思維導(dǎo)圖在工程材料與成型技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)中的實(shí)踐探索

張建軍+蔡曉君+張九菊+郭煒

[摘 要]思維導(dǎo)圖以直觀形象的表達(dá)方式呈現(xiàn)思考的過(guò)程及知識(shí)間的關(guān)聯(lián)。通過(guò)分析工程材料與成型技術(shù)基礎(chǔ)課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)特點(diǎn)，結(jié)合教師教、學(xué)生記、學(xué)生學(xué)以及復(fù)習(xí)等教學(xué)環(huán)節(jié)，探討思維導(dǎo)圖在工程材料與成型技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)中的應(yīng)用，提出高校工程材料與成型技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)可以把思維導(dǎo)圖作為教學(xué)推廣工具，最終指出思維導(dǎo)圖能有效提高材料教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。

[關(guān)鍵詞]思維導(dǎo)圖；工程材料與成型技術(shù)基礎(chǔ)；筆記；復(fù)習(xí)

[中圖分類(lèi)號(hào)] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2016）07-0159-02

一、引言

思維導(dǎo)圖（Mind mapping）是英國(guó)著名心理學(xué)家、教育家東尼·博贊于19世紀(jì)60年代發(fā)明的一種革命性的思維工具。它能夠幫助人們學(xué)習(xí)、組織和儲(chǔ)存人們想要的所有信息，它通過(guò)對(duì)信息自然分類(lèi)，使人們能夠迅速得到其想要的一切。思維導(dǎo)圖被稱(chēng)為一種創(chuàng)造性的和有效的記筆記的方法[1] [2] [3]，其由發(fā)明至今，在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。許多研究者積極地將思維導(dǎo)圖應(yīng)用到教學(xué)過(guò)程中，并對(duì)其進(jìn)行了有益的探索和實(shí)踐。本文就思維導(dǎo)圖在工程材料與成型技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)中的應(yīng)用實(shí)踐作一簡(jiǎn)單探討。

二、工程材料與成型技術(shù)基礎(chǔ)課程特點(diǎn)

工程材料與成型技術(shù)基礎(chǔ)是機(jī)類(lèi)及非機(jī)類(lèi)各專(zhuān)業(yè)必修的技術(shù)基礎(chǔ)課，也是培養(yǎng)復(fù)合型人才的重要工程技術(shù)入門(mén)課程。該課程教學(xué)內(nèi)容包括機(jī)械工程材料（含金屬材料、陶瓷材料、高分子材料和復(fù)合材料）基本理論、材料力學(xué)性能、熱處理、材料液態(tài)成型、材料固態(tài)成型、材料連接技術(shù)等內(nèi)容，教學(xué)內(nèi)容多而繁雜，課程教學(xué)中概念術(shù)語(yǔ)很多，實(shí)踐性又很強(qiáng)，對(duì)于學(xué)習(xí)機(jī)類(lèi)及非機(jī)類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，學(xué)習(xí)該課程壓力不容忽視。

三、工程材料與成型技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)特點(diǎn)

由于我國(guó)的大學(xué)生基本沒(méi)有工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，即使學(xué)生在學(xué)習(xí)工程材料與成型技術(shù)基礎(chǔ)課程前進(jìn)行了相關(guān)的工程訓(xùn)練培訓(xùn)，但由于學(xué)時(shí)問(wèn)題，學(xué)生學(xué)到的工程實(shí)踐知識(shí)相對(duì)粗淺，理論深度普遍不足。在進(jìn)行工程材料與成型技術(shù)基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)時(shí)，初期的學(xué)習(xí)興趣很難長(zhǎng)期保持。隨著學(xué)習(xí)的深入，陌生的概念、理論越來(lái)越多，而對(duì)此還要進(jìn)行很好的理解和記憶，否則深入的學(xué)習(xí)就進(jìn)行不下去，甚至一些理論還不能借助自身常識(shí)來(lái)理解。出現(xiàn)上述情況后，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣會(huì)迅速下降，甚至有些學(xué)生認(rèn)為該課程比大家普遍認(rèn)為難學(xué)的機(jī)原、機(jī)設(shè)、力學(xué)還要難，學(xué)生學(xué)習(xí)自信心下滑，學(xué)習(xí)效果開(kāi)始大打折扣。一旦遇到上述問(wèn)題，教師既要想辦法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又要兼顧學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，教學(xué)進(jìn)度不可避免的受到影響，教學(xué)矛盾顯而易見(jiàn)。

四、思維導(dǎo)圖在教師教學(xué)中的指導(dǎo)作用

教授工程材料與成型技術(shù)基礎(chǔ)的教師在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課程學(xué)習(xí)時(shí)，經(jīng)常有一種無(wú)力感。教師自認(rèn)為很簡(jiǎn)單的問(wèn)題學(xué)生往往理解不了，需要記憶的知識(shí)學(xué)生也記不了，歸結(jié)起來(lái)這是由該課程的特點(diǎn)決定的。因?yàn)橐斫庥洃浀臇|西多，學(xué)生覺(jué)得亂、沒(méi)規(guī)律，所以記不住。思維導(dǎo)圖的特點(diǎn)之一就是人們可以借助一些線(xiàn)條、圖形、顏色、詞匯、符號(hào)等元素把自己的想法畫(huà)出來(lái)[4] [5]，而教師在教學(xué)中的想法就是教師的授課思路。作為教師，在授課過(guò)程中若能清晰地向?qū)W生傳達(dá)自己的授課思路及授課重點(diǎn)，這對(duì)學(xué)生理解記憶所學(xué)知識(shí)的幫助是巨大的。由于圖形比文字更便于記憶，相對(duì)于傳統(tǒng)的文字標(biāo)題，思維導(dǎo)圖恰好能幫助教師實(shí)現(xiàn)向?qū)W生清楚傳達(dá)教學(xué)思維的意圖。以“常用工程材料”一章為例，學(xué)生首先要了解的是常用工程材料的種類(lèi)，其次要重點(diǎn)掌握常用金屬材料的種類(lèi)、應(yīng)用及熱處理特點(diǎn)等知識(shí)。依據(jù)圖1所示思維導(dǎo)圖，學(xué)生可以很清楚地了解教師的授課思路及授課重點(diǎn)。

五、思維導(dǎo)圖對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)作用

（一）思維導(dǎo)圖對(duì)學(xué)生聽(tīng)課記筆記的幫助

傳統(tǒng)做筆記的標(biāo)準(zhǔn)方法是用句子、短語(yǔ)、列表和畫(huà)線(xiàn)，或者用一些數(shù)字記錄相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。[6]隨著課容量的增加，傳統(tǒng)的筆記記錄方法弊端也逐漸顯現(xiàn)出來(lái)：一是速度慢，若想記錄詳細(xì)些，有可能跟不上教師的講課節(jié)奏，遺漏相關(guān)知識(shí)點(diǎn)；二是記錄的知識(shí)系統(tǒng)性不強(qiáng)，不便于記憶。將傳統(tǒng)記錄與思維導(dǎo)圖有機(jī)結(jié)合，既能提高記錄速度，又能將知識(shí)系統(tǒng)化。以“金屬材料的力學(xué)性能”一節(jié)為例，利用教師講課前的一兩分鐘迅速翻看所要講授內(nèi)容的章節(jié)目錄，并將教師授課的內(nèi)容用思維導(dǎo)圖清晰展現(xiàn)出來(lái)，如圖2所示，這樣授課脈絡(luò)既一目了然，又方便記憶。

如何做到思維導(dǎo)圖與傳統(tǒng)記錄的有機(jī)結(jié)合呢？以“硬度”中的“布氏硬度HB”為例，聽(tīng)課過(guò)程中，教師講到布氏硬度的一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，就在 “HB”后面添加一項(xiàng)，如“原理”、“應(yīng)用范圍”等，從而邊聽(tīng)邊畫(huà)出圖3所示的思維導(dǎo)圖，形成關(guān)于“HB”的知識(shí)脈絡(luò)。若時(shí)間允許，就在現(xiàn)有思維導(dǎo)圖的基礎(chǔ)上做常規(guī)注解，注解內(nèi)容力求簡(jiǎn)單明了，自己能理解即可。如“原理”后可簡(jiǎn)注“面積”二字，含義是“布氏硬度的測(cè)量原理是依據(jù)壓痕面積測(cè)量材料硬度的，壓痕大，硬度值小，材料軟”。這樣既能提高記錄速度，又不會(huì)遺漏知識(shí)點(diǎn)，能做到對(duì)課堂講授知識(shí)的細(xì)致把握。

（二）思維導(dǎo)圖對(duì)學(xué)生理解記憶的幫助

思維導(dǎo)圖給人的印象是簡(jiǎn)單明了，脈絡(luò)清晰，印象深刻，方便記憶。在學(xué)習(xí)過(guò)程中，通過(guò)自己手繪思維導(dǎo)圖，在對(duì)知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)化細(xì)致梳理的同時(shí)，能幫助學(xué)生迅速發(fā)現(xiàn)未理解、掌握的知識(shí)點(diǎn)，便于學(xué)生有針對(duì)性地進(jìn)行復(fù)習(xí)，提高學(xué)習(xí)效率。

（三）思維導(dǎo)圖對(duì)提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的幫助

除了能幫助學(xué)生理解記憶所學(xué)知識(shí)，思維導(dǎo)圖還能幫助學(xué)生發(fā)揮學(xué)習(xí)中的創(chuàng)造性，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。以“相圖”學(xué)習(xí)為例，初識(shí)相圖，教師都會(huì)向?qū)W生介紹一下相圖的來(lái)歷，相圖測(cè)定有多種方法，而課上教師通常只重點(diǎn)講解如何借助熱分析法及金相硬度測(cè)定來(lái)繪制相圖，其他相圖測(cè)定方法只是提個(gè)名字而已，根本沒(méi)時(shí)間講解。學(xué)生若對(duì)相圖測(cè)定感興趣，在聽(tīng)課并繪制思維導(dǎo)圖時(shí)就可以簡(jiǎn)單記錄相圖測(cè)定方法，待課余時(shí)間通過(guò)查找資料來(lái)深入自學(xué)。這樣既能拓寬知識(shí)面，又可了解當(dāng)今相圖測(cè)定的發(fā)展現(xiàn)況。

（四）思維導(dǎo)圖對(duì)提高學(xué)生考試復(fù)習(xí)的幫助

思維導(dǎo)圖能夠形象地展現(xiàn)人的大腦的發(fā)散性思維，這對(duì)學(xué)生復(fù)習(xí)梳理知識(shí)是相當(dāng)有用的。工程材料與成型技術(shù)基礎(chǔ)這門(mén)課程的最終落腳點(diǎn)就是讓人們了解材料，達(dá)到對(duì)材料性能的綜合運(yùn)用，所以圍繞材料的性能，通過(guò)發(fā)散性思維，可以把整本書(shū)所學(xué)知識(shí)串聯(lián)起來(lái)，形成一個(gè)系統(tǒng)的知識(shí)網(wǎng)。

圖4所示為圍繞“材料性能”進(jìn)行的一個(gè)簡(jiǎn)單思維發(fā)散脈絡(luò)。通過(guò)課程學(xué)習(xí)，學(xué)生知道“組織結(jié)構(gòu)”決定材料性能，“工藝”能改變材料性能。材料的“化學(xué)成分”從根本上決定材料的“組織結(jié)構(gòu)”，材料“結(jié)晶”過(guò)程影響材料的“組織結(jié)構(gòu)”，材料的“工藝”包括“熱處理、鑄造、鍛壓、焊接”等，通過(guò)知識(shí)的層層展開(kāi)，就可形成一個(gè)關(guān)于該課程的整體知識(shí)體系框架，從而達(dá)到對(duì)課程全局的把握，再結(jié)合實(shí)際進(jìn)行專(zhuān)題訓(xùn)練，很容易形成一個(gè)關(guān)于選材、加工、使用的綜合思維方法。

六、關(guān)于思維導(dǎo)圖在教學(xué)應(yīng)用中的成果及后期思考

隨著思維導(dǎo)圖在材料教學(xué)中的推廣使用，研究對(duì)比發(fā)現(xiàn)，采用思維導(dǎo)圖后，學(xué)生對(duì)知識(shí)的系統(tǒng)把握方面有明顯提高，典型案例就是在考試中關(guān)于選材及工藝分析運(yùn)用方面，學(xué)生的得分率大幅度提高，記憶性考察題目的滿(mǎn)分率也有所提高。由此可見(jiàn)，思維導(dǎo)圖是一個(gè)功能強(qiáng)大的教學(xué)幫手。針對(duì)思維導(dǎo)圖，除前述來(lái)自教學(xué)中得到的一些粗淺認(rèn)識(shí)外，它的巨大應(yīng)用尚需大家繼續(xù)實(shí)踐探討。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 東尼.博贊著，張鼎坤、徐克茹譯.思維導(dǎo)圖大腦使用說(shuō)明書(shū)[M].北京：外語(yǔ)教學(xué)與研究出版社，2005：3-10.

[2] 楊淑蓮.概念圖在促進(jìn)非良構(gòu)領(lǐng)域知識(shí)結(jié)構(gòu)化中的應(yīng)用[J].中國(guó)電化教育，2004（8）：45-48.

[3] 陳云輝，謝百治，趙麗.思維導(dǎo)圖與學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)教育技術(shù)，2006（2）：10-12.

[4] 東尼.博贊著，葉剛譯.思維導(dǎo)圖[M].北京：中信出版社，2009：34.

[5] 張曉華.淺析思維導(dǎo)圖在學(xué)習(xí)中的應(yīng)用[J].福建電腦，2007（7）：194-198.

[6] 張敏，楊鳳梅，朱曉紅.利用思維導(dǎo)圖提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率的探索[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)教育技術(shù)，2010（4）：340-341.

[責(zé)任編輯：陳 明]