案例教学在化工仪表及自动化课程中的探索与实践*

魏永祥

滨州学院 山东滨州 256600

案例教学在化工仪表及自动化课程中的探索与实践*

魏永祥

滨州学院 山东滨州 256600

本文就实施案例教学在化工仪表及自动化课程中的意义、案例的选取原则以及案例教学的组织形式等进行了探索。

案例教学；化工仪表及自动化

案例教学法又称为实例教学法或个案教学法，最初由美国哈佛大学法学院提出并在教学中进行使用，后来在商业、教育、管理等教学领域均取到了广泛的应用和发展。目前，案例教学在教学过程中的重要作用，已在教育界形成共识，随着我国高校教学改革的不断深入，在专业教学课堂中引入案例教学，已经成为一种趋势。所谓案例教学法，就是教师根据教学目标需要，选用典型案例为学生提供一个真实的或模拟的具体情景，学生通过对案例的阅读、思考、分析、讨论等，在具体的问题情境中，积极思考，主动探索，培养起综合的能力和素质。

一、化工仪表及自动化课程教学现状分析

化工仪表及自动化是化工专业的专业必修课程，该课程涉及计算机、自动控制技术、仪器仪表等学科内容，是一门多学科交叉的综合性课程。其特点是：课程内容多，知识面广，既有深刻的理论阐述又有大量实践经验的归纳总结。在该课程的教学过程中，如果教学方法机械单一，就会使教学陷入困境，难以达到理想的教学效果。

传统化工仪表及自动化教学存在着许多不尽人意之处。主要表现在：在教学思想上偏重于知识的传授，忽视了学生独立思考和解决问题能力的培养；在教学内容上偏重讲授该学科领域内的一般性原则与方法，对工厂企业大量的实际问题缺乏应有的关注，教学缺乏针对性；在教学过程中过分强调教师的主体作用，学生只是被动地接受知识，对发挥、调动学生的主动性重视不够。显然，这些教学现状与社会经济发展对化工人才的需求不相适合，必须进行调整和改革。我们在传统教学方法中引入了案例教学，以期利用该方法灵活的启发性、鲜明的针对性等特点来解决上述教学难题。

二、在化工仪表及自动化课程中实施案例教学的意义

1.加深课程理解，提高实践应用能力

在传统化工仪表及自动化课程中，由于以教师讲授为主，学生所学理论知识仅仅局限于理性思维的认识，是一种片面的，静态的，孤立的浅层次认识。而案例教学法通过具体化工生产案例，将书本的理论与生产实际结合起来，将抽象的理论具体化，换言之，使理论知识通过案例得到具体体现。学生通过自己对案例的分析去发现问题、解决问题，从而对所学的理论知识会理解地更加深刻和透彻。同时，由于案例是化工生产实际中真实发生过的具体事件，这使得学生虽然身在课堂，却好像亲临生产现场。因此，通过引入案例教学，增强了课程的工程实践性，通过案例的具体分析，使学生所学的知识和理论得到了具体运用，帮助学生树立了工程实践的观念，提高了学生对知识的实践应用能力。

2.有助于培养学生探索精神和创新意识

在案例教学中，教师会提出各种问题让学生根据案例情景自己得到答案。由于教学案例具有一定难度，因此问题并没有一目了然的现成答案，学生必须根据材料自己进行深入地思考、分析，不断探索才能找出答案。这一寻找答案的过程有助于培养学生勇于探索和发现的精神。同时案例教学旨在寻求正确解决问题的方法，而非“标准答案”，这种对非标准化方案的探求，是开放的、多元化的。在案例教学中，通过教师有意识的引导，以广泛讨论的方式，倡导逆向思维、发散性思维，鼓励不同观点的相互启发、相互碰撞，积极寻找多种解决问题的途径，这样经过反复锻炼，学生就会逐渐具备创新的意识和能力。

3.提高学生的学习主动性和积极性

在传统教学模式中,教师讲得多,满堂灌的现象极其普遍,过多的纯理论阐述常常使学生感到枯燥乏味,产生消极厌倦情绪,这不利于提高学生学习的主动性。案例教学法实际上就是把生产和生活现实的问题带到课堂上去讨论、分析、判断,将解决问题的规律、原则、方法寓于案例的分析、讨论中,诱导、启发学生思考和钻研的行为。在案例讨论中,学生不再被动地接受知识的灌输,而是成为课堂主角,自主性地运用所学知识去分析问题和判断决策,这增强了学生的学习成就感,充分地调动了学生学习的主动性和积极性。

三、化工仪表及自动化课程教学案例的选取

化工仪表及自动化案例的编写和选取是实施案例教学的基本前提，其内容设置的是否合理直接决定了案例教学的成败。故选取教学案例的原则如下：

1.案例真实性和实践性原则

案例教学法的优势在于它应用案例的工程真实性和实践性,能让学生真正地接触到化工生产过程的真实情况,并通过结合所学习的理论知识去分析和解决工程现场所遇见的实际问题，这往往能激发学生浓厚的学习兴趣并提高学生的工程实践能力。我们在选择本课程案例时,大多选择了化工生产中最常见设备和单元操作的控制过程,如离心泵的控制、换热器的控制、精馏塔的控制等,在这些控制过程中让学生自己去分析和解决问题,加强学生对工程实践的体验和感受。

2.案例与教学内容相结合原则

化工仪表及自动化教学有着特定的教学内容和目标，因此教学案例要综合衡量教学内容、教学目标和学习者的知识水平进行选择，使这种教学方法最终为总的教学目标服务。同时，选取的案例应能将课程不同章节的知识点串联起来，使学生在对案例进行分析和思考过程中能够将不同的知识点综合起来进行运用，从而加深对所学知识的理解并使知识融会贯通。例如，我们在讲述串级控制系统时，无论在引入串级系统的概念还是在讲述串级系统的工作过程、工作特点以及控制器正反作用选择,我们都围绕着管式加热炉控制的案例来展开讨论,在这一案例中使串级控制系统的各部分内容串联起来,形成一个知识体系。

3.案例的趣味性和参与性原则

为了能够紧紧地抓住学生的注意力，案例的选取必须具有趣味性和生动性。只有选取学生感兴趣的化工生产案例,才能吸引学生根据自己的知识背景、经验乃至想象力置身案例的情景之中,才能激发起巨大的热情去发现问题,解决问题。同时案例难度的设置也要合适,要具有激励作用,能够吸引绝大多数的学生积极地参与其中。案例选取的过于简单,学生会觉得太过容易,起不到锻炼思维的作用；而所选案例如果太难,超出学生解决问题的能力范围,也会打击学生的自信心,丧失参与案例教学的积极性。

四、化工仪表及自动化课程案例教学的组织形式

在选择好符合教学内容的案例后,我们对案例教学进行了精心的组织。在理论讲述中,当讲解到重点、难点、学生不容易理解的部分时,我们会将一些小的案例穿插在讲授过程中,以案例为模型辅助理论内容的讲述。当课程部分章节内容及全书内容全部讲授完毕以后,我们会综合性地提出一个或几个案例,如精馏操作过程的自动控制方案等,让学生通过查阅文献资料,根据自己所掌握的控制系统理论和原则去找出控制方案的控制点、被控变量、操纵变量等,自己将控制方案设计完整。在每个学生对案例形成自己的见解后,我们组织进行讨论,先由2～3名学生详细阐述他们对案例的看法,然后由其他学生对他们的见解进行质疑和讨论,提出自己不同的观点,并对这些观点进行对比和分析,找出其中不合理的地方并加以改进,最终得到最优化的控制系统方案。在大家进行讨论、补充的过程当中,学生通过自主性的思维活动加深了对理论知识的理解,培养了自己发现问题、分析问题和解决问题的能力。在案例教学的最后,我们设置了总结和反思环节,要求学生根据自己在案例分析和讨论中的收获撰写一个学习总结报告,总结自己解决案例问题的思考过程,分析自己解决方案中存在的不足并加以思考和改进,总结解决问题不同的思路和方案并进行比较。

总之，在长期的教学实践中，通过案例教学加深了学生对课程知识的理解，初步培养了学生的探索和创新意识，提高了学习的主动性。以后，我们会进一步探讨和实践这种教学方法，使其更加符合工科专业的教学实际，为培养厚基础，高能力，素质全面的优秀化工人才而努力。

[1]厉玉鸣.化工仪表及自动化[M].北京:化学工业出版社,2006

[2]张智贤.自动化仪表与过程控制[M].北京:中国电力出版社,2009

[3]佟元之.教育技术支持下的案例情景探究式教学研究[J].中国现代教育装备,2009,3:66～68

Abstract: In this paper, the purpose and organization of case teaching and principles of case selection are explored and summarized.

Key words: case teaching method; chemical instrument and automation

Exploration and practice of case teaching method in chemical instrument and automation

Wei Yongxiang
Binzhou university，Binzhou，256600,China

2010-03-18

魏永祥，硕士，助教

*本文系滨州学院教研课题（BYJYYB200913）：适应应用型化工人才培养目标的化工仪表及自动化理论内容改革与实践。