案例化教學在節能技術教學中的研究與探索

侯 峰 孫紅闖 楊 偉 朱有健 袁 培

（鄭州輕工業大學能源與動力工程學院，河南 鄭州 450001）

1 背景及意義

大學的課程主要分為基礎課、專業基礎課和專業課。專業課指高等學校和中等專業學校根據培養目標所開設的專業知識和專門技能的課程，其目的就是使學生掌握必要的專業基本理論、專業知識和專業技能，了解本專業的前沿科學技術和發展趨勢，培養分析解決本專業范圍內一般實際問題的能力。因此，專業課的授課結果對學生專業能力的掌握有著至關重要的作用。本文從節能技術的教學方式出發，對案例化教學如何實施作了分析探索。

目前，大部分的專業課主要還是采用課堂授課及實驗教學相結合的傳統方式，這種方式對于某些課程是可以較好地達到教學目標的，但對于一些偏工程實踐類的課程，單純的憑借課堂及實驗教學無法使得學生很好地將理論知識應用于實踐，從而導致對專業課知識的掌握不夠系統，而案例化教學方式就可以很好的彌補這一缺點。案例教學是指教師在教學過程中，充分尊重學生認知規律，以課程教學目標為導向，分階段采用對應的、恰當的案例將知識點串聯起來，以真實的情境或事件為載體，通過實踐情境或事件，讓學生調查、閱讀、思考、分析、討論和交流等，實現學生主動參與學習活動全過程的一種教學方式，從而使得學生在掌握知識點的同時，具備分析工程節能問題的基本能力。因此，案例化教學方式在專業課培養方面相對于傳統的課堂教學方式有著很大的優勢。

2 傳統教學方式存在的一些問題

傳統的課堂教學模式是一種以老師為中心、書本為中心和課堂為中心的教學模式，形成了老師單向灌輸、學生被動接受的局面，傳統教學模式的缺陷是非常明顯的，其中關鍵的是作為認知主體的學生在整個教學過程中都始終處于被動地接受知識的地位，學生學習的主動性被忽視，甚至被壓抑，從而會導致以下問題。

2.1 學生積極性調動不足

傳統的課堂授課方式中，許多學生課前預習不充分，上課期間容易注意力不夠集中，從一個聽不懂的問題，到另一個聽不懂的問題，從而引發連鎖反應，最后導致興趣缺失。究其根本原因，主要就是因為沒有很好的調動學生對這門課程的積極性，沒有使其更多地參與進來。

2.2 學生知識點理解不透徹

在進行畢業設計指導以及畢業設計答辯時發現，一部分學生雖然學習了這門課程，但無法對其中的知識點進行靈活運用，特別是面對一個具體的設計課題的時候，無法進行很好的結合，即使是平時學習成績較好的部分學生也是如此，這就反映了學生對于為何學、學了如何用這個問題沒有搞清楚。

2.3 實驗、實踐條件單一

對于偏向于應用的專業必修課，課時構成主要包括理論教學和實驗教學，且理論教學課時很多，這就導致無法階段性的引導學生將理論知識點聯系實際，特別是一些本應具象表達的知識點，因為沒有實物以及相關的實驗、實踐環節，學生對知識點的理解只停留在書本上。

3 案例化教學方式在專業課教學方面的應用

針對傳統課堂教學模式在專業課教學方面所存在的一些問題，案例化教學方式就能很好地進行彌補。根據教學大綱，對課程的理論知識點進行分階段劃分，在對理論知識點進行課堂講授的同時，引入與此階段對應的、恰當的案例讓學生進行思考、分析，調動學生的積極性，引導學生更好地掌握課程知識點，并能靈活運用。

作為新能源科學與工程專業的專業必修課，節能技術是學生必須掌握的一門課程。通過本課程的學習，旨在使學生了解能源與動力工程領域的能源消耗狀況以及當前最新的節能研究成果與技術；使學生能夠全面的掌握高效利用能源的理論、途徑和方式；具備分析工程節能問題的基本能力。

節能技術是新能源科學與工程專業新開設的課程，從培養方案以及教學內容來看，該課程開設于大三上學期，是一門基于傳熱學、工程熱力學等專業基礎課程之上，但更加偏重于應用的課程。基于此，根據課程教學大綱要求掌握的知識點，在保證理論教授的同時，結合現今行業內優秀節能案例進行分析，從而使得學生真正具備工程節能方案制訂實施和分析問題的能力，并進一步提高教學水平。根據2021 版培養方案以及新能源科學與工程專業建設并逐步完善的契機，依據課程內容，采取區別于傳統教學模式的案例法進行教學。

本文以節能技術課程為例，介紹了案例化教學的幾個主要方面。

3.1 案例引導

針對更好的調動學生積極性這個問題，在課程講授之前，給學生提出一個案例，要求學生課前針對案例查閱資料，并提出節能的方法和途徑。在課程期間，首先，要求學生針對案例進行分組討論；其次，要求各組分別進行匯報，并指出別的組的問題；最后，老師對各組的節能分析方案進行點評，并對需要掌握的知識點進一步講解，從而提高學生的興趣，具體制定的案例為：

（1）北京奧運村一體化太陽能熱水系統：集熱、儲熱、換熱、生活熱水系統，為閉式間接利用太陽能系統。

（2）某熱電廠的低溫余熱利用技術：分析發電廠的技術流程及可以采取的節能措施，引導學生針對發電廠的低溫余熱進行利用，提出節能措施。

（3）某大型印染廠：分析印染廠生產工藝環節，引導學生對不同環節是否可以采取的節能措施進行思考，最終引出熱泵系統在印染廠節能方面的使用及設計。

（4）建筑節能：分析某大型寫字樓的結構，引導學生在隔熱保溫方面提出節能措施；分析建筑的空調、熱水及供暖等系統，引導學生利用空氣源及太陽能等技術進行空調節能方面的分析及節能改造。

3.2 考核改革

針對學生知識點理解不透徹這個問題，進行考核改革。現階段，節能技術課程的考核方式為期末考試成績占70%，平時作業占10%，考勤占10%，實驗占10%。為了使學生能靈活運行所學知識點解決實際工程問題，在期末考試之外，添加“案例分析”考核環節。即：在課程結束之后，授課教師根據上課人數，提出若干工程案例，學生則應用所學知識點，制訂設計方案，提交授課老師審核并進行匯報。考核方式改革后，期末考試成績占40%，案例分析占30%，平時作業占10%，考勤占10%，實驗占10%。

3.3 實踐環節

對于一門應用型的專業課程，除了實驗課程之外，還應該積極添加實踐環節

應根據專業要求，積極建設與企業合作的實踐教育基地，使得學生到具體的工程現場進行參觀，并可在現場對知識點進行講解以達到理論與實踐相結合的目的。

通過案例化教學方式，以期達到如下效果：

（1）提升學生自主學習能力：在下一堂課之前，給學生提出工程案例，讓學生帶著案例進行課前預習，并制訂節能方案。一方面，可以提高學生的課前預習效率；另一方面，可以讓學生根據充分地理解知識點，帶著問題來上課，提高學習興趣的同時，也能提升自主學習能力。

（2）提高學生綜合利用知識點進行實際案例應用分析的能力：節能技術是多方面的，通過各個知識點的學習，并通過實際工程案例進行節能分析，使得學生在理論學習之外，能具有基本的工程節能分析能力。

（3）改革成果試點后推廣：在19 級新能源專業學生中試點該項目，就改革后的課程完成度以及效果與學院教師及學生進行討論評價，并將該改革推廣至偏應用的專業課程教學應用中。

綜上所述，通過案例法教學，并結合考核方式改革以及實驗、實踐環節，使得學生在掌握節能技術各個知識點的同時，能夠應用其來進行工程方案設計，真正具備運用所學知識解決工程問題的基本能力。

4 案例化教學方式所存在的問題

案例化教學的探索有助于對知識點的進一步掌握和應用，但也存在一些問題。

4.1 個人成績評定問題

案例化教學過程中存在成績評定問題，由于對案例的分析采取分組進行，不可避免的會導致不同學生的貢獻度問題，有些學生在團隊里面濫竽充數，導致準確評定個人成績存在一定的困難。

4.2 學生負擔問題

相對于傳統的教學方式，案例化教學對學生的課前準備工作提出了較高的要求，包括知識點的預習、根據知識點結合的案例化講解以及PPT 的制作匯報等。

4.3 案例實踐問題

目前的案例化探索，僅限于課堂所進行的案例分析，并沒有根據現場案例進行教學，沒有充分發揮課下實踐的作用，會導致知識點與案例的結合沒有過于緊密。

根據案例化課程的探索，不可否認的是有著傳統教學所沒有的優勢和作用，在此提出建議：對于專業課程，可以采用學校教師講授和企業導師講授相結合的辦法，即：開展課程試點，分割課程講授課時，邀請本課程領域相關的行業人員作為企業導師，添加工程應用分析課時，進一步加強學生專業課的學習效果。

另外，對于專業課程，可通過配置一些基礎的儀器，加強學生的動手能力。比如對于節能技術這門課程，可以購置一些太陽能輻射測量儀、溫度計等小型儀器，成立太陽能實驗小組，進行鄭州地區不同季節太陽能輻射、風速以及室外溫度等參數的測量，總結數據表格，從而加強學生對太陽能利用以及配合其他能源實現節能目的的理解，同時這項工作也可以作為學生創新學分的培養方式來進行。

5 結語

針對傳統教學模式所存在的學生積極性調動不足、學生知識點理解不透徹及實驗、實踐條件單一等不足，在理論知識點講解的基礎上，通過引入恰當的實際案例，引導學生主動思考問題、分析案例，進一步調動學生的學習積極性，更好培養學生的工程設計能力，從而達到理論與實際相結合的目的。本文以節能技術課程為例，積極探索案例化教學方式，提出案例化教學所需要實施的幾個方面、預期效果及所存在的問題，以期為偏工程類課程案例化教學方式提供指導。