基于增強創新能力的專業學位研究生案例教學探索

康少波，趙 晶

（廈門理工學院 電氣工程與自動化學院，福建 廈門 361024）

引言

在新階段和新起點，我國專業學位研究生教育需要適應和滿足社會實踐職業領域的需要，培養具有較強專業能力和職業素養、能夠創造性地從事實際工作的高層次應用型專門人才，其要求專業學位獲得者掌握相關行業產業或職業領域的基礎知識、基本理論，具有通過研究解決實踐問題的能力。如何合理地運用案例教學法，融合不同學科知識和設計典型案例，使學生能夠通過目標案例的具體實踐增強參與意識，充分調動其主觀能動性以提高創新能力和綜合素質，是案例教學亟待解決的重要問題之一。我校電氣工程領域專業學位研究生自2012年招生以來，經歷了摸索、實踐、創新的一系列過程，在課程體系的建設和實踐創新能力的培養方面積累了一定的經驗。本文通過分析案例教學過程中不同學科教師交叉授課、企業導師參與課程評價、充實科研和企業應用案例等改革方式，就案例設計與具體實踐展開研究和探討，尋求在學科融合和學生創新能力培養等方面，為以后的教學人員和研究者提供一定的思路和借鑒。

一、案例教學與多學科融合

案例教學是專業學位研究生教育重要教學方式和有效支撐。“電氣工程建模與仿真技術”課程涉及電力電氣、電子、控制工程、機械工程等不同學科知識。教師在授課過程中往往側重個人的專業方向進行講解，如電氣學科的教師授課過程中側重電力電氣方面的相關知識，而其他學科方面的知識和應用則不會太過于深入。反之，其他學科的教師也存在同樣的問題。同時，在以往的教學環節中，課程的教學評價一般采用簡單的考試方式，重點檢驗學生對教學目標的完成情況，強調終結性，沒有考慮學生應用創新能力后期的可持續發展，缺乏發展性。

（一）存在的主要問題

1.學生創新主動性不足。經過教學實踐和調研考查，很多學生在課程學習過程中缺乏創新思維，且只有小部分學生愿意利用課余時間參與各類科研項目或學科競賽。究其原因，主要是課程教學過程中對創新能力的考核沒有較大偏向，從而導致多數學生創新主動性不足。

2.課程教學與科研項目、學科競賽相互脫節。現階段電氣工程類專業課程教學仍多注重于基礎知識講授，存在教學內容與科研項目、學科競賽嚴重脫節的問題，使得課程教學只是為了考試和教學，而科研項目、學科競賽走入了“為項目、比賽而學”，且僅有少數學生參與的誤區。

3.創新能力培養缺少多學科融合。在課程教學、科研項目和學科競賽等各個環節均存在各學科單打獨斗、各自奮戰的情況，各學科的創新實踐交流較少，知識涉及不廣不深入，缺少跨專業團隊與合作項目。這樣不僅無法將學生的創新能力發揮到最大，同時也暴露出創新能力培養的廣度深度不夠、技術落后的嚴重不足。

4.缺乏教學專業知識與企業實際緊密結合的優質案例，案例更新速度慢，無法難以緊貼行業新動向。行業實際應用與教學內容相差較大，導致學的用不上，用的需要重新學，課程教學和實施效果偏離實際應用。

（二）多學科融合解決方案

為解決專業學位研究培養過程中的學科融合問題，通過案例設計和優化、多學科教師交叉授課和轉變課程評價，將不同學科的教學內容在課前、課堂和課后等環節進行綜合優化，提高和增強學生創新能力，改善教學效果。

1.案例設計和優化，融合不同學科的相關內容。結合課程內容，將案例的內容合理分解成不同學科的任務模塊，并進行部分學科基礎知識補充學習。同時案例設計保持多樣性，包括但不限于教師科研項目、學科競賽或校企合作開發等。

2.改進教學方法，采用多學科教師交叉授課。在課程實踐中，以電氣專業教師為主負責課程電氣相關基礎知識的教授。案例中涉及的控制方法設計等內容由控制工程與控制理論教師負責，機械結構內容則有機械方向教師負責。同時，課程教學采用開放性教學設計，在綜合案例實施過程中，各個學科和方向的教師不做統一的教學安排，而是學生分工協作，根據案例需要尋找相應的專業教師答疑和指導。改進的多學科交叉融合教學方法不僅有利于學生全面系統地掌握理論知識，而且有助于激發創新的火花。不同學科的老師將本學科領域的知識拓展到電氣工程領域的教學，學生在綜合掌握不同學科的知識后受到啟發，進而可在某個方面進行應用創新。

3.轉變課程評價方法，課程評價由原先統一考試轉變為綜合指導評價，邀請不同學科教師、企業導師根據各自相應指導內容，參與綜合指導評價。

二、案例設計與教學實踐

（一）案例內容的選擇

在“電氣工程建模與仿真技術”課程中，案例需要根據教學目標、內容和學生實際情況加以選擇。（1）案例的選取要求具有一定的創新性、典型性和客觀性，其目標是調動學生的學習主觀能動性，培養其分析問題、解決問題的綜合能力。（2）該課程是一門實踐性課程，強調學生的理論知識學習，更要求掌握實踐操作技能，對專業學位研究生的實踐學習應具有較好的參考性和啟發性，以滿足行業對于電氣工程專業學位研究生課程教學的需求。加入適當的校企合作教學案例，借助課程教學和創新體系，可較好完成培養學生解決復雜工程問題能力目標。（3）課程案例內容要求有一定的理論深度和綜合性，涉及的不同學科原理，數量滿足一定要求且形式多樣。學生通過案例學習，能夠理解和掌握所涉及的基本原理，并且能夠舉一反三的在實際中進行應用。（4）案例內容和教學過程需要進一步規范和統一，要求條理清楚、理論分析正確。同時，案例需要采用一定的模板和格式要求，每個案例應包含案例選題、背景資料、課堂計劃、分析思路和思考題。

根據電氣工程領域的培養目標，設計如表1所示的知識點案例、單一課程案例和綜合課程案例等三大類案例內容。

表1 課程案例庫內容

1.知識點案例以課程的基礎知識為主，主要包括“電氣工程建模與仿真技術”課程的基本知識，如建模仿真軟件MATLAB、AutoCAD等的建模與操作等內容。

2.單一課程案例是綜合課程的不同知識點并進行簡單的系統仿真案例，通過單一課程案例，保證學生能夠快速的運用仿真軟件進行系統設計。

3.綜合課程案例是指涉及多門課程知識、與科研、學科競賽或企業應用實踐緊密結合的案例。在案例設計過程中適當增加導師研究課題項目、研究生學科競賽課題項目和校企合作項目。學生能夠參與導師的科研，完成學科競賽或與行業專家進行交流和互動，可以取得了良好的課外教學效果，培養了學生的創新思維和創新能力等科研素質，全方位鍛煉學生的綜合科研與應用創新能力。

（二）案例教學實踐

根據案例內容，教學實施形式主要分為兩大類：（1）知識點案例和單一課程案例采用導師教授、學生獨立完成，主要通過課堂學習幫助學生建立課程的基本知識體系，并具備一定的動手實踐能力。（2）綜合案例則采用小組合作方式完成科研、學科競賽或企業實踐課題。同時，綜合案例不局限于已經設計好的課程案例，如學生所選擇的綜合案例是新的內容，則要求學生在完成案例內容的同時，與老師共同完成綜合案例的設計。

在案例教學的具體組織和實施過程中，教師作為組織者，需要把握課堂節奏和教學環節，主要過程包括：（1）課前準備，根據課程進度，向學生發布課程案例，讓其提前進行資料搜集和學習。在該環節，要求學生認真學習案例的內容，弄清楚案例的背景，分析案例并提出完成案例的解決方案。（2）課堂實施環節，教師首先通過多媒體課件，展示教學目標，簡介案例內容，同時通過分組討論等不同教學方式激發學生的學習興趣，引導學生將案例分解成多個任務模塊，并就任務模塊的解決提出自己的看法，給出解決方案，從而完成案例設計。（3）邀請機械、電子等其他學科教師和企業導師參與授課，以具體的綜合應用案例為基礎，采用誰開發、誰負責授課的模式展開實踐。在案例設計過程中，學生積極與其他學科教師、企業導師溝通，在其指導下完成設計。同時，邀請其他學科教師和企業導師參與課程PPT分享與匯報，參與課程評價。（4）案例總結和課程效果提升，在案例教學完成后，學生之間要完成PPT分享與匯報，通過考核點評進一步加強案例討論的廣度和深度，從而提升和優化設計方案，幫助學生建立更為完整的知識結構體系，鞏固案例教學效果。教師需要結合授課的效果和學生的案例完成情況，逐步分析案例內容的選擇合理性、組織方式等各個環節存在的問題和解決方案，提升案例實施效果。

（三）案例教學實施的重點問題

1.建立課程案例實施的長效機制：一是持續開展教學團隊的深造，要求任務教師不僅要加強理論學習和提高，同時更要深入企業中，與企業導師充分溝通、共同研發課程案例。二是建立課程案例的動態調整和共享，及時根據行業動態和教師科研進展，對課程案例進行一定比例的更新。三是加強與高校的課程案例分享和整合，降低案例的開發成本，增加案例內容的多樣性。

2.案例的描述與分析，要考慮借助工程經驗，編寫文字資料，使學生能夠身臨其境。不能完全脫離教學目標，要闡述清楚相關教材的理論內容、知識點要求等，讓學生在接收信息的過程中，清晰地了解案例與理論之間的聯系，為下一步學習和思考打下基礎。

3.課堂的研討與指導，課堂內外的研討是一個關鍵環節，包括了教師的引導與提問、師生的共同分析以及學生的經驗形成等過程。首先，教師在引導時，多用提問手段，少用知識傳授，要結合案例解決過程中的一般規律和邏輯結構，逐步深入，鼓勵學生獨立思考。分析過程的具體實施，可采用分組討論、小組答辯等方式，讓學生的觀點和想法得以充分地闡述，教師需要對學生的答案進行適當的評價，確保思路按照預定目標進行，并通過各種觀點的比較，逐漸得出接近案例設計中所包含的核心理論精髓。

4.教學的考核與總結，各小組同學完成課堂答辯，撰寫結題報告，有能力者還可撰寫論文。同時，教師對整體案例教學的過程進行反思過程中，注重如何改善課程案例教學，引導學生提出新的問題，加強學生將理論運用于實踐的能力。

結語

本文將案例教學融入電氣工程專業學位研究生的培養過程，注重學科知識的交叉融合，轉變教學模式。在課程案例設計過程中，從電氣工程領域的具體實踐應用出發，分析其共性，構建多個不同方向，每個方向再細化出多個案例，形成知識點案例—單一課程案例—綜合應用案例的漸進式案例體系，有效幫助學生構建知識架構。在案例設計和實施過程中，邀請其他學科教師、企業導師參與課程案例設計、指導和課程評價，改進評價環節，提升學生解決復雜工程問題的能力。