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(重慶理工大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院,重慶 400054)
目前,我國(guó)高等教育促進(jìn)工程教育改革的呼聲日益高漲,要求工程教育回歸工程,強(qiáng)調(diào)多學(xué)科的綜合與集成已成為大趨勢(shì)[1-2]。
在此要求下,希望工程專業(yè)的教育能夠?yàn)榻ㄔO(shè)創(chuàng)新型國(guó)家服務(wù),因此處理好學(xué)科交叉與學(xué)科綜合的教學(xué)問(wèn)題,全面提高工科學(xué)生,特別是本科生的工程素養(yǎng)和創(chuàng)新能力具有重要意義[3-5]。同時(shí),學(xué)生的基本工程素質(zhì)是工程教育的基礎(chǔ),更是當(dāng)代社會(huì)從事高級(jí)專業(yè)技術(shù)工作所必須的基礎(chǔ)。
案例分析教學(xué)法源自1820年,這種教學(xué)模式被著名的美國(guó)哈佛商學(xué)院廣泛應(yīng)用。案例教學(xué)與一般是依據(jù)具體的教學(xué)知識(shí)點(diǎn),在教師的引導(dǎo)下,運(yùn)用應(yīng)用典型案例,通過(guò)引導(dǎo)、探索、溝通、整合等多種手段去學(xué)習(xí)和分析,讓學(xué)生在實(shí)踐中獲得分析問(wèn)題及解決問(wèn)題所需之綜合性知識(shí)和技能[6-7]。
對(duì)于工科學(xué)生而言,實(shí)踐是創(chuàng)造性應(yīng)用和發(fā)展理論的過(guò)程,是綜合能力形成的過(guò)程,而大學(xué)本科四年更是參與工程實(shí)踐、形成工程思維、獲得工程經(jīng)驗(yàn)的重要時(shí)機(jī)。對(duì)比時(shí)代的要求,我國(guó)本科工程教學(xué)還存在諸多的不足,影響了人才質(zhì)量和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。
目前,國(guó)內(nèi)很多高校實(shí)踐教學(xué)的目標(biāo)不能適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展需求。實(shí)踐教學(xué)中仍以驗(yàn)證理論知識(shí)為主,而對(duì)學(xué)生的責(zé)任感、創(chuàng)新能力以及團(tuán)隊(duì)精神的培養(yǎng)不夠,實(shí)踐教學(xué)對(duì)學(xué)生的素質(zhì)要求需要進(jìn)一步提高。另外,實(shí)踐教學(xué)的督導(dǎo)環(huán)節(jié)約束不夠,對(duì)實(shí)踐教學(xué)的評(píng)價(jià)僅僅流于形式,對(duì)實(shí)踐能力培養(yǎng)的考核機(jī)制需要提高。
現(xiàn)有的工程教學(xué)體系依然存在偏重理論知識(shí)學(xué)習(xí)、淡化綜合能力培養(yǎng)的現(xiàn)象。以實(shí)踐教學(xué)所占比例為例,在美國(guó)大學(xué)的課程體系中,實(shí)踐教學(xué)比例均在30%以上,而我國(guó)大學(xué)這一比例都在20%左右,相差較大。以機(jī)械類專業(yè)為例,斯坦福大學(xué)總學(xué)分為189,其中實(shí)踐學(xué)分為68,占總學(xué)分比例為36%;伊利諾伊大學(xué)總學(xué)分為132,實(shí)踐學(xué)分為45,占總學(xué)分比例為34%[5]。
工程教育與其他課程的教育有所不同,尤其應(yīng)突出學(xué)生的中心作用,教師在整個(gè)教學(xué)活動(dòng)中起到引導(dǎo)作用即可。以產(chǎn)品開發(fā)為例,當(dāng)以學(xué)生為教學(xué)活動(dòng)的中心時(shí),充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和能動(dòng)性,從最初的產(chǎn)品構(gòu)思出發(fā),經(jīng)歷產(chǎn)品設(shè)計(jì),產(chǎn)品搭建以及最終的產(chǎn)品成型。通過(guò)不同階段的實(shí)踐,讓學(xué)生獲得應(yīng)用工程科學(xué)技術(shù)知識(shí)設(shè)計(jì)產(chǎn)品的能力和制作產(chǎn)品的能力。
我國(guó)很多高校的校內(nèi)實(shí)踐或者實(shí)習(xí)場(chǎng)所,存在實(shí)驗(yàn)設(shè)備陳舊老化的現(xiàn)象,甚至很多設(shè)備不能正常運(yùn)作,僅供演示;另外,實(shí)驗(yàn)設(shè)備臺(tái)套數(shù)不足,很多學(xué)生不能親自操作,根本達(dá)不到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的。
同樣,校外生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)的效果也與預(yù)期目標(biāo)存在較大差異。在校外生產(chǎn)實(shí)習(xí)活動(dòng)中,學(xué)校往往找不到合適的實(shí)習(xí)企業(yè);而很多企業(yè)鑒于生產(chǎn)安全,生產(chǎn)成本等原因,對(duì)參與實(shí)踐的學(xué)生要求也僅僅局限于理論學(xué)習(xí)和現(xiàn)場(chǎng)觀摩,不能夠?qū)嶋H操作。在這種情況下,校外實(shí)踐過(guò)程往往演變?yōu)閰⒂^,完全達(dá)不到生產(chǎn)實(shí)習(xí)的教學(xué)目標(biāo);對(duì)于部分條件差些的學(xué)校則只給學(xué)生布置實(shí)習(xí)任務(wù),讓學(xué)生自己解決,讓學(xué)生創(chuàng)造條件自己實(shí)習(xí),其實(shí)際效果更無(wú)法考核。
案例教學(xué)法是運(yùn)用案例進(jìn)行教學(xué)的方法,具有啟發(fā)性、堯互動(dòng)性和民主性的特點(diǎn),是基于傳統(tǒng)教學(xué)方法改進(jìn)的一種應(yīng)用型教學(xué)方法。在工程背景的本科教學(xué)中采用工程案例教學(xué),對(duì)于提高教育質(zhì)量,提高學(xué)生的工程素質(zhì)具有顯著作用。
工程案例是案例教學(xué)法的基礎(chǔ),沒(méi)有好的案例材料,教育效果就無(wú)從談起。教學(xué)案例一般來(lái)源于本課程所服務(wù)的生產(chǎn)領(lǐng)域,本學(xué)科涉及的科研項(xiàng)目或應(yīng)用項(xiàng)目,其中包含一個(gè)或多個(gè)疑難問(wèn)題。因此,通過(guò)工程案例的介紹,可以提高學(xué)生對(duì)現(xiàn)階段理論知識(shí)學(xué)習(xí)的興趣,也可以將不同的學(xué)科的理論知識(shí)進(jìn)行串聯(lián),對(duì)于知識(shí)的融會(huì)貫通,以及如何運(yùn)用已學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題提供方法和思路。另外,通過(guò)案例學(xué)習(xí),可以了解本學(xué)科的前沿知識(shí),對(duì)于擴(kuò)展學(xué)生視野,提高學(xué)習(xí)積極性具有很好的幫助作用。
對(duì)于大部分工程案例而言,內(nèi)容上除了體現(xiàn)基本理論和原理的外,還應(yīng)結(jié)合課程學(xué)科發(fā)展,使用一些較新且具有典型特性的案例。通過(guò)具體案例的講解,讓學(xué)生可以深刻的體會(huì)到不同項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程,小到單一設(shè)備的選型、采購(gòu)、運(yùn)行和維護(hù);大到工程項(xiàng)目的勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試、運(yùn)行及管理,豐富學(xué)生的專業(yè)知識(shí),是改善現(xiàn)有工程實(shí)踐教學(xué)的重要途徑和有效補(bǔ)充。
另外,通過(guò)精心準(zhǔn)備案件材料,在案件中增加3D動(dòng)畫、視頻等多媒體元素,可以對(duì)實(shí)踐教學(xué)可以進(jìn)行有效補(bǔ)充。對(duì)于在實(shí)踐教學(xué)中不具備上機(jī)操作的機(jī)床、設(shè)備,通過(guò)觀摩相應(yīng)的動(dòng)畫及以往操作的案例,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)學(xué)習(xí),提高學(xué)習(xí)的效果。
當(dāng)工程案例融入到講課后,教師在案例剖析中會(huì)不斷提出待處理問(wèn)題,供學(xué)生思考分析,啟發(fā)學(xué)生積極思考,經(jīng)過(guò)系列邏輯推導(dǎo)后最終獲得答案,有助于改變傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中的教師單獨(dú)“唱主角”的特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)知識(shí)的傳授與能力培養(yǎng)有機(jī)結(jié)合;另外,教師提出問(wèn)題后,組織課題教學(xué)秩序,讓學(xué)生各抒己見(jiàn),在教學(xué)過(guò)程中教師與學(xué)生,學(xué)生與學(xué)生直接的討論、辯論,有利于教師與學(xué)生建立平等地位的課題關(guān)系。
經(jīng)濟(jì)發(fā)展和現(xiàn)代工程實(shí)踐對(duì)工程技術(shù)人才的培養(yǎng)和大學(xué)生的工程素質(zhì)提出了新的要求,而目前的教學(xué)實(shí)踐在教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)體系、教學(xué)方法等方面存在著諸多問(wèn)題。在本科教學(xué)過(guò)程中引入工程案例不僅可以提高工程實(shí)踐的作用,也對(duì)拓寬實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容,改革教學(xué)方法具有重要作用。