专业学位研究生案例教材开发的研究——以计算机数控理论与技术案例教材的开发为例

李体仁 胡晓强

陕西科技大学 陕西西安 710021

专业学位研究生的培养是面向行业和社会需求，培养以实践能力为导向的高层次应用型人才。目前的专业学位研究生培养课程设置与学术型差别较小，在教学内容方面，面向理论偏多而面向应用较少；培养过程中应用不足，即学生综合实践能力提升不足，这与专业硕士强调实践性的培养目标和定位不符。

案例教学作为一种基于实践经验的探索性教学模式，已经成为世界范围内培养高层次应用型人才的重要方式[1]。这种人才培养方式极大地改变了传统教学以理论为中心、从概念到概念的做法，使得学生真正成为教学活动中的主体，促进其开展自主性、合作性、研究性以及探索性的学习和研究。因此，案例库教材的开发是推进研究生培养模式改革、适应专业学位研究生培养规模扩大、提高研究生培养质量的需要。

1 案例教材开发的基本原则

数控技术是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础。已成为先进制造技术的一个重要组成部分，是发展现代集成制造和智能制造的主体技术，是当今各种先进制造系统的基础和前提。计算机数控理论与技术是机械工程专业学位研究生培养课程体系中的重要课程，主要讲述各类复杂零件的建模、自动编程、基于数控加工工艺的刀具选择、刀路轨迹规划与调整、数控机床的使用和维护等内容。目标使学生掌握数控加工技术、CAD/CAM技术，培养学生的工程应用能力，适应未来工作的岗位需求。该课程内容涉及知识面广、实践性强，传统上该课程教学以数控加工原理为主，此种教学模式更适用于学术型研究生的培养。在专业学位研究生教育中，以案例为主、以理论为辅，更能凸显专业学位研究生的培养特色。

以能力培养为本位，以培养学生“解决复杂工程问题的能力”为目标，以职业能力培养和职业能力发展为核心，案例教学是实现以上目标的载体，在专业学位研究生的教学中占据重要地位[2]。因此案例教材的开发应当遵循以下两个基本原则。

“以学生为中心”的案例教材开发原则，关注学生在教学活动中的学习体验和创造性表现，着重培养学生将知识转化为应用的能力和解决复杂工程问题的能力，注重对学习过程的思考、反馈和分析。改变以往教材在体例上、内容上、编排上为教师而写的特点，在案例编排、叙述方式上都先从学生的角度考虑，一方面在教师的帮助下努力使学生把厚书读薄，另一方面在教师的指导下，努力使学生逐步将读薄的书再读厚。

“以应用为核心”案例教材开发原则，面向行业和社会需求，培养以应用能力为导向的高层次应用型人才是专业硕士的培养目标。为了完成这一目标，实现“理论、技术性、应用性”的高度融合是必然要求，其核心为应用，因此案例教材开发，按照“应用”为核心，技术、理论知识为外缘，以应用促进技术、理论学习，应用延续始终，理论、技术通过应用得到内化和提升，实现专业硕士的“理论、技术性、应用性”的高度统一和有机融合。

2 案例教材的整体设计

专业学位学生普遍存在的问题是在系统教学中重视理论、技术问题，不能够将理论与实践相结合，很好地解决复杂工程问题；而在实验时，往往忽视理论知识[3]。理论与实际脱节，当遇到较综合、复杂的问题时，学生往往束手无策。

培养专业学位学生解决复杂工程实际问题的能力，需要学生具有较强的学科专业知识和系统的科学理论知识。如果专业学位学生没有扎实相关学科知识积累和理论基础，很难解决复杂工程问题，而且随着工程问题难度的提升，对学生提出的要求会不断提高。专业学位研究生所掌握的知识、能力和素质与专门行业工程实际活动关系密切，其学科专业理论、专业技术知识具有跨领域、跨学科的特点，体现在解决行业工程实际问题上[4]。

基于以上分析，以模块为基础案例库教材开发，从培养目标出发，对课程内容整体规划，确定案例库教材的整体架构和内容。在此基础上，对模块内容细化，选择、开发典型案例，构建课程的案例库。

案例库的设计的原理如图1所示。其基本思路为：以数控工艺系统为基础，以基本理论、技术知识、新工艺、新技术、新方法为辅助，设计数控2轴至5轴加工6个模块，按照由易到难的过程进行设计。

图1 模块化案例库教材结构

3 案例的结构和形式设计

建构主义学习理论认为，发挥学生的主动性、积极性和首创精神，利用情境、协作、会话等学习环境要素，学生才能有效地实现对知识的意义建构。教学案例的开发离不开生产实践，一个好的教学案例必然是建立在生产实践的基础上，经过任课教师长期的观察、尝试、总结、提炼才能最终形成。案例的建设尽管其主体有大量的企业生产实践案例组成，所呈现的主要是生产实践中的现实问题或加工工艺、数控加工程序等，但在这一系列事件的背后，更为关键的是需要对这些事实性案例进行分析。通过分析、研讨、设计，使实践案例与研究生所学习的知识体系建立联系，与企业的生产实践建立联系。

案例的甄选、结构的完整性设计、并非是照搬企业的生产环节或某些生产实践中的问题，而是要把这些真实的事件与研究生所学的知识体系建立关联。以合理的结构、规范的格式、包含多个要素以完整的学习形式呈现。

案例形式，重视学生知识建构过程，利用多种媒体创设情境，学生通过不同的学习形式、不同的教学途径在教师的辅导下通过自主学习研讨综合性、设计性案例，研究性、探索性实验实现解决复杂工程问题能力的提升，促进职业能力的发展。

4 案例教学效果的评价

传统的理论教学是在课堂进行，应用、实践教学在实验室、企业进行，应用、实践和理论是在两个不同的空间和时间完成的，理论与应用、实践相分离[5]。以职业能力发展为导向的案例教材内容和组织形式应反映出企业完成工作任务和研究的工作过程，体现学生探索、研究、知识构建能力的培养；符合学生能力成长规律，突出学生解决复杂工程问题能力的培养，发展学生的职业能力。

不同于传统的学科课程，专业学位研究生案例教材的结构比较复杂与特殊，采用传统的评价体系对其学习活动进行评价，矛盾和问题难以避免。案例教材考核方式设计需要在多种不同的教学环节和学习情境下，从多方面考查、评价和分析学生的优点和弱点，并把这种由此得来的资料作为服务于学生的出发点，以此为依据选择和设计适宜的教学内容和教学方法，使评价确实成为促进每一个学生充分发展的有效手段，具体表现为评价主体、评价内容、评价方式、评价对象、评价工具(评价方法)、评价标准和评价过程。

5 结语

机械工程专业学位研究生培养是针对机械行业的需要，培养具有较强的专业能力和职业素养、能够创造性地从事实际工作的高层次应用型专门人才而设置的学位类型。适应专业学位研究生培养的要求，从案例教材开发的基本原则、总体结构、案例的结构和形式、教学评价等方面进行了有益探索。有利于减少教师备课时间，提高教师工作效率，有利于学生职业能力培养。