學科思維導圖在化工設備機械基礎教學中的應用

王中博

【摘要】針對本《化工設備機械基礎》課程的學科特點及本校學生的學習現狀，筆者在實際教學中引入一種結構化的教學策略——學科思維導圖。通過教師在課前使用思維導圖軟件繪制授課章節的電子版思維導圖，在課堂上采用多媒體展示，及在黑板上帶領學生手繪思維導圖相結合的方法，教授給學生一種較為高效的學習及思維方法，引起學生主動學習的濃厚興趣，從而獲得了較為高效的教學效果。

【關鍵詞】學科思維導圖 化工設備機械基礎 換熱器

【中圖分類號】G42 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）14-0164-02

《化工設備機械基礎》課程作為化工類專業必修課和重要的專業基礎課，其學科內容繁雜而多，囊括了眾多化工生產過程常用的典型壓力容器和化工機器的相關知識，給教學帶來了很大難度。

基于我校學生專業基礎知識較為薄弱，部分學生對專業課有學習的主觀愿望，但是存在“不知道怎么學，學了也記不住”的問題，考慮到這種由于學習方法欠缺而導致的厭學情況，在教學過程中應引入一種基于系統思考的知識建構策略——“學科思維導圖”。

一、學科思維導圖簡介

學科思維導圖是在思維導圖的基礎上，基于學科知識的特性，強調“理解性記憶”和“結構化思考”，將概念圖、知識樹、問題樹等圖示方法的優勢特性嫁接過來，同時將結構化思考、邏輯思考、辯證思考、追問意識等思維方式融合進來，由華東師大劉濯源教授帶領的思維可視化研究團隊提出的一種“基于系統思考的知識建構策略”。

二、學科思維導圖在本課程教學中的應用

教師在課前使用思維導圖軟件繪制授課章節的思維導圖，在課堂上采用多媒體展示及在黑板上帶領學生手繪思維導圖相結合的方法，教授給學生一種較為高效的學習及思維方法，引起學生主動學習的濃厚興趣，從而獲得較為高效的教學效果。下面以換熱器為例，詳述學科思維導圖在本課程教學中的具體應用。

1.多媒體教學與傳統板書（包括隨堂化工繪圖）有機結合

采用多媒體教學課件，通過教師講解，學生觀察課堂展示的各種設備圖片，讓學生了解化工生產中的換熱設備，加深學生對換熱設備相關知識的直觀認識。多媒體展示教師使用思維導圖軟件已經繪制好的“換熱設備”思維導圖，激發學生手繪思維導圖的濃厚興趣。

同時，教師在黑板上用彩色粉筆繪制換熱器思維導圖并詳細講解思維導圖的繪制步驟：“一畫中央圖，主題要突出；二畫圖主干，大項要列清；三把分支畫，細節辨分明；四將圖畫完，瀏覽作補充”。幫助學生快速整理本章節的要點，并從整體上把握本章的主要內容，并鍛煉了學生的化工制圖能力。

中央主題：換熱器

第一層級：作用；概念；基本要求；分類

第二層級：基本結構；換熱原理；特點（優點、缺點）；適用場合

第三層級：具體內容或圖表

同時，讓學生參考課本得出結論，再歸納小結，這是一種探究式的學習模式，學生從多媒體資料中形象的感知，再從理論中抽象的概括，符合學生的認知規律。從思維訓練的角度，運用類似科學研究的辦法，使學生主動探究問題，獲得知識、技能、情感、態度的發展，促進學生思維及學習能力的提高。

2.發展學生的發散思維和歸納能力的和諧統一

在教學過程中，教師引導，通過師生共同討論對知識點進行歸納總結，將學科知識結構化，有助于學生理解性記憶，學生積極思考，師生共同歸納每個章節的重要知識點，將知識結構化，有助于學生理解和記憶，實現知識的內化；“學”：通過帶領學生對換熱設備思維導圖的手繪，拓展學生的發散性思維，發展學生的系統思考能力。

“授人魚不如授人以漁”，由于本課程的知識結構是模塊化的，通過思維導圖的引入，教授學生對模塊化知識的一種高效的學習方法，對本課程后續其他章節及其他類似課程的學習也有一種模板化的示范作用。

由于硬件條件的限制，大部分學生對MindManager“思維導圖”軟件的使用，存在一定的困難。在課堂教學中，基本采用多媒體展示電子版思維導圖和隨堂手繪思維導圖相結合的形式，使得思維導圖的手繪過程中，不可避免地存在部分學生參與度不夠，實際占用課堂時間較多的現象，限制了思維導圖在本課程中的高效應用。

智能手機在學生中的使用非常普遍，故筆者推薦學生在思維導圖的初始學習階段，先手繪每個章節的思維導圖，再用手機上的思維導圖軟件（比如“思維導圖”、“MindMeister”等）繪制電子版，在統一在課堂上予以展示評比，極大地提高了學生的學習熱情，并取得了較為滿意的教學效果。

參考文獻：

[1]應用于學科教學的思維導圖.騰訊讀書.2015-12-15

[2]關于MindManager思維導圖.MindManager中文官網