案例互动教学在《冶金资源与环境》课程中的应用

王宏坡　王雨　张世定

摘要：本文描述了作者结合本科课程《冶金资源与环境》的内容及特点采用案例互动教学方法进行教学的具体实施过程、实施效果及需要注意的问题。结果表明，案例互动教学更能吸引学生的注意力，师生互动性提高至30%以上，学生反映良好。

关键词：教学方法；案例互动教学；本科教学；冶金资源与环境

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）04-0178-02

一、引言

教学方法的改革是教学改革的重要方面之一，对改善教学效果和培养学生的创造性思维起着至关重要的作用。案例互动教学是一种可以同时培养学生的沟通、创新和团队合作精神的开放式教学模式，能激发学生产生解决一些实际问题的愿望和提高相关能力。

二、《冶金资源与环境》课程采用案例互动教学的必然性

1.案例互动教学法的特点。案例教学法是由哈佛大学法学院Christopher Columbus langdell在19世纪70年代提出的一種教学方法，在英美系国家得到了非常广泛的应用[1]。案例教学法在国内推广较晚，时至今日依然不是主流教学方法。

案例互动教学法包含两个方面的内容：一是教师以一定的实际案例进行教学，将学生置于一个特定事件的情境中；二是教师在教学过程中必须与学生进行互动，通过教师与学生之间、学生与学生之间的双向和多向交流推进教学过程[2]。值得注意的是，举例子与案例教学是不同的，案例在案例教学过程中处于中心地位，教学过程以学生为主体[3]；而举例子只是传统教学过程中的一种辅助手段，教学的中心依然是教师。

2.采用案例互动教学的必然性。《冶金资源与环境》是冶金工程专业面向本科三年级学生开设的一门专业基础课程。课程的主要特点是理论深度低、涉及知识面广、工艺环节多、对逻辑思维的训练相对较弱。因此，学生容易觉得枯燥、乏味，从而丧失学习兴趣。利用问题激发学生的学习兴趣和求知欲望是本科教学中一个很重要的任务[4]。采用案例教学并加大师生、生生之间的互动性有利于吸引学生的注意力，提高学生学习的兴趣。

三、案例互动教学在《冶金资源与环境》课程中的实施过程

1.确定明确的教学目标。确定明确的教学目标是教师授课要解决的首要问题，这种思维与当前非常流行的以结果为基础的教育（Outcome-Based Education[5]）理念是相一致的。要求教师必须清楚学生毕业时应掌握的知识和应达到的水平，并设计适宜且有效的教学方法帮助学生达到目标[6]。对于讲授一门课程来说也是一样，在《冶金资源与环境》课程教学过程中，学生在了解我国冶金资源和冶金工业排放的主要污染物及其控制原理这些基础知识之后，最重要的一点就是如何应用于实践。因此，该课程的教学目标设定为如何应对我国资源与环境的严峻形势和治理冶金工业的污染。

2.制定适宜的实施步骤。教学方法的实施效果与教学过程中设置的环节和步骤紧密相连。结合相关经验[7]，在《冶金资源与环境》课程教学过程中，采用的教学环节和步骤如下：展示案例，启发思考—讨论案例，解决问题—拓展案例，巩固知识—总结点评，鼓励学生。下面以钢铁工业废水的治理与利用小节教学过程中的一个具体案例来进行详细阐述。

（1）展示案例，启发思考。案例教学要求教师首先借助文字、图片、动画等手段将精选的案例展示给学生，让学生带着问题进入课程的学习。展示案例：通过文字和图片相结合的方式就重庆郊区的某冶金企业生产过程中排出的废水进行描述，此废水含有泥沙、氧化铁皮、六价铬离子、润滑油等污染物。设置问题：作为企业环保部门的技术人员应如何设计废水处理流程？因为地域的原因，班级中有很多同学来自于本市及周边地区，甚至有些学生家庭直接受到企业污水的影响。因此，这样有针对性并切合实际的问题很容易吸引学生的注意力。同时，与学生互动讨论此废水的特点，展开问题，引导学生从环境保护的角度进行考虑。

（2）讨论案例，解决问题。有效地组织讨论是案例教学式互动教学的核心。根据上述案例，引导学生分类对此污水中污染物的处理方法进行思考，分析泥沙、氧化铁皮、六价铬离子、润滑油的特点，寻找相应的处理方法。设置问题：为什么这里突出化合价为正六的铬离子呢？一般来说，会有少部分学生知道高价态重金属离子是有毒的，可以引导他们给不知道的学生进行知识普及；也可以从《永不妥协》这部专门讲述六价铬离子污染的美国电影为切入点引出重金属离子污染，加深学生的印象。这里突出了铬离子的化合价为正六价，那么学生很容易想到要从改变其化合价入手。

（3）拓展案例，巩固知识。针对特定的案例所涉及的知识显然不是学生应该掌握知识的全部，以案例为引子对相关知识进行拓展是具有很好逻辑性的教学方法。比如在上述案例中，设置问题：为什么六价铬离子转化为三价铬离子就可以消除污染呢？这里可以阐述生活中应用广泛的不锈钢的防锈机理——不锈钢中的铬可以在钢表面生成致密的三氧化二铬从而阻止钢的进一步氧化（涉及金属学知识）。更进一步的，从生物学的角度解释六价铬具有强氧化性且容易被人体吸收，从对人体局部损害开始逐渐发展至无可救药（涉及毒理学知识），而三价铬是人体必需的微量元素。从多学科角度进行阐述，巩固学生对六价铬离子的认识。另一方面，还原法显然不是重金属污染的唯一处理方法。从而引出活性炭吸附等其他处理方法，并对这些方法的优缺点进行对比分析，进一步引出废水处理的基本原则和原理。将相关知识系统化、模块化，达到巩固知识的目的。

（4）总结点评，鼓励引导。将以上污水中的所有污染物处理方法一一讨论和拓展完毕后，教师要对学生讨论案例的优缺点及疑难点进行及时评价，有针对性地对案例某些部分进行深入的分析，教会学生从不同角度和采用不同方法来思考案例中所涉及的问题，从而总结出治理该废水的最佳方案。对讨论过程中有创造性思维的学生应重点提出表扬，肯定学生的想法从而鼓励学生自发地进行学习。

3.采用有效的考核方法。课程考核是检验人才培养是否达到目标的重要的环节，是评估学生掌握课程知识及相关能力的手段。在很大程度上，课程考核方法还可以反过来引导学生掌握更多的知识和培养创新能力。《冶金资源与环境》课程当前考核方式为：课堂出勤（10%）+平时作业（10%）+课堂讨论（10%）+期末考试（70%）。其中，平时作业全部为案例分析题，期末考试中案例分析题的分值占40%。案例分析题折合计算后所占课程总分比重为48%。由于此课程难度不大，考试相对容易，学生普遍反映案例分析题出得很好，可以将课堂讨论中学到的思维方式得到有效发挥。因此，在后续的考核方式中，继续加大案例分析题的比重是必然的。

四、案例互动教学在《冶金资源与环境》课程中的实施效果

与传统课堂教学方法相比，案例互动教学显著提高了学生与教师的互动。未采用案例互动教学方法之前，回答老师的问题并参与互动的学生寥寥无几，采用案例互动教学方法之后，与教师互动的学生一般都会在30%以上。在期末考试中，有一定比例的学生在应用课堂中所讲授的方法解决问题的基础上有所改进，让阅卷教师眼前一亮。

五、案例互动教学在实施过程中应注意的问题

1.教师应选择适宜的案例并加以处理。选择适宜的案例是案例互动教学能否成功应用的前提和基础[8]。案例是整个教学过程中的基础，所有教学方式和内容都是围绕案例相应地展开。教师应对案例仔細甄选，并加以适宜的处理，保留案例与课程相关联的精华部分，其余冗余部分可简化处理，提高案例对课程知识的针对性。

2.教师应采用有效方法调动学生互动的积极性。适宜的案例需要学生积极参与互动才能有效提高教学效果。教师应在课前通过网络讨论群进行调研，了解学生感兴趣的方向和案例，在参考学生意见的基础上选择适宜的案例，并把讨论要求和要点提前布置给学生，敦促学生在课前进行相关知识的收集和预习。在教学过程中，以启发鼓励为主导思想，积极引导，调动学生参与互动的热情。

3.教师应采用与案例互动教学相应的考核方法。教师在考核过程中，应注意设置案例分析题的比例，与教学环节相对应，使学生可以通过经典案例的类推和拓展出色地完成答卷，激发学生对该课程的兴趣。

4.教师应注意多种教学方法的搭配。在教学过程中，并不是说只采用单一的案例互动教学，在不适宜采用案例教学的章节，应采用教师讲授等其他方式进行教学，应当注意多种教学方法的搭配。

参考文献：

[1]王青梅，赵革.国内外案例教学法研究综述[J].宁波大学学报：教育科学版，2009，31（3）：7-11.

[2]邓月仙，张宝，刘文宝.案例教学法应用的现状与对策研究[J].西北医学教育，2011，19（4）：762-764.

[3]王敏.公共管理教育中的案例教学法[J].湖南工业职业技术学院学报，2005，5（3）：122-123.

[4]余红伟，魏徴，李瑜，等.大学化学课堂教学中的案例教学[J].化学高等教育，2012，（3）：92-94.

[5]Gwennis McNeir. Outcomes-Based Education[J].Research Roundup，1993，10（1）：2-5.

[6]姜波.OBE：以结果为基础的教育[J].外国教育研究，2003，30（3）：35-37.

[7]任布君，蒋雪微.实施案例教学法的方法和步骤[J].生物学教学，2003，28（11）：34-35.

[8]周敏.案例教学法在管理学教学中的应用研究[J].中外企业家，2012，（8）：172-173.