思维导图在高校工科课程教学中的应用初探

白康 陈文颖 程海燕

摘要：促使学生学会学习是21世纪教育的目标之一。思维导图在信息提取、加工、整合方面的作用非常显著，在高校工科课程教学中也大有裨益，只要应用得当，可以成为教学上的得力脚手架，有助于促进学生认知达到高阶水平，对解决传统课堂中的一些弊端起到了很好的效果。

关键词：思维导图;工科教学;知识结构水平

中图分类号：G642.41     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2019）11-0178-02

文献[1]指出，Learning to know（学会求知）是21世纪教育的四大支柱之首，即“更多的是为了掌握认识的手段，而不是获得经过分类的系统化知识。”思维导图正是一种有效的思维模式和手段，可极大地促进和发掘人的记忆、阅读、创造以及决策能力[2]。因此，在高校教学中合理应用思维导图，前景广阔。

一、传统教学的挑战与困境

近年来全国高校的大环境是大幅削减学时，这对教学内容的不断更新和补充带来了更多的挑战[3]。大多数教材在编撰上仅侧重于知识与概念的前后衔接以及学科内容体系的完整性，并不符合人的认知规律，而且传统的PPT演示方法，属于单线条、线性结构，这都不利于学生从宏观上发现知识之间的内在关联，导致其认知大多处于SOLO认知水平中的前结构、单点结构或者多点结构水平[4]，即割裂状水平。种种困难和弊端表明，教学改革势在必行。

二、思維导图在教学中的突出价值

1.整体展示知识要点 提高学生认知水平。以笔者所教的《过程参数检测及仪表》课程中热电偶部分为例。教材按照“测温原理—基本定律—冷端处理方法—热电势测量”来排版。笔者跳出了教材限制，从实际出发。对于工业生产而言，人最关心的其实是如何使用热电偶才能正确得出被测温度的数值，因此，需要逐步解决从原理到实践的各项实际问题。依据这个思路绘制的导图如图1所示。

可见，按照思维导图的全局观授课，更贴合人的认知规律和实际需要，而且树图结构重点突出、脉络清晰，让学生对各知识点的内在联系理解得更为深刻，有利于促使他们的认知水平达到SOLO高阶水平，即关联结构和拓展抽象结构水平。

2.锻炼、提高学生思维能力 使其学会求知。从上例可知，绘制思维导图的过程就是信息提取、加工和再创作的过程，这可促使学生的思考向着更有广度和深度的方向延伸，有助于锻炼他们的思维能力、概括总结能力、提取关键词和建构知识内在联系等方面的能力，正迎合了“学会求知”的需要。

3.教学内容更加精练 缓解学时压力。图1覆盖了教材原本数十页的内容，非常精练，对消除各知识点衔接时的障碍十分有利，因此不管是教师的教学还是学生的吸纳，都感觉水到渠成，在无形中提高了效率，缓解了学时压力。

4.促进课堂互动 提升学生学习积极性。借助思维导图，教师可以改变传统课堂“满堂灌”的模式，设计多种师生互动、生生互动活动，提升学生课堂听课率和参与度，对提高学生学习积极性大有裨益。

三、基于思维导图的教学模式

1.教师示范引领。将思维导图应用到教学中，教师的示范引领作用非常重要，只有实际在教学中展示出思维导图的优势和价值，才能激发学生使用的兴趣和热情。

第一堂课，笔者以一幅思维导图将课程的整体教学内容、要求和特点展示在学生面前，借助导图的脉络梳理作用让学生直观地感受自己将要学习的目标和重点，做到心中有数。在教学进程中通过思维导图精练教学内容，展示知识之间的隶属层级关系，使学生不断感受导图的优势和作用。

在课堂切入时机方面可以多样。比如，在课堂开端出示已经完成的导图作为导引、在课堂最后进行导图总结、以生成性导图板书的方式贯穿课堂始终等，可根据新授课、复习课、讲评课的不同特点选择最合适的方式。

另外，在课程中为学生介绍必要的思维导图软件以及使用方法也是不可缺少的。

2.学生参与互动。为了锻炼学生的思维扩展能力，学生的课堂参与和课下练习也不可或缺。根据学生接触思维导图的不同阶段，可应用不同的模式。

学生刚接触时，需要根据教师的示范引领了解和熟悉思维导图。笔者在绘制生成性导图板书时，会以随机点名等互动方式让学生将各分支填补完整。一段时间后，笔者会逐渐放手让学生自主绘制导图，也可采用小组协作的模式让学生讨论，并将最终成果通过手机拍照上传至“课堂派”网络课程平台，将作品实时投影在大屏幕上，再进行针对性地展示、点评和修订。课下，笔者也会布置一些合理的导图作业，在“课堂派”网络课程平台批阅后，在全班公开分享优秀作品，既是对导图的有利示范，也使全班同学都收获了该部分的知识点总结。

四、学生反馈

笔者利用“课堂派”教学平台，面向自动化专业2015级116位选修《过参》课的学生做了投票调研，结果如下。

1.学生对应用思维导图进行教学的认可情况：有利于从宏观把握整体知识点，锻炼了思维能力（88%）;上课的方式比较有新意（65%）;课前已熟悉了这种方法（4%）;暂时没发现优势（4%）;无所谓（4%）;不喜欢（0%）。

2.学生对自己练习绘制思维导图的体会情况：以前就使用过，学习过程没有问题（10%）;第一次使用，感受到思维导图确实是个好方法，愿意一直用下去（68%）;暂时没有发现优势，但愿意继续尝试（21%）;不喜欢（1%）。

投票结果显示，大部分学生还是非常认可这种教学方式的，也看到了思维导图在锻炼思维、总结知识点等方面的价值。

五、总结

教学实践表明，只要应用得当，思维导图完全可以成为工科课程教学上的得力脚手架，但不能形式大于内容，着重点应落在“绘制”的过程以及日后的调阅、使用及改进。同时，教师对学生的绘制过程以及成果的合理性评价和点评也不可缺少，否则学生的思维有可能会发散成为无序状态。

总之，思维导图以一种可视化的方式，创造性地探索、梳理和总结学习内容，对解决传统课堂中的一些弊端起到了很好的效果。随着思维导图研究的不断深入和推广，相信在高校工科教学中的应用前景也会越来越广阔。

参考文献：

[1]联合国教科文组织总部.教育—财富蕴藏其中[M].教育科学出版社，2001.

[2]东尼·博赞著.张鼎昆，徐克茹译.思维导图：大脑使用说明书[M].北京：外语教学与研究出版社，2005：3-10.

[3]梁建坤，于净，翟菲，郑小松，刘喆.在学时压缩的情况下保证基础课教学质量的策略研究pJ].课程教育研究，2014，（13）：16.

[4]許欢.SOLO分类法在大学英语口语学习评价中的应用[J].长春教育学院学报，2011，9（27）：101-102.

A Preliminary Study on the Application of Mind Mapping

in the Teaching of Engineering Courses in Universities

BAI Kang，CHEN Wen-ying，CHENG Hai-yan

（Department of Automation，North China Electric Power University，Baoding，Hebei 071003，China）

Abstract：Getting students know how to learn is one of the goals of education in the 21st century.Mind mapping in the field of information extraction，processing and integration effect is significant，also goes a long way in the engineering course teaching in universities.As long as used properly，Mind mapping can become a useful scaffolding in teaching.It can help students to reach higher cognition levels and have achieved good results in solving some shortcomings in traditional classrooms.

Key words：mind mapping;engineering course teaching;knowledge structure level