探究式案例教学法在工科专业课程中的实践与思考

　　摘要：针对当前高等工程教育的发展趋势及对教育教学法改革的迫切需求，在水工专业的专业课程——水工建筑物教学中引入案例教学法，对案例教学法所涉及的案例题材、课堂设计、组织实施等教学环节进行了实践，对教学效果及教学实施中的问题进行了评价和分析，以期为新形势下相关专业如何提高本科教学质量和教学方法的改革提供有益的参考。
　　关键词：案例教学法；水工建筑物课程；教学方法；实践
　　动手能力差、创新能力低、工程素养不高是社会对我国当前工科学生培养诟病的主要方面。[1]为扭转此种情况，一场贯穿宏观、微观教育要素的工程教育改革正在展开。宏观层面，“大工程观”的教育理念已经得到工程教育界的广泛关注、认可并付诸于实践；微观层面，教育部实施的“本科教学工程”、“卓越工程师计划”为当前我国各高校教学工作及改革明确了主要抓手。其中，教育教学法在人才培养中一直扮演着不可替代的重要作用，教学方法和手段直接影响着学生的能力和素质，但针对应用型本科人才培养的教学法研究及实践尚处于尝试起步阶段。[2]鉴于此，课题组以水工专业的核心专业课程——水工建筑物为试点，引入案例教学法，以探究工程现象背后原因（机理）的学习模式，融合方法论的教学，使学生掌握适于本专业问题的具体分析方法、研究方法，从而提升解决实际工程问题的能力。
　　一、水工建筑物课程案例教学法的设计与实施
　　1.水工建筑物课程特点
　　水工建筑物是水利类专业的骨干专业课程，具有综合性强、涉及知识面广、实践性强的特点。该课程是学生前期所学高等数学、结构力学、材料力学、建筑材料、水力学、水文地质与工程地质、水文水利计算、土力学、水利经济等诸多课程在实际工程中的综合应用，对专业教学计划的课程设置，具有宏观控制性的影响。
　　受客观因素制约，一方面学生对水利工程了解甚少，主观的感性认识缺乏；另一方面，实际工程问题往往较为复杂，综合性很强。因此，教师教好和学生学好此门课程并非易事。传统的单向灌输“填鸭”教学方法叙述性内容偏多，基础理论的讲解单一、问题简单化、理想化，缺乏工程实践的具体化过程，学生解决生产实际问题基本能力的培养及提升大打折扣。
　　案例教学法在提高学生分析能力方面的优势突出，有利于找到理论与实践的最佳结合，这与水工建筑物的课程特点及课程教学目标是相一致的。[3]因此，课程组将案例教学法引入水工建筑物课程的教学中，进行教学方法的探索与实践。
　　2.学生特点分析
　　课堂教学的受众是学生，而案例教学法主要功能就是调整学生被动学习向主动学习的转变，学生转换角色，成为教学的主角。学生的特点直接决定了实施案例教学法教学效果的成功与否，因此，课题组首先对学生的基本面情况进行了调查分析。调查样本为大三年级的两个班级，人数共计145人。学习类型调查结果显示（见图1）：自主学习的学生比重偏低，仅16.55%；驱动型学习的学生比重增加，为48.97%。学生学习主动性差是当前高校教师所面临的不利教学因素，地方一般院校尤为突出。对现有教学模式满意度的调查，仅自主学习学生的不满意比例略大于满意（含非常满意）的比例（8.28%：7.59%），其余学习类型的学生则相反。整体上满意（含非常满意）的学生比例为59.31%，而不满意和说不清的学生比例达40.69%。该结果与其他院校的相关调查结果是一致的。[4]
　　通过问卷调查，并综合老师的访谈，学生基本面的情况如下：等、靠思想严重，学习主动性不强；学生尚未养成主动查阅文献、动手试验的学习习惯，书面与口述表达能力弱；学生精力旺盛，表现欲望很强烈，但多数学生上讲台讲述依然有心理障碍。基于学生基本面情况，课题组进行了案例教学法的设计。
　　3.案例教学法的教学目标
　　加大启发式和引导式教学力度，激发学生的学习兴趣，促进灌输填压式被动学习向“以教促学、以教助学”的自主型学习方式的转变；透过实际问题加深对水工建筑物所涉及的基本概念、基本理论的理解；掌握分析问题的思路，在复杂的实际工程中能够抓住问题主要矛盾；掌握书面表达的手段和基本方法。
　　4.案例教学法的设计原则[2]
　　（1）案例题材的选择。学生的案例教学态度主要受到案例题材偏好因素的直接影响。[5]考虑到学生学习主动性不强的实际，确定案例题材的选择以调动学生的兴趣为首要原则，案例题材应采用学生周边较熟悉的题材，学生初次接触题材有“知道一些，可以先说一些，但又不能完全说清楚”感觉，即以探究现象背后的原因（机理）的学习模式进行。
　　（2）方法论的引入。刘道玉教授在谈及大学本科课程体系的改革中着重强调了科学方法论的重要性，对于“三层楼”（基础课、专业基础课和专业课）的课程体系，方法论是融合在各门功课中的，但随着知识分割过细、缺乏联系致使有关方法论的教学弱化。[6]因此，本次案例教学的实践要求学生掌握与本专业适宜的科学方法，如物理模型法、类比法、观察描述法和演绎法等具体研究方法。
　　（3）案例教学实施的方式。引入竞争机制，激发学生的表现欲望，以班级或小组的荣誉感来激发学生的投入。
　　（4）教师的引导。针对有些学生虽有上讲台讲述的欲望，但缺乏勇气的情况，对学生提出的案例分析不加限制，先不予评价，鼓励学生畅所欲言。同时，为避免学生跑题无收获，应进行前期适时的铺垫工作。