思维导图在《路基路面工程》教学中培养学生创新能力

王宏畅 高敏杰 袁峻 侯彦明

摘要：路基路面工程是土木工程、道路桥梁与渡河工程及交通工程等相关专业的核心课程，其知识点即多又杂，教学学时紧张，其课堂教学的主要任务应该是如何快速有效地帮助学生掌握众多的知识点。本文研究了在路基路面工程课程教学中运用思维导图，提高课堂教学效果的方法，为促进学生创新思维能力发展创造良好的课堂学习环境，进而推动路基路面工程课程的教学改革。

关键词：教学研究；思维导图；路基路面工程；创新

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）07-0169-03

路基路面工程是土木工程（交通土建工程）、道路桥梁与渡河工程及交通工程等专业的必修课程，其特点是既包含基本理论知识学习，又须注重工程实践。经过学习，同学们必须掌握各类路基的工程特点、设计方法，以及沥青路面和水泥路面的材料组成、结构特性、设计方法、施工工艺等众多基本理论和基础知识。由于其知识点即多又杂，而且教学学时也不充裕，只有56学时或48学时，还要包括4学时的实验，因此本课堂教学的主要任务应是帮助学生有效快速地掌握相应的知识点。本文充分发挥思维导图的优势，力促学生实现从被动接受者到主动学习者的转变，通过在路基路面工程的教学中引入思维导图，提高课堂教学效果，努力创造促进学生创新思维能力发展的课堂学习环境，推动路基路面工程的教学改革。

一、思维导图的教学应用

有关研究表明大脑思考实质是像树枝或神经一样的发散性思维[1]。思维导图是用图表形式表现出类似的发散性思维，它从某特定中心主题出发，层层展开分叉，其分支由图形或关键词进行标识，这个过程充分的利用了字体、字号及色彩的变化将放射状思维过程和结果展现出可视化的效果[2]。因此制作思维导图可以作为辅助大脑思考，贯穿大脑思考进行信息整理加工的各个阶段，当然也应该能够作为学习掌握知识时的有利工具，直接应用到知识学习的整理、记忆、复习等各阶段[3]。

在课程的教学改革中呈现出的如案例教学、启发式教学、逆向教学等一些新的教学方法，它们虽然在某些程度上可以体现学生的一定主体地位，但仍然没有脱离教师的主导地位。思维导图在教学上的应用有助于教师和同学们用可视化发散思维去创造性地探索、总结学习问题[4]。因此，引入思维导图于教学之中，必将促进同学们的创新思维发展，充分激发大脑的主观能动性，高效提升学生对知识的接受能力，从而对教学衍生积极效果。通过对当前传统常规教学方法和思维导图方法的总结，可以从师生两个方面分别看出它们教学的差异所在[5]。

常规教学方法会让教师在教学观念上过度关注成绩，容易忽略其他综合素质的发展，抱怨学生学习动力不足。教学方法也以教师单向灌输为主，学生参与性差，通过机械性地反复读写掌握知识点，致使教学效率不高，偏科现象普遍。教师普遍体验到教学压力大，缺少有效方法，缺乏教研动力，易出现职业倦怠。使用思维导图教学方法的教师也会在教学观念上关注成绩，但会更加重视综合素质培养，注重学生发散思维和創新思维培养。教学方法则以教师引导，学生实践，高互动性，运用左右脑全脑思考方式学习记忆，致使教学效率高，各科成绩普遍提高，教师体验到教学方法的好处，教学研究热情增高[6]。

对学生而言常规教学方法会使学生在学习心态上感觉学习是痛苦的、枯燥乏味的，学习成绩不理想，缺乏自信心。因为死记硬背，记忆力得不到开发，沉入题海，思维僵化受限制，变通能力差，致使学习效率低下，持续效果不稳定。思维导图教学方法使学生能感觉到学习是快乐的，所以主动学习，学习效率提高，学习自信越来越强。通过形象思维与抽象思维的结合，发挥左右脑的功能，记忆力和思维能力快速得到提高，学习成绩和能力也稳步上升。综合分析常规教学过于重视学习成绩而忽略学习心态、思维能力、创造能力的培养，学生综合学习能力不足。思维导图教学方法结合记忆技术、思维技术、心理技术，从学习能力上解决学习问题，学习将会变得轻松、富有成效[7]。

二、思维导图的《路基路面工程》课堂教学实践

分析了当前主要教学方法的不足之处，构建了思维导图教学方法的操作过程，按课前准备、课中演示、课后复习三个阶段进行实施。

（一）课前准备阶段

首先教师通过对教学目标、教学大纲、教材内容的梳理，确定所有的教学知识点，根据各知识点间的逻辑层次关系，制定思维导图初稿，然后通过教学内容不断地深入分析，保持思维导图的持续更新。这样一方面可以提升对整个教学内容体系框架的把握能力，更易关注教学的重点和难点；另一方面在教学进度上越发具有组织性。课前可适当给学生布置预习内容及思维导图的尝试，使其初步了解学习的知识点，清晰认识学习目标。

（二）课堂教学应用阶段

路基路面工程的课堂教学时，在讲解知识点之前，先给学生以思维导图的形式展示知识框架。对关键知识点予以重点关注，对原理性知识更要体现其与前后知识点之间的关联，这样才能充分迎合同学大脑的思维模式及特点，更好地激发他们的学习热情和积极性，同时思维导图体现出知识点之间的关联，能够帮助学生构建自己的知识框架，促进学生发散性思维，总结挖掘更多有效的记忆理解方法。每次课后可让学生在理解课堂内容的基础上再用思维导图的形式总结，充分调动主观能动性，以便更好地理解和掌握知识点。

如路基路面工程第一章的主要内容就有道路结构的性能要求及层位功能，通过思维导图首先引出道路结构的服务对象是汽车，汽车在道路上行驶有4个基本目标，那就是安全、舒适、快速和经济。为满足这些基本目标，路面必须具备以下基本性能要求：足够的承载能力、足够的稳定性、耐久性、表面平整性及路面抗滑性。如此同学们对道路性能要求的提出就会比较容易理解接受，而无须死记硬背。从道路结构的剖面发现道路结构是一个层状结构，为什么要设计成层状结构，可以引导同学从其受力特点上得到解释，另外针对各层的受力状态提出如何分层以及各自的层位功能及相应的材料选择。

介绍新课之前，可通过前一次课的思维导图进行简单的复习，然后在以前的思维导图上添枝加叶，进行新知识的导入，这样可以在原有图式上添加新知识逻辑连贯，有助于学生在新、旧知识之间建立联系，在学习时就容易接受新事物，对有关的知识的认知、迁移和运用的能力也会有很大的提升。

如引入第二章路基土的特性及设计参数，可以在上一章的思维导图的路基层位及功能上引出路基土的分类及工程特性、路基力学强度特性及路基工作区、路基水温状况及干湿类型、路基抗变形能力参数等相关概念。

（三）课后复习阶段

路基路面工程课程各知识点的逻辑性较强，要求学生能够及时快速消化吸收当场讲授的内容，否则会对后续内容的学习产生不利影响，因此如何高效地归纳总结进行课后复习就非常有必要了。课后要求学生使用思维导图再现课堂教学的内容，是一个效果显著的手段，因为在绘制导图的过程中是一个思维发散，重新学习的过程，并能及时发现知识掌握不到位的地方。故在课程的每一章学习结束后留给同学们一项作业，就是使用思维导图，整理出本章的知识框架。等到整个课程结束了也可采用同样的方法进行知识框架整理，如此指导学生通过抓住重点，绘制思维导图，建立脉络框架，重现整个课本知识，极大地提高学习和复习的效率。针对同学们提交的思维导图，开展教师评价、同伴之间相互评价，找出不当之处，并进行修改完善，可帮助同学们对某些问题的深入思考，进一步对知识的框架体系了然于胸。

三、结语

从以上分析可以看出结构清楚、突出重点是思维导图的本质特点。所以思维导图的制作能够使学生从一定高度俯瞰整个知识结构，促使学生认真观察、领会和理解各知识点之间的逻辑关系，从而便于在整体上充分把握所要学习的知识内容，进而高效提升学生学习能力。其次课堂教学过程中引入了思维导图，可以创造一个促进学生创新思维能力发展的外部环境，通过培养学生勤思考多动手，转变学习态度，并且在共同合作完成思维导图的过程中学生的互相学习、交流沟通，以及协作能力均得以提高。教学实践充分证明在路基路面工程课程教学中针对性地引入思维导图，能够提高学生对主要知识点的整体把握，建立更清晰的思维，把握知识的脉络，充分理解掌握难点和重点知识，提高学生上课的积极性和主观能动性，提升学习效率。

参考文献：

[1]东尼·博赞，巴利·博赞.思维导图[M].北京：化学工业出版社，2015.

[2]于昊.思维导图及其教学应用研究[D].沈阳：辽宁师范大学硕士论文，2016.

[3]张艳霞.使用思维导图支持探究性学习教学案例研究[D].北京：首都师范大学，2006.

[4]吉桂凤.应用思维导图促进学生思维能力的发展[J].江苏教育，2014，（7）：56-59.

[5]張鄂勇.思维导图的三招十八式[M].北京：电子工业出版社，2012.

[6]徐晓雄，叶婉婷.思维导图在大学协作学习中的应用研究[J].电化教育研究，2008，（10）：74-77.

[7]薛颖，张艳明.思维导图：提升学生学习能力之有效途径[J].中国信息技术教育，2015，（12）：51-54.