啟發式案例教學在《鑿巖爆破》課程中的應用

摘要：《鑿巖爆破》課程理論性、實踐性強，學生學習難度大，運用傳統教學法難以達到理想的教學效果。在《鑿巖爆破》課程的教學中引入啟發式案例教學方法，以學生為主體，教師為主導，加強與學生的互動，啟發、調動學生學習積極性，對增強學生的學習興趣、創新能力具有重要的現實意義。

關鍵詞：啟發式案例教學；師生互動；專業認證；素質教育

中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）08-0152-03

《鑿巖爆破》是采礦工程專業基礎課，主要講述爆破工程發展、爆破器材、鉆孔機具、爆破原理、破巖原理、爆破技術以及爆破安全常識，該課程理論性、實踐性強，學生學習難度大。如教師采用傳統的教學法，易造成課堂氣氛沉悶，學生學習枯燥，教學效果低下，不利學生創新及操作能力的培養[1]。傳統教學法培養的學生，只了解書本的信息與知識，與高速發展的現實社會脫節，導致學生走向社會后，不能適應組織、管理及實施本專業工作的需要。為改變氣氛沉悶的課堂，激發學生學習興趣和積極思考，引入先進的教學模式，提高教育質量、培養學生動手實踐能力、增強學生的社會競爭力，很有必要。

一、啟發式案例教學引入的必要性

為改變傳統“填鴨式”教學模式造成的課堂氣氛沉悶，學生學習興趣低下的現象，有不少教育專家和學者進行了教學改革研究。毛文靜（2012）認為案例教學法是一種重要的啟發式教學方法，可培養學生分析、解決問題的能力[1]。夏雄（2013）認為借助于案例教學模式組織課堂教學，可實現多角度啟發，引導學生有效解決工程問題[2]。王荷（2012）認為對典型案例分析有利于學生解決實際問題的能力[3]。梁靜[4]、古麗巴哈爾·托合提[5]、吳翊[6]等對案例教學法進行了探討。

1.啟發式案例教學本質。“案例教學法”以培養學生分析問題、解決問題的能力為責任，采用“三式”教法（對話式、討論式、啟發式），通過對學生提問，揭露其回答問題中的矛盾，引導學生總結出一般性的結論，該教學法最早用于哈佛大學的法學教育之中，是英美法系國家法學院基本教學方法。目前，案例教學法認為是能代表未來教育方向的教育模式，已風靡全球。案例教學法不同于講授式的傳統的教學方法，主要區別是學生由認知客體向認知主體轉變，與傳統教學法相比有三個不同的特點：（1）教師授課方式不同。課堂上，傳統教學最基本特點是教師講、寫，學生聽、記是，而案例教學是師生互動，雙方一起參與案例討論、分析。（2）教師定位和責任不同。傳統教學中，教師的定位是研讀教學大綱、熟悉教材，把書上知識傳授給學生，作為教師職責。在案例教學中，教師的定位是指導者和推動者，教師課前精心挑選案例、使案例要新穎且符合時代的要求，課堂上教師要做“導演”，引導案例討論，啟發學生去思考、去辨別、去做出決策和選擇、去解決案例中的特定問題。（3）學生的定位和責任不同。在傳統教學中，學生的定位是接受知識的聽講者，處于教學的被動地位。在案例教學中，學生的定位是參與者，課前分析和思考給定的案例材料，課內積極發言辯論，講出自己的思路和觀點，學生不僅是知識的接受者還是知識的傳播者。

2.素質教育的需要。“高等教育的任務是培養具有創新精神和實踐能力的高級專門人才[7]”，“怎樣提高教學質量、克服傳統教學的弊端、培養學生學習興趣、提高素質教育”等是目前教育界迫切需要解決的問題。因此，培養有創新精神、實踐能力強的高素質人才需要進行教學模式改革。《鑿巖爆破》課程理論性、實踐性強，采用傳統教學法，學生為應付考試，被動地、毫無興趣地去記憶概念和實驗操作步驟，使得學生成為高分低能的考試機器。“興趣是最好的老師”。啟發式案例教學以學生為主體，激發學生學習興趣為目的，培養其良好的學習方法為動機。在《鑿巖爆破》課程教學中引入啟發式案例教學，使學生參與案例的分析、討論和評價，加深對爆破施工案例內容的理解和掌握，運用所學的知識去解決現場實踐，從而培養其良好的專業素質。

3.專業認證的需要。專業認證是由專業性認證機構針對高等教育機構開設的職業性專業教育實施的專門性認證。美國是較早開展專業認證的國家，對美國公眾來說，只有經過可靠的認證機構（如美國工程技術鑒認協ABE，即Accreditation Board for Engineering and Technology）所認證的專業才是被承認的專業[8]。工程教育專業只有通過專業認證，參與國際交流，實現國際互認，才能提升專業國際競爭力。專業認證一個重要內容，就是強調學生的主體地位和實踐能力，強化“面向工程實際”的工程技術教育。《鑿巖爆破》課程是采礦專業的重要課程，有很強的實踐性，為培養學生實踐能力及教學中的主體地位，需要引入具有啟發性、參與性、互動性、民主性等優勢特點的啟發式案例教學，促進采礦專業的培養模式及教學法與國際接軌，培養采礦專業的學生成為國內外承認的合格人才。

二、啟發式案例教學的實施

啟發式案例教學法針對不同課程的具體內容采用不同案例，以學生為主體，教師為“催化劑”，激發學生創新，培養學生分析、解決實際問題的能力，能夠很好地解決《鑿巖爆破》教學中遇到的問題。

1.實施前準備。第一，教師改變傳統的“師道尊嚴”觀念。在教學中，教師放下“授者”身份，要平等地與學生相處，教師僅是學生學習知識的“引路人”，對學生學習自主性和創造性要尊重，培養學生對待科學的進取心和創新意識。第二，教師要具有“宰相肚”的心理新常態。啟發式案例式教學對于教師的要求不僅是具備厚實專業知識、知識淵博、知識面廣，具有啟發、激發學生的學習積極性的掌控力，還要求教師具備廣闊的胸懷、謙和、平易近人，敢于接受學生的不同意見和建議。第三，教師要具有現代的教學觀。教與學是雙邊活動，是實施學生素質教育、全面發展的基本途徑，也就是說教學不僅是傳授知識，更是促進教學主體-學生的全面發展。第四，現代高效的教學環境。例如需要多媒體教室，提高啟發案例式教學的效率，配備專業圖書資料室、網絡設施，使學生有查文獻資料的條件。第五，教師需要收集具有知識性、時代性、科學性的教學案例。通過分析案例，教師能多角度、多方面啟發學生，使學生從案例中學習、總結所學的專業技術，同時，學生從案例中所學的知識對實踐有指導性，符合工程實踐需求。

2.理論教學中的應用。在《鑿巖爆破》理論學習過程中，主要介紹巖石分級、爆破原理、破巖原理、爆破技術、爆破設計等，涉及到較多的概念、公式，內容抽象，難理解。在傳統“填鴨式”的教學模式中，教師教什么，學生就學什么，學生完全處于被動地位，學習沒激情，課堂氣氛不活躍，甚至有學生低頭玩手機、睡覺的現象，以致課程結束了，學生不知道學習過什么內容，教學效果差。運用啟發式案例教學，教師可通過爆破案例來啟發學生，進一步說明、分析教科書中有關理論，提高學生對《鑿巖爆破》課程中專業知識的理解，激發學習興趣和思維活力，使學生在課堂上獲得的知識，從感性上升到理性。例如，在講授爆破破巖理論時，可根據巖石受爆破荷載形式分為爆炸氣體破壞理論、爆炸應力波破壞理論和爆炸氣體和應力波綜合破壞理論，對應地將學生分成三組，每組學生課前查閱資料，了解各組理論的試驗條件和觀察者看問題的角度，總結出該理論與其他兩理論的相同點和不同點，因為每一理論都是考慮巖石在炸藥爆炸時都會發生破壞這同一現象，但各自考慮的是巖石受荷載不同，要求學生從理論本質上、工程應用上掌握各自理論的知識點。教師在這教學模式下始終充當“制定規則者”角色，制定討論議題的界限，對問題的解決起“拋磚引玉”的作用。通過把啟發式案例教學引入《鑿巖爆破》課堂教學，一是可以讓班上學生都行動起來，克服“老師講，學生聽”的惰性氛圍。二是讓學生理解巖石分級、爆破原理、破巖原理、爆破技術、爆破設計是以工程應用背景為依據，運用力學、波動學、概率等學科的相關知識，進行合理的、經濟的、科學的爆破設計。三是加強學生自主學習，建立以學生發現問題、思考問題、解決問題為主導，教師配合、啟發、指導為輔的教學模式。四是把《鑿巖爆破》重要知識點，例如巷道爆破設計，作為工程實踐教學，讓學生體會到課堂教學“來源于工程，服務于工程”的指導思想，增強學生學習的興趣及解決工程實踐難題的勇氣。“面向工程實際”的工程技術教育，也是國際上工程教育專業認證的重要內容，另外通過教學還可以培養學生的團隊合作意識。

3.實踐教學中的應用。《鑿巖爆破》的課程設計是培養學生爆破設計能力的重要實踐環節，常規做法是理論教學完成后，進行巷道爆破掘進設計，教師給出《××大巷爆破掘進》給出其爆破參數設計。設計內容不僅單一，而且還限制了設計框架，不利于學生主觀能動性的發揮，更談不上設計創新力的培養。《鑿巖爆破》課程設計可結合教師承擔的科研項目展開，可選爆破參數設計，例如在已建運行的核電站邊另建一座新核電站，新核電站基坑爆破開挖時的爆破參數設計，不僅涉及炮眼深度、炮眼間距、裝藥量、裝藥結構、爆破網絡等爆破技術參數，還牽涉到爆破飛石、爆破地震效應、爆破效果、基巖損傷等爆破安全方面的知識。首先，布置學生自己查資料，理解爆破參數設計的實質就是要破巖效果好，經濟上要節省，安全上要有保障，鼓勵學生多提幾種設計方案進行技術經濟比較，采用動力有限元去模擬炸藥對基巖損傷的規律。然后，啟發學生從防止基巖損傷、爆破飛石和爆破地震效應等方面進行爆破段藥量設計，最大段藥量確定后，從爆破效果方面進行炮眼深度、炮眼間距、裝藥量、裝藥結構、爆破網絡等爆破技術參數設計，最后從爆破安全方面進行爆破覆蓋及挖減震溝布置，通過教師引導學生設計思路，可提高學生設計準確度、空間想象力，激發學生創新設計的興趣。在《鑿巖爆破》課程的實踐教學中運用啟發式案例教學，一是增強了課程設計的實踐性、靈活性，可激發學生學習的興趣，調動其學習積極性。二是學生能自覺主動地掌握知識，體會理論知識與實際應用的聯系與差距。三是結合教師所承擔的科研項目，能避免學生從書本、網絡上抄襲，提高了學生的原創力。四是通過實際工程設計案例，讓學生有了接觸工程實踐的經歷及過程，學生畢業后走向工作崗位時能早日進入角色。

三、應用啟發式案例教學的注意事項

啟發式案例教學旨在培養學生創新意識，激活學生的思維，由教給學生知識變為教給學生方法，“授之魚不如授之漁”，引導學生對科學問題的積極思維，培養學生的創新能力。運用啟發式案例教學需要注意以下幾點：

第一，精挑案例。首先，案例不僅要符合本課程教學目的和教學內容的需要，還能反映教學的重點、難點問題，并圍繞科學理論提出思考；其次，案例中所述事例要有示范性，能代表一類問題。

第二，案例要反映現代社會的熱點和工程界關注的問題，密切聯系社會和生產實際，具有時代性和科學性，這樣才能調動學生的能動性，讓學生主動參與到教學過程中，認真分析案例所揭示的問題。

第三，組織好學生剖析案例。運用啟發式案例教學法，學生是主體地位，學生是否積極發言以及對案例剖析的深度，是影響教學質量的關鍵因素，教師不僅要提前讓學生查參考資料還應在課堂上留一定的思考時間給學生，對學生的發言要多引導、多鼓勵、多支持。

第四，認真歸納總結學生出現的問題。對學生剖析案例要進行總結性評價，包括對學生的態度、觀點、分析角度、深度、創新意識等方面，糾正錯誤，補充不足，提高學生對事情的認識水平及創新能力。

總之，在《鑿巖爆破》課程教學中，采用啟發式案例教學可以增強學生的主體地位、活躍課堂氣氛，促使學生認真思考、使學生在課堂學習中得到頓悟和啟迪，從而激發學生的學習興趣，提升學生解決實際問題的能力，同時，也提升學生畢業后走向社會的從業能力，這樣啟發式案例教學法就達到了最優的教學效果。

參考文獻：

[1]毛文靜.《組織設計》課程啟發式教學探討[J].內蒙古財經學院學報（綜合版），2012，10（4）：48-51.

[2]夏雄，先禮瓊，王小平，等.案例教學法在土力學課程教學中的實踐與思考[J].高等建筑教育，2013，22（6）：56-59.

[3]王荷.淺議案例教學法在《園林工程監理》課程中的應用[J].當代職業教育，2012，（2）：36-38.

[4]梁靜，高宏峰，趙煒.案例教學法在有機合成設計課程中的應用探索[J].化工高等教育，2013，131（3）：63-68.

[5]古麗巴哈爾·托合提.談案例教學法在政治經濟學課程中的應用[J].高等教育，2013，（7）：24-25.

[6]吳翊.啟發式教學再認識[J].中國大學教學，2011，（1）：67-68.

[7]中華人民共和國高等教育法[L].北京：法律出版社，2002.

[8]唐海，彭文斌，王衛軍.論以專業認證為導向的采礦工程專業課程體系構建[J].當代教育理論與實踐，2014，6（6）：39-42.