案例教学在《沉陷与变形工程学》中的应用初探

摘 要：在综合分析《沉陷与变形工程学》交叉学科特点和案例教学的优缺点基础上，提出了将案例教学方法引入《沉陷与变形工程学》课程教学的设想，初步分析了可行性，详细阐述了《沉陷与变形工程学》进行案例教学的实施过程，系统分析和重构了《沉陷与变形工程学》课程知识体系，构建了40个学时包含16个教学案例的课程案例库，并进一步阐述了各案例建设的内容及涵盖的相关知识点。

关键词：沉陷与变形工程学；案例教学；案例库

一、 引言

《沉陷与变形工程学》是煤炭行业特色高校测绘专业的必修课程，课程相关知识理论体系是测绘专业学生服务煤炭开采、地表沉陷灾害防治等行业的必要知识储备。《沉陷与变形工程学》课程涵盖了采动地表移动与变形监测技术与方法、开采沉陷规律、采动灾害预测与防控以及开采沉陷对环境损伤与治理技术等重要内容。《沉陷与变形工程学》内容涉及地质、采矿、测量、力学等多个学科，是典型的交叉学科；教学内容既包含开采沉陷基本规律、开采沉陷预计、变形监测方案设计方法等理论性较强的内容，也包含有建（构）筑物、水体、铁路下压煤开采，变形监测外业实施等应用性较强的工业实践应用内容。交叉学科课程要求学生在理论层面能将多学科知识理论体系融会贯通，在应用层面能够运用多学科协同理论与技术解决复杂工程问题。对很大一部分学生而言，在《沉陷与变形工程学》的传统教学过程中，学生往往感觉到课程知识点多、知识体系交错复杂、实践应用难度大，导致学生基本理论内涵理解肤浅（仅会机械的套用一些公式）、学不能用，创新性应用更是无从谈起。

案例教学是一种运用案例进行教学的教学方法，最先在法学界和医学界得到运用，现已被教育界广泛采用，实践证明是一种卓有成效的教学方法。案例教学方法有一个基本的假设前提，即学员能够通过对这些过程的研究与发现来进行学习，在必要的时候回忆出并应用这些知识与技能。案例教学具有明确的目的性、客观真实性、综合性强、启发性强、学生主体性等特点。案例教学通过一些真实情境下具体问题的解决，一方面激发了学生的学习兴趣；另一方面能够让学生综合运用知识解决实际问题；同时由于案例大多无固定的解决方案，也能有效的培养学生的创新能力。案例教学重视双向交流，鼓励学员独立思考，引导学员变注重知识为注重能力，笔者认为案例教学方法的上述特点，可作为交叉学科课程的一种有效教学手段。本文主要研究案例教学在《沉陷与变形工程学》教学中的应用，通过优化案例教学过程，不断提高测绘工程学生的实践创新能力。

二、 案例教学在《沉陷与变形工程学》中的实施过程

根据案例教学的内涵可知，案例教学不同于简单的例证分析，它要求课前根据教学目标精心设计典型的案例，课内学生深度参与案例的分析和讨论、总结出规律和观点，并给出解决实际复杂问题的方法和途径，最终达到使学生在掌握基本理论的同时，也培养其解决复杂工程问题的能力和创新能力。案例教学的整个实施过程可总结为“案例准备—案例讨论—案例点评和总结”。

1. 案例准备

案例准备包含教师设计案例和学生预习案例两个层面含义。学生预习案例，一般在案例讨论前一两周开始，让学生提前阅读案例材料，查阅相关资料和文献，搜集必要的信息，并积极地思索，初步形成关于案例中的问题的原因分析和解决方案。教师设计案例，必须依据教学内容、教学目标和教学进度，可采用教师设计或者师生共同提出案例的方法。精选设计的案例需具备以下特点：（1）真实可信。案例是为教学目标服务设计的，应与所对应的理论知识有直接的联系，案例必须经过深入调查研究来源于实践，决不可由教师主观臆测，虚构而作。案例必须要关注真实的细节，让学生犹如进入真实案例情景之中，这样学生员才能认真地对待案例中的人和事，认真地分析各种数据和错综复杂的案情，方有可能搜寻知识、启迪智慧、训练能力。（2）客观生动。案例在真实可信的基础上，也需要具备客观生动的特点，不能简单的罗列数据、陈列事例。在案情表述时可采用场景描写、情节叙述、心理刻画、人物对白等文学手法，甚至可以加些议论，边议边叙，但不可暴露案例编写者的意图，更不能由议论而产生导引结论的效果。案例素材需要丰富多彩，来源可采纳有关规章制度、文件决议、合同摘要等等，还可以有有关报表、台账、照片、曲线、资料、图纸、当事人档案等一些与案例分析有关的图文资料。（3）案例的多样化。案例应该仅有背景描述，有激烈的矛盾冲突，没有处理办法和结论。案例的多样性保证学生在对案例的决策、处理后产生不同的结果，通过对不同结果的可行性、合理性和科学性讨论和取舍的过程中，培养其解决复杂工程问题的能力以及创新能力。从这个意义上讲，案例的结果越复杂，越多样性，越有价值。（4）典型性。案例内容应具有一定的代表性和普遍性，而不是实践中根本不会发生的案例，且典型的案例往往涉及的关系比较全面，涵盖多学科理论知识，有助于学生从各个方面对所学理论加以验证，从中得出正确结论。（5）相关性。案例分析的目的是使学生加深对所学理论知识的理解和运用理论知识解决实际问题的能力，因此案例的设计必须依据教学大纲、针对教学内容、同步于教学进度。

2. 案例讨论

案例讨论是在老师讲授基本理论后，基于对案例前期预习储备的基础上，在课堂上开展学生与学生、学生与老师之间的關于案例解决方法（方案）、结论（结果）的讨论，这是案例教学的最常见教学形式。案例教学必须要依托和运用课程基本理论和方法，否则案例讨论必将影响到学生判断思维的准确性和创新思维的发散性。为了使案例达到充分讨论，讨论过程一般可设小组讨论、集中讨论。（1）小组讨论。依据组内成员特长、性别、年龄等多样化因素，将参与案例教学的学生分成若干组，每组3～6名，并选出组长一名，组长负责汇总、分析本组的讨论结果，并代表本组参与集中讨论。在小组内讨论过程中，组与组间、老师与各组间必须相互独立、不相互干涉。（2）集中讨论。小组讨论结束后，组长代表本小组，发表本小组对于案例的分析和处理意见，发言完毕之后发言人要接受其他小组成员的询问并作出解释，此时本小组的其他成员可以补充代替发言人回应质询。在整个案例集中讨论过程中，学生是案例讨论的主体，老师只起组织、引导作用。老师应密切关注学生讨论的动向和进展，并就几个意见比较集中的问题和处理方式，组织各个小组开展重点讨论，鼓励引导学生积极参与分析讨论，并依据理论建立分析框架、提出问题解决方案。

3. 案例点评和总结

案例的总结和点评是案例教学的最后环节，也是案例教学能否点石成金的关键环节。在该阶段，老师首先应给学生一定时间对案例进行思考和总结（总结可以是总结规律和经验，抑或是获取知识和经验的方式）。在总结和点评环节，老师要悉心捕捉学生们独特的视角、创新性的思维、敏锐的观察力，努力做到去伪存真、去粗存精，帮助学生形成合理的思维结构和框架，不断提高学生分析和解决复杂工程问题的能力。老师的点评要把握度，既不能“一棒子打死”，也不能过分的褒奖，对于颇有争议、难以辨析的案例问题，采用包容开放的态度，鼓励“百花齐放”的多样性结论，最大限度地激发学生的创新活力，进而达到满意的案例教学效果。

三、 《沉陷与变形工程学》案例库建设

在案例教学过程中，精选设计恰当的案例是实施案例教学的基本条件。根据案例的不同属性，案例一般分为：实证性案例、说明性案例、描述性案例和探索性案例等。本文依据上述案例分类原则，系统的分析、重构了《沉陷与变形工程学》课程知识体系，拟通过原创和引进的方式构建40个学时的《沉陷与变形工程学》课程案例库，该案例库包含16个不同属性的教学案例，相关案例的建设内容、涉及的知识点及学时分配如下表1所示。

四、 结语

《沉陷与变形工程学》是煤炭行业特色高校测绘专业的必修课程，内容涉及地质、采矿、测量、力学等多个学科，是典型的交叉学科。由于该课程涉及知识点多、知识体系交错复杂、学习难度大，因而传统的教学方法往往会导致学生对课程失去兴趣，使得学生对基本理论内涵理解肤浅、学不能用，创新性应用更是无从谈起。案例教学具有明确的目的性、客观真实性、综合性强、启发性强、学生主体性等特点，是一种适合交叉学科有效的课堂教学方法。基于上述分析，本文提出将案例教学方法引入《沉陷与变形工程学》课程教学的设想，初步分析了可行性、详细阐述了《沉陷与变形工程学》案例教学的实施过程，系統分析和重构了《沉陷与变形工程学》课程知识体系，构建了40个学时包含16个教学案例的课程案例库，并进一步阐述了各案例建设的内容及涵盖的相关知识点。随着《沉陷与变形工程学》案例库建设，以及课堂案例教学方法的逐渐完善，将有助于培养测绘工程学生解决复杂工程问题的能力和创新能力。

参考文献：

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[4]金明华.高校案例教学之管见[J].黑龙江高教研究，2004（2）：156-157.

作者简介：

王磊，安徽省淮南市，安徽理工大学测绘学院。