《工程材料及成型技術》課程案例式教學

張滿

摘 要：目前工科院校本科生專業課普遍采用傳統教學方式，部分學生學習興趣不足。采用案例式教學將企業生產的典型案例引入到專業課理論教學中，針對教材知識體系建立系統的課程案例庫，采用案例式教學與傳統教學相結合的方式講授工科類本科生專業課，既能夠使理論與實踐緊密結合，培養學生的工程實踐能力，又能夠使學生做到學以致用，提高學習興趣，有效改善教學效果。

關鍵詞：工程及成型技術 案例式教學 工科類本科

中圖分類號：G420 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）01（b）-0-02

一提到案例教學，人們自然會想到美國哈佛大學的商學院。其實，案例教學最早由哈佛法學院于1870年率先使用，接著哈佛醫學院也開始引進使用案例教學[1]。案例教學法是一種具有啟發性、實踐性，能提高學生決策能力和綜合素質的一種新型教學方法。面向21世紀的高等教育，必須加強案例教學[2]。案例教學通過提供一個真實的或模擬的具體情景， 有選擇地把問題呈現出來，讓學生置身于該情景之中。在教師的組織下，通過對案例的閱讀、思考、分析、討論和交流，開發學生發現、分析和解決實際問題的能力[3]。

目前，國內工科院校對工科類本科生專業課普遍采用傳統教學模式，教師根據教材內容講解理論知識，教學手段與方法單一，缺乏多樣性，容易導致理論脫離實踐，學生缺乏學習興趣，對自己將來的工作定位模糊不清，不知道課堂教學內容與實際生產有什么關系，不知道理論知識在實際生產中如何應用，導致課堂教學效果較差。大學教育與中小學教育不同，沒有升學壓力，部分學生失去學習興趣，課堂上玩手機、睡覺的現象已不足為奇。部分教師為了解決這些問題，在教學過程中插入講解一些企業的生產實例，但往往缺乏代表性與系統性，通常是即興發揮，與教材中理論知識的結合度有待提高，盡管短時間提高了學生的學習興趣，但教學效果并不理想。

1 《工程材料及成型技術》課程案例式教學模式

案例教學是一種在教師的指導下，把學生帶入特定事件的現場，進入角色，再現案例情景，通過案例分析以提高學生實際運作能力的教學方法[4]。文章以《工程材料及成型技術》課程作為研究對象，《工程材料及成型技術》課程包括工程材料、熱處理、鑄造、鍛造、焊接等專業基礎知識，與企業生產密切相關。通過收集、篩選、整理企業實際生產案例，建立典型案例庫，采用案例式教學與傳統教學相結合的方式來提高專業課的教學效果，其相關的教學經驗能夠對工科類本科生專業課的教學模式改革提供有益的借鑒與幫助。

2 《工程材料及成型技術》課程案例式教學具體實施

通過教師到企業走訪、學生到企業實習、網絡信息技術、教師間相互交流等方式收集具體的生產案例，在教師、學生與企業接觸過程中有選擇地留下影像資料，豐富教學案例庫的素材。將收集的生產案例進行梳理與篩選。生產案例要有代表性、典型性。通過課程組活動教師研討的方式，認真分析課程的理論知識體系，將具體的案例對應到教材理論知識的具體章節。授課過程中通過教師集體研討、相互交流以及聽取學生反饋，不斷完善教學過程。

對實驗室條件進行完善，結合教材知識體系，增加與生產實踐結合緊密的實驗項目，增加實驗學時，部分課程內容放在實驗室講授，使學生通過親自動手提高工程實踐能力，同時更好地掌握課程理論知識，具備成為一名合格工程師應有的綜合素質。通過教師到企業走訪、掛職、工程訓練等方式，提高教師自身的工程素養，做到更加深入地理解、講解工程案例，提高教學水平，達到良好的教學效果。在教師與企業交流過程中尋找企業生產中存在的技術問題，開展產學研橫向課題合作，橫向課題的內容可以結合教材制作成經典案例，同時，也有利于校企合作，推動地方經濟發展。

目前，已經在2014級、2015級、2016級機械設計及其自動化專業《工程材料及成型技術》課程使用案例式教學與傳統教學結合的方式，在授課各章節中引入相應的具有代表性的工程實例，結合工程實例講解所學理論知識原理，利用所學理論知識解釋工程實例，同時，一個工程實例往往涉及較多知識點，可以對教材知識進行有益地擴展，也能使前后所學理論知識進行有機地串聯結合。對于不同案例安排不同的教學方法，使學生參與到教學中來，以講解焊接基礎知識為例，引入鍋爐中多管與板角接焊接的案例，首先將收集的鍋爐管板焊接視頻、焊條烘干視頻、焊機工藝參數（包括焊接電流、焊接電壓、焊接速度等參數）調整視頻、焊后檢驗視頻等進行編輯，按照焊接生產過程，即焊條烘干、焊接工藝參數調整、焊接管板結構、焊接檢驗的順序編輯成一個完整的視頻。在課堂上放映編輯好的鍋爐管板焊接視頻，讓學生了解焊接流程，然后講解鍋爐多管與板連接的結構特點，管材與板材的材料及其焊接性、焊接難點，以及多管與板結構連接的焊接要求，包括密封性要求、強度要求等。同時，結合鍋爐管板結構泄露的案例視頻，指出多管與板焊接結構中容易出現的設計問題，以及焊接過程中容易犯的錯誤，強調鍋爐焊接的重要性，提高重視。然后，與學生一起編制焊接工藝卡，焊接工藝卡內容包括焊接方法和焊接材料的選擇、焊前清理、焊接工藝參數（焊接電流、焊接電壓、焊接速度）、焊接順序、焊后檢驗等內容。在此基礎上展開講解焊接方法、焊接材料、焊接工藝、焊接檢驗等內容。使學生在課堂上當一次焊接技術員，獲得較全面的工程實踐能力，而不單純是一個一個知識點的單獨講解，單獨講解知識點的理論知識比較乏味，學生也不知道如何應用，難以激發學習興趣。案例講解結束后，讓學生根據講解的內容畫樹狀思維導圖，將案例與教材理論知識中各知識點有機地結合起來，綜合全面掌握所學內容，提高學生解決工程實際問題的能力。

案例式教學對考試方式產生了較大影響，以往期末考試中，記憶性題目較多，案例式教學引入后，考試題目形式發生了較大改變，以往的名詞解釋、判斷題、選擇題等記憶性題目被去除，增加了設計題、綜合運用題等跟工程實際結合緊密的題目，考察學生應用理論知識解決工程實際問題的能力。通過案例教學的引入，學生上課興趣濃厚，并普遍反映收獲頗豐，取得了較好的效果。該校機械設計及其自動化專業于2018年通過了工程教育專業認證的進校考察環節。

3 《工程材料及成型技術》課程案例式教學存在的困難

案例式教學與傳統教學相結合的課程教學模式的實施存在一定的困難。首先，收集、梳理工程案例并將工程案例與教材緊密結合需要花費大量的時間與精力，需要課程組教師團隊的辛勤付出，并具有奉獻精神。學院可給予適當管理上與經濟上的支持，如課程組的組建、課程組研討活動的定期開展等。實驗室條件的改善需要大量經費支持。教師到企業走訪、掛職、工程訓練以及學生到企業實習等需要企業、學校、政府等多方的協調與配合。

4 結語

工科類本科生專業課教學模式在不斷改進發展，采用案例式教學與傳統教學相結合的方式進行工科類本科生專業課教學是提高教學效果的有效方法。案例式教學將企業中具體生產典型案例引入到專業課理論教學中，針對教材的知識體系建立系統的課程案例庫，采用案例式教學與傳統教學相結合的方式講授工科類本科生專業課。能夠使理論與實踐緊密結合，培養學生的工程實踐能力，使學生做到學以致用，提高學習興趣，有效改善教學效果。

參考文獻

[1] 楊光富，張宏菊.案例教學：從哈佛走向世界[J].外國中小學教育，2008（6）：1-5.

[2] 朱文.案例教學方法研究[J].西南民族大學學報，2003， 24（10）：39-41.

[3] 陳福松.案例教學與創新型人才培養[J].揚州大學學報，2009，13（5）：81-83.

[4] 錢方明.改進案例教學，提高案例教學質量[J].嘉興學院學報，2002，14（1）：206-207.