案例教學(xué)法在機械類課程的應(yīng)用與啟示

段偉

摘 要：美國高等院校對案例教學(xué)法在機械類課程中的應(yīng)用已經(jīng)進行了相當深入的研究，這對我國高等院校機械類課程引入和改良案例教學(xué)法有一定的借鑒和啟示作用，本文對相關(guān)內(nèi)容進行了綜述。

關(guān)鍵詞：案例教學(xué)法；機械；教學(xué)改革

一、緒論

案例教學(xué)法被證明能夠提高學(xué)生的批判性思維合解決問題的能力，并且能增強學(xué)生學(xué)習(xí)的動機。盡管案例教學(xué)法在工程領(lǐng)域很受歡迎，但是案例教學(xué)法的有效性的實證研究是有限的，而且目前的研究主要集中在學(xué)生對他們學(xué)習(xí)的認知，而不是實際的學(xué)習(xí)結(jié)果。本文介紹了美國高等院校基于案例教學(xué)法在本科機械工程教學(xué)中實施的相關(guān)嘗試和總結(jié)。傳統(tǒng)課堂教學(xué)與案例教學(xué)法在學(xué)生概念理解上沒有顯著差異。然而，基于案例的教學(xué)可以幫助學(xué)生積極地參與其中，并允許他們看到工程應(yīng)用與實際工作內(nèi)容的聯(lián)系。

大部分工程類課程都涉及“講授式教學(xué)法”。以授課為基礎(chǔ)的教學(xué)方法，至今仍是工科類的主要教學(xué)方法。然而，這種傳統(tǒng)的方法使得工程專業(yè)畢業(yè)生對未來職業(yè)的準備不足。傳統(tǒng)的教學(xué)方法之所以失敗，是因為它并不是一個有效的激勵因素，因為學(xué)生是被動的信息接受者，而不是積極參與學(xué)習(xí)過程。此外，學(xué)生經(jīng)常在課堂上使用這種傳統(tǒng)方法解決的問題，這與遇到他們作為工程師所遇到的現(xiàn)實問題相距勝遠。現(xiàn)實世界的問題是復(fù)雜的，往往沒有明確的解決方案。使用傳統(tǒng)的授課方法限制了工程學(xué)科的發(fā)展。工程學(xué)教育如何讓學(xué)生理解工作場所問題的本質(zhì)，讓他們?yōu)閷嶋H工作積累知識和經(jīng)驗，是迫切需要解決的問題。

二、基于案例的引入

案例教學(xué)是為了幫助學(xué)生在學(xué)科中獲得“深植”的知識，并允許他們參與自主學(xué)習(xí)。相關(guān)案例可以是基于具體問題的、具有歷史意義的、預(yù)先發(fā)送的示例性場景，也可以是基于困境的，并闡明該領(lǐng)域的關(guān)鍵問題。案例允許學(xué)生將理論知識應(yīng)用于實際情況。克里斯托弗·哥倫布·蘭德爾在創(chuàng)建“案例教學(xué)法”方法的同時，提倡使用案例教學(xué)來幫助學(xué)生在一個不斷變化、復(fù)雜的領(lǐng)域發(fā)展應(yīng)變技能[1]。工程問題沒有明確的解決方案，需要工程師做出復(fù)雜的決策。因此，案例有可能成為一種有效的媒介，以闡明工程的復(fù)雜性，因為它們?yōu)閷W(xué)生提供了解決工作場所問題的真實的環(huán)境信息。之前的基于案例教學(xué)的研究表明，案例研究使內(nèi)容更容易記憶，使學(xué)生更愉快，并增加學(xué)生出勤率[2]。

三、案例教學(xué)法在工程上的引入

美國在工程教育的案例教學(xué)始于20世紀60年代至70年代，其中有幾個項目是為了幫助工程學(xué)院開發(fā)案例[3]。工程中的案例向?qū)W生展示了真實的或假設(shè)的情況。這些案例可能是工程活動、事件或問題的描述，其中包含工程師遇到的一些現(xiàn)實工況和復(fù)雜性問題。把課外活動帶到課堂上，會使學(xué)生對畢業(yè)后的各種工作情況反應(yīng)敏銳，而這會激勵學(xué)生學(xué)習(xí)他們在工程學(xué)科中需要掌握的知識。除了介紹現(xiàn)實工作情況之外，案例還闡明了工程師的工作內(nèi)容，協(xié)助傳授基本概念和解決問題的技能，并為學(xué)生提供工程經(jīng)驗。案例可以使學(xué)生在課程中互動，激勵他們，使學(xué)習(xí)氣氛變得活躍，促使學(xué)生將他們從其他課程中學(xué)到的概念整合起來，并建立在學(xué)生之前的經(jīng)驗之上。

四、實例

之前的研究表明，案例教學(xué)讓學(xué)生更感興趣，更能激發(fā)學(xué)生的熱情，同時讓他們與實踐聯(lián)系得更緊密。美國某高校在兩門工程課程中評估了這種方法，一門是圣克拉拉大學(xué)的高級機械設(shè)計課程，另一門是斯坦福大學(xué)的新生工程制圖課程[4]。他們要求學(xué)生在每門課程結(jié)束時完成一項問卷調(diào)查，要求學(xué)生對每門課程所使用的各種教學(xué)方法的教育價值進行評估：案例教學(xué)法、傳統(tǒng)講座和實驗課程。結(jié)果表明，案例教學(xué)法獲得了最高的評價，學(xué)生指出案例教學(xué)法提出了一種更貼近實際的工程觀。案例可以傳達工程師的知識，以及他們?nèi)绾喂ぷ鳎绾卧诓荒敲聪嚓P(guān)的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵事實，并識別和定義實際問題。

另一項研究考察了案例教學(xué)法在軟件工程學(xué)課程教學(xué)中的應(yīng)用情況 [5]。作者發(fā)現(xiàn)案例研究法比傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方法得到的評價更高。學(xué)生們報告說，案例研究更好地幫助他們提高他們的溝通技巧，批判性的思考能力，并應(yīng)用所學(xué)的概念和技能。

五、結(jié)論

盡管在工程設(shè)計中，案例研究方法很受歡迎，但是使用案例的實踐并沒有得到廣泛的應(yīng)用，而且大部分教育工作者對如何在課堂上實施案例的認識也很有限。我國高等院校在引入案例教學(xué)法的過程中，要充分借鑒美國相關(guān)經(jīng)驗，并結(jié)合自身的教學(xué)特點進行改良。在進行改良的過程中必須思考一下問題：（1）基于案例教學(xué)法對學(xué)生概念理解的影響與傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方法有什么關(guān)系？（2）學(xué)生對案例研究的態(tài)度是怎樣的？在充分考量現(xiàn)實情況的基礎(chǔ)上，進行恰當?shù)囊搿?/p>

參考文獻

[1] Garvin D A.Making the case：Professional education for the world of practice[J].Harvard Magazine，2003，106（1）：56-65.

[2] Hoag K，Lillie J，Hoppe R.Piloting case-based instruction in a didactic clinical immunology course[J].Clinical Laboratory Science，2005，18（4）：213.

[3] Raju P K，Sankar C S.Teaching Real‐World Issues through Case Studies[J].Journal of Engineering Education，1999，88（4）：501-508.

[4] Vesper K H，Adams J L.Evaluating Learning from the Case Method[J].Eng Educ，1969.

（作者單位：武漢科技大學(xué)城市學(xué)院）