递进式案例教学的理论研究与实践应用

于新海 苏日古格 吴玲敏 贾冬义

[摘 要]通过对递进式案例教学法理论基础—构建主义理论和最近发展区理论的分析，给出了递进式案例教学的组织实施方法，分为案例准备、案例提出、案例升级、探究讨论和点评总结五个阶段。通过在“数字电子技术”课程教学中的应用，对递进式案例教学法进行了实践，学生学习兴趣更加浓厚，对知识点有了系统了解和掌握，教学效果得到明显提升。

[关键词]递进式;案例教学;数字电子技术

[基金项目]2018年度内蒙古自治区教育科学“十三五”规划课题“CAS理论视角下我区高校少数民族学生电子技术虚拟实验教学的学习环境设计研究”（2018MGH046）;2019年度内蒙古自治区高等学校在线开放课程建设项目“检测与传感技术”

[作者简介]于新海（1987—），男，山东海阳人，工学博士，河套学院机电工程系副教授，主要从事电磁环境效应及高等教育学研究。

[中图分类号] G642.4 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324（2020）45-0-03 [收稿日期] 2020-05-11

近年来，案例教学法相对于传统的教学方式获得了越来越多的关注与重视，案例教学法可以激发学习兴趣，将学生被动学习转变为主动学习，有效提高学习效率和教学质量[1]。目前案例教学法的侧重点多在教学模式的创新上，即以学生探究式替代传统讲授式，然而，案例本身的设计、准备和组织实施同样十分重要。为此，本文提出递进式案例教学法，案例的设计遵循知识点全覆盖、内容和难度递进的原则，通过内容相互关联、逻辑逐层递进的系列案例来阐述目标知识点，激发学生持续了解案例、解决问题的兴趣，从而引导学生对知识点的理解、实践和掌握，促进其主动性学习和系统性思考，这将极大地提升教学效果。“数字电子技术”是电子电气类专业的一门重要的专业基础课程，同时也是一门实践性较强、应用较为广泛的课程。本文将递进式案例教学法在“数字电子技术”课程中进行了实践应用。

一、递进式案例教学的理论基础

递进式案例教学的理论基础主要包括建构主义理论和“最近发展区”理论。

建构主义理论认为，知识是由认知主体积极建构的，是通过新旧经验的互动实现的。该理论强调用真实复杂的故事或案例呈现问题，营造问题解决的氛围，以帮助学生在解决问题的过程中活化知识，将知识作为解决问题的工具，从而启发学生的思维、激发学生掌握知识的兴趣[2]。基于案例的教学或基于项目的教学都是建构主义理论较为典型的应用。递进式案例教学要求设计学生认知范围所熟悉的真实的案例，营造具有挑战性、开放式的学习环境，通过对案例在复杂度和逻辑性上升级，驱动学生探索、思考与解决问题，另外需要对学生的探索和讨论进行点评总结，以提供机会并支持学生对学习的内容进行反思与调控。

最近发展区理论是苏联教育家维果茨基针对儿童提出的发展理论，在我国教育领域得到了广泛的研究和应用，但多集中于中、小学的教育教学上[3]。而在高等教育方面，最近发展区理论还很少被研究和运用。递进式案例教学，将案例以问题的形式引出，最重要的是将案例和问题设置在学生的最近发展区上。教师通过创设一系列案例，形成螺旋上升的问题链，为学生搭建问题台阶，让学生处于最近发展区而不断探究、逐层解答、拾级而上，最终以解决问题、完成案例的方式达到教学目标。

二、递进式案例教学的组织实施

基于上述理论基础，为了实现教学效果，递进式案例教学可按照案例准备、案例提出、案例升级、探究讨论、点评总结五个阶段组织实施。

（一）案例准备

学生在接受课程教育之前，在日常生活中已积累了一些經验，对不少事物也有自己初步的看法，在学习过程中，会受到这些因素的影响。另外，学生的这些经验已经形成了初步的知识体系但还需要升华[4，5]。递进式案例教学要结合学生的日常生活经验充分挖掘教学情境，引入制造或创设与教学内容相适应的具体场景或氛围。尤其对于低年级学生，他们可能没有太多的工程实践经验，案例就必须更多地结合其生活中的经验。以学生的实际经验作为学习的基础来准备案例，由于案例与学生学习、生活密切相关，有利于学生充分利用已有的知识和经验，调动学生主动探索的积极性，能更好地达到知识体系升华的目的。

在具体的递进式案例准备过程中，可以先准备涵盖知识点的复杂案例，复杂案例具有一定的难度让学生一下子接受可能有些困难，因此必须加上辅助案例或者将复杂案例进行分解，在教学时首先提出来的是辅助案例或者拆解了的子案例，以这种方式实现难度递进。当然，如果课程的知识体系本身的逻辑呈现出递进性，则可以根据知识体系不同逻辑环节准备案例。

（二）案例提出

递进式案例教学强调知识与案例，教学与任务的结合，强调研究案例和完成任务时将知识的产生和应用的情景融合在一起，让知识的学习变得有意义。但在案例提出阶段，要求教师通过基础案例的展示、介绍，尽可能地创设出一个可以激发学生好奇心和学习兴趣的情境，基础案例即在案例准备阶段所述的辅助案例或者子案例，难度不能太高，否则容易触发学生的畏难心理，难以为学生营造出使其主动探究的氛围，更无法达到学生“可能的发展水平”。另外，基础案例有利于学生迅速将案例和问题与自我的实际生活经验相联系，符合建构主义理论的“新旧经验互动”观点。在基础案例阶段，可以引导学生思考和探究，但就关键内容一定要进行准确的讲解，为后续案例升级和探究讨论阶段做好基本知识点的储备。

（三）案例升级

递进式案例教学遵循先基础后升级的原则，教学案例不仅要按照一定的逻辑顺序展开，而且要考虑学生的认知顺序，遵循从易到难、循序渐进、螺旋上升的教学规律。案例升级实际上是让学生处于最近发展区而不断探究、拾级而上，有利于学生的主动探索和持续研究。此外，递进式案例教学的目的是用逻辑递进性的案例激发学生攀登知识台阶，系统性地思考，持续性地解决问题，因此案例升级除了要遵循逻辑递进性，还要遵循内容延续性和问题驱动性，即升级案例在内容上要与基础案例一脉相承，在形式上最好以问题呈现并且适合小组讨论。

（四）探究讨论

递进式案例教学的探究讨论阶段是“以学生为中心”的直接体现。升级后的复杂案例给学生的思考和探索留下了充足空间，因此要在教学过程中引导学生以小组为单位分析、探讨升级案例，要营造自由宽松的氛围。学生探究讨论的过程中，教师可以参与其中，这有利于进行创造性教学，但教师不宜过多地干涉学生的探究活动，除非学生在过程中完全偏离了学习的方向或出现了思政方面的问题。在学生探究讨论时，教师要注意观察和记录，这些观察和记录是后续点评总结的重要依据，也是教学能否形成闭环的关键。另外，必要时可给予学生恰当的引导、支持和鼓励，对有价值、有闪光点的思路与见解给予及时肯定，鼓励更多的学生更积极地参与进来，同时保证其学习兴趣及主动性得以保持。需要注意的是，教师介入的过程中要确保角色的转变和学生的“中心地位”。

（五）点评总结

点评总结是实现知识体系升华的必要环节。点评总结的主要任务有两个：一是对学生探究讨论过程及结论的评价，目的在于认可和鼓励学生的探究和讨论，并且重点引导学生实现由案例讨论到知识点获取的转变，经过总结评价使其获得宝贵的知识和亲身体验;二是将所提出的基础案例、升级案例等系列案例串联、对比和归纳，引导学生完成完整知识体系的构建，促进其进行知识迁移和系统性思考。严格来讲，探究讨论不仅仅是学生之间的合作，更是师生之间的合作。因此点评总结可以适当地穿插于探究讨论过程中，点评能够为学生提供不同的观点和思路，从而促进学生对自己的学习结果有反思性的认识和多视角的思考，另外也有助于实现教师的创造性教学。点评总结的精心设计和提前介入有助于培养学生形成合作、开放、包容的品质和个性，这也是人才培养的首要目标。

递进式案例教学的以上五个阶段中，案例升级、探究讨论和点评总结在具体教学实践中可以在同一节课上反复进行，这要考虑学生已有生活经验和知识体系的具体情况以及实际教学进度、要求等。

三、递进式案例教学的实践应用

根据“数字电子技术”课程的特点，“组合逻辑电路”中“编码器”在授课中是重点也是难点，编码器是常见的组合逻辑电路，学习效果将直接影响到学生对于后续章节的学习[6]。本文以“编码器”的教学实践为例介绍递进式案例教学的具体应用。编码器是指具有编码功能的逻辑电路，笔者选取医院病床的呼叫系统设计来构造系列递进式案例，具体地：

普通二进制编码器是编码器中最基础的一类编码器，在具体教学实践中可以将普通二进制编码器的应用案例作为基础案例。笔者选取了基于普通二进制编码器的病床呼叫系统简单设计作为基础案例：案例1—病床呼叫系统要实现同一位值班护士对所负责的四张病床的监护，四张病床编号1—4#，当任何一张病床的病人按下呼叫按钮时，值班护士都能在值班室识别具体是哪一张病床发起了呼叫。该呼叫系统功能通过一个4线-2线普通二进制编码器即可实现，4线-2线普通二进制编码器是将4路输入转换为2位二进制码输出的器件。若有人呼叫时值班室输出显示为“00”，说明是1#床病人呼叫，若输出是“01”，则说明是2#床病人呼叫，以此类推。在具体教学实践中，该基础案例主要通过讲授与互动相结合的形式展开，目的在于让学生快速掌握普通二进制编码器的工作原理和应用，为进一步学习后续类型编码器做准备。

在完成基础案例的教学后，该案例可升级为：案例2—在实际生活中，两个病床的病人同时按下呼叫按钮的概率非常高，如果有两位病人同时呼叫，如何解决这一问题？要求学生探讨普通二进制编码器的有效输入信号特点，即有且只能有一路有效輸入信号，同时讨论学习优先编码器的概念、有效输入信号的特点及其在该升级案例中的应用，在学生的小组讨论中，教师可穿插地引导学生将案例中的一些因素与编码器相关特性主动关联，如将病情轻重、事情缓急与多个编码请求信号的优先级别相类比;对于该部分学习内容而言，案例可以持续升级为：案例3—如果利用4线─2线优先编码器完成案例二的设计，实现了识别优先级的功能，那如何区分1#床病人按下了呼叫按钮和无人按下呼叫按钮两种情形？因为两种情形下编码器输出都是“00”。此时可以引导学生分组讨论如何在输出端加入使能位“GS”，进一步地讨论学习8421BCD码编码器工作原理、功能表、特点及应用;如果课时充足，该案例可以进一步升级为：案例4—如果病床数增至16张甚至更多该如何解决？该升级案例的目的在于引导学生讨论学习多个编码器连接扩展原理及应用问题。当然，探究讨论和点评总结不可或缺。该递进式案例教学实践的示意框图如下图所示。在案例逐步递进的过程中可以发现，学生学习兴趣更加浓厚，对于编码器所涉及的普通编码器、优先编码器、编码器使能端及编码器扩展问题等知识点能有更系统的了解和掌握，教学效果得到明显提升。

四、结语

递进式案例教学法以内容相互关联、逻辑逐层递进的系列案例来阐述目标知识点，是传统案例教学法的有益发展，其理论基础包括构建主义理论和最近发展区理论。本文详细给出了递进式案例教学法组织实施的方法及不同阶段的重点，在教学实践中具有重要意义。通过在“数字电子技术”课程中对递进式案例教学法的实践和应用，逻辑递进的“病床呼叫系统设计”系列案例可以激发学生的学习兴趣，有助于学生主动学习“编码器”相关知识点，驱动学生持续性地解决问题，系统性地掌握知识体系，教学效果可以得到明显提升。该教学法符合“以学生为中心”的教学理念和“应用型人才”的培养理念。

参考文献

[1]高莉，林康红.案例教学法在数字电子技术课程中的探索与思考[J].教育教学论坛，2017（3）：128-129.

[2]郑云翔.新建构主义视角下大学生个性化学习的教学模式探究[J].远程教育杂志，2015，33（4）：48-58.

[3]郑文龙.基于最近发展区理论的高等教育适度超前发展策略探析[J].西部素质教育，2018，4（15）：11-12.

[4]楊幸芳，房晔，贺小慧.案例教学法在数字电子技术课程教学改革中的应用研究[J].中国市场，2017（6）：174-175.

[5]李健，李智，冯晓磊.“数字电子技术”课程的探究式案例教学[J].电气电子教学学报，2015，37（6）：51-52，67.

[6]王世福.“数字电子技术”中编码器的教学技巧[J].电气电子教学学报，2013，35（4）：22-23，116.

Theoretical Research and Practical Application of Progressive Case Teaching

YU Xin-hai， Suriguge， WU Ling-min， JIA Dong-yi

（Department of Mechanical and Electrical Engineering， Hetao College， Bayannur，

Inner Mongolia 015000， China）

Abstract： This paper proposes a progressive case teaching method and analyzes its theoretical basis， including the theory of Constructivism and the theory of Proximal Development Zone. The organizational implementation method of the progressive case teaching is proposed， which is divided into five stages： case preparation， case presentation， case upgrading， inquiry discussion and comment summary. The progressive case teaching method has been applied to the teaching of the Digital Electronic Technology course， which shows that students have more interest in learning， and have a systematic understanding and mastery of the knowledge points. The teaching effect has been significantly improved.

Key words： progressive; case teaching; Digital Electronic Technology