思維導(dǎo)圖在機(jī)械制圖教學(xué)中的應(yīng)用研究

曾凡嬌　李韜　周向陽(yáng)　霍磊

摘要：機(jī)械制圖課程是高職院校機(jī)械制造類專業(yè)十分重要的一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課，其包含豐富的理論知識(shí)，而且具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和空間想象能力有較高要求。將思維導(dǎo)圖融入到機(jī)械制圖教學(xué)中對(duì)于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性、提高學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力具有十分重要的意義。

關(guān)鍵詞：思維導(dǎo)圖;機(jī)械制圖;創(chuàng)新思維

高職院校機(jī)械類專業(yè)開(kāi)設(shè)機(jī)械制圖課程的主要目的是讓學(xué)生掌握基本的作圖規(guī)則、培養(yǎng)學(xué)生識(shí)讀和繪制中低等難度零件圖及裝配圖的能力，同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。傳統(tǒng)機(jī)械制圖教學(xué)以教師為中心，教師主動(dòng)“教”，學(xué)生被動(dòng)“受”，學(xué)生課堂中參與度低，學(xué)生積極性很難被激發(fā)出來(lái)，教學(xué)效果不甚理想。教師在機(jī)械制圖課程中采用思維導(dǎo)圖，將課程知識(shí)脈絡(luò)清晰地呈現(xiàn)出來(lái)，對(duì)于引導(dǎo)學(xué)生思考、分析、表達(dá)和總結(jié)，以及凸顯學(xué)生的主體地位、活躍學(xué)生的思維和提高教學(xué)效果頗具成效。

一、機(jī)械制圖教學(xué)存在的問(wèn)題

（一）學(xué)生底子弱、自我管控能力缺失

目前，我國(guó)共有12300所職業(yè)院校，擁有世界上規(guī)模最大的職業(yè)教育系統(tǒng)，占據(jù)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(yè)院校的學(xué)生，普遍存在基礎(chǔ)知識(shí)薄弱、缺乏定力和自我管控能力差的問(wèn)題。隨著智能手機(jī)的普及，學(xué)生幾乎都做起了“低頭一族”，豐富的網(wǎng)絡(luò)信息遍及課堂內(nèi)外，不費(fèi)吹灰之力便將學(xué)生的注意力鎖住，這種現(xiàn)象給教學(xué)帶來(lái)極大的負(fù)面影響，是目前高職院校教師面臨的最頭痛問(wèn)題，也是在機(jī)械制圖課程教學(xué)中存在的頭號(hào)問(wèn)題。如果采用屏蔽課堂信號(hào)的方法來(lái)控制學(xué)生使用手機(jī)，就與互聯(lián)網(wǎng)+教學(xué)的方向背道而馳，而采用老套的“養(yǎng)機(jī)場(chǎng)”方式直接沒(méi)收學(xué)生手機(jī)，這種因噎廢食的處理方法不僅不能從本質(zhì)上解決問(wèn)題，還會(huì)帶來(lái)一系列新的問(wèn)題。所以，喚起學(xué)生的興趣、抓住學(xué)生的眼球、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性才是機(jī)械制圖教學(xué)中的重中之重。

（二）實(shí)踐課時(shí)不夠充裕

機(jī)械制圖課程內(nèi)容抽象，知識(shí)點(diǎn)繁多，是機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造工藝等專業(yè)課的先導(dǎo)課程，學(xué)生學(xué)習(xí)效果直接影響他們后續(xù)課程的學(xué)習(xí)?；诠こ碳夹g(shù)崗位對(duì)從業(yè)者基本素質(zhì)和操作技能的要求，學(xué)生應(yīng)當(dāng)具備豐富的空間想象能力和熟練的實(shí)踐操作能力，具體表現(xiàn)在學(xué)生可以獨(dú)立繪制常見(jiàn)的零件圖和裝配圖。然而在實(shí)際教學(xué)中，總的課時(shí)是有限的，教師為了保證理論知識(shí)的充分輸入，不得不壓縮實(shí)操課時(shí)，導(dǎo)致學(xué)生實(shí)際應(yīng)用能力沒(méi)有得到充分鍛煉。高職院校應(yīng)從企業(yè)對(duì)人才的需求出發(fā)來(lái)設(shè)計(jì)課程內(nèi)容，踐行“教、學(xué)、做”一體化教學(xué)理念，堅(jiān)持理論夠用、實(shí)踐為主的原則，讓學(xué)生在學(xué)中做、做中學(xué)，從理論到實(shí)踐、再?gòu)膶?shí)踐回到理論。因此，幫助學(xué)生快速構(gòu)建理論知識(shí)體系、提高繪圖實(shí)踐應(yīng)用能力便成為教師日益關(guān)注的問(wèn)題。

（三）教學(xué)方法單一

目前，機(jī)械制圖課程中應(yīng)用最廣泛的教學(xué)方法是LBL（Lecture-Based Learning）教學(xué)法，這種教學(xué)方法又被稱為“填鴨式”教學(xué)，是單向灌輸?shù)慕虒W(xué)方式，側(cè)重于知識(shí)體量的傳播，知識(shí)主宰著課堂，教師是知識(shí)的“權(quán)威”，學(xué)生是知識(shí)的“容器”，教學(xué)過(guò)程成了簡(jiǎn)單的知識(shí)復(fù)制過(guò)程，留給學(xué)生拓展思維的空間較小，學(xué)生的思想被束縛，久而久之便產(chǎn)生了懈怠心理，這不利于培養(yǎng)學(xué)生的想象力，更有悖于高職院校培養(yǎng)創(chuàng)造型人才的目標(biāo)。高職院校教師除了要具備扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和過(guò)硬的實(shí)操技能外，還要有掌控課堂的能力。

二、思維導(dǎo)圖簡(jiǎn)介

（一）思維導(dǎo)圖

思維導(dǎo)圖又叫腦圖，由“世界大腦先生”東尼·博贊創(chuàng)造，它被形容為“大腦的瑞士軍刀”，是把可視化圖表應(yīng)用到認(rèn)知領(lǐng)域的一種方法。思維導(dǎo)圖綜合運(yùn)用左右腦及圖文妙計(jì)將看不見(jiàn)、摸不著的思考過(guò)程表現(xiàn)出來(lái)，它能夠清晰呈現(xiàn)各部分之間的聯(lián)系，并且不斷地激發(fā)人們深入思考，是開(kāi)啟人類大腦潛力的萬(wàn)能鑰匙。總結(jié)起來(lái)，思維導(dǎo)圖有以下特點(diǎn)：凸顯問(wèn)題的焦點(diǎn);分支間的層次關(guān)系清晰可見(jiàn);每個(gè)分支的內(nèi)容可以用關(guān)鍵詞或圖像表示;各分支形成相互連接的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)體系。

（二）思維導(dǎo)圖的制作

制作思維導(dǎo)圖時(shí)，首先確定主題關(guān)鍵詞，然后以之為中心勾勒出一級(jí)、二級(jí)……N級(jí)分支，這些分支就像樹(shù)干的樹(shù)枝一樣向四面發(fā)散排列，然后再配上恰當(dāng)?shù)奈淖?、符?hào)、顏色以及圖片等，使枝干變得豐滿，從而形成一個(gè)完全自然的有機(jī)組織，這些組織相互關(guān)聯(lián)且層次分明，生動(dòng)形象展示了大腦的思維過(guò)程，方便人們隨時(shí)儲(chǔ)存或調(diào)用信息。當(dāng)然，我們還能借助于一些思維導(dǎo)圖軟件來(lái)提高繪制腦圖的效率，這些軟件結(jié)構(gòu)豐富并且美觀，例如Xmind、幕布、Proces-sOn、MindMaster等，為添加復(fù)雜的元素提供了便利。研究表明，人的大腦對(duì)于顏色和圖片信息具有更強(qiáng)烈的反應(yīng)，多樣化的思維導(dǎo)圖會(huì)對(duì)人們產(chǎn)生更強(qiáng)的視覺(jué)沖擊力。

（三）機(jī)械制圖課程引入思維導(dǎo)圖的意義

伴隨著“中國(guó)制造2025”的提出，企業(yè)進(jìn)行裝備升級(jí)和產(chǎn)品升級(jí)是必然趨勢(shì)，而高端制造業(yè)一直是我國(guó)的短板。李克強(qiáng)總理在2016年政府工作報(bào)告中指出：“培養(yǎng)精益求精的工匠精神”。所以，在機(jī)械制圖課程中，給學(xué)生灌輸匠人精神的理念，讓學(xué)生明白細(xì)節(jié)的重要性，在作圖的過(guò)程中追求精準(zhǔn)和優(yōu)質(zhì)，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。用思維導(dǎo)圖工具整理制圖的各項(xiàng)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，并把這些標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和對(duì)應(yīng)的教學(xué)案例建立鏈接，形成結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)、分類細(xì)致的圖文文件，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的規(guī)范化作圖意識(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的職業(yè)素養(yǎng)具有十分重要的意義。

三、思維導(dǎo)圖在機(jī)械制圖教學(xué)中的應(yīng)用

（一）教師和學(xué)生分別運(yùn)用思維導(dǎo)圖備課和做筆記，提高教學(xué)效果

機(jī)械制圖教學(xué)具有層次性和條理性，如果教師用傳統(tǒng)的書(shū)寫(xiě)文本教案的方式備課，費(fèi)時(shí)費(fèi)力不說(shuō)，還很難直觀地呈現(xiàn)各部分內(nèi)容之間的聯(lián)系和課程的整體性。而教師采用思維導(dǎo)圖工具備課，將課程的內(nèi)容逐級(jí)梳理，并繪制完整的清晰的知識(shí)脈絡(luò)，既擺脫了教材的繁冗，又將教師的教學(xué)設(shè)計(jì)和思考過(guò)程可視化，對(duì)于教師開(kāi)拓思路，完善自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)以及進(jìn)行教學(xué)反思和教學(xué)優(yōu)化有顯著效果。

機(jī)械制圖課程教學(xué)的難點(diǎn)是培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力，但是教師慣用的教學(xué)模式大多是線性的，教師設(shè)計(jì)課堂主線，學(xué)生跟著教師的思維走，這種教學(xué)模式很大程度上忽視了思維在創(chuàng)造力培養(yǎng)中的作用，孔子曾說(shuō)：“學(xué)而不思則罔，思而不學(xué)則殆”，只有思考，才能融會(huì)貫通，才能有創(chuàng)新。而思維導(dǎo)圖的運(yùn)用則給師生創(chuàng)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(qiáng)學(xué)生的想象力。其次，學(xué)生在課堂上靈活運(yùn)用思維導(dǎo)圖做筆記，對(duì)課程的內(nèi)容進(jìn)行梳理、提煉，然后用各種線條、符號(hào)、圖像等形式表現(xiàn)出來(lái)，既有助于學(xué)生快速把握知識(shí)結(jié)構(gòu)，建立各部分之間的聯(lián)系，又有利于構(gòu)建自己的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，使學(xué)習(xí)變得生動(dòng)高效且充滿創(chuàng)造力。

（二）運(yùn)用思維導(dǎo)圖分析問(wèn)題，拓寬學(xué)生的思維

在機(jī)械制圖教學(xué)中，學(xué)習(xí)動(dòng)力不足、應(yīng)用能力缺失是大多數(shù)學(xué)生存在的共性問(wèn)題，思維導(dǎo)圖的引入除了能帶給學(xué)生更好的感官體驗(yàn)、有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣外，還有利于發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。以組合體的形體分析為例，這部分內(nèi)容一直是機(jī)械制圖課程的難點(diǎn)，為了拓展學(xué)生思維，吸引學(xué)生積極主動(dòng)融入課堂，教師可帶領(lǐng)學(xué)生去設(shè)計(jì)和構(gòu)建知識(shí)框架，以“組合體的讀圖”為關(guān)鍵詞展開(kāi)教學(xué)，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(jù)組合體的特征，把組合體分解成幾個(gè)組成部分，再依次判斷出各部分的形狀及相對(duì)位置關(guān)系，從而進(jìn)一步確定組合體的具體形狀;而線面分析法是對(duì)視圖中已有的線條和線框進(jìn)行分析，結(jié)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(xué)生塑造自己的知識(shí)體系，可分別通過(guò)“軸承座的讀圖”“壓塊的讀圖”兩個(gè)案例實(shí)施教學(xué)，在對(duì)壓塊進(jìn)行形體分析時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)已經(jīng)畫(huà)出的視圖盡可能想象出多種不同的結(jié)構(gòu)形體，例如，根據(jù)某視圖中的“長(zhǎng)方形”投影，推測(cè)這可能是圓柱或半圓柱的投影，也可能是長(zhǎng)方體的投影。思維導(dǎo)圖教學(xué)法能引導(dǎo)學(xué)生用發(fā)散的思維去尋找多元的可能性，提高讀圖繪圖的嚴(yán)謹(jǐn)性。

（三）利用思維導(dǎo)圖預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)，提高學(xué)習(xí)效果

讓學(xué)生利用思維導(dǎo)圖課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)，能產(chǎn)生出其不意的效果。例如，在預(yù)習(xí)基本體的三視圖這一部分內(nèi)容時(shí)，先引導(dǎo)學(xué)生以“基本體”為關(guān)鍵詞展開(kāi)思考，然后確定基本體的類型：圓柱體、圓錐體、球體和圓環(huán)體，再對(duì)每種基本體進(jìn)行結(jié)構(gòu)和投影特性分析，最后根據(jù)投影規(guī)律分別繪制出它們的三視圖。這樣不僅體現(xiàn)了整個(gè)知識(shí)的連貫性，而且凸顯了各種基本體視圖之間的差異，學(xué)生在復(fù)習(xí)的時(shí)候既能迅速掌握系統(tǒng)思維，又能在最短時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)自己的薄弱環(huán)節(jié)，然后實(shí)施針對(duì)性強(qiáng)化鞏固，從而提高學(xué)習(xí)效果。

四、應(yīng)注意的問(wèn)題及應(yīng)對(duì)措施

思維導(dǎo)圖是一種學(xué)習(xí)工具，不能將其神化，在任何場(chǎng)合都不加分析加以利用，教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生正確使用思維導(dǎo)圖，避免出現(xiàn)以下幾種情況。

（一）一定要避免形式主義

大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為思維導(dǎo)圖做得越漂亮越好，分支越多、層級(jí)越復(fù)雜越好，但是思維導(dǎo)圖的形式是為內(nèi)容服務(wù)的，它的繁簡(jiǎn)程度取決于使用目的，圖像、色彩、符號(hào)應(yīng)根據(jù)思維導(dǎo)圖的使用需求和目的來(lái)添加。因此，教師在評(píng)價(jià)學(xué)生制作的思維導(dǎo)圖時(shí)要給予正確的價(jià)值引領(lǐng)。

（二）一定要避免神化主義

思維導(dǎo)圖是一種思維工具，可以幫助師生整理知識(shí)結(jié)構(gòu)、優(yōu)化課程設(shè)計(jì)、拓展思維，并把思維過(guò)程與結(jié)果可視化，為進(jìn)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(fā)揮其作用。所以，教師作為傳道授業(yè)解惑者，務(wù)必要告訴學(xué)生思維導(dǎo)圖的本質(zhì)和意義，以及它的應(yīng)用范圍，而不要過(guò)分夸大它的功用。

（三）一定要避免舍本取末

人們創(chuàng)作思維導(dǎo)圖是為了解決問(wèn)題，所以，其中的關(guān)鍵詞一定要精心提煉，制作者只有經(jīng)過(guò)全面深入的思考后才能構(gòu)建各個(gè)分支、層級(jí)之間的聯(lián)系和區(qū)別。在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生提煉關(guān)鍵詞的水準(zhǔn)尚處于中低水平，這就需要教師加強(qiáng)學(xué)生思維導(dǎo)圖訓(xùn)練，多向?qū)W生展示優(yōu)秀作品，鼓勵(lì)學(xué)生在創(chuàng)建導(dǎo)圖的初期大膽模仿，逐步積累自己的一套方法和技巧。在運(yùn)用思維導(dǎo)圖教學(xué)的過(guò)程中，教師要主動(dòng)帶領(lǐng)學(xué)生一起動(dòng)手畫(huà)，給學(xué)生足夠的思考時(shí)間，尤其是在課程的結(jié)尾階段，引導(dǎo)學(xué)生整理本次課的知識(shí)，并對(duì)繪制的思維導(dǎo)圖進(jìn)行修正和完善，使之變成一個(gè)井然有序、邏輯清晰的思維導(dǎo)圖，便于有的放矢，提高課后溫習(xí)效率。

五、結(jié)論

思維導(dǎo)圖是一種高效的思維工具，教師運(yùn)用思維導(dǎo)圖教學(xué)不僅能把零散的知識(shí)點(diǎn)簡(jiǎn)化為層次清晰的圖文知識(shí)，而且便于向?qū)W生展示各知識(shí)點(diǎn)之間的連接關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)“在做中學(xué)、以做促學(xué)、以學(xué)促教”的良性循環(huán)，提高學(xué)生的發(fā)散思維能力。經(jīng)教學(xué)實(shí)踐表明：在高職《機(jī)械制圖》的課程教學(xué)中，合理運(yùn)用思維導(dǎo)圖能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，激發(fā)學(xué)生的興趣，幫助學(xué)生構(gòu)建自己的課程體系和知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，從而提高學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。

（責(zé)任編輯 劉常興）