基于思维导图的PBL教学模式在高校课堂中的运用

陈丽花 谢威 魏以民 许魁 郭明喜

【摘要】通信抗干扰课程具有理论性强、知识点多、与军事应用紧密结合的特点，在课程教学中应用基于思维导图的PBL（Problem-Based Learning，简称PBL）教学模式，可有效调动学生学习的积极性，提高课堂效率，充分体现“以学生为中心”的教学理念。论文阐述了PBL教学模式的特点，分析了基于思维导图的PBL教学模式在通信抗干扰课程中的适用性，归纳了该模式在课程中的具体运用方法，分析了该教学模式对课程教学的影响。

【关键词】通信抗干扰  思维导图  PBL  基于问题的教学模式

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2020）15-0251-02

引言

随着电子对抗技术在军事斗争中的普遍应用，通信中干扰与抗干扰的矛盾问题也日益尖锐。通信抗干扰技术与应用课程在通信相关专业体系中占有重要的地位和作用，是一门理论性和实践性都非常强的专业课程，该课程理论性强，知识点多，对学生的学习能力提出了较高的要求，同时也需要创新教学模式，提升教学效益。在课程教学中采用PBL教学模式，引导学生依据自身认知水平主动思考、积极自学;将思维导图引入到教学过程中，运用图文形式把教学内容有机串联在一起，不仅能使学生学习思路清晰，更能够大大提高课堂效率，最终有效提升教学质量。

1.基于思维导图的PBL教学模式

PBL（Problem-Based Learning，简称PBL）即基于问题的学习，其基本思路是以问题为基础来展开学习和教学过程[1]。与传统的以教师为中心的教学模式不同，PBL 教学模式以问题为基础，以学生为主，以小组讨论为主要形式，在教员的参与和指导，围绕某一具体问题开展研究和学习，旨在培养学生独立思考的能力[2]。PBL教学模式已经成为国际上较为流行的教学模式，国内也有多所高校如北京大学、浙江大学等进行过系统的研究和实践。

思维导图（Mind Mapping）是英国“记忆之父”东尼博赞（TonyBuzan）提出的一种发散性思维方式。其最大的特点就是将抽象的事物或过程用图形图像表示出来，将人们的思维过程可视化、形象化，将各主题间的逻辑关系清晰地呈现[3]。将思维导图引入学习过程，可以将知识结构图像化，有组织、分层次、放射式地将思维过程形象直观地展示出来，帮助人们改善思维过程，提高学习效率，因此，思维导图一经问世就受到教育界的广泛关注，既可作为教学的辅助工具，亦可作为启发思维的教学手段。

在PBL教学过程中采用思维导图，将需要解决的问题以思维导图的形式展示出来，将抽象的知识结构及需要学习的问题精心设计成思维导图，以思维导图引导学生去自主学习、主动思考、积极讨论、提高学生课堂参与的积极性，不仅可以增强学生掌握知识的能力和培养学生的创造性、创新性思维，还能提升学生的沟通能力和协作能力，从而更好的实现课程教学目标。通过思维导图的辅助，学生更明了学习的目的和方向，运用正确的方法分析问题、解决问题，改变学生“被动听课”的消极局面，在提升自我意识的前提下，让学生具有更敏锐的研究意识和更强大的解决问题的能力。

2.基于思维导图的PBL教学模式在通信抗干扰课程中的具体运用

2.1通信抗干扰技术课程的特点

通信抗干扰技术是军队院校通信专业的一门重要的应用类课程，是连接专业基础课程与装备运用课程的桥梁，该课程理论性和实践性并重，涉及到的知识面广，相互关联性强，内容更新快，具有鲜明的军事特色。基于以上特点，在教学模式和教学方法的选择和运用中应遵循教学模式科学、教学方法多样原则，突出学生的主体地位和教员的主导地位，注重学生实践能力和创新思维的培养。

在通信抗干扰技术课程教学中采用基于思维导图的PBL教学模式，将思维导图引入到教学过程中，通过思维导图这一有效的思维工具运用图文形式把各知识点有机串联在一起，引导学生主动思考、积极自学，符合通信抗干扰技术课程的特点，不仅能大大提高课堂效率，也能有效提高教学质量。

2.2基于思维导图的PBL教学模式设计思路

基于思維导图的PBL教学模式总体设计思路如图1所示。

提出问题环节：是 PBL教学模式的第一步。本环节要求教员根据授课内容合理设置问题，是教员主要参与的环节。在此环节教员根据授课内容及知识点层次设计思维导图的模型概要，将问题以图文的形式展示出来，亦可采用留白的形式，充分调动学生的积极性和学习热情，指引学生发现问题、分析问题、最终合理地解决问题。思维导图的引入是提高学生学习效率和积极性的有效手段。

分析问题和解决问题环节：是以学生为主体的环节。学生在思维导图的辅助下对教员提出的问题进行主动思考和探索，完善思维导图，找到问题答案。本环节也是调动学生积极性、培养学生创造性的重要环节。

总结评价环节：本环节由教员主导对整个学习工程进行总结评估。不仅评估预定教学目标的完成情况，同时也要评估学生的综合表现。

在教学模式的四个环节中，教师的主导作用贯穿整个始终，但主要参与的是提出问题和总结评价两个环节;学生的主体作用主要体现在分析问题和解决问题两个环节。

在基于思维导图的PBL教学模式中，为了体现“教师是主导者，学生是学习的主体”，一张科学设计的课堂思维导图意义重大，绘制思维导图的过程，就是发现问题、分析问题的过程;将思维导图内容补充完善，就是解决问题的过程。

2.3  在通信抗干扰技术课程教学中的应用示例

（1）基于思维导图的PBL课程教学设计

对课程进行教学设计是教学工作的一个重要环节，也是一项复杂的教学任务。教员备课时首先根据通信抗干扰技术课程教学大纲和培养计划绘制出课程教学设计的思维导图提纲，内容包括：课程定位、教学对象与学情分析、教学目标、教学内容及学习资源、教学方法、考核标准等，如图2所示。课程教学内容开始前（建议第一节课），教员和学员一起互动交流讨论，确定思维导图中各要素具体内涵。

基于思维导图的课程教学设计能够使学生在开课第一时间完成对课程内容的整体认知，明确学习目标，同时认识到自身差距，方便及时查漏补缺，增强对所学课程的学习积极性。教员也会在互动交流过程中正确把握学员实际，及时调整教学方法和手段，做到因材施教。

（2）基于思维导图的PBL课堂教学设计

与课程教学设计相比，课堂教学设计仅针对某一特定的课堂内容进行具体设计。如在“直接序列扩频通信技术”这一知识点的教学过程中，整个思维导图的绘制如图3所示。

在教学过程中教员提出问题：“直接序列扩频通信技术”是什么？围绕这个中心问题边讲解边和学生互动交流，讨论出思维导图的具体内容应从五个方面进行分析，分别是：①直接序列扩频通信的基本原理是什么？②扩频后的通信系统抗干扰性能如何？③如何选取有效的扩频码序列？④扩频码同步怎样解决？⑤直接序列扩频通信技术在实际中的应用如何。依据这五个内容层次，教员板书绘制出详尽的思维导图，学生在思维导图的引导下进一步分析各层次内容的详细知识点，找到问题答案。

基于教学内容的思维导图应充分涵盖所有知识点，体现知识之间的关联性和层次性，按照知识模块逐级展开形成知识树结构，并结合学生的认知程度将知识点拆分为不同的层次。在教学过程中教员可以结合多媒体课件等手段为学生展示各知识点的细节以提高课堂效率，学生通过自学、讨论等具体方法在思维导图的引导下掌握所有课堂内容，完成学习任务，并在最后配合教员完成小结评价。

在使用基于思维导图的PBL教学模式时应注意以下两个方面，一是问题的提出要科学合理，基于问题的教学模式不是简单的“有问有答”，更不是随意问答，课堂问题的设置既要科学合理又要有一定的深度。二是思维导图的绘制要内容详实，思维导图不是简单的标题罗列，在绘制过程中应体现出层次性和知识的关联性。通信抗干扰技术课程理论性非常强，与前序专业基础课关系结合紧密，要系统地用到许多前序专业基础课所学知识点，而且各章节之间的关联性也较高，教学设计过程中一定充分考虑到这些关系，不能孤立分析知识内容的某一方面。思维导图的科学绘制能够有效解决教学设计中的这些多维立体化的结构关系，使学生能够形成课堂知识体系的“全景图”。

3.结束语

本文結合教学案例探讨了基于思维导图的PBL教学模式在通信抗干扰技术课程中的应用，通过绘制科学合理的思维导图帮助学生梳理思路，准确把握知识点之间的联系，在思维导图的引导下使学生能够深入分析问题、解决问题最终达到教学目的，充分体现PBL教学模式中“以学生为中心”的教学理念。研究表明，基于思维导图的PBL教学模式契合通信抗干扰技术课程的特点，能够充分调动学生学习的积极性和主动性，提高教学效果。本教学模式的运用是一种有益的尝试，值得进一步研究探讨。

参考文献：

[1]付森. PBL教学法在数据库原理教学中的应用[J].计算机教育，2010（10）：91-93

[2]赖维伟.网络环境下PBL教学模式研究与实践[J].中国教育信息化，2009（8）：72-74

[3][英]东尼博赞，巴利博赞.思维导图[M]. 叶刚译.北京：中信出版社，2009

[4]张邦宁，魏安全，郭道省等.通信抗干扰技术.北京：机械工业出版社，2006