工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下生物醫(yī)學(xué)工程應(yīng)用型課程案例教學(xué)模式改革初探

朱健銘 陳洪波 李華 陳真誠

摘要：在工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下，應(yīng)用型課程采用案例教學(xué)法可以更好地幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)中運(yùn)用知識(shí)，并通過學(xué)習(xí)構(gòu)建和豐富自身的知識(shí)體系，逐步提升自身的能力。本文從案例教學(xué)的適用性、案例教學(xué)設(shè)計(jì)策略和原則、案例教學(xué)實(shí)施流程及案例教學(xué)質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)與評(píng)價(jià)方法等方面討論了案例教學(xué)模式改革，可以為相關(guān)課程教學(xué)改革提供參考。

根據(jù)國務(wù)院印發(fā)的《統(tǒng)籌推進(jìn)世界一流大學(xué)和一流學(xué)科建設(shè)總體方案》，我國將于2016年開啟新一輪世界一流大學(xué)和一流學(xué)科建設(shè)。在這一方案驅(qū)動(dòng)下，提高高校的教育質(zhì)量是擺在所有高校面前的緊迫任務(wù)。我國的1100所高校中94%的高校開設(shè)有工科專業(yè)，因此，提升工科專業(yè)培養(yǎng)的工程技術(shù)人才教育質(zhì)量，將對(duì)我國高校教育質(zhì)量的整體提高起著決定性作用。國際上，為了確保高校培養(yǎng)的工程技術(shù)人才質(zhì)量，建立了工程教育專業(yè)認(rèn)證制度。旨在通過工程教育專業(yè)認(rèn)證手段，確保世界各國高校培養(yǎng)的工程技術(shù)人才的能力和水平得到國際認(rèn)可。對(duì)于我國高校的工科專業(yè)，如何利用好工程教育專業(yè)認(rèn)證這一手段，提升工程教育質(zhì)量，是所有開設(shè)有工科專業(yè)的高校必須思考的問題。

工程教育的核心是以學(xué)生為中心、成果導(dǎo)向和持續(xù)改進(jìn)。如何在課程教學(xué)中貫穿這些理念是關(guān)鍵。教師按照課程體系實(shí)施課程要求，課程體系是根據(jù)畢業(yè)要求、教學(xué)資源、師資隊(duì)伍確定的，畢業(yè)要求是根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)確定的，人才培養(yǎng)目標(biāo)是根據(jù)社會(huì)對(duì)人才的需求確定的，需要參照學(xué)校自身的特色和優(yōu)勢(shì)。因此人才培養(yǎng)的過程是從對(duì)人才的能力需求開始，以學(xué)生的能力培養(yǎng)為中心，圍繞人才培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行反向設(shè)計(jì)，然后從課程開始正向?qū)嵤?，逐步達(dá)成前一步的目標(biāo)，并在實(shí)施過程中持續(xù)改進(jìn)。

對(duì)應(yīng)用型課程，必須堅(jiān)持理論指導(dǎo)下的實(shí)踐。對(duì)這類理論性和實(shí)踐性要求都較高的課程的教學(xué)，怎樣才算達(dá)到目標(biāo)了呢？首先需要定義教學(xué)目標(biāo)：掌握本課程的基本原理、完成一個(gè)小的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力自然會(huì)有所提高。學(xué)生對(duì)一門課程的掌握程度，主要體現(xiàn)在學(xué)生能否對(duì)學(xué)到的知識(shí)進(jìn)行深加工，在今后的課程或?qū)嶋H工作中應(yīng)用，或者能夠?qū)W(xué)到的知識(shí)點(diǎn)重新組織，形成完備的體系。課程教學(xué)就是幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)中運(yùn)用知識(shí)，通過學(xué)習(xí)構(gòu)建和豐富自身的知識(shí)體系，逐步提升自身的能力。原有的教學(xué)模式讓學(xué)生將知識(shí)從書本“復(fù)制”到大腦，但對(duì)于工程應(yīng)用中解決實(shí)際問題只能起到十分有限的作用。

桂林電子科技大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)應(yīng)用型課程教學(xué)中常出現(xiàn)理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)脫節(jié)的現(xiàn)象，比如學(xué)生缺乏相關(guān)實(shí)踐經(jīng)歷，導(dǎo)致無法對(duì)理論課中的相關(guān)內(nèi)容深入理解;同時(shí)，理論課中的知識(shí)學(xué)習(xí)往往只停留在表面，很難將其運(yùn)用于實(shí)踐。此外，由于實(shí)踐環(huán)節(jié)學(xué)時(shí)限制，有些應(yīng)用型課程并沒有開設(shè)實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)理論課缺乏興趣，無法深入理解與運(yùn)用。人只有在有意義的活動(dòng)中才能激發(fā)出興趣，學(xué)習(xí)也一樣，如果要想達(dá)到掌握知識(shí)、培養(yǎng)能力的目標(biāo)，在課程教學(xué)中就必須改變?cè)械慕虒W(xué)模式，工程教育提出采用基于成果導(dǎo)向的方式，就可以起到事半功倍的效果。教師如果能夠把根據(jù)實(shí)際工程或者其中抽取的一部分實(shí)例作為案例應(yīng)用在課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)中，就可以讓學(xué)生在成就中成長，激發(fā)繼續(xù)學(xué)習(xí)的興趣，案例能夠有效地為已有基礎(chǔ)和新知識(shí)的聯(lián)結(jié)起到紐帶作用。

案例是對(duì)實(shí)際工程問題的模擬，引入案例教學(xué)能夠培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用已有知識(shí)來分析和解決復(fù)雜工程問題的能力，對(duì)人才培養(yǎng)質(zhì)量的提高有重要意義。一般認(rèn)為，案例教學(xué)法源于19世紀(jì)70年代哈佛大學(xué)法學(xué)院，后經(jīng)哈佛大學(xué)商學(xué)院推廣應(yīng)用獲得成功，逐漸成為一種風(fēng)靡全球的、被認(rèn)為是代表未來教育方向的成功教育模式。聯(lián)合國教科文組織的一次深入調(diào)查表明，案例教學(xué)法對(duì)分析能力的培養(yǎng)高居各教學(xué)方法的首位。近年來我國教育界大力提倡和推動(dòng)案例教學(xué)法的應(yīng)用，但遺憾的是，大多數(shù)授課教師僅僅是將案例教學(xué)簡單地理解為“舉例教學(xué)”或“案例分析”，而沒有真正理解和把握案例教學(xué)法的內(nèi)涵與精髓，案例教學(xué)法的價(jià)值沒有得到充分體現(xiàn)。案例教學(xué)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，包括案例的選擇與整編、案例情境的創(chuàng)設(shè)、學(xué)員角色扮演與實(shí)戰(zhàn)體驗(yàn)、討論與互動(dòng)環(huán)節(jié)的安排、案例的點(diǎn)評(píng)與知識(shí)點(diǎn)的闡釋等諸多環(huán)節(jié)和要素，一堂完整的案例教學(xué)課，往往需要教師進(jìn)行長時(shí)間的精心準(zhǔn)備與謀劃。

針對(duì)桂林電子科技大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)應(yīng)用型課程教學(xué)中存在的問題，結(jié)合工程教育專業(yè)認(rèn)證中有關(guān)培養(yǎng)目標(biāo)和課程體系的相關(guān)要求，在生物醫(yī)學(xué)工程應(yīng)用型課程教學(xué)中實(shí)施了案例教學(xué)法。案例開發(fā)和應(yīng)用中需要注意以下幾個(gè)問題：

1）案例教學(xué)的適用性

案例教學(xué)有助于培養(yǎng)創(chuàng)新思維，適合要求綜合運(yùn)用多種知識(shí)和能力，沒有確定解決方法甚至結(jié)果的問題，不適合培養(yǎng)抽象思維和邏輯思維，也不適合訓(xùn)練采用流程方式解決問題、通過反復(fù)演練獲得知識(shí)和能力。因此，需要結(jié)合每門課程的具體情況或者是各知識(shí)點(diǎn)的情況來篩選出適合采用案例教學(xué)的應(yīng)用型課程或者是知識(shí)點(diǎn)。

2）案例教學(xué)設(shè)計(jì)策略和原則

深刻理解案例教學(xué)的本質(zhì)內(nèi)涵是正確開展案例教學(xué)的基本前提。所謂案例教學(xué)，是指“以學(xué)生為中心，以案例為基礎(chǔ)，通過呈現(xiàn)案例情境，將理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，從而掌握理論、形成觀點(diǎn)、提高能力的一種教學(xué)方式”。

3）案例教學(xué)實(shí)施流程

設(shè)計(jì)好的案例需要在課堂上順利實(shí)施以達(dá)到良好的教學(xué)效果，因此需要注意案例教學(xué)實(shí)施的流程，如案例選擇、情境創(chuàng)設(shè)、任務(wù)設(shè)定、角色扮演、過程控制、點(diǎn)評(píng)講解等。

4）案例教學(xué)質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)與評(píng)價(jià)方法

作為一種新的教學(xué)手段，必須有質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)與評(píng)價(jià)方法。因此，需要制定案例教學(xué)的質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)，如案例教學(xué)實(shí)施的時(shí)間、案例容量、案例時(shí)效性等，同時(shí)需要建立合理的評(píng)價(jià)方法來判斷案例教學(xué)的有效性。

案例教學(xué)是一種理論與實(shí)戰(zhàn)相結(jié)合的教學(xué)方法，它根據(jù)教學(xué)目的，緊緊圍繞要傳授的知識(shí)與技術(shù)，以案例為基本教學(xué)素材，通過創(chuàng)設(shè)情境，讓學(xué)生運(yùn)用科學(xué)的理論、方法、知識(shí)對(duì)具體事件或問題進(jìn)行分析討論、規(guī)劃決策甚至采取行動(dòng)，它集啟發(fā)式、參與式、互動(dòng)式教學(xué)于一體，著眼于開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造能力以及解決實(shí)際問題的能力，致力于將學(xué)生培養(yǎng)成解決實(shí)際問題的“實(shí)戰(zhàn)高手”，而不是培養(yǎng)成解釋問題的“理論高手”。這種教學(xué)模式通過案例以及精心創(chuàng)設(shè)生動(dòng)的情境，變傳統(tǒng)的“填鴨式”為主動(dòng)探索式教學(xué)，對(duì)于激發(fā)學(xué)生的積極主動(dòng)性、培育學(xué)生的創(chuàng)新精神與職業(yè)素質(zhì)、提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，有著傳統(tǒng)教學(xué)法無法比擬的優(yōu)勢(shì)，是培養(yǎng)高素質(zhì)的創(chuàng)新型應(yīng)用人才，將理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)際工作能力的有效途徑，為本專業(yè)通過工程教育專業(yè)認(rèn)證做好了準(zhǔn)備。

【項(xiàng)目資助】廣西高等教育本科教學(xué)改革工程一般項(xiàng)目A類（2020JGA178）;桂林電子科技大學(xué)研究生案例庫建設(shè)項(xiàng)目（YKC202011）。