工程案例在本科教学中的应用分析

2018-03-31，，，，

山东化工 2018年24期

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(重庆理工大学化学化工学院，重庆 400054)

目前，我国高等教育促进工程教育改革的呼声日益高涨，要求工程教育回归工程，强调多学科的综合与集成已成为大趋势[1-2]。

在此要求下，希望工程专业的教育能够为建设创新型国家服务，因此处理好学科交叉与学科综合的教学问题，全面提高工科学生，特别是本科生的工程素养和创新能力具有重要意义[3-5]。同时，学生的基本工程素质是工程教育的基础，更是当代社会从事高级专业技术工作所必须的基础。

案例分析教学法源自1820年，这种教学模式被著名的美国哈佛商学院广泛应用。案例教学与一般是依据具体的教学知识点，在教师的引导下，运用应用典型案例，通过引导、探索、沟通、整合等多种手段去学习和分析，让学生在实践中获得分析问题及解决问题所需之综合性知识和技能[6-7]。

1 本科工程教学的现状

对于工科学生而言，实践是创造性应用和发展理论的过程，是综合能力形成的过程，而大学本科四年更是参与工程实践、形成工程思维、获得工程经验的重要时机。对比时代的要求，我国本科工程教学还存在诸多的不足，影响了人才质量和国际竞争力。

1.1 本科工程教育实践教学目标有待更新

目前，国内很多高校实践教学的目标不能适应时代的发展需求。实践教学中仍以验证理论知识为主，而对学生的责任感、创新能力以及团队精神的培养不够，实践教学对学生的素质要求需要进一步提高。另外，实践教学的督导环节约束不够，对实践教学的评价仅仅流于形式，对实践能力培养的考核机制需要提高。

1.2 本科工程教育实践教学体系不够完善。

现有的工程教学体系依然存在偏重理论知识学习、淡化综合能力培养的现象。以实践教学所占比例为例，在美国大学的课程体系中，实践教学比例均在30%以上，而我国大学这一比例都在20%左右，相差较大。以机械类专业为例，斯坦福大学总学分为189，其中实践学分为68，占总学分比例为36%；伊利诺伊大学总学分为132，实践学分为45，占总学分比例为34%[5]。

1.3 本科工程教育实践教学方法不合适

工程教育与其他课程的教育有所不同，尤其应突出学生的中心作用，教师在整个教学活动中起到引导作用即可。以产品开发为例，当以学生为教学活动的中心时，充分发挥学生的主动性和能动性，从最初的产品构思出发，经历产品设计，产品搭建以及最终的产品成型。通过不同阶段的实践，让学生获得应用工程科学技术知识设计产品的能力和制作产品的能力。

1.4 本科工程教育实践教学环境条件不能满足要求

我国很多高校的校内实践或者实习场所，存在实验设备陈旧老化的现象，甚至很多设备不能正常运作，仅供演示；另外，实验设备台套数不足，很多学生不能亲自操作，根本达不到预期的实验教学的目的。

同样，校外生产实践活动的效果也与预期目标存在较大差异。在校外生产实习活动中，学校往往找不到合适的实习企业；而很多企业鉴于生产安全，生产成本等原因，对参与实践的学生要求也仅仅局限于理论学习和现场观摩，不能够实际操作。在这种情况下，校外实践过程往往演变为参观，完全达不到生产实习的教学目标；对于部分条件差些的学校则只给学生布置实习任务，让学生自己解决，让学生创造条件自己实习，其实际效果更无法考核。

2 工程案例教学的作用

案例教学法是运用案例进行教学的方法，具有启发性、尧互动性和民主性的特点，是基于传统教学方法改进的一种应用型教学方法。在工程背景的本科教学中采用工程案例教学，对于提高教育质量，提高学生的工程素质具有显著作用。

2.1 工程案例教学是实践教学的重要组成部分

工程案例是案例教学法的基础，没有好的案例材料，教育效果就无从谈起。教学案例一般来源于本课程所服务的生产领域，本学科涉及的科研项目或应用项目，其中包含一个或多个疑难问题。因此，通过工程案例的介绍，可以提高学生对现阶段理论知识学习的兴趣，也可以将不同的学科的理论知识进行串联，对于知识的融会贯通，以及如何运用已学知识解决实际问题提供方法和思路。另外，通过案例学习，可以了解本学科的前沿知识，对于扩展学生视野，提高学习积极性具有很好的帮助作用。

2.2 工程案例教学是扩宽实践教学的重要途径

对于大部分工程案例而言，内容上除了体现基本理论和原理的外，还应结合课程学科发展，使用一些较新且具有典型特性的案例。通过具体案例的讲解，让学生可以深刻的体会到不同项目的实施过程，小到单一设备的选型、采购、运行和维护；大到工程项目的勘测、设计、施工、调试、运行及管理，丰富学生的专业知识，是改善现有工程实践教学的重要途径和有效补充。

另外，通过精心准备案件材料，在案件中增加3D动画、视频等多媒体元素，可以对实践教学可以进行有效补充。对于在实践教学中不具备上机操作的机床、设备，通过观摩相应的动画及以往操作的案例，结合现场学习，提高学习的效果。

2.3 工程案例教学是教学方法改革的重要环节

当工程案例融入到讲课后，教师在案例剖析中会不断提出待处理问题，供学生思考分析，启发学生积极思考，经过系列逻辑推导后最终获得答案，有助于改变传统教学过程中的教师单独“唱主角”的特点，实现知识的传授与能力培养有机结合；另外，教师提出问题后，组织课题教学秩序，让学生各抒己见，在教学过程中教师与学生，学生与学生直接的讨论、辩论，有利于教师与学生建立平等地位的课题关系。