思维导图在电机学课程中的应用先

董霞

摘  要 为了使教师能够更有效地组织教学内容，实施教学过程，评价教学效果，同时为了使学生增强学习信心，提高学习兴趣，激发学习潜能，分析思维导图在电机学课程中的应用与实践，证明该方法对于增强教学效果，指导学生从整体上建立该课程的知识结构体系起到积极作用。

关键词 思维导图;电机学;知识结构

中图分类号：G642.3    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2018）18-0088-03

1 引言

20世纪60年代，英国教育学家Tony Buzan发明了一种多用途的可视化工具——思维导图（Mind Map）[1]。它采用关键词、图像、颜色、符号、线条，从中心主题发起，向四周发射多个主题、子主题而形成网状结构，主题上的关键词或图像承载着特定的记忆。思维导图充分运用左右脑的机能，实现抽象知识的图形化、思维过程的可视化、零散知识的结构化[2]。

电机学是电气工程及其自动化专业的一门核心课程，既具有较强的理论性，又有一定的工程性，涉及面较广，综合了电学、磁学、力学、热学和机械学等多个学科知识，因此是一门难教、难学的课程。电机学课程具有较强的理论性和实践性[3]，以各种电机（变压器、直流电机、感应电机、同步电机、控制电机）为研究对象，分析其工作原理和运行特性，其中不但涉及电压、电流随时间的变化，而且涉及磁动势和磁场在空间的分布和变化;不但涉及绕组间的电磁耦合关系和机电关系，而且涉及转子与原动机或机械负载之间的动力学关系。这种需要进行时空转换、多学科交叉的特点，使得本课程难教、难学。

为了解决这一难题，笔者将思维导图法应用到电机学课程的教学中。通过实践，此方法提高了教学质量和效率，激发了学生的学习积极性和主动性，提高了学生的记忆力和创造性思维能力，改善了学生的学习方式。

2 思维导图在电机学课程教学中的应用

首先，思维导图可以辅助教学，帮助教师和学生梳理课程的主要内容和重点[4]。教学中最重要的环节就是课堂授课。能够准确而简练地把握课程内容，突出重点，是一名优秀教师必须具备的职业素质，更是学生进行有效学习的关键所在。授课时利用思维导图，能够迅速准确地找到课程的重点，形象化地展示教学内容，从而提高授课质量，同时有效地引导学生的学习方向，确定学习目标，提高学习效率。

如在电机学课程的第一堂课教学中，用图1所示思维导图展示课程的主要内容和重点，即主要学习变压器、直流电机、感应电机和同步电机等四种经典电机，每种电机都涉及其结构、原理、性能和应用分析。通过思维导图，学生一目了然，明确了本课程的学习内容和学习重点，从整体上把握了本课程的知识框架。

其次，思维导图可以帮助学生进行阶段性复习[5]，对之前学习的内容进行总结与归纳，便于学生将头脑中零散的知识碎片整体化，从而形成良好的知识体系或框架。通过思维导图，学生能够更深刻地理解所学的知识，更清晰地理解各知识点或概念之间的关系，全面地把握整个知识领域。因此，思维导图能够使学生对所学知识达到应有的理解的广度、深度和跨度。

图2是学生在学习完感应电机之后，画出的有关三相异步电动机内容的思维导图。每一章都要求学生利用思维导图进行总结与归纳，使学生及时复习学习过的内容，同时为下一章的学习打下基础，因为每一种电机的分析方法都是类似的，学生可以触类旁通，迁移到对新知识的学习。

最后，利用思维导图可以评价学生的学习效果。一方面，学生可以进行自我评价，通过思维导图，及时了解自身学习的不足和缺陷，自觉地进行思考与复习，有针对性地加强学习，彌补不足，不断完善自己头脑中的知识结构，从而实现个性化的学习;另一方面，教师可以对学生做出正确的评价，通过观察每一名学生的思维导图，准确判断学生对课程知识的掌握情况。此外，学生所画的思维导图也可以作为教师课堂授课的一个反馈，对今后的教学起到指导作用。作为教学评价工具，思维导图形象化地反映出学生的知识结构，而不是简单抽象的分数，所以属于一种过程评价，能更真实地反映学生的学习情况。

3 思维导图的应用原则

思维导图的绘制原则  提前告知学生什么是思维导图，其对于学习有什么优势，以及怎样才能更好地绘制思维导图，这是有效利用思维导图的前提。思维导图的绘制需要利用颜色、线条、符号、关键词和图像，遵循简单易懂的规则，从中心开始绘制，然后进行发散;可以采用计算机绘制，也可以手绘。绘制思维导图能够非常清晰、形象地展示出学生的思路，而且如果真正投入用心地完成一幅思维导图，还能给学生带来很大的成就感。绘制思维导图时需要遵循以下几个原则。

首先，学生先要明确绘制的主题，而且应熟悉与主题相关的内容，精炼出知识的重难点。在电机学课程的每一堂授课中，教师都会告知学生本堂课的重点和难点，在教学完一章的内容之后，让学生利用思维导图绘制本章的知识内容，将教师平常讲过的重点和难点知识进行连贯、串接和进一步提炼，这样有利于学生将平时学到的零散的重点知识实现整体化。

其次，绘制思维导图之前，先在头脑中勾勒出与主题对应的图形，粗略地形成思维导图的整体结构，然后从纸张的中心位置开始，向四周画出一级主题，再发散地画出二级主题等。这样，思维导图的整体结构就完成了。通过这个过程，学生把抽象的思维过程形象化地展现在纸上，有利于对于抽象知识的理解和吸收。

最后，各主题之间的连接分支一般采用平滑、分叉的曲线，就像大树的枝丫。当然，学生也可以创新，绘制出自己喜欢的形状。绘制时需采用最能表达主题且简单的关键词，尽量不用句子或文字说明，多采用图形、公式、符号代替。

对于图2中学生绘制的关于三相异步电动机的思维导图，基本遵循了以上原则，而且能够较准确地表达出知识的重难点，只是色彩有些多，但效果还是不错的。

自主参与的原则  在利用思维导图进行辅助教学时，应遵循“以教师为主导，学生为主体”的理念，让学生真正参与。同时应充分地发挥学生的创造性，挖掘学生的潜能，切实做到“知识让学生来梳理，规律让学生来寻找，错误让学生来判断”，这样学生便从学习的被动者变为学习的主动者。实践证明，通过在电机学课程教学中引入思维导图，学生的学习热情更加高涨，学习态度更加认真，学习效率和学习成绩得到明显提高。

比较与拓展的原则  复习不是简单地重复以前所学的知识，而是对知识的提炼与升华。因此，在电机学课程教学中，通过让学生绘制思维导图，主动思考各种电机的共性，还可通过比较，找出每一种电机的个性。如学生在绘制完变压器和三相异步电动机的思维导图之后，自己会主动总结出两者在结构和原理上的共同点与不同点，进而展开联想，进行知识的迁移和拓展，从而更加深刻地理解这两种电机。

合作与创新原则  为了更好地绘制思维导图，充分发挥它的有效性，可以将学生进行分组，小组内的每一名成员都要阐明自己的观点，成员之间加强交流与合作，共同构建思维导图。通过交流，学生可以将头脑中对知识的理解表达出来，可能会与其他学生产生共鸣，碰撞出火花或发现问题，然后一起解决问题，再共同绘制思维导图。这样一来，每名学生相当于通过表述和绘图将知识复习了两遍，加强了知识的牢固性和关联性。通过团队合作，每一个小组都绘制出具有创新性和鲜明个性的思维导图。这个过程，教师需要深入到学生中去，及时地给予适当的指导。

绘制完思维导图后，每个小组的组长进行汇报，陈述绘制的思路、结论以及独特之处，同时对其他小组成员的质疑和提问进行解释和回答。这是非常重要的一个环节，通过这个环节，学生集思广益，各抒己见，取长补短，既肯定其他学生的成果，又提出自己的观点和建议，实现知识的共享和交流。此时，教师应进行适当点评，给予适当的补充和启发，鼓励学生进行创新性思维。

通过小组之间的探讨和交流，以及教师的引导和点评，各小组再进一步优化思维导图。这样一来，学生的知识结构体系不断趋于完善和严谨。

4 结语

思维导图给电机学课堂带来新鲜和活力，学生充分地发挥了主动性，积极参与教学，形成轻松、愉快、互动的课堂教学氛围，体现了师生的平等;通过思维导图，学生能够将零散的知识点主动地构建成系统的知识结构，不断提高发现问题、解决问题的能力。因此，将思维导图应用到电机学课程教学中是非常有效的。当然，这对教师无疑也是一种挑战，要求教师适度地加以引导，适当地加以点评，既给学生提出建设性意见，又注意不打击学生的积极性，不断提高课堂驾驭能力等。

总之，思维导图使得抽象知识形象化、思维过程可视化、零碎知识整体化，教师的授课、学生的学习更轻松，条理性更强。学生不断补充、整合新旧知识，不断修复和建立更完整的知识框架，从而实现个性化的知识管理。思维导图结合其他教学手段，大大缓解了电机学课程难教、难学的局面，以往学生觉得枯燥、烦琐的公式、字符和数字，现在通过图文并茂的思维导图形象化地展现在眼前，增强了学习的趣味性，加强了记忆的牢固性。实践证明，学生改变了对电机学课程的学习态度，成绩有了明显提高，知识的掌握更加持久、牢固。

参考文献

[1]巴赞.思维导图[M].李新，译.北京：作家出版社，1999.

[2]王筠.思维导图法在《电磁场与电磁波》课程教学中的应用研究与实践[J].湖北第二师范学院学报，2017，34（8）：89-91.

[3]汤蕴璆.电机学[M].北京：机械工业出版社，2014.

[4]余洁.浅谈思维导图在《信号与系统》课程教学中的应用[J].中国培训，2017（8）：18-19.

[5]吴志丹.协作建构思维导图在数学复习课中的应用探究[J].電化教育研究，2010（7）：108-110.