案例互動(dòng)教學(xué)在《冶金資源與環(huán)境》課程中的應(yīng)用

王宏坡　王雨　張世定

摘要：本文描述了作者結(jié)合本科課程《冶金資源與環(huán)境》的內(nèi)容及特點(diǎn)采用案例互動(dòng)教學(xué)方法進(jìn)行教學(xué)的具體實(shí)施過程、實(shí)施效果及需要注意的問題。結(jié)果表明，案例互動(dòng)教學(xué)更能吸引學(xué)生的注意力，師生互動(dòng)性提高至30%以上，學(xué)生反映良好。

關(guān)鍵詞：教學(xué)方法；案例互動(dòng)教學(xué)；本科教學(xué)；冶金資源與環(huán)境

中圖分類號：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）04-0178-02

一、引言

教學(xué)方法的改革是教學(xué)改革的重要方面之一，對改善教學(xué)效果和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維起著至關(guān)重要的作用。案例互動(dòng)教學(xué)是一種可以同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的溝通、創(chuàng)新和團(tuán)隊(duì)合作精神的開放式教學(xué)模式，能激發(fā)學(xué)生產(chǎn)生解決一些實(shí)際問題的愿望和提高相關(guān)能力。

二、《冶金資源與環(huán)境》課程采用案例互動(dòng)教學(xué)的必然性

1.案例互動(dòng)教學(xué)法的特點(diǎn)。案例教學(xué)法是由哈佛大學(xué)法學(xué)院Christopher Columbus langdell在19世紀(jì)70年代提出的一種教學(xué)方法，在英美系國家得到了非常廣泛的應(yīng)用[1]。案例教學(xué)法在國內(nèi)推廣較晚，時(shí)至今日依然不是主流教學(xué)方法。

案例互動(dòng)教學(xué)法包含兩個(gè)方面的內(nèi)容：一是教師以一定的實(shí)際案例進(jìn)行教學(xué)，將學(xué)生置于一個(gè)特定事件的情境中；二是教師在教學(xué)過程中必須與學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)，通過教師與學(xué)生之間、學(xué)生與學(xué)生之間的雙向和多向交流推進(jìn)教學(xué)過程[2]。值得注意的是，舉例子與案例教學(xué)是不同的，案例在案例教學(xué)過程中處于中心地位，教學(xué)過程以學(xué)生為主體[3]；而舉例子只是傳統(tǒng)教學(xué)過程中的一種輔助手段，教學(xué)的中心依然是教師。

2.采用案例互動(dòng)教學(xué)的必然性?！兑苯鹳Y源與環(huán)境》是冶金工程專業(yè)面向本科三年級學(xué)生開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程。課程的主要特點(diǎn)是理論深度低、涉及知識面廣、工藝環(huán)節(jié)多、對邏輯思維的訓(xùn)練相對較弱。因此，學(xué)生容易覺得枯燥、乏味，從而喪失學(xué)習(xí)興趣。利用問題激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望是本科教學(xué)中一個(gè)很重要的任務(wù)[4]。采用案例教學(xué)并加大師生、生生之間的互動(dòng)性有利于吸引學(xué)生的注意力，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

三、案例互動(dòng)教學(xué)在《冶金資源與環(huán)境》課程中的實(shí)施過程

1.確定明確的教學(xué)目標(biāo)。確定明確的教學(xué)目標(biāo)是教師授課要解決的首要問題，這種思維與當(dāng)前非常流行的以結(jié)果為基礎(chǔ)的教育（Outcome-Based Education[5]）理念是相一致的。要求教師必須清楚學(xué)生畢業(yè)時(shí)應(yīng)掌握的知識和應(yīng)達(dá)到的水平，并設(shè)計(jì)適宜且有效的教學(xué)方法幫助學(xué)生達(dá)到目標(biāo)[6]。對于講授一門課程來說也是一樣，在《冶金資源與環(huán)境》課程教學(xué)過程中，學(xué)生在了解我國冶金資源和冶金工業(yè)排放的主要污染物及其控制原理這些基礎(chǔ)知識之后，最重要的一點(diǎn)就是如何應(yīng)用于實(shí)踐。因此，該課程的教學(xué)目標(biāo)設(shè)定為如何應(yīng)對我國資源與環(huán)境的嚴(yán)峻形勢和治理冶金工業(yè)的污染。

2.制定適宜的實(shí)施步驟。教學(xué)方法的實(shí)施效果與教學(xué)過程中設(shè)置的環(huán)節(jié)和步驟緊密相連。結(jié)合相關(guān)經(jīng)驗(yàn)[7]，在《冶金資源與環(huán)境》課程教學(xué)過程中，采用的教學(xué)環(huán)節(jié)和步驟如下：展示案例，啟發(fā)思考—討論案例，解決問題—拓展案例，鞏固知識—總結(jié)點(diǎn)評，鼓勵(lì)學(xué)生。下面以鋼鐵工業(yè)廢水的治理與利用小節(jié)教學(xué)過程中的一個(gè)具體案例來進(jìn)行詳細(xì)闡述。

（1）展示案例，啟發(fā)思考。案例教學(xué)要求教師首先借助文字、圖片、動(dòng)畫等手段將精選的案例展示給學(xué)生，讓學(xué)生帶著問題進(jìn)入課程的學(xué)習(xí)。展示案例：通過文字和圖片相結(jié)合的方式就重慶郊區(qū)的某冶金企業(yè)生產(chǎn)過程中排出的廢水進(jìn)行描述，此廢水含有泥沙、氧化鐵皮、六價(jià)鉻離子、潤滑油等污染物。設(shè)置問題：作為企業(yè)環(huán)保部門的技術(shù)人員應(yīng)如何設(shè)計(jì)廢水處理流程？因?yàn)榈赜虻脑颍嗉壷杏泻芏嗤瑢W(xué)來自于本市及周邊地區(qū)，甚至有些學(xué)生家庭直接受到企業(yè)污水的影響。因此，這樣有針對性并切合實(shí)際的問題很容易吸引學(xué)生的注意力。同時(shí)，與學(xué)生互動(dòng)討論此廢水的特點(diǎn)，展開問題，引導(dǎo)學(xué)生從環(huán)境保護(hù)的角度進(jìn)行考慮。

（2）討論案例，解決問題。有效地組織討論是案例教學(xué)式互動(dòng)教學(xué)的核心。根據(jù)上述案例，引導(dǎo)學(xué)生分類對此污水中污染物的處理方法進(jìn)行思考，分析泥沙、氧化鐵皮、六價(jià)鉻離子、潤滑油的特點(diǎn)，尋找相應(yīng)的處理方法。設(shè)置問題：為什么這里突出化合價(jià)為正六的鉻離子呢？一般來說，會(huì)有少部分學(xué)生知道高價(jià)態(tài)重金屬離子是有毒的，可以引導(dǎo)他們給不知道的學(xué)生進(jìn)行知識普及；也可以從《永不妥協(xié)》這部專門講述六價(jià)鉻離子污染的美國電影為切入點(diǎn)引出重金屬離子污染，加深學(xué)生的印象。這里突出了鉻離子的化合價(jià)為正六價(jià)，那么學(xué)生很容易想到要從改變其化合價(jià)入手。

（3）拓展案例，鞏固知識。針對特定的案例所涉及的知識顯然不是學(xué)生應(yīng)該掌握知識的全部，以案例為引子對相關(guān)知識進(jìn)行拓展是具有很好邏輯性的教學(xué)方法。比如在上述案例中，設(shè)置問題：為什么六價(jià)鉻離子轉(zhuǎn)化為三價(jià)鉻離子就可以消除污染呢？這里可以闡述生活中應(yīng)用廣泛的不銹鋼的防銹機(jī)理——不銹鋼中的鉻可以在鋼表面生成致密的三氧化二鉻從而阻止鋼的進(jìn)一步氧化（涉及金屬學(xué)知識）。更進(jìn)一步的，從生物學(xué)的角度解釋六價(jià)鉻具有強(qiáng)氧化性且容易被人體吸收，從對人體局部損害開始逐漸發(fā)展至無可救藥（涉及毒理學(xué)知識），而三價(jià)鉻是人體必需的微量元素。從多學(xué)科角度進(jìn)行闡述，鞏固學(xué)生對六價(jià)鉻離子的認(rèn)識。另一方面，還原法顯然不是重金屬污染的唯一處理方法。從而引出活性炭吸附等其他處理方法，并對這些方法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行對比分析，進(jìn)一步引出廢水處理的基本原則和原理。將相關(guān)知識系統(tǒng)化、模塊化，達(dá)到鞏固知識的目的。

（4）總結(jié)點(diǎn)評，鼓勵(lì)引導(dǎo)。將以上污水中的所有污染物處理方法一一討論和拓展完畢后，教師要對學(xué)生討論案例的優(yōu)缺點(diǎn)及疑難點(diǎn)進(jìn)行及時(shí)評價(jià)，有針對性地對案例某些部分進(jìn)行深入的分析，教會(huì)學(xué)生從不同角度和采用不同方法來思考案例中所涉及的問題，從而總結(jié)出治理該廢水的最佳方案。對討論過程中有創(chuàng)造性思維的學(xué)生應(yīng)重點(diǎn)提出表揚(yáng)，肯定學(xué)生的想法從而鼓勵(lì)學(xué)生自發(fā)地進(jìn)行學(xué)習(xí)。

3.采用有效的考核方法。課程考核是檢驗(yàn)人才培養(yǎng)是否達(dá)到目標(biāo)的重要的環(huán)節(jié)，是評估學(xué)生掌握課程知識及相關(guān)能力的手段。在很大程度上，課程考核方法還可以反過來引導(dǎo)學(xué)生掌握更多的知識和培養(yǎng)創(chuàng)新能力?！兑苯鹳Y源與環(huán)境》課程當(dāng)前考核方式為：課堂出勤（10%）+平時(shí)作業(yè)（10%）+課堂討論（10%）+期末考試（70%）。其中，平時(shí)作業(yè)全部為案例分析題，期末考試中案例分析題的分值占40%。案例分析題折合計(jì)算后所占課程總分比重為48%。由于此課程難度不大，考試相對容易，學(xué)生普遍反映案例分析題出得很好，可以將課堂討論中學(xué)到的思維方式得到有效發(fā)揮。因此，在后續(xù)的考核方式中，繼續(xù)加大案例分析題的比重是必然的。

四、案例互動(dòng)教學(xué)在《冶金資源與環(huán)境》課程中的實(shí)施效果

與傳統(tǒng)課堂教學(xué)方法相比，案例互動(dòng)教學(xué)顯著提高了學(xué)生與教師的互動(dòng)。未采用案例互動(dòng)教學(xué)方法之前，回答老師的問題并參與互動(dòng)的學(xué)生寥寥無幾，采用案例互動(dòng)教學(xué)方法之后，與教師互動(dòng)的學(xué)生一般都會(huì)在30%以上。在期末考試中，有一定比例的學(xué)生在應(yīng)用課堂中所講授的方法解決問題的基礎(chǔ)上有所改進(jìn)，讓閱卷教師眼前一亮。

五、案例互動(dòng)教學(xué)在實(shí)施過程中應(yīng)注意的問題

1.教師應(yīng)選擇適宜的案例并加以處理。選擇適宜的案例是案例互動(dòng)教學(xué)能否成功應(yīng)用的前提和基礎(chǔ)[8]。案例是整個(gè)教學(xué)過程中的基礎(chǔ)，所有教學(xué)方式和內(nèi)容都是圍繞案例相應(yīng)地展開。教師應(yīng)對案例仔細(xì)甄選，并加以適宜的處理，保留案例與課程相關(guān)聯(lián)的精華部分，其余冗余部分可簡化處理，提高案例對課程知識的針對性。

2.教師應(yīng)采用有效方法調(diào)動(dòng)學(xué)生互動(dòng)的積極性。適宜的案例需要學(xué)生積極參與互動(dòng)才能有效提高教學(xué)效果。教師應(yīng)在課前通過網(wǎng)絡(luò)討論群進(jìn)行調(diào)研，了解學(xué)生感興趣的方向和案例，在參考學(xué)生意見的基礎(chǔ)上選擇適宜的案例，并把討論要求和要點(diǎn)提前布置給學(xué)生，敦促學(xué)生在課前進(jìn)行相關(guān)知識的收集和預(yù)習(xí)。在教學(xué)過程中，以啟發(fā)鼓勵(lì)為主導(dǎo)思想，積極引導(dǎo)，調(diào)動(dòng)學(xué)生參與互動(dòng)的熱情。

3.教師應(yīng)采用與案例互動(dòng)教學(xué)相應(yīng)的考核方法。教師在考核過程中，應(yīng)注意設(shè)置案例分析題的比例，與教學(xué)環(huán)節(jié)相對應(yīng)，使學(xué)生可以通過經(jīng)典案例的類推和拓展出色地完成答卷，激發(fā)學(xué)生對該課程的興趣。

4.教師應(yīng)注意多種教學(xué)方法的搭配。在教學(xué)過程中，并不是說只采用單一的案例互動(dòng)教學(xué)，在不適宜采用案例教學(xué)的章節(jié)，應(yīng)采用教師講授等其他方式進(jìn)行教學(xué)，應(yīng)當(dāng)注意多種教學(xué)方法的搭配。

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