思維導圖在《路基路面工程》教學中培養學生創新能力

王宏暢 高敏杰 袁峻 侯彥明

摘要：路基路面工程是土木工程、道路橋梁與渡河工程及交通工程等相關專業的核心課程，其知識點即多又雜，教學學時緊張，其課堂教學的主要任務應該是如何快速有效地幫助學生掌握眾多的知識點。本文研究了在路基路面工程課程教學中運用思維導圖，提高課堂教學效果的方法，為促進學生創新思維能力發展創造良好的課堂學習環境，進而推動路基路面工程課程的教學改革。

關鍵詞：教學研究；思維導圖；路基路面工程；創新

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）07-0169-03

路基路面工程是土木工程（交通土建工程）、道路橋梁與渡河工程及交通工程等專業的必修課程，其特點是既包含基本理論知識學習，又須注重工程實踐。經過學習，同學們必須掌握各類路基的工程特點、設計方法，以及瀝青路面和水泥路面的材料組成、結構特性、設計方法、施工工藝等眾多基本理論和基礎知識。由于其知識點即多又雜，而且教學學時也不充裕，只有56學時或48學時，還要包括4學時的實驗，因此本課堂教學的主要任務應是幫助學生有效快速地掌握相應的知識點。本文充分發揮思維導圖的優勢，力促學生實現從被動接受者到主動學習者的轉變，通過在路基路面工程的教學中引入思維導圖，提高課堂教學效果，努力創造促進學生創新思維能力發展的課堂學習環境，推動路基路面工程的教學改革。

一、思維導圖的教學應用

有關研究表明大腦思考實質是像樹枝或神經一樣的發散性思維[1]。思維導圖是用圖表形式表現出類似的發散性思維，它從某特定中心主題出發，層層展開分叉，其分支由圖形或關鍵詞進行標識，這個過程充分的利用了字體、字號及色彩的變化將放射狀思維過程和結果展現出可視化的效果[2]。因此制作思維導圖可以作為輔助大腦思考，貫穿大腦思考進行信息整理加工的各個階段，當然也應該能夠作為學習掌握知識時的有利工具，直接應用到知識學習的整理、記憶、復習等各階段[3]。

在課程的教學改革中呈現出的如案例教學、啟發式教學、逆向教學等一些新的教學方法，它們雖然在某些程度上可以體現學生的一定主體地位，但仍然沒有脫離教師的主導地位。思維導圖在教學上的應用有助于教師和同學們用可視化發散思維去創造性地探索、總結學習問題[4]。因此，引入思維導圖于教學之中，必將促進同學們的創新思維發展，充分激發大腦的主觀能動性，高效提升學生對知識的接受能力，從而對教學衍生積極效果。通過對當前傳統常規教學方法和思維導圖方法的總結，可以從師生兩個方面分別看出它們教學的差異所在[5]。

常規教學方法會讓教師在教學觀念上過度關注成績，容易忽略其他綜合素質的發展，抱怨學生學習動力不足。教學方法也以教師單向灌輸為主，學生參與性差，通過機械性地反復讀寫掌握知識點，致使教學效率不高，偏科現象普遍。教師普遍體驗到教學壓力大，缺少有效方法，缺乏教研動力，易出現職業倦怠。使用思維導圖教學方法的教師也會在教學觀念上關注成績，但會更加重視綜合素質培養，注重學生發散思維和創新思維培養。教學方法則以教師引導，學生實踐，高互動性，運用左右腦全腦思考方式學習記憶，致使教學效率高，各科成績普遍提高，教師體驗到教學方法的好處，教學研究熱情增高[6]。

對學生而言常規教學方法會使學生在學習心態上感覺學習是痛苦的、枯燥乏味的，學習成績不理想，缺乏自信心。因為死記硬背，記憶力得不到開發，沉入題海，思維僵化受限制，變通能力差，致使學習效率低下，持續效果不穩定。思維導圖教學方法使學生能感覺到學習是快樂的，所以主動學習，學習效率提高，學習自信越來越強。通過形象思維與抽象思維的結合，發揮左右腦的功能，記憶力和思維能力快速得到提高，學習成績和能力也穩步上升。綜合分析常規教學過于重視學習成績而忽略學習心態、思維能力、創造能力的培養，學生綜合學習能力不足。思維導圖教學方法結合記憶技術、思維技術、心理技術，從學習能力上解決學習問題，學習將會變得輕松、富有成效[7]。

二、思維導圖的《路基路面工程》課堂教學實踐

分析了當前主要教學方法的不足之處，構建了思維導圖教學方法的操作過程，按課前準備、課中演示、課后復習三個階段進行實施。

（一）課前準備階段

首先教師通過對教學目標、教學大綱、教材內容的梳理，確定所有的教學知識點，根據各知識點間的邏輯層次關系，制定思維導圖初稿，然后通過教學內容不斷地深入分析，保持思維導圖的持續更新。這樣一方面可以提升對整個教學內容體系框架的把握能力，更易關注教學的重點和難點；另一方面在教學進度上越發具有組織性。課前可適當給學生布置預習內容及思維導圖的嘗試，使其初步了解學習的知識點，清晰認識學習目標。

（二）課堂教學應用階段

路基路面工程的課堂教學時，在講解知識點之前，先給學生以思維導圖的形式展示知識框架。對關鍵知識點予以重點關注，對原理性知識更要體現其與前后知識點之間的關聯，這樣才能充分迎合同學大腦的思維模式及特點，更好地激發他們的學習熱情和積極性，同時思維導圖體現出知識點之間的關聯，能夠幫助學生構建自己的知識框架，促進學生發散性思維，總結挖掘更多有效的記憶理解方法。每次課后可讓學生在理解課堂內容的基礎上再用思維導圖的形式總結，充分調動主觀能動性，以便更好地理解和掌握知識點。

如路基路面工程第一章的主要內容就有道路結構的性能要求及層位功能，通過思維導圖首先引出道路結構的服務對象是汽車，汽車在道路上行駛有4個基本目標，那就是安全、舒適、快速和經濟。為滿足這些基本目標，路面必須具備以下基本性能要求：足夠的承載能力、足夠的穩定性、耐久性、表面平整性及路面抗滑性。如此同學們對道路性能要求的提出就會比較容易理解接受，而無須死記硬背。從道路結構的剖面發現道路結構是一個層狀結構，為什么要設計成層狀結構，可以引導同學從其受力特點上得到解釋，另外針對各層的受力狀態提出如何分層以及各自的層位功能及相應的材料選擇。

介紹新課之前，可通過前一次課的思維導圖進行簡單的復習，然后在以前的思維導圖上添枝加葉，進行新知識的導入，這樣可以在原有圖式上添加新知識邏輯連貫，有助于學生在新、舊知識之間建立聯系，在學習時就容易接受新事物，對有關的知識的認知、遷移和運用的能力也會有很大的提升。

如引入第二章路基土的特性及設計參數，可以在上一章的思維導圖的路基層位及功能上引出路基土的分類及工程特性、路基力學強度特性及路基工作區、路基水溫狀況及干濕類型、路基抗變形能力參數等相關概念。

（三）課后復習階段

路基路面工程課程各知識點的邏輯性較強，要求學生能夠及時快速消化吸收當場講授的內容，否則會對后續內容的學習產生不利影響，因此如何高效地歸納總結進行課后復習就非常有必要了。課后要求學生使用思維導圖再現課堂教學的內容，是一個效果顯著的手段，因為在繪制導圖的過程中是一個思維發散，重新學習的過程，并能及時發現知識掌握不到位的地方。故在課程的每一章學習結束后留給同學們一項作業，就是使用思維導圖，整理出本章的知識框架。等到整個課程結束了也可采用同樣的方法進行知識框架整理，如此指導學生通過抓住重點，繪制思維導圖，建立脈絡框架，重現整個課本知識，極大地提高學習和復習的效率。針對同學們提交的思維導圖，開展教師評價、同伴之間相互評價，找出不當之處，并進行修改完善，可幫助同學們對某些問題的深入思考，進一步對知識的框架體系了然于胸。

三、結語

從以上分析可以看出結構清楚、突出重點是思維導圖的本質特點。所以思維導圖的制作能夠使學生從一定高度俯瞰整個知識結構，促使學生認真觀察、領會和理解各知識點之間的邏輯關系，從而便于在整體上充分把握所要學習的知識內容，進而高效提升學生學習能力。其次課堂教學過程中引入了思維導圖，可以創造一個促進學生創新思維能力發展的外部環境，通過培養學生勤思考多動手，轉變學習態度，并且在共同合作完成思維導圖的過程中學生的互相學習、交流溝通，以及協作能力均得以提高。教學實踐充分證明在路基路面工程課程教學中針對性地引入思維導圖，能夠提高學生對主要知識點的整體把握，建立更清晰的思維，把握知識的脈絡，充分理解掌握難點和重點知識，提高學生上課的積極性和主觀能動性，提升學習效率。

參考文獻：

[1]東尼·博贊，巴利·博贊.思維導圖[M].北京：化學工業出版社，2015.

[2]于昊.思維導圖及其教學應用研究[D].沈陽：遼寧師范大學碩士論文，2016.

[3]張艷霞.使用思維導圖支持探究性學習教學案例研究[D].北京：首都師范大學，2006.

[4]吉桂鳳.應用思維導圖促進學生思維能力的發展[J].江蘇教育，2014，（7）：56-59.

[5]張鄂勇.思維導圖的三招十八式[M].北京：電子工業出版社，2012.

[6]徐曉雄，葉婉婷.思維導圖在大學協作學習中的應用研究[J].電化教育研究，2008，（10）：74-77.

[7]薛穎，張艷明.思維導圖：提升學生學習能力之有效途徑[J].中國信息技術教育，2015，（12）：51-54.