基于案例教学和项目驱动的课程教学模式研究与实践——以《焊接工艺与设备》教学为例

张丹丹

（常州工学院航空与机械工程学院，江苏 常州213032）

0 引言

随着工程教育理念的不断深入和推进，传统的教育教学方法已经不能完全满足现代工程人才培养的要求，如何更好地培养学生运用知识解决专业工程领域中实际复杂工程问题的能力，成为高校老师面临和必须探索的问题。为此，按照我校应用型人才培养目标，结合工程教育理念和《焊接工艺与设备》课程教学特点，在课程教学方法和教学模式等方面进行了探索和实践，以“项目驱动”的形式将案例教学、情景教学应用到本课程的教学过程中，将实际工程项目与教学内容充分结合起来，从而充分调动了学生主观能动性，激发了学习兴趣，大大提高了学习积极性，在培养学生综合分析和知识运用能力方面取得了较好的教学效果[1]。

1 课程特点

《焊接工艺与设备》是材料成型及控制工程专业的核心专业理论课程之一，涉及材料、机械等多学科交叉，实践性、应用性较强。该课程涵盖各种常用焊接方法的原理、特点、设备、焊接材料及其相应的焊接工艺等内容，知识点繁多，综合应用性强，纯粹的理论教学对缺乏实践经验的学生来讲，理解比较困难，也容易造成知识点内容的割裂，无法系统连贯地去掌握所有内容。

2 课程实施

2.1 案例教学实践

案例教学就是指根据学生和教学的要求，把实际中真实的情景加以典型化处理呈现给学生，形成供学生思考、分析和决断的案例，并运用讲解、评析、讨论、实地考察等方式，使学生进入“角色”，并参与“行动”的一种教学方法[2，3]。

（1）案例确定。工程案例作为理论和实践的桥梁，目的是开阔学生观察问题的视野，培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。因此案例的选择必须结合课程教学内容和学生实际工作经验不足等因素综合考虑。为此，我们在教学过程中，在保证案例基本涵盖本课程内容中的主要重点和难点的前提下，结合教材范例，尽量选用的学生耳熟能详的工程案例，降低学生对工程环境的陌生感，帮助学生快速融入到案例中去。

（2）实施过程。首先在案例教学前将相应的案例通过网络课堂进行共享，让学生提前了解该案例的工程背景、具体工作内容和要求，并进行充分的思考和研究。然后进行情景设计，将班级以6人为单位进行分组并集中在一起，以便于学生间的相互交流和讨论，这样有利于学生提出自己的思路和想法，从而形成积极、有效的教学互动。在课程教学中充分运用多种教学方法针对课程中某个专题的重点切入工程案例，用理论联系实际的方法，帮助学生加深对教学重点的理解和把握。另外为了便于学生对课堂内容的深入理解和掌握，利用课余时间带领学生去基地企业获开放实验室实地考察该案例的实施过程。最后对该工程案例教学效果进行总结和评估，便于后续的持续改进。

通过上述典型案例教学，让本课程的教学内容与工程实际能够紧密结合起来，激发了学生自主学习和探究的兴趣，调动了学生参与思考、交流和讨论的积极性，有利于学生对课程内容的掌握，也培养了学生发现问题、解决问题的能力和工程实践思维方式。

2.2 项目化教学实践

项目教学法作为让学生在教师指导下通过完成一个完整的“工作项目”而进行学习的教学方法，它将传统的学科体系中的知识内容转化为若干个“教学项目”，围绕着项目组织和开展教学，使学生直接全程参与，体验、感悟、论证、探究[4，5]。

为了更好地让学生掌握焊接工艺设计流程和原则，在本课程开始之前，就以小组形式安排工程项目，这样一方面可以让学生针对布置的项目为驱动，在相关章节学习结束后，就可以结合课程内容对项目进行相应部分的分析与设计，有利于激发学生的求知欲，从而引导学生去自主思考和学习，培养学生解决实际问题的能力，也进一步巩固和加强学生对理论知识的学习和掌握；另一方面，可以通过基地企业考察或开放实验室实际操作所得，结合自身的设计方案进行进一步优化，让学生树立系统工程的概念，获得专业实践和团队合作能力的培养。

3 条件保障

3.1 精选的工程案例

由于工科类专业具有很强的职业定向性，因此必须根据专业职业岗位工作内容，明确课程教学目标和内容，然后恰如其分地选择工程项目给学生进行讲解、辅导，才能帮助学生加深对教学要点的理解和把握，从而真正提高学生运用理论指导实践的自觉性和对所学理论知识综合运用的实际能力[2，6]。为此在选择的工程案例时必须考虑如下几点：

（1）工程案例的针对性 所选工程案例能够体现或尽可能覆盖该课程某章节或专题的主要内容和基本理论知识点。案例中所设置的问题情景体现出综合性，具有一定的深度和广度，便于学生深入交流和讨论，加深对常用焊接方法的原理特点、设备、焊接材料及其相应的焊接工艺等内容的记忆、理解和掌握。

（2）工程案例的真实性 真实的工程案例结合情景式教学，可以激发学生强烈的学习和探究情绪，他们会运用所学内容去认真分析、研究，努力去解决工程项目中的实际问题，从而增强学生专业知识学习的积极性和信心。

（3）工程案例的典型性 选用的案例要具有代表性，能够体现不同类似工程问题的普遍规律，具有很强的参考性，通过该工程实例的学习，学生能较快地获得触类旁通和对该知识点迁移的能力。

3.2 教师的工程能力

案例和项目教学对教师也提出了更高的要求。一方面要求教师具有较强的专业背景、工程开发能力和工程设计的经验，并能够很好地应用相关的专业理论和实际应用状况，全面的剖析和评估工程案例。另一方面也要求教师具备较强的教学组织能力，在教学过程中能充分激发学生积极参与讨论的兴趣，让学生从被动转向主动自主地去动去探索解决工程问题的方法。

3.3 有效的互动途径

专业课程的学习除了课堂教学外，更重要的是学生课外自主的学习和实践。因此课外的互动尤显重要，我们除了通过组织学生基地企业实地考察、专题讲座、开放实验室等活动进行互动，还可以通过网络工具（如网络课程、QQ群或微信群等）随时跟踪学生课外工程项目的准备和执行进度，及时掌握学生的工作思路和效果，便于师生进行有效地互动，促进学生解决可能存在的问题。

3.4 合理的评价方式

转变原有掌握理论知识为主的评价方式，注重学生的案例分析过程和项目实践成效，引导学生积极参与工程案例的思考、分析和讨论，并投入到工程项目的自主实践中，可以充分调动学生学习的主动性和积极性，也有利于教师掌握学生的真实情况，为正确评价提供依据。

4 结语

实践证明，在基于案例法和项目法相结合的教学模式实施过程中除基础教学方式外增加了讨论式、企业参观、实验室验证等内容，活跃了课堂气氛，提高了学生的学习兴趣，显著提高了学生对本课程理论知识的掌握和应用能力。但是，教学改革是个系统的复杂工程，还有很多细节待进一步实践和完善，也希望为其他工科类专业课程的教学提供一定的借鉴。