工業工程專業課教學思維導圖應用

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工業工程專業課教學思維導圖應用

摘要:將思維導圖引入工業工程專業課程的教學中,培養學生快速記筆記,按照自身思維特點建立知識點之間的邏輯關系及創新思維能力,有利于提高教學質量和教學效率。

關鍵詞:思維導圖;專業課教學;教學改革

多媒體教學充分利用了文字、圖像、聲音、動畫等多樣化信息,使一些抽象、難懂的內容變得易于理解和掌握,增加了學生學習的興趣。但是多媒體教學速度相對較快,學生們來不及記筆記;多媒體課件僅按照時間軸展開知識點,不利于闡明知識點之間的邏輯關系,隨著課程的深入,容易造成學習后面內容時忘記前面內容,漸漸失去了學習的興趣。為此,本文研究嘗試將思維導圖引入工業工程專業課程的教學中,傳授學生快速記筆記的方法,幫助學生按照自身思維特點建立知識點之間的邏輯關系,培養創新思維能力,最終達到提高教學質量和教學效率的目的。

1思維導圖

思維導圖又稱為“心智圖”或“腦圖”,是一種知識可視化的思維工具[1]。研究表明,人的大腦呈樹形放射狀,思維導圖正是模擬人腦的結構,遵循記憶、閱讀思維的規律,利用文字、符號、圖畫等載體準確、清晰地展現知識網絡、知識體系以及思維過程。思維導圖方法簡單,易學易用,對于提高記憶力、開發大腦潛能有著重要作用。思維導圖的繪制步驟[2]包括:(1)從主題開始思考,將主題繪制在紙的中央,盡可能用關鍵字或者圖像簡潔明確地表達主題;(2)從主題延伸考慮“次主題”;(3)從“次主題”出發進一步延伸考慮更多的細節,同樣盡可能用關鍵字、圖像及不同顏色簡潔明確地表達不同層級的“次主題”及細節,在思維的發散過程中不必拘泥于某種固定的順序或結構;(4)整理思維過程,對不同層級的“次主題”進行標記。其中,關鍵字、圖像及網絡般的聯想是思維導圖繪制過程中的關鍵要素。

2思維導圖在工業工程專業課教學中的應用

可以從以下四方面在專業課教學中引入思維導圖,旨在培養鼓勵學生繪制個性化的思維導圖,為實現以學生為中心的教學改革提供支持[3]。

2.1優化知識結構,建立系統完整的知識框架體系

教師利用思維圖繪制該專業所有課程及本課程的知識框架體系,在第一堂課介紹給學生,幫助學生了解該課程在整個專業學習中的位置和作用,并對該課程的學習內容形成初步總體認識。隨著課程內容的展開和深入,及時幫助學生了解當前知識點在整個課程內容中的位置以及知識點之間的關系,避免學生“只見樹木,不見森林”,迷失在知識叢林中。

2.2掌握快速記筆記的方法,實現快速記憶

傳統的板書教學中,學生會自覺記錄下板書內容作為筆記用于課后復習,但是隨著PPT教學的普及以及學時數的不斷壓縮,今天的課堂已經鮮有學生記筆記。但是,“好記性不如爛筆頭”,思維導圖由關鍵字、圖形、線條等組成,可以快速繪制,有助于學生快速記下課堂講授重難點,在課堂上保持長久注意力。

2.3了解學生學習效果,促進教師與學生之間的溝通交流

一次課結束,由于一個班學生眾多,學生學習效果如何,教師并不清楚。為了了解學生的學習效果,也為了不禁錮學生的個性化思維,建議針對每個知識點,教師不繪制思維導圖,而是鼓勵學生根據自身思維習慣繪制,一次課結束后上交筆記,教師通過檢查筆記可以了解每個學生的學習效果。如果只有一兩名同學記錄不清,課后可對這一兩名同學單獨輔導,但是如果有較多同學的記錄與課前設定的教學目標不一致,教師需要分析造成偏差的原因,在下次課中糾偏,從而有助于保障學生學習效果,提高教師的教學水平。

2.4促進發散思維,實現頭腦風暴,培養學生解決實際問題能力及創新思維能力

“高素質、強能力、應用型”是我校人才培養目標,對于工業工程專業學生來說,要求培養其對生產系統進行規劃、設計、分析、優化及改善的實踐能力。面對實際的工程問題,思維導圖可以有力地激發學生的聯想,通過一個關鍵詞激發出更多的關鍵詞,然后衍生出更多的解決方案,從而培養學生解決實際問題的能力及創新思維能力。

3思維導圖在“生產系統建模與仿真”課程教學中的應用

下面以“生產系統建模與仿真”課程為例介紹應用情況:

3.1課程內容體系圖

如圖1所示為教師利用XMind8繪制的課程內容體系圖。學習重點用星號表示,學習難點用紅旗表示。受篇幅限制,圖1只是一個初略的體系圖,實際繪制比這幅圖更詳細,講課時可利用軟件XMind8的展開/收起功能決定顯示的層級及復雜程度。

3.2課堂筆記

如圖2所示為學生學習某流水線仿真實例時在課堂上繪制的思維導圖。從這幅圖中可以看出,學生基本掌握了課堂講授內容,該圖對于學生后續進行上機實驗也起了導引作用。

3.3創新思維

上述流水線仿真實例中,為了培養學生對生產系統進行規劃、設計、分析、優化及改善的實踐能力,避免標準答案,鼓勵學生獨立思考、合理想象,甚至“異想天開”“標新立異”,利用思維導圖啟發學生對同一問題從不同角度、不同方向進行思考,觸發他們的靈感,激發創新思維能力[4]。如圖3所示為某小組經過頭腦風暴后提出的改善對策。

4總結與展望

通過引入思維導圖方法,學生上課注意力明顯增強,興趣大大提高,到了課程結束時,利用平時所記筆記進行復習,復習時間大大縮短,考試成績有較大進步。此外,對于教師而言,通過閱讀學生所繪制的思維導圖反饋的信息,了解到自身教學中存在的不足,教學能力得到提升。

參考文獻

[1]東尼•博贊.思維導圖[M].卜煜婷,譯.北京:化學工業出版社,2014.

[2]曲智男.畫出你的世界:思維導圖實戰手冊(修訂版)[M].北京:電子工業出版社,2013.

[3]王竹萍,王文英.思維導圖:高校課程教學創新的有效途徑[J].黑龍江高教研究,2011,205(5):175-176.

[4]查靚,杜軒,趙美云.“生產系統建模與仿真”課程教學改革探索[J].科教文匯,2015,313(5):77-78.

作者:查靚 杜軒 董元發 武幫杰 單位:三峽大學機械與動力學院

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