思维导图在工程机械运用课程中的应用研究

曾拥华 王清 董登奎

[摘 要] 为探索思维导图在机械实践课中的应用，创新教学模式，将其运用到工程机械运用课程教学之中，完成学员对课程知识体系的逐步构建，加速培养操作技能。通过探索发现，该教学模式有利于针对性地优化课程设计，促进对课程的整体把握，明晰课程之间、课程各章节单元之间的内在联系，实现知识的体系化、可视化，便于学员有效利用碎片化时间整合零散知识点，提高学习效率。

[关键词] 工程机械;运用课程;思维导图;知识建构

[作者简介] 曾拥华（1977—），男，湖南岳阳人，博士，陆军工程大学野战工程学院副教授，研究方向为知识管理。

[中图分类号] G642    [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2020）43-0195-03    [收稿日期] 2020-03-18

工程机械不仅在民用中使用广泛，在军事领域中也是工程作业的重要技术装备，可以完成抢修道路、构筑工事、清除与设置障碍等任务，抑或参与非战争军事行动。会操作并熟练运用工程机械，并能组织指挥分队协同配合完成上述任务，是军校学员必备能力之一。而工程机械运用类课程是学员掌握相关知识、形成相应能力的有效途径。

课程不仅包括操作使用，还教授工程机械的应用作业、综合运用、维护保养和组织指挥等内容。课程涉及到的机械型号种类多、知识面宽而散，并且与内燃机、底盘等其它专业课程联系紧密。为了能在较短的学时内，将工程机械运用与实际工程作业任务对接起来，在课程教学中引入思维导图。它是一种发散思维可视化的思维工具，可实现工程机械功能、结构、原理、运用、保障等各类知识的综合串联，有利于将各类知识讲清楚、讲透彻[1]，非常适合于系统性达到知识建构的目的[2]。

一、思维导图简介

20世纪70年代初英国学者东尼·博赞在研究人类学习的本质过程中，发现协同运用人类学习过程中的各种思维技巧，能够提高思维效率，经过实践，他创建了思维导图[3]。思维导图是根据脑神经生理的学习互动模式创造的一种组织性思维工具，能够模拟人脑结构，突出思维的中心和层次、强化联想功能。

近年来，国外相关学者尤其是广大教育工作者对思维导图在基础类课程教学中的应用进行了广泛的探索与实践[4，5]。在国内机械相关领域，韦凤慈、刘琼、邓渝欢、邓玉元分别将思维导图运用到[6-9]《液压传动》《机械原理》《金属材料与热处理》和《数字电子技术》等机械基础课程教学中，增强了课程学习的效果。

张宏斌、张树杰[10，11]针对各自领域的装备教学、关明启[12]结合经典战例，分别都对思维导图进行了实践应用，取得了不错的效果。但思维导图如何与工程机械运用类课程教学中进行结合尚未见到相关文献。笔者围绕学员重点关心的“为什么要学”“学什么”和“如何学”等问题进行了初步的实践与探索。

二、思维导图实践与探索

（一）优化课程设计、激发入门热情

优秀精妙的课程设计是课程教学成功出色的先导，更是理清课程地位、课程作用、课程内容及其内在联系、激发学员学习兴趣，促进学员全面把握课程学习内容的关键所在。

课程之初，为了使学员更加透彻的理解工程机械在军事中的重要地位和作用，课程组首先从工程作业及非战争军事行动任务、工程装备两个主题出发，运用xmind软件全面分析了各类工程机械的主要功能和用途，并与相应的任务进行了关联分析，形成思维导图，比对机械作业与人工作业效率，使学员能够深刻认识到工程机械运用的重要意义，使学员更加明白“為什么要学习该课程、学习这门课程作用是什么？”从而有效激发了学员的学习积极性和主动性。

其次，运用思维导图系统介绍该课程教学的主要内容、学时安排以及考核模式与评分标准，通过这种直观易懂的结构使学员对要“学什么”一目了然。

最后，针对具体的教学内容，以问题为牵引，进一步以思维导图的方式进行了教学设计，为后续开展教学示范，引导学员自行设计制作相关的思维导图，实现了教员在教学过程中的主导作用。

（二）加强示范引导、构建知识体系

在具体实施时教员以某一典型机型为例，以如何科学规范、安全高效的运用工程机械完成作战工程作业任务问题为牵引。从“科学规范”和“安全高效”两个主题出发，对工程机械的各类技术指标、结构原理、作业准备、安全操作规程、应用作业、组织指挥、维护保养等重点、要点进行全面的分析介绍，从而使学员明白为何要重点关注上述知识。

如以推土机为例，首先通过抛出推土机运用所需关注的推土机“能干什么？”“有什么用？”“如何用？”“怎样用好？”四个逐层递进的基本问题作为牵引，基于图形显示的方式让学员跟着教员共同分析与思考;然后细化每一个问题并进行解答。通过上述教学模式，不仅提升学员兴趣，较快掌握整个知识理论体系，而且通过将教员的思维过程图形化达到较强的示范指导作用，让学员掌握以解决问题为中心的发散思维方法，知道“如何学”。

在示范教学的基础上，学员以小组为单位，选定不同机型的工程机械，构建各自的思维导图，并按组进行汇报交流，从而实现教学过程中的学员主体作用。在教学过程中针对较为容易混淆的基本概念，运用思维导图进行了对比分析查找差异，促进了学员对相关概念的理解与把握。

（三）模拟工程任务、强调综合运用

在课程的综合训练阶段，以多机型运用为基础，学员小组转换为工程作业分队，通过模拟分队中各类角色，编写机械、人员配置方案，组织所属人员完成指定工程作业任务。整个推演过程采用思维导图的方式进行，包括作业所需的机械选择、作业方案确定以及各类机械操作安全预案编写和现场教育组织。一方面是对前期拟制思维导图的复用，另一方面引导学员创建符合本小组、本次工程作业任务新的思维导图，对强化学员理解课程内容与要求，提升未来任职所需组训能力发挥重要作用。

例如，要构建使用多台多型号机械执行道路铺设作业任务的思维导图时，可通过导入前期小组已制作的多种单一型号机械思维导图，实现课程内容从单台机械使用到综合运用的连接过渡。针对该工程作业任务，通过思维导图的牵引，逐层了解任务实施的过程、内容与要求，使整个任务流程清晰形象化的展示在学员面前。

（四）查找教学遗漏、完善思维导图

总结复习是让大脑重新学习、重新思考，并记住所学知识的过程，是学习深化的重要环节，也是教学成果成功转化的重要基础之一。

借助思维导图，能够从一定的角度对工程机械运用的主要问题完成分析，对所教授内容进行总结，形成容易记忆与理解的可视化知识体系结构，可大大提升课程教学效率。但对于部分细节有时难以考虑全面，针对上述实际情况，笔者结合学员理论考核试题库进一步精炼出相关问题集，由学员在实践训练间隙进行检查核对，完善各自构建的思维导图，从而真正把教材读“薄”、读懂。

学员在后续课程复习备考过程中，通过各自机型的思维导图即可系统完成相关知识点的全面复习，让课程复习变得更加有趣、变得更加高效，同时也让学员从新的角度完成知识建构，形成符合自身的知识体系，为将来在岗位进行活学活用奠定基础。

三、结论与展望

将思维导图引入到工程机械运用类课程教学实践中，优化了课程教学设计。为由浅入深、由表及里实现对工程机械基本问题的逐层讲解，在教员示范引导、小组集体准备、集中探讨交流、典型案例剖析各阶段利用思维导图完成教学内容的体系化、条理化、可视化，学员学习更加主动高效，体现了“教为主导、学为主体”的教学理念。

近三期的教学实践表明：采用该教学模式，能够有效激发学员学习积极性与主观能动性，增强学员的团队合作精神，促进学员对相关知识的深度理解与系统掌握，培养学员发现问题—分析问题—解决问题的能力，有效提升学习效率，增强学习效果。在后续教学中，还需进一步探究思维导图与其它多媒体软件在课程教学实施中的有效结合与灵活运用。

参考文献

[1]章盼梅.思维导图在高校实训教学中的应用研究[J].装备制造技术，2019（5）：186-189.

[2]严浩，闭应洲，潘怀奇，等.基于思维导图的认知模型构建方法研究[J].南宁师范大学学报（自然科学版），2019（4）：115-119.

[3]修焕然.以图导教以图导学——浅谈思维导图在小学数学教学中的尝试[J].教学研究，2016（10）：23-25.

[4]BAMBANG G，PRIHADI B，GIRINDRASWARI N A et al.Effectiveness of the Application of Mind Maps in Learning Illustration in Elementary Schools[J].Proceedings of the International Conference on Art and ARTS Education （Icaae 2018），2019.

[5] SARI Rima-meilita，SUMARMI S，UTOMO D H et al.Geography Teachers Perception on the Implementation of Mind Map on Scientific Approach[J].Proceedings of the 1st International Conference on Social Knowledge Sciences and Education （Icskse 2018），2019.

[6]韦凤慈，罗攀.液压传动教学中運用思维导图促进学员知识建构的研究[J].大众科技，2018（225）：121-123.

[7]刘琼，刘思濛，朱雅光，等.基于知识脉络图的“互联网+”机械原理课程辅助教学系统的研究[J].教育教学论坛，2018（40）：199-201.

[8]邓渝欣.思维导图给教学带来的启发——以《金属材料与热处理应用》为例[J].科学咨询（科技·管理），2015（1）：58-59.

[9]邓玉元，刘宝明，贾艳艳.思维导图在士官数字电子技术课程教学中的运用[J].西安通信学院学报，2015（3）：83-85.

[10]张宏斌，曹学峰，付雅斌.思维导图在“直升机仪表设备课程教学中的应用[J].陆军航空兵学院学报，2017（2）：30-32.

[11]张树杰，徐静良，余巍.思维导图在装备教学中的应用[J].防空兵学院学报，2014（2）：87-89.

[12]关明启，鲁二斌.思维导图在战例教学中的应用研究[J].空军院校育，2017（6）：52-55.