面向应用型本科的实验室案例实践教学探索
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作者:沈忠 张珂
【摘要】为培养学生的学科基础和实践能力，配合课程建设，改进传统的计划和指定性教学模式，将典型工程案例或技术研究成果结合理论教学，探索校企联合实验教学的新模式，课内传授学习，课外交流拓展，学用结合，知行贯通。
【关键词】案例教学 工程案例 校企联合
一、案例教学的基本理念
案例教学是将典型工程案例或技术研究成果结合理论教学，进行学用结合、知行贯通的一种符合应用型本科人才培养的教育方式。案例教学建立了理论学习与实际工程应用之间紧密结合的教学体系，是一种开放式、互动式的新型教学方式。通过理论学习及典型案例分析研究，激发学生的探知欲望，提高学生分析问题和解决问题的能力。将实际工程中的一些成功的技术研究与应用成果作为教学案例引入教学与实践中，使学生置身于工程环境之中，分析技术特征与理论需求，建立解决问题目标的决策方法。形成一种通过独立思考、集体协作、进行自主探究、合作学习的有效形式。
典型案例的建立要结合一定理论知识，并提供多种技术实现方案，指导与组织学生开展讨论研究，形成反复的互动、交流与完善。尤其在实践环节中，通过分析、比较，研究各种技术手段，得出理论知识应用的基本方法，并在实践过程中得到验证。经过理论研究与实践验证，达到培养学生解决实际工程问题的能力。学生可以通过自己的思考或者他人的思考来拓宽自己的视野，从而丰富自己的知识。同时，经过自己的实际应用，更加全面地了解与掌握相关技术的应用方法。
二、案例教学实施基础
为了实现我院应用型人才培养的办学方针，培养学生具有扎实的学科基础和较强的实践能力，结合课程的特点，着重在实践环节上下工夫。近年来，为了配合课程建设，不断更新实践应用项目与技术装备，进行实验环节的教学更新与技术提升。自编、修订了利用学校现有的技术装备并具有以解决工程实际问题为目的特色教学指导书与实验指导教案，并根据使用情况及时更新，使学生通过综合实践，学到了知识，为后继的学习打好了基础。
1.实验室基础
为了配合案例教学，学院的实验室建设也已经获得了阶段性的成果，新开发和更新了多个设计性和综合性实验项目。教学运行证明，这些新的实验技术装备对学生更好地掌握本专业知识有较大的促进作用。
2.教师基础
相关课程的实践教学指导教师有长期担任理论教学与实际工程应用和科学研究的工作经历。多年来参与完成了各类科研项目几十项，积累了大量的工程研究经验。并完成了多项课程建设项目，为案例教学建设打下了良好的基础。
3.企业基础
近年来，学校与多个相关企业建立了良好的协作关系，签订了多项联合实验室的合约。引进企业的先进技术补充与提升实践教学手段，引入企业的成功工程案例，丰富教学内涵。近两年，还特请企业一线工程师进行部分实验教学，为校企联合教學进行了探索，并积累了一定的经验。同时，相关企业也愿意将目前该技术领域的先进技术装备提供给学校，为学生的学习创造了优越的学习环境。
三、主要探索与研究内容
1.改进教学理念
引入工程案例的教学理念，以实际工程项目和技术研究成果背景为教学案例，结合教学要求，将理论知识与实际应用紧密结合，使学生清楚地了解所学的理论知识的实际应用方向、方法以及技术发展需求，熟悉、了解、增强与掌握相关技术手段的工程应用能力。将教师长期积累的科研项目和企业的先进技术进行筛选，选择符合教学要求与实际工程应用面广的工程案例，并将仍处目前先进技术范畴与有利培养学生创新意识的内容提炼为工程案例，建立本学院、本校与本技术领域的内容丰富的工程案例库。
2.引入工程案例和技术理念
引入相关技术领域成功的工程案例和企业的先进技术装备与技术理念，使学生能够了解先进的技术理论知识与实际应用手段，同时，将培养学生全面了解、掌握实际工程的应用能力与方法。增强、完善实践项目的实际工程理念，使学生所学的技术知识与工程技术发展保持良好的同步性，激发学生对课程知识的兴趣，提高学生的学习主动性，在掌握理论知识同时，建立解决工程实际问题的思想和方法，以强化解决工程实际问题的能力。
3.改进传统的计划和指定性教学模式
对相关课程的教学大纲与实验指导书的修订，主要是在案例特征、技术路线、技术方案、技术协议等的理论分析，以及在实施过程、问题的解决与结果分析等方面的知识学习和模拟应用等技术手段方面予以加强。
实行项目开放让学生从案例库中选择适合自己需求的案例进行理论与实际应用学习。学生根据自身能力对实验项目可单选或多选。并制定各个项目的考核标准以及考核要求（或验收要求）。鼓励学生结合案例库进行项目组合或自拟实验项目进行学习与应用探索，并在同一考核标准条件下提出考核要求（或验收要求）。鼓励学生结合课程要求申请“创新活动”，其考核（或验收要求）可按相关要求进行。
4.考核与过程管理探索
根据各个项目的考核标准以及考核要求（或验收要求），对学生进行以个人或小组形式的学习考核。采用论述、提问、解答、讨论的方式进行考核，并针对实际情况给出项目考核成绩。在学习过程中采用课题进展询问、阶段工作检查、学习投入状态判别等方式进行过程考核，并针对实际情况给出过程考核成绩。
5.教学方法研究
结合学生选定的课程案例项目，指导学生在实践环节过程中进行独立自主实际应用，学生以“项目负责人”的角色进行学习，而教师则以技术引导与支持的身份参与。教师将在项目技术解释、理论与实际应用知识的传授与实际遇到问题解决方式的选择与效果分析上提供帮助。
6.探索校企联合实验教学模式
校企教师紧密结合，让学校教师走出校门接触社会，增强科研能力，并将取得的成果与经验带进课堂以丰富教学内涵。让企业教师走进校门接触教学，向学生传递技术的发展与市场需求的即时信息，使教学与技术应用密切相关。 结合课程要求，利用一些典型案例介绍本课程的工程应用对象的特征，让学生直观了解相关理论知识和基本工艺要求，避免空对空的教学模式。在学习过程中结合典型工程案例进行分析引导，让学生熟悉、了解与掌握实际工程中本课程的技术应用与改进措施的方法与手段等。在整个教学过程中采用以学生自我学习为主，教师以引导、启发、指导为本的教学模式，让学生充分利用实验条件进行相关教学、探索与应用等的学习与研究。企业教师结合工程案例来拓展学生的知识面与应用能力，进一步让学生明确学习目的与掌握理论知识的应用方法。
在学习过程中采用课内传授、学习，课外交流、拓展等的教学方法进行教学。课内要求完成基本教学要求，课外培养研究与创新意识。使学生在学习基本的课程要求下，了解该课程技术的实际工程应用背景、技术发展方向和市场对该技术人才的知识需求，学会将理论知识与实际应用进行结合的基本方法。
四、探索与研究主要目标
1.教学团队
筹建一支专业的教学团队，从理论教学到实际工程应用相互协同。教学团队可跨学院、跨学科、跨专业，跨方向。积极吸收企业工程师参与教学指导工作。学校教师与企业教师能够长期进行相关的技术学习与交流，提高学校教师解决实际工程问题的经验与能力。
2.教学目标
在教学内容中以解决实际工程问题为主要目标，拓展学生的专业知识面，提高知识运用能力与动手能力。在相关课程的应用技术知识与方法上，增强理论教学与实际应用能力的教学培养。
3.教学模式
探索校企联合教学的模式。以典型案例为主要对象，由学校、企业教师共同传授理论知识的研究分析，实际应用能力的引导与培养。
4.教学特色
在引用通用教材的基础上编写具有应用型特色的实践、实验指导书、补充教材以及工程案例庫。形成以解决实际工程问题为主要目标，培养研究、创新为补充的特色教学。
5.总结与展望
规划教学工作计划，明确教学工作目标与职责范围，加强教师的教学质量和学生的学习质量管理。开展教学研究活动，促进教学工作改革，及时总结经验，提高教学质量。积极探索开放式的实践教学模式和专职企业工程师参与教学的常态化。
五、结论
为了实现我院应用型人才培养的办学方针，培养学生具有扎实的学科基础和较强的实践能力，配合课程建设，结合课程特点，引进企业的先进技术，补充与提升实践教学手段，引入企业的成功工程案例，丰富教学内涵。改进传统的计划和指定性教学模式，修订、完善相关课程的教学大纲与实验指导书，将典型工程案例或技术研究成果结合理论教学，课内传授、学习，课外交流、拓展，学用结合，知行贯通。将理论知识与实际应用紧密结合，探索校企联合实验教学的新模式，不断更新实践应用项目与技术装备，进行实验环节的教学更新与技术提升。
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