思维导图在“模拟电子技术”教学中的应用

李 楠，孔军辉

(海军大连舰艇学院基础部，辽宁大连 116018)

“模拟电子技术”课程内容繁杂，学生对课程知识的掌握缺乏系统性，容易造成认知上的误区。

思维导图(Mind Mapping)方法可以用于“模拟电子技术”课程的教学，借助思维导图制作软件与课件之间很好的超链接性，实现了各知识点的展示和回顾，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［2］。

将思维导图应用到教学之中，可以帮助教师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，可以更有效地促进师生间的交流与沟通。我们在运用思维导图教学过程中，通过教师积极正面引导，能更充分地发挥学生学习的主观能动性。

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［3］。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 在“模拟电子技术”课程中的应用

2.1 构建知识网络

“模拟电子技术”课程虽然具有器件种类多和电路概念多的特点，但其内容也有内在规律可循。如果教师能够总揽整个课程，对知识系统进行梳理，找出各知识点之间内在的关系，并将这些知识点逐一连接起来，就可以形成思维导图。例如，针对“二极管及其基本电路”的章节小结时［4］，可设计思维导图如图1所示。

图1 “二极管及其基本电路”思维导图

我们向学生介绍这个利用PPT制作的思维导图时，可作如下解释:电子器件均由半导体材料制成，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可以制成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。

教材任何一章的内容都能够用类似的思维导图进行总结。学生通过思维导图能更清楚地了解各部分内容及其相互关系，使其具有全局观。这样一来，学生学到的知识才是准确的、完整的和系统的。

2.2 实施研讨式教学

在本课程的“功率放大电路”一章中，介绍了功放的一般问题、各种类型功放电路及工作原理。我们创建思维导图时，首先需要绘制的概念以要素形式引入，形成初步的思维导图;然后由学生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，进一步引导学生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，输入信号为正弦波，让学生讨论在示波器上应该看到怎样的波形?如果实验结果表明输出波形出现了交越失真，我们可以问学生这是为什么?如何解决?然后将相关内容引入思维导图，如图2的II部分所示。

图2 “功率放大电路”的思维导图

最后要求学生思考:如果要进一步提高效率，应采用什么办法?接着我们引导学生进行发散性研讨，补充思维导图，如图2Ⅲ部分。

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，学生对功率放大电路的内容会有更深刻的理解。

2.3 提高期终复习效率

由于期终复习时间有限，对“模拟电子技术”的复习课应该用思维导图方法来复习总结。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。这样可以解决本课程内容多的问题，提高复习课的效率。应用思附导图方法进行复习，需要注意如下几点。

(1)充分发挥学生自主性，让学生主动参与复习全过程，特别是要让学生参与思维导图的归纳整理的过程，不要用教师的归纳代替学生的整理。应充分体现由学生疏理知识，寻找规律和判断错误，充分调动学生学习的积极性和主动性。

(2)体现整门课程内容的系统性原则。由于学生的基础理论知识比较零散，知识间逻辑关系不清晰，缺乏良好的认知结构，结果所做的思维导图是各章思维导图的简单相加。教师要进行有效的引导，由“模拟电子技术”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后，建立其思维导图。这样一来，学生通过框图能展现知识的联系和知识的整体结构。

(3)关注知识的迁移训练。复习课不是简单的重复，其最终目的在于培养和提高学生运用知识和解决问题的能力。在复习过程中，我们要加强知识的迁移训练，培养学生举一反三和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

我们将思维导图引入教学的过程中发现了一些问题。例如，在展示整幅导图时，若图比较大则字体会被压缩，后排学生看不清楚，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，则需要在布局和色彩方面事先多次演习才能达到预期效果，不能随心所欲。为此，我们可以采用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生使用。教师与学生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，学生可以发挥想象力，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。

3 结语

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。教师利用思维导图把握教学全局，设计教学方法，优化教学手段，使学生能够理清思路，减轻课堂教学的认知负荷，提高学习效率，加深记忆。学生的积极性因此被充分调动，学习兴趣很高，有的学生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，激发学生学习兴趣，值得进一步研究和推广。

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

［2］ 王竹萍，姜云霞，任相花.基于思维导图的高效电路教学法的研究与实践［J］.电气电子教学学报，2011，33(6):87-89.

［3］ 沈辉，张湘平，张明.采用思维导图进行“”自动控制原理“”的研讨式教学［J］.电气电子教学学报，2012，34(1):93-95.

［4］ 康华光.《电子技术基础》模拟部分［M］.4版.北京:高等教育出版社，1999.