启发式案例教学在《凿岩爆破》课程中的应用

摘要：《凿岩爆破》课程理论性、实践性强，学生学习难度大，运用传统教学法难以达到理想的教学效果。在《凿岩爆破》课程的教学中引入启发式案例教学方法，以学生为主体，教师为主导，加强与学生的互动，启发、调动学生学习积极性，对增强学生的学习兴趣、创新能力具有重要的现实意义。

关键词：启发式案例教学；师生互动；专业认证；素质教育

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）08-0152-03

《凿岩爆破》是采矿工程专业基础课，主要讲述爆破工程发展、爆破器材、钻孔机具、爆破原理、破岩原理、爆破技术以及爆破安全常识，该课程理论性、实践性强，学生学习难度大。如教师采用传统的教学法，易造成课堂气氛沉闷，学生学习枯燥，教学效果低下，不利学生创新及操作能力的培养[1]。传统教学法培养的学生，只了解书本的信息与知识，与高速发展的现实社会脱节，导致学生走向社会后，不能适应组织、管理及实施本专业工作的需要。为改变气氛沉闷的课堂，激发学生学习兴趣和积极思考，引入先进的教学模式，提高教育质量、培养学生动手实践能力、增强学生的社会竞争力，很有必要。

一、启发式案例教学引入的必要性

为改变传统“填鸭式”教学模式造成的课堂气氛沉闷，学生学习兴趣低下的现象，有不少教育专家和学者进行了教学改革研究。毛文静（2012）认为案例教学法是一种重要的启发式教学方法，可培养学生分析、解决问题的能力[1]。夏雄（2013）认为借助于案例教学模式组织课堂教学，可实现多角度启发，引导学生有效解决工程问题[2]。王荷（2012）认为对典型案例分析有利于学生解决实际问题的能力[3]。梁静[4]、古丽巴哈尔·托合提[5]、吴翊[6]等对案例教学法进行了探讨。

1.启发式案例教学本质。“案例教学法”以培养学生分析问题、解决问题的能力为责任，采用“三式”教法（对话式、讨论式、启发式），通过对学生提问，揭露其回答问题中的矛盾，引导学生总结出一般性的结论，该教学法最早用于哈佛大学的法学教育之中，是英美法系国家法学院基本教学方法。目前，案例教学法认为是能代表未来教育方向的教育模式，已风靡全球。案例教学法不同于讲授式的传统的教学方法，主要区别是学生由认知客体向认知主体转变，与传统教学法相比有三个不同的特点：（1）教师授课方式不同。课堂上，传统教学最基本特点是教师讲、写，学生听、记是，而案例教学是师生互动，双方一起参与案例讨论、分析。（2）教师定位和责任不同。传统教学中，教师的定位是研读教学大纲、熟悉教材，把书上知识传授给学生，作为教师职责。在案例教学中，教师的定位是指导者和推动者，教师课前精心挑选案例、使案例要新颖且符合时代的要求，课堂上教师要做“导演”，引导案例讨论，启发学生去思考、去辨别、去做出决策和选择、去解决案例中的特定问题。（3）学生的定位和责任不同。在传统教学中，学生的定位是接受知识的听讲者，处于教学的被动地位。在案例教学中，学生的定位是参与者，课前分析和思考给定的案例材料，课内积极发言辩论，讲出自己的思路和观点，学生不仅是知识的接受者还是知识的传播者。

2.素质教育的需要。“高等教育的任务是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才[7]”，“怎样提高教学质量、克服传统教学的弊端、培养学生学习兴趣、提高素质教育”等是目前教育界迫切需要解决的问题。因此，培养有创新精神、实践能力强的高素质人才需要进行教学模式改革。《凿岩爆破》课程理论性、实践性强，采用传统教学法，学生为应付考试，被动地、毫无兴趣地去记忆概念和实验操作步骤，使得学生成为高分低能的考试机器。“兴趣是最好的老师”。启发式案例教学以学生为主体，激发学生学习兴趣为目的，培养其良好的学习方法为动机。在《凿岩爆破》课程教学中引入启发式案例教学，使学生参与案例的分析、讨论和评价，加深对爆破施工案例内容的理解和掌握，运用所学的知识去解决现场实践，从而培养其良好的专业素质。

3.专业认证的需要。专业认证是由专业性认证机构针对高等教育机构开设的职业性专业教育实施的专门性认证。美国是较早开展专业认证的国家，对美国公众来说，只有经过可靠的认证机构（如美国工程技术鉴认协ABE，即Accreditation Board for Engineering and Technology）所认证的专业才是被承认的专业[8]。工程教育专业只有通过专业认证，参与国际交流，实现国际互认，才能提升专业国际竞争力。专业认证一个重要内容，就是强调学生的主体地位和实践能力，强化“面向工程实际”的工程技术教育。《凿岩爆破》课程是采矿专业的重要课程，有很强的实践性，为培养学生实践能力及教学中的主体地位，需要引入具有启发性、参与性、互动性、民主性等优势特点的启发式案例教学，促进采矿专业的培养模式及教学法与国际接轨，培养采矿专业的学生成为国内外承认的合格人才。

二、启发式案例教学的实施

启发式案例教学法针对不同课程的具体内容采用不同案例，以学生为主体，教师为“催化剂”，激发学生创新，培养学生分析、解决实际问题的能力，能够很好地解决《凿岩爆破》教学中遇到的问题。

1.实施前准备。第一，教师改变传统的“师道尊严”观念。在教学中，教师放下“授者”身份，要平等地与学生相处，教师仅是学生学习知识的“引路人”，对学生学习自主性和创造性要尊重，培养学生对待科学的进取心和创新意识。第二，教师要具有“宰相肚”的心理新常态。启发式案例式教学对于教師的要求不仅是具备厚实专业知识、知识渊博、知识面广，具有启发、激发学生的学习积极性的掌控力，还要求教师具备广阔的胸怀、谦和、平易近人，敢于接受学生的不同意见和建议。第三，教师要具有现代的教学观。教与学是双边活动，是实施学生素质教育、全面发展的基本途径，也就是说教学不仅是传授知识，更是促进教学主体-学生的全面发展。第四，现代高效的教学环境。例如需要多媒体教室，提高启发案例式教学的效率，配备专业图书资料室、网络设施，使学生有查文献资料的条件。第五，教师需要收集具有知识性、时代性、科学性的教学案例。通过分析案例，教师能多角度、多方面启发学生，使学生从案例中学习、总结所学的专业技术，同时，学生从案例中所学的知识对实践有指导性，符合工程实践需求。

2.理论教学中的应用。在《凿岩爆破》理论学习过程中，主要介绍岩石分级、爆破原理、破岩原理、爆破技术、爆破设计等，涉及到较多的概念、公式，内容抽象，难理解。在传统“填鸭式”的教学模式中，教师教什么，学生就学什么，学生完全处于被动地位，学习没激情，课堂气氛不活跃，甚至有学生低头玩手机、睡觉的现象，以致课程结束了，学生不知道学习过什么内容，教学效果差。运用启发式案例教学，教师可通过爆破案例来启发学生，进一步说明、分析教科书中有关理论，提高学生对《凿岩爆破》课程中专业知识的理解，激发学习兴趣和思维活力，使学生在课堂上获得的知识，从感性上升到理性。例如，在讲授爆破破岩理论时，可根据岩石受爆破荷载形式分为爆炸气体破坏理论、爆炸应力波破坏理论和爆炸气体和应力波综合破坏理论，对应地将学生分成三组，每组学生课前查阅资料，了解各组理论的试验条件和观察者看问题的角度，总结出该理论与其他两理论的相同点和不同点，因为每一理论都是考虑岩石在炸药爆炸时都会发生破坏这同一现象，但各自考虑的是岩石受荷载不同，要求学生从理论本质上、工程应用上掌握各自理论的知识点。教师在这教学模式下始终充当“制定规则者”角色，制定讨论议题的界限，对问题的解决起“抛砖引玉”的作用。通过把启发式案例教学引入《凿岩爆破》课堂教学，一是可以让班上学生都行动起来，克服“老师讲，学生听”的惰性氛围。二是让学生理解岩石分级、爆破原理、破岩原理、爆破技术、爆破设计是以工程应用背景为依据，运用力学、波动学、概率等学科的相关知识，进行合理的、经济的、科学的爆破设计。三是加强学生自主学习，建立以学生发现问题、思考问题、解决问题为主导，教师配合、启发、指导为辅的教学模式。四是把《凿岩爆破》重要知识点，例如巷道爆破设计，作为工程实践教学，让学生体会到课堂教学“来源于工程，服务于工程”的指导思想，增强学生学习的兴趣及解决工程实践难题的勇气。“面向工程实际”的工程技术教育，也是国际上工程教育专业认证的重要内容，另外通过教学还可以培养学生的团队合作意识。

3.实践教学中的应用。《凿岩爆破》的课程设计是培养学生爆破设计能力的重要实践环节，常规做法是理论教学完成后，进行巷道爆破掘进设计，教师给出《××大巷爆破掘进》给出其爆破参数设计。设计内容不仅单一，而且还限制了设计框架，不利于学生主观能动性的发挥，更谈不上设计创新力的培养。《凿岩爆破》课程设计可结合教师承担的科研项目展开，可选爆破参数设计，例如在已建运行的核电站边另建一座新核电站，新核电站基坑爆破开挖时的爆破参数设计，不仅涉及炮眼深度、炮眼间距、装药量、装药结构、爆破网络等爆破技术参数，还牵涉到爆破飞石、爆破地震效应、爆破效果、基岩损伤等爆破安全方面的知识。首先，布置学生自己查资料，理解爆破参数设计的实质就是要破岩效果好，经济上要节省，安全上要有保障，鼓励学生多提几种设计方案进行技术经济比较，采用动力有限元去模拟炸药对基岩损伤的规律。然后，启发学生从防止基岩损伤、爆破飞石和爆破地震效应等方面进行爆破段药量设计，最大段药量确定后，从爆破效果方面进行炮眼深度、炮眼间距、装药量、装药结构、爆破网络等爆破技术参数设计，最后从爆破安全方面进行爆破覆盖及挖减震沟布置，通过教师引导学生设计思路，可提高学生设计准确度、空间想象力，激发学生创新设计的兴趣。在《凿岩爆破》课程的实践教学中运用启发式案例教学，一是增强了课程设计的实践性、灵活性，可激发学生学习的兴趣，调动其学习积极性。二是学生能自觉主动地掌握知识，体会理论知识与实际应用的联系与差距。三是结合教师所承担的科研项目，能避免学生从书本、网络上抄袭，提高了学生的原创力。四是通过实际工程设计案例，让学生有了接触工程实践的经历及过程，学生毕业后走向工作岗位时能早日进入角色。

三、应用启发式案例教学的注意事项

启发式案例教学旨在培养学生创新意识，激活学生的思维，由教给学生知识变为教给学生方法，“授之鱼不如授之渔”，引导学生对科学问题的积极思维，培养学生的创新能力。运用启发式案例教学需要注意以下几点：

第一，精挑案例。首先，案例不仅要符合本课程教学目的和教学内容的需要，还能反映教学的重点、难点问题，并围绕科学理论提出思考；其次，案例中所述事例要有示范性，能代表一类问题。

第二，案例要反映现代社会的热点和工程界关注的问题，密切联系社会和生产实际，具有时代性和科学性，这样才能调动学生的能动性，让学生主动参与到教学过程中，认真分析案例所揭示的问题。

第三，组织好学生剖析案例。运用启发式案例教学法，学生是主体地位，学生是否积极发言以及对案例剖析的深度，是影響教学质量的关键因素，教师不仅要提前让学生查参考资料还应在课堂上留一定的思考时间给学生，对学生的发言要多引导、多鼓励、多支持。

第四，认真归纳总结学生出现的问题。对学生剖析案例要进行总结性评价，包括对学生的态度、观点、分析角度、深度、创新意识等方面，纠正错误，补充不足，提高学生对事情的认识水平及创新能力。

总之，在《凿岩爆破》课程教学中，采用启发式案例教学可以增强学生的主体地位、活跃课堂气氛，促使学生认真思考、使学生在课堂学习中得到顿悟和启迪，从而激发学生的学习兴趣，提升学生解决实际问题的能力，同时，也提升学生毕业后走向社会的从业能力，这样启发式案例教学法就达到了最优的教学效果。

参考文献：

[1]毛文静.《组织设计》课程启发式教学探讨[J].内蒙古财经学院学报（综合版），2012，10（4）：48-51.

[2]夏雄，先礼琼，王小平，等.案例教学法在土力学课程教学中的实践与思考[J].高等建筑教育，2013，22（6）：56-59.

[3]王荷.浅议案例教学法在《园林工程监理》课程中的应用[J].当代职业教育，2012，（2）：36-38.

[4]梁静，高宏峰，赵炜.案例教学法在有机合成设计课程中的应用探索[J].化工高等教育，2013，131（3）：63-68.

[5]古丽巴哈尔·托合提.谈案例教学法在政治经济学课程中的应用[J].高等教育，2013，（7）：24-25.

[6]吴翊.启发式教学再认识[J].中国大学教学，2011，（1）：67-68.

[7]中华人民共和国高等教育法[L].北京：法律出版社，2002.

[8]唐海，彭文斌，王卫军.论以专业认证为导向的采矿工程专业课程体系构建[J].当代教育理论与实践，2014，6（6）：39-42.