案例教學(xué)在新能源專業(yè)研究生培養(yǎng)中的應(yīng)用

李曉書 王敏 李巖 王忠江

摘 要：案例教學(xué)法是將客觀問題再現(xiàn)于課堂，再經(jīng)學(xué)生分析和研究，最終提出解決方案，實(shí)現(xiàn)提高學(xué)生解決實(shí)際問題能力的一種特定教學(xué)方法。由于具有獨(dú)特的教學(xué)效果而備受關(guān)注。結(jié)合太陽能利用技術(shù)課程案例教學(xué)在新能源工程類研究生拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)中的應(yīng)用與實(shí)施，探討了將案例教學(xué)法貫穿于整個(gè)課程體系中的方法模式，詳細(xì)介紹了案例教學(xué)法的基本原理、特點(diǎn)和具體應(yīng)用。驗(yàn)證了案例教學(xué)法對(duì)于培養(yǎng)和提高學(xué)生獨(dú)立解決問題能力和創(chuàng)新能力的必要性，研究表明，案例教學(xué)法在拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)中具有很好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：太陽能利用技術(shù)課程；案例教學(xué)法；實(shí)踐能力；拔尖創(chuàng)新人才

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1002-2589（2018）06-0201-02

2016年1月劉延?xùn)|副總理在國務(wù)院學(xué)位委員會(huì)第三十二次會(huì)議上的講話中指出要堅(jiān)持個(gè)性化培養(yǎng)，強(qiáng)化問題導(dǎo)向的學(xué)術(shù)訓(xùn)練和實(shí)踐培養(yǎng)，大力提高研究生的創(chuàng)新能力水平，提升專業(yè)學(xué)位研究生職業(yè)發(fā)展能力[1]。

我國正處于大力實(shí)施“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略”的大背景下，迫切需要大批具有創(chuàng)新精神和開拓思想的拔尖創(chuàng)新人才作為支撐。但是，我國現(xiàn)有的研究生培養(yǎng)模式已不能滿足創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)對(duì)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的需要，引進(jìn)先進(jìn)的教學(xué)理念與教學(xué)方法將是破解這一難題的有效途徑。

案例教學(xué)法是一種源自美國哈佛大學(xué)的具有很強(qiáng)實(shí)踐性和啟發(fā)性的教學(xué)方法，自1870年創(chuàng)立以來受到教育界的廣泛關(guān)注。我國于1984年由大連理工大學(xué)最早引入案例教學(xué)法，目前已經(jīng)在多個(gè)領(lǐng)域的研究生教學(xué)應(yīng)用中取得了良好的教學(xué)效果，尤其是在新能源領(lǐng)域的研究生教育，案例教學(xué)法對(duì)于培養(yǎng)和提高學(xué)生的獨(dú)立思考問題能力、分析問題和解決問題能力、創(chuàng)新能力都發(fā)揮了重要作用。本文以我校新能源工程類研究生“太陽能利用技術(shù)”課程開展案例教學(xué)為例，詳細(xì)介紹了在典型案例的選取、教學(xué)內(nèi)容整理、案例與實(shí)踐相結(jié)合等方面所做的嘗試與實(shí)踐，希望對(duì)我國新能源工程類研究生拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)起到一定借鑒作用[2]。

一、案例教學(xué)法基本原理與特點(diǎn)

（一）基本原理

案例教學(xué)法是一種通過教師將已經(jīng)發(fā)生的客觀問題或典型事件再現(xiàn)，供學(xué)生獨(dú)立分析和研究，進(jìn)而提出問題的解決方案，以達(dá)到提高學(xué)生解決實(shí)際問題能力的一種特定教學(xué)方法[3]。

在案例教學(xué)過程中教師將作為課程主導(dǎo)，根據(jù)教學(xué)大綱挑選典型案例、組織學(xué)生參與課堂活動(dòng)、傳授分析和解決問題的基本方法；研究生則作為學(xué)習(xí)的主體，結(jié)合案例進(jìn)行文獻(xiàn)檢索、歸納總結(jié)與分析，提出問題解決方案、交流與討論、總結(jié)最終方案等一系列課堂活動(dòng)，以加深對(duì)課程基本概念、原理的理解和綜合應(yīng)用能力的提升。上述方式通過拋出問題、啟發(fā)學(xué)生、互動(dòng)教學(xué)等環(huán)節(jié)，符合研究生的學(xué)習(xí)認(rèn)知規(guī)律，具有很好的教學(xué)效果[4]。

（二）案例教學(xué)法的特點(diǎn)

1.理論結(jié)合實(shí)際

在工科研究生創(chuàng)新人才培養(yǎng)課程體系中案例教學(xué)法是理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合的捷徑，將實(shí)際工程案例引入課堂教學(xué)有利于加強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)際工程的感知與認(rèn)識(shí)，有助于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考問題、分析問題、解決問題的能力，是研究生階段重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)，因此所選擇的案例必須要來自工程實(shí)際，應(yīng)具有時(shí)效性和真實(shí)性，案例既不能過于陳舊又不能是抽象、虛構(gòu)的工程。

2.案例的完整性

所選擇案例應(yīng)具備實(shí)際工程的完整性，應(yīng)包括與課程相關(guān)的工程背景與意義、具體設(shè)計(jì)方案、實(shí)施途徑、經(jīng)濟(jì)效益分析、社會(huì)價(jià)值等內(nèi)容。恰當(dāng)?shù)陌咐龑⒈ＷC案例教學(xué)的完整性，結(jié)合實(shí)際工程中的所以環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)教學(xué)過程中知識(shí)點(diǎn)的全覆蓋，保證教學(xué)質(zhì)量，達(dá)到預(yù)期教學(xué)效果。

3.案例的代表性

所選擇案例應(yīng)該具備典型性和代表性，能夠代表該領(lǐng)域內(nèi)實(shí)際工程中解決問題的基本方法。通過案例教學(xué)使學(xué)生掌握課程中需掌握的基本原理和方法。如果選擇的案例不具有代表性或是實(shí)際工程中的特例將會(huì)以偏概全、適得其反、誤導(dǎo)學(xué)生。

4.引導(dǎo)與啟發(fā)性

成功的案例教學(xué)應(yīng)該是發(fā)人深思、引人入勝、啟迪智慧的課堂教學(xué)過程。學(xué)生通過案例的引導(dǎo)和啟發(fā)逐步完成學(xué)習(xí)，開拓分析問題、解決問題的思路的同時(shí)加深理論知識(shí)的理解與應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識(shí)解決解決實(shí)際問題的能力，進(jìn)而挖掘?qū)W生的創(chuàng)新潛能。

二、案例教學(xué)法在太陽能利用技術(shù)課程中的應(yīng)用

新能源工程類研究生拔尖創(chuàng)新人才不僅應(yīng)該掌握新能源工程領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論知識(shí)和研究能力，更應(yīng)該具備面對(duì)實(shí)際工程問題時(shí)進(jìn)行獨(dú)立思考問題、分析問題、解決問題的能力，在完成工程的過程中應(yīng)掌握一定的設(shè)計(jì)、計(jì)算、施工、運(yùn)行的技能。目前，國內(nèi)一些高校在研究生培養(yǎng)過程中依然只注重理論知識(shí)的培養(yǎng)，而忽略了實(shí)踐動(dòng)手能力的訓(xùn)練和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。培養(yǎng)的研究生能夠很好地完成導(dǎo)師布置的研究任務(wù)，卻在解決實(shí)際工程問題時(shí)不知所措，無從下手。分析其原因則在于對(duì)實(shí)際工程的把握、分析和解決問題的能力不足所致?；谝陨蠁栴}，我們?cè)谛履茉垂こ填愌芯可渭鈩?chuàng)新人才培養(yǎng)過程中將案例教學(xué)法貫穿于整個(gè)課程體系中，以培養(yǎng)和提高學(xué)生的獨(dú)立解決問題能力和創(chuàng)新能力。案例教學(xué)法在太陽能利用技術(shù)課程中的應(yīng)用研究流程圖如圖1所示。

（一）案例的選擇

開展案例教學(xué)的關(guān)鍵在于案例的選擇，選擇恰當(dāng)?shù)陌咐梢约ぐl(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、提高教學(xué)效果，起到事半功倍的作用。因此，應(yīng)結(jié)合太陽能利用技術(shù)課程大綱的要求合理選擇工程案例。所選案例必須滿足理論結(jié)合實(shí)際強(qiáng)、完整性好、具有很好的代表性、典型性和啟發(fā)性的要求[5]，符合太陽能利用技術(shù)課程對(duì)知識(shí)點(diǎn)的要求。我們選擇了“太陽能光伏牧場”項(xiàng)目作為課程案例，該項(xiàng)目是哈爾濱某新能源企業(yè)在大慶地區(qū)的重點(diǎn)投資項(xiàng)目，項(xiàng)目具有與課程相關(guān)的工程背景、具體設(shè)計(jì)方案、實(shí)施途徑、經(jīng)濟(jì)效益分析、社會(huì)價(jià)值等內(nèi)容，可滿足案例教學(xué)的要求，是很好的工程案例[6]。

（二）探索案例教學(xué)新模式

案例教學(xué)的順利實(shí)施需要教師與學(xué)生雙方的共同參與和配合。應(yīng)盡量避免一成不變的教師為主的課堂講授，建立以教師作為課程主導(dǎo)，研究生作為學(xué)習(xí)主體的教學(xué)模式，激發(fā)研究生獨(dú)立思考問題和不斷創(chuàng)新的意識(shí)，重視培養(yǎng)研究生個(gè)性化發(fā)展，開展啟發(fā)教學(xué)、討論教學(xué)和互動(dòng)教學(xué)。在太陽能光伏牧場項(xiàng)目案例教學(xué)過程中，如果單純以光伏發(fā)電原理、電廠建設(shè)、并網(wǎng)運(yùn)行、運(yùn)維后市場等內(nèi)容進(jìn)行講述，不僅會(huì)導(dǎo)致課堂氣氛沉悶還將使學(xué)生感到內(nèi)容很枯燥，從而失去學(xué)習(xí)興趣。采取以太陽能光伏結(jié)合牧場應(yīng)用為切入點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考，相互討論，積極發(fā)言，在活躍學(xué)生思維的同時(shí)也活躍了課堂氛圍氣氛，達(dá)到很好的教學(xué)效果[7]。

在案例教學(xué)實(shí)施過程中，在同學(xué)們查閱該領(lǐng)域的最新研究文獻(xiàn)后，邀請(qǐng)企業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人和光伏發(fā)電領(lǐng)域?qū)＜乙詧?bào)告和討論的方式對(duì)太陽能光伏牧業(yè)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀及熱點(diǎn)問題進(jìn)行剖析；對(duì)案例中涉及技術(shù)問題，可結(jié)合工程應(yīng)用層面結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)去講解，對(duì)于太陽能光伏發(fā)電技術(shù)和畜牧業(yè)領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，將重點(diǎn)放在太陽能光伏電技術(shù)和畜牧業(yè)技術(shù)的耦合創(chuàng)新上；結(jié)合太陽能光伏牧場項(xiàng)目進(jìn)行文獻(xiàn)檢索、歸納總結(jié)與分析，提出問題解決方案、交流與討論、總結(jié)方案等環(huán)節(jié)可有效提升課程教學(xué)效果。經(jīng)實(shí)踐證明，案例教學(xué)法在太陽能利用技術(shù)課程中的應(yīng)用可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的實(shí)踐能力，案例教學(xué)法得到學(xué)生的廣泛認(rèn)可[8]。

在實(shí)踐能力培養(yǎng)上，將結(jié)合“太陽能光伏牧場”項(xiàng)目課程案例教學(xué)內(nèi)容，以產(chǎn)學(xué)結(jié)合、工學(xué)交替、企業(yè)實(shí)習(xí)等方式，定期組織學(xué)生到企業(yè)進(jìn)行實(shí)習(xí)，參與太陽能光伏牧場項(xiàng)目的運(yùn)行管理，包括項(xiàng)目可研、選址、前期規(guī)劃、工程施工建設(shè)、運(yùn)行管理等環(huán)節(jié)。通過企業(yè)實(shí)習(xí)鍛煉，不但能加深學(xué)生對(duì)太陽能利用技術(shù)課程的基本概念、原理的理解還能綜合提升學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力。

（三）撰寫教案

太陽能利用技術(shù)課程案例教學(xué)中教案的撰寫是教學(xué)方法研究中的難點(diǎn)和重點(diǎn)，教案在撰寫時(shí)不應(yīng)拘泥于傳統(tǒng)教案的編寫形式，應(yīng)盡量結(jié)合案例教學(xué)的實(shí)際教學(xué)需要完成教案的撰寫。

撰寫時(shí)應(yīng)從大量最新國內(nèi)外關(guān)于太陽能光伏牧業(yè)相關(guān)文獻(xiàn)中篩選出能夠體現(xiàn)研究熱點(diǎn)和研究發(fā)展方向的重要資料，按照太陽能光伏牧業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí)、技術(shù)開發(fā)前沿和技術(shù)應(yīng)用轉(zhuǎn)換三方面組織案例，通過總結(jié)向同學(xué)著重介紹創(chuàng)新思想、創(chuàng)新意識(shí)及創(chuàng)新方法等內(nèi)容。定期向?qū)W生剖析最新研究報(bào)告，結(jié)合基礎(chǔ)理論剖析創(chuàng)新思想及論文的理論基礎(chǔ)、研究創(chuàng)新點(diǎn)及創(chuàng)新技巧；通過選派研究生參加國內(nèi)學(xué)術(shù)會(huì)議、邀請(qǐng)企業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人和光伏發(fā)電領(lǐng)域?qū)＜易鲗W(xué)術(shù)報(bào)告等方式培養(yǎng)研究生的學(xué)術(shù)思想、激發(fā)創(chuàng)新意識(shí)。結(jié)合太陽能光伏牧業(yè)領(lǐng)域最新研究成果調(diào)整案例教學(xué)的教案。

教案中太陽能光伏領(lǐng)域基礎(chǔ)理論知識(shí)的講解是學(xué)生掌握的難點(diǎn)，應(yīng)結(jié)合應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行講解。尤其像光生伏打效應(yīng)、單晶硅多晶硅基材的內(nèi)部構(gòu)造、逆變?cè)?、并網(wǎng)運(yùn)行等抽象知識(shí)，學(xué)生短時(shí)間內(nèi)難以掌握，可配合工程應(yīng)用層面到企業(yè)進(jìn)行實(shí)踐教案教學(xué)，提高教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。

三、結(jié)束語

通過案例教學(xué)在太陽能利用技術(shù)領(lǐng)域研究生拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)中的探索應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了在短時(shí)間內(nèi)讓研究生掌握和綜合運(yùn)用太陽能利用技術(shù)相關(guān)知識(shí)的目的。使研究生能夠準(zhǔn)確結(jié)合案例進(jìn)行文獻(xiàn)檢索、總結(jié)分析、交流討論、提出問題解決方案，提高了實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。

案例教學(xué)在研究生拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)中的應(yīng)用還處于探索階段，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步、案例的不斷更新，案例教學(xué)法還需要不斷改進(jìn)，使其在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高創(chuàng)新能力方面繼續(xù)發(fā)揮積極作用，使案例教學(xué)法得到發(fā)展的同時(shí)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略引領(lǐng)科技不斷進(jìn)步。

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