浅谈思维导图在《信号基础》课程教学中的应用

浅谈思维导图在《信号基础》课程教学中的应用

汤阳

汤阳（湖南铁道职业技术学院湖南株洲412001）

摘要：《铁路信号基础设备应用与维护》课程，以下简称《信号基础》，是我校电务技术学院铁道信号自动控制专业的一门专业课。该课程开设在大二第一学期。本文浅谈如何打破常规教学模式和方法，将《信号基础》课程总体架构用思维导图展现，并应用在多次实际授课中，让学生对该门课程形成系统、全面、整体的认知，从而更好地完成该门课程的教学目标，达到理想的教学效果。

关键词：信号基础；专业课；思维导图；系统；全面；整体

中图分类号：G661.8文献标识码：A文章编号：ISSN0257-2826（2018）11-103-01

一、提出问题

大学课程很丰富，学生知识和信息的摄取量非常大。在《信号基础》课程复习教学过程中，我们发现学生对于各种信号基础设备的相关知识掌握不牢固，特别是有时弄不清楚各设备之间的联系和差别，甚至混淆概念，不能形成本课程的知识网络体系，更谈不上比较深刻地理解各知识点间的联系，这成为学生学习困难、学习效率不高的一个主要原因。

通过多年对《信号基础》课程教学研究和实践，作者认为，打破常规纯文字型教学模式，把思维导图与教学活动结合，可以帮助学生构建本门课程的完整知识体系结构，从而构建高效课堂。

二、理论基础

思维导图是盛行于国外，特别是欧美国家的一种教学形式。依据大脑放射性特点，即我们常说的发散性思维，英国大脑基金会主席，著名教育家东尼?博赞发明了“思维导图”。

思维导图是大脑放射性思维的外部表现，是一种非常有用的思维工具，是一种将思想图像化的技巧，也是将知识结构图像化的过程。它利用色彩、图画、代码和多维度等图文并茂的形式来增强记忆效果，使人们关注的焦点清晰地集中在中央图形上。思维导图充分运用左右脑的机能，利用记忆、阅读、思维的规律，协助人们在科学与技术、逻辑与想象之间平衡发展，从而开启人类大脑的无限潜能。思维导图允许学习者产生无限制的联想，这使思维过程更具有创造性。这种思维工具能应用与人类所有的日常活动，而且能够遵循大脑的自然思维方式。

思维导图自诞生以来，被广泛应用于学习、工作、生活的各个方面，它成功地帮助全世界2.5亿人改变了生活，被誉为21世纪全球性的思维工具、管理工具、学习工具。国外从20世纪70年代提出思维导图到现在，相关研究已经比较丰富和成熟。在西方国家，思维导图是大中小学教学中很常用的一个方法，有着很好的教学效果。在新加坡、韩国、日本、美国等国家的教学机构已经对思维导图在教育中的应用这一课题进行深入的研究和探索，如新加坡开展了“运用思维导图引导学生写议论文”。但目前，思维导图在国内的研究尚处于发展阶段，从掌握的资料来看，北上广深和港台地区发展较快，内地还处于介绍和引进阶段。

三、应用举例

在原始的《信号基础》课程教学中，信号基础设备包括了信号继电器、轨道电路、信号机、转辙机，其中每种设备又有多种类型，设备与设备间独立性很强，可以说知识点零散。加之本课程课时多，教学周期长，学生难以形成知识网络体系，往往导致边学边忘甚至相互混淆。虽然该课程为理实一体化课程，学生能对照实物认知设备，但是总的来说教学效果并不理想。

因此，在第一节课，作者便制作了铁路信号基础设备整体认知思维导图（如图1所示），带领学生认清本门课程的整体架构。在最后一节复习课，再次拿出第一节课制作的思维导图，带领学生根据该图总结回忆，并补充完善本课程所学的基本知识点和各种信号基础设备之间的联系和区别。通过这种方式，学生理解和记忆变得非常容易，即对本门课程有了系统、全面、整体的掌握，又很快掌握了所学知识点，思路非常清晰，不再混淆概念。

图1铁路信号基础设备整体认知思维导图

运用同样的方法，让学生参考作者的思维导图，对本门课程所学的所有信号基础设备自行归纳整理，形成自己的思维导图。作者告知学生制作思维导图的步骤。第一步：找出思维导图的主题（信号基础设备）；第二步：本门课程涉及的信号基础设备有哪几种（信号继电器、轨道电路、信号机、转辙机）；第三步：每种信号基础设备又有哪些类型（比如：信号继电器有分无极信号继电器、有极信号继电器、整流信号继电器、偏极信号继电器、交流二元二位信号继电器等）；第四步：要求学生把每种必须重点掌握的设备的基本要素画出来（比如：无极继电器的特点、结构、工作原理、作用等）。教师还可以要求学生把不同类型的同种信号基础设备进行比较，比较相同点和不同点（比如：比较无极继电器和有极继电器的异同）。

实践表明，在《信号基础》课程教学的最后环节指导学生制作思维导图，能促使学生对整门课程的把握，使学生积极思考，加深对知识的理解，提高学习能力，同时，也激发了学生的学习兴趣，增强了成就感。另外，在制作思维导图的过程中，促使学生认真体会、观察知识点间的关系，甚至发现自己从来没有注意和意识到的各个知识间的关系，从而产生一些具有创新性的理解，达到创新型学习的目的。

四、结论

利用思维导图进行课程设计，作者归纳出三个优点：第一、能帮助师生形成整体观念，构建出全景图，进一步加强对所学所教内容的整体把握；第二、能帮助师生掌握正确有效的学习方法、策略，更快更有效地进行课本知识的传授，促进教学效率和教学质量的提高；第三、在制作思维导图的过程中，会涉及到如何快速地阅读和整理信息内容。通过对关键词和核心内容的查找，可以更好地帮助老师和学生加强对所教所学知识的理解，并将所教所学内容进一步深化。总之，将思维导图应用于《信号基础》课程教学中，能使整个教学过程更加系统化、科学化、有效化。

【参考文献】

[1]林瑜筠.铁路信号基础.北京：中国铁道出版社.2015

[2]东尼?博赞.思维导图大脑使用说明书[M].北京:外语教学与研究出版社，2016

[3]姜云霞，赵阳，王竹萍.基于思维导图的教学可视化方法研究[J].黑龙江教育:高校研究与评估版，2015，（3）:8-9