思维导图在机械制图教学中的应用研究

曾凡娇　李韬　周向阳　霍磊

摘要：机械制图课程是高职院校机械制造类专业十分重要的一门专业基础课，其包含丰富的理论知识，而且具有很强的实践性，对学生的创新思维能力和空间想象能力有较高要求。将思维导图融入到机械制图教学中对于激发学生的学习兴趣、发挥学生的主观能动性、提高学生的创新实践能力具有十分重要的意义。

关键词：思维导图;机械制图;创新思维

高职院校机械类专业开设机械制图课程的主要目的是让学生掌握基本的作图规则、培养学生识读和绘制中低等难度零件图及装配图的能力，同时，培养学生的创新意识。传统机械制图教学以教师为中心，教师主动“教”，学生被动“受”，学生课堂中参与度低，学生积极性很难被激发出来，教学效果不甚理想。教师在机械制图课程中采用思维导图，将课程知识脉络清晰地呈现出来，对于引导学生思考、分析、表达和总结，以及凸显学生的主体地位、活跃学生的思维和提高教学效果颇具成效。

一、机械制图教学存在的问题

（一）学生底子弱、自我管控能力缺失

目前，我国共有12300所职业院校，拥有世界上规模最大的职业教育系统，占据着高中阶段和高等教育阶段的“半壁江山”。而被中高考分流到职业院校的学生，普遍存在基础知识薄弱、缺乏定力和自我管控能力差的问题。随着智能手机的普及，学生几乎都做起了“低头一族”，丰富的网络信息遍及课堂内外，不费吹灰之力便将学生的注意力锁住，这种现象给教学带来极大的负面影响，是目前高职院校教师面临的最头痛问题，也是在机械制图课程教学中存在的头号问题。如果采用屏蔽课堂信号的方法来控制学生使用手机，就与互联网+教学的方向背道而驰，而采用老套的“养机场”方式直接没收学生手机，这种因噎废食的处理方法不仅不能从本质上解决问题，还会带来一系列新的问题。所以，唤起学生的兴趣、抓住学生的眼球、激发学生的学习主动性才是机械制图教学中的重中之重。

（二）实践课时不够充裕

机械制图课程内容抽象，知识点繁多，是机械设计、机械制造工艺等专业课的先导课程，学生学习效果直接影响他们后续课程的学习。基于工程技术岗位对从业者基本素质和操作技能的要求，学生应当具备丰富的空间想象能力和熟练的实践操作能力，具体表现在学生可以独立绘制常见的零件图和装配图。然而在实际教学中，总的课时是有限的，教师为了保证理论知识的充分输入，不得不压缩实操课时，导致学生实际应用能力没有得到充分锻炼。高职院校应从企业对人才的需求出发来设计课程内容，践行“教、学、做”一体化教学理念，坚持理论够用、实践为主的原则，让学生在学中做、做中学，从理论到实践、再从实践回到理论。因此，帮助学生快速构建理论知识体系、提高绘图实践应用能力便成为教师日益关注的问题。

（三）教学方法单一

目前，机械制图课程中应用最广泛的教学方法是LBL（Lecture-Based Learning）教学法，这种教学方法又被称为“填鸭式”教学，是单向灌输的教学方式，侧重于知识体量的传播，知识主宰着课堂，教师是知识的“权威”，学生是知识的“容器”，教学过程成了简单的知识复制过程，留给学生拓展思维的空间较小，学生的思想被束缚，久而久之便产生了懈怠心理，这不利于培养学生的想象力，更有悖于高职院校培养创造型人才的目标。高职院校教师除了要具备扎实的理论基础和过硬的实操技能外，还要有掌控课堂的能力。

二、思维导图简介

（一）思维导图

思维导图又叫脑图，由“世界大脑先生”东尼·博赞创造，它被形容为“大脑的瑞士军刀”，是把可视化图表应用到认知领域的一种方法。思维导图综合运用左右脑及图文妙计将看不见、摸不着的思考过程表现出来，它能够清晰呈现各部分之间的联系，并且不断地激发人们深入思考，是开启人类大脑潜力的万能钥匙。总结起来，思维导图有以下特点：凸显问题的焦点;分支间的层次关系清晰可见;每个分支的内容可以用关键词或图像表示;各分支形成相互连接的节点结构体系。

（二）思维导图的制作

制作思维导图时，首先确定主题关键词，然后以之为中心勾勒出一级、二级……N级分支，这些分支就像树干的树枝一样向四面发散排列，然后再配上恰当的文字、符號、颜色以及图片等，使枝干变得丰满，从而形成一个完全自然的有机组织，这些组织相互关联且层次分明，生动形象展示了大脑的思维过程，方便人们随时储存或调用信息。当然，我们还能借助于一些思维导图软件来提高绘制脑图的效率，这些软件结构丰富并且美观，例如Xmind、幕布、Proces-sOn、MindMaster等，为添加复杂的元素提供了便利。研究表明，人的大脑对于颜色和图片信息具有更强烈的反应，多样化的思维导图会对人们产生更强的视觉冲击力。

（三）机械制图课程引入思维导图的意义

伴随着“中国制造2025”的提出，企业进行装备升级和产品升级是必然趋势，而高端制造业一直是我国的短板。李克强总理在2016年政府工作报告中指出：“培养精益求精的工匠精神”。所以，在机械制图课程中，给学生灌输匠人精神的理念，让学生明白细节的重要性，在作图的过程中追求精准和优质，具有重要的现实意义。用思维导图工具整理制图的各项规范和标准，并把这些标准、规范和对应的教学案例建立链接，形成结构严谨、分类细致的图文文件，对于培养学生的规范化作图意识和严谨细致的职业素养具有十分重要的意义。

三、思维导图在机械制图教学中的应用

（一）教师和学生分别运用思维导图备课和做笔记，提高教学效果

机械制图教学具有层次性和条理性，如果教师用传统的书写文本教案的方式备课，费时费力不说，还很难直观地呈现各部分内容之间的联系和课程的整体性。而教师采用思维导图工具备课，将课程的内容逐级梳理，并绘制完整的清晰的知识脉络，既摆脱了教材的繁冗，又将教师的教学设计和思考过程可视化，对于教师开拓思路，完善自己的知识结构以及进行教学反思和教学优化有显著效果。

机械制图课程教学的难点是培养学生的空间想象力，但是教师惯用的教学模式大多是线性的，教师设计课堂主线，学生跟着教师的思维走，这种教学模式很大程度上忽视了思维在创造力培养中的作用，孔子曾说：“学而不思则罔，思而不学则殆”，只有思考，才能融会贯通，才能有创新。而思维导图的运用则给师生创造了更广阔的交流空间，让彼此的思维在课堂中得到碰撞，从而增强学生的想象力。其次，学生在课堂上灵活运用思维导图做笔记，对课程的内容进行梳理、提炼，然后用各种线条、符号、图像等形式表现出来，既有助于学生快速把握知识结构，建立各部分之间的联系，又有利于构建自己的知识网络，使学习变得生动高效且充满创造力。

（二）运用思维导图分析问题，拓宽学生的思维

在机械制图教学中，学习动力不足、应用能力缺失是大多数学生存在的共性问题，思维导图的引入除了能带给学生更好的感官体验、有效激发学生学习兴趣外，还有利于发挥学生的主观能动性。以组合体的形体分析为例，这部分内容一直是机械制图课程的难点，为了拓展学生思维，吸引学生积极主动融入课堂，教师可带领学生去设计和构建知识框架，以“组合体的读图”为关键词展开教学，引出“形体分析法”和“线面分析法”两种读图和绘图方法，然后分别介绍这两种读图方法，其中，形体分析法是根据组合体的特征，把组合体分解成几个组成部分，再依次判断出各部分的形状及相对位置关系，从而进一步确定组合体的具体形状;而线面分析法是对视图中已有的线条和线框进行分析，结合空间立体图形的投影特性，从而推断出组合体的整体形状。

为了更好诠释这两种不同的读图方法，帮助学生塑造自己的知识体系，可分别通过“轴承座的读图”“压块的读图”两个案例实施教學，在对压块进行形体分析时，鼓励学生根据已经画出的视图尽可能想象出多种不同的结构形体，例如，根据某视图中的“长方形”投影，推测这可能是圆柱或半圆柱的投影，也可能是长方体的投影。思维导图教学法能引导学生用发散的思维去寻找多元的可能性，提高读图绘图的严谨性。

（三）利用思维导图预习和复习，提高学习效果

让学生利用思维导图课前预习和课后复习，能产生出其不意的效果。例如，在预习基本体的三视图这一部分内容时，先引导学生以“基本体”为关键词展开思考，然后确定基本体的类型：圆柱体、圆锥体、球体和圆环体，再对每种基本体进行结构和投影特性分析，最后根据投影规律分别绘制出它们的三视图。这样不仅体现了整个知识的连贯性，而且凸显了各种基本体视图之间的差异，学生在复习的时候既能迅速掌握系统思维，又能在最短时间内发现自己的薄弱环节，然后实施针对性强化巩固，从而提高学习效果。

四、应注意的问题及应对措施

思维导图是一种学习工具，不能将其神化，在任何场合都不加分析加以利用，教师应指导学生正确使用思维导图，避免出现以下几种情况。

（一）一定要避免形式主义

大多数学生认为思维导图做得越漂亮越好，分支越多、层级越复杂越好，但是思维导图的形式是为内容服务的，它的繁简程度取决于使用目的，图像、色彩、符号应根据思维导图的使用需求和目的来添加。因此，教师在评价学生制作的思维导图时要给予正确的价值引领。

（二）一定要避免神化主义

思维导图是一种思维工具，可以帮助师生整理知识结构、优化课程设计、拓展思维，并把思维过程与结果可视化，为进一步思考提供直观的材料，但是它像任何一种工具一样，不能代替人们思考，也有其“能”和“不能”之处，我们只有理胜、合理地使用它，才能真正有效发挥其作用。所以，教师作为传道授业解惑者，务必要告诉学生思维导图的本质和意义，以及它的应用范围，而不要过分夸大它的功用。

（三）一定要避免舍本取末

人们创作思维导图是为了解决问题，所以，其中的关键词一定要精心提炼，制作者只有经过全面深入的思考后才能构建各个分支、层级之间的联系和区别。在实践中发现，学生提炼关键词的水准尚处于中低水平，这就需要教师加强学生思维导图训练，多向学生展示优秀作品，鼓励学生在创建导图的初期大胆模仿，逐步积累自己的一套方法和技巧。在运用思维导图教学的过程中，教师要主动带领学生一起动手画，给学生足够的思考时间，尤其是在课程的结尾阶段，引导学生整理本次课的知识，并对绘制的思维导图进行修正和完善，使之变成一个井然有序、逻辑清晰的思维导图，便于有的放矢，提高课后温习效率。

五、结论

思维导图是一种高效的思维工具，教师运用思维导图教学不仅能把零散的知识点简化为层次清晰的图文知识，而且便于向学生展示各知识点之间的连接关系，从而实现“在做中学、以做促学、以学促教”的良性循环，提高学生的发散思维能力。经教学实践表明：在高职《机械制图》的课程教学中，合理运用思维导图能够培养学生的创新思维，激发学生的兴趣，帮助学生构建自己的课程体系和知识网络，从而提高学质量和教学效果。

（责任编辑 刘常兴）