思維導圖在工程材料與成型技術基礎教學中的實踐探索

張建軍+蔡曉君+張九菊+郭煒

[摘 要]思維導圖以直觀形象的表達方式呈現(xiàn)思考的過程及知識間的關聯(lián)。通過分析工程材料與成型技術基礎課程的教學內容、教學特點，結合教師教、學生記、學生學以及復習等教學環(huán)節(jié)，探討思維導圖在工程材料與成型技術基礎教學中的應用，提出高校工程材料與成型技術基礎教學可以把思維導圖作為教學推廣工具，最終指出思維導圖能有效提高材料教學質量，提高學生的學習能力。

[關鍵詞]思維導圖；工程材料與成型技術基礎；筆記；復習

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2016）07-0159-02

一、引言

思維導圖（Mind mapping）是英國著名心理學家、教育家東尼·博贊于19世紀60年代發(fā)明的一種革命性的思維工具。它能夠幫助人們學習、組織和儲存人們想要的所有信息，它通過對信息自然分類，使人們能夠迅速得到其想要的一切。思維導圖被稱為一種創(chuàng)造性的和有效的記筆記的方法[1] [2] [3]，其由發(fā)明至今，在各個領域得到了廣泛的應用。許多研究者積極地將思維導圖應用到教學過程中，并對其進行了有益的探索和實踐。本文就思維導圖在工程材料與成型技術基礎課程教學中的應用實踐作一簡單探討。

二、工程材料與成型技術基礎課程特點

工程材料與成型技術基礎是機類及非機類各專業(yè)必修的技術基礎課，也是培養(yǎng)復合型人才的重要工程技術入門課程。該課程教學內容包括機械工程材料（含金屬材料、陶瓷材料、高分子材料和復合材料）基本理論、材料力學性能、熱處理、材料液態(tài)成型、材料固態(tài)成型、材料連接技術等內容，教學內容多而繁雜，課程教學中概念術語很多，實踐性又很強，對于學習機類及非機類相關專業(yè)的學生來說，學習該課程壓力不容忽視。

三、工程材料與成型技術基礎課程教學特點

由于我國的大學生基本沒有工程實踐經驗，即使學生在學習工程材料與成型技術基礎課程前進行了相關的工程訓練培訓，但由于學時問題，學生學到的工程實踐知識相對粗淺，理論深度普遍不足。在進行工程材料與成型技術基礎課程學習時，初期的學習興趣很難長期保持。隨著學習的深入，陌生的概念、理論越來越多，而對此還要進行很好的理解和記憶，否則深入的學習就進行不下去，甚至一些理論還不能借助自身常識來理解。出現(xiàn)上述情況后，學生的學習興趣會迅速下降，甚至有些學生認為該課程比大家普遍認為難學的機原、機設、力學還要難，學生學習自信心下滑，學習效果開始大打折扣。一旦遇到上述問題，教師既要想辦法激發(fā)學生的學習興趣，又要兼顧學生的學習效果，教學進度不可避免的受到影響，教學矛盾顯而易見。

四、思維導圖在教師教學中的指導作用

教授工程材料與成型技術基礎的教師在引導學生進行課程學習時，經常有一種無力感。教師自認為很簡單的問題學生往往理解不了，需要記憶的知識學生也記不了，歸結起來這是由該課程的特點決定的。因為要理解記憶的東西多，學生覺得亂、沒規(guī)律，所以記不住。思維導圖的特點之一就是人們可以借助一些線條、圖形、顏色、詞匯、符號等元素把自己的想法畫出來[4] [5]，而教師在教學中的想法就是教師的授課思路。作為教師，在授課過程中若能清晰地向學生傳達自己的授課思路及授課重點，這對學生理解記憶所學知識的幫助是巨大的。由于圖形比文字更便于記憶，相對于傳統(tǒng)的文字標題，思維導圖恰好能幫助教師實現(xiàn)向學生清楚傳達教學思維的意圖。以“常用工程材料”一章為例，學生首先要了解的是常用工程材料的種類，其次要重點掌握常用金屬材料的種類、應用及熱處理特點等知識。依據(jù)圖1所示思維導圖，學生可以很清楚地了解教師的授課思路及授課重點。

五、思維導圖對學生學習的指導作用

（一）思維導圖對學生聽課記筆記的幫助

傳統(tǒng)做筆記的標準方法是用句子、短語、列表和畫線，或者用一些數(shù)字記錄相關知識點。[6]隨著課容量的增加，傳統(tǒng)的筆記記錄方法弊端也逐漸顯現(xiàn)出來：一是速度慢，若想記錄詳細些，有可能跟不上教師的講課節(jié)奏，遺漏相關知識點；二是記錄的知識系統(tǒng)性不強，不便于記憶。將傳統(tǒng)記錄與思維導圖有機結合，既能提高記錄速度，又能將知識系統(tǒng)化。以“金屬材料的力學性能”一節(jié)為例，利用教師講課前的一兩分鐘迅速翻看所要講授內容的章節(jié)目錄，并將教師授課的內容用思維導圖清晰展現(xiàn)出來，如圖2所示，這樣授課脈絡既一目了然，又方便記憶。

如何做到思維導圖與傳統(tǒng)記錄的有機結合呢？以“硬度”中的“布氏硬度HB”為例，聽課過程中，教師講到布氏硬度的一個知識點，就在 “HB”后面添加一項，如“原理”、“應用范圍”等，從而邊聽邊畫出圖3所示的思維導圖，形成關于“HB”的知識脈絡。若時間允許，就在現(xiàn)有思維導圖的基礎上做常規(guī)注解，注解內容力求簡單明了，自己能理解即可。如“原理”后可簡注“面積”二字，含義是“布氏硬度的測量原理是依據(jù)壓痕面積測量材料硬度的，壓痕大，硬度值小，材料軟”。這樣既能提高記錄速度，又不會遺漏知識點，能做到對課堂講授知識的細致把握。

（二）思維導圖對學生理解記憶的幫助

思維導圖給人的印象是簡單明了，脈絡清晰，印象深刻，方便記憶。在學習過程中，通過自己手繪思維導圖，在對知識進行系統(tǒng)化細致梳理的同時，能幫助學生迅速發(fā)現(xiàn)未理解、掌握的知識點，便于學生有針對性地進行復習，提高學習效率。

（三）思維導圖對提高學生學習興趣的幫助

除了能幫助學生理解記憶所學知識，思維導圖還能幫助學生發(fā)揮學習中的創(chuàng)造性，提高學生學習興趣。以“相圖”學習為例，初識相圖，教師都會向學生介紹一下相圖的來歷，相圖測定有多種方法，而課上教師通常只重點講解如何借助熱分析法及金相硬度測定來繪制相圖，其他相圖測定方法只是提個名字而已，根本沒時間講解。學生若對相圖測定感興趣，在聽課并繪制思維導圖時就可以簡單記錄相圖測定方法，待課余時間通過查找資料來深入自學。這樣既能拓寬知識面，又可了解當今相圖測定的發(fā)展現(xiàn)況。

（四）思維導圖對提高學生考試復習的幫助

思維導圖能夠形象地展現(xiàn)人的大腦的發(fā)散性思維，這對學生復習梳理知識是相當有用的。工程材料與成型技術基礎這門課程的最終落腳點就是讓人們了解材料，達到對材料性能的綜合運用，所以圍繞材料的性能，通過發(fā)散性思維，可以把整本書所學知識串聯(lián)起來，形成一個系統(tǒng)的知識網。

圖4所示為圍繞“材料性能”進行的一個簡單思維發(fā)散脈絡。通過課程學習，學生知道“組織結構”決定材料性能，“工藝”能改變材料性能。材料的“化學成分”從根本上決定材料的“組織結構”，材料“結晶”過程影響材料的“組織結構”，材料的“工藝”包括“熱處理、鑄造、鍛壓、焊接”等，通過知識的層層展開，就可形成一個關于該課程的整體知識體系框架，從而達到對課程全局的把握，再結合實際進行專題訓練，很容易形成一個關于選材、加工、使用的綜合思維方法。

六、關于思維導圖在教學應用中的成果及后期思考

隨著思維導圖在材料教學中的推廣使用，研究對比發(fā)現(xiàn)，采用思維導圖后，學生對知識的系統(tǒng)把握方面有明顯提高，典型案例就是在考試中關于選材及工藝分析運用方面，學生的得分率大幅度提高，記憶性考察題目的滿分率也有所提高。由此可見，思維導圖是一個功能強大的教學幫手。針對思維導圖，除前述來自教學中得到的一些粗淺認識外，它的巨大應用尚需大家繼續(xù)實踐探討。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 東尼.博贊著，張鼎坤、徐克茹譯.思維導圖大腦使用說明書[M].北京：外語教學與研究出版社，2005：3-10.

[2] 楊淑蓮.概念圖在促進非良構領域知識結構化中的應用[J].中國電化教育，2004（8）：45-48.

[3] 陳云輝，謝百治，趙麗.思維導圖與學生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)[J].中國醫(yī)學教育技術，2006（2）：10-12.

[4] 東尼.博贊著，葉剛譯.思維導圖[M].北京：中信出版社，2009：34.

[5] 張曉華.淺析思維導圖在學習中的應用[J].福建電腦，2007（7）：194-198.

[6] 張敏，楊鳳梅，朱曉紅.利用思維導圖提高學生學習效率的探索[J].中國醫(yī)學教育技術，2010（4）：340-341.

[責任編輯：陳 明]