摘 要:在綜合分析《沉陷與變形工程學(xué)》交叉學(xué)科特點(diǎn)和案例教學(xué)的優(yōu)缺點(diǎn)基礎(chǔ)上,提出了將案例教學(xué)方法引入《沉陷與變形工程學(xué)》課程教學(xué)的設(shè)想,初步分析了可行性,詳細(xì)闡述了《沉陷與變形工程學(xué)》進(jìn)行案例教學(xué)的實(shí)施過(guò)程,系統(tǒng)分析和重構(gòu)了《沉陷與變形工程學(xué)》課程知識(shí)體系,構(gòu)建了40個(gè)學(xué)時(shí)包含16個(gè)教學(xué)案例的課程案例庫(kù),并進(jìn)一步闡述了各案例建設(shè)的內(nèi)容及涵蓋的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:沉陷與變形工程學(xué);案例教學(xué);案例庫(kù)
一、 引言
《沉陷與變形工程學(xué)》是煤炭行業(yè)特色高校測(cè)繪專(zhuān)業(yè)的必修課程,課程相關(guān)知識(shí)理論體系是測(cè)繪專(zhuān)業(yè)學(xué)生服務(wù)煤炭開(kāi)采、地表沉陷災(zāi)害防治等行業(yè)的必要知識(shí)儲(chǔ)備。《沉陷與變形工程學(xué)》課程涵蓋了采動(dòng)地表移動(dòng)與變形監(jiān)測(cè)技術(shù)與方法、開(kāi)采沉陷規(guī)律、采動(dòng)災(zāi)害預(yù)測(cè)與防控以及開(kāi)采沉陷對(duì)環(huán)境損傷與治理技術(shù)等重要內(nèi)容?!冻料菖c變形工程學(xué)》內(nèi)容涉及地質(zhì)、采礦、測(cè)量、力學(xué)等多個(gè)學(xué)科,是典型的交叉學(xué)科;教學(xué)內(nèi)容既包含開(kāi)采沉陷基本規(guī)律、開(kāi)采沉陷預(yù)計(jì)、變形監(jiān)測(cè)方案設(shè)計(jì)方法等理論性較強(qiáng)的內(nèi)容,也包含有建(構(gòu))筑物、水體、鐵路下壓煤開(kāi)采,變形監(jiān)測(cè)外業(yè)實(shí)施等應(yīng)用性較強(qiáng)的工業(yè)實(shí)踐應(yīng)用內(nèi)容。交叉學(xué)科課程要求學(xué)生在理論層面能將多學(xué)科知識(shí)理論體系融會(huì)貫通,在應(yīng)用層面能夠運(yùn)用多學(xué)科協(xié)同理論與技術(shù)解決復(fù)雜工程問(wèn)題。對(duì)很大一部分學(xué)生而言,在《沉陷與變形工程學(xué)》的傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中,學(xué)生往往感覺(jué)到課程知識(shí)點(diǎn)多、知識(shí)體系交錯(cuò)復(fù)雜、實(shí)踐應(yīng)用難度大,導(dǎo)致學(xué)生基本理論內(nèi)涵理解膚淺(僅會(huì)機(jī)械的套用一些公式)、學(xué)不能用,創(chuàng)新性應(yīng)用更是無(wú)從談起。
案例教學(xué)是一種運(yùn)用案例進(jìn)行教學(xué)的教學(xué)方法,最先在法學(xué)界和醫(yī)學(xué)界得到運(yùn)用,現(xiàn)已被教育界廣泛采用,實(shí)踐證明是一種卓有成效的教學(xué)方法。案例教學(xué)方法有一個(gè)基本的假設(shè)前提,即學(xué)員能夠通過(guò)對(duì)這些過(guò)程的研究與發(fā)現(xiàn)來(lái)進(jìn)行學(xué)習(xí),在必要的時(shí)候回憶出并應(yīng)用這些知識(shí)與技能。案例教學(xué)具有明確的目的性、客觀真實(shí)性、綜合性強(qiáng)、啟發(fā)性強(qiáng)、學(xué)生主體性等特點(diǎn)。案例教學(xué)通過(guò)一些真實(shí)情境下具體問(wèn)題的解決,一方面激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;另一方面能夠讓學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題;同時(shí)由于案例大多無(wú)固定的解決方案,也能有效的培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。案例教學(xué)重視雙向交流,鼓勵(lì)學(xué)員獨(dú)立思考,引導(dǎo)學(xué)員變注重知識(shí)為注重能力,筆者認(rèn)為案例教學(xué)方法的上述特點(diǎn),可作為交叉學(xué)科課程的一種有效教學(xué)手段。本文主要研究案例教學(xué)在《沉陷與變形工程學(xué)》教學(xué)中的應(yīng)用,通過(guò)優(yōu)化案例教學(xué)過(guò)程,不斷提高測(cè)繪工程學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。
二、 案例教學(xué)在《沉陷與變形工程學(xué)》中的實(shí)施過(guò)程
根據(jù)案例教學(xué)的內(nèi)涵可知,案例教學(xué)不同于簡(jiǎn)單的例證分析,它要求課前根據(jù)教學(xué)目標(biāo)精心設(shè)計(jì)典型的案例,課內(nèi)學(xué)生深度參與案例的分析和討論、總結(jié)出規(guī)律和觀點(diǎn),并給出解決實(shí)際復(fù)雜問(wèn)題的方法和途徑,最終達(dá)到使學(xué)生在掌握基本理論的同時(shí),也培養(yǎng)其解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力和創(chuàng)新能力。案例教學(xué)的整個(gè)實(shí)施過(guò)程可總結(jié)為“案例準(zhǔn)備—案例討論—案例點(diǎn)評(píng)和總結(jié)”。
1. 案例準(zhǔn)備
案例準(zhǔn)備包含教師設(shè)計(jì)案例和學(xué)生預(yù)習(xí)案例兩個(gè)層面含義。學(xué)生預(yù)習(xí)案例,一般在案例討論前一兩周開(kāi)始,讓學(xué)生提前閱讀案例材料,查閱相關(guān)資料和文獻(xiàn),搜集必要的信息,并積極地思索,初步形成關(guān)于案例中的問(wèn)題的原因分析和解決方案。教師設(shè)計(jì)案例,必須依據(jù)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)進(jìn)度,可采用教師設(shè)計(jì)或者師生共同提出案例的方法。精選設(shè)計(jì)的案例需具備以下特點(diǎn):(1)真實(shí)可信。案例是為教學(xué)目標(biāo)服務(wù)設(shè)計(jì)的,應(yīng)與所對(duì)應(yīng)的理論知識(shí)有直接的聯(lián)系,案例必須經(jīng)過(guò)深入調(diào)查研究來(lái)源于實(shí)踐,決不可由教師主觀臆測(cè),虛構(gòu)而作。案例必須要關(guān)注真實(shí)的細(xì)節(jié),讓學(xué)生猶如進(jìn)入真實(shí)案例情景之中,這樣學(xué)生員才能認(rèn)真地對(duì)待案例中的人和事,認(rèn)真地分析各種數(shù)據(jù)和錯(cuò)綜復(fù)雜的案情,方有可能搜尋知識(shí)、啟迪智慧、訓(xùn)練能力。(2)客觀生動(dòng)。案例在真實(shí)可信的基礎(chǔ)上,也需要具備客觀生動(dòng)的特點(diǎn),不能簡(jiǎn)單的羅列數(shù)據(jù)、陳列事例。在案情表述時(shí)可采用場(chǎng)景描寫(xiě)、情節(jié)敘述、心理刻畫(huà)、人物對(duì)白等文學(xué)手法,甚至可以加些議論,邊議邊敘,但不可暴露案例編寫(xiě)者的意圖,更不能由議論而產(chǎn)生導(dǎo)引結(jié)論的效果。案例素材需要豐富多彩,來(lái)源可采納有關(guān)規(guī)章制度、文件決議、合同摘要等等,還可以有有關(guān)報(bào)表、臺(tái)賬、照片、曲線(xiàn)、資料、圖紙、當(dāng)事人檔案等一些與案例分析有關(guān)的圖文資料。(3)案例的多樣化。案例應(yīng)該僅有背景描述,有激烈的矛盾沖突,沒(méi)有處理辦法和結(jié)論。案例的多樣性保證學(xué)生在對(duì)案例的決策、處理后產(chǎn)生不同的結(jié)果,通過(guò)對(duì)不同結(jié)果的可行性、合理性和科學(xué)性討論和取舍的過(guò)程中,培養(yǎng)其解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力以及創(chuàng)新能力。從這個(gè)意義上講,案例的結(jié)果越復(fù)雜,越多樣性,越有價(jià)值。(4)典型性。案例內(nèi)容應(yīng)具有一定的代表性和普遍性,而不是實(shí)踐中根本不會(huì)發(fā)生的案例,且典型的案例往往涉及的關(guān)系比較全面,涵蓋多學(xué)科理論知識(shí),有助于學(xué)生從各個(gè)方面對(duì)所學(xué)理論加以驗(yàn)證,從中得出正確結(jié)論。(5)相關(guān)性。案例分析的目的是使學(xué)生加深對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的理解和運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力,因此案例的設(shè)計(jì)必須依據(jù)教學(xué)大綱、針對(duì)教學(xué)內(nèi)容、同步于教學(xué)進(jìn)度。
2. 案例討論
案例討論是在老師講授基本理論后,基于對(duì)案例前期預(yù)習(xí)儲(chǔ)備的基礎(chǔ)上,在課堂上開(kāi)展學(xué)生與學(xué)生、學(xué)生與老師之間的關(guān)于案例解決方法(方案)、結(jié)論(結(jié)果)的討論,這是案例教學(xué)的最常見(jiàn)教學(xué)形式。案例教學(xué)必須要依托和運(yùn)用課程基本理論和方法,否則案例討論必將影響到學(xué)生判斷思維的準(zhǔn)確性和創(chuàng)新思維的發(fā)散性。為了使案例達(dá)到充分討論,討論過(guò)程一般可設(shè)小組討論、集中討論。(1)小組討論。依據(jù)組內(nèi)成員特長(zhǎng)、性別、年齡等多樣化因素,將參與案例教學(xué)的學(xué)生分成若干組,每組3~6名,并選出組長(zhǎng)一名,組長(zhǎng)負(fù)責(zé)匯總、分析本組的討論結(jié)果,并代表本組參與集中討論。在小組內(nèi)討論過(guò)程中,組與組間、老師與各組間必須相互獨(dú)立、不相互干涉。(2)集中討論。小組討論結(jié)束后,組長(zhǎng)代表本小組,發(fā)表本小組對(duì)于案例的分析和處理意見(jiàn),發(fā)言完畢之后發(fā)言人要接受其他小組成員的詢(xún)問(wèn)并作出解釋?zhuān)藭r(shí)本小組的其他成員可以補(bǔ)充代替發(fā)言人回應(yīng)質(zhì)詢(xún)。在整個(gè)案例集中討論過(guò)程中,學(xué)生是案例討論的主體,老師只起組織、引導(dǎo)作用。老師應(yīng)密切關(guān)注學(xué)生討論的動(dòng)向和進(jìn)展,并就幾個(gè)意見(jiàn)比較集中的問(wèn)題和處理方式,組織各個(gè)小組開(kāi)展重點(diǎn)討論,鼓勵(lì)引導(dǎo)學(xué)生積極參與分析討論,并依據(jù)理論建立分析框架、提出問(wèn)題解決方案。
3. 案例點(diǎn)評(píng)和總結(jié)
案例的總結(jié)和點(diǎn)評(píng)是案例教學(xué)的最后環(huán)節(jié),也是案例教學(xué)能否點(diǎn)石成金的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在該階段,老師首先應(yīng)給學(xué)生一定時(shí)間對(duì)案例進(jìn)行思考和總結(jié)(總結(jié)可以是總結(jié)規(guī)律和經(jīng)驗(yàn),抑或是獲取知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的方式)。在總結(jié)和點(diǎn)評(píng)環(huán)節(jié),老師要悉心捕捉學(xué)生們獨(dú)特的視角、創(chuàng)新性的思維、敏銳的觀察力,努力做到去偽存真、去粗存精,幫助學(xué)生形成合理的思維結(jié)構(gòu)和框架,不斷提高學(xué)生分析和解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。老師的點(diǎn)評(píng)要把握度,既不能“一棒子打死”,也不能過(guò)分的褒獎(jiǎng),對(duì)于頗有爭(zhēng)議、難以辨析的案例問(wèn)題,采用包容開(kāi)放的態(tài)度,鼓勵(lì)“百花齊放”的多樣性結(jié)論,最大限度地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新活力,進(jìn)而達(dá)到滿(mǎn)意的案例教學(xué)效果。
三、 《沉陷與變形工程學(xué)》案例庫(kù)建設(shè)
在案例教學(xué)過(guò)程中,精選設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)陌咐菍?shí)施案例教學(xué)的基本條件。根據(jù)案例的不同屬性,案例一般分為:實(shí)證性案例、說(shuō)明性案例、描述性案例和探索性案例等。本文依據(jù)上述案例分類(lèi)原則,系統(tǒng)的分析、重構(gòu)了《沉陷與變形工程學(xué)》課程知識(shí)體系,擬通過(guò)原創(chuàng)和引進(jìn)的方式構(gòu)建40個(gè)學(xué)時(shí)的《沉陷與變形工程學(xué)》課程案例庫(kù),該案例庫(kù)包含16個(gè)不同屬性的教學(xué)案例,相關(guān)案例的建設(shè)內(nèi)容、涉及的知識(shí)點(diǎn)及學(xué)時(shí)分配如下表1所示。
四、 結(jié)語(yǔ)
《沉陷與變形工程學(xué)》是煤炭行業(yè)特色高校測(cè)繪專(zhuān)業(yè)的必修課程,內(nèi)容涉及地質(zhì)、采礦、測(cè)量、力學(xué)等多個(gè)學(xué)科,是典型的交叉學(xué)科。由于該課程涉及知識(shí)點(diǎn)多、知識(shí)體系交錯(cuò)復(fù)雜、學(xué)習(xí)難度大,因而傳統(tǒng)的教學(xué)方法往往會(huì)導(dǎo)致學(xué)生對(duì)課程失去興趣,使得學(xué)生對(duì)基本理論內(nèi)涵理解膚淺、學(xué)不能用,創(chuàng)新性應(yīng)用更是無(wú)從談起。案例教學(xué)具有明確的目的性、客觀真實(shí)性、綜合性強(qiáng)、啟發(fā)性強(qiáng)、學(xué)生主體性等特點(diǎn),是一種適合交叉學(xué)科有效的課堂教學(xué)方法?;谏鲜龇治?,本文提出將案例教學(xué)方法引入《沉陷與變形工程學(xué)》課程教學(xué)的設(shè)想,初步分析了可行性、詳細(xì)闡述了《沉陷與變形工程學(xué)》案例教學(xué)的實(shí)施過(guò)程,系統(tǒng)分析和重構(gòu)了《沉陷與變形工程學(xué)》課程知識(shí)體系,構(gòu)建了40個(gè)學(xué)時(shí)包含16個(gè)教學(xué)案例的課程案例庫(kù),并進(jìn)一步闡述了各案例建設(shè)的內(nèi)容及涵蓋的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。隨著《沉陷與變形工程學(xué)》案例庫(kù)建設(shè),以及課堂案例教學(xué)方法的逐漸完善,將有助于培養(yǎng)測(cè)繪工程學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力和創(chuàng)新能力。
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作者簡(jiǎn)介:
王磊,安徽省淮南市,安徽理工大學(xué)測(cè)繪學(xué)院。