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摘要:首先分析了案例教學的內涵及應用場景,從學科的知識范圍、學習層次、認知過程3個方面分析了案例教學的適用性。以軟件工程專業為例,探究案例教學在工程專業中的適用性,討論具體設計課程時在教學時間、教學方法、案例設計與選擇方面的問題,給出了教學建議。
關鍵詞:案例教學;知識范疇;學習層次
1案例教學
案例教學法是一種以案例為基礎的教學方法[1-2]。案例教學法整合理論與實踐,以真實、具體的案例為基本素材,將學生引入特定的事件和實境中,通過教師與學生之間、學生之間的多向互動,促使學生充分理解問題的復雜性、變化性和多樣性,重點培養學生分析、理解、處理問題的能力及反思意識和團隊合作精神。
1.1案例教學法的內在特征
(1)學生作為主體參與、教師適當指導。
(2)將傳統的“點對面”的單向灌輸模式轉變為“點對點”“點對面”的多向互動模式。
(3)凸顯過程的開放性、信息的對稱性、思維的多元性與方案的創新性。
(4)學習如何發問,進而學習獨立思考、與人相處、解決沖突、尊重他人等能力。
(5)過程優于結果,把教學過程巧妙地轉化為教學內容。
1.2案例的組成
案例是案例教學的核心要素,有個例、實例、個案等幾種提法。案例的組成:
(1)真實而復雜的情境,說明事件發生是否有什么特別的原因或條件。
(2)典型的事件,案例所要反映的問題,應從最有收獲、最具啟發性的角度切入,有明確的主題。
(3)多個問題呈現,案例要有討論的價值,通過討論可以揭示事件的意義和價值,舉一反三,為今后再處理類似事件提供參考和借鑒。
(4)典型的解決方法,通過分析、討論、闡釋的過程,啟發學生主動探究、發現要點、設計解決辦法和途徑,有助于理解和解決相關問題。
2案例教學的適用性分析
在管理與工程領域與案例類似的概念是項目,項目是為完成某一獨特的產品或服務所做的一次性努力[3]。項目是一個特殊的、將被完成的有限任務,它是在一定時間內滿足一系列特定目標的多項相關工作的總稱。從教學方面看,案例和項目情境都來源于典型的真實生活,都要求學生參與、團隊合作。但是,對項目通常要求遵循規范的流程去解決問題,過程受人財物、時間等有限資源的約束,結果通常趨向一致,滿足一定的性能、質量、數量以及其他技術指標。作為一種教學方式,案例教學法和其他教學法相比有其獨到之處。聯合國教科文組織在對案例研究、討論會、課堂講授、模擬練習等方法的教學功能的研究中發現,案例教學法在知識傳授、學生的接受程度、知識鞏固3方面居第2位,在分析能力培養方面居第1位。特別是與傳統的講授法相比,案例教學法在提高學生分析能力方面的優勢尤為突出[2,4]。依據布盧姆提出的教育目標分類法,知識可以分成3個范疇[5]:認知、情感和技巧。每一范疇對應于學習的不同層次,較高層次對應學科內較復雜的內容,即距離對該學科的通達的距離較接近。最終目標是要鼓勵教學者對教學的3個范疇都要有所聚焦,直至完整全面的教育。“認知范疇”的教育目標按2個維度分類:知識維度及其認知等級。按照知識維度,知識被分為4類:事實性知識、概念性知識、程序性知識和元認知知識。按認知等級,每一類知識的掌握都分為6個層次,即記憶、理解、運用、分析、評價和創造。從案例教學的本質特征可以看出,案例教學特別有助于培養程序性和元認知方面的知識,對真實性、概念性知識沒有顯著幫助。在等級方面,案例教學特別適合認知過程的運用和分析,對評價和創造也有良好的效果。“情感范疇”從低至高可分為5個層次:接受、反應、評價、組織和內化。案例教學特別有助于態度范疇的前4個學習層次的培養。通過講述真實情境的案例及具有情趣的問題,激發學生積極參與、主動學習的興趣,在獨立解決問題的過程中,有意識地整合各種知識,在討論中,對其他習者的方法、結果等進行反思、給予評價。通過一次具體案例的研習,把所學視為本能的可能性不大。后天實現本能的一種途徑是對反復出現的事件、情境、問題,不斷重復地分析和解決。每當出現類似情境時有可能達到內化。反復操練工具,多做同類習題,強化記憶,將處理問題的方法抽象化,過程流程化、規范化,都是實現內化的有效途徑。比如,運動員和演員的訓練、軍事操練、飛行員模擬飛行等。在工程領域,與之對應的是基于項目的實訓。“技巧范疇”描述人們真實地使用一件工具或儀器的能力。技巧范疇的目的通常專注于改變以及行為與技巧的開發。布盧姆學派沒有給出此范疇的細目,此后有不少教育家都嘗試提出他們認為技巧范疇應有的細目。這個范疇正是工程技術領域有別于管理、教育、法律等人文學科之處。工程師要具有創新能力,把基本理論轉化成解決實際問題的技術、方法,傳統的案例教學對學生掌握“技巧范疇”的知識和技能幫助甚少。案例教學首先在人文社科領域獲得普遍應用[6-7]。通過對比人文學科與工程學科的特點,可以分析案例教學在工程領域的適用范圍。
3運用案例教學的問題分析及對策
近年在工程技術、計算機專業領域的案例教學研究[8-10],例如在材料專業課程[11]、Java及編譯原理[12]、計算機控制[13]等專業課程上的嘗試,基本上都是通過一個知識域的典型例子,說明如何應用案例教學,指出其可行性及良好的效果。從科學研究方法的角度看,這些工作可以劃分為案例研究,即個案,沒有形成一個專業、課程、知識點、知識單元、知識域的案例教學。計算機及軟件工程學科除了具備普通工科特點以外,還有其獨特屬性:(1)軟件是邏輯和思維產品,抽象思維是軟件工程學科教育的一個關鍵能力。(2)軟件開發是以人的活動為核心的生產過程,管理知識和能力也是軟件工程師的核心。案例教學模式、特征及其優勢在工程技術學科的教學中同樣適合,然而,由于工程技術學科的知識結構、掌握途徑以及應用目的不同,運用案例教學需要考慮諸如教學時間、案例類型、知識域等因素。
3.1時間問題
采用案例教學方法,要求教師和學生花費較多的時間。按照通常的案例教學方法實施流程,教學準備階段要比普通的課堂教學多花時間,教師要根據教學內容編寫案例,或者選擇、理解、組織案例(由于案例的真實情境、時間性,不可能總是使用相同的案例),在課堂上勢必壓縮理論教學時間,用來分析、討論、總結案例。對學生,在準備階段,要閱讀理解給定的案例,不僅要閱讀教材學習案例蘊涵的知識,很多場合還要花時間去查找資料、擴大知識面,加深理解、提升理解和分析能力;在實施階段,和同組人員交流、討論、辨析,撰寫分析報告,在課堂上陳述與討論。
3.2案例容量
按照蘊涵議題的數量和復雜性2個維度,把案例分為:單議題簡單案例(A類)、單議題復雜案例(B類)、多議題簡單案例(C類)、多議題復雜案例(D類)。案例容量可以量化為議題數量及其復雜性的函數。A、B類案例沒有給學生留下自學、探索的余地,起不到案例教學的作用,可作為基本概念、原理、算法、程序設計等的例子、例題、范例來使用,訓練底層的知識范疇和基礎技能。盡管C類案例包含了多個議題,但這些議題之間若沒有聯系(因果關系、邏輯關系、前后順序、時間關系等),在教學上的作用如同A類案例。在實踐中應當把C類案例分解成若干個A類案例。這種處理方式在工程技術領域稱為模塊化。在法律、管理、教育、藝術等人文社科領域,材料的閱讀、分析、綜述能力屬于主要技能。閱讀組織優秀的案例可以訓練這些技能。在工程技術領域同樣需要良好的閱讀能力,但是更重要的是設計、開發、解決方案、流程化、標準化等能力。因此,需要的是復合型的D類案例。它給了學生發揮創新性思維、綜合各種知識和能力解決問題的空間。但是,復合型案例需要教與學都花費較多的時間,更重要的條件是學生的綜合能力和經驗。
3.3專業教育的適應性分析
案例教學通常是運用在一門課程中。對一個專業或學科,要想使案例教學發揮最大作用,需要從專業教學體系的設計和配置上統籌考慮。例如,重新組合一些知識域,設計成若干門不同類型的課程:以理論為主的、研討(案例教學)為主的、驗證實驗性質的以及綜合性的課程設計/課程項目等。作為案例教學,在工程領域實施時要結合專業特點,采用其基本原則、實施步驟,融入面向工程領域的教學方法。在實際教學中不是單純地采用案例教學,而是以案例為基礎,結合項目驅動等方法,培養學生的動手能力、工具的熟練掌握、對流程的遵守直至流程優化與改造。
3.4案例時效性
人文學科中案例蘊涵的某些法理、認識、觀念等會隨著歷史的發展、社會的進步、文化的交融而發生變化,更多的是人類社會的普遍真理,亙古不變。但是,工程技術卻是不斷發展、進化的過程,今天先進、流行的技術、方法和工具,也許明天就落后,不能滿足需要,尤其在信息技術領域,理論、方法和工具的發展日新月異,新的應用和產品不斷涌現。在軟件工程學科的教學中,教師與學生面臨一個嚴峻挑戰:在學校學的知識,包括方法、技術和工具,畢業之后可能就過時了。所以,教學材料,包括在教學中運用的案例要不斷更新,與時俱進。在內容上,案例要更多地體現專業領域基礎理論的應用,針對不同的技術、方法、工具等設立不同的項目,以保持案例教學所特有的真實性情境。
4結語
案例教學不是改進教學質量、提高學生能力的一付萬能膏藥,它是眾多教學法的補充,必須與其他教學方法配合、協調運用,在滿足特定的環境和條件下運用才能發揮其最大的效用。無論是理論授課還是實踐學習,顯然都應該在教學中增加案例、范例或實例,以加深學生的理解和應用場景。在教學中適當引入案例,特別是在學習、理解和掌握抽象的基本概念、原理和方法時,通過真實情境再現,或啟發,或多向多維思考、碰撞、反思、詮釋、激辯,或觀摩、模仿、反復操練,學習知識、掌握技能、培養能力。以案例為基礎的教學,特別適合工程領域中邏輯推理、產品分析、系統論證、方案設計方面的知識及能力的掌握,但在工程學科的基礎概念、抽象思維、流程與規范、數學證明等方面的知識傳輸和技能培訓上,案例教學方法則有其局限性。
參考文獻
[1]鄭金洲.案例教學指南[M].上海:華東師范大學出版社,2001.
[2]傅偉鋒,唐賢清.美國研究生案例教學及啟示[J].湖南師范大學教育科學學報,2016(5):124-128.
[3]凱西•施瓦爾貝.IT項目管理[M].6版.楊坤,王玉,譯.北京:機械工業出版社,2011.
[4]羅伯特•K•殷.案例研究:設計與方法[M].2版.周海濤,李虔,李永賢,譯.重慶:重慶大學出版社,2010.
[5]洛林•安德森.布盧姆教育目標分類學[M].蔣小平,張琴美,羅晶晶,譯.北京:外語教學與研究出版社,2009.
[6]柴迅.案例教學法在法學教學中的應用研究[J].黑龍江高教研究,2015(12):174-176.
[7]王華榮.以案例教學推動大學課堂教學模式改革的實踐與探索[J].中國大學教學,2011(4):62-64.
[8]廖孟柯,張曉芳.工科課程案例教學模式探索與實踐[J].黑龍江教育,2011(5):79-80.
[9]吳數森,萬里,安萍.工科專業課程中的案例教學研究[J].中國電力教育,2012(12):41-42.
[10]王燦輝,張舒,林郎碟.案例教學法在軟件工程教學中的應用[J].計算機教育,2012(1):20-23.
[11]蔣曉娜,蘭中文,賈利軍,等.基于案例教學法開展軟磁器件綜合課程設計實踐教學探討[J].實驗技術與管理,2012,29(7):140-142.
[12]王朝坤.基于Java的編譯原理課程案例教學方法初探[J].計算機教育,2011(6):48-51.
[13]趙洋.計算機控制與檢測課程群建設與教學實踐[J].實驗技術與管理,2016,33(10):209-212.
作者:李勁華; 單位:青島大學