基于增强创新能力的专业学位研究生案例教学探索

康少波，赵 晶

（厦门理工学院 电气工程与自动化学院，福建 厦门 361024）

引言

在新阶段和新起点，我国专业学位研究生教育需要适应和满足社会实践职业领域的需要，培养具有较强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，其要求专业学位获得者掌握相关行业产业或职业领域的基础知识、基本理论，具有通过研究解决实践问题的能力。如何合理地运用案例教学法，融合不同学科知识和设计典型案例，使学生能够通过目标案例的具体实践增强参与意识，充分调动其主观能动性以提高创新能力和综合素质，是案例教学亟待解决的重要问题之一。我校电气工程领域专业学位研究生自2012年招生以来，经历了摸索、实践、创新的一系列过程，在课程体系的建设和实践创新能力的培养方面积累了一定的经验。本文通过分析案例教学过程中不同学科教师交叉授课、企业导师参与课程评价、充实科研和企业应用案例等改革方式，就案例设计与具体实践展开研究和探讨，寻求在学科融合和学生创新能力培养等方面，为以后的教学人员和研究者提供一定的思路和借鉴。

一、案例教学与多学科融合

案例教学是专业学位研究生教育重要教学方式和有效支撑。“电气工程建模与仿真技术”课程涉及电力电气、电子、控制工程、机械工程等不同学科知识。教师在授课过程中往往侧重个人的专业方向进行讲解，如电气学科的教师授课过程中侧重电力电气方面的相关知识，而其他学科方面的知识和应用则不会太过于深入。反之，其他学科的教师也存在同样的问题。同时，在以往的教学环节中，课程的教学评价一般采用简单的考试方式，重点检验学生对教学目标的完成情况，强调终结性，没有考虑学生应用创新能力后期的可持续发展，缺乏发展性。

（一）存在的主要问题

1.学生创新主动性不足。经过教学实践和调研考查，很多学生在课程学习过程中缺乏创新思维，且只有小部分学生愿意利用课余时间参与各类科研项目或学科竞赛。究其原因，主要是课程教学过程中对创新能力的考核没有较大偏向，从而导致多数学生创新主动性不足。

2.课程教学与科研项目、学科竞赛相互脱节。现阶段电气工程类专业课程教学仍多注重于基础知识讲授，存在教学内容与科研项目、学科竞赛严重脱节的问题，使得课程教学只是为了考试和教学，而科研项目、学科竞赛走入了“为项目、比赛而学”，且仅有少数学生参与的误区。

3.创新能力培养缺少多学科融合。在课程教学、科研项目和学科竞赛等各个环节均存在各学科单打独斗、各自奋战的情况，各学科的创新实践交流较少，知识涉及不广不深入，缺少跨专业团队与合作项目。这样不仅无法将学生的创新能力发挥到最大，同时也暴露出创新能力培养的广度深度不够、技术落后的严重不足。

4.缺乏教学专业知识与企业实际紧密结合的优质案例，案例更新速度慢，无法难以紧贴行业新动向。行业实际应用与教学内容相差较大，导致学的用不上，用的需要重新学，课程教学和实施效果偏离实际应用。

（二）多学科融合解决方案

为解决专业学位研究培养过程中的学科融合问题，通过案例设计和优化、多学科教师交叉授课和转变课程评价，将不同学科的教学内容在课前、课堂和课后等环节进行综合优化，提高和增强学生创新能力，改善教学效果。

1.案例设计和优化，融合不同学科的相关内容。结合课程内容，将案例的内容合理分解成不同学科的任务模块，并进行部分学科基础知识补充学习。同时案例设计保持多样性，包括但不限于教师科研项目、学科竞赛或校企合作开发等。

2.改进教学方法，采用多学科教师交叉授课。在课程实践中，以电气专业教师为主负责课程电气相关基础知识的教授。案例中涉及的控制方法设计等内容由控制工程与控制理论教师负责，机械结构内容则有机械方向教师负责。同时，课程教学采用开放性教学设计，在综合案例实施过程中，各个学科和方向的教师不做统一的教学安排，而是学生分工协作，根据案例需要寻找相应的专业教师答疑和指导。改进的多学科交叉融合教学方法不仅有利于学生全面系统地掌握理论知识，而且有助于激发创新的火花。不同学科的老师将本学科领域的知识拓展到电气工程领域的教学，学生在综合掌握不同学科的知识后受到启发，进而可在某个方面进行应用创新。

3.转变课程评价方法，课程评价由原先统一考试转变为综合指导评价，邀请不同学科教师、企业导师根据各自相应指导内容，参与综合指导评价。

二、案例设计与教学实践

（一）案例内容的选择

在“电气工程建模与仿真技术”课程中，案例需要根据教学目标、内容和学生实际情况加以选择。（1）案例的选取要求具有一定的创新性、典型性和客观性，其目标是调动学生的学习主观能动性，培养其分析问题、解决问题的综合能力。（2）该课程是一门实践性课程，强调学生的理论知识学习，更要求掌握实践操作技能，对专业学位研究生的实践学习应具有较好的参考性和启发性，以满足行业对于电气工程专业学位研究生课程教学的需求。加入适当的校企合作教学案例，借助课程教学和创新体系，可较好完成培养学生解决复杂工程问题能力目标。（3）课程案例内容要求有一定的理论深度和综合性，涉及的不同学科原理，数量满足一定要求且形式多样。学生通过案例学习，能够理解和掌握所涉及的基本原理，并且能够举一反三的在实际中进行应用。（4）案例内容和教学过程需要进一步规范和统一，要求条理清楚、理论分析正确。同时，案例需要采用一定的模板和格式要求，每个案例应包含案例选题、背景资料、课堂计划、分析思路和思考题。

根据电气工程领域的培养目标，设计如表1所示的知识点案例、单一课程案例和综合课程案例等三大类案例内容。

表1 课程案例库内容

1.知识点案例以课程的基础知识为主，主要包括“电气工程建模与仿真技术”课程的基本知识，如建模仿真软件MATLAB、AutoCAD等的建模与操作等内容。

2.单一课程案例是综合课程的不同知识点并进行简单的系统仿真案例，通过单一课程案例，保证学生能够快速的运用仿真软件进行系统设计。

3.综合课程案例是指涉及多门课程知识、与科研、学科竞赛或企业应用实践紧密结合的案例。在案例设计过程中适当增加导师研究课题项目、研究生学科竞赛课题项目和校企合作项目。学生能够参与导师的科研，完成学科竞赛或与行业专家进行交流和互动，可以取得了良好的课外教学效果，培养了学生的创新思维和创新能力等科研素质，全方位锻炼学生的综合科研与应用创新能力。

（二）案例教学实践

根据案例内容，教学实施形式主要分为两大类：（1）知识点案例和单一课程案例采用导师教授、学生独立完成，主要通过课堂学习帮助学生建立课程的基本知识体系，并具备一定的动手实践能力。（2）综合案例则采用小组合作方式完成科研、学科竞赛或企业实践课题。同时，综合案例不局限于已经设计好的课程案例，如学生所选择的综合案例是新的内容，则要求学生在完成案例内容的同时，与老师共同完成综合案例的设计。

在案例教学的具体组织和实施过程中，教师作为组织者，需要把握课堂节奏和教学环节，主要过程包括：（1）课前准备，根据课程进度，向学生发布课程案例，让其提前进行资料搜集和学习。在该环节，要求学生认真学习案例的内容，弄清楚案例的背景，分析案例并提出完成案例的解决方案。（2）课堂实施环节，教师首先通过多媒体课件，展示教学目标，简介案例内容，同时通过分组讨论等不同教学方式激发学生的学习兴趣，引导学生将案例分解成多个任务模块，并就任务模块的解决提出自己的看法，给出解决方案，从而完成案例设计。（3）邀请机械、电子等其他学科教师和企业导师参与授课，以具体的综合应用案例为基础，采用谁开发、谁负责授课的模式展开实践。在案例设计过程中，学生积极与其他学科教师、企业导师沟通，在其指导下完成设计。同时，邀请其他学科教师和企业导师参与课程PPT分享与汇报，参与课程评价。（4）案例总结和课程效果提升，在案例教学完成后，学生之间要完成PPT分享与汇报，通过考核点评进一步加强案例讨论的广度和深度，从而提升和优化设计方案，帮助学生建立更为完整的知识结构体系，巩固案例教学效果。教师需要结合授课的效果和学生的案例完成情况，逐步分析案例内容的选择合理性、组织方式等各个环节存在的问题和解决方案，提升案例实施效果。

（三）案例教学实施的重点问题

1.建立课程案例实施的长效机制：一是持续开展教学团队的深造，要求任务教师不仅要加强理论学习和提高，同时更要深入企业中，与企业导师充分沟通、共同研发课程案例。二是建立课程案例的动态调整和共享，及时根据行业动态和教师科研进展，对课程案例进行一定比例的更新。三是加强与高校的课程案例分享和整合，降低案例的开发成本，增加案例内容的多样性。

2.案例的描述与分析，要考虑借助工程经验，编写文字资料，使学生能够身临其境。不能完全脱离教学目标，要阐述清楚相关教材的理论内容、知识点要求等，让学生在接收信息的过程中，清晰地了解案例与理论之间的联系，为下一步学习和思考打下基础。

3.课堂的研讨与指导，课堂内外的研讨是一个关键环节，包括了教师的引导与提问、师生的共同分析以及学生的经验形成等过程。首先，教师在引导时，多用提问手段，少用知识传授，要结合案例解决过程中的一般规律和逻辑结构，逐步深入，鼓励学生独立思考。分析过程的具体实施，可采用分组讨论、小组答辩等方式，让学生的观点和想法得以充分地阐述，教师需要对学生的答案进行适当的评价，确保思路按照预定目标进行，并通过各种观点的比较，逐渐得出接近案例设计中所包含的核心理论精髓。

4.教学的考核与总结，各小组同学完成课堂答辩，撰写结题报告，有能力者还可撰写论文。同时，教师对整体案例教学的过程进行反思过程中，注重如何改善课程案例教学，引导学生提出新的问题，加强学生将理论运用于实践的能力。

结语

本文将案例教学融入电气工程专业学位研究生的培养过程，注重学科知识的交叉融合，转变教学模式。在课程案例设计过程中，从电气工程领域的具体实践应用出发，分析其共性，构建多个不同方向，每个方向再细化出多个案例，形成知识点案例—单一课程案例—综合应用案例的渐进式案例体系，有效帮助学生构建知识架构。在案例设计和实施过程中，邀请其他学科教师、企业导师参与课程案例设计、指导和课程评价，改进评价环节，提升学生解决复杂工程问题的能力。