案例互動教學在《冶金資源與環境》課程中的應用

王宏坡　王雨　張世定

摘要：本文描述了作者結合本科課程《冶金資源與環境》的內容及特點采用案例互動教學方法進行教學的具體實施過程、實施效果及需要注意的問題。結果表明，案例互動教學更能吸引學生的注意力，師生互動性提高至30%以上，學生反映良好。

關鍵詞：教學方法；案例互動教學；本科教學；冶金資源與環境

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

一、引言

教學方法的改革是教學改革的重要方面之一，對改善教學效果和培養學生的創造性思維起著至關重要的作用。案例互動教學是一種可以同時培養學生的溝通、創新和團隊合作精神的開放式教學模式，能激發學生產生解決一些實際問題的愿望和提高相關能力。

二、《冶金資源與環境》課程采用案例互動教學的必然性

1.案例互動教學法的特點。案例教學法是由哈佛大學法學院Christopher Columbus langdell在19世紀70年代提出的一種教學方法，在英美系國家得到了非常廣泛的應用[1]。案例教學法在國內推廣較晚，時至今日依然不是主流教學方法。

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

2.采用案例互動教學的必然性。《冶金資源與環境》是冶金工程專業面向本科三年級學生開設的一門專業基礎課程。課程的主要特點是理論深度低、涉及知識面廣、工藝環節多、對邏輯思維的訓練相對較弱。因此，學生容易覺得枯燥、乏味，從而喪失學習興趣。利用問題激發學生的學習興趣和求知欲望是本科教學中一個很重要的任務[4]。采用案例教學并加大師生、生生之間的互動性有利于吸引學生的注意力，提高學生學習的興趣。

三、案例互動教學在《冶金資源與環境》課程中的實施過程

1.確定明確的教學目標。確定明確的教學目標是教師授課要解決的首要問題，這種思維與當前非常流行的以結果為基礎的教育（Outcome-Based Education[5]）理念是相一致的。要求教師必須清楚學生畢業時應掌握的知識和應達到的水平，并設計適宜且有效的教學方法幫助學生達到目標[6]。對于講授一門課程來說也是一樣，在《冶金資源與環境》課程教學過程中，學生在了解我國冶金資源和冶金工業排放的主要污染物及其控制原理這些基礎知識之后，最重要的一點就是如何應用于實踐。因此，該課程的教學目標設定為如何應對我國資源與環境的嚴峻形勢和治理冶金工業的污染。

2.制定適宜的實施步驟。教學方法的實施效果與教學過程中設置的環節和步驟緊密相連。結合相關經驗[7]，在《冶金資源與環境》課程教學過程中，采用的教學環節和步驟如下：展示案例，啟發思考—討論案例，解決問題—拓展案例，鞏固知識—總結點評，鼓勵學生。下面以鋼鐵工業廢水的治理與利用小節教學過程中的一個具體案例來進行詳細闡述。

（1）展示案例，啟發思考。案例教學要求教師首先借助文字、圖片、動畫等手段將精選的案例展示給學生，讓學生帶著問題進入課程的學習。展示案例：通過文字和圖片相結合的方式就重慶郊區的某冶金企業生產過程中排出的廢水進行描述，此廢水含有泥沙、氧化鐵皮、六價鉻離子、潤滑油等污染物。設置問題：作為企業環保部門的技術人員應如何設計廢水處理流程？因為地域的原因，班級中有很多同學來自于本市及周邊地區，甚至有些學生家庭直接受到企業污水的影響。因此，這樣有針對性并切合實際的問題很容易吸引學生的注意力。同時，與學生互動討論此廢水的特點，展開問題，引導學生從環境保護的角度進行考慮。

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

（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生應該掌握知識的全部，以案例為引子對相關知識進行拓展是具有很好邏輯性的教學方法。比如在上述案例中，設置問題：為什么六價鉻離子轉化為三價鉻離子就可以消除污染呢？這里可以闡述生活中應用廣泛的不銹鋼的防銹機理——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一步氧化（涉及金屬學知識）。更進一步的，從生物學的角度解釋六價鉻具有強氧化性且容易被人體吸收，從對人體局部損害開始逐漸發展至無可救藥（涉及毒理學知識），而三價鉻是人體必需的微量元素。從多學科角度進行闡述，鞏固學生對六價鉻離子的認識。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，并對這些方法的優缺點進行對比分析，進一步引出廢水處理的基本原則和原理。將相關知識系統化、模塊化，達到鞏固知識的目的。

（4）總結點評，鼓勵引導。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，教師要對學生討論案例的優缺點及疑難點進行及時評價，有針對性地對案例某些部分進行深入的分析，教會學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，從而總結出治理該廢水的最佳方案。對討論過程中有創造性思維的學生應重點提出表揚，肯定學生的想法從而鼓勵學生自發地進行學習。

3.采用有效的考核方法。課程考核是檢驗人才培養是否達到目標的重要的環節，是評估學生掌握課程知識及相關能力的手段。在很大程度上，課程考核方法還可以反過來引導學生掌握更多的知識和培養創新能力。《冶金資源與環境》課程當前考核方式為：課堂出勤（10%）+平時作業（10%）+課堂討論（10%）+期末考試（70%）。其中，平時作業全部為案例分析題，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，學生普遍反映案例分析題出得很好，可以將課堂討論中學到的思維方式得到有效發揮。因此，在后續的考核方式中，繼續加大案例分析題的比重是必然的。

四、案例互動教學在《冶金資源與環境》課程中的實施效果

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

五、案例互動教學在實施過程中應注意的問題

1.教師應選擇適宜的案例并加以處理。選擇適宜的案例是案例互動教學能否成功應用的前提和基礎[8]。案例是整個教學過程中的基礎，所有教學方式和內容都是圍繞案例相應地展開。教師應對案例仔細甄選，并加以適宜的處理，保留案例與課程相關聯的精華部分，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.教師應采用有效方法調動學生互動的積極性。適宜的案例需要學生積極參與互動才能有效提高教學效果。教師應在課前通過網絡討論群進行調研，了解學生感興趣的方向和案例，在參考學生意見的基礎上選擇適宜的案例，并把討論要求和要點提前布置給學生，敦促學生在課前進行相關知識的收集和預習。在教學過程中，以啟發鼓勵為主導思想，積極引導，調動學生參與互動的熱情。

3.教師應采用與案例互動教學相應的考核方法。教師在考核過程中，應注意設置案例分析題的比例，與教學環節相對應，使學生可以通過經典案例的類推和拓展出色地完成答卷，激發學生對該課程的興趣。

4.教師應注意多種教學方法的搭配。在教學過程中，并不是說只采用單一的案例互動教學，在不適宜采用案例教學的章節，應采用教師講授等其他方式進行教學，應當注意多種教學方法的搭配。

參考文獻：

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[2]鄧月仙，張寶，劉文寶.案例教學法應用的現狀與對策研究[J].西北醫學教育，2011，19（4）：762-764.

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[8]周敏.案例教學法在管理學教學中的應用研究[J].中外企業家，2012，（8）：172-173.