思維導(dǎo)圖在《化工設(shè)計(jì)概論》教學(xué)中的應(yīng)用

顧美娟

（南京科技職業(yè)學(xué)院，江蘇南京 210048）

化工設(shè)計(jì)是將一個(gè)系統(tǒng)（如一個(gè)工廠、一個(gè)車間或一套裝置等）的技術(shù)方案、工藝過程、生產(chǎn)裝備等轉(zhuǎn)化為工程語(yǔ)言的過程，是一門綜合性很強(qiáng)的科學(xué)。化工設(shè)計(jì)知識(shí)是化工工程技術(shù)人員、管理人員的必備知識(shí)，化工設(shè)計(jì)課程已成為高等學(xué)校化工及相關(guān)專業(yè)的一門必修課程。《化工設(shè)計(jì)概論》這門課程不同于其他專業(yè)理論課程，其主要是面向?qū)嶋H、面向應(yīng)用、面向當(dāng)代。本文探索運(yùn)用思維導(dǎo)圖將課程知識(shí)體系結(jié)構(gòu)化，建立知識(shí)與知識(shí)之間，知識(shí)與實(shí)踐應(yīng)用之間深度聯(lián)系的教學(xué)方法。

1 思維導(dǎo)圖概述

思維導(dǎo)圖是“世界大腦先生”東尼· 博贊首創(chuàng)的思維工具，用圖表表現(xiàn)的發(fā)散性思維。通過捕捉和表達(dá)發(fā)散性思維，思維導(dǎo)圖將大腦內(nèi)部的過程進(jìn)行外部呈現(xiàn)。本質(zhì)上思維導(dǎo)圖是在重復(fù)和模仿發(fā)散性思維，反過來又放大類大腦的本能，讓大腦更加強(qiáng)大有力。思維導(dǎo)圖是一種可視圖表，一種整體思維工具，可應(yīng)用到所有認(rèn)知功能領(lǐng)域，尤其是記憶、創(chuàng)造、學(xué)習(xí)和各種形式的思考，被描述為“大腦的瑞士軍刀”。

1.1 思維導(dǎo)圖的特征

（1）思維導(dǎo)圖的中心圖像用來捕捉主要內(nèi)容，比如使用思維導(dǎo)圖籌劃一本書，那么可能在中央放上這本書的圖畫。

（2）分支從這幅圖畫向四周散射。首先被分成各大主題，附在中央圖畫上，然后次主題也以分支形式表現(xiàn)出來，附在上一層分支上。

（3）分支由一個(gè)關(guān)鍵圖像或者印在相關(guān)線條上的關(guān)鍵詞構(gòu)成。

1.2 思維導(dǎo)圖的秘訣

制作思維導(dǎo)圖時(shí)，越有新意越好，可以通過添加顏色、圖片或者維度來豐富；可以通過添加特殊代碼或者各種特征讓它個(gè)性化；還可以賦予不同的顏色增加視覺沖擊力。思維導(dǎo)圖中多使用有關(guān)聽覺、視覺、觸覺、味覺、動(dòng)覺的詞或者圖像，同時(shí)字體、線條、圖像的大小盡量多一些變化。

2 思維導(dǎo)圖在《化工設(shè)計(jì)概論》教學(xué)中的應(yīng)用案例

通過對(duì)《化工設(shè)計(jì)概論》教材的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分析。在首堂課中，教師就應(yīng)當(dāng)展示這張思維導(dǎo)圖，讓學(xué)生對(duì)本門課程的主要內(nèi)容、重點(diǎn)難點(diǎn)有一個(gè)系統(tǒng)的宏觀的認(rèn)識(shí)。同時(shí)傳授學(xué)生如何通過手動(dòng)以及計(jì)算機(jī)軟件制作思維導(dǎo)圖，講解運(yùn)用思維導(dǎo)圖學(xué)習(xí)的實(shí)際意義，并在學(xué)期末時(shí)，讓學(xué)生自制一個(gè)思維導(dǎo)圖，將本學(xué)期的所學(xué)內(nèi)容展示出來，在梳理本課程知識(shí)點(diǎn)的同時(shí)，正好作為期末考前復(fù)習(xí)，同時(shí)該思維導(dǎo)圖也可作為期末成績(jī)的一部分。化工設(shè)計(jì)概論這門課的重點(diǎn)是“三圖一衡算一選型”。“三圖”即指化工設(shè)計(jì)中的工藝流程圖、設(shè)備布置圖和管道布置圖，“一衡算”指物料衡算和能量衡算，“一選型”指的是設(shè)備選型。當(dāng)一個(gè)化學(xué)工程項(xiàng)目概念設(shè)計(jì)完成后，首先需要完成工藝流程圖設(shè)計(jì)，從方框流程圖到工藝流程草圖、再到物料流程圖，最后到帶控制點(diǎn)的管道及儀表流程圖的完成，這個(gè)過程主要是完成“三圖”中的工藝流程圖；工藝流程圖定下來之后，緊接著要給項(xiàng)目選址，也就是說將該化工項(xiàng)目具體建在哪個(gè)地方，每一個(gè)具體車間怎么建設(shè)，具體到每一個(gè)設(shè)備怎么安裝，這完成的就是“三圖”中的設(shè)備布置圖；設(shè)備布置圖定下來以后要考慮的就是設(shè)備與設(shè)備之間怎么連接，解決這個(gè)問題的就是“三圖”中的管道布置圖。但是當(dāng)帶控制點(diǎn)的設(shè)備及管道儀表流程圖定下來以后，如何從工藝流程圖到設(shè)備布置圖呢，這里就需要確定到底選什么材質(zhì)的設(shè)備、什么型號(hào)的設(shè)備、什么特殊功能的設(shè)備，也就是需要進(jìn)行設(shè)備選型，即“一選型”。如何進(jìn)行設(shè)備選型，這就必須進(jìn)行物料衡算和能量衡算，只有對(duì)化工過程進(jìn)行一個(gè)完整單元的物料衡算和能量衡算，才能根據(jù)衡算結(jié)果進(jìn)行設(shè)備選型。設(shè)備選型完成后可以根據(jù)選型結(jié)果繪制設(shè)備布置圖，然后根據(jù)定稿的設(shè)備布置圖再繪制連接設(shè)備的管道布置圖，當(dāng)工藝流程圖、設(shè)備布置圖、管道布置圖均完成后，結(jié)合車間布置圖，就可以進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工了。

3 思維導(dǎo)圖在教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)

3.1 有助于構(gòu)建課程整體框架

化工設(shè)計(jì)概論這門課知識(shí)點(diǎn)比較瑣碎，除涉及到工程的知識(shí)比較多，還涉及到安全、環(huán)保等法律法規(guī)，除涉及化學(xué)工程專業(yè)，還涉及到土建、儀表、電氣、環(huán)保、安全等專業(yè)，涉及到的知識(shí)面很廣很雜，但是因該課程課時(shí)有限，一周一次課，因此也沒有時(shí)間給學(xué)生普及方方面面的知識(shí)，更沒有時(shí)間給學(xué)生真正實(shí)踐操作的機(jī)會(huì)，只能通過課堂教學(xué)給學(xué)生一些宏觀認(rèn)識(shí)性的理解。但因?yàn)檎n時(shí)少，內(nèi)容多，學(xué)生一學(xué)期學(xué)下來往往已經(jīng)忘了學(xué)了什么，因此這時(shí)候利用思維導(dǎo)圖來幫助學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)歸納和回顧已學(xué)內(nèi)容，往往事半功倍。

3.2 有助于提高課堂效率

利用思維導(dǎo)圖進(jìn)行教學(xué)一方面有助于教師將知識(shí)點(diǎn)系統(tǒng)化的梳理，教學(xué)時(shí)心里能高屋建瓴，特別是開學(xué)第一節(jié)課時(shí)將本課程的思維導(dǎo)圖呈現(xiàn)給學(xué)生，讓學(xué)生對(duì)本課程的整體框架和課程重點(diǎn)要多把握，也對(duì)學(xué)完本課程能掌握的本領(lǐng)有所把握；另一方面有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在每一章結(jié)束后，教師可以改變過去自己回顧本章學(xué)習(xí)內(nèi)容的形式，改為由學(xué)生將本章知識(shí)點(diǎn)化成思維導(dǎo)圖，利用畫圖的機(jī)會(huì)讓學(xué)生真正花時(shí)間花心思去復(fù)習(xí)已學(xué)知識(shí)，而且在繪圖過程中，可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神。

3.3 有助于發(fā)揮學(xué)生主體作用

繪制思維導(dǎo)圖的基礎(chǔ)是對(duì)本課程的授課內(nèi)容有一定的掌握和理解，如果對(duì)本課程的知識(shí)點(diǎn)以及相互之間的關(guān)系沒有理解的話就根本無(wú)法繪制思維導(dǎo)圖；同時(shí)因?yàn)槊课粚W(xué)生對(duì)課程知識(shí)點(diǎn)的掌握程度不一樣，對(duì)重點(diǎn)難點(diǎn)的把握也不一樣，畫出來的思維導(dǎo)圖肯定都是獨(dú)一無(wú)二的，這時(shí)老師也可以組織一個(gè)思維導(dǎo)圖繪制評(píng)比，在評(píng)比的過程中增加老師與學(xué)生的互動(dòng)，同時(shí)增加學(xué)生之間的互動(dòng)，改變過去由老師單一授課的模式，發(fā)揮學(xué)生的主體作用，增強(qiáng)對(duì)課程知識(shí)點(diǎn)的理解。

3.4 有助于老師因材施教

因?yàn)槊總€(gè)學(xué)生對(duì)課程知識(shí)的掌握程度不同，理解認(rèn)識(shí)也不一樣，畫出來的思維導(dǎo)圖就存在差異，教師在通過學(xué)生畫出的思維導(dǎo)圖可以一眼看出學(xué)生在學(xué)習(xí)本門課程中存在的問題，有利于老師幫助學(xué)生查漏補(bǔ)缺，更有利于老師因材施教，有針對(duì)性地幫助學(xué)生進(jìn)行提升，在這個(gè)過程中還有利于增加學(xué)生與老師的溝通，同時(shí)有利于老師在今后教學(xué)過程中的改進(jìn)和重難點(diǎn)把握。

3.5 有助于幫助學(xué)生復(fù)習(xí)

繪制思維導(dǎo)圖有助于幫助學(xué)生復(fù)習(xí)，一方面教師在本課程結(jié)束后，可以利用思維導(dǎo)圖幫助學(xué)生對(duì)本課程進(jìn)行回顧和復(fù)習(xí)，通過思維導(dǎo)圖可以看出本課程的重點(diǎn)和知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)；另一方面學(xué)生通過思維導(dǎo)圖可以看出自己的學(xué)習(xí)情況，并進(jìn)行查漏補(bǔ)缺，當(dāng)學(xué)生通過思維導(dǎo)圖可以很好地對(duì)本課程知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行理解時(shí)也就說明該學(xué)生達(dá)到本課程的教學(xué)目標(biāo)了。

4 結(jié)束語(yǔ)

思維導(dǎo)圖作為21世紀(jì)全球革命性思維工具和學(xué)習(xí)工具，全面升級(jí)了思維方式，提升了大腦綜合競(jìng)爭(zhēng)力，不管是教學(xué)中還是學(xué)習(xí)中都非常有利于理清思路，看清問題。特別是針對(duì)內(nèi)容瑣碎、枯燥的《化工設(shè)計(jì)概論》課程教學(xué)，利用思維導(dǎo)圖建立課程體系，有利于增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、增加師生間的交流與互動(dòng)，提高課堂效率。