研究生課程案例庫建設初探
——以《智能紡織品》課程為例

繆宏超，趙德方

（紹興文理學院，浙江 紹興 312000）

近年來，在國家大力倡導培養應用型復合人才的大背景下，研究生培養模式逐漸從學術型向應用與學術型并重轉變[1]，學生的實踐動手能力成為研究生培養工作的核心工作之一。2015 年5 月7 日，國家教育部印發《關于加強專業學位研究生案例教學和聯合培養基地建設的意見》，該《意見》明確指出在研究生培養過程中要加強案例教學[2]。全方位建設課程案例庫并運用于教學的模式，可以幫助學生加強理論知識與實際知識的聯系，夯實理論知識基礎，對研究生科學研究的工作起到至關重要的作用。

1 國內外相關案例庫的研究概況及發展趨勢

案例教學法起源于美國哈佛法學院[3]，這種方法通過別具一格的教學設計和教學方法，實現課堂教學的師生互動和知識點情景化[4]。近年來，案例教學法經過推廣改善已被世界各高校普通認可，在我國也產生了較好的影響，廣泛應用于高校教學改革中。

通過研究發現，教學案例庫的建設較普遍涉及法學、管理學等人文社會科學教育，并逐漸拓展至工科類專業[5]。姜南構建了民商法學案例庫，并將案例庫應用于學生預習、教學分析、課上討論以及布置作業等方面[6]；席晨露構建了國際漢語教學案例庫，并對案例庫進行分析，考量其可操作性[7]；白建峰等以《環境工程微生物學》課程為例，探討了環境工程碩士研究生案例庫的建設模式[8]；王福斌等在專業碩士課程教學中引入案例教學法并構建了案例教學庫，提出內外循環案例建設內容持續改進的循環模式[9]。教學案例庫的建設已取得初步成功，但目前積累依然相對匱乏，基于真實情境，注重理論與實踐相結合的課程體系的研究生課程案例庫還很薄弱，建設符合研究生培養目標要求的高質量案例庫，切實提升學生實踐能力值得深入研究。進一步分析這些教學案例庫所涉及的課程，可以發現案例庫建設更加側重于人文學科或者工科專業碩士，而對于學術型碩士課程案例庫的建設還在摸索階段，說明在傳統認知中學術型碩士研究生課程教學更偏理論學習和科學研究，從而忽視了實踐能力對于學生綜合素質的提升。因此未來對于學術型碩士研究生課程案例庫的建設任重而道遠。

2 《智能紡織品》課程教學現狀

《智能紡織品》是一門針對紡織工程專業研究生開設的綜合性課程，系統介紹了智能紡織品的有關基本概念、基本規律和基本理論，使學生掌握紡織品智能化的設計思路、途徑、生產方法及產品應用，并對智能型紡織品未來發展進行展望。在以往的教學過程中存在的問題為：首先，課程覆蓋面較廣，介紹了大量前沿智能材料在紡織品中的應用，而其中的絕大部分還處于未完全產業化的階段，由于實驗材料較難獲得，實驗條件有限，課程未設立實驗環節，導致學生實踐能力較弱，不能滿足其在紡織工程及材料領域的要求；其次，課程涉及較多學科交叉且難度較大的知識點，其中智能紡織品的生產原理晦澀難懂，部分學生在學習時感到學習困難，學習積極性不高；再次，傳統的教學模式以灌輸式、填鴨式講授知識的教學模式為主，強調以教師授課為主體，忽略了學生的主觀能動性，獲得較差的學習體驗。針對以上情況，案例庫的建設刻不容緩。

3 建設舉措

3.1 重構教學內容

采用“課前知識準備、課中答疑解惑、課后鞏固知識”模式，對理論教學內容和實驗教學內容進行梳理、分類與重構，判斷知識點是否合適引入教學案例、引入什么樣的案例進行講授，且引入的案例如何合理及無痕地插入教學過程，使案例真正助力課程教學。

3.2 建立教學案例庫

3.2.1 教學案例庫建設關鍵

《智能紡織品》課程案例庫建設的關鍵在于以教學內容為基礎，正確布局案例庫，切忌為了案例而案例的錯誤操作，生搬硬套的案例不但起不到積極作用，反而會讓學生產生反感。為了使課程順利開展，在案例庫完成建設后，根據實際情況做到及時更新。智能紡織品屬于前沿科技，產品更新換代速度極快，只有不停增加新鮮資訊并摒棄過時的案例，才能做到課程內容與科技發展并肩同行。

3.2.2 教學案例庫建設特色

由于課程本身特點，《智能紡織品》課程案例庫建設的最大特色就是學科交叉，有部分案例所涉及到的知識點不僅僅是紡織相關知識，還必須將紡織學科與其他一個甚至幾個學科的知識融合起來進行分析與討論。教師在案例庫的建設中不能局限于紡織產業，要將觸角伸到其他學科中，才能使課程內容更加豐富，讓學生在課堂上學習到更多的知識。

在課程案例庫的建設過程中，教師創新性地發動學生一起進行搜集，從學生角度看他們對課程知識點的理解。為了保證學生案例搜集的數量與質量，將此納入平時成績評定。這種方法既能增加案例庫中案例的數量，又能與學生產生互動，提升其學習積極性。

3.3 案例庫的教學應用計劃

教學案例庫中的案例將按章節應用于課程教學中，并及時進行更新換代，保證課程正常有序開展。將內容重構后的課程進行頂層設計，按照要求搜集案例并進行案例編寫，課程組對案例的合理性進行評價后方讓其進入教學案例庫。在使用案例庫中的案例前，首先要對案例進行講解設計，最后再用于教學過程中（圖1）。整個教學案例設計流程合理，應用計劃符合要求，取得較好的教學效果。

圖1 教學案例庫設計流程圖

4 案例庫建設內容

基于《智能紡織品》課程案例教學的基本思路，以服務教學和培養學生為原則，對該課程的所有章節內容進行重新分析與解構，按照教學要求設計案例，由此構建了7 個章節的教學案例庫，為該課程開展案例教學實踐活動提供了有效支撐?，F以“形狀記憶材料及形狀記憶紡織品”及“仿生材料及仿生紡織品”為例，詳細論述教學案例庫的建設情況。

4.1 以“形狀記憶材料及形狀記憶紡織品”為例

“形狀記憶材料及形狀記憶紡織品” 主要內容為了解形狀記憶材料的生產原理、合成方法及應用，掌握形狀記憶材料及其紡織品的產品應用及影響因素，在教學過程中插入3 個關鍵案例。

第一，由一個關于形狀記憶的視頻案例開始教學，了解什么是形狀記憶，分析影響形狀記憶高聚物記憶性能的原因，利用圖片設計流程圖，整體展現形狀記憶材料的原始狀態、Tg 下的初始狀態、其他溫度下變形狀態、再次回到Tg 下的回復狀態，比較Tg 下初始狀態與回復狀態之間的關系，幫助學習理解Tg 對于形狀記憶高聚物記憶能力的影響，通過案例使學生對形狀記憶有更直觀的認識，幫助他們更好更快地掌握形狀記憶機理。

第二，以形狀記憶織物為案例，分析其激發裝置圖，研究此裝置的作用原理及使用范圍。此案例利用Ti-Ni 形狀記憶彈簧具有記憶的功能設計形狀記憶織物激發裝置用于高溫環境，當Ti-Ni 形狀記憶彈簧的轉換溫度低于45℃時，彈簧不會發生變化，而當溫度高于45℃時，Ti-Ni 形狀記憶彈簧記憶初始形狀，快速變長，從而將人體與外界隔絕開來，而由于絕緣片4 隔絕彈簧傳遞溫度至皮膚，傳導片3 將外界溫度傳導至彈簧，因此人體不會受到外界高溫傷害。由此案例設計形狀記憶裝置，將理論應用于實際，分析其在紡織品中的應用。

第三，由形狀記憶材料的小視頻為案例來源，腦洞大開分析形狀記憶材料的應用范圍。形狀記憶材料可以應用的范圍非常廣泛，例如形狀記憶鞋襪可以記住腳掌形狀，貼合人體，穿著舒適；形狀記憶血管在體外記錄進入身體后的最佳形狀，但為了便于微創進入人體，在體外將其變小，當進入人體遇到合適的溫度等條件，立刻恢復到記憶狀態，血管展開，開始工作。

4.2 以“仿生材料及仿生紡織品”為例

“仿生材料及仿生紡織品”主要為了解仿生材料及其紡織品的種類、分類等，熟悉仿生材料及其紡織品的生產原理、應用等，在教學過程中同樣插入3 個關鍵案例。

第一，以露珠在荷葉上滾動的現象為案例，探討原因并分析其在紡織材料上的應用。露珠在荷葉上滾動的現象叫做荷葉效應，分析原因可知，荷葉表面粗糙，有無數乳頭狀凸起，且表面被蠟質覆蓋，乳頭狀凸起間又被空氣填充，因此水滴在上面滾動時的接觸角非常小，荷葉不會被液體浸濕，且滾動過程中可以將污漬帶走。此案例的分析，為模仿荷葉表面效應生產超疏水自清潔紡織品提供了思路。

第二，以“結構色的美麗”視頻為案例，探討結構色在紡織品上的應用。自然界中有很多絢麗的顏色不是通過色素產生而是通過結構產生顏色，往往色彩絢麗，非常美麗，且這些顏色與傳統染色相比，不會對環境產生任何影響。通過結構生色案例，以減少環境污染為目標，探討顏色產生的其他方法。

第三，以菲爾普斯身穿鯊魚皮泳衣游泳而獲得眾多獎項的事件為案例，分析鯊魚皮泳衣的成型原理及幫助運動員提高成績的關鍵因素。在國際泳聯禁止鯊魚皮泳衣使用之前，菲爾普斯等運動員身穿鯊魚皮泳衣獲得了多枚金牌并多次打破世界紀錄。究其原因，鯊魚皮泳衣模仿鯊魚皮膚，擁有獨特的微觀表面結構和縫紉方法，可以有效減少水阻，大幅度提高成績。

由這兩個章節的設計可以看出，案例庫建設內容來源廣泛，基本上都是生活中常見并較易理解的案例，案例以圖片、視頻等形式呈現，且主題緊緊圍繞教學內容，使原本晦澀難懂的理論知識轉變為實際案例，開拓了學生的視野，培養了學生獨立思考問題與解決問題的高階能力，幫助學生快速進入課程學習，受到學生的歡迎。

5 案例庫建設的教學價值

《智能紡織品》是一門前瞻性較強的課程，為了讓學生較順利地獲得知識，必須對教學方法進行革新，而案例庫的建設剛好符合這一目標。課程案例庫的完善和及時更新是開展教學改革的基礎。課程通過搜集到的大量資源，引導學生主動學習，改變教師為課堂唯一主體的傳統教學模式，使學生地位得到提升，互動加強，課堂氣氛活躍，學習效果較好。這種教學方法非常適合研究生課程學習，鼓勵學生自主學習、獨立思考，并在課堂上形成有效互動，在一定程度上提升學生綜合素質，具有極高的教學效果及教學價值。

通過《智能紡織品》課程教學資源庫的建設，改變課程“純理論”的知識學習模式，積極搜集生產生活中與智能紡織材料或智能紡織品相關的實際案例，并在課堂講授或討論中進行應用，使其服務于課堂教學與科學研究，活躍課堂氣氛，增加師生互動，提升學習積極性，并彌補由于實驗條件限制而無法開展實驗的不足，在一定程度上彌補學生實踐能力不強的缺陷，對提高學生的判斷能力、分析能力、決策能力、協調能力、表達能力和團隊合作的能力起著重要作用。

6 結語

教學案例庫努力發掘與搜集跟課程相關的典型工程案例，通過案例引導學生進入真實情境，最大可能實現真實生產工藝與生產流程，讓學生學會獨立思考，并具備分析和解決問題的高階能力。此次研究生課程教學案例庫的建設首先以服務紡織工程碩士研究生教學為首要原則，以理論結合實際這個重要途徑正確處理科學研究與實際生產之間的關系，并以案例庫系統化為目標，建設更符合課程與教學要求、更受學生歡迎的教學案例體系，為提高教學質量發揮重要作用。