工科类专业案例教学研究

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高等教育经历几十年的发展，在传统授课模式中采用的“传授-接受”型教学方法所存在的缺点逐渐凸现。最近几年，案例教学法作为一种将案例以事例等形式引入，进而让学生利用自己所掌握的知识在特定情况下解决实际问题的教学方法日益得到关注。案例教学法已在医学、法学和管理学等学科领域得到广泛应用，并逐步在其他学科领域崭露头角。作为一种以实践为导向的教学方法，案例教学法采用了一种以学生为教学活动主体，教师为引导者的教学模式。教师在教学过程中引导学生对案例进行调查、分析、讨论等一系列学习活动，培养学生的自主学习和独立思考的能力，以此加深学生对专业知识的理解，进而提高学生解决实际问题的能力。在案例教学法中，案例是为了特定教学目的，以真实事件为素材对实际情境的客观描述[1]。值得一提的是，案例教学并不完全等同于案例教学法。案例教学是将案例作为重点，它是将案例教学法运用于教学活动中的一种行为。而案例教学法是以学习者自身的知识储备为基础对案例进行研讨的教学方法。相对于案例教学，案例教学法所包含的内容更加广泛，它涉及了案例的编写、案例中各个角色的扮演、问题的分析和讨论、教学后的复盘与总结等多个环节。通常情况下，学生需要在课前自行查阅与案例相关的背景知识，思考案例可能涉及的各个方面，并进行小组讨论以加深对案例的理解。在此基础上，教师再在课堂上引导学生进行广泛的讨论甚至辩论，通过这种方式加深学生对相关知识的理解，并掌握解决相关问题的能力。目前，在我国高等工科类专业的教学中，案例教学法的应用仍不够普遍。制约其发展的主要原因是工科的学科门类过于繁杂，且学科之间差异性较大，难于开发一套适用性强且应用范围广泛的案例库[2]。特别是对于与国家重点支持的产业紧密相关专业而言，由于其技术发展可谓日新月异，授课所用的教材和技术往往与最新前沿技术严重脱节或滞后。此外，工科项目的实际案例开发设计周期较长，其涉及的技术也较为复杂，将其提炼成具体案例以供教学使用的难度也比较大[3]。因此，有必要针对工科类专业的案例教学法进行较为深入的研究，并通过探讨案例教学法在工科类专业教学管理中的重要性，阐述案例库建设基本原则和具体案例教学法实施过程，为案例教学法在工科类专业教学管理的应用提供参考。

一、案例教学法在教学管理中的重要性

（一）有利于合理组织课程内容

工科类专业课程大多由应用技能知识及其依托的基础理论共同构成，两者相辅相成、缺一不可。由于工科类专业课程普遍具有较强的应用性，所以应用技能知识在课程内容结构所占的比重往往会高于基础理论。教师需要设计出不仅能够满足学时要求且包含基础理论和应用技能知识，而且还能兼顾学生实践能力培养的培养方案。另一方面，部分工科类专业，特别是新材料、大数据和人工智能等与国家重点发展领域紧密相关专业的技术更新速度可谓日新月异。教师需要及时引入专业领域的最新研究成果，以确保课程内容的实用性和时效性。因此，如何突破学时的限制以及教材更新滞后的制约，构建以应用知识为主的课程内容体系和培养方案，已成为工科类专业教学有效实施的重要前提。案例教学法由于其具备的机动性和综合性的特点，能够为上述问题提供完美的解决方案。在传统的工科类专业课程教学过程中，教师往往先讲授相关技术的基础理论，再逐步延伸至具体的应用知识。这种教学方式存在一系列严重问题。原理部分的讲解不仅占用了大量的学时，而且很容易由于其较为抽象且缺乏应用背景铺垫，导致学生在学习过程中感到枯燥乏味，并对后续的课程内容失去学习兴趣。更为严重的是，在这种学习方式下，学生所学习到的大多是分布在各个章节且支离破碎的知识点，不利于学生对各知识点的综合运用和融会贯通。相对地，采用案例教学法不仅能以应用案例为背景引出各基础理论的应用方法和表现方式。同时，教师还可结合实际案例，对基础理论知识进行清晰且直观的阐述。更进一步地，教师可以通过案例讲解指导学生逐步完成一个实际项目的构建，切实培养学生应用基础理论知识和解决实际问题的能力。有助于弥补实践教学条件的不足。

（二）有利于弥补实践授课环节的不足

实践性强是工科类专业课程的基本特点之一。课程教学不仅需要通过实践来验证知识与方法的正确性，也需要通过不断的实践来强化学生对相关技能的掌握。虽然很多工科类专业课程都设置了大量的实践授课环节。但是，传统的实践授课方式大多仅强调单一的知识点的讲解和练习。教师通常采用分章讲授的方式，指导学生逐步学习课程内容的各个知识点。教师在教学过程中很容易陷入知识表达形式的误区，从而在知识点讲解中偏重于原理讲解而不是实际应用技能。因此学生在学习相关课程之后，仍无法解决实际工程项目中的具体问题。教师可通过案例教学法将真实案例引入教学环境，通过对具体业务说明和分析，以指导学生获得近似真实的实践过程，从而在一定程度上达到实践活动的目的。教师可将若干个案例作为实践教学对象，通过指导学生对其进行学习和研讨，帮助学生掌握解决工程问题的方法。案例教学法不仅可以生动地再现分析过程，使学生获得完整的开发经验，而且能够突出具体问题的典型性，促使学生深化相关知识的理解，并了解相关知识运用的实际背景。

（三）有利于改进专业课程教学

相对于其他专业，工科类专业的人才培养更加侧重于应用性和实践性。一份针对我国36所设立研究生的高校研究生抽样调查结果表明（如图1所示）[5]，高达46.7%的学生比较同意或非常同意课程内容太偏重理论与实践联系太少，仅有26.8%的学生表示不太同意或很不同意此观点。同时，高达43%的学生比较同意或非常同意在专业课教学中教师应注重将理论知识与行业实践相联系，仅有12.4%的学生不太同意或很不同意此观点。通过这一数据可看出，专业课程需要在课程内容和教学中进一步地提高理论与实践的结合。案例教学法通过引入特定场景和数据，完整还原系统开发的全过程。学生可以亲身体验项目的完整开发流程和软件生命周期，从而很好地解决了传统授课过于偏重知识灌输和学生参与度不足的问题[3]。与传统教学的本质区别在于，案例教学将学生视为教学过程的主体，鼓励学生积极参与教学各个环节，因此特别适合类似需要学生自主学习的专业。它不仅能够通过教学活动过程中的互动激发学生的学习热情和内在动力，还能为学生提供认识、分析和解决实际问题的机会，进而更好地满足学生的成就感[6]。

二、案例库建设基本原则

作为案例教学法的基础，案例的质量会直接影响教学效果。因此，案例库建设除了必须遵循为教学目标和教学要求服务之外，还应该遵循以下基本原则：1.案例需具有明确的目标性和指向性，能够有效地服务于高校和专业的整体教学规划。2.案例需针对学生的实际水平和高校自身软硬件条件进行量身打造，使其具有较高的可操作性。3.案例应切合现实情境，能够与学生的现实生活紧密关联，帮助学生运用所学知识解决现实问题。通过所构建的高质量案例可以使得教学从枯燥的单向知识灌输转变为生动的案例研讨活动。这不仅有利培养学生自主学习和自主研究的良好习惯，而且能够帮助他们提高学习的兴趣和热情。并且，通过对一系列案例的讲解与讨论，可以更好地将学生的学习和研究兴趣与实际的社会需求相结合，帮助他们在未来的个人成长和就业拥有更强的竞争力。

三、案例教学过程

尽管案例的开发以及教师的教学方法不尽相同，但案例教学过程通常都包含了案例陈述、案例分析、协作讨论、问题解决和案例评析等具体步骤。

（一）案例陈述

教师针对案例中某个领域的具体问题加以描述并分析其形成原因，以帮助学生准确地聚焦并获取案例中的关键信息。在此过程中，教师还可以利用多媒体设备展示与案例相关的数据、报告和视频等材料，帮助学生对问题有一个更加直观和感性的理解。

（二）案例分析

教师可采用启发式教学法，引导学生独立地分析案例。由于工科类专业中各种技术之间的关联性较强，每个案例通常会涉及多种技术。因此学生在分析过程中可能需要进行一定的技术储备与文献查阅工作。在此期间，教师除了应将案例材料发给学生，还可根据案例难度或具体工作安排等因素，决定是否向学生提供更多的用于解决问题的线索。

（三）协作讨论

教师根据案例难度或工作量等因素，选择不同案例教学活动的形式。由于工科类专业使用的案例往往比较复杂，教师通常会要求学生以小组协作的方式共同参与案例的讨论，以确保学生此过程中对案例可能涉及的各个方面都有一个更加全面和完整的理解。因此交流是此环节中最优秀的任务。教师应该鼓励学生之间和师生之间通过各种媒介尽可能多地进行交流。

（四）问题解决

解决方案质量是判断课程教学目标是否达成的决定性指标，解决方案的优劣是衡量课程教学效果的标杆。教师需要对学生最终提出的方案进行总结和点评，以帮助学生了解解决方案可能存在的不足和改进的空间，从而实现学习内容的迁移与内化。

（五）案例评析

案例评析是案例教学法不可或缺的重要环节，它不仅可以帮助学生对案例学习过程所使用的知识进行总结和完善，还有助于帮助学生构建一个更加完整的知识体系。与此同时，教师也能通过案例评析总结经验，借此对案例做进一步的改进和优化。

四、结束语

作为一种行之有效的教学方法，案例教学法对工科类专业教学管理具有很好的推动作用。本文通过阐述案例教学法在教学管理中的必要性、案例库建设原则和案例教学过程，帮助教师了解案例教学法的实施细节，并借此提高实际教学效果，从而提高工科类专业整体教学质量。下一步将讨论案例教学法在大规模网络开放课程中的应用，以满足日益普遍的在线教学需求，增强高校的教学管理能力。

参考文献：

[1]张家军，靳玉乐.论案例教学的本质与特点[J].中国教育学刊，2004（1）:48-50.

[2]万建伟，许可，王玲.电子与通信工程领域专业学位研究生案例教学初探———以国防科技大学为例[J].工业和信息化教育，2017（8）:6-9.

[3]田俊峰，赵鹏远，何欣枫，等.案例教学在全日制硕士《可信云计算》课程中的应用[J].信息安全研究，2018，4（12）:1114-1118.

[4]张东海，陈曦.研究型大学全日制专业学位研究生培养状况调查研究[J].高等教育研究，2011（2）:83-90.

[5]郭锋，胡艳华，龚佩，等.工程类研究生专业课程中的案例教学方法探讨———以“现代材料分析方法”课程为例[J].内蒙古师范大学学报（教育科学版），2015（09）:118-120.

[6]李婷，王帅，王路，等.计算机应用类课程基于案例的教学设计模型[J].软件导刊（教育技术），2018，17（11）:46-47.

作者:黄丽丽 单位:福建工程学院