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【摘要】為了進一步落實工程教育專業認證對紡織專業本科畢業生的培養目標,結合案例式教學特點,將其與工程教育專業認證畢業要求相結合,探討案例式教學方式在紡織工程專業課程教學中的作用和意義。結合案例式教學在產業用紡織品課程中的應用,分析案例式教學對工程教育專業認證畢業要求的可評價性,以及在加強學生對紡織專業背景了解、加深學生對紡織行業認識、提高學生學以致用的工程實踐能力等諸方面所起到的作用。
【關鍵詞】工程教育;專業認證;案例教學;紡織專業;產業用紡織品
1前言
隨著高等教育的大眾化和普及化,現代高等教育越來越重視對本科生實踐和創新能力的培養。如近年來實施的“卓越工程師教育培養計劃”“新工科建設”等一系列工程教育改革,都旨在加強本科教學的工程技術背景。特別是在工程技術人才需求流動愈加國際化趨勢下,促使本科工程教育實現國際多邊互認。《華盛頓協議》是促進工程教育國際化和注冊工程國際化互認的綱領性文件,旨在實現締約國之間的學士學位互認。我國也在2016年正式加入《華盛頓協議》,開啟了以評促建的工程教育專業認證工作新篇章[1,2]。為了促進我國紡織類學科建設,提高紡織教育質量,培養紡織產業所需的人才,我國于2015年開始了紡織類工程教育專業認證試點工作[2]。安徽工程大學紡織工程專業作為安徽省特色專業,于2017年提出了工程教育專業認證申請,旨在通過有針對性地對培養方案、教學體系、教學手段和教學方法進行改革,使培養的畢業生滿足工程教育專業認證標準要求。所謂案例式教學,就是教育者根據一定的教育目的,以案例為基本教學材料,將學習者引入教育實踐的情境中,通過師生、生生之間的多向互動、平等對話和積極研討等形式,提高學習者面對復雜教育情境的決策能力和行動能力的一系列教學方式的總和[3]。案例式教學強調學生在學習過程中的主體性和主動性,強調學生的專業背景和社會責任,這些都與工程教育專業認證主旨相匹配。因此,本文以案例式教學在我校紡織工程專業《產業用紡織品》課程教學中的應用為例,在總結案例式教學特點的基礎上,分析案例式教學與工程教育專業認證畢業要求的關系,為紡織專業工程教育專業認證中的教學改革提供一定的參考。
2案例式教學的特點
案例式教學最早是由古希臘哲學家蘇格拉底創立并提出的,后期通過改良,被哈佛大學用于法學、醫學、管理學等學科領域的教學[4]。20世紀80年代,這一教學方式被引入中國課堂。
2.1案例式教學與舉例教學的區別
舉例說明是在傳統教學中實用性較強的一種教學手段,隨機性較強,對課堂環境要求也不高。案例式教學明顯區別于專業教學中的舉例,案例相比例子要復雜的多,案例式教學也相對較系統,不但包含大量元素信息,而且需要運用多種知識進行綜合分析,才能得出最終結論,同時對教師及課堂環境也有更高要求。案例式教學不再采用常用的教學演繹邏輯,而是通過討論歸納將知識點呈現,以案探理,從案例切入,從具體事件中完成分析、交流、總結和提升。案例式教學中的事例需具有典型性、完整性和時代性,學生和教師都需經過前期準備才能完成相應教學過程。
2.2案例式教學的特點
首先,案例式教學注重啟發式教學。在教學過程中,通過師生互動,教師不斷指正學生回答問題中的矛盾,及時糾正學生對知識點的錯誤理解,鼓勵學生對各種現象進行研究和思考;通過對話、討論等方式,加深學生對知識點的理解及掌握。同時,案例式教學打破了傳統教學中以教師單純講授知識點為主的教學方式,而是以案例為抓手,啟發學生進行大膽思考,圍繞案例進行知識點擴展,在求證和推理的過程中加強對知識的理解和運用。其次,案例式教學注重學生在教學中的主導地位。學生通過課前信息的廣泛收集和問題分析,從而成為了課堂中的核心角色,實現了教學中的身份轉變。最后,注重學生靈活運用和創新思維能力的培養。案例式教學打破教師講什么,學生就學什么的教學方式,鼓勵學生發散思維,靈活運用,秉持“條條大路通羅馬”的原則,讓學生明白解決問題的方法多種多樣,具有多元性和開放性,這有益于學生創新性思考,有助于提升學生的邏輯思維能力和創新思維能力。
3案例式教學與工程教育專業認證的關系
“能力導向”是工程教育專業認證的核心之一。通過工程教育專業認證的學校需確保被認證的專業畢業生全部達到行業認可的質量標準要求[5]。為了衡量達標程度,工程教育專業認證體系有明確的畢業要求標準,即關于工程知識、問題分析、職業規范、項目管理等相關內容的畢業要求十二條。雖然案例式教學僅僅是一種教學手段,但整個教學過程卻可緊緊圍繞畢業要求十二條進行。如圖1所示,案例式教學在課堂教學開展前,需要資料收集等準備工作。首先進行小組分配,小組成員通過協商,明確組內分工;其次,學生借助各種現代檢索工具對資料進行查找和收集,通過整理,交流和溝通后形成小組統一意見。在課堂上,通過交流、溝通、討論,發現認知差異,提高認識理解。并且,案例式教學中的實例都來源于現實,都有相應的專業工程背景。通過分析,可以在加深對專業知識理解的基礎上,熟悉與紡織相關的技術標準、知識產權、產業政策、法律法規和管理體系。并在討論溝通過程中,正確理解和評價紡織行業與環境的關系,應承擔的社會責任等。課后除對案例中相關知識點進行總結外,還可以進一步對知識點進行擴展,包括對針對于復雜工程問題的解決方式的總結。同時,還可以創造條件讓部分學生參與到案例的查找和編寫中。案例式教學增強了學生自主學習的能力,并通過意識培養,使學生獲得終身學習的能力。
4工程教育專業認證背景下案例式教學的意義和作用
4.1有利于開展以學生為本的教學方式
4.1.1注重活躍課堂氣氛
傳統的教學模式以教師講,學生聽為主,雖然也有課堂提問式的交流互動,但學生往往以應付式回答結束。特別是到了大四上學期,很多學生都忙于考研和找工作,課堂上的抬頭率和參與度都很低,難以達到應有的教學效果。案例式教學使師生之間的角色地位發生了一定轉變,課堂的主體角色不再由教師一人擔任,在課堂發言、討論等過程中學生逐漸轉換為課堂的主人。學生身份的轉換有利于學生在課堂中的積極性調動。但在案例式教學初期,學生的參與可能仍是以被動式參與為主,但當觀點不再是由教師提出,且所持觀點得到鼓勵、尊重、包括質疑時,學生的熱情就會提高,就會自愿、主動地參與到這種有趣的教學活動中來。同時,為了進一步提高學生參與的積極性,還可以讓學生參與到案例的編寫中,這樣課堂的氣氛就能產生較大的改變。
4.1.2注重提高學生學習的主動性
案例式教學的目的是試圖通過此種教學方式的開展,推進本科教學的素質化教育。工程教育的教學目標之一就是使本科專業畢業生具有自主學習和終身學習的意識和方法。傳統的課后作業,形式比較單一,無法起到調動學生學習積極性的目的。而案例式教學的開展,為學生提供了一個可以表達觀點,進行思想交流的平臺。為了更好的表達自己的觀點,學生必須在課堂討論開展前進行相關資料的查詢和收集,形成關于案例的屬于自己的思考和觀點。同時,在課堂討論過程中實現對不同觀點的爭議和認識。這種教學方式可以有效發揮學生的主觀能動性,提高學生的學習主動性。同時還發現,案例式教學通過案例布置,資料收集、形成基本認知、課堂討論、教師引導和課后的查缺,實現整個教學思維的鍛煉和能力的培養,與智慧教學模式有著異曲同工之處。
4.1.3注重學生專業興趣的培養
由于專業課程內容枯燥,難理解,難以激發學生的學習興趣,且紡織工程專業作為一門傳統冷門專業也很難激起專業學生的熱愛。通過案例式教學的開展,可以讓學生更多了解案例材料中的相關細節、背景,增加對紡織工程專業的了解,跳出對紡織工程專業的狹隘認識,激發學生對專業的熱愛和學習興趣,且在學習過程中成就感和獲得感的增強,也更有利于學生學習積極性的調動。
4.2有利于加強教學成果導向
4.2.1加強理論知識的運用能力
現代紡織工程教育強調本科生能夠基于紡織工程相關背景知識條件下,熟悉與紡織相關的技術標準、知識產權、產業政策、法律法規和管理體系,具備解決紡織領域的復雜工程問題的能力。這就需要學生對理論知識具有較強的運用能力。傳統的教學方式及考核方式都以知識記憶為主,很難對學生理論知識運用能力進行訓練和考核。案例數學具有較強的綜合性、復雜性、實戰性,學生不能通過單一的理論知識進行解決,需追根溯源發現問題的本質,綜合運用所學理論知識,才能尋求到解決問題的辦法。
4.2.2加強學生的實踐能力
現代高等教育要求學生具備分析問題、提出問題和解決問題的能力[6]。傳統教學方法更加注重概念和基礎理論的講解,案例式教學在有效地引導學生學習知識的同時,通過對案例的剖析,使學生掌握對復雜事物進行思考和分析的能力。通過資料收集、信息篩選和小組討論,提出問題,在此過程中提倡學生進行信息共享和團隊協作,使學生具備在多學科背景下的團隊意識和個人責任意識。通過課堂發言,培養學生的表達能力和溝通能力,提出不同觀點,使問題得以解決。同時,通過對實際專業案例的分析,培養學生的實踐意識,鼓勵學生貼近社會,用所學知識解決社會中的實際問題,提高專業歸屬感和社會責任感。
4.2.3加強學生的創新思維
“十八大”以后,國家對創新型人才培養也提升到戰略層面。寬松的學術環境,鼓勵不同觀點的發表,有利于創新思維的培養。案例式教學,沒有固定的思維路徑,沒有固定的結論,鼓勵學生提出不同觀點,及不同觀點之間的討論,學生可以充分發揮個人的聰明才智,從不同角度思考問題,有利于學生思想的碰撞,創新性觀點的生成,以及個人潛能的開發。
4.3有利于教師教學水平的提高
雖然教師在案例式教學中不再是主導地位,但對教師的教學標準卻有了更高要求。首先,在案例式教學中,教師要合適的教學案例,不但可以涵蓋所要說明的專業知識,還要具有代表性和時代性,以便于調動學生收集資料的積極性;其次,案例式教學中教師需要具備廣博的學術知識、豐富的知識結構、可以隨時解答學生無法回答的問題,適時引導學生提出新問題,及時對案例的討論做出有效總結;再次,還要求教師具備較強的教學經驗,可以有效駕馭學生課堂能力,把控課堂教學節奏,合理安排討論進程,既不能離題萬里,又不能有頭無尾,影響教學效果,同時,還要求教師掌握一定的教學技巧,激發所有學生的參與熱情;最后,還要求教師具有一定的工程實踐經驗,可以將理論與實踐緊密結合。這些要求都有利于提升教師素質,在不斷提高自身學術水平的同時,還要保持對現實中專業案例的高度警覺,積累更多的實踐經驗[7]。
5案例式教學在產業用紡織品課程中的應用
工程教育專業認證除強調學生的專業背景外,還強調專業本科畢業生的“能力”培養。這種能力在工程教育專業認證中更多的是體現一種非技術能力[8],如溝通能力、團隊協作能力、終身學習能力等。這種非技術能力并不能通過傳統授課方式使其能力得以培養或是體現的。產業用紡織品課程具有跨學科、涉及領域廣、知識量大的特點。課程內容不僅涵蓋紡織材料學、紡紗學、織造學和織物組織結構等紡織專業課程,而且還涉及建筑、交通、醫療等非紡織領域。因此《產業用紡織品》在紡織專業課程體系中被定位為專業拓展領域課程。《產業用紡織品》課程只有32個教學課時,包括4個實驗學時,相對于巨大的課程內容,根本無法在有限的教學學時內完成對所有課程內容的深入講解,且有限的實踐課時也難以滿足學生對產業用紡織品工程實踐的認識。將案例式教學引入到《產業用紡織品》課程教學中,不但可以有效解決課時少、缺乏工程實踐等課程教學中存在的問題,還可以在加強對學生非技術能力的培養的同時,完成對工程教育專業認證對應指標點的支撐評價(如圖2所示)譬如為了了解碳纖維在產業用紡織領域的應用,可以在教學中引入“刀鋒戰士”的案例。利用新聞影響,提高學生對案例的興趣,并分析奧斯卡-皮斯托瑞斯跑的快的原因,從而提出關于碳纖維性能、主要應用領域、制備方法以及可用于醫療衛生領域的紡織纖維材料及性能要求等相關問題。
6結論
雖然案例式教學僅僅是一種教學方式,但在工程教育專業認證背景下,可有效促使傳統教學中由教師為主體向以學生為本的教學轉變。通過對專業案例事件的分析,將基礎知識與實際紡織專業背景相聯系,增強學生分析和處理實際問題的能力。對在工程教育專業認證背景條件下改進紡織專業教學工作,提高教育質量發揮起到積極作用。
作者:楊莉 徐珍珍 閆琳 閆紅芹 單位:安徽工程大學紡織服裝學院