案例教学方法在科研综合实训课程教学中的应用探索

2024-02-27王国伟胡永红王翠娥郑春玲

创新创业理论研究与实践 2024年2期

王国伟，胡永红，王翠娥，郑春玲

（南京工业大学食品与轻工学院，江苏南京 210009）

根据南京工业大学“建立国内一流、国际知名创业型大学”的战略发展目标，面向培养创新创业人才需求，围绕复合型、创业型人才培养工作重心，全面提升专业教学质量，培养富有创新创业精神、国际视野的创新型人才。基于此，优化重点课程的教学内容，凸显具有创新实践培养意义的课程，如科研综合实训。积极开展案例式、项目式、启发式、翻转课堂等教学方法探索，引导学生主动学习，提高学生对专业知识的整体把握和融会贯通能力，培养学生的集成创新能力、协同创新能力和系统调控能力[1-2]。

科研综合实训（Comprehensive scientific research training）是轻化工程专业的一门专业基础课。通过该课程的学习，学生掌握科学、科学研究（科研）的基本理论，把握科研方法及科研思维，熟悉自然科学的科研过程；学习掌握文献检索方法，了解本科生毕业设计（论文）的过程，本科生科研项目（大学生创新创业项目、“互联网+”、挑战杯等）的申报、实施、结题；学术论文、发明专利的撰写等[3-6]；涵养本科生的科学精神、创新精神、科研素养和科研思维，提高本科生的综合素质、创新思维、创新意识、创新能力。

目前，轻化工程科研综合实训课程由24 学时理论课堂教学与8 学时上机实践组成。4 次上机实践（8 学时）安排4 次小项目，学生在机房完成小项目，但是缺少融会贯通的机会，而且学生也不清楚自己作业的完成情况。可以增加1～2 个案例教学环节，布置1～2 个综合性较强的案例，引导学生深入分析、剖析案例，提出解决方案，在课堂展示汇报，教师进行分析点评，指出各位学生的解决方案存在的问题。案例教学方法可以激发学生学习的主动性，增加教师与学生之间的互动交流，显著提升课堂教学效果。

1 案例教学方法

案例教学方法（Case-Based Learning，缩写为CBL）是一种以案例为基础的教学方法。案例教学是指教育者以理论与实际有机整合为宗旨，遵循教学目的的要求，针对教学内容选择恰当案例，并以案例为基本素材，将学习者引入一个特定的真实情境中，通过师生、生生之间的双向和多向互动，促使学生充分理解问题的复杂性、变化性、多样性等属性的教学形式。目前，案例教学方法已经被应用于本科生的通识课[7-8]、专业基础课程[9-11]、专业课[12-15]的教学过程中。在案例教学中，教师设计案例主题，引导学生多角度、多层次、多环节剖析案例。将学生分组，3～5 人为一组，组内充分讨论剖析案例，提出案例的解决方案，并制作多媒体PPT，分组汇报。案例教学方法使学生巩固了对科研基础知识的掌握，培养学生发现问题、表达问题、分析问题和解决问题的综合能力，培养学生的创新意识和创新能力。

2 案例教学方法在科研综合实训课程教学中的应用探索

2.1 教学实施对象

本文以轻化工程2019 级4 个班级与轻化工程2020 级2 个班级为对象，学生人数共计149 人，探究案例教学方法在科研综合实训课程中的应用[8，14]。

2.2 具体实施过程

（1）确定案例。通过学习通平台发布案例，案例为某校本科生欲报考南京工业大学食品与轻工学院某教授的研究生，想了解某教授的科学研究情况，以便做好充分的准备。请帮助这位学生检索相关信息，并采用多媒体汇报[5]。教师提前2周发布案例，分组，学生利用课余时间理解分析案例，查阅相关资料，提出解决方案。

（2）分组及组内讨论评价。每组3～5 人，确定组长，组内分工合作，组员搜集资料、查阅资料，分别制作讲解PPT（时间限定为4～5 min），组长负责本小组的课下讨论活动。小组通过分析案例相关问题，凝练总结，确定解决方案。组长记录并评价各组员的讨论过程及表现。

（3）课堂汇报及评价。各组进行课堂汇报，注意控制时间。每组选派一位评委，组成评价小组，评价小组根据评分原则对各组的汇报进行评价，各组去掉一个最高分和一个最低分后，得到的平均分为各组的案例汇报得分。

（4）教师点评及评价。教师进行点评，对案例涉及的基础知识进行总结归纳，指出优点、不足及改进建议，针对学生未掌握的难点、重点内容，教师补充讲解。教师针对各位学生在本次案例教学中的表现及各组整体表现评分。

（5）学生总结。学生根据自己在本次案例教学中各环节的表现、存在的问题，撰写一份总结报告，字数不少于500 字。同时，完成教师发布的问卷星调查问卷。

学生参与案例教学活动的成绩包括小组讨论过程评价（组长进行评价）、组内评分（组长完成评价）、课堂汇报及评价（评委完成评价）、学生总结及问卷星调查问卷（教师完成评价）4 项，分数分别为20、20、30、30 分，总分为100 分，案例教学活动的成绩占总评成绩的20%。

3 教学改革的成果

3.1 学生对于案例教学方法的评价

本案例涉及以下重要知识点：科学研究的概念、组成，学术成果的类型，文献信息源的类型（图书、连续出版物、特种文献），信息检索的基本步骤，图书检索，中国期刊全文数据库检索，引文索引数据库（Web of Science）检索，文摘数据库（SciFinder N）检索，特种文献（专利文献、学位论文）检索，参考文献格式（图书、中文期刊论文、英文期刊论文、学位论文、专利）[5]。

创新实践能力是大学生的一项重要基本素质，在新形势下，培养本科生的创新实践能力是高校教育教学改革的重要途径，也是适应新时代国家对创新人才的需求。培养本科生创新实践能力有助于社会经济发展，有助于高等教育和高校发展，有助于大学生增强自身竞争力。具体而言，本科生的创新实践能力包括创新知识基础、创新思维能力、创新学习能力、创新实践能力、创新意识和创新精神5 个一级指标及若干二级指标。创新知识基础包括基础知识、专业知识、拓展知识和创新知识等二级指标[1,2,16,17]。

通过本案例的学习，能够帮助学生巩固以上重要知识点，实现对知识点的融会贯通，培养学生的创新思维、科学精神和创新能力[1-2]。课程结束后，教师制作了问卷星调查问卷（见表1 和表2），对轻化工程2019 级和2020 级进行问卷调查，发现有97.3%以上的学生对案例教学方法持肯定态度。

表1 学生对案例教学方法的总体评价（轻化工程2019 级和2020 级）

表2 案例教学方法对于提升本科生创新实践能力的评价（轻化工程2019 级和2020 级）

3.2 学生积极参与大学生创新创业训练项目

通过案例教学方法的改革，本科生参加科学研究、参与大学生创新创业训练项目的积极性显著提高，入选江苏省或国家级大学生创新创业训练项目的数量明显增加，取得了较好的效果。轻化工程2019 级和2020 级本科生申请南京工业大学大学生创新创业训练项目共计22 组，参与人数为92 人次，比例为61.7%，其中获批国家级或江苏省大学生创新创业训练项目6 项，比例为27.3%。

轻化工程2019 级本科生申请南京工业大学创新创业训练项目共计10 项，参与人数为42 人次。研究内容涉及多个方向，比如表面活性离子液体、胶原蛋白溶解机理、静电纺丝、生物质资源利用等。其中3 项项目入选江苏省创新创业训练项目，分别是黄酮类天然染料络合结构与色彩稳定性的构效关系（202110291144Y），酮羧酸助剂的合成及高吸收铬鞣机理研究（202110291210Y），基于ZIF-8 的纳米口罩的制备及抗菌性能的研究（202110291245T）。轻化工程2020 级本科生合计申请校级大学生创新创业训练项目12 项，参与人数为50 人次。研究内容涉及高吸收铬鞣助剂、离子凝胶、生物传感器、楼宇亮化智能检测系统等。其中3 项项目入选江苏省创新创业训练项目，分别是基于PFO 和掺硫氮化硼量子点的双信号比率型电化学发光生物传感器超灵敏检测microRNA（202210291168Y），聚乙烯基咪唑助剂的合成及高吸收铬鞣机理研究（202210291206Y）和纳米纤维素—壳聚糖自愈合离子凝胶的探索（202210291217Y）。

通过参与大学生创新创业训练项目，加强学生的专业技能，拓展学生的专业视角，培养了学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，提高了本科生的创新实践能力。

4 案例教学方法存在的问题

案例教学方法增加了教师和学生的互动，但由于班级人数较多，案例教学中教师无法全面参与各小组的分析讨论过程，难以全面把握学生对知识点的掌握情况。

对比传统式教学方法，案例教学方法需要更多时间，学生查阅资料、讨论、确定方案，课堂展示，易产生畏难、厌烦情绪。

案例教学过程中的过程性评价非常重要，学生分组讨论，剖析案例，查阅文献，确定方案完成时间，由组长评定各组员的表现，缺少教师的考核评价。

选择合适的具有代表性的案例尤为重要，案例过于简单，达不到教学目标；案例难度过大，超出学生的能力范围，打击学生的学习积极性，学习效果差。因此，应选择难度适中的案例，激发学生学习兴趣，提高学生学习主动性，锻炼学生发现问题、分析问题及解决问题的能力，培养学生的创新意识和创新能力。总体而言，案例包含的知识点较多，涉及学术成果的类型、文献信息源的种类、图书检索、中国期刊全文数据库检索、引文索引数据库（Web of Science）检索、文摘数据库（SciFinder N）检索、特种文献（专利文献、学位论文）检索、各类文献信息源的文献著录格式等。但是知识点难度适宜，是一个实用性较强的案例。