合作式案例教学法在风电人才培养中的应用

（河北工业大学控制科学与工程学院，天津 300130）

（河北工业大学控制科学与工程学院，天津 300130）

合作式案例教学法是以提高学生分析与解决问题的能力为导向，提升学生与教师交流的一种双向互动教学方法。风电行业的可持续发展及风电核心技术的突破，急需大量开拓创新型风电人才。本文以风能与动力工程专业基础课程《风力发电原理》中的实践为基础，阐述了合作式案例教学法的实施流程，评估了合作式案例教学法的效果。

合作式案例教学法；案例教学法；风电人才培养

0 引言

适当的教学方法，对于调动学生的学习积极性、激发学生的学习兴趣、促进教学活动、提高教学效果有重要作用。合作式案例教学法是结合了合作式学习和案例教学法两种教学方法的特点，形成的以案例为基础，以团队合作、师生合作为宗旨的教学方法。合作式学习（Cooperative Learning）强调加强学生之间的相互交流，在教学活动中鼓励全体学生共同进行学习，以达到全体学生共同发展、师生教学相长的目的。而案例教学法是一种以案例为基础的教学法(case-based teaching)，案例可以成为教学中互动的情境。

近年来，我国大力提倡发展新能源产业。中国可再生能源学会风能专业委员会也多次召开了“中国风能教育专题研讨会”，以探讨我国风电人才的教育问题。2010年2月，教育部启动“战略性新兴产业相关专业”申报和审批工作，把风能本科人才的培养提到战略性高度。也由于风电专业涉及到机械、力学、电气与控制、电力系统、风电机组、风电场投资运营等诸多专业领域知识，在教学中要将多学科的理论基础围绕风能发电工程的集成应用，同时需要系统的理论知识和工程经验的有机结合，因此，教学难度加大。本文借鉴相关专业应用案例教学法和合作式教学方法的经验，探索合作式教学在《风力发电原理》课程中的应用，总结了合作式案例教学法的实施步骤和效果评价等，以期为同类工科专业课程的学习提供经验借鉴。

1 合作式案例教学法

案例教学法起源于20世纪20年代的美国哈佛商学院，上世纪80年代开始受到师资培养的重视，美国卡内基小组将其视为一种相当有效的教学模式。我国国内从上世纪90年代以后开始探讨案例教学法。该教学法鼓励学生独立思考，引导学生注重知识也注重能力，重视师生的双向交流。将合作式学习运用在课堂教学的研究始于20世纪70年代初。当时美国的约翰逊兄弟等[1-2]人在明尼苏达大学开始采用合作式学习进行教学，并创立了合作学习中心，进行合作式学习的相关研究。后来，合作式学习在教育领域中应用十分广泛，从幼儿园到大学都有人对合作式学习的影响进行了研究。到20世纪80年代，合作式学习的概念开始被引入我国，90年代出现合作式学习的教学实践[3]。目前，介绍合作式学习理论的文献较多，直接谈到合作式学习实践的较少。

合作式案例教学法的特点主要有以下几点:第一，鼓励学生交流与合作，以提高学生分析、解决问题的能力为目的；第二，要求教师从教学目标和教学内容出发，精心设计或挑选案例；第三，学生以小组为单位，在课前对案例进行讨论、分析和研究，并查阅相关资料进行必要补充；第四，在课上以学生讨论为主，教师启发诱导为辅；第五，为强化学生团队合作的意识，学生成绩以小组为单位进行评价。

2 合作式案例教学法在风电人才培养中的实施

《风力发电原理》课程是风能与动力工程专业本科生的学科基础课。学生通过对该课程的学习，可以了解国内外风电的发展趋势，掌握风电的基本原理、风电机组的基本结构及各部分的特性，并了解风能资源的基本情况及评估方法，为学习后继课程以及从事本专业工程技术工作提供必要的理论基础[4]。

在授课过程中，合作式案例教学法的实施可以分为以下四个阶段：

2.1 学生团队的组建

教师要了解学生的基本情况，根据他们的性格特点、学习动机、兴趣等进行评估，以3人至4人的规模组建学生团队，注意团队内部的优势互补，并由小组成员选出一名负责人，负责协调团队成员间的关系，任务分配。

2.2 案例的选取

在教学过程中，案例的选取一般选择具有“模块组合”性质的内容。如风电机组包括叶轮、主轴、齿轮箱、发电机、变桨系统、偏航系统、变流器、主控系统等；离网型系统包括风光互补系统、风光柴互补系统、储能、分布式发电等；风电场SCADA系统用到的现场总线包括CAN总线、Profibus总线、EtherCAT、RS-485总线等；国内外主要整机厂主流机型的展示等。对于理论性较强的环节，不建议采用案例教学法，如贝兹极限、空气动力学等[5-6]。

根据教学进度安排，教师一般会提前两周布置相关案例，进行相关内容简介，使同学们尽快地进入案例情境之中，从而充分感知案例。如在离网型系统的教学安排中，班内七个团队分别承担了风光互补系统、风光柴互补系统、储能、建筑风光一体化、页岩气、可燃冰和离网型系统的应用等案例的搜集整理工作，内容既包括了教材中的必选内容，还涵盖了国内外新能源行业发展的热点问题。学生团队根据承担的案例，课下进行相关内容的学习，搜集整理文字、图片和视频资料，进行小组讨论，并制作演讲PPT。

2.3 展示交流

展示交流是在教师的指导下进行的全班所有学生积极参与的活动。教师随机选取团队成员，促进团队成员的全员参与。被选中的同学对PPT进行讲解，并在讲解结束后回答同学们的质疑。同时，教师和其他团队的负责人组成评议小组，对该团队的展示交流内容评价打分，打分项目包括讲解的内容、PPT的制作、讲解者对内容掌握的熟练程度等方面。最后的分数将作为团队每个成员平时成绩的一部分，计入期末成绩总评。

展示交流环节尊重和肯定每个学生的个性及每个团队自主探究的成果，给学生展示自己的机会，从中获取成功的体验，使个人的能力得到了锻炼，激发和保持了进取心和创新精神，并进一步集思广益，取长补短，共同发展。

2.4 总结评价

合作式案例教学法的最后一个阶段是教师的总结评价。教师根据各个团队的表现进行点评，评价以正面激励为主，对积极发言的同学给以肯定；对有独特见解的同学给予表扬；对学生在讲解中暴露出来的问题给予合理的评价，让学生有豁然开朗的感觉，从中得到启示，提高思维能力。

根据作者的经验，在每一届学生第一次的PPT讲解中，PPT经常出现的问题是页面风格、色调的多样化，随意性很强，有的还配以大量动画或卡通人物，有疑似喧宾夺主之嫌。教师在点评环节指出存在的问题后，并向同学们展示规范的PPT，类似的问题在后续的教学过程中没有出现过。

3 合作式案例教学法的效果评价

风能与动力工程专业是新专业，招生人数少，单班授课，教师可以充分了解每个学生的情况，便于因材施教。在近三年的应用探索中，合作式案例教学法在《风力发电原理》等相关课程教学改革中发挥了积极作用，当然，这种模式也存在一些不足。

3.1 对合作式案例教学法的积极评价

合作式案例教学法为学生探索新知提供了机会。教与学的过程，学生是主体，应该以学生为中心，教师的是学生的组织者、引导者、合作者。在教学过程中，合作式案例教学法为学生创造机会去探索新的知识，运用所学知识解决实际问题，让他们在实践活动中自由获取知识。

合作式案例教学法为学生提供了合作交流的空间。清末的改革先驱者康有为曾经说过：成人才在学术，讲学术在合群。合作交流是老师和学生之间的交流，但更主要的应该是学生之间的合作。合作式案例教学法为学生充分合作和竞争搭建了平台，努力营造出全体同学共同参与的生动活泼的课堂氛围，这样才能碰撞出思想的火花。

3.2 对合作式案例教学法的反思

合作式案例教学法要处理好教与学的关系，该教学法避免了以教师为中心的填鸭式教学的缺陷，但同时对学生提出了更高的要求，需要学生积极配合，否则难以取得良好的效果。同时也要反对一味的以学生为主体，而忽略教师的主导作用。合作式案例教学法对教师的教学活动和个人能力提出了更高的要求。在案例的选取、团队的建立、案例的展示交流和总结评价中是引导者、组织者和合作者，在与学生的交流中，实现教学相长。

4 结论

风力发电行业的发展日新月异，风电人才的培养，不仅要注重知识的传授，更重要的是能力的提升和锻炼。单班授课更有利于合作式案例教学法的实施。合作式案例教学法遵循教与学的客观规律，避免了传统的以教师为中心的教学方式，采用以案例为主线，以团队合作为基础的知识探索方式，充分调动了学生的学习积极性，提高了学生的团队合作能力。案例交流氛围热烈和谐，成绩评定方式客观公正，在交流中实现教学相长。同样，合作式案例教学法对于其他专业和课程具有一定的参考和借鉴意义。

[1] 冯张美．团队式案例教学法模式在优化本科教学中的应用[J]．浙江树人大学学报，Vol.9,No.5，2009:103-107.

[2] 大卫·约翰逊,罗格·T·约翰逊,卡尔·A·史密斯(美).合作性学习的原理与技巧[M].机械工业出版社,2004．

[3] 陈勇,张昌华,刘群英．“现场总线技术”课程研究型教学方案的探讨[J].中国电力教育，2009年七月下，vol.141.85-87．

[4]何建军，陈荐．风电人才需求与人才培养模式的研究[J].中国电力教育,No.31, 2010:31-33．

[5]曹长德.合作式案例教学法的形成及功能[J].安庆师范学院学报（社会科学版）,Vol.27,No.3,2008:63-68．

[6]裴娣娜.合作学习的教学策略－发展性教学实验室研究报告之二[J].学科教育,2000(2):1-6．

合作式案例教学法在风电人才培养中的应用*

岳大为，王华君，张家安，李洁

The Application of Cooperative Case-based Teaching in Wind Power Talent Education

Yue Dawei, Wang Huajun, Zhang Jiaan , Li Jie
（Hebei University of Technology, School of Control Science and Engineering, Tianjin 300130, China）

Cooperative case-based teaching is a bilateral interactive teaching method aiming at enhancing students’ competencies in analyzing and solving problems, which can improve interaction between teachers and students. Large amounts of innovative talents in wind power are urgently needed since the sustainable development of wind power industry as well as the breakthrough of the core technology in wind power field. Based on the practice of a specialized course，principle of wind power generation, for wind energy and power engineering, the paper introduces the implementation process of cooperative case-based teaching and gives evaluation of the method.

cooperative case-based teaching; case-based method; wind power talent education

TM614

A

1674-9219（2013）06-0050-03

*本文得到河北省高等教育教学改革研究项目“基于校企合作的风电人才培养模式改革研究”（项目编号：2012GJJG045）和河北工业大学教研项目“风能与动力工程本科人才知识结构与培养模式研究”支持。

2013-04-09。

岳大为（1978-），男，博士，讲师，主要从事风力发电研究与教学工作。

王华君（1957-），男，本科，教授，主要从事风力发电研究与教学工作。