案例教學在《沉陷與變形工程學》中的應用初探

摘 要：在綜合分析《沉陷與變形工程學》交叉學科特點和案例教學的優缺點基礎上，提出了將案例教學方法引入《沉陷與變形工程學》課程教學的設想，初步分析了可行性，詳細闡述了《沉陷與變形工程學》進行案例教學的實施過程，系統分析和重構了《沉陷與變形工程學》課程知識體系，構建了40個學時包含16個教學案例的課程案例庫，并進一步闡述了各案例建設的內容及涵蓋的相關知識點。

關鍵詞：沉陷與變形工程學；案例教學；案例庫

一、 引言

《沉陷與變形工程學》是煤炭行業特色高校測繪專業的必修課程，課程相關知識理論體系是測繪專業學生服務煤炭開采、地表沉陷災害防治等行業的必要知識儲備。《沉陷與變形工程學》課程涵蓋了采動地表移動與變形監測技術與方法、開采沉陷規律、采動災害預測與防控以及開采沉陷對環境損傷與治理技術等重要內容。《沉陷與變形工程學》內容涉及地質、采礦、測量、力學等多個學科，是典型的交叉學科；教學內容既包含開采沉陷基本規律、開采沉陷預計、變形監測方案設計方法等理論性較強的內容，也包含有建（構）筑物、水體、鐵路下壓煤開采，變形監測外業實施等應用性較強的工業實踐應用內容。交叉學科課程要求學生在理論層面能將多學科知識理論體系融會貫通，在應用層面能夠運用多學科協同理論與技術解決復雜工程問題。對很大一部分學生而言，在《沉陷與變形工程學》的傳統教學過程中，學生往往感覺到課程知識點多、知識體系交錯復雜、實踐應用難度大，導致學生基本理論內涵理解膚淺（僅會機械的套用一些公式）、學不能用，創新性應用更是無從談起。

案例教學是一種運用案例進行教學的教學方法，最先在法學界和醫學界得到運用，現已被教育界廣泛采用，實踐證明是一種卓有成效的教學方法。案例教學方法有一個基本的假設前提，即學員能夠通過對這些過程的研究與發現來進行學習，在必要的時候回憶出并應用這些知識與技能。案例教學具有明確的目的性、客觀真實性、綜合性強、啟發性強、學生主體性等特點。案例教學通過一些真實情境下具體問題的解決，一方面激發了學生的學習興趣；另一方面能夠讓學生綜合運用知識解決實際問題；同時由于案例大多無固定的解決方案，也能有效的培養學生的創新能力。案例教學重視雙向交流，鼓勵學員獨立思考，引導學員變注重知識為注重能力，筆者認為案例教學方法的上述特點，可作為交叉學科課程的一種有效教學手段。本文主要研究案例教學在《沉陷與變形工程學》教學中的應用，通過優化案例教學過程，不斷提高測繪工程學生的實踐創新能力。

二、 案例教學在《沉陷與變形工程學》中的實施過程

根據案例教學的內涵可知，案例教學不同于簡單的例證分析，它要求課前根據教學目標精心設計典型的案例，課內學生深度參與案例的分析和討論、總結出規律和觀點，并給出解決實際復雜問題的方法和途徑，最終達到使學生在掌握基本理論的同時，也培養其解決復雜工程問題的能力和創新能力。案例教學的整個實施過程可總結為“案例準備—案例討論—案例點評和總結”。

1. 案例準備

案例準備包含教師設計案例和學生預習案例兩個層面含義。學生預習案例，一般在案例討論前一兩周開始，讓學生提前閱讀案例材料，查閱相關資料和文獻，搜集必要的信息，并積極地思索，初步形成關于案例中的問題的原因分析和解決方案。教師設計案例，必須依據教學內容、教學目標和教學進度，可采用教師設計或者師生共同提出案例的方法。精選設計的案例需具備以下特點：（1）真實可信。案例是為教學目標服務設計的，應與所對應的理論知識有直接的聯系，案例必須經過深入調查研究來源于實踐，決不可由教師主觀臆測，虛構而作。案例必須要關注真實的細節，讓學生猶如進入真實案例情景之中，這樣學生員才能認真地對待案例中的人和事，認真地分析各種數據和錯綜復雜的案情，方有可能搜尋知識、啟迪智慧、訓練能力。（2）客觀生動。案例在真實可信的基礎上，也需要具備客觀生動的特點，不能簡單的羅列數據、陳列事例。在案情表述時可采用場景描寫、情節敘述、心理刻畫、人物對白等文學手法，甚至可以加些議論，邊議邊敘，但不可暴露案例編寫者的意圖，更不能由議論而產生導引結論的效果。案例素材需要豐富多彩，來源可采納有關規章制度、文件決議、合同摘要等等，還可以有有關報表、臺賬、照片、曲線、資料、圖紙、當事人檔案等一些與案例分析有關的圖文資料。（3）案例的多樣化。案例應該僅有背景描述，有激烈的矛盾沖突，沒有處理辦法和結論。案例的多樣性保證學生在對案例的決策、處理后產生不同的結果，通過對不同結果的可行性、合理性和科學性討論和取舍的過程中，培養其解決復雜工程問題的能力以及創新能力。從這個意義上講，案例的結果越復雜，越多樣性，越有價值。（4）典型性。案例內容應具有一定的代表性和普遍性，而不是實踐中根本不會發生的案例，且典型的案例往往涉及的關系比較全面，涵蓋多學科理論知識，有助于學生從各個方面對所學理論加以驗證，從中得出正確結論。（5）相關性。案例分析的目的是使學生加深對所學理論知識的理解和運用理論知識解決實際問題的能力，因此案例的設計必須依據教學大綱、針對教學內容、同步于教學進度。

2. 案例討論

案例討論是在老師講授基本理論后，基于對案例前期預習儲備的基礎上，在課堂上開展學生與學生、學生與老師之間的關于案例解決方法（方案）、結論（結果）的討論，這是案例教學的最常見教學形式。案例教學必須要依托和運用課程基本理論和方法，否則案例討論必將影響到學生判斷思維的準確性和創新思維的發散性。為了使案例達到充分討論，討論過程一般可設小組討論、集中討論。（1）小組討論。依據組內成員特長、性別、年齡等多樣化因素，將參與案例教學的學生分成若干組，每組3～6名，并選出組長一名，組長負責匯總、分析本組的討論結果，并代表本組參與集中討論。在小組內討論過程中，組與組間、老師與各組間必須相互獨立、不相互干涉。（2）集中討論。小組討論結束后，組長代表本小組，發表本小組對于案例的分析和處理意見，發言完畢之后發言人要接受其他小組成員的詢問并作出解釋，此時本小組的其他成員可以補充代替發言人回應質詢。在整個案例集中討論過程中，學生是案例討論的主體，老師只起組織、引導作用。老師應密切關注學生討論的動向和進展，并就幾個意見比較集中的問題和處理方式，組織各個小組開展重點討論，鼓勵引導學生積極參與分析討論，并依據理論建立分析框架、提出問題解決方案。

3. 案例點評和總結

案例的總結和點評是案例教學的最后環節，也是案例教學能否點石成金的關鍵環節。在該階段，老師首先應給學生一定時間對案例進行思考和總結（總結可以是總結規律和經驗，抑或是獲取知識和經驗的方式）。在總結和點評環節，老師要悉心捕捉學生們獨特的視角、創新性的思維、敏銳的觀察力，努力做到去偽存真、去粗存精，幫助學生形成合理的思維結構和框架，不斷提高學生分析和解決復雜工程問題的能力。老師的點評要把握度，既不能“一棒子打死”，也不能過分的褒獎，對于頗有爭議、難以辨析的案例問題，采用包容開放的態度，鼓勵“百花齊放”的多樣性結論，最大限度地激發學生的創新活力，進而達到滿意的案例教學效果。

三、 《沉陷與變形工程學》案例庫建設

在案例教學過程中，精選設計恰當的案例是實施案例教學的基本條件。根據案例的不同屬性，案例一般分為：實證性案例、說明性案例、描述性案例和探索性案例等。本文依據上述案例分類原則，系統的分析、重構了《沉陷與變形工程學》課程知識體系，擬通過原創和引進的方式構建40個學時的《沉陷與變形工程學》課程案例庫，該案例庫包含16個不同屬性的教學案例，相關案例的建設內容、涉及的知識點及學時分配如下表1所示。

四、 結語

《沉陷與變形工程學》是煤炭行業特色高校測繪專業的必修課程，內容涉及地質、采礦、測量、力學等多個學科，是典型的交叉學科。由于該課程涉及知識點多、知識體系交錯復雜、學習難度大，因而傳統的教學方法往往會導致學生對課程失去興趣，使得學生對基本理論內涵理解膚淺、學不能用，創新性應用更是無從談起。案例教學具有明確的目的性、客觀真實性、綜合性強、啟發性強、學生主體性等特點，是一種適合交叉學科有效的課堂教學方法。基于上述分析，本文提出將案例教學方法引入《沉陷與變形工程學》課程教學的設想，初步分析了可行性、詳細闡述了《沉陷與變形工程學》案例教學的實施過程，系統分析和重構了《沉陷與變形工程學》課程知識體系，構建了40個學時包含16個教學案例的課程案例庫，并進一步闡述了各案例建設的內容及涵蓋的相關知識點。隨著《沉陷與變形工程學》案例庫建設，以及課堂案例教學方法的逐漸完善，將有助于培養測繪工程學生解決復雜工程問題的能力和創新能力。

參考文獻：

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作者簡介：

王磊，安徽省淮南市，安徽理工大學測繪學院。