思维导图在冶金传输原理教学中的应用

王志英 刘坤

摘要：思维导图作为一种可视化的思维工具，具有重点突出，层次感强等特点。有利于学生的自主学习和老师的课堂教学。本文利用思维导图的层次感，结合冶金传输原理知识的分析、归类、总结，引导学生灵活分析并掌握“三传”的基本知识，探索“以理念为先导，以教师为主导，以学生为中心，以方法为指导”的教与学模式的改革与创新，提高了学生学习传输原理课程的兴趣和效果，训练学生的创造性思维和激发学生的创新潜能。

关键词：思维导图；传输原理；知识整体化；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）19-0172-02

冶金传输原理是冶金工程专业的主要专业基础课之一，该课程理论性较强，同时又具有重要的工程实际应用价值，对以后的专业课学习和从事冶金实际生产都有重要的作用[1]。该课程包含动量传输、热量传输和质量传输-即“三传”三部分内容，涉及流体力学，传热学和传质学的内容，课程内容广泛，而且课程中有很多抽象的概念，基本公式多而烦琐，基本定律多，学生学起来觉得特别枯燥。因此，学生对该课程的学习有很大的畏难心理，形成了学生难学，教师难教的局面，更无从谈及让学生用传输原理的基本知识解决冶金生产中遇到的实际工程问题。那么，“如何让学生喜欢本课程并将本课程所学的知识与其他相关课程的内容融会贯通，形成知识的整体化，更好地服务于科研和生产？”是高校教学面临的一个问题。学生要将所学的知识点、具体内容以及抽象的公式与相关课程和实际生产应用有机地结合为一体，需要一定的逻辑思维能力和分析问题、总结规律的能力。思维导图是一种有效组织思维的工具，具有重点突出、层次感强、联想和发散思维、个体独创性等特点，适用于学生的自主学习和教师的课堂教学[2]。将思维导图引入传输原理的教学中，探索“以理念为先导，以教师为主导，以学生为中心，以方法为指导”的教与学模式的改革与创新[3]，利用思维导图提高学生学习传输原理课程的兴趣和效果，训练学生的创造性思维和激发学生的创新潜能。

一、以理念为先导，设置学习任务，激发学习兴趣

理念是行动的指针[3]。在传输原理教学之初，向学生提出了知识整体化的教学理念，介绍本课程要用到高等数学和物理化学等相关基础知识，并告诉学生后面冶金物理化学和专业课的学习也会用到传输原理的知识，这是一门承上启下的课程；并向学生介绍了思维导图这项学习工具，介绍它的特点，绘制方法以及计算机绘制思维导图的软件。要求学生在学习过程中，用思维导图的方法对相关章节的知识进行总结，绘制成思维导图；并要求学生归纳总结本课程哪些地方用到了高等数学的知识点，待课程结束后，绘制传输原理与高等数学知识联系的思维导图。采用先设置学习任务和目标，激发了学生用思维导图方法学习知识的兴趣。

二、以教师为主导，激发学生的自主性和创造性

在课堂教学中，教师讲授了动量传输、热量传输部分的一些基本概念、基本知识、基本理论以及求解动量、热量传输问题的一些基本方法，讲解了其中的重点、难点、关键点。教给学生解决物理量传输问题的思维方法，带领学生绘制了部分章节的思维导图。既发挥了教师在教学中的主导作用，不断启迪学生学习传输原理知识的兴趣和志趣，又激发了学生的自主性和创造性，培养了学生独立思考的习惯，利用思维导图训练了学生逻辑思维能力。在学生自主绘制部分内容思维导图的过程中塑造了学生的创造力、研究力和独立人格，营造了可自由探索、勇于创新的良好学习氛围，培养了学生的创新思维和综合思维能力。

三、以学生为中心，增强学生的自主学习意识

在应用思维导图进行传输原理教学时，首先，学生对每节课的内容要进行课前预习，将预习的内容手绘成思维导图；然后带着问题去听课，课后学生对所学的知识点、重点、难点等进一步归纳、总结、整理，对手绘思维导图进行修改，完善，完成思维导图的最终绘制。在该过程中，学生积极主动地参与课程的教学，很好地调动了学生学习知识的主观能动性，激发了学生自主学习的意识，教会了学生自主学习的方法，为学生在知识的海洋中遨游奠定了一定基础。另外，在利用思维导图学习传输原理课程的过程中，也提高了学生提出问题、分析问题、解决问题的能力。图1为学生在教师指导下完成的动量传输部分流体流动分类的思维导图。图2为学生通过分组合作绘制的热量传输部分热辐射的主要知识点的思维导图。

四、以方法为指导，提升学生主动思考的能力

传输原理课程内容繁多，但是课时有限，因此，将思维导图方法用于传输原理教学后，改变了质量传输部分的教授方法。经过动量传输和热量传输部分的学习，学生掌握了解决物理量传输问题的解题思路和方法，学生利用思维导图，并以“三传”之间的类似性为出发点，自学了质量传输部分的学习内容。结合启发式、讨论式、参与式教学方法，利用思维导图，学生更好地理解了“三传”之间内在的，本质的联系，理解了质量传输是建立在动量传输和热量传输基础上，对传输原理的知识进行了很好地融会贯通。另外学生了解了各科知识之间的联系与应用，树立了学习知识时的整体化理念，独立完成了课程之初设置的学习任务。

图3为学生结束本课程学习后，对本课程与高等数学之间联系的思维导图。更好地训练了学生主动思考问题的能力、总结归纳问题的能力、逻辑思维能力。

将思维导图应用到传输原理的教学中，很好地调动了学生的积极性和学习该课程的兴趣。另外，学生在利用思维导图进行自主学习的过程中，既训练了学生良好的逻辑思维习惯，也加深了学生对所学内容的理解，对本课程的知识体系框架、前后知识的联系及综合应用有了更好的理解，取得了很好的综合授课效果。

参考文献：

[1]林万明，王皓，陈津.《冶金传输原理》教学改革与实践[J].科学之友（学术版），2006，（7）：75-76.

[2]黄海燕，孟庆民，俞英.思维导图在相平衡教学过程的应用[J].教育教学論坛，2017，（3）：160-161.

[3]韩筠.创新教与学 推动新时期高校教学改革[J].中国大学教学，2017，（6）：11-14.