思維導(dǎo)圖在冶金傳輸原理教學(xué)中的應(yīng)用

王志英 劉坤

摘要：思維導(dǎo)圖作為一種可視化的思維工具，具有重點(diǎn)突出，層次感強(qiáng)等特點(diǎn)。有利于學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和老師的課堂教學(xué)。本文利用思維導(dǎo)圖的層次感，結(jié)合冶金傳輸原理知識的分析、歸類、總結(jié)，引導(dǎo)學(xué)生靈活分析并掌握“三傳”的基本知識，探索“以理念為先導(dǎo)，以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為中心，以方法為指導(dǎo)”的教與學(xué)模式的改革與創(chuàng)新，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)傳輸原理課程的興趣和效果，訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)造性思維和激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能。

關(guān)鍵詞：思維導(dǎo)圖；傳輸原理；知識整體化；教學(xué)改革

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）19-0172-02

冶金傳輸原理是冶金工程專業(yè)的主要專業(yè)基礎(chǔ)課之一，該課程理論性較強(qiáng)，同時又具有重要的工程實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，對以后的專業(yè)課學(xué)習(xí)和從事冶金實(shí)際生產(chǎn)都有重要的作用[1]。該課程包含動量傳輸、熱量傳輸和質(zhì)量傳輸-即“三傳”三部分內(nèi)容，涉及流體力學(xué)，傳熱學(xué)和傳質(zhì)學(xué)的內(nèi)容，課程內(nèi)容廣泛，而且課程中有很多抽象的概念，基本公式多而煩瑣，基本定律多，學(xué)生學(xué)起來覺得特別枯燥。因此，學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)有很大的畏難心理，形成了學(xué)生難學(xué)，教師難教的局面，更無從談及讓學(xué)生用傳輸原理的基本知識解決冶金生產(chǎn)中遇到的實(shí)際工程問題。那么，“如何讓學(xué)生喜歡本課程并將本課程所學(xué)的知識與其他相關(guān)課程的內(nèi)容融會貫通，形成知識的整體化，更好地服務(wù)于科研和生產(chǎn)？”是高校教學(xué)面臨的一個問題。學(xué)生要將所學(xué)的知識點(diǎn)、具體內(nèi)容以及抽象的公式與相關(guān)課程和實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用有機(jī)地結(jié)合為一體，需要一定的邏輯思維能力和分析問題、總結(jié)規(guī)律的能力。思維導(dǎo)圖是一種有效組織思維的工具，具有重點(diǎn)突出、層次感強(qiáng)、聯(lián)想和發(fā)散思維、個體獨(dú)創(chuàng)性等特點(diǎn)，適用于學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和教師的課堂教學(xué)[2]。將思維導(dǎo)圖引入傳輸原理的教學(xué)中，探索“以理念為先導(dǎo)，以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為中心，以方法為指導(dǎo)”的教與學(xué)模式的改革與創(chuàng)新[3]，利用思維導(dǎo)圖提高學(xué)生學(xué)習(xí)傳輸原理課程的興趣和效果，訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)造性思維和激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能。

一、以理念為先導(dǎo)，設(shè)置學(xué)習(xí)任務(wù)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

理念是行動的指針[3]。在傳輸原理教學(xué)之初，向?qū)W生提出了知識整體化的教學(xué)理念，介紹本課程要用到高等數(shù)學(xué)和物理化學(xué)等相關(guān)基礎(chǔ)知識，并告訴學(xué)生后面冶金物理化學(xué)和專業(yè)課的學(xué)習(xí)也會用到傳輸原理的知識，這是一門承上啟下的課程；并向?qū)W生介紹了思維導(dǎo)圖這項(xiàng)學(xué)習(xí)工具，介紹它的特點(diǎn)，繪制方法以及計(jì)算機(jī)繪制思維導(dǎo)圖的軟件。要求學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，用思維導(dǎo)圖的方法對相關(guān)章節(jié)的知識進(jìn)行總結(jié)，繪制成思維導(dǎo)圖；并要求學(xué)生歸納總結(jié)本課程哪些地方用到了高等數(shù)學(xué)的知識點(diǎn)，待課程結(jié)束后，繪制傳輸原理與高等數(shù)學(xué)知識聯(lián)系的思維導(dǎo)圖。采用先設(shè)置學(xué)習(xí)任務(wù)和目標(biāo)，激發(fā)了學(xué)生用思維導(dǎo)圖方法學(xué)習(xí)知識的興趣。

二、以教師為主導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生的自主性和創(chuàng)造性

在課堂教學(xué)中，教師講授了動量傳輸、熱量傳輸部分的一些基本概念、基本知識、基本理論以及求解動量、熱量傳輸問題的一些基本方法，講解了其中的重點(diǎn)、難點(diǎn)、關(guān)鍵點(diǎn)。教給學(xué)生解決物理量傳輸問題的思維方法，帶領(lǐng)學(xué)生繪制了部分章節(jié)的思維導(dǎo)圖。既發(fā)揮了教師在教學(xué)中的主導(dǎo)作用，不斷啟迪學(xué)生學(xué)習(xí)傳輸原理知識的興趣和志趣，又激發(fā)了學(xué)生的自主性和創(chuàng)造性，培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立思考的習(xí)慣，利用思維導(dǎo)圖訓(xùn)練了學(xué)生邏輯思維能力。在學(xué)生自主繪制部分內(nèi)容思維導(dǎo)圖的過程中塑造了學(xué)生的創(chuàng)造力、研究力和獨(dú)立人格，營造了可自由探索、勇于創(chuàng)新的良好學(xué)習(xí)氛圍，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維和綜合思維能力。

三、以學(xué)生為中心，增強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識

在應(yīng)用思維導(dǎo)圖進(jìn)行傳輸原理教學(xué)時，首先，學(xué)生對每節(jié)課的內(nèi)容要進(jìn)行課前預(yù)習(xí)，將預(yù)習(xí)的內(nèi)容手繪成思維導(dǎo)圖；然后帶著問題去聽課，課后學(xué)生對所學(xué)的知識點(diǎn)、重點(diǎn)、難點(diǎn)等進(jìn)一步歸納、總結(jié)、整理，對手繪思維導(dǎo)圖進(jìn)行修改，完善，完成思維導(dǎo)圖的最終繪制。在該過程中，學(xué)生積極主動地參與課程的教學(xué)，很好地調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)知識的主觀能動性，激發(fā)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識，教會了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的方法，為學(xué)生在知識的海洋中遨游奠定了一定基礎(chǔ)。另外，在利用思維導(dǎo)圖學(xué)習(xí)傳輸原理課程的過程中，也提高了學(xué)生提出問題、分析問題、解決問題的能力。圖1為學(xué)生在教師指導(dǎo)下完成的動量傳輸部分流體流動分類的思維導(dǎo)圖。圖2為學(xué)生通過分組合作繪制的熱量傳輸部分熱輻射的主要知識點(diǎn)的思維導(dǎo)圖。

四、以方法為指導(dǎo)，提升學(xué)生主動思考的能力

傳輸原理課程內(nèi)容繁多，但是課時有限，因此，將思維導(dǎo)圖方法用于傳輸原理教學(xué)后，改變了質(zhì)量傳輸部分的教授方法。經(jīng)過動量傳輸和熱量傳輸部分的學(xué)習(xí)，學(xué)生掌握了解決物理量傳輸問題的解題思路和方法，學(xué)生利用思維導(dǎo)圖，并以“三傳”之間的類似性為出發(fā)點(diǎn)，自學(xué)了質(zhì)量傳輸部分的學(xué)習(xí)內(nèi)容。結(jié)合啟發(fā)式、討論式、參與式教學(xué)方法，利用思維導(dǎo)圖，學(xué)生更好地理解了“三傳”之間內(nèi)在的，本質(zhì)的聯(lián)系，理解了質(zhì)量傳輸是建立在動量傳輸和熱量傳輸基礎(chǔ)上，對傳輸原理的知識進(jìn)行了很好地融會貫通。另外學(xué)生了解了各科知識之間的聯(lián)系與應(yīng)用，樹立了學(xué)習(xí)知識時的整體化理念，獨(dú)立完成了課程之初設(shè)置的學(xué)習(xí)任務(wù)。

圖3為學(xué)生結(jié)束本課程學(xué)習(xí)后，對本課程與高等數(shù)學(xué)之間聯(lián)系的思維導(dǎo)圖。更好地訓(xùn)練了學(xué)生主動思考問題的能力、總結(jié)歸納問題的能力、邏輯思維能力。

將思維導(dǎo)圖應(yīng)用到傳輸原理的教學(xué)中，很好地調(diào)動了學(xué)生的積極性和學(xué)習(xí)該課程的興趣。另外，學(xué)生在利用思維導(dǎo)圖進(jìn)行自主學(xué)習(xí)的過程中，既訓(xùn)練了學(xué)生良好的邏輯思維習(xí)慣，也加深了學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容的理解，對本課程的知識體系框架、前后知識的聯(lián)系及綜合應(yīng)用有了更好的理解，取得了很好的綜合授課效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]林萬明，王皓，陳津.《冶金傳輸原理》教學(xué)改革與實(shí)踐[J].科學(xué)之友（學(xué)術(shù)版），2006，（7）：75-76.

[2]黃海燕，孟慶民，俞英.思維導(dǎo)圖在相平衡教學(xué)過程的應(yīng)用[J].教育教學(xué)論壇，2017，（3）：160-161.

[3]韓筠.創(chuàng)新教與學(xué) 推動新時期高校教學(xué)改革[J].中國大學(xué)教學(xué)，2017，（6）：11-14.