遞進(jìn)式案例教學(xué)的理論研究與實(shí)踐應(yīng)用

于新海 蘇日古格 吳玲敏 賈冬義

[摘 要]通過對遞進(jìn)式案例教學(xué)法理論基礎(chǔ)—構(gòu)建主義理論和最近發(fā)展區(qū)理論的分析，給出了遞進(jìn)式案例教學(xué)的組織實(shí)施方法，分為案例準(zhǔn)備、案例提出、案例升級、探究討論和點(diǎn)評總結(jié)五個階段。通過在“數(shù)字電子技術(shù)”課程教學(xué)中的應(yīng)用，對遞進(jìn)式案例教學(xué)法進(jìn)行了實(shí)踐，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣更加濃厚，對知識點(diǎn)有了系統(tǒng)了解和掌握，教學(xué)效果得到明顯提升。

[關(guān)鍵詞]遞進(jìn)式;案例教學(xué);數(shù)字電子技術(shù)

[基金項(xiàng)目]2018年度內(nèi)蒙古自治區(qū)教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃課題“CAS理論視角下我區(qū)高校少數(shù)民族學(xué)生電子技術(shù)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計(jì)研究”（2018MGH046）;2019年度內(nèi)蒙古自治區(qū)高等學(xué)校在線開放課程建設(shè)項(xiàng)目“檢測與傳感技術(shù)”

[作者簡介]于新海（1987—），男，山東海陽人，工學(xué)博士，河套學(xué)院機(jī)電工程系副教授，主要從事電磁環(huán)境效應(yīng)及高等教育學(xué)研究。

[中圖分類號] G642.4 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1674-9324（2020）45-0-03 [收稿日期] 2020-05-11

近年來，案例教學(xué)法相對于傳統(tǒng)的教學(xué)方式獲得了越來越多的關(guān)注與重視，案例教學(xué)法可以激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，將學(xué)生被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，有效提高學(xué)習(xí)效率和教學(xué)質(zhì)量[1]。目前案例教學(xué)法的側(cè)重點(diǎn)多在教學(xué)模式的創(chuàng)新上，即以學(xué)生探究式替代傳統(tǒng)講授式，然而，案例本身的設(shè)計(jì)、準(zhǔn)備和組織實(shí)施同樣十分重要。為此，本文提出遞進(jìn)式案例教學(xué)法，案例的設(shè)計(jì)遵循知識點(diǎn)全覆蓋、內(nèi)容和難度遞進(jìn)的原則，通過內(nèi)容相互關(guān)聯(lián)、邏輯逐層遞進(jìn)的系列案例來闡述目標(biāo)知識點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生持續(xù)了解案例、解決問題的興趣，從而引導(dǎo)學(xué)生對知識點(diǎn)的理解、實(shí)踐和掌握，促進(jìn)其主動性學(xué)習(xí)和系統(tǒng)性思考，這將極大地提升教學(xué)效果。“數(shù)字電子技術(shù)”是電子電氣類專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，同時也是一門實(shí)踐性較強(qiáng)、應(yīng)用較為廣泛的課程。本文將遞進(jìn)式案例教學(xué)法在“數(shù)字電子技術(shù)”課程中進(jìn)行了實(shí)踐應(yīng)用。

一、遞進(jìn)式案例教學(xué)的理論基礎(chǔ)

遞進(jìn)式案例教學(xué)的理論基礎(chǔ)主要包括建構(gòu)主義理論和“最近發(fā)展區(qū)”理論。

建構(gòu)主義理論認(rèn)為，知識是由認(rèn)知主體積極建構(gòu)的，是通過新舊經(jīng)驗(yàn)的互動實(shí)現(xiàn)的。該理論強(qiáng)調(diào)用真實(shí)復(fù)雜的故事或案例呈現(xiàn)問題，營造問題解決的氛圍，以幫助學(xué)生在解決問題的過程中活化知識，將知識作為解決問題的工具，從而啟發(fā)學(xué)生的思維、激發(fā)學(xué)生掌握知識的興趣[2]?；诎咐慕虒W(xué)或基于項(xiàng)目的教學(xué)都是建構(gòu)主義理論較為典型的應(yīng)用。遞進(jìn)式案例教學(xué)要求設(shè)計(jì)學(xué)生認(rèn)知范圍所熟悉的真實(shí)的案例，營造具有挑戰(zhàn)性、開放式的學(xué)習(xí)環(huán)境，通過對案例在復(fù)雜度和邏輯性上升級，驅(qū)動學(xué)生探索、思考與解決問題，另外需要對學(xué)生的探索和討論進(jìn)行點(diǎn)評總結(jié)，以提供機(jī)會并支持學(xué)生對學(xué)習(xí)的內(nèi)容進(jìn)行反思與調(diào)控。

最近發(fā)展區(qū)理論是蘇聯(lián)教育家維果茨基針對兒童提出的發(fā)展理論，在我國教育領(lǐng)域得到了廣泛的研究和應(yīng)用，但多集中于中、小學(xué)的教育教學(xué)上[3]。而在高等教育方面，最近發(fā)展區(qū)理論還很少被研究和運(yùn)用。遞進(jìn)式案例教學(xué)，將案例以問題的形式引出，最重要的是將案例和問題設(shè)置在學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)上。教師通過創(chuàng)設(shè)一系列案例，形成螺旋上升的問題鏈，為學(xué)生搭建問題臺階，讓學(xué)生處于最近發(fā)展區(qū)而不斷探究、逐層解答、拾級而上，最終以解決問題、完成案例的方式達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。

二、遞進(jìn)式案例教學(xué)的組織實(shí)施

基于上述理論基礎(chǔ)，為了實(shí)現(xiàn)教學(xué)效果，遞進(jìn)式案例教學(xué)可按照案例準(zhǔn)備、案例提出、案例升級、探究討論、點(diǎn)評總結(jié)五個階段組織實(shí)施。

（一）案例準(zhǔn)備

學(xué)生在接受課程教育之前，在日常生活中已積累了一些經(jīng)驗(yàn)，對不少事物也有自己初步的看法，在學(xué)習(xí)過程中，會受到這些因素的影響。另外，學(xué)生的這些經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)形成了初步的知識體系但還需要升華[4，5]。遞進(jìn)式案例教學(xué)要結(jié)合學(xué)生的日常生活經(jīng)驗(yàn)充分挖掘教學(xué)情境，引入制造或創(chuàng)設(shè)與教學(xué)內(nèi)容相適應(yīng)的具體場景或氛圍。尤其對于低年級學(xué)生，他們可能沒有太多的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，案例就必須更多地結(jié)合其生活中的經(jīng)驗(yàn)。以學(xué)生的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)作為學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)來準(zhǔn)備案例，由于案例與學(xué)生學(xué)習(xí)、生活密切相關(guān)，有利于學(xué)生充分利用已有的知識和經(jīng)驗(yàn)，調(diào)動學(xué)生主動探索的積極性，能更好地達(dá)到知識體系升華的目的。

在具體的遞進(jìn)式案例準(zhǔn)備過程中，可以先準(zhǔn)備涵蓋知識點(diǎn)的復(fù)雜案例，復(fù)雜案例具有一定的難度讓學(xué)生一下子接受可能有些困難，因此必須加上輔助案例或者將復(fù)雜案例進(jìn)行分解，在教學(xué)時首先提出來的是輔助案例或者拆解了的子案例，以這種方式實(shí)現(xiàn)難度遞進(jìn)。當(dāng)然，如果課程的知識體系本身的邏輯呈現(xiàn)出遞進(jìn)性，則可以根據(jù)知識體系不同邏輯環(huán)節(jié)準(zhǔn)備案例。

（二）案例提出

遞進(jìn)式案例教學(xué)強(qiáng)調(diào)知識與案例，教學(xué)與任務(wù)的結(jié)合，強(qiáng)調(diào)研究案例和完成任務(wù)時將知識的產(chǎn)生和應(yīng)用的情景融合在一起，讓知識的學(xué)習(xí)變得有意義。但在案例提出階段，要求教師通過基礎(chǔ)案例的展示、介紹，盡可能地創(chuàng)設(shè)出一個可以激發(fā)學(xué)生好奇心和學(xué)習(xí)興趣的情境，基礎(chǔ)案例即在案例準(zhǔn)備階段所述的輔助案例或者子案例，難度不能太高，否則容易觸發(fā)學(xué)生的畏難心理，難以為學(xué)生營造出使其主動探究的氛圍，更無法達(dá)到學(xué)生“可能的發(fā)展水平”。另外，基礎(chǔ)案例有利于學(xué)生迅速將案例和問題與自我的實(shí)際生活經(jīng)驗(yàn)相聯(lián)系，符合建構(gòu)主義理論的“新舊經(jīng)驗(yàn)互動”觀點(diǎn)。在基礎(chǔ)案例階段，可以引導(dǎo)學(xué)生思考和探究，但就關(guān)鍵內(nèi)容一定要進(jìn)行準(zhǔn)確的講解，為后續(xù)案例升級和探究討論階段做好基本知識點(diǎn)的儲備。

（三）案例升級

遞進(jìn)式案例教學(xué)遵循先基礎(chǔ)后升級的原則，教學(xué)案例不僅要按照一定的邏輯順序展開，而且要考慮學(xué)生的認(rèn)知順序，遵循從易到難、循序漸進(jìn)、螺旋上升的教學(xué)規(guī)律。案例升級實(shí)際上是讓學(xué)生處于最近發(fā)展區(qū)而不斷探究、拾級而上，有利于學(xué)生的主動探索和持續(xù)研究。此外，遞進(jìn)式案例教學(xué)的目的是用邏輯遞進(jìn)性的案例激發(fā)學(xué)生攀登知識臺階，系統(tǒng)性地思考，持續(xù)性地解決問題，因此案例升級除了要遵循邏輯遞進(jìn)性，還要遵循內(nèi)容延續(xù)性和問題驅(qū)動性，即升級案例在內(nèi)容上要與基礎(chǔ)案例一脈相承，在形式上最好以問題呈現(xiàn)并且適合小組討論。

（四）探究討論

遞進(jìn)式案例教學(xué)的探究討論階段是“以學(xué)生為中心”的直接體現(xiàn)。升級后的復(fù)雜案例給學(xué)生的思考和探索留下了充足空間，因此要在教學(xué)過程中引導(dǎo)學(xué)生以小組為單位分析、探討升級案例，要營造自由寬松的氛圍。學(xué)生探究討論的過程中，教師可以參與其中，這有利于進(jìn)行創(chuàng)造性教學(xué)，但教師不宜過多地干涉學(xué)生的探究活動，除非學(xué)生在過程中完全偏離了學(xué)習(xí)的方向或出現(xiàn)了思政方面的問題。在學(xué)生探究討論時，教師要注意觀察和記錄，這些觀察和記錄是后續(xù)點(diǎn)評總結(jié)的重要依據(jù)，也是教學(xué)能否形成閉環(huán)的關(guān)鍵。另外，必要時可給予學(xué)生恰當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)、支持和鼓勵，對有價值、有閃光點(diǎn)的思路與見解給予及時肯定，鼓勵更多的學(xué)生更積極地參與進(jìn)來，同時保證其學(xué)習(xí)興趣及主動性得以保持。需要注意的是，教師介入的過程中要確保角色的轉(zhuǎn)變和學(xué)生的“中心地位”。

（五）點(diǎn)評總結(jié)

點(diǎn)評總結(jié)是實(shí)現(xiàn)知識體系升華的必要環(huán)節(jié)。點(diǎn)評總結(jié)的主要任務(wù)有兩個：一是對學(xué)生探究討論過程及結(jié)論的評價，目的在于認(rèn)可和鼓勵學(xué)生的探究和討論，并且重點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生實(shí)現(xiàn)由案例討論到知識點(diǎn)獲取的轉(zhuǎn)變，經(jīng)過總結(jié)評價使其獲得寶貴的知識和親身體驗(yàn);二是將所提出的基礎(chǔ)案例、升級案例等系列案例串聯(lián)、對比和歸納，引導(dǎo)學(xué)生完成完整知識體系的構(gòu)建，促進(jìn)其進(jìn)行知識遷移和系統(tǒng)性思考。嚴(yán)格來講，探究討論不僅僅是學(xué)生之間的合作，更是師生之間的合作。因此點(diǎn)評總結(jié)可以適當(dāng)?shù)卮┎逵谔骄坑懻撨^程中，點(diǎn)評能夠?yàn)閷W(xué)生提供不同的觀點(diǎn)和思路，從而促進(jìn)學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)結(jié)果有反思性的認(rèn)識和多視角的思考，另外也有助于實(shí)現(xiàn)教師的創(chuàng)造性教學(xué)。點(diǎn)評總結(jié)的精心設(shè)計(jì)和提前介入有助于培養(yǎng)學(xué)生形成合作、開放、包容的品質(zhì)和個性，這也是人才培養(yǎng)的首要目標(biāo)。

遞進(jìn)式案例教學(xué)的以上五個階段中，案例升級、探究討論和點(diǎn)評總結(jié)在具體教學(xué)實(shí)踐中可以在同一節(jié)課上反復(fù)進(jìn)行，這要考慮學(xué)生已有生活經(jīng)驗(yàn)和知識體系的具體情況以及實(shí)際教學(xué)進(jìn)度、要求等。

三、遞進(jìn)式案例教學(xué)的實(shí)踐應(yīng)用

根據(jù)“數(shù)字電子技術(shù)”課程的特點(diǎn)，“組合邏輯電路”中“編碼器”在授課中是重點(diǎn)也是難點(diǎn)，編碼器是常見的組合邏輯電路，學(xué)習(xí)效果將直接影響到學(xué)生對于后續(xù)章節(jié)的學(xué)習(xí)[6]。本文以“編碼器”的教學(xué)實(shí)踐為例介紹遞進(jìn)式案例教學(xué)的具體應(yīng)用。編碼器是指具有編碼功能的邏輯電路，筆者選取醫(yī)院病床的呼叫系統(tǒng)設(shè)計(jì)來構(gòu)造系列遞進(jìn)式案例，具體地：

普通二進(jìn)制編碼器是編碼器中最基礎(chǔ)的一類編碼器，在具體教學(xué)實(shí)踐中可以將普通二進(jìn)制編碼器的應(yīng)用案例作為基礎(chǔ)案例。筆者選取了基于普通二進(jìn)制編碼器的病床呼叫系統(tǒng)簡單設(shè)計(jì)作為基礎(chǔ)案例：案例1—病床呼叫系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)同一位值班護(hù)士對所負(fù)責(zé)的四張病床的監(jiān)護(hù)，四張病床編號1—4#，當(dāng)任何一張病床的病人按下呼叫按鈕時，值班護(hù)士都能在值班室識別具體是哪一張病床發(fā)起了呼叫。該呼叫系統(tǒng)功能通過一個4線-2線普通二進(jìn)制編碼器即可實(shí)現(xiàn)，4線-2線普通二進(jìn)制編碼器是將4路輸入轉(zhuǎn)換為2位二進(jìn)制碼輸出的器件。若有人呼叫時值班室輸出顯示為“00”，說明是1#床病人呼叫，若輸出是“01”，則說明是2#床病人呼叫，以此類推。在具體教學(xué)實(shí)踐中，該基礎(chǔ)案例主要通過講授與互動相結(jié)合的形式展開，目的在于讓學(xué)生快速掌握普通二進(jìn)制編碼器的工作原理和應(yīng)用，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)后續(xù)類型編碼器做準(zhǔn)備。

在完成基礎(chǔ)案例的教學(xué)后，該案例可升級為：案例2—在實(shí)際生活中，兩個病床的病人同時按下呼叫按鈕的概率非常高，如果有兩位病人同時呼叫，如何解決這一問題？要求學(xué)生探討普通二進(jìn)制編碼器的有效輸入信號特點(diǎn)，即有且只能有一路有效輸入信號，同時討論學(xué)習(xí)優(yōu)先編碼器的概念、有效輸入信號的特點(diǎn)及其在該升級案例中的應(yīng)用，在學(xué)生的小組討論中，教師可穿插地引導(dǎo)學(xué)生將案例中的一些因素與編碼器相關(guān)特性主動關(guān)聯(lián)，如將病情輕重、事情緩急與多個編碼請求信號的優(yōu)先級別相類比;對于該部分學(xué)習(xí)內(nèi)容而言，案例可以持續(xù)升級為：案例3—如果利用4線─2線優(yōu)先編碼器完成案例二的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了識別優(yōu)先級的功能，那如何區(qū)分1#床病人按下了呼叫按鈕和無人按下呼叫按鈕兩種情形？因?yàn)閮煞N情形下編碼器輸出都是“00”。此時可以引導(dǎo)學(xué)生分組討論如何在輸出端加入使能位“GS”，進(jìn)一步地討論學(xué)習(xí)8421BCD碼編碼器工作原理、功能表、特點(diǎn)及應(yīng)用;如果課時充足，該案例可以進(jìn)一步升級為：案例4—如果病床數(shù)增至16張甚至更多該如何解決？該升級案例的目的在于引導(dǎo)學(xué)生討論學(xué)習(xí)多個編碼器連接擴(kuò)展原理及應(yīng)用問題。當(dāng)然，探究討論和點(diǎn)評總結(jié)不可或缺。該遞進(jìn)式案例教學(xué)實(shí)踐的示意框圖如下圖所示。在案例逐步遞進(jìn)的過程中可以發(fā)現(xiàn)，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣更加濃厚，對于編碼器所涉及的普通編碼器、優(yōu)先編碼器、編碼器使能端及編碼器擴(kuò)展問題等知識點(diǎn)能有更系統(tǒng)的了解和掌握，教學(xué)效果得到明顯提升。

四、結(jié)語

遞進(jìn)式案例教學(xué)法以內(nèi)容相互關(guān)聯(lián)、邏輯逐層遞進(jìn)的系列案例來闡述目標(biāo)知識點(diǎn)，是傳統(tǒng)案例教學(xué)法的有益發(fā)展，其理論基礎(chǔ)包括構(gòu)建主義理論和最近發(fā)展區(qū)理論。本文詳細(xì)給出了遞進(jìn)式案例教學(xué)法組織實(shí)施的方法及不同階段的重點(diǎn)，在教學(xué)實(shí)踐中具有重要意義。通過在“數(shù)字電子技術(shù)”課程中對遞進(jìn)式案例教學(xué)法的實(shí)踐和應(yīng)用，邏輯遞進(jìn)的“病床呼叫系統(tǒng)設(shè)計(jì)”系列案例可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有助于學(xué)生主動學(xué)習(xí)“編碼器”相關(guān)知識點(diǎn)，驅(qū)動學(xué)生持續(xù)性地解決問題，系統(tǒng)性地掌握知識體系，教學(xué)效果可以得到明顯提升。該教學(xué)法符合“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念和“應(yīng)用型人才”的培養(yǎng)理念。

參考文獻(xiàn)

[1]高莉，林康紅.案例教學(xué)法在數(shù)字電子技術(shù)課程中的探索與思考[J].教育教學(xué)論壇，2017（3）：128-129.

[2]鄭云翔.新建構(gòu)主義視角下大學(xué)生個性化學(xué)習(xí)的教學(xué)模式探究[J].遠(yuǎn)程教育雜志，2015，33（4）：48-58.

[3]鄭文龍.基于最近發(fā)展區(qū)理論的高等教育適度超前發(fā)展策略探析[J].西部素質(zhì)教育，2018，4（15）：11-12.

[4]楊幸芳，房曄，賀小慧.案例教學(xué)法在數(shù)字電子技術(shù)課程教學(xué)改革中的應(yīng)用研究[J].中國市場，2017（6）：174-175.

[5]李健，李智，馮曉磊.“數(shù)字電子技術(shù)”課程的探究式案例教學(xué)[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報，2015，37（6）：51-52，67.

[6]王世福.“數(shù)字電子技術(shù)”中編碼器的教學(xué)技巧[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報，2013，35（4）：22-23，116.

Theoretical Research and Practical Application of Progressive Case Teaching

YU Xin-hai， Suriguge， WU Ling-min， JIA Dong-yi

（Department of Mechanical and Electrical Engineering， Hetao College， Bayannur，

Inner Mongolia 015000， China）

Abstract： This paper proposes a progressive case teaching method and analyzes its theoretical basis， including the theory of Constructivism and the theory of Proximal Development Zone. The organizational implementation method of the progressive case teaching is proposed， which is divided into five stages： case preparation， case presentation， case upgrading， inquiry discussion and comment summary. The progressive case teaching method has been applied to the teaching of the Digital Electronic Technology course， which shows that students have more interest in learning， and have a systematic understanding and mastery of the knowledge points. The teaching effect has been significantly improved.

Key words： progressive; case teaching; Digital Electronic Technology