化學(xué)工程專業(yè)學(xué)位碩士研究生案例教學(xué)探索

趙永華，周立岱，張震斌，孟慶潤，楊 蓉

（遼寧工業(yè)大學(xué) 化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，遼寧 錦州 121001）

專業(yè)學(xué)位碩士研究生作為研究生教育中的重要組成部分，是培養(yǎng)高層次應(yīng)用型專門人才的主要途徑[1]。與學(xué)術(shù)型研究生相比，其主要是培養(yǎng)掌握某一特定職業(yè)領(lǐng)域相關(guān)理論知識，具有較強解決實際問題的能力，能夠承擔(dān)專業(yè)技術(shù)或管理工作，具有較強專業(yè)能力和良好職業(yè)素養(yǎng)的高層次應(yīng)用型專門人才[2-3]。特別注重在實踐操作、問題解決等能力上的培養(yǎng)。為了更好地達(dá)成這一培養(yǎng)目標(biāo)，專業(yè)學(xué)位研究生的培養(yǎng)應(yīng)該以提高學(xué)生的實踐操作和問題解決能力為導(dǎo)向，以提高學(xué)生的專業(yè)實踐能力和職業(yè)素養(yǎng)為核心組織教學(xué)，強化理論在實際中的運用，重點考察學(xué)生運用所學(xué)基本知識和職業(yè)技能解決實際問題的能力和水平，而不以科研能力和科學(xué)素養(yǎng)方面的培養(yǎng)作為著力點[4]。因此，專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)過程中應(yīng)以鍛煉學(xué)生實踐操作和職業(yè)素養(yǎng)為主，掌握實踐技能。傳統(tǒng)的研究生教學(xué)方式以教師講授為中心，以傳授知識為主要目的，而不是以學(xué)生的學(xué)為中心，形成了教師單向灌輸、學(xué)生被動接受學(xué)習(xí)的局面，更多強調(diào)理論知識，與實際應(yīng)用聯(lián)系欠缺。只關(guān)注學(xué)生理論知識的掌握程度，忽視對學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)與考核[5-6]。此外，加之專業(yè)實踐環(huán)節(jié)有限，極大地限制了專業(yè)學(xué)位碩士研究生職業(yè)素養(yǎng)和實踐能力的培養(yǎng)。為了克服這些問題，傳統(tǒng)的課程教學(xué)模式必須要改革，要更注重理論與實踐的結(jié)合。因此，采用適合專業(yè)學(xué)位碩士研究生職業(yè)素養(yǎng)和實踐能力培養(yǎng)的教學(xué)方式勢在必行。

一、化學(xué)工程專業(yè)學(xué)位碩士研究生培養(yǎng)現(xiàn)狀

為了提高化學(xué)工程專業(yè)學(xué)位碩士研究生的實踐能力和職業(yè)素養(yǎng)，各培養(yǎng)單位都采取了一定的措施。一是對教學(xué)方法進(jìn)行了改革，采用啟發(fā)式、討論式、研究式等教學(xué)方法，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。但在教學(xué)內(nèi)容上還是過多強調(diào)學(xué)術(shù)研究而忽視工程職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)、更多注重理論知識講授而輕視實踐應(yīng)用和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。雖然個別課程采用了案例教學(xué)的授課方式，通過案例分析來提高學(xué)生的工程實踐能力等，但由于老師缺乏一線操作實踐，使案例教學(xué)還是停留于表面，都是基于案例表面現(xiàn)象談相關(guān)問題的解決方案，沒能挖掘到更深層次的理論知識，加之案例庫匱乏，并沒有使研究生的工程實踐能力得以很大的提高。另外，在考核時，多數(shù)課程評價體系較為單一，以期末一張卷或以查閱文獻(xiàn)完成課程論文的方式來進(jìn)行考核，未能體現(xiàn)出實踐能力培養(yǎng)情況的考核。

此外，為了讓學(xué)生接觸企業(yè)實際，各培養(yǎng)單位積極尋求企業(yè)建立研究生聯(lián)合培養(yǎng)基地，聘請企業(yè)工程師為兼職導(dǎo)師，構(gòu)建雙導(dǎo)師制，強化學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)。但在培養(yǎng)過程中也發(fā)現(xiàn)了一些問題，比如基地的校外導(dǎo)師、企業(yè)參與度不高，沒有很好地發(fā)揮研究生基地和校外導(dǎo)師的作用。研究生的實踐工程能力培養(yǎng)體系還有待加強，專業(yè)學(xué)位研究生的培養(yǎng)質(zhì)量并沒有明顯地提升。

二、案例教學(xué)建設(shè)的必要性

案例教學(xué)以社會或身邊發(fā)生的事例為基礎(chǔ)，通過對其進(jìn)行合理的加工，寓理于事，將理論知識與實際問題有機結(jié)合起來，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，進(jìn)而提高學(xué)生運用基礎(chǔ)理論知識解決實際問題的能力，并能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[5]。這種教學(xué)方式對學(xué)生的培養(yǎng)由注重知識轉(zhuǎn)向注重能力，面對問題由傳統(tǒng)教學(xué)枯燥乏味的告訴學(xué)生怎么去做轉(zhuǎn)變?yōu)樯鷦踊顫姷囊獙W(xué)生自己去思考、去創(chuàng)造。

就化學(xué)工程領(lǐng)域而言，所涉及到的理論、工藝、設(shè)備等較多且復(fù)雜，僅僅根據(jù)教材設(shè)計的理論和實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，不能夠很好地鍛煉學(xué)生運用理論知識解決實際問題的能力，不利于發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性和創(chuàng)造性，只有深入接觸實際工程項目，才能深刻理解相關(guān)理論及其如何在實踐中的應(yīng)用，提高學(xué)生的實踐操作能力。此外，由于化工過程具有高溫、高壓、易燃且易爆等特點，從安全角度考慮，化工企業(yè)不愿意接收學(xué)生進(jìn)行生產(chǎn)實習(xí)和實踐，即便接收也只是以觀察為主，學(xué)生接觸不到生產(chǎn)過程的實質(zhì)，無法深入理解工程實際問題，僅停留在感性認(rèn)識的層面，使應(yīng)用理論知識解決實際問題顯得蒼白無力[6]。借助于案例教學(xué)，使企業(yè)場景重現(xiàn)，可以讓學(xué)生更深入地了解工程問題，鍛煉并提高學(xué)生設(shè)計、分析和研究化工工藝過程，解決實際工程問題的能力。

而且2013 年《教育部人力資源社會保障部關(guān)于深入推進(jìn)專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)模式改革的意見》[7]和2015年《教育部關(guān)于加強專業(yè)學(xué)位研究生案例教學(xué)和聯(lián)合培養(yǎng)基地建設(shè)的意見》[8]的文件中都提出，要改革專業(yè)學(xué)位研究生的教學(xué)內(nèi)容和方式，加強案例教學(xué)。

因此，在教育部對專業(yè)碩士培養(yǎng)要求不斷明晰的基礎(chǔ)上，針對化學(xué)工程專業(yè)學(xué)位碩士研究生培養(yǎng)的現(xiàn)狀，采取案例教學(xué)是提高化學(xué)工程專業(yè)學(xué)位碩士研究生培養(yǎng)水平的一個行之有效的教學(xué)方式。

三、案例教學(xué)實施過程

（一）案例收集

案例庫建設(shè)是進(jìn)行案例教學(xué)的首要任務(wù)，案例庫質(zhì)量將直接決定案例教學(xué)的效果。而案例的選擇與收集是確保案例庫質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，案例的選擇不能脫離課程的目標(biāo)。為確保案例內(nèi)容符合教學(xué)要求，應(yīng)在課程教學(xué)大綱規(guī)定的內(nèi)容范圍內(nèi)，結(jié)合工廠實際進(jìn)行案例選擇，也就是所選擇案例反映出的問題、現(xiàn)象或蘊含的原理應(yīng)該在課程教學(xué)大綱內(nèi)。而且所選擇企業(yè)生產(chǎn)實踐中的現(xiàn)實問題或技術(shù)改革方案、措施等，要具有典型性、要體現(xiàn)出化工專業(yè)的特色。此外，案例也可選擇校企聯(lián)合科研項目，教師運用理論知識解決企業(yè)實實在在的問題，除了案例本身所蘊含的理論知識和工程實踐外，還可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生真正看到學(xué)以致用，充分發(fā)揮榜樣的作用。不管哪類案例都要具有代表性，都要能反應(yīng)課程的內(nèi)涵以及如何通過運用理論知識解決實際問題，要能夠培養(yǎng)學(xué)生分析解決實際問題的能力及職業(yè)素養(yǎng)，使其在看待問題時具有一定的高度和視野。另外，選擇的案例一定要內(nèi)容真實可靠、數(shù)據(jù)詳實準(zhǔn)確，不要隨意杜撰的，不能為了說明問題而改變事實真相。

（二）案例撰寫與入庫

盡管案例來源于生產(chǎn)實踐中的現(xiàn)實問題或技術(shù)改革方案、措施等，但在撰寫過程中并非只是簡單描述生產(chǎn)實際問題或技改方案、措施等，而是要挖掘問題背后的理論知識，要將其與化學(xué)工程專業(yè)的知識體系聯(lián)系起來。要將問題產(chǎn)生的原因、如何解決、運用了什么理論、為什么要進(jìn)行技改及進(jìn)行技改的依據(jù)等解釋清楚。要通過合理的分析與設(shè)計，使案例體現(xiàn)出化學(xué)工程專業(yè)應(yīng)該掌握的知識點。在進(jìn)行案例撰寫過程中，可以采用一些特殊的寫作手法，把有關(guān)內(nèi)容在一定程度上進(jìn)行加工，但不能夸大事實真相，使案例失真，增強案例的可讀性和可講性，提高案例的使用效果，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。也可借助數(shù)字化、虛擬技術(shù)等現(xiàn)代化教學(xué)手段，將案例以文字或多媒體課件等形式展現(xiàn)出來。

撰寫好的案例要進(jìn)行入庫管理，為了能夠快速、精確地找到相關(guān)案例，案例庫在建設(shè)過程中要設(shè)計完善的檢索系統(tǒng)，以方便案例的查找。因此，入庫的案例可以按照每門課程的各個知識點等進(jìn)行分類，確定好關(guān)鍵詞，這方便授課老師在案例庫中進(jìn)行檢索相關(guān)知識點案例，同時有助于案例庫管理人員對案例進(jìn)行修改、更新、刪除等操作。

（三）案例教學(xué)實施

教師依據(jù)教學(xué)大綱內(nèi)容，按照課程章節(jié)知識點從案例庫中選擇所需的案例。在案例教學(xué)過程中，使學(xué)生置身于充滿問題的真實事件情境中，對問題進(jìn)行深入剖析，引導(dǎo)學(xué)生運用理論知識分析、討論問題，并提出解決問題的切實可行的方案。教師應(yīng)準(zhǔn)確指點和總結(jié)評價學(xué)生提出解決問題方案的獨到之處和不當(dāng)之處，同時應(yīng)提煉出案例中所蘊含的理論知識點，促使學(xué)生深刻理解并掌握相關(guān)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生運用理論知識分析、解決實際問題的能力。另外，在案例教學(xué)過程中，教師還要培養(yǎng)學(xué)生的工程意識和工程職業(yè)素養(yǎng)，不僅要引導(dǎo)學(xué)生運用相關(guān)的理論知識去解決案例中的實際問題，還要綜合考慮該問題的解決方案在實際應(yīng)用中是否安全、經(jīng)濟(jì)、易操作，是否具有應(yīng)用價值，使學(xué)生在考慮問題時具有工程的理念。

（四）案例庫的完善

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，一些新工藝會不斷地被開發(fā)，一些新技改會不斷地出現(xiàn)，工藝過程會不斷地被完善，所以對于案例庫中的案例也要進(jìn)行適當(dāng)?shù)匦薷幕蚋隆．?dāng)發(fā)現(xiàn)案例庫中的案例過于陳舊，比如案例中的工藝已淘汰，或與當(dāng)前實際相差較大時，應(yīng)該及時將其從案例庫中去除，用新的更具代表性的案例替代。而對于一些在實際中已改進(jìn)的案例要及時對其修改更新。為了更好地完成這項工作，學(xué)院應(yīng)該成立案例評估小組，依據(jù)化學(xué)工程專業(yè)課程內(nèi)容知識點，設(shè)計制定案例的評審指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)、評審周期和程序，同時也為教師開發(fā)新案例提供依據(jù)。所有案例的審核、修改均以評估指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩，確保案例庫中案例的時效性。

四、案例教學(xué)存在的問題與對策

（一）案例基于文字描述，缺乏生動性

雖然案例教學(xué)可以在很大程度上加強學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)，但就現(xiàn)有的工程案例而言，多數(shù)還都是基于文字的描述，對于學(xué)生來說還是停留在感性認(rèn)識的層面，沒有激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，這也不能很好地發(fā)揮案例教學(xué)的作用。因此，有必要開發(fā)建立基于現(xiàn)實的可視化案例庫。

近年來，隨著計算機軟硬件技術(shù)的不斷進(jìn)步，依托虛擬現(xiàn)實技術(shù)、仿真模擬技術(shù)將實驗項目的具體內(nèi)容進(jìn)行信息化加工，以3D 形式真實再現(xiàn)實驗場景。通過這些技術(shù)可以使以前看不見、摸不著的工程內(nèi)容得以更生動形象的真實呈現(xiàn)，這為建立可視化的案例庫提供了新途徑。由于化工行業(yè)的特殊性（易燃、易爆、有毒）和復(fù)雜性，基于現(xiàn)實的可視化工程案例的建立能夠更好地促進(jìn)案例教學(xué)法在化學(xué)工程專業(yè)學(xué)位碩士研究生課程教學(xué)中的應(yīng)用。

（二）案例資源匱乏，部分案例質(zhì)量不高

目前，用于課程教學(xué)的案例數(shù)量較少，質(zhì)量偏低，個別案例過于陳舊，不能反映當(dāng)今社會企業(yè)的實際問題。另外，案例資源的來源渠道有限，教師參與企業(yè)的橫向課題偏少，與企業(yè)接觸的機會不多，對工廠的實際情況不了解，搜集案例的機會較少。有些案例是通過查閱網(wǎng)絡(luò)各平臺上的信息經(jīng)過改變而成的，這樣的案例脫離企業(yè)實際，只能作為一個故事，沒有吸引力，難以調(diào)動學(xué)生的實踐興趣和思考動機，其僅僅是改變教學(xué)方法的一個媒介，不能充分發(fā)揮案例的作用，不能很好地培養(yǎng)學(xué)生的工程意識。部分案例嚴(yán)謹(jǐn)性缺失，缺乏生動性，一些來自企業(yè)一線的實際案例，沒有進(jìn)行任何加工，只是一個簡單的文字描述，存在內(nèi)容簡單、形式單一、結(jié)構(gòu)不規(guī)范等問題。還有一些案例缺乏啟發(fā)性。在案例分析與評價中，通常是教師的“一家之言”或數(shù)種觀點的簡單羅列，沒有很好地引導(dǎo)學(xué)生從簡入深地分析討論問題，學(xué)生難以對案例作深入思考，沒有挖掘到案例背后蘊含的理論知識。

為了改善這一情況，高校應(yīng)加快推進(jìn)校企合作，使更多教師能接觸企業(yè)實際，增加教師參加企業(yè)實踐的機會，鼓勵教師從企業(yè)實踐中多發(fā)掘案例、多撰寫案例，拓寬案例來源渠道，不斷完善、更新案例庫資源。另外要加強校際間的交流合作，實現(xiàn)教學(xué)案例的資源共享。在編寫案例庫過程中，要運用多種方式，使案例更加生動地再現(xiàn)工廠實際，引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。還要通過案例引導(dǎo)學(xué)生挖掘案例背后的理論知識，真正實現(xiàn)案例教學(xué)的目的。

（三）案例選擇不夠典型，不能涵蓋所授知識點

教學(xué)案例的內(nèi)容不能完全包括所授課程的理論知識，不能達(dá)到課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)，案例所反映的問題難度不符合學(xué)生的認(rèn)知，部分問題過難，打擊學(xué)生的自信心。部分選擇的案例不是社會熱點問題，甚至是一些已淘汰的工藝流程，不能引起學(xué)生的興趣。

在案例授課過程中要根據(jù)課程目標(biāo)來進(jìn)行案例的選擇，所選擇的案例應(yīng)是工廠當(dāng)下常見的、具有代表性的真實事件。最好選擇學(xué)生熟悉的案例，這樣的案例更具有感染力，增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和投入程度，提高教學(xué)效果。

（四）部分教師案例教學(xué)能力不足

從事化學(xué)工程教學(xué)的教師多數(shù)來自于高校，他們畢業(yè)后直接到學(xué)校從事教學(xué)工作，由高校到高校，沒有在工廠的工作經(jīng)歷，對工廠實際情況的了解僅限于從網(wǎng)絡(luò)等其他間接途徑獲得，不夠深入。在案例教學(xué)過程中對案例本身的認(rèn)識也僅停留在表面，由于對工廠的實際過程不十分清楚，在對案例進(jìn)行分析時過于理論化，缺乏工程性，可能會與實際情況存在偏差，不能很好地發(fā)揮案例教學(xué)對學(xué)生實踐工程能力的培養(yǎng)。

為更好地提高教師的工程實踐能力，提升其案例教學(xué)水平，一是要為教師創(chuàng)造參加企業(yè)實踐的機會，并鼓勵教師積極參與，甚至可以制定相關(guān)企業(yè)實踐制度，強化教師的企業(yè)實踐能力。二是要鼓勵并引導(dǎo)教師在從事縱向基礎(chǔ)科研的同時，多參加企業(yè)實際的橫向課題研究，積極開展校企合作，為企業(yè)解決實際問題的同時，加深對企業(yè)的了解，進(jìn)而提高自己的工程實踐能力。三是教師要積極參加社會及學(xué)校等組織的案例教學(xué)研討會及培訓(xùn)會，多與同行進(jìn)行交流，取長補短。四是聘請有豐富工程實踐經(jīng)驗的企業(yè)人員為兼職教師，與高校教師一道共同合作開展案例建設(shè)。五是教師在案例教學(xué)前要做好準(zhǔn)備工作，要對案例的實際工程背景，所蘊含的理論知識做到心中有數(shù)，設(shè)計好要討論的問題，要真正體現(xiàn)出案例教學(xué)的作用，避免以“講故事聽故事”的形式完成案例教學(xué)。

（五）部分學(xué)生參與不多，分析能力不足

有些學(xué)生的化工專業(yè)基礎(chǔ)理論知識較薄弱，在進(jìn)行案例分析時，僅僅是看到表面現(xiàn)象、淺嘗輒止，對其背后所蘊含的理論知識、本質(zhì)問題分析不夠深入。還有一些學(xué)生參與度不夠高，總是置身于事外，缺乏團(tuán)隊精神和獨立思考的能力。

在進(jìn)行案例教學(xué)時，事先把案例推送給學(xué)生，讓學(xué)生做好預(yù)習(xí)，對案例所涉及到的知識點做到心中有數(shù)。另外在分析討論時，可以分組來進(jìn)行，組員之間相互配合，鍛煉學(xué)生團(tuán)隊協(xié)作能力，提高學(xué)生的參與度。在設(shè)計問題時，要按照由易到難逐漸增加難度梯度，使學(xué)生由簡入手，在逐步獲取知識的過程中得到成功的喜悅，增強自信心。另外在案例選取上應(yīng)將重點放在當(dāng)代社會的熱點問題及大家感興趣的工藝過程等方面，圍繞這些問題開展案例教學(xué)，切實培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注社會問題、深入分析問題及解決問題的工程實踐能力。盡可能多地選擇可視化案例，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時增加學(xué)生對工程問題的感性化認(rèn)識，更有利于學(xué)生工程實踐能力的培養(yǎng)。

五、結(jié)束語

根據(jù)課程目標(biāo)要求，將學(xué)生帶入特定事件的“現(xiàn)場情景”進(jìn)行分析的案例教學(xué)法，能夠使以學(xué)生為中心的教學(xué)理念得以更好實現(xiàn)，能夠更好地克服化學(xué)工程專業(yè)學(xué)位碩士研究生培養(yǎng)過程中存在的問題，對提升化學(xué)工程專業(yè)學(xué)位碩士研究生的課堂效果具有重要作用。在案例教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生通過獨立思考或集體協(xié)作運用理論知識來解決工廠實際問題，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生識別、分析和解決復(fù)雜工程問題的實踐能力。同時能夠讓學(xué)生樹立正確的學(xué)習(xí)理念。案例庫建設(shè)是保障案例教學(xué)法成功實施的重要一環(huán)。各培養(yǎng)單位應(yīng)該為教師創(chuàng)造條件，鼓勵教師進(jìn)行案例庫建設(shè)，并保證案例的質(zhì)量，同時要加強校際間的合作，使案例實現(xiàn)資源共享，為化學(xué)工程專業(yè)碩士研究生的培養(yǎng)質(zhì)量提供一定的保障。