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摘要：通过分析军校学员的特有属性及其在工科学习中的实际需求，结合多年军校《通信原理》课程教学经验，提出一种基于思维导图的课程教学方法，从希望解决的问题、具体的课程设计案例以及最终的实际效果三个方面进行阐述，得出结论，该方法可以很好地培养学员的工科思维，具有很高的推广价值。
关键词：思维导图；课程教学；工科思维
本文引用格式：周经文,等.基于思维导图的军校《通信原理》课程教学[J].教育现代化,2019,6(05):176-179.
一 引言
军校是个特殊的场合，既是学校，又是军营。军校学员既是学生，又是军人，是一群特殊的教学对象，他们在学习一门课程时所关注的侧重点与地方大学生有所不同，尤其是在工程类课程学习中。这些年一直从事通信工程专业课的教学，主讲一门通信专业课《通信原理》，通过课堂学习效果分析、学员交流反馈以及与其他教员的探讨，发现传统的工科教学效果并不理想。针对学员普遍存在的困惑，在《通信原理》课程教学中引入思维导图，通过多次课堂实践，发现效果显著[1]。
二 基于思维导图的《通信原理》课程教学
（一）军校学员《通信原理》课程学习需求分析
作为一名军校学员，第一身份是军人，第二身份才是学生，所以对于知识的获取，他们有着特有需求。以《通信原理》课程教学为例，课程本身的知识点多而零散，涉及了通信系统的各个方面，但是书本并没有将这些知识点进行整理、串联，而且书本中的实例很少，即使有也是以民用通用通信设备为主，这与军校学员的学习需求是不同的，将军校学员分为指挥人才和技术人才两类，通过课堂反馈和课后问卷总结他们学习通信原理时的需求。
如果作为指挥类军校的学员，毕业以后被分配到部队成为基础指挥官，他们希望在课堂学习中能够学习指挥技巧、带兵经验、实战装备等贴合实战的知识和技能，比如在《通信原理》课程学习时，每次讲解到通信的基本模块组成、通信的调制解调原理、通信的差错控制编码等重要的工科知识点时，他们就会出现听不懂的情绪，讲解到具体的通信电台、电子干扰和反干扰战例时就表现了浓厚的学习兴趣，偏案例轻理论是指挥类军校学员的通病。
如果作为技术类军校的学员，毕业之后大都被分配到军队的科研院所或者是军队装备维修的自动化站，这时他们希望在课堂中学习的相关理论要贴合实际装备，结合装备的研发，维护和应用等方面进行分析，在讲解最佳接收、信源编码、OFDMA等民用新型技术时，他们就会出现不愿听的情绪，讲解到具体实战中的装备需求，关键性指标在实战中的应用等问题就积极主动一些，偏军事轻民用是技术类军校学员的通病。
（二）基于思维导图的《通信原理》教学设计
基于上述的需求分析，发现无论是哪种类型的军校学员，在课程学习中关注点都是军事实例和军事应用，而传统工科教学中重理论轻实践，讲民用弱军事，就知识点讲知识点,知识点相互之间的关系讲解不多，所以这种方式不适合军校教学，但也不能完全抛开工科教学的必然规律，一味为了讲解实例抛弃哪些复制的工科知识点，如何解决这一矛盾呢？其实工科课程学习对于除了要掌握课本知识，还有个很重要的作用，就是培养学生的工科思维。思维导图是一种运用图文并重的技巧，把各级主题的关系用相互隶属与相关的层级图表现出来，从而建立主题关键词之间有效记忆链接的一种将思维形象化的方法。本文以《通信原理》中的第十一章差错控制编码为例，具体完成一次基于思维导图的课程教学设计，整个环节分为教员备课和学员上课两个环节，教员备课环节通过建立思维导图明确本次课程教学中需要准备的教学资料和辅助设备，分析教学实时步骤，明确在课前、课中和课后分别需要完成的教学要求，最终确定本次课程可以达到的教学目标。通过该思维导图可以达到统一备课，明确重难点，也可以保证突出不同教员的教学特点。具体导图如图1所示。学员也可以通过此思维导图了解整个课程在专业中的地位，理清学习思路，为整个课程学习开个好头。
学员环节分为课前、课中、课后三步，课前要求学员预习本次课程内容，自己提出问题，分析问题，并尝试解决问题，将自己预习的问题和内容，绘制成思维导图，在上课前上传到教学互动平台。通过平台查看，大部分学员上传的导图如图2所示，只是简单的罗列问题，并没有提炼，问题之间也没有连接性。
这就是需要教导学员改进的地方，在课堂讲授时，要有意识的培养学员的工科思维，就是分析问题、提出问题、解决问题的能力，这种能力是他们以后进入部队最需要的，以本次课程为例，教员给出自己绘制的思维导图，如图3所示。
让学员明白本次课程的主要问题是为什么要差错可控，如何实现差错可控。顺着这个问题进行逆向分析,差错可控是数字通信系统所特有，在数字通信系统中差错控制主要是通过添加冗余位的方式实现差错可控，那为什么添加冗余位可以实现差错可控呢，具体事例进行讲解这一知识点，本次课程重点之一。具体该如何添加冗余位以及添加多少位冗余位比较合适呢，这个逆向分析导出本次课程要学习的差错控制编码基本概念这个知识点。讲解完基本概念后举例几种简单常见的差错控制编码方法，课堂练习。通过讲解这几种简单方法引出本次课程的重点,汉明码的编码和译码。汉明码的编码和译码也采用逆向推导，分析汉明码的产生方法，引出汉明码的编码矩阵和监督矩阵，最终讲解清楚汉明码的编码和译码方法。具体分析方法采用软件编程的思维方法来课堂讲授，如图4所示。
主要内容讲解完毕，请学员总结本次课程的重难点，列写课程小结的思维导图，可以参考图5所示。通过整个课中的讲解，思维导图充当一个穿针引线的作用，将整个通信原理中零散琐碎的知识点串联成一个完整的系统，让学员对整个一堂课讲学什么，为什么学，怎么学有了清晰的思路，既讲解清楚重难点，也培养了学员的工科思维，最后留下作业，因为本次课程只讲授了线性汉明码，只能纠正一位错误，如果出现多个连续错误该如何处理，课后学员按照这次课程的思维导图模式解决这一问题，通过网络平台提交自己的结论。
三 思维导图在《通信原理》课程教学的实际应用
通过引入思维导图进行工科教学，不仅能提高课堂的教学效果，还可以培养学员的工科思维，有效提高军校学员分析问题解决问题的能力，而这种能力正是信息化作战人才必须具备的重要条件。在一个教学班的《通信原理》课程中进行了思维导图教学的实际应用，效果显著[2]。
（一）应用情况小结
1.解决学员对专业知识体系脉络不清的问题。传统工科教学主要是对本课程知识的讲解，而作为军校学员应该强调总体意识，协调意识。所以在学习专业课程的同时，应该了解课程的地位作用，前导后延课程体系理清脉络，对课程的知识体系清晰明了，才能了解课程在军事中的应用。通过思维导图的整理，可将一本书的内容乃至整个专业课程的内在关联性缩在一张图形中，理解和参考起来方便快捷，有效地解决复杂工科知识点主线不明，军校学员专业归属感不强问题。
2.解决教员集体备课过于雷同问题。现有的教研活动在组织时，是将个人备课和集体备课结合起来进行，但往往最后会造成内容同、方法同、手段同，甚至幻灯和教案都是雷同的。思维导图在协助专业教员共同分析、确定教学内容方面，具有明显的优势，显得非常方便和实用。例如由一名教员纪录，把知识点及其内在的关联性用思维导图的形式画出，从中心展开，向四周发散，最后分类整理，可以协助教员全面把握知识模块和重难点内容。对于每名教员，可根据个人的教学特点，以不同的设计理念把教学方法、手段等在相应知识点上以超链接的形式展示。这样既使得教学的主体内容不会偏离，又可让每名教员形成自己个性化的成果，避免了教学设计体现不清、教学设计没个体特性的问题。
3.解决军校学员解决问题能力弱的问题。军校学员通过工科学习应该学会提出问题，解决问题的能力，通过思维导图的构建，修改，让从一开始对问题的茫然未知、无从下手，变得思维清晰，逐步整理出问题所在，再通过思维导图的抽丝剥茧最终解决问题，总结出一套分析难点问题的有效方法。
4.解决学员被动学习效果不好的问题。传统的课堂教学，是重目标轻能力、重记忆轻思维、重灌输轻启发的单一静态化的教学形式，学习过程中学员需要被动地做些课堂笔记，这种标准笔记的线性表达阻碍大脑做出联想，因此对创造性和记忆造成消解效果，抑制思维过程。另外笔记中记录了不必要的内容、学习不需要的材料，复习时还需花费大量精力再次寻找关键词。学员通过自己绘制课程学习的思维导图，能够在知识不断获得的同时，促使利用发散性思维或者集中思维找出答案，也可以利用定势思维和创新思维进行变化和创造。在这个过程中既能锻炼学生勤于思考的品质，又能培养学生的思维品质。与传统笔记相比，研究表明思维导图对记忆和学习产生的关键作用有：只记忆相关的词可以节省时间50%到95%；只读相关的词可节省时间90%多；复习思维导图笔记可节省时间90%多；不必在不需要的词汇中寻找关键词可省时间90%。因而，借助思维导图这种有效的学习工具，可使学员利用更少的时间掌握更多的知识，且通过画出自己对课程学习理解的思维导图，既培养了学员主动思考问题的能力，也提高了学习的效果。
（二）应用思维导图之后的教学效果
通过与未采用思维导图方式的教学班次进行比对，总结思维导图教学效果优越性体现在如下几个方面：
1.能够对专业课程体系形成系统性概念，成倍地提高学习速度和效率，更快地学习新知识与复习整合旧知识。
2.激发联想学习能力，将各种零散的知识、资源等融会贯通成为一个系统。
3.有助于教与学双方形成系统的学习和思维习惯，达到如下的教与学目标，包括：知识的融会与贯通能力、系统性研究问题能力、逻辑性思维能力等。
4.思维导图能够打开大脑潜能，能同时让人运用大脑皮层的所有智能，包括词汇、图像、逻辑、视频、动画、仿真等，帮助教与学双方更有效地研究，更清晰地思考[3]。
四 结论
本次教学改革通过对思维导图教学功能的充分挖掘，在现有的教学条件下基于思维导图构建一套有效的教学方法，可以有效解决目前军校工科教学中存在的多种问题。在教学中引进图文并茂的思维导图，不仅使教员能够更好地传授基本知识与技能，而且能让学员在轻松愉悦的环境中享受学习过程，激发并且保持学习兴趣，做到真正的学以致用。研究的成果既可作为思维工具与教学方式结合的教学理论，又能有效地指导课程实践教学[4-6]。
参考文献
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[2]张蔚，梁惺彦.利用思维导图重构高校工科理论教学[J].中国教育技术装备，2017，12（23）：97-99.
[3]李素蕾,刘桂凤.基于思维导图促进学生自主学习的教学设计研究——以工程合同法律制度课程为例[J].教育教学论坛,2015(43):183-184.
[4]杨昌周，范蔚.论思维导图在教育性视域融合中的辅助作用[J].教育理论与实践，2014，34（14）：45-47.
[5]孙淑霞.地方高校大学计算机基础课程改革的探索与实践[J].中国大学教学，2014，（4）：59-62.
[6]朱建业，史敦杰，王丽娜.高等教育研究学报[J].高等教育研究学报，2007，30（3）：66-68.
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