基于思維導(dǎo)圖的混合式教學(xué)模式探究
——以《液壓與氣壓傳動(dòng)》課程為例

呂會(huì)敏 魏紅梅

（山東華宇工學(xué)院 山東 德州 253034）

液壓與氣動(dòng)技術(shù)以其優(yōu)越的性能，被普遍應(yīng)用于工程機(jī)械、冶金、軍工、農(nóng)機(jī)、汽車(chē)、機(jī)床等行業(yè)?！兑簤号c氣壓傳動(dòng)》課程是機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，為學(xué)生以后從事機(jī)電設(shè)備的安裝、調(diào)試、維護(hù)、保養(yǎng)提供重要的理論支撐[1]。目前，《液壓與氣壓傳動(dòng)》課程課堂教學(xué)以教師講授為主，學(xué)生被動(dòng)接受，難以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，教學(xué)效果差。近年來(lái)，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及和發(fā)展，高等院校積極實(shí)施教學(xué)改革推出了大規(guī)模的在線開(kāi)放課用于學(xué)生課下自主學(xué)習(xí)。為了便于學(xué)生利用碎片化的時(shí)間進(jìn)行線上學(xué)習(xí)，線上教學(xué)視頻大多設(shè)置為以一個(gè)知識(shí)點(diǎn)為單位，學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)無(wú)法將零散的知識(shí)聯(lián)系起來(lái)形成系統(tǒng)，學(xué)習(xí)質(zhì)量難以達(dá)到預(yù)期要求。

鑒于此，本文提出以思維導(dǎo)圖的形式將傳統(tǒng)課堂與網(wǎng)絡(luò)在線教學(xué)結(jié)合，構(gòu)建基于思維導(dǎo)圖的線上線下混合式教學(xué)模式。混合式教學(xué)不僅突破了教學(xué)時(shí)空的限制，同時(shí)將思維導(dǎo)圖貫穿在學(xué)習(xí)的全過(guò)程，幫助學(xué)生梳理知識(shí)脈絡(luò)，構(gòu)建課程知識(shí)體系，充分體現(xiàn)了“以生為本”的教學(xué)理念。

一、混合式教學(xué)模式運(yùn)用思維導(dǎo)圖的必要性

思維導(dǎo)圖（Mind mapping）是英國(guó)著名心理學(xué)家Tony Buzan于20世紀(jì)60年代發(fā)明和使用的一種具有創(chuàng)新性的思維工具[2]。思維導(dǎo)圖可充分體現(xiàn)人類(lèi)大腦的放射性思維過(guò)程，以圖解的形式和網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)、組織、優(yōu)化和輸出信息，以提高效率。

在《液壓與氣壓傳動(dòng)》課程中，將思維導(dǎo)圖作為一種教學(xué)工具融入線上線下混合式教學(xué)全過(guò)程，可以使學(xué)生通過(guò)圖文結(jié)合的表現(xiàn)方式構(gòu)建本課程的知識(shí)框架，形成一個(gè)層次清晰、覆蓋全面的“知識(shí)脈絡(luò)圖”，促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)進(jìn)行深刻理解，發(fā)現(xiàn)其內(nèi)在聯(lián)系，不僅培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性和發(fā)散性的思維能力，激發(fā)大腦潛能，也促進(jìn)了學(xué)生的交流協(xié)作能力。[3-4]

二、教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)的課程知識(shí)點(diǎn)分散，缺乏系統(tǒng)性。為了更加符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，基于思維導(dǎo)圖理念，將《液壓與氣壓傳動(dòng)》這門(mén)課程內(nèi)容進(jìn)行了重新架構(gòu)，以實(shí)際任務(wù)為思維中心，關(guān)聯(lián)與任務(wù)相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，細(xì)化教學(xué)內(nèi)容，重構(gòu)課程結(jié)構(gòu)。具體分為液壓傳動(dòng)和氣壓傳動(dòng)兩部分，共五大項(xiàng)目十個(gè)任務(wù)，其中本課程大綱要求掌握的所有知識(shí)都整合到這十個(gè)任務(wù)中。具體內(nèi)容如表1所示。

三、基于思維導(dǎo)圖的線上線下教學(xué)過(guò)程的實(shí)施

課題組將該教學(xué)模式應(yīng)用與山東華宇工學(xué)院2017級(jí)本科機(jī)制專(zhuān)業(yè)液壓與氣壓傳動(dòng)課程教學(xué)中，思維導(dǎo)圖貫穿于課前、課中、課后全程，具體實(shí)施過(guò)程如下：

（一）課前準(zhǔn)備

1.思維導(dǎo)圖相關(guān)內(nèi)容的培訓(xùn)

目前國(guó)內(nèi)的思維導(dǎo)圖繪制軟件很多，經(jīng)過(guò)綜合考慮，推薦同學(xué)們選用MindMaster。課前為確保每位學(xué)生都會(huì)運(yùn)用軟件繪制思維導(dǎo)圖，提前向同學(xué)們推送軟件安裝包，通過(guò)教學(xué)視頻對(duì)學(xué)生進(jìn)行思維導(dǎo)圖入門(mén)級(jí)培訓(xùn)，使學(xué)生初步掌握思維導(dǎo)圖制作方法。此款軟件布局智能化、展示模式多樣化、設(shè)計(jì)元素符合現(xiàn)代審美要求，且預(yù)置了多種主題樣式。制作完成的思維導(dǎo)圖，可以多種格式的文件導(dǎo)出，其中包括Word、Excel、PPT及MindManager等。關(guān)鍵是該軟件操作簡(jiǎn)單，容易上手，能夠滿(mǎn)足零基礎(chǔ)同學(xué)快速入門(mén)的需要。

2.線上教學(xué)平臺(tái)搭建

本課程線上教學(xué)部分在超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)上展開(kāi)。課程開(kāi)始之前，首先在學(xué)習(xí)通上創(chuàng)建課程并添加班級(jí)，然后上傳建課資源，其中主要包括每個(gè)任務(wù)的學(xué)生任務(wù)書(shū)、相應(yīng)的思維導(dǎo)圖、教學(xué)視頻、自測(cè)題庫(kù)及課件、教案等。在建設(shè)課程內(nèi)容時(shí)，將教學(xué)視頻、思維導(dǎo)圖及課件設(shè)置為任務(wù)點(diǎn)。學(xué)生在課前預(yù)習(xí)相關(guān)任務(wù)點(diǎn)，學(xué)習(xí)通平臺(tái)將自動(dòng)統(tǒng)計(jì)學(xué)生登錄學(xué)習(xí)通平臺(tái)的頻次、任務(wù)點(diǎn)完成個(gè)數(shù)、學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)及自測(cè)分?jǐn)?shù)等數(shù)據(jù)，教師可以通過(guò)學(xué)習(xí)通的統(tǒng)計(jì)功能獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)，作為平時(shí)考核成績(jī)的一部分，同時(shí)對(duì)學(xué)生起到一定的督促作用。

表1 重構(gòu)后的《液壓與氣壓傳動(dòng)》課程知識(shí)體系

3.學(xué)生分組

在課程開(kāi)始前，對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組。以“學(xué)生自由組合，教師適當(dāng)調(diào)整”為原則，根據(jù)班級(jí)人數(shù)確定每組4—5人，每個(gè)小組均含優(yōu)、中、差三類(lèi)學(xué)生。該小組形成后一直持續(xù)到課程結(jié)束，學(xué)生將以小組合作的形式完成課上和課下任務(wù)。

（二）教學(xué)過(guò)程

1.課前預(yù)習(xí)

目前采用線上線下混合式教學(xué)模式，教師提前將與課程相關(guān)的思維導(dǎo)圖與課件一起通過(guò)線上教學(xué)平臺(tái)推送給學(xué)生供其課前預(yù)習(xí)。圖1為教師在講授流體力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)時(shí)為學(xué)生提供的思維導(dǎo)圖，學(xué)生結(jié)合該思維導(dǎo)圖完成知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)的同時(shí)也明確了知識(shí)點(diǎn)之間的相互聯(lián)系，各知識(shí)點(diǎn)在整個(gè)流體力學(xué)基礎(chǔ)中的地位和作用。預(yù)習(xí)完成后，學(xué)生需要完成網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上的相關(guān)測(cè)試題，測(cè)試成績(jī)計(jì)入平時(shí)成績(jī)考核。教師課前分析測(cè)試結(jié)果，有針對(duì)性地備課，并在課上進(jìn)行輔導(dǎo)。

2.課上學(xué)習(xí)

首先，教師對(duì)預(yù)習(xí)情況進(jìn)行總結(jié)分析，對(duì)課前預(yù)習(xí)過(guò)程中學(xué)生遇到的問(wèn)題進(jìn)行講解。其次，在思維導(dǎo)圖理念的指導(dǎo)下，教師在課上引導(dǎo)學(xué)生完成思維導(dǎo)圖的繪制。學(xué)生可根據(jù)教師下發(fā)的任務(wù)書(shū)，小組協(xié)作繪制思維導(dǎo)圖，形成任務(wù)報(bào)告。繪制過(guò)程中學(xué)生可以充分發(fā)揮自己的想象力，按照自己對(duì)知識(shí)的理解和認(rèn)知，進(jìn)行思維導(dǎo)圖個(gè)性化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)自身對(duì)本部分知識(shí)體系的構(gòu)建，圖2為學(xué)生所繪制的起重機(jī)液壓支腿回路分析思維導(dǎo)圖。該任務(wù)報(bào)告作為整門(mén)課程過(guò)程性考核的一部分。

圖1 流體力學(xué)基礎(chǔ)思維導(dǎo)圖

圖2 起重機(jī)液壓支腿回路分析思維導(dǎo)圖

3.課后復(fù)習(xí)

期末總復(fù)習(xí)時(shí)，可以引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)關(guān)鍵詞將整門(mén)課程的知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)起來(lái)。比如，教師給出一個(gè)典型液壓系統(tǒng)原理圖，關(guān)鍵詞為組成該典型液壓系統(tǒng)的基本回路，如換向回路、鎖緊回路、壓力控制回路、調(diào)速回路等。學(xué)生根據(jù)每一個(gè)基本回路都可以關(guān)聯(lián)出下一級(jí)的關(guān)鍵詞，比如由如何組建方向控制回路關(guān)聯(lián)出關(guān)鍵元件方向控制閥，進(jìn)而關(guān)聯(lián)“單向閥”“換向閥”，由“換向閥”關(guān)聯(lián)出與換向閥相關(guān)的結(jié)構(gòu)、分類(lèi)、職能符號(hào)、特點(diǎn)及應(yīng)用等。通過(guò)這種總結(jié)性的思維導(dǎo)圖，學(xué)生可以由點(diǎn)及面，非常容易理清思路，快速有效系統(tǒng)地掌握本課程重點(diǎn)內(nèi)容，極大提高了復(fù)習(xí)效率。

（三）課程考核

傳統(tǒng)的考核方式是30%的平時(shí)成績(jī)，70%的期末考試成績(jī)；課程改革后，加強(qiáng)教學(xué)過(guò)程性考核，變成50%的平時(shí)成績(jī)，50%的期末考試成績(jī)。其中平時(shí)考核成績(jī)的構(gòu)成如表2所示。通過(guò)全方位的教學(xué)過(guò)程性評(píng)價(jià)，消除學(xué)生等、靠的懶惰思想，提高學(xué)習(xí)主動(dòng)性。

表2 平時(shí)成績(jī)考核方案

（四）教學(xué)效果評(píng)價(jià)

1.有助于形成信息化教學(xué)新常態(tài)

運(yùn)用線上線下混合式教學(xué)模式，使教學(xué)不再局限于固定的時(shí)間和地點(diǎn)，滿(mǎn)足了學(xué)生隨時(shí)隨地個(gè)性化學(xué)習(xí)的需求，逐漸形成了教學(xué)中“課堂用、經(jīng)常用、普遍用”的信息化教學(xué)新常態(tài)。同時(shí)依托學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺(tái)，師生通過(guò)即時(shí)消息、話題討論、投票、問(wèn)答等活動(dòng)隨時(shí)進(jìn)行交流與互動(dòng)，教與學(xué)都更靈活。

2.有助于學(xué)生形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)

思維導(dǎo)圖可以通過(guò)聯(lián)想構(gòu)建將新、舊知識(shí)的內(nèi)在邏輯聯(lián)系，這有助于學(xué)生對(duì)課程知識(shí)框架的把握。在不斷加入新知識(shí)的同時(shí)快速完善舊知識(shí)，不斷補(bǔ)充、完善，直至構(gòu)建起更加完整的知識(shí)框架。學(xué)生在制作思維導(dǎo)圖的過(guò)程中，不斷將新舊知識(shí)融合內(nèi)化，然后以圖文形式展現(xiàn)出來(lái)，有助于學(xué)生形成長(zhǎng)期記憶。

3.有助于提高學(xué)習(xí)自信心，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)意識(shí)

運(yùn)用小組合作的形式完成基于思維導(dǎo)圖的任務(wù)報(bào)告，更能突出學(xué)生的主體地位，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)參與的意識(shí)。合理的分組可以使每個(gè)同學(xué)在完成報(bào)告的過(guò)程中各司其職，在此過(guò)程中學(xué)生感受到在團(tuán)隊(duì)中的自身價(jià)值，提高學(xué)習(xí)主動(dòng)性和自信心。共同完成任務(wù)的過(guò)程中學(xué)生的溝通能力和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)也將大幅提高。