思維導圖在機械制圖教學中的應用研究

曾凡嬌　李韜　周向陽　霍磊

摘要：機械制圖課程是高職院校機械制造類專業十分重要的一門專業基礎課，其包含豐富的理論知識，而且具有很強的實踐性，對學生的創新思維能力和空間想象能力有較高要求。將思維導圖融入到機械制圖教學中對于激發學生的學習興趣、發揮學生的主觀能動性、提高學生的創新實踐能力具有十分重要的意義。

關鍵詞：思維導圖;機械制圖;創新思維

高職院校機械類專業開設機械制圖課程的主要目的是讓學生掌握基本的作圖規則、培養學生識讀和繪制中低等難度零件圖及裝配圖的能力，同時，培養學生的創新意識。傳統機械制圖教學以教師為中心，教師主動“教”，學生被動“受”，學生課堂中參與度低，學生積極性很難被激發出來，教學效果不甚理想。教師在機械制圖課程中采用思維導圖，將課程知識脈絡清晰地呈現出來，對于引導學生思考、分析、表達和總結，以及凸顯學生的主體地位、活躍學生的思維和提高教學效果頗具成效。

一、機械制圖教學存在的問題

（一）學生底子弱、自我管控能力缺失

目前，我國共有12300所職業院校，擁有世界上規模最大的職業教育系統，占據著高中階段和高等教育階段的“半壁江山”。而被中高考分流到職業院校的學生，普遍存在基礎知識薄弱、缺乏定力和自我管控能力差的問題。隨著智能手機的普及，學生幾乎都做起了“低頭一族”，豐富的網絡信息遍及課堂內外，不費吹灰之力便將學生的注意力鎖住，這種現象給教學帶來極大的負面影響，是目前高職院校教師面臨的最頭痛問題，也是在機械制圖課程教學中存在的頭號問題。如果采用屏蔽課堂信號的方法來控制學生使用手機，就與互聯網+教學的方向背道而馳，而采用老套的“養機場”方式直接沒收學生手機，這種因噎廢食的處理方法不僅不能從本質上解決問題，還會帶來一系列新的問題。所以，喚起學生的興趣、抓住學生的眼球、激發學生的學習主動性才是機械制圖教學中的重中之重。

（二）實踐課時不夠充裕

機械制圖課程內容抽象，知識點繁多，是機械設計、機械制造工藝等專業課的先導課程，學生學習效果直接影響他們后續課程的學習。基于工程技術崗位對從業者基本素質和操作技能的要求，學生應當具備豐富的空間想象能力和熟練的實踐操作能力，具體表現在學生可以獨立繪制常見的零件圖和裝配圖。然而在實際教學中，總的課時是有限的，教師為了保證理論知識的充分輸入，不得不壓縮實操課時，導致學生實際應用能力沒有得到充分鍛煉。高職院校應從企業對人才的需求出發來設計課程內容，踐行“教、學、做”一體化教學理念，堅持理論夠用、實踐為主的原則，讓學生在學中做、做中學，從理論到實踐、再從實踐回到理論。因此，幫助學生快速構建理論知識體系、提高繪圖實踐應用能力便成為教師日益關注的問題。

（三）教學方法單一

目前，機械制圖課程中應用最廣泛的教學方法是LBL（Lecture-Based Learning）教學法，這種教學方法又被稱為“填鴨式”教學，是單向灌輸的教學方式，側重于知識體量的傳播，知識主宰著課堂，教師是知識的“權威”，學生是知識的“容器”，教學過程成了簡單的知識復制過程，留給學生拓展思維的空間較小，學生的思想被束縛，久而久之便產生了懈怠心理，這不利于培養學生的想象力，更有悖于高職院校培養創造型人才的目標。高職院校教師除了要具備扎實的理論基礎和過硬的實操技能外，還要有掌控課堂的能力。

二、思維導圖簡介

（一）思維導圖

思維導圖又叫腦圖，由“世界大腦先生”東尼·博贊創造，它被形容為“大腦的瑞士軍刀”，是把可視化圖表應用到認知領域的一種方法。思維導圖綜合運用左右腦及圖文妙計將看不見、摸不著的思考過程表現出來，它能夠清晰呈現各部分之間的聯系，并且不斷地激發人們深入思考，是開啟人類大腦潛力的萬能鑰匙。總結起來，思維導圖有以下特點：凸顯問題的焦點;分支間的層次關系清晰可見;每個分支的內容可以用關鍵詞或圖像表示;各分支形成相互連接的節點結構體系。

（二）思維導圖的制作

制作思維導圖時，首先確定主題關鍵詞，然后以之為中心勾勒出一級、二級……N級分支，這些分支就像樹干的樹枝一樣向四面發散排列，然后再配上恰當的文字、符號、顏色以及圖片等，使枝干變得豐滿，從而形成一個完全自然的有機組織，這些組織相互關聯且層次分明，生動形象展示了大腦的思維過程，方便人們隨時儲存或調用信息。當然，我們還能借助于一些思維導圖軟件來提高繪制腦圖的效率，這些軟件結構豐富并且美觀，例如Xmind、幕布、Proces-sOn、MindMaster等，為添加復雜的元素提供了便利。研究表明，人的大腦對于顏色和圖片信息具有更強烈的反應，多樣化的思維導圖會對人們產生更強的視覺沖擊力。

（三）機械制圖課程引入思維導圖的意義

伴隨著“中國制造2025”的提出，企業進行裝備升級和產品升級是必然趨勢，而高端制造業一直是我國的短板。李克強總理在2016年政府工作報告中指出：“培養精益求精的工匠精神”。所以，在機械制圖課程中，給學生灌輸匠人精神的理念，讓學生明白細節的重要性，在作圖的過程中追求精準和優質，具有重要的現實意義。用思維導圖工具整理制圖的各項規范和標準，并把這些標準、規范和對應的教學案例建立鏈接，形成結構嚴謹、分類細致的圖文文件，對于培養學生的規范化作圖意識和嚴謹細致的職業素養具有十分重要的意義。

三、思維導圖在機械制圖教學中的應用

（一）教師和學生分別運用思維導圖備課和做筆記，提高教學效果

機械制圖教學具有層次性和條理性，如果教師用傳統的書寫文本教案的方式備課，費時費力不說，還很難直觀地呈現各部分內容之間的聯系和課程的整體性。而教師采用思維導圖工具備課，將課程的內容逐級梳理，并繪制完整的清晰的知識脈絡，既擺脫了教材的繁冗，又將教師的教學設計和思考過程可視化，對于教師開拓思路，完善自己的知識結構以及進行教學反思和教學優化有顯著效果。

機械制圖課程教學的難點是培養學生的空間想象力，但是教師慣用的教學模式大多是線性的，教師設計課堂主線，學生跟著教師的思維走，這種教學模式很大程度上忽視了思維在創造力培養中的作用，孔子曾說：“學而不思則罔，思而不學則殆”，只有思考，才能融會貫通，才能有創新。而思維導圖的運用則給師生創造了更廣闊的交流空間，讓彼此的思維在課堂中得到碰撞，從而增強學生的想象力。其次，學生在課堂上靈活運用思維導圖做筆記，對課程的內容進行梳理、提煉，然后用各種線條、符號、圖像等形式表現出來，既有助于學生快速把握知識結構，建立各部分之間的聯系，又有利于構建自己的知識網絡，使學習變得生動高效且充滿創造力。

（二）運用思維導圖分析問題，拓寬學生的思維

在機械制圖教學中，學習動力不足、應用能力缺失是大多數學生存在的共性問題，思維導圖的引入除了能帶給學生更好的感官體驗、有效激發學生學習興趣外，還有利于發揮學生的主觀能動性。以組合體的形體分析為例，這部分內容一直是機械制圖課程的難點，為了拓展學生思維，吸引學生積極主動融入課堂，教師可帶領學生去設計和構建知識框架，以“組合體的讀圖”為關鍵詞展開教學，引出“形體分析法”和“線面分析法”兩種讀圖和繪圖方法，然后分別介紹這兩種讀圖方法，其中，形體分析法是根據組合體的特征，把組合體分解成幾個組成部分，再依次判斷出各部分的形狀及相對位置關系，從而進一步確定組合體的具體形狀;而線面分析法是對視圖中已有的線條和線框進行分析，結合空間立體圖形的投影特性，從而推斷出組合體的整體形狀。

為了更好詮釋這兩種不同的讀圖方法，幫助學生塑造自己的知識體系，可分別通過“軸承座的讀圖”“壓塊的讀圖”兩個案例實施教學，在對壓塊進行形體分析時，鼓勵學生根據已經畫出的視圖盡可能想象出多種不同的結構形體，例如，根據某視圖中的“長方形”投影，推測這可能是圓柱或半圓柱的投影，也可能是長方體的投影。思維導圖教學法能引導學生用發散的思維去尋找多元的可能性，提高讀圖繪圖的嚴謹性。

（三）利用思維導圖預習和復習，提高學習效果

讓學生利用思維導圖課前預習和課后復習，能產生出其不意的效果。例如，在預習基本體的三視圖這一部分內容時，先引導學生以“基本體”為關鍵詞展開思考，然后確定基本體的類型：圓柱體、圓錐體、球體和圓環體，再對每種基本體進行結構和投影特性分析，最后根據投影規律分別繪制出它們的三視圖。這樣不僅體現了整個知識的連貫性，而且凸顯了各種基本體視圖之間的差異，學生在復習的時候既能迅速掌握系統思維，又能在最短時間內發現自己的薄弱環節，然后實施針對性強化鞏固，從而提高學習效果。

四、應注意的問題及應對措施

思維導圖是一種學習工具，不能將其神化，在任何場合都不加分析加以利用，教師應指導學生正確使用思維導圖，避免出現以下幾種情況。

（一）一定要避免形式主義

大多數學生認為思維導圖做得越漂亮越好，分支越多、層級越復雜越好，但是思維導圖的形式是為內容服務的，它的繁簡程度取決于使用目的，圖像、色彩、符號應根據思維導圖的使用需求和目的來添加。因此，教師在評價學生制作的思維導圖時要給予正確的價值引領。

（二）一定要避免神化主義

思維導圖是一種思維工具，可以幫助師生整理知識結構、優化課程設計、拓展思維，并把思維過程與結果可視化，為進一步思考提供直觀的材料，但是它像任何一種工具一樣，不能代替人們思考，也有其“能”和“不能”之處，我們只有理勝、合理地使用它，才能真正有效發揮其作用。所以，教師作為傳道授業解惑者，務必要告訴學生思維導圖的本質和意義，以及它的應用范圍，而不要過分夸大它的功用。

（三）一定要避免舍本取末

人們創作思維導圖是為了解決問題，所以，其中的關鍵詞一定要精心提煉，制作者只有經過全面深入的思考后才能構建各個分支、層級之間的聯系和區別。在實踐中發現，學生提煉關鍵詞的水準尚處于中低水平，這就需要教師加強學生思維導圖訓練，多向學生展示優秀作品，鼓勵學生在創建導圖的初期大膽模仿，逐步積累自己的一套方法和技巧。在運用思維導圖教學的過程中，教師要主動帶領學生一起動手畫，給學生足夠的思考時間，尤其是在課程的結尾階段，引導學生整理本次課的知識，并對繪制的思維導圖進行修正和完善，使之變成一個井然有序、邏輯清晰的思維導圖，便于有的放矢，提高課后溫習效率。

五、結論

思維導圖是一種高效的思維工具，教師運用思維導圖教學不僅能把零散的知識點簡化為層次清晰的圖文知識，而且便于向學生展示各知識點之間的連接關系，從而實現“在做中學、以做促學、以學促教”的良性循環，提高學生的發散思維能力。經教學實踐表明：在高職《機械制圖》的課程教學中，合理運用思維導圖能夠培養學生的創新思維，激發學生的興趣，幫助學生構建自己的課程體系和知識網絡，從而提高學質量和教學效果。

（責任編輯 劉常興）