案例教學方法在科研綜合實訓課程教學中的應用探索

王國偉，胡永紅，王翠娥，鄭春玲

（南京工業大學 食品與輕工學院，江蘇南京 210009）

根據南京工業大學“建立國內一流、國際知名創業型大學”的戰略發展目標，面向培養創新創業人才需求，圍繞復合型、創業型人才培養工作重心，全面提升專業教學質量，培養富有創新創業精神、國際視野的創新型人才。基于此，優化重點課程的教學內容，凸顯具有創新實踐培養意義的課程，如科研綜合實訓。積極開展案例式、項目式、啟發式、翻轉課堂等教學方法探索，引導學生主動學習，提高學生對專業知識的整體把握和融會貫通能力，培養學生的集成創新能力、協同創新能力和系統調控能力[1-2]。

科研綜合實訓（Comprehensive scientific research training）是輕化工程專業的一門專業基礎課。通過該課程的學習，學生掌握科學、科學研究（科研）的基本理論，把握科研方法及科研思維，熟悉自然科學的科研過程；學習掌握文獻檢索方法，了解本科生畢業設計（論文）的過程，本科生科研項目（大學生創新創業項目、“互聯網+”、挑戰杯等）的申報、實施、結題；學術論文、發明專利的撰寫等[3-6]；涵養本科生的科學精神、創新精神、科研素養和科研思維，提高本科生的綜合素質、創新思維、創新意識、創新能力。

目前，輕化工程科研綜合實訓課程由24 學時理論課堂教學與8 學時上機實踐組成。4 次上機實踐（8 學時）安排4 次小項目，學生在機房完成小項目，但是缺少融會貫通的機會，而且學生也不清楚自己作業的完成情況。可以增加1～2 個案例教學環節，布置1～2 個綜合性較強的案例，引導學生深入分析、剖析案例，提出解決方案，在課堂展示匯報，教師進行分析點評，指出各位學生的解決方案存在的問題。案例教學方法可以激發學生學習的主動性，增加教師與學生之間的互動交流，顯著提升課堂教學效果。

1 案例教學方法

案例教學方法（Case-Based Learning，縮寫為CBL）是一種以案例為基礎的教學方法。案例教學是指教育者以理論與實際有機整合為宗旨，遵循教學目的的要求，針對教學內容選擇恰當案例，并以案例為基本素材，將學習者引入一個特定的真實情境中，通過師生、生生之間的雙向和多向互動，促使學生充分理解問題的復雜性、變化性、多樣性等屬性的教學形式。目前，案例教學方法已經被應用于本科生的通識課[7-8]、專業基礎課程[9-11]、專業課[12-15]的教學過程中。在案例教學中，教師設計案例主題，引導學生多角度、多層次、多環節剖析案例。將學生分組，3～5 人為一組，組內充分討論剖析案例，提出案例的解決方案，并制作多媒體PPT，分組匯報。案例教學方法使學生鞏固了對科研基礎知識的掌握，培養學生發現問題、表達問題、分析問題和解決問題的綜合能力，培養學生的創新意識和創新能力。

2 案例教學方法在科研綜合實訓課程教學中的應用探索

2.1 教學實施對象

本文以輕化工程2019 級4 個班級與輕化工程2020 級2 個班級為對象，學生人數共計149 人，探究案例教學方法在科研綜合實訓課程中的應用[8，14]。

2.2 具體實施過程

（1）確定案例。通過學習通平臺發布案例，案例為某校本科生欲報考南京工業大學食品與輕工學院某教授的研究生，想了解某教授的科學研究情況，以便做好充分的準備。請幫助這位學生檢索相關信息，并采用多媒體匯報[5]。教師提前2周發布案例，分組，學生利用課余時間理解分析案例，查閱相關資料，提出解決方案。

（2）分組及組內討論評價。每組3～5 人，確定組長，組內分工合作，組員搜集資料、查閱資料，分別制作講解PPT（時間限定為4～5 min），組長負責本小組的課下討論活動。小組通過分析案例相關問題，凝練總結，確定解決方案。組長記錄并評價各組員的討論過程及表現。

（3）課堂匯報及評價。各組進行課堂匯報，注意控制時間。每組選派一位評委，組成評價小組，評價小組根據評分原則對各組的匯報進行評價，各組去掉一個最高分和一個最低分后，得到的平均分為各組的案例匯報得分。

（4）教師點評及評價。教師進行點評，對案例涉及的基礎知識進行總結歸納，指出優點、不足及改進建議，針對學生未掌握的難點、重點內容，教師補充講解。教師針對各位學生在本次案例教學中的表現及各組整體表現評分。

（5）學生總結。學生根據自己在本次案例教學中各環節的表現、存在的問題，撰寫一份總結報告，字數不少于500 字。同時，完成教師發布的問卷星調查問卷。

學生參與案例教學活動的成績包括小組討論過程評價（組長進行評價）、組內評分（組長完成評價）、課堂匯報及評價（評委完成評價）、學生總結及問卷星調查問卷（教師完成評價）4 項，分數分別為20、20、30、30 分，總分為100 分，案例教學活動的成績占總評成績的20%。

3 教學改革的成果

3.1 學生對于案例教學方法的評價

本案例涉及以下重要知識點：科學研究的概念、組成，學術成果的類型，文獻信息源的類型（圖書、連續出版物、特種文獻），信息檢索的基本步驟，圖書檢索，中國期刊全文數據庫檢索，引文索引數據庫（Web of Science）檢索，文摘數據庫（SciFinder N）檢索，特種文獻（專利文獻、學位論文）檢索，參考文獻格式（圖書、中文期刊論文、英文期刊論文、學位論文、專利）[5]。

創新實踐能力是大學生的一項重要基本素質，在新形勢下，培養本科生的創新實踐能力是高校教育教學改革的重要途徑，也是適應新時代國家對創新人才的需求。培養本科生創新實踐能力有助于社會經濟發展，有助于高等教育和高校發展，有助于大學生增強自身競爭力。具體而言，本科生的創新實踐能力包括創新知識基礎、創新思維能力、創新學習能力、創新實踐能力、創新意識和創新精神5 個一級指標及若干二級指標。創新知識基礎包括基礎知識、專業知識、拓展知識和創新知識等二級指標[1,2,16,17]。

通過本案例的學習，能夠幫助學生鞏固以上重要知識點，實現對知識點的融會貫通，培養學生的創新思維、科學精神和創新能力[1-2]。課程結束后，教師制作了問卷星調查問卷（見表1 和表2），對輕化工程2019 級和2020 級進行問卷調查，發現有97.3%以上的學生對案例教學方法持肯定態度。

表1 學生對案例教學方法的總體評價（輕化工程2019 級和2020 級）

表2 案例教學方法對于提升本科生創新實踐能力的評價（輕化工程2019 級和2020 級）

3.2 學生積極參與大學生創新創業訓練項目

通過案例教學方法的改革，本科生參加科學研究、參與大學生創新創業訓練項目的積極性顯著提高，入選江蘇省或國家級大學生創新創業訓練項目的數量明顯增加，取得了較好的效果。輕化工程2019 級和2020 級本科生申請南京工業大學大學生創新創業訓練項目共計22 組，參與人數為92 人次，比例為61.7%，其中獲批國家級或江蘇省大學生創新創業訓練項目6 項，比例為27.3%。

輕化工程2019 級本科生申請南京工業大學創新創業訓練項目共計10 項，參與人數為42 人次。研究內容涉及多個方向，比如表面活性離子液體、膠原蛋白溶解機理、靜電紡絲、生物質資源利用等。其中3 項項目入選江蘇省創新創業訓練項目，分別是黃酮類天然染料絡合結構與色彩穩定性的構效關系（202110291144Y），酮羧酸助劑的合成及高吸收鉻鞣機理研究（202110291210Y），基于ZIF-8 的納米口罩的制備及抗菌性能的研究（202110291245T）。輕化工程2020 級本科生合計申請校級大學生創新創業訓練項目12 項，參與人數為50 人次。研究內容涉及高吸收鉻鞣助劑、離子凝膠、生物傳感器、樓宇亮化智能檢測系統等。其中3 項項目入選江蘇省創新創業訓練項目，分別是基于PFO 和摻硫氮化硼量子點的雙信號比率型電化學發光生物傳感器超靈敏檢測microRNA（202210291168Y），聚乙烯基咪唑助劑的合成及高吸收鉻鞣機理研究（202210291206Y）和納米纖維素—殼聚糖自愈合離子凝膠的探索（202210291217Y）。

通過參與大學生創新創業訓練項目，加強學生的專業技能，拓展學生的專業視角，培養了學生發現問題、分析問題、解決問題的能力，提高了本科生的創新實踐能力。

4 案例教學方法存在的問題

案例教學方法增加了教師和學生的互動，但由于班級人數較多，案例教學中教師無法全面參與各小組的分析討論過程，難以全面把握學生對知識點的掌握情況。

對比傳統式教學方法，案例教學方法需要更多時間，學生查閱資料、討論、確定方案，課堂展示，易產生畏難、厭煩情緒。

案例教學過程中的過程性評價非常重要，學生分組討論，剖析案例，查閱文獻，確定方案完成時間，由組長評定各組員的表現，缺少教師的考核評價。

選擇合適的具有代表性的案例尤為重要，案例過于簡單，達不到教學目標；案例難度過大，超出學生的能力范圍，打擊學生的學習積極性，學習效果差。因此，應選擇難度適中的案例，激發學生學習興趣，提高學生學習主動性，鍛煉學生發現問題、分析問題及解決問題的能力，培養學生的創新意識和創新能力。總體而言，案例包含的知識點較多，涉及學術成果的類型、文獻信息源的種類、圖書檢索、中國期刊全文數據庫檢索、引文索引數據庫（Web of Science）檢索、文摘數據庫（SciFinder N）檢索、特種文獻（專利文獻、學位論文）檢索、各類文獻信息源的文獻著錄格式等。但是知識點難度適宜，是一個實用性較強的案例。

5 結束語

在科研綜合實訓課程中采用案例教學方式，增加了師生間互動，鍛煉了學生的自主學習能力，提高了學生學習主動性和學習效果；鞏固了學生對科研基礎知識的掌握，實現了學生對重要知識點的融會貫通，培養了學生獲取知識、發現問題、表達問題、分析問題和解決問題的綜合能力，培養了學生的創新意識和創新能力。