实验基本理论和工程化训练复杂问题的内在逻辑性，从而在帮助学生构建完整工程知识体系的同时，达到提升其工程创新能力和科学研究能力的深层效果。

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