朱爾玉 劉磊 朱力 白正偉

[摘 要] 案例教學(xué)的主要目的是通過(guò)案例來(lái)引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考，既可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，又可以緩解教師的教學(xué)壓力。學(xué)生普遍反映預(yù)應(yīng)力技術(shù)在“智慧軌道交通”課程學(xué)習(xí)中，知識(shí)點(diǎn)多、內(nèi)容復(fù)雜、難以理解，重點(diǎn)結(jié)合目前案例教學(xué)中存在的問(wèn)題和發(fā)展現(xiàn)狀，本著一切以教學(xué)為中心的目的，通過(guò)案例教學(xué)的方式，詳細(xì)地介紹了預(yù)應(yīng)力技術(shù)在“智慧軌道交通”課程中的具體內(nèi)容，并得出結(jié)論：案例教學(xué)在預(yù)應(yīng)力技術(shù)教學(xué)中是完全適用的。

[關(guān)鍵詞] 案例教學(xué);預(yù)應(yīng)力技術(shù);案例庫(kù)建設(shè);智慧軌道交通

[基金項(xiàng)目] 2018年度國(guó)家自然科學(xué)基金重大科研儀器研制項(xiàng)目“高能X射線CT混凝土結(jié)構(gòu)測(cè)試系統(tǒng)”（51727813）

[作者簡(jiǎn)介] 朱爾玉（1963—），男，山東萊蕪人，工學(xué)博士，北京交通大學(xué)土木建筑工程學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師，主要從事現(xiàn)代預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)研究。

[中圖分類號(hào)] G642.0? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ? [文章編號(hào)] 1674-9324（2021）15-0129-04? ?[收稿日期] 2020-12-17

一、引言

案例教學(xué)是一種開(kāi)放式、互動(dòng)式的新型教學(xué)方式[1]。這種新型教學(xué)方式可以最大限度地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主觀能動(dòng)性，對(duì)一些難以理解或難以表述清楚的理論，通過(guò)指定案例的形式，提前指導(dǎo)學(xué)生閱讀相關(guān)文獻(xiàn)和開(kāi)展課前討論，形成反復(fù)的互動(dòng)和交流，可以增加學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的印象[2]。理論知識(shí)印象加深后，教師的講解可以起到四兩撥千斤的效果，通過(guò)對(duì)各種信息、知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)和觀點(diǎn)進(jìn)行整合，來(lái)啟發(fā)學(xué)生思維，最大限度地激發(fā)學(xué)生的課堂積極性[3]。預(yù)應(yīng)力技術(shù)在“智慧軌道交通”課程的講解過(guò)程中，很多知識(shí)點(diǎn)難以用語(yǔ)言表述，因此給學(xué)生留下了這門課枯燥、乏味的印象，這不利于教師教學(xué)工作的開(kāi)展及學(xué)生對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)。如何將預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用在“智慧軌道交通”課程中，通過(guò)結(jié)合案例教學(xué)的理念，將課程中涉及的知識(shí)點(diǎn)生動(dòng)形象地傳遞給學(xué)生，是本文的研究重點(diǎn)。

二、案例教學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀與問(wèn)題

（一）案例教學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀

案例教學(xué)法最早可以追溯到古希臘、羅馬時(shí)代，但它真正作為一種教學(xué)方法的形成和運(yùn)用，是在1870年由美國(guó)哈佛法學(xué)院和企管研究所推廣，并從美國(guó)迅速傳播到世界許多地方[4]。案例教學(xué)最早用于醫(yī)學(xué)教學(xué)中，主要目的是為了啟發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)掌握對(duì)各種病癥的診斷和治療。20世紀(jì)初，哈佛商學(xué)院出現(xiàn)了工商管理案例[5]。案例教學(xué)在實(shí)際課堂中的表現(xiàn)已經(jīng)引起了人們的廣泛關(guān)注，其作為一種行之有效的教學(xué)理念備受青睞[6]，主要有以下幾方面特點(diǎn)。

1.鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考。在鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考方面，傳統(tǒng)教學(xué)是有明顯缺點(diǎn)的，而且傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容在實(shí)踐中往往不夠?qū)嵱?，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。通過(guò)對(duì)實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的教學(xué)案例可以更為生動(dòng)的鼓勵(lì)學(xué)生去思考、創(chuàng)造和發(fā)揮，使得枯燥、無(wú)聊的理論知識(shí)傳授變成一種探索式的研究工作，這種轉(zhuǎn)變可以極大地鼓舞學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

2.意識(shí)自身的不足，激發(fā)學(xué)習(xí)積極性。在案例教學(xué)過(guò)程中，會(huì)有經(jīng)驗(yàn)交流環(huán)節(jié)，在交流過(guò)程中，大家往往可以及時(shí)地發(fā)現(xiàn)自己的不足，取長(zhǎng)補(bǔ)短，從而有利于學(xué)習(xí)進(jìn)步。

3.引導(dǎo)學(xué)生重視自身能力的思想轉(zhuǎn)變。在知識(shí)的傳授過(guò)程中，傳統(tǒng)教學(xué)理念很少考慮到知識(shí)轉(zhuǎn)換為能力的過(guò)程，同時(shí)一味地通過(guò)對(duì)書(shū)本知識(shí)進(jìn)行死記硬背也不利于將來(lái)對(duì)知識(shí)的深層次理解。而在案例教學(xué)中，這種忽視實(shí)際能力的培養(yǎng)是不存在的，學(xué)生可以直接從案例中汲取知識(shí)，從而正視自己的學(xué)習(xí)實(shí)踐。

4.重視雙向交流。傳統(tǒng)教學(xué)中，學(xué)生往往被動(dòng)地聽(tīng)課，學(xué)習(xí)主動(dòng)性差，有時(shí)到最后的測(cè)試環(huán)節(jié)才知道知識(shí)點(diǎn)掌握得不足。在案例教學(xué)中，學(xué)生可以主動(dòng)跟教師或其他同學(xué)進(jìn)行交流，同時(shí)對(duì)于問(wèn)題的思考隨時(shí)都有教師引導(dǎo)，并提出解決方案，這有利于教師掌握學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解情況，并對(duì)癥下藥，提高課堂效率。

（二）案例教學(xué)現(xiàn)有問(wèn)題

1.案例缺乏針對(duì)性，內(nèi)容不夠具體。為了覆蓋更多的知識(shí)，現(xiàn)有案例多是把重點(diǎn)放在了內(nèi)容上，范圍寬，覆蓋面大，直接導(dǎo)致案例缺乏針對(duì)性，不夠具體。

2.案例來(lái)源渠道狹窄，可操作性不強(qiáng)。教學(xué)案例按照不同的分類標(biāo)準(zhǔn)也有不同的分類，主要集中在評(píng)述案例和討論案例兩個(gè)方面[7]。目前大多數(shù)高校均沒(méi)有建立關(guān)于案例共享的平臺(tái)，相反更多的是采取案例庫(kù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，這也導(dǎo)致教師在開(kāi)展案例工作的時(shí)候積極性不高，無(wú)法參照已有的案例資料，同時(shí)在一定程度上也不利于案例的開(kāi)發(fā)。

3.案例教學(xué)有待進(jìn)一步推廣。隨著近年來(lái)高校對(duì)案例教學(xué)的逐步推廣，案例教學(xué)法得到了大家的普遍認(rèn)可。案例庫(kù)的建設(shè)是阻礙推廣的一個(gè)重要原因之一，目前案例庫(kù)的建設(shè)制度并未得到規(guī)范化的約束，也未建立一致的共享機(jī)制[8]。

案例的采集和采編往往是個(gè)人行為，因此案例的使用率比較低，尤其是在預(yù)應(yīng)力技術(shù)的使用方面。因?yàn)槔碚撝R(shí)涉及的范圍比較廣，內(nèi)容比較專業(yè)，因此案例教學(xué)法很難通過(guò)單一的案例將具體的內(nèi)容講解清楚，案例內(nèi)容需要交叉設(shè)置，這也直接導(dǎo)致了案例教學(xué)法推廣比較困難[9]。

三、預(yù)應(yīng)力技術(shù)在“智慧軌道交通”中的案例教學(xué)授課理論分析

（一）“智慧軌道交通”預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁

預(yù)應(yīng)力技術(shù)在單軌交通預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁中的應(yīng)用，講解內(nèi)容主要包括：橫截面設(shè)計(jì)、荷載內(nèi)力分析、預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)和軌道梁扭轉(zhuǎn)配筋分析等四個(gè)方面。案例教學(xué)過(guò)程中主要有重慶軌道交通2號(hào)線、韓國(guó)大邱市軌道交通3號(hào)線、重慶單軌3號(hào)線、日本大阪單軌交通線、東京單軌電車羽田線和日本多摩都市單軌線共計(jì)7個(gè)案例。講解內(nèi)容主要圍繞上文提及的四個(gè)方面內(nèi)容展開(kāi)，首先是工程概述，其次是軌道梁截面設(shè)計(jì)和跨徑選取，再次是預(yù)應(yīng)力筋及普通鋼筋的設(shè)計(jì)，最后是預(yù)應(yīng)力相關(guān)內(nèi)容的計(jì)算。通過(guò)這7個(gè)案例可以很清楚地將單軌交通預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁的內(nèi)容講述完畢。

（二）教學(xué)計(jì)劃

本教學(xué)案例的適用對(duì)象是有一定實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和理論素養(yǎng)的應(yīng)用型專業(yè)碩士研究生，對(duì)于沒(méi)有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生，應(yīng)該將其分散到各個(gè)組中，避免他們的集中而影響整體案例的教學(xué)效果。多元背景學(xué)生之間的交流啟發(fā)性意義更大，對(duì)于案例講解內(nèi)容在經(jīng)驗(yàn)、觀點(diǎn)、知識(shí)和信息方面的交流會(huì)更多些，這也是案例教學(xué)的設(shè)立初衷。通過(guò)充分考慮學(xué)生之間能力的差異，在一定程度上緩解了學(xué)生之間知識(shí)面的差距，從而起到案例教學(xué)的教育目的。教學(xué)對(duì)應(yīng)的團(tuán)體是小班組成的課堂，最多40人，小班課堂有利于教師對(duì)每個(gè)學(xué)生知識(shí)理解的把握[ 10 ]。

（三）案例備課

案例備課工作安排在了課前，通過(guò)教師對(duì)案例的進(jìn)一步溫習(xí)，標(biāo)出案例關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)轉(zhuǎn)折處的理論知識(shí)，同時(shí)對(duì)案例中人物、事件、結(jié)構(gòu)、問(wèn)題、背景、數(shù)據(jù)、觀點(diǎn)、結(jié)論、懸念等也要做進(jìn)一步的熟悉，并做好解答問(wèn)題及引導(dǎo)學(xué)生思考的工作。案例的備課工作直接影響教師在課堂上的表現(xiàn)，一名優(yōu)秀的教師應(yīng)該提前熟悉案例的各個(gè)環(huán)節(jié)，以及常見(jiàn)的知識(shí)點(diǎn)、疑難點(diǎn)的講解。在案例教學(xué)過(guò)程中，有時(shí)同一個(gè)案例會(huì)涉及多方面的理論知識(shí)，在不同案例中又會(huì)體現(xiàn)理論知識(shí)的不同方面，這些內(nèi)容教師在課前備課階段應(yīng)該梳理完成。

（四）案例預(yù)習(xí)

案例的預(yù)習(xí)工作對(duì)象主要是學(xué)生，有效的預(yù)習(xí)可使學(xué)生在教師提起相關(guān)知識(shí)點(diǎn)時(shí)產(chǎn)生熟悉感，這種熟悉感往往會(huì)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣并加深對(duì)課堂上知識(shí)點(diǎn)的理解。

案例預(yù)習(xí)時(shí)學(xué)生腦海中應(yīng)該帶著問(wèn)題去閱讀，課前給學(xué)生布置好預(yù)習(xí)的任務(wù)，其中問(wèn)題方面的總結(jié)主要有以下幾條[ 11 ]：（1）這個(gè)案例的背景是什么，為什么教師會(huì)安排這個(gè)案例在本堂課中;（2）案例中涉及的知識(shí)點(diǎn)有哪些，哪些知識(shí)自己理解不了;（3）案例中涉及的計(jì)算方法是否有別的解題過(guò)程，文中涉及的內(nèi)容是否全面;（4）預(yù)應(yīng)力技術(shù)在這個(gè)過(guò)程中有哪些具體的體現(xiàn)。

（五）課堂教學(xué)

案例教學(xué)在課堂上的體現(xiàn)主要有以下五個(gè)方面。

1.教師引導(dǎo)。在案例教學(xué)中，教師的主要作用是引導(dǎo)和維護(hù)課堂秩序，在這里教師存在的價(jià)值是為學(xué)生服務(wù)，想方設(shè)法調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，激勵(lì)學(xué)生主動(dòng)地思考并鼓勵(lì)他們?nèi)ケ磉_(dá)和討論。

2.以學(xué)生為中心。案例教學(xué)的中心不是教師，不是案例，也不是由故事產(chǎn)生的各種論題本身，而是所有參與案例討論的學(xué)生。在案例教學(xué)的課堂中，學(xué)生是主角，所有活動(dòng)應(yīng)該確定學(xué)生的主體地位。

3.以討論為基礎(chǔ)。案例教學(xué)的重點(diǎn)不在教師傳授而是學(xué)生主動(dòng)去理解，因此這也確定了課堂主題節(jié)奏應(yīng)該是學(xué)生積極討論，有問(wèn)題或是不明白的地方，積極主動(dòng)地找組內(nèi)成員討論或是找教師解決。組內(nèi)的討論可以在提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的同時(shí)，及時(shí)讓他們認(rèn)識(shí)到自身的不足，取長(zhǎng)補(bǔ)短。

4.鼓勵(lì)學(xué)生提出不同的答案。案例教學(xué)的目的不是告訴學(xué)生誰(shuí)是誰(shuí)非，不是給出正確或是錯(cuò)誤的價(jià)值判斷，而是找到理想的答案。優(yōu)秀的教學(xué)案例應(yīng)該建立在答案的多元化上，多種答案勢(shì)必會(huì)讓學(xué)生從多個(gè)角度思考問(wèn)題，多種答案還可以解決標(biāo)準(zhǔn)答案枯燥難以帶動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的問(wèn)題。在案例的討論過(guò)程中，學(xué)生從多角度理解案例有利于組內(nèi)討論，并帶動(dòng)他們學(xué)習(xí)進(jìn)步。

5.全民參與。全民參與是指在討論的過(guò)程中，無(wú)論成績(jī)好壞的學(xué)生都能有發(fā)言的機(jī)會(huì)，只有做到全民參與，才能從真正意義上提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，這也是案例教學(xué)的初衷。

（六）組織討論

組內(nèi)討論應(yīng)該參照面試過(guò)程中的小組討論法。小組討論法是指將一組人選集中在一起就某個(gè)話題展開(kāi)討論，面試考官在旁進(jìn)行觀察篩選的一種甄選方式[ 12 ]。在案例教學(xué)中，教師的作用就是在旁邊進(jìn)行觀察的“面試官”，當(dāng)組內(nèi)出現(xiàn)不可調(diào)和的意見(jiàn)時(shí)，主動(dòng)去引導(dǎo)大家思考，以免引起沖突。組內(nèi)討論一般具有很強(qiáng)的針對(duì)性，討論內(nèi)容均是教師結(jié)合案例提出的，能引導(dǎo)學(xué)生理解知識(shí)點(diǎn)的題目。組內(nèi)討論也存在弊端，厘清弊端有利于指導(dǎo)后期的工作。由于班級(jí)人數(shù)一般較少，學(xué)生水平參差不齊，直接導(dǎo)致分組過(guò)程無(wú)法充分考量學(xué)生之間的差距，造成某些組內(nèi)討論不夠積極。

（七）案例改進(jìn)

教師每年在教學(xué)后期對(duì)案例進(jìn)行總結(jié)優(yōu)化，主要是在結(jié)構(gòu)布局方面根據(jù)實(shí)際情況做出調(diào)整，同時(shí)應(yīng)該適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)充案例，有些案例不能完整的體現(xiàn)課堂的全部知識(shí)，因此應(yīng)該有一定的案例在內(nèi)容上重合。預(yù)應(yīng)力技術(shù)在智慧軌道交通的教學(xué)案例中關(guān)于預(yù)應(yīng)力損失和計(jì)算、預(yù)應(yīng)力鋼筋布置及程序化等方面有待改進(jìn)，因?yàn)閮?nèi)容比較復(fù)雜，通過(guò)單一案例無(wú)法將知識(shí)點(diǎn)信息全面覆蓋，尤其是在預(yù)應(yīng)力損失原理的講解部分，應(yīng)該結(jié)合已有的案例進(jìn)一步的優(yōu)化。

四、預(yù)應(yīng)力技術(shù)在“智慧軌道交通”中的案例教學(xué)授課實(shí)踐

（一）案例實(shí)施方式

在授課之前，首先按照上述分組要求完成學(xué)生的意見(jiàn)調(diào)研，按照學(xué)生的意見(jiàn)完成分組，并選出組長(zhǎng)。教師在開(kāi)課前，首先整理出預(yù)應(yīng)力技術(shù)相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，并將知識(shí)點(diǎn)分為重點(diǎn)、難點(diǎn)、易掌握點(diǎn)三個(gè)部分。通過(guò)對(duì)往年教學(xué)案例所包含的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行歸納匯總，盡量將要講的內(nèi)容全都包含在案例中。在進(jìn)行案例討論之前，教師通過(guò)組長(zhǎng)提前將案例課件發(fā)給小組成員，小組利用課前時(shí)間進(jìn)行初步討論，并將學(xué)生討論結(jié)果匯總提交至教師處。在進(jìn)行課堂討論時(shí)，教師應(yīng)該有重點(diǎn)的引導(dǎo)學(xué)生思考，尤其是在預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算和預(yù)應(yīng)力等效荷載法方面，在課堂討論之后及時(shí)補(bǔ)充相關(guān)內(nèi)容，以避免學(xué)生對(duì)此部分內(nèi)容一知半解。預(yù)應(yīng)力技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容非常多，通過(guò)教學(xué)案例分層次地將授課內(nèi)容逐次講解之后，及時(shí)歸納總結(jié)，并由組長(zhǎng)收集學(xué)生的課堂筆記，教師通過(guò)查閱筆記來(lái)進(jìn)一步掌握學(xué)生對(duì)課堂知識(shí)的理解程度，為課堂總結(jié)和案例改進(jìn)留下資料。

（二）案例效果分析

結(jié)合預(yù)應(yīng)力知識(shí)點(diǎn)的特點(diǎn)，和往年課堂教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，案例教學(xué)取得的成果是顯而易見(jiàn)的，不僅在提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣方面成果斐然，而且在加深學(xué)生知識(shí)點(diǎn)理解掌握方面，效果也同樣顯著。與此同時(shí)，案例教學(xué)還增進(jìn)了教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間的感情，提高了教師授課的積極性，極大地激發(fā)了學(xué)生渴望學(xué)習(xí)的激情。但是，案例教學(xué)在對(duì)知識(shí)點(diǎn)的層次劃分方面依然存在問(wèn)題。在案例選取方面，案例重復(fù)內(nèi)容較多，對(duì)于像等效荷載法內(nèi)容的講解深度不夠，接下來(lái)的工作應(yīng)該在增加理論深度方面著重思考。案例教學(xué)法本身就是一種動(dòng)態(tài)的教學(xué)模式，通過(guò)自身的不斷完善和改進(jìn)可以進(jìn)一步提高案例的質(zhì)量，與此同時(shí)，對(duì)案例庫(kù)的建設(shè)也起到了重要的作用。

五、結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)結(jié)合案例教學(xué)法，介紹預(yù)應(yīng)力技術(shù)在“智慧軌道交通”教學(xué)案例的實(shí)際使用情況，并結(jié)合預(yù)應(yīng)力技術(shù)在智慧軌道交通中案例教學(xué)的建設(shè)策略進(jìn)行討論，分析案例教學(xué)普遍存在的問(wèn)題，具體介紹案例教學(xué)法在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中的步驟和特點(diǎn)。

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Discussion on Teaching Case of Prestressing Technology in the Course of Smart Rail Transit

ZHU Er-yu， LIU Lei， ZHU Li， BAI Zheng-wei

（School of Civil Engineering， Beijing Jiaotong University， Beijing 100044， China）

Abstract： The main purpose of case teaching is to guide students to think independently through cases. It can not only stimulate students enthusiasm for learning， but also relieve teachers teaching pressure. Students generally feel that in the application of prestressing technology in the course of Smart Rail Transit， there are problems such as， too many knowledge points， complex contents， and difficulties in understanding. Based on the current problems and development status of case teaching， and taking teaching as the center， this paper introduces the specific content of prestressing technology in the course of Smart Rail Transit in detail through case teaching， and draws the conclusion that case teaching is completely applicable in prestressing technology teaching.

Key words： case teaching; prestressing technology; case library construction; Smart Rail Transit