STEAM理念導向的圖書情報專業碩士案例教學模式*

王忠義，彭思源，王 娜

0 引言

圖書情報專業碩士(以下簡稱“圖情專碩”)教育擔負著培養面向職業的高層次圖書情報人才的使命，不同于學術型碩士，其人才培養目標在于培養出具有較強的解決圖書情報工作中實際問題能力的應用型專門人才，重點培養學生發現問題、研究問題和創新解決問題的能力。案例教學由于具有開拓學生思維、提升學生分析和解決問題能力的功能，逐漸被圖情專碩的教師所采用，用于指導圖情專碩的學生掌握分析和解決問題所需的專業技能[1]。為提高圖情專碩案例教學的能力與水平，2015年全國圖書情報專業學位研究生教育指導委員會主辦了首屆圖書情報專業碩士教學案例大賽，案例教學逐漸成為圖情專碩人才培養中一種重要的教學方式。與傳統教學方式相比，案例教學法能夠有效實現教學中知識的傳授與學生綜合能力的培養。近年來，國內部分學者對圖情專碩案例教學展開了相關研究，取得了大量研究成果。但是，從總體上來看，面向圖情專碩人才培養的案例教學研究尚處于起步階段，相關研究主要集中于案例庫建設[2-3]、案例教學實施策略[4]等，而有關圖情專碩的案例教學模式研究甚少，還存在案例教學模式不成熟、案例質量參差不齊等問題。此外，不同于一般的專業教學，圖情專碩教學具有明顯的跨學科特征，即教學涉及管理學、心理學、經濟學、計算機科學等多學科的內容。然而，已有的案例教學模式較少考慮跨學科案例教學的實施問題，因此，為了提高案例教學在圖情專碩教學中的適用性，本文引入STEAM教育理念[5]來解決圖情專碩案例教學中遇到的跨學科難題，以此構建圖情專碩案例教學模式，并通過仿真分析提出相應的實施策略，從而為圖情專碩的案例教學提供指導。

1 相關研究

案例教學法是指教師通過引入典型案例，為學生創造問題情境，并引導學生對問題進行討論，從而使學生掌握理論知識與提高綜合能力的一種教學方法[6]。高校開展案例教學最早可追溯到19世紀70年代的哈佛大學，案例教學起初應用于法學和醫學教育，后拓展到管理學等其他學科領域的教學中[7]。國外對于案例教學的研究起步較早，已經形成了比較成熟的案例教學模式。國外認可度最高和使用范圍最廣的案例教學模式是哈佛商學院的案例教學模式，哈佛商學院是案例教學法使用時間最長且方法最為成熟的學院，擁有全球最大的管理案例平臺[8]。

我國的案例教學研究起步于20 世紀80 年代，近年來隨著案例教學的教學效果被更多學者認可，越來越多的學科開始探討適用于本學科的案例教學模式。如王澤鑒[9]認識到案例教學法在法學教育中的重要性，并探討出“個案全過程教學法”這種新的案例教學思路和模式，但是該模式還需不斷斟酌和完善；曹容寧[10]認為財務管理案例教學與翻轉課堂具有一定的契合性，以此構建了財務管理案例教學翻轉課堂的教學模型，是財務管理案例教學模式創新的初步探索；楊慧民[11]提出一種思想政治理論課案例教學的新模式，即現場案例教學模式，并針對提升案例教學效果提出了建議；李端蓉[12]在研究中構建了一種高中地理案例教學模式，期望為中學地理課案例教學提供具有可操作性的模式。

綜上所述，不同學科針對案例教學展開了較為系統和深入的研究，從總體上來看，呈現出數量多、學科多等特征。從圖情專碩教學的角度來看，雖然學界已經關注到案例教學對于圖情專碩人才培養的重要性并取得了一些研究成果，但是與其他專業相比，圖情專碩有關案例教學的研究相對較少，并且研究還不夠充分，主要體現在兩個方面：首先，圖情專碩的案例教學研究主要集中在案例庫建設、案例實施策略上，有關案例教學模式的探索相對較少，導致人們無法有效地將案例成功應用到教學過程之中；其次，案例教學沒有充分考慮圖情專碩教學的特征，尤其是跨學科特征，從而限制了案例教學功能在圖情專碩教學中的充分發揮。由此可見，研究圖情專碩的案例教學模式具有重要的理論和實踐意義，能夠實現圖情專碩教學中知識的傳授與能力的培養。在上述研究的背景下，本文引入STEAM教育理念來解決圖情專碩教學中跨學科教學的難題，并在此基礎上研究圖情專碩的案例教學模式。

2 STEAM理念導向的圖情專碩案例教學模式構建

針對圖情專碩跨學科教學的特征，本文提出了STEAM理念導向的圖情專碩案例教學模式(見圖1)，旨在實現圖情專碩教學中知識與能力的培養目標，解決教學中跨學科教學的難題。由圖1可知，該案例教學模式實質上是一個以實現知識與能力建構為目標、以解決跨學科教學難題為主要內容、以知識體驗為手段的教師與學生互動的綜合案例教學模式。從整體來看，該模式揭示了STEAM跨學科教學設計、案例教學的流程、教師與學生的任務以及知識與能力建構的階段五個方面的內容。在案例教學的各個流程中，參與的教師和學生分別執行不同的任務。STEAM跨學科教學理念作用于案例教學的各個階段，且在各個階段實現了知識與能力的由低級到高級、由表及里的建構。按照時間序列來劃分，STEAM理念導向的圖情專碩案例教學模式可以分為準備階段、實施階段和考核階段[13]。

圖1 STEAM理念導向的圖情專碩案例教學模式

2.1 案例教學準備階段

準備階段包括案例采編、案例導入、案例自學和組內討論四個環節，通過這四個環節實現圖情專碩學生的知識與能力初步建構。

(1)案例采編。案例采編是圖情專碩教師依據教學目標進行情境構建的過程，其目的是通過情境創設將學生的個體情境(個人經驗)與知識情境(知識內容)相結合，在學生的能力水平范疇內進行案例教學，從而為他們理論知識的學習和實踐經驗積累提供支架。具體而言，STEAM理念導向的案例采編包括以下幾個步驟：①建立起圖書情報專業知識的跨學科知識地圖，建立知識之間的跨學科聯系，形成圖情專碩的跨學科知識網絡，從而使圖書情報專業知識的脈絡更加清晰；②依據該跨學科知識地圖明確教學中需要實現的跨學科教學目標；③基于教學目標進行案例采編，在跨學科知識地圖的指導下加入多個學科的背景，以實現相關學科知識聯系的具象化，為后期的知識整合、知識遷移打好基礎；④在教學案例中融入學生的學習興趣，以此激發學生的學習動機，提高學習的積極性與主動性；⑤借助多媒體技術、搜索引擎等教學技術搭建實現多學科融合的案例教學平臺，最終完成案例的采編。

(2)案例導入。案例導入是圖情專碩教師采用多種方式來導入所學案例，并針對學習內容提出問題，學生在理解案例的基礎上思考問題的過程。案例導入環節屬于知識與能力的初步建構階段，在該環節中，教師通過案例導入的方式向學生提出問題，有利于激發學生自主學習的欲望，鍛煉學生主動學習的能力[14]。具體而言，STEAM理念下的跨學科案例導入包括以下幾個環節：①教師導入教學案例的跨學科情景，幫助學生快速沉浸在跨學科教學案例的氛圍之中；②通過有針對性地提出問題，調動學生的學習興趣，提高學生的學習意愿；③借助多媒體教學技術多渠道導入案例，使學生充分把握案例的整體內容，幫助學生理解案例；④學生沉浸在跨學科案例之中，在教師所提問題的引導下，借助多媒體技術充分理解案例。

(3)案例自學。案例自學是指圖情專碩教師根據課程內容向學生下發相關學習資料，學生自學資料并對問題做出思考。在案例自學環節，STEAM理念下的跨學科教學設計主要包括以下環節：①教師在跨學科知識地圖的基礎上，依據教學目標選取合適的課程教學資源以供教學；②教師根據課程資源向學生下發學習資料，供學生學習思考，為組內討論做好準備；③學生在跨學科情景中借助教學平臺進行案例自學。案例自學環節屬于知識與能力的初步建構階段，在案例自學過程中，學生通過自學相關課程資源，對自己的知識體系有了初步的構建，并且鍛煉了學習能力。

(4)組內討論。組內討論是在小組內部形成統一的討論結果的過程。STEAM理念導向的跨學科組內討論包括以下幾個環節：①教師將班級學生劃分為多個學習小組；②小組成員根據自己對案例的理解，將自己思考的結果進行組內討論分享，協同合作完成小組任務，并形成統一的討論結果。組內討論環節屬于知識與能力的初步建構階段，在組內討論的過程中，小組成員需要分析問題，通過組內分工協作來完成任務，學生經過不斷地交流、領悟、歸納，從而形成一套自己的獨特的思維方式和構建自己的知識體系，對提高他們的分析能力、溝通能力和協作能力大有益處。

2.2 案例教學實施階段

實施階段包括組間討論和點評總結兩個環節，通過這兩個環節實現圖情專碩學生的知識與能力深度建構。

(1)組間討論。圖情專碩教師組織各小組對討論成果進行展示，通過成果展示，可以了解和學習到其他小組的思想，以開拓思維，完善知識體系。STEAM理念導向的跨學科組間討論包括以下幾個環節：①教師組織各小組進行展示討論；②學生展示成果并質詢，在該環節，跨學科教學氛圍表現為小組間的競爭，競爭意識能夠使小組學習達到共贏的局面。組間討論環節屬于知識與能力的深度建構階段，組間討論不僅能夠使學生的知識得到補充，而且還鍛煉了學生的口頭表達能力與競爭能力。

(2)點評總結。點評總結是圖情專碩教師對案例導入時提出的問題給出一個較為精確的答案的過程。STEAM理念導向的點評總結包括以下幾個步驟：①各學習小組的學生進行互評，在競爭環境中各小組可對其他小組的成果進行質詢；②教師就各小組的答案和互評結果進行點評，并對相應的理論知識進行講授，通過教師的點評，知識得到不斷強化；③教師和學生對討論的內容進行整理融合，總結出針對案例導入時所提出問題的一個較為精確的答案。點評總結屬于知識與能力的深度建構階段，通過各小組展示自己的成果、教師總結等環節，學生的知識體系得到了進一步的完善，并且綜合能力得到了提升，達到了知識與能力的深度建構。

2.3 案例教學考核階段

考核階段包括課堂考核和知識整合兩個環節，通過這兩個環節實現圖情專碩學生的知識與能力補充建構。

(1)課堂考核。課堂考核主要是圖情專碩教師針對學生在組內討論中的自評與互評，以及小組展示成果的滿意度進行打分。課堂考核屬于知識與能力的補充建構階段，通過考核，學生對自己的學習成果有了更加清晰的認識，以此為學生自我提升提供了方向。

(2)知識整合。知識整合是最后一個階段，側重于學科知識的融合，達到跨學科教學的目標。STEAM 理念導向的知識整合包括以下幾個環節：①在知識整合的過程中，教師可對學科間知識的聯系做一個提點；②學生自主進行知識遷移和融合，此環節可以提高學生跨學科學習的意識，完善跨學科知識地圖。學生通過學科知識的整合可以更好掌握理論知識，提高學習能力，使自己的知識體系更加清晰，并且將本學科的知識融合至跨學科知識地圖中，是知識與能力的補充建構。

3 圖情專碩案例教學系統動力學仿真分析

STEAM理念導向的案例教學模式能夠為圖情專碩的人才培養提供理論參考，構建上述案例教學模式的最終目的是提升教學效果，即讓學生實現知識和能力目標。在實際教學中影響案例教學實施效果的因素有很多，且各因素之間具有相關性。因而科學判定案例教學過程中的影響因素、識別關鍵因素以及因素相關性，對于把握案例教學工作著力點，增強案例教學實施效果具有重大意義。因此，本文在前文構建的圖情專碩案例教學模式的基礎上，分析影響案例教學實施效果的因素，利用VENSIM軟件建立因果關系圖、存量流量圖和確定模型方程，并進行計算機仿真以及仿真結果分析，以此得到各因素對案例教學實施效果的影響程度，以期為STEAM理念導向的圖情專碩案例教學模式的順利實施提供指導。

3.1 系統動力學仿真模型的建立

3.1.1 影響因素分析及因果關系圖

由前文可知，STEAM理念導向的圖情專碩案例教學模式主要涉及主體、資源、環境和技術四個角度。因此，筆者將影響案例教學實施效果的影響因素劃分為教師、學生、教學資源、教學技術和教學環境5個方面。具體而言，教師對案例教學實施效果的影響主要體現在進行跨學科情境創設、與學生的溝通交互上；學生的影響體現在學生的學習意愿、學習能力、對跨學科知識進行整合等方面；教學資源由跨學科知識地圖、跨學科通用案例庫和跨學科課程資源3部分構成；教學技術是指信息技術在案例教學全過程的應用；教學環境則指跨學科教學情境和跨學科教學氛圍兩方面。

案例教學的實施效果不僅受教師、學生、教學資源、教學技術、教學環境5個因素的影響，且各影響因素之間相互作用，共同決定STEAM理念導向的圖情專碩案例教學模式的實施效果。由圖2可知，各個影響因素均與案例教學實施效果之間形成正反饋回路，即正確發揮教師和學生的作用、建設好教學資源、充分利用教學技術以及構建良好的教學環境都有利于增強案例教學的實施效果。同時，教師對于建設跨學科教學資源、營造出學科融合式教學環境、指導組織學生進行案例學習具有正向影響；學生積極主動參與到教學中，有利于建立輕松、愉悅、合作的教學環境；教師和學生利用信息技術進行教與學可以強化學習效果。

圖2 案例教學實施效果因果關系圖

3.1.2 存量流量圖

因果關系圖表示系統的反饋關系，是構建系統動力學仿真模型的初始階段，不涉及任何變量，是靜態圖示。而基于因果關系圖構建的存量流量圖是構建仿真模型的基礎，能夠反映系統的動態變化(如圖3所示)。

圖3 案例教學實施效果存量流量圖

3.1.3 系統動力學模型方程

根據上述的存量流量圖建立模型方程[15]，包括：

(1)輔助方程：

(2)狀態方程：

(3)速率方程：

在各方程中，K為現在時刻，J為過去時刻(初始值)，DT為仿真時間步長。在公式(7)中，i的取值范圍為1-5。

3.2 計算機仿真分析

系統動力學仿真模型可以定性地分析STEAM理念導向的圖情專碩案例教學模式實施效果的影響因素以及各影響因素的關系，但是定性分析僅僅停留在理論分析層面。接下來，還需要通過計算機仿真以完成定量分析，準確識別關鍵因素。

3.2.1 模型參數設置

在對STEAM理念導向的圖情專碩案例教學模式的實施效果進行計算機仿真之前，需要確定模型參數。本文通過問卷來確定各影響因素對案例教學實施效果的影響權重以及因素之間的影響系數。問卷采用李克特量表的五分制形式，要求被調研對象對影響權重和影響系數進行打分，問卷的被調研對象包括260名圖情專碩學生和12位圖情專碩教師。對問卷數據進行處理后可得到各因素的影響權重、初始參數和因素之間的影響系數。模型參數設置如下：

(1)確定教師、學生、教學資源、教學技術、教學環境的影響權重(w1、w2、w3、w4、w5)分別為0.217、0.210、0.195、0.181、0.197。

(2)確定教師對學生、教學資源、教學環境的影響系數(C12、C13、C15)分別為 1.166、1.188、1.194，學生對教學環境的影響系數(C25)為1.219，教學技術對教師、學生的影響系數(C41、C42)分別為1.303和1.212。

(3)確定教師、學生、教學資源、教學技術、教學環境的初始參數(L1、L2、L3、L4、L5)分別為4.72、4.58、4.25、3.94、4.29。

(4)設置各因素增加率(I1、I2、I3、I4、I5)均為0.25。

(5)設置仿真步長(DT)為1個月，仿真時間為60個月。

3.2.2 仿真及結果分析

依據上文確定的模型方程和參數，利用VENSIM PLE軟件對案例教學實施效果進行仿真分析。其中，仿真分析主要從保持初始狀態、改變各因素增加率以及影響因素的實際作用率3個方面開展[16]。

(1)保持初始狀態。在各影響因素的增加率均保持初始狀態，即增加率為0.25的情況下，對案例教學的實施效果進行仿真分析(如圖4所示)。由圖4可知，經過60個月的運行，案例教學的實施效果不斷提高，由最初的4.37306 提升至5.29622。這說明在各個因素增加率保持不變的情況下，案例教學的實施效果發展態勢仍然樂觀。

圖4 案例教學實施效果變化趨勢

(2)改變各因素增加率。在各因素增加率保持不變的狀態下，STEAM理念導向的圖情專碩案例教學模式實施效果隨著時間的推移呈現出緩慢上升的趨勢，此外，對各因素進行改進可以進一步提高案例教學實施效果。為了研究各影響因素對案例教學實施效果的影響程度，本文分別將圖情專碩的教師、學生、教學資源、教學技術和教學環境的增加率由0.25提升至0.5，當某個因素增加率變化時，其他因素的增加率保持0.25不變，依次進行5次仿真(current1-current5)(見圖5)。由仿真結果可知，改變各因素增加率均能提高STEAM理念導向的圖情專碩案例教學模式實施的效果，且效果提升都大幅度超越初始狀態(current)，但是各因素對案例教學實施效果的影響存在差異。各影響因素對案例教學實施效果的影響由大到小依次為學生、教學環境、教師、教學資源和教學技術。結果表明，在STEAM理念導向的圖情專碩案例教學模式實施過程中，應該將學生的自我提升和教學環境的形成作為工作重點。

圖5 改變各因素增加率時案例教學實施效果變化趨勢

(3)影響因素的實際作用率。改變各因素增加率能比較宏觀地認識到各因素對STEAM理念導向的圖情專碩案例教學模式實施效果的影響程度，為了更加清晰地展示各影響因素的作用，本文在前文仿真運行結果的基礎上計算各個影響因素的實際作用率(如表1所示)。所謂實際作用率就是當某個影響因素的增加率變化為0.5而其他影響因素的增加率保持0.25不變時，案例教學實施效果的平均值減去初始狀態下案例教學實施效果值，并除以初始狀態下案例教學實施效果值。由表1可知，各影響因素的實際作用率差異較大，由大到小依次為學生、教學環境、教師、教學資源和教學技術。計算結果表明，提升案例教學實施效果首先應該加大對學生的投入，其次注重學科融合式、師生平等、輕松的教學環境的形成，同時圖情專碩的教師在案例教學中的作用也不容忽視，教學資源和教學技術的實際貢獻較小。

表1 各影響因素的實際作用率

3.2.3 仿真結論

本文首先構建了系統動力學仿真模型，然后通過問卷調研確定模型參數，接著進行計算機仿真，得到了初始狀態下案例教學實施效果變化趨勢、改變各因素增加率情況下案例教學實施效果變化趨勢和各影響因素的實際作用率。分析結果表明：隨著時間的推移以及各影響因素投入的不斷累積，STEAM理念導向的圖情專碩案例教學模式實施效果呈小幅度緩慢上升的趨勢；改進各影響因素增加率均有利于促進案例教學實施效果的提升，但是各個影響因素的促進作用存在差異；學生和教學環境的實際作用率最大，教師次之，最后是教學資源和教學技術。依據以上分析結果，本文對STEAM理念導向的圖情專碩案例教學模式的實施提出如下建議。

(1)建立學生主導、教師輔助的師生關系。圖情專碩案例教學是由教師和學生共同參與的教學互動過程，師生雙方憑借系列教學協同活動構成了學習共同體[17]，因此正確發揮教師和學生在案例教學的作用、構建和諧的師生關系是圖情專碩案例教學實施的根本保證。建構主義學習理論[18]是案例教學法的理論基礎，它認為學習是學生主動建構知識的過程，而非被動的知識傳遞過程，因此強調案例教學過程中以學生為主導和核心，以教師為輔助和引導的師生關系的建立。此外，為了提高圖情專碩案例教學的實施效果，需要提高教師和學生的綜合素質。一方面，建設具備復合型能力和跨學科知識水平的專業師資隊伍，以為圖情專碩案例教學提供堅實的教學支撐；另一方面，培養學生的學習興趣和提高學生的知識能力也是圖情專碩案例教學能夠高質量開展的重要前提。

(2)創設互動協作、學科融合的教學環境。圖情專碩案例教學的教學環境體現在跨學科情境創設和跨學科教學氛圍營造兩個方面，貫穿于案例教學準備、案例教學實施和案例教學考核3個階段，以此使得圖情專碩的教師和學生完全沉浸在跨學科案例教學中。一方面，在跨學科情境創設上，首先應該加入多個學科的背景，以使學科與學科之間的聯系具象化，為后期的知識整合、知識遷移打好基礎；其次依據建構主義的學生觀[19]可知，創設案例教學的情境應注重學生個人情境和知識情境的有機結合，從而引導學生在已有的知識經驗的基礎上習得新的知識經驗，建立新舊知識間的銜接。另一方面，在跨學科教學氛圍營造上，注重動機、合作、競爭和強化氛圍的形成，即學生學習有動機，在學習的過程中采取協同合作方式，始終保持競爭意識，并且注重知識經驗的強化升華。

(3)構建高質量、跨學科的圖情專碩案例庫。案例庫建設是案例教學開展的基礎性條件，與其他學科相比，目前我國圖情專碩的案例庫建設發展較為遲緩，還存在著案例數量較少、質量難以保證等問題，因此圖情專碩的案例庫建設應該朝著質量和數量并舉的方向發展。在上述背景下，提出以下幾點策略：首先，案例編寫者必須基于歷史上或新近真實發生的事件，在充分調研的基礎上，運用圖書情報專業的學科理論進行案例的編寫，同時所編寫的案例應具備案例發生的時間、地點、情節等基本要素的完備性[17]。其次，案例的入庫過程必須嚴格，應按照案例編寫-案例投稿-案例篩選-案例修訂-案例入庫的流程構建出反映圖書情報專業本質和特點的高質量案例庫。最后，由于圖情專碩教學具有明顯的跨學科特征，因此圖情專碩案例庫建設應注重囊括相關學科的案例，反映案例的跨學科聯系，并提供學科案例的跨學科開放共享服務。

(4)應用信息化、智能化的案例教學技術。圖情專碩案例教學的技術憑借其直觀性、生動性和交互性的特點在整個跨學科教學中起基礎性的支撐作用，為多學科融合教學提供了技術平臺，作用于案例教學的各個階段，因此應該注重信息化、智能化的案例教學技術在各個階段的應用。首先，在案例教學準備階段，教師可以利用多媒體技術的視、聽、說等功能從多個維度導入學習案例，從而喚起學生的求知欲，吸引學生的興趣，調動學生的積極性。其次，在案例教學實施階段，學生可以利用搜索引擎技術查找相關資料以完善課堂匯報的內容，并利用多媒體技術進行形式內容豐富的小組匯報，教師則可以利用教學技術的交互功能獲得小組評分以及課堂教學反饋。最后，在案例教學考核階段，教師可采用智能化技術進行課程評分和學情分析，學生可利用教學技術進行學科知識的歸納和整合。

4 結語

隨著案例教學法的發展，越來越多的學科已經將案例教學作為一種重要的教學方法。在圖情專碩教學中采用案例教學法能夠實現知識與能力的提升，但是由于圖情專碩教學涉及管理學、計算機科學等多學科內容，因此在實施圖情專碩的案例教學時需要考慮跨學科教學的特征。而STEAM教育理念主張多學科融合教學，以跨學科整合為主要特征，為此，本文引入STEAM教育理念，構建了STEAM理念導向的圖情專碩案例教學模式，然后基于該案例教學模式進行系統動力學仿真分析，以此來識別影響STEAM理念導向的圖情專碩案例教學模式實施效果的關鍵因素，并提出相應的策略建議，以期為圖情專碩案例教學的開展提供理論支撐。