案例式教学在纺织工程专业教学中实践

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案例式教学在纺织工程专业教学中实践

【摘要】为了进一步落实工程教育专业认证对纺织专业本科毕业生的培养目标,结合案例式教学特点,将其与工程教育专业认证毕业要求相结合,探讨案例式教学方式在纺织工程专业课程教学中的作用和意义。结合案例式教学在产业用纺织品课程中的应用,分析案例式教学对工程教育专业认证毕业要求的可评价性,以及在加强学生对纺织专业背景了解、加深学生对纺织行业认识、提高学生学以致用的工程实践能力等诸方面所起到的作用。

【关键词】工程教育;专业认证;案例教学;纺织专业;产业用纺织品

1前言

随着高等教育的大众化和普及化,现代高等教育越来越重视对本科生实践和创新能力的培养。如近年来实施的“卓越工程师教育培养计划”“新工科建设”等一系列工程教育改革,都旨在加强本科教学的工程技术背景。特别是在工程技术人才需求流动愈加国际化趋势下,促使本科工程教育实现国际多边互认。《华盛顿协议》是促进工程教育国际化和注册工程国际化互认的纲领性文件,旨在实现缔约国之间的学士学位互认。我国也在2016年正式加入《华盛顿协议》,开启了以评促建的工程教育专业认证工作新篇章[1,2]。为了促进我国纺织类学科建设,提高纺织教育质量,培养纺织产业所需的人才,我国于2015年开始了纺织类工程教育专业认证试点工作[2]。安徽工程大学纺织工程专业作为安徽省特色专业,于2017年提出了工程教育专业认证申请,旨在通过有针对性地对培养方案、教学体系、教学手段和教学方法进行改革,使培养的毕业生满足工程教育专业认证标准要求。所谓案例式教学,就是教育者根据一定的教育目的,以案例为基本教学材料,将学习者引入教育实践的情境中,通过师生、生生之间的多向互动、平等对话和积极研讨等形式,提高学习者面对复杂教育情境的决策能力和行动能力的一系列教学方式的总和[3]。案例式教学强调学生在学习过程中的主体性和主动性,强调学生的专业背景和社会责任,这些都与工程教育专业认证主旨相匹配。因此,本文以案例式教学在我校纺织工程专业《产业用纺织品》课程教学中的应用为例,在总结案例式教学特点的基础上,分析案例式教学与工程教育专业认证毕业要求的关系,为纺织专业工程教育专业认证中的教学改革提供一定的参考。

2案例式教学的特点

案例式教学最早是由古希腊哲学家苏格拉底创立并提出的,后期通过改良,被哈佛大学用于法学、医学、管理学等学科领域的教学[4]。20世纪80年代,这一教学方式被引入中国课堂。

2.1案例式教学与举例教学的区别

举例说明是在传统教学中实用性较强的一种教学手段,随机性较强,对课堂环境要求也不高。案例式教学明显区别于专业教学中的举例,案例相比例子要复杂的多,案例式教学也相对较系统,不但包含大量元素信息,而且需要运用多种知识进行综合分析,才能得出最终结论,同时对教师及课堂环境也有更高要求。案例式教学不再采用常用的教学演绎逻辑,而是通过讨论归纳将知识点呈现,以案探理,从案例切入,从具体事件中完成分析、交流、总结和提升。案例式教学中的事例需具有典型性、完整性和时代性,学生和教师都需经过前期准备才能完成相应教学过程。

2.2案例式教学的特点

首先,案例式教学注重启发式教学。在教学过程中,通过师生互动,教师不断指正学生回答问题中的矛盾,及时纠正学生对知识点的错误理解,鼓励学生对各种现象进行研究和思考;通过对话、讨论等方式,加深学生对知识点的理解及掌握。同时,案例式教学打破了传统教学中以教师单纯讲授知识点为主的教学方式,而是以案例为抓手,启发学生进行大胆思考,围绕案例进行知识点扩展,在求证和推理的过程中加强对知识的理解和运用。其次,案例式教学注重学生在教学中的主导地位。学生通过课前信息的广泛收集和问题分析,从而成为了课堂中的核心角色,实现了教学中的身份转变。最后,注重学生灵活运用和创新思维能力的培养。案例式教学打破教师讲什么,学生就学什么的教学方式,鼓励学生发散思维,灵活运用,秉持“条条大路通罗马”的原则,让学生明白解决问题的方法多种多样,具有多元性和开放性,这有益于学生创新性思考,有助于提升学生的逻辑思维能力和创新思维能力。

3案例式教学与工程教育专业认证的关系

“能力导向”是工程教育专业认证的核心之一。通过工程教育专业认证的学校需确保被认证的专业毕业生全部达到行业认可的质量标准要求[5]。为了衡量达标程度,工程教育专业认证体系有明确的毕业要求标准,即关于工程知识、问题分析、职业规范、项目管理等相关内容的毕业要求十二条。虽然案例式教学仅仅是一种教学手段,但整个教学过程却可紧紧围绕毕业要求十二条进行。如图1所示,案例式教学在课堂教学开展前,需要资料收集等准备工作。首先进行小组分配,小组成员通过协商,明确组内分工;其次,学生借助各种现代检索工具对资料进行查找和收集,通过整理,交流和沟通后形成小组统一意见。在课堂上,通过交流、沟通、讨论,发现认知差异,提高认识理解。并且,案例式教学中的实例都来源于现实,都有相应的专业工程背景。通过分析,可以在加深对专业知识理解的基础上,熟悉与纺织相关的技术标准、知识产权、产业政策、法律法规和管理体系。并在讨论沟通过程中,正确理解和评价纺织行业与环境的关系,应承担的社会责任等。课后除对案例中相关知识点进行总结外,还可以进一步对知识点进行扩展,包括对针对于复杂工程问题的解决方式的总结。同时,还可以创造条件让部分学生参与到案例的查找和编写中。案例式教学增强了学生自主学习的能力,并通过意识培养,使学生获得终身学习的能力。

4工程教育专业认证背景下案例式教学的意义和作用

4.1有利于开展以学生为本的教学方式

4.1.1注重活跃课堂气氛

传统的教学模式以教师讲,学生听为主,虽然也有课堂提问式的交流互动,但学生往往以应付式回答结束。特别是到了大四上学期,很多学生都忙于考研和找工作,课堂上的抬头率和参与度都很低,难以达到应有的教学效果。案例式教学使师生之间的角色地位发生了一定转变,课堂的主体角色不再由教师一人担任,在课堂发言、讨论等过程中学生逐渐转换为课堂的主人。学生身份的转换有利于学生在课堂中的积极性调动。但在案例式教学初期,学生的参与可能仍是以被动式参与为主,但当观点不再是由教师提出,且所持观点得到鼓励、尊重、包括质疑时,学生的热情就会提高,就会自愿、主动地参与到这种有趣的教学活动中来。同时,为了进一步提高学生参与的积极性,还可以让学生参与到案例的编写中,这样课堂的气氛就能产生较大的改变。

4.1.2注重提高学生学习的主动性

案例式教学的目的是试图通过此种教学方式的开展,推进本科教学的素质化教育。工程教育的教学目标之一就是使本科专业毕业生具有自主学习和终身学习的意识和方法。传统的课后作业,形式比较单一,无法起到调动学生学习积极性的目的。而案例式教学的开展,为学生提供了一个可以表达观点,进行思想交流的平台。为了更好的表达自己的观点,学生必须在课堂讨论开展前进行相关资料的查询和收集,形成关于案例的属于自己的思考和观点。同时,在课堂讨论过程中实现对不同观点的争议和认识。这种教学方式可以有效发挥学生的主观能动性,提高学生的学习主动性。同时还发现,案例式教学通过案例布置,资料收集、形成基本认知、课堂讨论、教师引导和课后的查缺,实现整个教学思维的锻炼和能力的培养,与智慧教学模式有着异曲同工之处。

4.1.3注重学生专业兴趣的培养

由于专业课程内容枯燥,难理解,难以激发学生的学习兴趣,且纺织工程专业作为一门传统冷门专业也很难激起专业学生的热爱。通过案例式教学的开展,可以让学生更多了解案例材料中的相关细节、背景,增加对纺织工程专业的了解,跳出对纺织工程专业的狭隘认识,激发学生对专业的热爱和学习兴趣,且在学习过程中成就感和获得感的增强,也更有利于学生学习积极性的调动。

4.2有利于加强教学成果导向

4.2.1加强理论知识的运用能力

现代纺织工程教育强调本科生能够基于纺织工程相关背景知识条件下,熟悉与纺织相关的技术标准、知识产权、产业政策、法律法规和管理体系,具备解决纺织领域的复杂工程问题的能力。这就需要学生对理论知识具有较强的运用能力。传统的教学方式及考核方式都以知识记忆为主,很难对学生理论知识运用能力进行训练和考核。案例数学具有较强的综合性、复杂性、实战性,学生不能通过单一的理论知识进行解决,需追根溯源发现问题的本质,综合运用所学理论知识,才能寻求到解决问题的办法。

4.2.2加强学生的实践能力

现代高等教育要求学生具备分析问题、提出问题和解决问题的能力[6]。传统教学方法更加注重概念和基础理论的讲解,案例式教学在有效地引导学生学习知识的同时,通过对案例的剖析,使学生掌握对复杂事物进行思考和分析的能力。通过资料收集、信息筛选和小组讨论,提出问题,在此过程中提倡学生进行信息共享和团队协作,使学生具备在多学科背景下的团队意识和个人责任意识。通过课堂发言,培养学生的表达能力和沟通能力,提出不同观点,使问题得以解决。同时,通过对实际专业案例的分析,培养学生的实践意识,鼓励学生贴近社会,用所学知识解决社会中的实际问题,提高专业归属感和社会责任感。

4.2.3加强学生的创新思维

“十八大”以后,国家对创新型人才培养也提升到战略层面。宽松的学术环境,鼓励不同观点的发表,有利于创新思维的培养。案例式教学,没有固定的思维路径,没有固定的结论,鼓励学生提出不同观点,及不同观点之间的讨论,学生可以充分发挥个人的聪明才智,从不同角度思考问题,有利于学生思想的碰撞,创新性观点的生成,以及个人潜能的开发。

4.3有利于教师教学水平的提高

虽然教师在案例式教学中不再是主导地位,但对教师的教学标准却有了更高要求。首先,在案例式教学中,教师要合适的教学案例,不但可以涵盖所要说明的专业知识,还要具有代表性和时代性,以便于调动学生收集资料的积极性;其次,案例式教学中教师需要具备广博的学术知识、丰富的知识结构、可以随时解答学生无法回答的问题,适时引导学生提出新问题,及时对案例的讨论做出有效总结;再次,还要求教师具备较强的教学经验,可以有效驾驭学生课堂能力,把控课堂教学节奏,合理安排讨论进程,既不能离题万里,又不能有头无尾,影响教学效果,同时,还要求教师掌握一定的教学技巧,激发所有学生的参与热情;最后,还要求教师具有一定的工程实践经验,可以将理论与实践紧密结合。这些要求都有利于提升教师素质,在不断提高自身学术水平的同时,还要保持对现实中专业案例的高度警觉,积累更多的实践经验[7]。

5案例式教学在产业用纺织品课程中的应用

工程教育专业认证除强调学生的专业背景外,还强调专业本科毕业生的“能力”培养。这种能力在工程教育专业认证中更多的是体现一种非技术能力[8],如沟通能力、团队协作能力、终身学习能力等。这种非技术能力并不能通过传统授课方式使其能力得以培养或是体现的。产业用纺织品课程具有跨学科、涉及领域广、知识量大的特点。课程内容不仅涵盖纺织材料学、纺纱学、织造学和织物组织结构等纺织专业课程,而且还涉及建筑、交通、医疗等非纺织领域。因此《产业用纺织品》在纺织专业课程体系中被定位为专业拓展领域课程。《产业用纺织品》课程只有32个教学课时,包括4个实验学时,相对于巨大的课程内容,根本无法在有限的教学学时内完成对所有课程内容的深入讲解,且有限的实践课时也难以满足学生对产业用纺织品工程实践的认识。将案例式教学引入到《产业用纺织品》课程教学中,不但可以有效解决课时少、缺乏工程实践等课程教学中存在的问题,还可以在加强对学生非技术能力的培养的同时,完成对工程教育专业认证对应指标点的支撑评价(如图2所示)譬如为了了解碳纤维在产业用纺织领域的应用,可以在教学中引入“刀锋战士”的案例。利用新闻影响,提高学生对案例的兴趣,并分析奥斯卡-皮斯托瑞斯跑的快的原因,从而提出关于碳纤维性能、主要应用领域、制备方法以及可用于医疗卫生领域的纺织纤维材料及性能要求等相关问题。

6结论

虽然案例式教学仅仅是一种教学方式,但在工程教育专业认证背景下,可有效促使传统教学中由教师为主体向以学生为本的教学转变。通过对专业案例事件的分析,将基础知识与实际纺织专业背景相联系,增强学生分析和处理实际问题的能力。对在工程教育专业认证背景条件下改进纺织专业教学工作,提高教育质量发挥起到积极作用。

作者:杨莉 徐珍珍 闫琳 闫红芹 单位:安徽工程大学纺织服装学院