案例教學在新能源專業研究生培養中的應用

李曉書 王敏 李巖 王忠江

摘 要：案例教學法是將客觀問題再現于課堂，再經學生分析和研究，最終提出解決方案，實現提高學生解決實際問題能力的一種特定教學方法。由于具有獨特的教學效果而備受關注。結合太陽能利用技術課程案例教學在新能源工程類研究生拔尖創新人才培養中的應用與實施，探討了將案例教學法貫穿于整個課程體系中的方法模式，詳細介紹了案例教學法的基本原理、特點和具體應用。驗證了案例教學法對于培養和提高學生獨立解決問題能力和創新能力的必要性，研究表明，案例教學法在拔尖創新人才培養中具有很好的教學效果。

關鍵詞：太陽能利用技術課程；案例教學法；實踐能力；拔尖創新人才

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：1002-2589（2018）06-0201-02

2016年1月劉延東副總理在國務院學位委員會第三十二次會議上的講話中指出要堅持個性化培養，強化問題導向的學術訓練和實踐培養，大力提高研究生的創新能力水平，提升專業學位研究生職業發展能力[1]。

我國正處于大力實施“創新驅動發展戰略”的大背景下，迫切需要大批具有創新精神和開拓思想的拔尖創新人才作為支撐。但是，我國現有的研究生培養模式已不能滿足創新驅動對創新人才培養的需要，引進先進的教學理念與教學方法將是破解這一難題的有效途徑。

案例教學法是一種源自美國哈佛大學的具有很強實踐性和啟發性的教學方法，自1870年創立以來受到教育界的廣泛關注。我國于1984年由大連理工大學最早引入案例教學法，目前已經在多個領域的研究生教學應用中取得了良好的教學效果，尤其是在新能源領域的研究生教育，案例教學法對于培養和提高學生的獨立思考問題能力、分析問題和解決問題能力、創新能力都發揮了重要作用。本文以我校新能源工程類研究生“太陽能利用技術”課程開展案例教學為例，詳細介紹了在典型案例的選取、教學內容整理、案例與實踐相結合等方面所做的嘗試與實踐，希望對我國新能源工程類研究生拔尖創新人才的培養起到一定借鑒作用[2]。

一、案例教學法基本原理與特點

（一）基本原理

案例教學法是一種通過教師將已經發生的客觀問題或典型事件再現，供學生獨立分析和研究，進而提出問題的解決方案，以達到提高學生解決實際問題能力的一種特定教學方法[3]。

在案例教學過程中教師將作為課程主導，根據教學大綱挑選典型案例、組織學生參與課堂活動、傳授分析和解決問題的基本方法；研究生則作為學習的主體，結合案例進行文獻檢索、歸納總結與分析，提出問題解決方案、交流與討論、總結最終方案等一系列課堂活動，以加深對課程基本概念、原理的理解和綜合應用能力的提升。上述方式通過拋出問題、啟發學生、互動教學等環節，符合研究生的學習認知規律，具有很好的教學效果[4]。

（二）案例教學法的特點

1.理論結合實際

在工科研究生創新人才培養課程體系中案例教學法是理論與實踐有機結合的捷徑，將實際工程案例引入課堂教學有利于加強學生對實際工程的感知與認識，有助于培養學生獨立思考問題、分析問題、解決問題的能力，是研究生階段重要的實踐環節，因此所選擇的案例必須要來自工程實際，應具有時效性和真實性，案例既不能過于陳舊又不能是抽象、虛構的工程。

2.案例的完整性

所選擇案例應具備實際工程的完整性，應包括與課程相關的工程背景與意義、具體設計方案、實施途徑、經濟效益分析、社會價值等內容。恰當的案例將保證案例教學的完整性，結合實際工程中的所以環節實現教學過程中知識點的全覆蓋，保證教學質量，達到預期教學效果。

3.案例的代表性

所選擇案例應該具備典型性和代表性，能夠代表該領域內實際工程中解決問題的基本方法。通過案例教學使學生掌握課程中需掌握的基本原理和方法。如果選擇的案例不具有代表性或是實際工程中的特例將會以偏概全、適得其反、誤導學生。

4.引導與啟發性

成功的案例教學應該是發人深思、引人入勝、啟迪智慧的課堂教學過程。學生通過案例的引導和啟發逐步完成學習，開拓分析問題、解決問題的思路的同時加深理論知識的理解與應用，培養學生結合所學知識解決解決實際問題的能力，進而挖掘學生的創新潛能。

二、案例教學法在太陽能利用技術課程中的應用

新能源工程類研究生拔尖創新人才不僅應該掌握新能源工程領域的基礎理論知識和研究能力，更應該具備面對實際工程問題時進行獨立思考問題、分析問題、解決問題的能力，在完成工程的過程中應掌握一定的設計、計算、施工、運行的技能。目前，國內一些高校在研究生培養過程中依然只注重理論知識的培養，而忽略了實踐動手能力的訓練和創新能力的培養。培養的研究生能夠很好地完成導師布置的研究任務，卻在解決實際工程問題時不知所措，無從下手。分析其原因則在于對實際工程的把握、分析和解決問題的能力不足所致。基于以上問題，我們在新能源工程類研究生拔尖創新人才培養過程中將案例教學法貫穿于整個課程體系中，以培養和提高學生的獨立解決問題能力和創新能力。案例教學法在太陽能利用技術課程中的應用研究流程圖如圖1所示。

（一）案例的選擇

開展案例教學的關鍵在于案例的選擇，選擇恰當的案例可以激發學生的學習興趣、提高教學效果，起到事半功倍的作用。因此，應結合太陽能利用技術課程大綱的要求合理選擇工程案例。所選案例必須滿足理論結合實際強、完整性好、具有很好的代表性、典型性和啟發性的要求[5]，符合太陽能利用技術課程對知識點的要求。我們選擇了“太陽能光伏牧場”項目作為課程案例，該項目是哈爾濱某新能源企業在大慶地區的重點投資項目，項目具有與課程相關的工程背景、具體設計方案、實施途徑、經濟效益分析、社會價值等內容，可滿足案例教學的要求，是很好的工程案例[6]。

（二）探索案例教學新模式

案例教學的順利實施需要教師與學生雙方的共同參與和配合。應盡量避免一成不變的教師為主的課堂講授，建立以教師作為課程主導，研究生作為學習主體的教學模式，激發研究生獨立思考問題和不斷創新的意識，重視培養研究生個性化發展，開展啟發教學、討論教學和互動教學。在太陽能光伏牧場項目案例教學過程中，如果單純以光伏發電原理、電廠建設、并網運行、運維后市場等內容進行講述，不僅會導致課堂氣氛沉悶還將使學生感到內容很枯燥，從而失去學習興趣。采取以太陽能光伏結合牧場應用為切入點引導學生進行思考，相互討論，積極發言，在活躍學生思維的同時也活躍了課堂氛圍氣氛，達到很好的教學效果[7]。

在案例教學實施過程中，在同學們查閱該領域的最新研究文獻后，邀請企業技術負責人和光伏發電領域專家以報告和討論的方式對太陽能光伏牧業領域的研究現狀及熱點問題進行剖析；對案例中涉及技術問題，可結合工程應用層面結合企業生產去講解，對于太陽能光伏發電技術和畜牧業領域內技術的有機結合，將重點放在太陽能光伏電技術和畜牧業技術的耦合創新上；結合太陽能光伏牧場項目進行文獻檢索、歸納總結與分析，提出問題解決方案、交流與討論、總結方案等環節可有效提升課程教學效果。經實踐證明，案例教學法在太陽能利用技術課程中的應用可激發學生的學習興趣，提高學生的實踐能力，案例教學法得到學生的廣泛認可[8]。

在實踐能力培養上，將結合“太陽能光伏牧場”項目課程案例教學內容，以產學結合、工學交替、企業實習等方式，定期組織學生到企業進行實習，參與太陽能光伏牧場項目的運行管理，包括項目可研、選址、前期規劃、工程施工建設、運行管理等環節。通過企業實習鍛煉，不但能加深學生對太陽能利用技術課程的基本概念、原理的理解還能綜合提升學生的實踐應用能力。

（三）撰寫教案

太陽能利用技術課程案例教學中教案的撰寫是教學方法研究中的難點和重點，教案在撰寫時不應拘泥于傳統教案的編寫形式，應盡量結合案例教學的實際教學需要完成教案的撰寫。

撰寫時應從大量最新國內外關于太陽能光伏牧業相關文獻中篩選出能夠體現研究熱點和研究發展方向的重要資料，按照太陽能光伏牧業基礎理論知識、技術開發前沿和技術應用轉換三方面組織案例，通過總結向同學著重介紹創新思想、創新意識及創新方法等內容。定期向學生剖析最新研究報告，結合基礎理論剖析創新思想及論文的理論基礎、研究創新點及創新技巧；通過選派研究生參加國內學術會議、邀請企業技術負責人和光伏發電領域專家作學術報告等方式培養研究生的學術思想、激發創新意識。結合太陽能光伏牧業領域最新研究成果調整案例教學的教案。

教案中太陽能光伏領域基礎理論知識的講解是學生掌握的難點，應結合應用領域進行講解。尤其像光生伏打效應、單晶硅多晶硅基材的內部構造、逆變原理、并網運行等抽象知識，學生短時間內難以掌握，可配合工程應用層面到企業進行實踐教案教學，提高教學效果，培養學生創新能力。

三、結束語

通過案例教學在太陽能利用技術領域研究生拔尖創新人才培養中的探索應用，實現了在短時間內讓研究生掌握和綜合運用太陽能利用技術相關知識的目的。使研究生能夠準確結合案例進行文獻檢索、總結分析、交流討論、提出問題解決方案，提高了實踐能力和創新思維的培養。

案例教學在研究生拔尖創新人才培養中的應用還處于探索階段，隨著技術的不斷進步、案例的不斷更新，案例教學法還需要不斷改進，使其在激發學生學習興趣，提高創新能力方面繼續發揮積極作用，使案例教學法得到發展的同時實現創新驅動發展戰略引領科技不斷進步。

參考文獻：

[1]劉延東副總理在國務院學位委員會第三十二次會議上的講話[R].2016：1.

[2]邱選兵，齊美山，魏計林，等.案例教學法在工程類創新型研究生實踐教學中的應用研究[J].大學教學，2014（12）：135-137.

[3]梅樹立，馬欽.案例教學法在研究生創新教育中的應用[J].農業網絡信息，2010（6）：121-123.

[4]馮永剛.研究生案例教學不能遺失的三維向度[J].高教發展與評估，2015（6）：18-23.

[5]蒯秀麗.案例教學法在教育學教學中的應用[J].教育探索，2012（12）：50-51.

[6]張喜瑞，李粵，梁棟，等.案例教學在農業機械課程教學中的探索與應用[J].價值工程，2015（31）：158-160.

[7]張梁，孫長山，孫曉璐，等.案例教學法在研究生創新能力培養中的應用[J].產業與科技論壇，2015，14（22）：151-152.

[8]樊軍，陳啟飛，梁進軍，等.研究生專業課“個性化”案例教學嘗試[J].江蘇社會科學，2009（S1）：156-159.