案例教学法在机械类课程的应用与启示

段伟

摘 要：美国高等院校对案例教学法在机械类课程中的应用已经进行了相当深入的研究，这对我国高等院校机械类课程引入和改良案例教学法有一定的借鉴和启示作用，本文对相关内容进行了综述。

关键词：案例教学法；机械；教学改革

一、绪论

案例教学法被证明能够提高学生的批判性思维合解决问题的能力，并且能增强学生学习的动机。尽管案例教学法在工程领域很受欢迎，但是案例教学法的有效性的实证研究是有限的，而且目前的研究主要集中在学生对他们学习的认知，而不是实际的学习结果。本文介绍了美国高等院校基于案例教学法在本科机械工程教学中实施的相关尝试和总结。传统课堂教学与案例教学法在学生概念理解上没有显著差异。然而，基于案例的教学可以帮助学生积极地参与其中，并允许他们看到工程应用与实际工作内容的联系。

大部分工程类课程都涉及“讲授式教学法”。以授课为基础的教学方法，至今仍是工科类的主要教学方法。然而，这种传统的方法使得工程专业毕业生对未来职业的准备不足。传统的教学方法之所以失败，是因为它并不是一个有效的激励因素，因为学生是被动的信息接受者，而不是积极参与学习过程。此外，学生经常在课堂上使用这种传统方法解决的问题，这与遇到他们作为工程师所遇到的现实问题相距胜远。现实世界的问题是复杂的，往往没有明确的解决方案。使用传统的授课方法限制了工程学科的发展。工程学教育如何让学生理解工作场所问题的本质，让他们为实际工作积累知识和经验，是迫切需要解决的问题。

二、基于案例的引入

案例教学是为了帮助学生在学科中获得“深植”的知识，并允许他们参与自主学习。相关案例可以是基于具体问题的、具有历史意义的、预先发送的示例性场景，也可以是基于困境的，并阐明该领域的关键问题。案例允许学生将理论知识应用于实际情况。克里斯托弗·哥伦布·兰德尔在创建“案例教学法”方法的同时，提倡使用案例教学来帮助学生在一个不断变化、复杂的领域发展应变技能[1]。工程问题没有明确的解决方案，需要工程师做出复杂的决策。因此，案例有可能成为一种有效的媒介，以阐明工程的复杂性，因为它们为学生提供了解决工作场所问题的真实的环境信息。之前的基于案例教学的研究表明，案例研究使内容更容易记忆，使学生更愉快，并增加学生出勤率[2]。

三、案例教学法在工程上的引入

美国在工程教育的案例教学始于20世纪60年代至70年代，其中有几个项目是为了帮助工程学院开发案例[3]。工程中的案例向学生展示了真实的或假设的情况。这些案例可能是工程活动、事件或问题的描述，其中包含工程师遇到的一些现实工况和复杂性问题。把课外活动带到课堂上，会使学生对毕业后的各种工作情况反应敏锐，而这会激励学生学习他们在工程学科中需要掌握的知识。除了介绍现实工作情况之外，案例还阐明了工程师的工作内容，协助传授基本概念和解决问题的技能，并为学生提供工程经验。案例可以使学生在课程中互动，激励他们，使学习气氛变得活跃，促使学生将他们从其他课程中学到的概念整合起来，并建立在学生之前的经验之上。

四、实例

之前的研究表明，案例教学让学生更感兴趣，更能激发学生的热情，同时让他们与实践联系得更紧密。美国某高校在两门工程课程中评估了这种方法，一门是圣克拉拉大学的高级机械设计课程，另一门是斯坦福大学的新生工程制图课程[4]。他们要求学生在每门课程结束时完成一项问卷调查，要求学生对每门课程所使用的各种教学方法的教育价值进行评估：案例教学法、传统讲座和实验课程。结果表明，案例教学法获得了最高的评价，学生指出案例教学法提出了一种更贴近实际的工程观。案例可以传达工程师的知识，以及他们如何工作，如何在不那么相关的数据中发现关键事实，并识别和定义实际问题。

另一项研究考察了案例教学法在软件工程学课程教学中的应用情况 [5]。作者发现案例研究法比传统的课堂教学方法得到的评价更高。学生们报告说，案例研究更好地帮助他们提高他们的沟通技巧，批判性的思考能力，并应用所学的概念和技能。

五、结论

尽管在工程设计中，案例研究方法很受欢迎，但是使用案例的实践并没有得到广泛的应用，而且大部分教育工作者对如何在课堂上实施案例的认识也很有限。我国高等院校在引入案例教学法的过程中，要充分借鉴美国相关经验，并结合自身的教学特点进行改良。在进行改良的过程中必须思考一下问题：（1）基于案例教学法对学生概念理解的影响与传统的课堂教学方法有什么关系？（2）学生对案例研究的态度是怎样的？在充分考量现实情况的基础上，进行恰当的引入。

参考文献

[1] Garvin D A.Making the case：Professional education for the world of practice[J].Harvard Magazine，2003，106（1）：56-65.

[2] Hoag K，Lillie J，Hoppe R.Piloting case-based instruction in a didactic clinical immunology course[J].Clinical Laboratory Science，2005，18（4）：213.

[3] Raju P K，Sankar C S.Teaching Real‐World Issues through Case Studies[J].Journal of Engineering Education，1999，88（4）：501-508.

[4] Vesper K H，Adams J L.Evaluating Learning from the Case Method[J].Eng Educ，1969.

（作者單位：武汉科技大学城市学院）