基于思维导图的电子技术基础教学法的研究

海军大连舰艇学院基础部 周 波 郭 姣 赵冬梅

电子技术基础研究的是电子元器件及其构成的各种基本电路，以及由这些基本电路组成的具有特定功能的装置或系统。其课程内容庞杂，学员很容易感到：知识零散、抽象、不连贯、无头绪。究其原因，大多是由于学员对知识的掌握过于片面，缺乏系统性，从而造成“断章取义”的错误结果。

如何通过简洁明了的方式帮助学员在学习过程中理清思路并且形成长期记忆是教学中需要思考的问题。多媒体教学的广泛展开，使得图的演示过程更为方便，本文将由英国学者Tony Buzan于20世纪60年代提出的思维导图的方法用于电子技术基础教学。借助思维导图制作软件与课件之间很好的超链接性，可轻松地实现各知识点的展示和回顾，使学员即见树木又见森林，激发了学员的学习兴趣，提高了教学效果，为后续课程及以后的工作打下良好的基础。

1.思维导图

思维导图(Mind Mapping)是由英国心理学家、教育家Tony Buzen于二十世纪70年代初提出的一种可视化思维方法[1]。它在层级和分类信息组织的基础上，从中心主题通过特定的关联展开思维分支，再用相关关键词或图形来标识分支，并充分利用色彩和字体的变化将发散的思维过程和思维结果可视化。

思维导图是一种革命性的思维工具，它的发明是基于对人脑的模拟，这种模拟突出了思维内容的重心和层次，强化了联想功能。使用思维导图可以把一长串枯燥的信息变成彩色的、容易记忆的、有高度组织性的图画，运用思维导图能增强使用者记忆能力，增强使用者思维的层次性与联想性以及使用者的总体规划能力。

将思维导图应用到教学之中，可以帮助教员建立完整的知识框架体系，对学习的课程进行有效的资源整合，使整个教学过程和流程设计更加的系统科学，帮助师生进一步加强对所学和所教内容的整体把握；可以更有效地促进师生间的交流与沟通，在运用思维导图教学的过程中，通过教员积极正面的引导，更充分地发挥学员学习的主观能动性。

目前流行的思维导图绘制工具有MindMap和MindMannager等。但最具个性化、视觉最好的思维导图还是以手工绘制的效果最佳。我们在教学中，灵活采用手绘、或MindMannager8软件绘制思维导图，提高教学效果。

2.思维导图在《电子技术基础》课程中的应用

2.1 构建知识网络

电子技术基础课程虽然具有器件的种类多，电路的花样多，概念方法多的特点。但是有内在的规律可循，只要找准规律“对症下药”，就一定能“药到病除”。所以，教员应站在高处，总揽整个课程，帮助学员对知识进行系统的梳理，找出各知识点之间内在的相互关系，并将这些知识点逐一连接起来，形成思维导图。这样，学员对所学的知识才能记得准而牢，学得懂而通，才不至于产生只知其一、不知其二的片面思维。例如，针对“二极管及其基本电路”的章节[2]小结时，其思维导图可做如下设计(如图1所示)。

图1 “二极管及其基本电路”思维导图

该思维导图利用PPT制作，可以一步一动演示。在向学员介绍这个图时，可作如下解释：目前电子器件均由半导体制成，制造半导体器件用得最多的是硅、锗和砷化镓三种材料。纯净的本征半导体的导电能力是很弱的，利用半导体的掺杂特性，例如掺入微量的+3价和+5价的元素可分别制成P型和N型两种杂质半导体。把P型半导体和N型半导体用特殊的工艺使其结合在一起，就会在交界处形成一个特殊薄层，该薄层称为“PN结”。二极管实质上就是一个PN结。它的电路符号、伏安特性、主要参数及分析方法，在学习中是必须掌握的基础知识。

教材当中任何一章的内容都能够用类似这样的思维导图进行总结。学员通过思维导图能更清楚地了解各部分内容及其相互关系，具有了全局观，这样学到的知识才是准确的、完整的、系统的。

2.2 实施研讨式教学

在功率放大电路一章中学习了功放的一般问题、各种类型功放电路及工作原理。创建思维导图的首先就是要将上述概念和基本原理有机联系起来，由教员将需要绘制的概念要素引入，形成初步的思维导图然后由学员讨论完成要素间的联系和层次关系，并用有向线段标识要素间联系，说明其理论依据或提供简要的理由，如图2的I部分所示。

在建立控制系统稳定性的基本思维导图后，进一步引导学员讨论如何解决效率和失真间的矛盾。例如，在由“乙类互补对称功放”导出“甲乙类互补对称功放”时，首先通过Multisim，搭建乙类互补功放的电路，输入信号入正弦波，让学员讨论如果应该在示波器上看到怎样的波形？（实验结果表明输出波形出现了交越失真。）为什么？如何解决？然后将相关内容引入思维导图。如图2第II部分所示。

最后要学员思考如果进一步提高效率，怎么办？引导学员进行发散性研讨，补充思维导图，如图2第III部分。

图2 “功率放大电路”的思维导图

经过充分的研讨，师生共同完成了“功率放大电路”的思维导图。在绘制思维导图过程中，学员对“功率放大电路”的内容有了更深刻的理解。

2.3 提高期末复习效率

由于复习时间有限，电子技术基础复习课应具有容量大、效率高的特点，应用思维导图复习总结可以明确知识的层次及各知识点的内在联系，而后将它们有序地组织起来，建立知识体系。这样做可以浓缩学过的知识，收到书越读越薄的效果。可以切实有效提高复习课的效率。

图3 电子技术期末总结

首先，充分发挥学员自主性，让学员积极、主动参与复习全过程，特别是要让学员参与归纳、整理的过程，不要用教员的归纳代替学员的整理。教学应充分体现知识让学员疏理，规律让学员寻找，错误让学员判断，从而充分调动学员学习的积极性和主动性，激发学员学习兴趣。

其次，体现整门课内容的系统性原则。由于学员的基础理论知识比较零散，知识间逻辑关系不清晰，没有良好的认知结构，往往所做的思维导图是各章思维导图的简单相加。因此教员要进行有效的引导，由电子技术基础基础课程的主题——放大电路出发，按专题进行，采用思维导图对所学内容进行梳理，不要限于本章内容，而应突破章节界线，贯通教材前后，理清知识之间的内在联系，如图3所示。这样通过框图能向学员展现知识的联系和知识的整体结构。如放大电路稳定静态工作点问题，通过第四章学习，学员已知道一些方法，但没有上升到理论上，而通过第七章负反馈的学习，掌握了直流负反馈可以稳定静态工作点的理论。

再次，关注知识的迁移训练。复习课不是简单的重复，它最终目的在于培养和提高学员运用知识、解决问题的能力。在复习过程中，要加强知识的迁移训练，培养学员举一反三、触类旁通、灵活运用所学知识解决问题的能力。

2.4 教学中应注意的问题

但将思维导图引入教学的过程中发现存在一些问题。如限于投影的尺寸，在展示整幅导图时，若图比较大，则字体会被压缩，后排学员看不清楚，如果部分展示，则需要移动画面，操作不便。如果采用黑板手绘的方式，则需要在布局、色彩方面事先多次演习才能达到预期效果，且取决于教员个人的绘图水平，不能随心所欲。为此，采用PPT自制思维导图与常用的思维导图软件结合的方法，课上用PPT演示，课下根据需要利用思维导图软件制作部分或完整的思维导图提供给学员使用。教员与学员通过思维导图进行交流与探讨，能够实现教学相长。在极具个性化的思维导图创作过程中，学员可以发挥想象力，按照自己喜爱的方式完成对知识的吸收，构建并充实自己的知识结构，学习主动性和创造性得以充分发挥。借助思维导图进行发散思维、捕捉灵感、提出问题，解决问题。使学习过程成为“快乐的运动”。

3.结束语

本文结合教学案例探讨了思维导图在“模拟电子技术”课程中的应用，通过思维导图授课帮助学员梳理思路，统揽全局，准确把握知识点之间的联系，达到触类旁通的效果。通过布置思维导图作业，督促学员主动参与重点、难点问题的思考。学员通过构图、思考，制图的熟练程度逐渐加深，不仅可以对本课程内的知识进行整合与巩固，进而可以将任何一门所学课程进行整理、记忆，从而理解知识点间的关系，锻炼思考能力，提高自学能力。运用思维导图进行小组讨论，共同发现问题，便于交流。通过思维导图的应用，使研讨式教学、抛锚式教学、协作学习教学策略在课堂教学过程中表现得淋漓尽致，同时可大大改善传统的单一传授的教学模式。教员利用思维导图把握教学全局，设计教学方法，优化教学手段，使学员能够理清思路，减轻课堂教学的认知负荷，提高学习效率，加深记忆。学员的积极性被充分调动，学习兴趣也很高，有的学员还应用到其他课程的学习中。由此可见思维导图教学可以有效提高教学效果、激发学员学习兴趣，值得进一步研究和推广。

[1]Buzan Tony,Buzan Barry.The Mind Map Book[M].London:BBC Active,2006:3-25.

[2]康华光.电子技术基础(模拟部分)(第五版)[M].北京:高等教育出版社,2006(1).