《工程材料及成型技术》课程案例式教学
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摘 要：目前工科院校本科生专业课普遍采用传统教学方式，部分学生学习兴趣不足。采用案例式教学将企业生产的典型案例引入到专业课理论教学中，针对教材知识体系建立系统的课程案例库，采用案例式教学与传统教学相结合的方式讲授工科类本科生专业课，既能够使理论与实践紧密结合，培养学生的工程实践能力，又能够使学生做到学以致用，提高学习兴趣，有效改善教学效果。
关键词：工程及成型技术 案例式教学 工科类本科
中图分类号：G420 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）01（b）-0-02
一提到案例教学，人们自然会想到美国哈佛大学的商学院。其实，案例教学最早由哈佛法学院于1870年率先使用，接着哈佛医学院也开始引进使用案例教学[1]。案例教学法是一种具有启发性、实践性，能提高学生决策能力和综合素质的一种新型教学方法。面向21世纪的高等教育，必须加强案例教学[2]。案例教学通过提供一个真实的或模拟的具体情景， 有选择地把问题呈现出来，让学生置身于该情景之中。在教师的组织下，通过对案例的阅读、思考、分析、讨论和交流，开发学生发现、分析和解决实际问题的能力[3]。
目前，国内工科院校对工科类本科生专业课普遍采用传统教学模式，教师根据教材内容讲解理论知识，教学手段与方法单一，缺乏多样性，容易导致理论脱离实践，学生缺乏学习兴趣，对自己将来的工作定位模糊不清，不知道课堂教学内容与实际生产有什么关系，不知道理论知识在实际生产中如何应用，导致课堂教学效果较差。大学教育与中小学教育不同，没有升学压力，部分学生失去学习兴趣，课堂上玩手机、睡觉的现象已不足为奇。部分教师为了解决这些问题，在教学过程中插入讲解一些企业的生产实例，但往往缺乏代表性与系统性，通常是即兴发挥，与教材中理论知识的结合度有待提高，尽管短时间提高了学生的学习兴趣，但教学效果并不理想。
1 《工程材料及成型技术》课程案例式教学模式
案例教学是一种在教师的指导下，把学生带入特定事件的现场，进入角色，再现案例情景，通过案例分析以提高学生实际运作能力的教学方法[4]。文章以《工程材料及成型技术》课程作为研究对象，《工程材料及成型技术》课程包括工程材料、热处理、铸造、锻造、焊接等专业基础知识，与企业生产密切相关。通过收集、筛选、整理企业实际生产案例，建立典型案例库，采用案例式教学与传统教学相结合的方式来提高专业课的教学效果，其相关的教学经验能够对工科类本科生专业课的教学模式改革提供有益的借鉴与帮助。
2 《工程材料及成型技术》课程案例式教学具体实施
通过教师到企业走访、学生到企业实习、网络信息技术、教师间相互交流等方式收集具体的生产案例，在教师、学生与企业接触过程中有选择地留下影像资料，丰富教学案例库的素材。将收集的生产案例进行梳理与筛选。生产案例要有代表性、典型性。通过课程组活动教师研讨的方式，认真分析课程的理论知识体系，将具体的案例对应到教材理论知识的具体章节。授课过程中通过教师集体研讨、相互交流以及听取学生反馈，不断完善教学过程。
对实验室条件进行完善，结合教材知识体系，增加与生产实践结合紧密的实验项目，增加实验学时，部分课程内容放在实验室讲授，使学生通过亲自动手提高工程实践能力，同时更好地掌握课程理论知识，具备成为一名合格工程师应有的综合素质。通过教师到企业走访、挂职、工程训练等方式，提高教师自身的工程素养，做到更加深入地理解、讲解工程案例，提高教学水平，达到良好的教学效果。在教师与企业交流过程中寻找企业生产中存在的技术问题，开展产学研横向课题合作，横向课题的内容可以结合教材制作成经典案例，同时，也有利于校企合作，推动地方经济发展。
目前，已经在2014级、2015级、2016级机械设计及其自动化专业《工程材料及成型技术》课程使用案例式教学与传统教学结合的方式，在授课各章节中引入相应的具有代表性的工程实例，结合工程实例讲解所学理论知识原理，利用所学理论知识解释工程实例，同时，一个工程实例往往涉及较多知识点，可以对教材知识进行有益地扩展，也能使前后所学理论知识进行有机地串联结合。对于不同案例安排不同的教学方法，使学生参与到教学中来，以讲解焊接基础知识为例，引入锅炉中多管与板角接焊接的案例，首先将收集的锅炉管板焊接视频、焊条烘干视频、焊机工艺参数（包括焊接电流、焊接电压、焊接速度等参数）调整视频、焊后检验视频等进行编辑，按照焊接生产过程，即焊条烘干、焊接工艺参数调整、焊接管板结构、焊接检验的顺序编辑成一个完整的视频。在课堂上放映编辑好的锅炉管板焊接视频，让学生了解焊接流程，然后讲解锅炉多管与板连接的结构特点，管材与板材的材料及其焊接性、焊接难点，以及多管与板结构连接的焊接要求，包括密封性要求、强度要求等。同时，结合锅炉管板结构泄露的案例视频，指出多管与板焊接结构中容易出现的设计问题，以及焊接过程中容易犯的错误，强调锅炉焊接的重要性，提高重视。然后，与学生一起编制焊接工艺卡，焊接工艺卡内容包括焊接方法和焊接材料的选择、焊前清理、焊接工艺参数（焊接电流、焊接电压、焊接速度）、焊接顺序、焊后检验等内容。在此基础上展开讲解焊接方法、焊接材料、焊接工艺、焊接检验等内容。使学生在课堂上当一次焊接技术员，获得较全面的工程实践能力，而不单纯是一个一个知识点的单独讲解，单独讲解知识点的理论知识比较乏味，学生也不知道如何应用，难以激发学习兴趣。案例讲解结束后，让学生根据讲解的内容画树状思维导图，将案例与教材理论知识中各知识点有机地结合起来，综合全面掌握所学内容，提高学生解决工程实际问题的能力。
案例式教学对考试方式产生了较大影响，以往期末考试中，记忆性题目较多，案例式教学引入后，考试题目形式发生了较大改变，以往的名词解释、判断题、选择题等记忆性题目被去除，增加了设计题、综合运用题等跟工程实际结合紧密的题目，考察学生应用理论知识解决工程实际问题的能力。通过案例教学的引入，学生上课兴趣浓厚，并普遍反映收获颇丰，取得了较好的效果。该校机械设计及其自动化专业于2018年通过了工程教育专业认证的进校考察环节。
3 《工程材料及成型技术》课程案例式教学存在的困难
案例式教学与传统教学相结合的课程教学模式的实施存在一定的困难。首先，收集、梳理工程案例并将工程案例与教材紧密结合需要花费大量的时间与精力，需要课程组教师团队的辛勤付出，并具有奉献精神。学院可给予适当管理上与经济上的支持，如课程组的组建、课程组研讨活动的定期开展等。实验室条件的改善需要大量经费支持。教师到企业走访、挂职、工程训练以及学生到企业实习等需要企业、学校、政府等多方的协调与配合。
4 结语
工科类本科生专业课教学模式在不断改进发展，采用案例式教学与传统教学相结合的方式进行工科类本科生专业课教学是提高教学效果的有效方法。案例式教学将企业中具体生产典型案例引入到专业课理论教学中，针对教材的知识体系建立系统的课程案例库，采用案例式教学与传统教学相结合的方式讲授工科类本科生专业课。能够使理论与实践紧密结合，培养学生的工程实践能力，使学生做到学以致用，提高学习兴趣，有效改善教学效果。
参考文献
[1] 杨光富，张宏菊.案例教学：从哈佛走向世界[J].外国中小学教育，2008（6）：1-5.
[2] 朱文.案例教学方法研究[J].西南民族大学学报，2003， 24（10）：39-41.
[3] 陈福松.案例教学与创新型人才培养[J].揚州大学学报，2009，13（5）：81-83.
[4] 钱方明.改进案例教学，提高案例教学质量[J].嘉兴学院学报，2002，14（1）：206-207.
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