案例教學在學科交叉型課程的實踐與反思——以安全工程專業《事故調查與分析》課程為例

王輝

(1.北京科技大學土木與資源工程學院；2.北京科技大學大安全科學研究院,北京 100083)

《事故調查與分析》是我國高等院校安全工程專業針對高年級本科生開設的重要課程。針對《事故調查與分析》課程的學科交叉性、行業綜合性等特點，在教學過程中必須充分重視學生多學科知識和實踐經驗的獲取，積極拓寬獲取途徑，加深學生學習體驗，才能真正提高授課效果，提升教學質量。而借助歷史上發生的事故案例開展案例教學，既符合《事故調查與分析》課程的教學思路，又能為學生創造機會進行事故調查分析的模擬實踐，應當成為該課程優先考慮并重點采用的教學手段。

一、案例教學的思路

案例教學提出了兩個教育目標：一是灌輸在特定情況下識別和應用相關知識所需的技能；二是對付涉及綜合、判斷以及應用等方面的具有以問題為導向的、跨學科性質的現實世界中的實踐[1]。這與美國教育心理學家布盧姆（Benjamin S. Bloom）提出的“認知領域教育目標”[2]一致,布盧姆將認知領域的目標分為知識、智慧能力與技能兩個大類,智慧能力與技能又分為領會、運用、分析、綜合和評價。因此，基于知識內化和能力培養兩類教育目標，筆者采用引導型案例教學和綜合分析型案例教學，開展《事故調查與分析》課程的案例教學實踐——通過引入簡單的案例，如近期的事故通報、最新的熱點事件、甚至是生活常識等，利用拋出問題、啟發聯想、引發討論等環節，以小見大、以點入面，引出教學內容，激發學生興趣，促進學生的積極思考，加強學生對知識的理解和掌握；通過案例專題的形式，把學生置于實際的事故案例情境中，以小組的形式組織學生對事故案例進行研究，通過思考、發言、質疑、討論、總結等環節，實現學生的主動學習，使學生結合已經掌握的知識，鍛煉批判性思維、理論結合實踐以及溝通協作等各方面的能力。

二、案例教學實踐

（一）簡單案例的引導型教學

布盧姆等人把知識內容維度分為四個類別：事實性知識、概念性知識、程序性知識、元認知知識[3]。這些知識如果只是單純地被動接受，而沒有深刻理解其背景和內涵，學生在知識的應用中將面臨嚴重阻礙。因此，教師在教學過程中必須注重學生對知識的吸收和內化?！妒鹿收{查與分析》課程中有一個重要內容是“未遂事故調查分析”，如何理解“未遂事故”的概念是其中的重點和難點。對此，筆者開展引導型案例教學組織學生的認知活動，通過建立“識別—反思—內化”知識體系，實現知識結構向認識結構的轉化。

1.案例的引入

某起重機在起吊貨物時，由于上升速度較快，貨物發生擺動，并快速甩向人員甲，甲見狀迅速躲避，才沒有受到傷害。

2.問題的提出

針對上述案例，請問：這是事故嗎？并給出你的理由。

3.問題的討論——知識的識別

根據舉手判定，有70%的同學認為：這不是事故，因為既沒有人員傷害，也沒有財產損失；有20%的同學認為：發生了危險，但確實沒造成任何損失，無法確定是不是事故；有10%的同學認為，這是事故，卻說不出理由。

針對此情況，教師帶領學生回憶已學過的海因里希法則——“美國工程師海因里希在20世紀30年代統計了55萬件機械事故，發現死亡、重傷事故1 666件，輕傷48 334件，其余則為無傷害事故。因此，得出一個重要結論，即在機械事故中，嚴重傷害、輕傷和無傷害事故的比例為1∶29∶300?！苯處熞龑W生將“1”“29”“300”三個數字表示的含義與案例相對照，學生立刻認定案例中的事件即為無傷害事故。此時，教師肯定學生的積極思考，并給出定義——“未遂事故，即‘無傷害事故’或稱‘險肇事故’，是指未發生健康損害、人身傷亡、重大財產損失與環境破壞的事故，國外通常稱為‘Near Miss’”。

4.問題的深入——知識的反思

之后，教師進一步發問“根據這一比例關系，能得到什么推論？”學生經過討論、總結，得出以下結論，即：每1起嚴重傷害事故的背后就有300起無傷害事故。教師隨之將結論進一步深入，即“每避免300起無傷害事故的發生，就能避免1起嚴重傷害事故?！睂W生恍然大悟，紛紛表示贊同。

5.問題的解決——知識的內化

教師繼續引導學生深入思考、討論“如何認識未遂事故”。這時，學生紛紛踴躍發言，表示“未遂事故雖然沒有造成損失，但必須予以重視”“未遂事故中的隱患沒有排除，傷亡事故的發生是必然的，只不過發生時間和方式具有偶然性”“如果能夠減少未遂事故發生，就可以減少傷亡事故的發生”。教師對學生得到的結論予以充分肯定，并指出日本安全業界曾經發起“消滅300運動”，就是著眼于從防范未遂事故的角度提高安全水平。至此，通過開展以上的案例研究及討論，學生掌握了“未遂事故”的定義，并深刻理解了“未遂事故”這一概念的內涵及其背后的安全哲學，也充分認識到：未遂事故是安全管理的重點和難點。只有切實重視和研究未遂事故，及時處理未遂事故、排除事故隱患，才能真正實現事故預防和安全生產。

（二）專題案例的綜合分析型教學

綜合分析型案例教學是以較為復雜的案例情境為背景，重點訓練學生的系統思維能力和整體解決問題能力的案例教學活動[4]?！妒鹿收{查與分析》的研究對象是各類生產安全事故，覆蓋建筑、采礦、冶金、石油、化工、制造等各個行業，既具有事故發生、發展的普遍性規律，又具有行業自身的特殊性。因此，筆者以國內外不同行業的生產安全事故案例開展專題教學，鍛煉學生的邏輯思維和批判性思維能力，提高學生系統化分析問題、解決問題的水平。

例如,圍繞“事故現場勘察”內容，教師選取了波多黎各圣胡安市Humberto Vidal大廈爆炸事故案例進行專題教學。教師引導學生按照從外到內、從上到下、從地面到地下的勘察步驟，依次對大廈外圍、大廈內部、一樓鞋店、地下管道等展開事故現場的模擬勘察及取證工作，使學生掌握環境勘察、初步勘察、細項勘察、專項勘察等事故現場勘察程序，明晰事故現場勘察的目的和任務。

圍繞“事故信息采集”內容，教師選取了鄭州大平煤礦“10·20”爆炸事故案例進行專題教學。教師引導學生對事故現場勘察過程中發現的空炸藥箱、變形的架線電機車托架及蓋板、取電弓殘件等部件（Part），放炮員尸體位置、突出孔洞、錨桿端頭等位置關系（Position），事故當事人（People）的證詞，以及礦井通風系統圖、巷道布置圖、礦井地質和水文地質圖、瓦斯等級鑒定報告等文件（Paper），進行事故信息的采集分析，使學生掌握事故現場勘察“4P”技術并能進行實踐應用。

圍繞“事故原因調查分析”內容，教師選取了英國北?！癙iper Alpha”鉆采平臺爆炸事故案例進行專題教學。該事故造成鉆采平臺被毀、大量物證沉入海底，教師引導學生憑借僅有的照片、平臺設計圖紙和證人證言等，通過比較、分析、假設、推理以及試驗驗證、數值模擬等方法，一步步揭露事故原因，得出事故結論。使學生熟悉事件與成因圖法（Events and Causal Factors Charting and Analysis, ECFC）、變更分析法（Change Analysis, CA）、根本原因分析法（Root Cause Analysis, RCA）等事故原因調查分析方法及其應用。

例如，針對建筑行業的安全事故，教師選取了韓國三豐百貨商場倒塌事故、美國堪薩斯城Hyatt Regency酒店天橋坍塌事故等案例。引導學生結合建筑行業的安全事故類型及特點，圍繞設計圖紙、結構狀況、施工記錄、使用情況、環境條件等環節展開初步調查和詳細調查，并針對發現的地基勘測、設計復查、強度測定、缺陷檢查、載荷驗算中存在的問題進行補充調查。通過逐項排除疑點確定事故原因，使學生掌握建筑安全事故調查分析的技術及方法。

針對石油化工行業的安全事故，教師選取了美國德克薩斯州BP煉油廠爆炸事故、印度博帕爾毒氣泄漏事故等案例。引導學生結合危險化學品的種類、物理化學性質、危險特性、致害方式等特點，圍繞事故成因、應急處置等方面，模擬進行事故現場勘察、痕跡物證分析鑒定等工作。通過直接認定法或間接認定法，確定危險化學品事故的危險有害物質泄漏點及泄漏時間、起火點（炸點）、起火（爆炸）時間、起火源、泄漏原因、起火（爆炸）原因、災害擴大原因等，從而使學生掌握石油化工行業安全事故調查分析的技術及方法。

針對采礦行業安全事故的調查及分析，教師選取了山西義興寨金礦區“6·22”爆炸事故、意大利特倫托Stava Valley尾礦壩潰壩事故等案例。引導學生結合已學過的礦山安全相關知識，基于煤礦與非煤礦山、露天與地下礦山的不同特點及其危險有害因素，模擬進行事故調查分析工作，開展證據的收集、比對、驗證和分析，使學生掌握采礦行業安全事故調查分析的技術及方法。

三、案例教學反思

《事故調查與分析》課程作為一門以事故案例為研究對象的學科交叉型課程，具備案例教學的先天優勢——案例素材和討論條件，近幾年開展的教學實踐也證明了案例教學應用于本課程具有很好的教學效果。筆者認為在相似工科專業課程的案例教學中，應注意以下幾個問題：

（一）案例選擇應基于真實事故

案例是為了服務教學目的，圍繞教學內容，以事實為素材而編寫成的對某一實際情境的客觀描述[5]。因此，案例素材是案例教學的核心，應具有真實性、典型性、情境性等特征[6]?！妒鹿收{查與分析》課程的案例教學在案例選擇方面，盡可能緊密地聯系生產安全實踐，體現有兩點: 一是選擇歷史上發生過的真實事故案例；二是案例材料的信息足夠豐富，能夠還原真實的事故場景和調查過程。筆者基于近年來國內外頗受關注的重大事故案例，匯編了《事故調查與分析》課程的案例教學資源庫，構建體驗式教學案例情境，幫助學生學會在類似的情境中遷移實踐性知識，強化其反思能力和情境應對能力。

（二）教學案例不等同于案例素材

《事故調查與分析》課程的案例教學固然以事故案例為基本素材，但并不應只是對事故案例進行陳述。一個教學案例應由理論與敘事兩部分組成，先呈現某一課程不同的理論觀點作為審視敘事的透鏡，然后再呈現以該課題為中心的敘事[7]。哈佛的教授認為，讓學生理解案例的邏輯和所傳遞出的信息，講清楚案例背后的理論支撐，可能是案例教學最有效的方法[8]。筆者在《事故調查與分析》課程的案例教學過程中，通常是給出事故調查分析的基礎性知識框架，并通過這個框架結合特定的事故案例開展事故調查分析實踐，引導學生解析案例背后的問題及意義，把學生已有的事故調查與分析技術的理論知識體系，轉變成一種解決真實問題的能力。

（三）案例教學應重視過程評價

對學生能力的評價是檢驗案例教學效果優劣的手段。通常，基于對學生能力提升的教學目的及對那種確定性結果的崇拜，在一定程度上導致案例教學過分重視終結性評價而忽視發展性評價[9]。在哈佛商學院的期末成績構成中，平時課堂成績占50%。其中，教師對學生在案例討論中的表現進行評價，一般有三個標準：發言的頻率、發言的質量以及學生課堂表現趨勢[10]。筆者通過教師評價、討論小組互評以及小組成員互評的方式，從學生的主動學習能力、對小組協作學習所做出的貢獻，以及是否完成對所學知識的理解與應用三個方面，開展《事故調查與分析》課程案例教學的過程評價，對學生平時成績進行評分。