思維導圖在智能制造背景下職教師資培訓中的應用

朱文潔 ，邴志剛 ，李 莉

（1.天津職業技術師范大學自動化與電氣工程學院，天津 300222；2.天津職業技術師范大學天津市信息傳感與智能控制重點實驗室，天津 300222；3.天津職業技術師范大學電子工程學院，天津 300222）

思維導圖于20世紀80年代引進中國，它是一種創新型的思維模式，也是一種可視化的思維工具。它主要根據人類對事物、知識做出的最直接的反饋，利用發散性、整體性、非線性結構化的特點和清晰、直觀、形象化的讀圖方法對各種事物、知識之間的關系進行有效的梳理。思維導圖作為可視化工具，能夠讓使用者轉換思維方式，對問題進行思考和總結[1]，并且能夠將知識以由點到面、由簡單到復雜的形式呈現出來，展現知識間的關聯性，從而對職業教育師資培訓起到關鍵性的作用[2]。

智能制造是制造強國建設主攻的方向，推動著我國制造工業化的發展進程。德國提出的“工業4.0”、美國提出的“工業互聯網”、中國提出的“中國制造2025”等[3]制造方式對技術理念的更新和技術手段的升級產生了巨大的影響。隨著經濟和科技的發展，智能制造與職業教育間的關系日益緊密，主要體現在技術型人才的培養、工匠精神培育、創新發展等方面[4]。“中國制造2025”強調技術層面的變革，這就使得職業教育師資隊伍建設圍繞技術變革做出一系列的調整和安排。思維導圖教學法符合師資培訓模式，順應“中國制造2025”人才需求。本文通過研究思維導圖在職教師資培訓方面的應用，分析在智能制造背景下所需的職教師資人才，利用思維導圖輔助職教師資培訓提升效果。

1 思維導圖特點

國內外研究者對思維導圖進行的拓展研究，順應了職業教育的發展，思維導圖也越來越被廣泛應用。思維導圖具有如下特點：①通過直觀圖像、圖形的方式，讓使用者對知識快速的了解和掌握[5]。②采用圖文并茂的形式，將各級主體的層級關系描繪出來，從而激發使用者的發散性思維能力和創新型思維能力[6]。③能結合職業教育教學提高學生的記憶能力和閱讀能力。

思維導圖主要是由中心主題、主要主題、副主題構成。繪制思維導圖時，將知識點分別寫入各個分支主題上，可以用浮動主題、浮動圖像、層級、關聯進行強調各級主題的內容，通過添加“便箋”來表明主題的意義。為使思維導圖更加生動形象，可添加一些圖片素材；為突出內容重要程度的不同，可在各分支上添加不同的顏色進行區別。思維導圖在初級院校、中等院校和高等院校以及職業教育院校中均有廣泛應用，職業教育教學中思維導圖的運用，如圖1所示。

圖1 職業教育教學中思維導圖的運用

從圖1可知，運用思維導圖這種教學工具在職業院校中進行教學，形象地說明了職業教育教學的主要結構框架。應用思維導圖這一直觀、系統的圖形化圖像，不僅能夠輔助設計職業教育目標、培訓體系、教學特點、教育教學質量和校企合作等，而且還能更深入地展示職業教育師資培訓中所體現的特點和需求，從而構建師資培訓教學方案，并將其應用到具體實踐中。

2 我國職業教育師資培訓的需求分析

關于職業教育師資培訓方面的研究，王慧[7]主要就職業教育師資培訓的發展和存在的問題進行了研究；張建榮等[8]和吳全全[9]就職業教育師資的專業水平對師資隊伍的素質產生的影響進行了論述與研究。除上述研究外，其他學者也指出了我國職業教育師資培訓方面存在的問題，體現在師資數量和質量存在差別，在培訓教學中存在著思維局限的問題并缺乏創造性。針對這一問題可利用思維導圖軟件，在職教師資培訓方面設計專業課程體系，將所制定的教學模式和思維導圖相融合，并結合多媒體教學等各種教學手段，有助于思維導圖在職業教育師資培訓中的應用，從而有效地實施師資培訓。

3 思維導圖在職教師資培訓中的運用

思維導圖作為知識可視化思維工具，極大地提高了人們學習知識的效率，促進了知識的發展和創新，如鐘介石等[10]利用思維導圖提高醫學課程的學習效率；趙立昌等[11]將思維導圖運用在戰略博弈研討中；孫凌宇等[12]利用思維導圖輔助數據結構與算法的計算。通過這些實例可以看出思維導圖的應用十分廣泛。為了能夠進一步利用思維導圖，可嘗試將其拓展到職業教育領域師資培訓的輔助教學中。

3.1 職教師資培訓人才培養目標的建構

職業教育分為中等職業教育和高等職業教育，中等職業教育屬于中等教育，主要培養生產、管理等一線勞動者和初中級人才[13]，而高等職業教育屬于高等教育，主要根據社會所需的崗位培養技術型人才，根據職業崗位所需要的職業能力和知識確定所需學習的專業[14]，同時制定理論與實踐相結合的教學目標。高等職業教育是培養技術型人才和操作型人才的院校，如某些職業院校設有高級工證書、技師證書等；又如有些職業院校培養同時具備教師資格證書和職業資格證書的雙證書的“雙師型”教師[15]。高等職業教育通常采用校企合作的模式，社會企業崗位需要什么樣的人才，院校就培養社會企業所需的人才，高等職業教育院校所設立的院系類別、設置的專業課程均是根據社會所需的人才類型來規劃。總而言之，高等職業教育要時刻圍繞高素質技術型人才培養目標，在此基礎上制定人才培養方案，對教師進行培訓，并使其適應創新技術和專業領域知識的發展[16-18]。

3.2 思維導圖在師資培訓教學中的運用

職業教育要注重質量的提高，促進校企合作，培養高質量、高技術型的師資隊伍。通過制度和調控，學校開展一系列培訓計劃，可通過引進人才，聘請企業技術型人員作為講師，對教師進行培訓；又可將教師派遣到其他學校進行實習，汲取經驗。利用思維導圖可對師資培訓中的復雜問題進行整理研究，主要以具有形象、直觀的思維導圖形式來實現與教師的交流，并以發散性的思維方式將知識由抽象到具體結合起來。思維導圖中的層級關系可以反映出知識與知識之間的關聯性和準確性。

在師資培訓過程中，教師通過對思維導圖的操作運用，讓學員初步熟悉思維導圖的使用方法和繪圖流程[19]。學員可將專業課程的資料以及相關其他資料進行結合，通過自主互動、共同探討來完成教學任務。在進行培訓教學時，教師可利用教學任務的安排制訂教學目標，合理設計教學內容，激發學員的創造力，同時也可將師資培訓體現的意義通過思維導圖進行概括梳理，師資培訓方式及作用的思維導圖如圖2所示。

圖2 師資培訓方式及作用的思維導圖

從圖2可知，通過思維導圖對師資培訓方式及作用進行概括梳理。提高了教師的研究能力、專業教學能力、實踐能力，拓展了教師的思維創新能力，以此豐富實踐能力，從而更深入地展示思維導圖應用到師資培訓中所體現的功能以及師資培訓對教師的作用。

4 思維導圖在智能制造背景下職教師資培訓中的運用

國務院對職業教育做出的決定和規劃[20]強調，我國職業教育的發展要順應智能制造發展的趨勢，并根據“中國制造2025”和制造業的發展，分析智能制造與職業教育在教育教學方面應如何組織實施，職業院校中教學實踐和專業課程的制訂在智能制造的基礎上應如何調整等方面的問題。我國職業教育師資隊伍還需要進行全面改善，因此結合智能制造發展需求，在職業教育中可以利用思維導圖這一可視化工具全面提高職業教育教師的質量。

4.1 思維導圖在智能制造中的應用

隨著“工業互聯網”“工業4.0”“中國制造2025”的相繼提出，市場需求不斷發生變化，加速推動智能制造的發展，智能制造領域在智能化、柔性制造系統已有一定的研究成果，研究者在“最優化算法”“集成技術”等方面也進行了深入研究。為提升智能制造效率和實現生產柔性化技術，提出了將“云技術”與生產制造相結合的思路。通過利用思維導圖進行統計、分類數據信息，概述各文獻的關鍵詞和研究熱點[21-22]，對智能制造的發展方向進行梳理和研究。而思維導圖可以將搜集的有關智能制造的文獻進行層次性的分類，繪制出的思維導圖很直觀地將智能制造在各個階段的發展過程、未來的方向和研究路徑展現出來，使用者可以快速有效地收集信息，提高生產效率，將分散的數據信息進行整合，利用圖文結合顯示信息，將數據信息之間的關聯性、邏輯性顯示出來，便于理解較為復雜抽象的數據信息并及時跟進生產進度。

4.2 智能制造背景下思維導圖在職教師資培訓中的應用

基于我國智能制造的創新發展，職業教育應以創新為主，使職業教育與智能制造實現專業對接，師資和人才培養方面更具有專業性、操作性和實踐性。

4.2.1 智能制造背景下職教師資的培養目標

“中國制造2025”戰略需要創新發展型人才、綠色發展型人才、技術型人才等，而這些需求與職業教育有著密切的聯系。順應職業教育的改革發展，應加強師資隊伍的建設，著重于“雙師型”教師的培養。這對于教師來說，就需有一定的學科知識理論和較高的動手能力和實踐性操作技能。為提升“雙師型”師資隊伍水平，應積極促進企業和職業院校之間的合作，通過企業和學校的共同探討，使得教學計劃與企業技能相結合，實現人才培養方式更具有可操作性、科學性和實用性。師資培訓對智能制造所需人才非常重要，因此要聘請企業技術型人才作為教師，擔任課程教學工作，積極同各學校交流經驗，共同探討智能制造技術師資人才的培養，互相學習各校的知識和技能，智能制造背景下師資培訓的思維導圖如圖3所示。

圖3 智能制造背景下師資培訓的思維導圖

從圖3可知，智能制造背景下運用思維導圖能夠輔助師資培訓，通過結合智能制造所需人才的需求進行師資培訓，促進了教師的技術創新能力和實踐操作能力，同時對智能制造企業進行充分調研，根據技術的核心要求進一步優化師資培訓方案，利用思維導圖梳理培訓目標，從而更深入地構建培訓體系，達到智能制造所需的人才培養的目標要求。

4.2.2 智能制造背景下職教師資培訓與思維導圖結合分析

隨著教育事業的不斷改革和發展，教育水平顯著提升，科學技術的發展[23]使得國家和社會對人才的培養和職教師資培養方面更加重視。因此，為滿足國家和社會的需求，提高職業教育教學水平，利用思維導圖這一可視化工具，通過直觀、形象的圖形圖像為學員呈現學習資料，啟發其思維。在職教師資培養方面，還需要有科學的認識和理論上的突破及實踐上的有效操作[24]。

在智能制造背景下，思維導圖對于職業院校培養創新型人才來說，具有重大的應用價值。通過思維導圖將教學過程進行呈現，能夠將復雜、抽象的知識更為直觀地展現出來，促進學習者消化吸收[25]。針對職業院校來探索思維導圖在師資培訓中應用的重要意義，教師在師資培訓中應用思維導圖進行教學。思維導圖的樹狀結構可以將教學內容立體地呈現出來，建議運用圖像、色彩、符號，將教學重點和教學難點用不同顏色、字體、線條標明，學習者能快速地注意到強調的內容[26-27]。教師可以根據思維導圖層次性和發散性的功能作用來將培訓內容的重難點、知識點羅列出來并進行分析，再根據培訓教學實際情況對教學的培訓目標、內容進行有效篩選，使培訓達到“取其精華、去其糟粕”的效果，有助于培訓對象記憶、掌握并運用知識。

首先，將“中國制造2025”中所包含的要點融入到師資培訓中去，促進教師對“中國制造2025”的深入了解，以此提升教師的專業實踐能力和教學能力，并結合實際情況，對教師進行階段性培訓，調整職業教育專業變化，進而掌握更多的技能、方法。其次，選擇與“中國制造2025”相應的師資培訓基地，實施校企合作策略，利用企業先進的技術、設備對教師進行培訓，利用思維導圖將實踐培訓內容進行梳理，整合成適合職業院校的教育內容，提升教師理論與實踐相結合的教學能力。最后，企業生產基地一般都會追隨國家和社會經濟發展的方向配備機器，所以學校應鼓勵教師跟崗實習、兼職實習等，深入了解智能制造與職業教育師資培訓之間的關聯性，并利用思維導圖將其進行形象化的構造和聯想，研究相關的數據資源。

5 結語

本文對思維導圖在職教師資培訓中的運用進行了研究，研究發現我國職業教育師資培訓的力度還需進一步加大，主要體現在教師專業能力發展方面。為此，通過對思維導圖的研究，提出將其應用到師資培訓中。師資培訓中運用思維導圖，能夠促進教師思維能力的發散，加快其對培訓目標的理解；結合智能制造發展趨勢進行師資培訓，有助于促進教師專業水平和實踐操作能力的提高，同時也提升了專業創新能力，為建設師資隊伍打好了基礎。特別是從智能制造的發展趨勢來看，我國職業教育還需在師資培訓——應用型人才培養方面做進一步探究，嘗試結合思維導圖教學方法進行下一步探索和研究。