工程碩士研究生培養中應用案例課程研究

劉瑾 魏繼紅 祁長青 白玉霞 石霄

摘要：案例課程教學以理論與實踐結合為著力點，旨在解決理論知識和實際工作脫節的問題。案例課程教學符合工程碩士培養目標，是現階段工程碩士教育改革重要方向。以河海大學地質工程專業工程碩士案例課程為例，探討了案例課程建設、實施，并給出案例教學進一步改進的建議。研究表明，案例教學法作為一種與工程碩士相適應的教學模式，能夠有效調動研究生學習積極性，促進研究生思考，提升學習成效;同時又是一個具有啟發性、開放性和互動性的學習過程，需要教師和研究生相互配合、共同努力完成。案例教學法需從加強教師科研素養、豐富教學案例類別、甄選典型實用工程案例、加強師生互動和完善研究生評價機制五個方面進行改進。

關鍵詞：案例課程;案例教學;工程碩士;教育改革

中圖分類號：G643.0 ? 文獻標志碼：A ? 文章編號：10052909（2021）05006107

一、地質工程專業工程碩士培養現狀

專業學位研究生教育是我國高等教育領域的重要組成部分，旨在培養掌握某一特定職業領域相關理論知識，能夠承擔專業技術或管理工作，具有較強解決實際問題的能力和良好的職業素養的高層次專門人才。工程碩士是專業碩士學位的一種，是工程類專業學位。目前，我國基礎設施建設的高速發展和“一帶一路”的快速推進對工程技術類的人才培養提出了更高的要求。地質工程作為國民經濟建設服務的先導性工程領域，其碩士專業學位研究生的培養正是適應國民經濟建設和社會快速發展的需要，為地質調查、工程勘察、礦產資源普查勘探與開發相關的工礦企業和工程建設部門輸送應用型、復合型高層次工程技術人才和工程管理人才。同時，也體現出地質工程領域研究生培養的重點之一就是要特別注重研究生工程實踐和解決實際問題能力的培養與提升。

地質工程領域專業學位研究生培養，通常要求研究生在校外研究生實踐基地進行不少于一年的實踐學習，但傳統課程教學通常將教學重點放在理論知識的傳授上，導致大部分研究生在實踐環節面臨理論知識與實際問題脫節，很多學過的理論知識用不上或者不知道怎么用，解決實際問題無從下手等困境。造成這一問題的主要原因在于：專業學位研究生課程教學方法陳舊、教學內容沒有充分聯系工程實際，進而導致研究生實踐環節的學習效果大打折扣。蘆鴻娟等指出目前地質工程領域全日制專業碩士研究生培養中存在缺乏對研究生實踐能力、創新能力的培養以及教學方式不靈活等問題[1];王俊和劉若永對武漢七所“211工程”高校全日制專業學位研究生展開的問卷調查顯示，有高達29.1%的專業學位研究生“不怎么同意”和“非常不同意”課程內容聯系了實際，只有8.7%的研究生“非常同意”，26.8%的研究生“比較同意”[2]。也有調查發現，專業學位研究生在對課堂教學中教師中的教學態度、教學內容、教學方法和教學效果的評價中，教學方法得分最低[3]。因此，有必要加強對專業學位研究生課程教學方法和教學內容的改革，以提升課堂教學效果，提高研究生培養質量。

案例教學法打破了傳統教學中教師占主導、學生被動接受知識的教學模式，使學生在真實的案例情境中通過討論、分析，提升自身發現問題、分析問題和解決問題的綜合能力[4]。該方法已經得到了國際的公認和廣泛應用，被越來越多的人接受。2015年，我國教育部印發了《教育部關于加強專業學位研究生案例教學和聯合培養基地建設的意見》[5]，文件要求充分認識案例教學在專業學位研究生培養中的重要意義，并針對案例教學提出了具體的工作部署和經費保障。國內高校教育工作者也圍繞案例教學展開了大量的研究[6-9]，例如探索有效的案例教學模式，肯定案例教學的教學效果，改善目前案例教學存在的問題等。周小龍等指出案例教學法在專業學位研究生培養中有助于提升研究生靈活應用專業知識、激發研究生參與實踐興趣、引導研究生獨立思考、促進研究生進行應用創新等[10]。基于以上考慮，將案例教學作為一種以實踐教學為基礎的新型教學方式，在課程教學改革中作為一個突破口，它的建設和發展對專業學位研究生的專業教育和職業發展具有重要的意義。

本文通過對地質工程專業學位研究生課程地質體加固及基礎工程質量檢測技術教學案例的建設和應用分析，并結合案例教學效果滿意度問卷調查，探討了研究生課程教學中案例教學的應用方法、過程和效果，并提出改進意見，以期為新形勢下高校課程教學改革提供參考。

二、教學案例建設

地質體加固及基礎工程質量檢測技術課程是地質工程碩士研究生的專業課程，涉及邊坡、地基等地質體的加固方法和樁基等基礎工程的質量檢測技術，在實際工程中有著較強的專業性和應用性。該課程要求學生系統掌握地質體加固方法和基礎工程質量檢測技術知識，明確不同方法和技術運用的工程情景，能夠運用相關知識解決工程問題。教學案例的建設是推進案例化研究生教學改革的基礎，堅持正確的建設原則是保證教學案例質量的前提。本課程教學案例建設以培養地質工程領域專業學位研究生的社會需求為宗旨，對地質體加固及基礎工程質量檢測技術課程教學案例進行于分析。地質體加固及基礎工程質量檢測技術課程教學案例建設過程中遵循以下基本原則[4][11]。

（1）適宜性：結合教學目標和教學內容選取合適的工程案例，案例層次清楚規范、難度適宜;

（2）真實性：選取的案例來源于生活中的真實工程，必要時對其進行典型化處理;

（3）完整性：選取的案例應含有與工程相關的所有信息，能夠包含教學內容中的理論知識;

（4）典型性：選取同一類別工程中的典型事件，能夠讓研究生舉一反三;

（5）啟發性：選取的案例要具有一定的深度和廣度，能夠啟發研究生主動進行分析和思考;

（6）創新性：側重選用新技術的工程案例，體現學科最新研究成果;

（7）互動性：案例設計需注重教師和研究生以及研究生之間的交流互動，提高教學效果。

基于上述基本原則，首先對選取的案例進行素材收集和篩選。在搜集到與案例相關的必需材料后，確保案例完整性的同時，還要突出案例的重難點以及本案例的特點。其次是知識點提煉與素材整合。按照教學內容知識點的要求對案例素材進一步補充，結合案例中的典型問題和難點分解為專題討論和案例分析，充分體現理論知識和工程實際的聯系。再次是案例剖析。依據工程技術相關原理、設計理論和規范深入分析案例所采用的技術、原理及值得深挖的點，緊密結合教學內容要求對案例進行提煉升級，并按照一定的層次（如時間順序、因果關系等）理清案例的思路。最后是案例編寫。按照“中國專業學位教學案例中心”要求編寫案例，包含幻燈片、文本、視頻、照片等多種形式，格式規范，便于分享。

另外，本課程教學案例建設是由具有豐富工程經驗的企業導師和具有豐富教學經驗的校內導師共同合作完成，從而保證教學案例既能結合行業實際情景，又能符合教育教學規律。圍繞地質體加固及基礎工程質量檢測技術課程的教學目標和教學內容，我們共建設了六個教學案例，分別為：《南京棲霞山風景區高陡巖體邊坡噴播生態防護工程》《基于高分子固化劑的土質邊坡生態加固技術》《太湖地區厚砂土層河道岸坡生態防護示范工程》《加筋土擋土墻設計與工程應用》《靜載荷試驗》和《基樁檢測技術》。這六個案例均是圍繞研究背景、設計原理（原則）、施工方法與流程、關鍵技術與評價幾個方面展開。如案例《南京棲霞山風景區高陡巖體邊坡噴播生態防護工程》，以南京棲霞山南側一人工切坡為例，闡明針對高陡巖質邊坡的生態防護技術原理、防護措施、配制方法與施工工藝;案例《太湖地區厚砂土層河道岸坡生態防護示范工程》圍繞河道岸坡在降雨、水流和地下水作用下容易發生坡面侵蝕、坡腳掏蝕和塌岸等問題，結合室內模型試驗研究了河道岸坡的破壞機理，并介紹了常用的河道岸坡加固措施。以太湖地區厚砂土層河道岸坡生態防護為例，具體介紹了河道岸坡生態防護的原則、設計方法和施工工藝等。

本次完成的案例以幻燈片、教案文本、案例使用說明書和現場（施工）視頻多種方式進行展示，旨在要求學生掌握各種技術的應用情景、設計原則和方法、施工工藝與流程、關鍵技術與評價指標等，為今后的實踐工作奠定堅實的基礎。依據每種技術所處的階段，六個教學案例可分為三類，其中案例一是結合高陡巖體邊坡生態防護新技術建設的應用型案例;案例二和案例三是結合國內外關于土質邊坡生態防護技術研究前沿和示范工程建設的探索型案例;案例四、案例五和案例六則是針對現有的成熟技術建設的成功型案例。

三、案例教學實施

引入案例教學法的目的在于能夠在課堂教學中充分體現理論知識與工程實踐的結合，激發研究生的學習和實踐的主動性，促進學生獨立思考，鞏固理論知識，培養解決實際問題的能力。采取的案例教學實施方法對于能否有效實現這一目標至關重要。因此，我們通過對案例教學法的文獻分析，確定了案例教學法具體實施遵循的兩項基本原則[12]：

（1）培養研究生解決問題的能力是案例教學的出發點和歸宿，體現理論與實際結合。專業學位的特點之一就在于培養的研究生既掌握了某一特定職業領域的相關知識，又能解決實際問題，而案例教學法正是有效銜接理論知識和工程實踐的重要橋梁。因此，在案例教學法的實施過程中，不能像傳統講授型教學將重點放在知識的傳遞上，更應該側重引導研究生在真實的工程實踐情境中展開分析、討論，促使研究生運用所學的知識解決問題，從而真正實現培養研究生解決實際問題的目標。

（2）案例教學是一個具有啟發性、開放性和互動性的過程。案例教學法的特點之一就是打破了傳統教師占主導、學生被動接受知識的教學模式，教師對學生進行引導，把控課堂節奏，學生主動參與到工程情景中進行分析、討論和學習。因此，在案例教學法的實施過程中，應注重發揮案例教學法優勢，充分調動研究生的主動性和積極性。除了必要環節由教師把控，應把更多的時間留給研究生進行討論、思考，同時教師應參與研究生的討論，及時給予幫助和指導。

基于上述兩項基本原則，制定了案例教學實施的具體方案，如圖1所示。

案例教學需要教師和研究生之間相互配合，并且雙方都要付出大量的時間和精力才能有效實現預期效果。因此，將案例教學實施分為三個階段：課前、課中和課后，在每個階段均體現出以學生為中心的教學設計和教學方法。課前準備階段，需要研究生對案例有充分的認識，分析案例問題并嘗試提出自己的想法，這一階段是保證案例課程教學效果和課程按計劃推進的重要一環。課堂教學階段，是調動學生積極性，培養研究生解決問題能力的關鍵環節。應注重師生交流以及教師的引導作用，理論教學深入淺出，實時引導學生思考、鼓勵研究生積極討論，及時給予指導、幫助;同時，研究生應積極配合教師課堂節奏，主動思考，強化理論知識，加深工程實踐認知。課堂教學結束后，研究生應及時對案例知識、案例啟發等進行總結、反思，進一步鞏固理論知識和工程實踐認知，形成一套自己的知識系統。

四、案例教學調查研究

地質體加固及基礎工程質量檢測技術案例課程進行了3年，教師已適應了這種新的教學模式，但對研究生來說，還未能完全適應。為了更好的推進案例教學建設和改革，提高專業學位研究生培養質量，我們對接受過該課程案例教學的研究生進行了問卷調查。本次調查主要面向2017級、2018級和2019級地質工程專業學位研究生，包含在單位工作、在實踐基地學習和在校學習三個不同階段的研究生，有效問卷份數為164份，參與人數約占三個年級總人數的73%。問卷主要設置了15道題目，分別涉及：（1）研究生所處階段（2題）;（2）案例教學法教學效果評價（5題）;（3）進一步完善案例教學的建議（6題）;（4）專業課程思政教育評價（2題）。參與本次問卷調查的三個階段的研究生：在單位工作、在實踐基地學習和在校學習分別占總人數的13.33%、20%和66.67%，主要以在校學習的研究生居多。部分關于案例教學法教學效果評價的調查結果和完善案例教學建議的調查研究結果分別展示于圖2和圖3。

通過對開展的問卷調查結果進行分析和總結，我們認為調查結果可以歸納為以下五點：

第一，研究生對案例教學法比較認可，認為案例教學可以有效調動學習主動性，加深理論知識理解，提高發現、分析和解決問題的能力，并且采用的教學案例有很好的借鑒意義。這說明案例教學法在促進學生理論知識學習、激發學習興趣和提高解決實際問題的能力等方面產生了較滿意的效果。

第二，研究生認為成功的教學案例應具備：緊扣課程內容、具有較強的實際應用價值、科學研究價值、展現形式多樣和授課方式靈活五個特點，認為緊扣課程內容的案例具有典型性和實用性。有已畢業的研究生表示應用型案例教學對他們工作中遇到的高陡巖質邊坡生態防護、礦山復綠等實際工程具有很好的借鑒意義。

第三，研究生認為教師設計的教學模式和授課步驟符合他們的實際情況，特別是開展的研究生分組討論和總結引導拓展思維環節，有效地調動了研究生的學習積極性，促進研究生思考和學習效果提升。在教學案例展現形式上，研究生更喜歡現場教學和視頻展示的形式，認為這樣能更好的讓學生置身于工程情景中，從而調動學習的積極性。

第四，研究生認同教師采取的對于案例教學結果的評價方式，而不能只依據測試分數，應從課堂表現、案例分析報告和幻燈片匯報等多個方面綜合評價，說明學生認同案例教學的目的不僅在于加深理論認知，更要提升學生的綜合能力。此外，這也反映了研究生對案例教學法的肯定與歡迎。

第五，研究生期望能在案例教學中融入思政教育，認為課程教學不僅是傳授知識、培養能力，還要注重價值引導。案例教學法作為一種使學生在真實復雜的工程情景中增強自身認識、分析和解決問題能力的教學模式，將社會責任、人文精神、職業倫理和學術誠信等融入具體的教學案例中，結合案例分析，引導研究生樹立正確的民族觀、文化觀，增強民族文化自豪感和時代責任感，培育科學精神和職業素養。

五、案例教學改進建議

目前，案例教學模式在專業學位研究生教育中的應用尚未形成成熟的體系，案例教學的建設和改革仍需要不斷地探索，總結經驗，在實際教學活動中進行完善。基于已開展的案例教學相關工作，對案例教學法在工程碩士培養中進一步的改進提出以下建議：

（1）教師需要提高自身科研素養。案例教學法的實施不僅需要教師投入大量的時間和精力，同時對教師的科研實踐能力有很高的要求。教師需要及時跟蹤了解學科前沿，掌握新的解決工程問題的技術方法，及時引入到教學案例中，擴充研究生知識儲備，培養研究生應用創新意識。

（2）豐富教學案例類別。除了針對現有成熟工程技術建設的成功型案例外，還應增加針對工程施工、工程技術的問題型案例，結合新技術建設的應用型案例，以及結合前沿技術的探索型案例，不斷豐富教學案例類別。案例類別的特色化和差異化，不僅能帶給研究生新鮮感，充分調動他們主動探索的積極性，還對他們今后開展相關的工作具有一定的借鑒意義。

（3）把握好案例選取原則，重點考慮典型性和實用性。案例選取在滿足基本的適宜性、真實性、完整性、啟發性和互動性時，可重點考慮案例的典型性和實用性。注重將重大技術突破、社會熱點問題等引入課堂教學，促進研究生關注研究前沿、關心時事，引導研究生樹立正確的認知觀和世界觀。

（4）案例教學實施要加強師生互動。案例教學需要教師和研究生相互配合、共同努力，才能實現良好的教學效果。在案例教學中，我們發現除了研究生需要主動積極的討論、學習和思考，教師在研究生討論環節中適當參與，對研究生好的想法進行表揚，意見存在沖突給予指點、鼓勵研究生表達自己的想法，引導研究生進行總結反思，可以有效提高案例教學效果。

（5）完善研究生評價機制。在對研究生學習評價方面，教師需結合研究生在課堂上的表現，針對教學案例完成的分析報告、專題PPT匯報以及研究生個人學習進展情況，綜合評價研究生學習成效，適當給予表揚和鼓勵，這種全面的評價機制對于引導研究生學習和提高解決問題能力具有重要作用。

六、結語

工程碩士培養目的是為工礦企業和工程建設輸送復合型高層次工程技術人才和工程管理人才，直接關系到創新型人才培養和社會經濟發展等問題，科學全面地構建面向新形勢下的地質工程專業人才的培養模式至關重要。以地質工程研究生課程地質體加固及基礎工程質量檢測技術教學案例的實施全過程為例，探索新的教學人才培養模式，充分激發學生的學習主動性和創新性，以提高教學效果，提升學生綜合能力。基于案例教學效果滿意度問卷調查結果從加強教師科研素養、豐富教學案例類別、甄選典型實用工程案例、加強師生互動和完善研究生評價機制五個方面提出案例教學改進的建議，為高校培養更多的創新實用型復合高層次人才提供一種新的路徑和思考。

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