案例教学在学科交叉型课程的实践与反思——以安全工程专业《事故调查与分析》课程为例

王辉

(1.北京科技大学土木与资源工程学院；2.北京科技大学大安全科学研究院,北京 100083)

《事故调查与分析》是我国高等院校安全工程专业针对高年级本科生开设的重要课程。针对《事故调查与分析》课程的学科交叉性、行业综合性等特点，在教学过程中必须充分重视学生多学科知识和实践经验的获取，积极拓宽获取途径，加深学生学习体验，才能真正提高授课效果，提升教学质量。而借助历史上发生的事故案例开展案例教学，既符合《事故调查与分析》课程的教学思路，又能为学生创造机会进行事故调查分析的模拟实践，应当成为该课程优先考虑并重点采用的教学手段。

一、案例教学的思路

案例教学提出了两个教育目标：一是灌输在特定情况下识别和应用相关知识所需的技能；二是对付涉及综合、判断以及应用等方面的具有以问题为导向的、跨学科性质的现实世界中的实践[1]。这与美国教育心理学家布卢姆（Benjamin S. Bloom）提出的“认知领域教育目标”[2]一致,布卢姆将认知领域的目标分为知识、智慧能力与技能两个大类,智慧能力与技能又分为领会、运用、分析、综合和评价。因此，基于知识内化和能力培养两类教育目标，笔者采用引导型案例教学和综合分析型案例教学，开展《事故调查与分析》课程的案例教学实践——通过引入简单的案例，如近期的事故通报、最新的热点事件、甚至是生活常识等，利用抛出问题、启发联想、引发讨论等环节，以小见大、以点入面，引出教学内容，激发学生兴趣，促进学生的积极思考，加强学生对知识的理解和掌握；通过案例专题的形式，把学生置于实际的事故案例情境中，以小组的形式组织学生对事故案例进行研究，通过思考、发言、质疑、讨论、总结等环节，实现学生的主动学习，使学生结合已经掌握的知识，锻炼批判性思维、理论结合实践以及沟通协作等各方面的能力。

二、案例教学实践

（一）简单案例的引导型教学

布卢姆等人把知识内容维度分为四个类别：事实性知识、概念性知识、程序性知识、元认知知识[3]。这些知识如果只是单纯地被动接受，而没有深刻理解其背景和内涵，学生在知识的应用中将面临严重阻碍。因此，教师在教学过程中必须注重学生对知识的吸收和内化。《事故调查与分析》课程中有一个重要内容是“未遂事故调查分析”，如何理解“未遂事故”的概念是其中的重点和难点。对此，笔者开展引导型案例教学组织学生的认知活动，通过建立“识别—反思—内化”知识体系，实现知识结构向认识结构的转化。

1.案例的引入

某起重机在起吊货物时，由于上升速度较快，货物发生摆动，并快速甩向人员甲，甲见状迅速躲避，才没有受到伤害。

2.问题的提出

针对上述案例，请问：这是事故吗？并给出你的理由。

3.问题的讨论——知识的识别

根据举手判定，有70%的同学认为：这不是事故，因为既没有人员伤害，也没有财产损失；有20%的同学认为：发生了危险，但确实没造成任何损失，无法确定是不是事故；有10%的同学认为，这是事故，却说不出理由。

针对此情况，教师带领学生回忆已学过的海因里希法则——“美国工程师海因里希在20世纪30年代统计了55万件机械事故，发现死亡、重伤事故1 666件，轻伤48 334件，其余则为无伤害事故。因此，得出一个重要结论，即在机械事故中，严重伤害、轻伤和无伤害事故的比例为1∶29∶300。”教师引导学生将“1”“29”“300”三个数字表示的含义与案例相对照，学生立刻认定案例中的事件即为无伤害事故。此时，教师肯定学生的积极思考，并给出定义——“未遂事故，即‘无伤害事故’或称‘险肇事故’，是指未发生健康损害、人身伤亡、重大财产损失与环境破坏的事故，国外通常称为‘Near Miss’”。

4.问题的深入——知识的反思

之后，教师进一步发问“根据这一比例关系，能得到什么推论？”学生经过讨论、总结，得出以下结论，即：每1起严重伤害事故的背后就有300起无伤害事故。教师随之将结论进一步深入，即“每避免300起无伤害事故的发生，就能避免1起严重伤害事故。”学生恍然大悟，纷纷表示赞同。

5.问题的解决——知识的内化

教师继续引导学生深入思考、讨论“如何认识未遂事故”。这时，学生纷纷踊跃发言，表示“未遂事故虽然没有造成损失，但必须予以重视”“未遂事故中的隐患没有排除，伤亡事故的发生是必然的，只不过发生时间和方式具有偶然性”“如果能够减少未遂事故发生，就可以减少伤亡事故的发生”。教师对学生得到的结论予以充分肯定，并指出日本安全业界曾经发起“消灭300运动”，就是着眼于从防范未遂事故的角度提高安全水平。至此，通过开展以上的案例研究及讨论，学生掌握了“未遂事故”的定义，并深刻理解了“未遂事故”这一概念的内涵及其背后的安全哲学，也充分认识到：未遂事故是安全管理的重点和难点。只有切实重视和研究未遂事故，及时处理未遂事故、排除事故隐患，才能真正实现事故预防和安全生产。

（二）专题案例的综合分析型教学

综合分析型案例教学是以较为复杂的案例情境为背景，重点训练学生的系统思维能力和整体解决问题能力的案例教学活动[4]。《事故调查与分析》的研究对象是各类生产安全事故，覆盖建筑、采矿、冶金、石油、化工、制造等各个行业，既具有事故发生、发展的普遍性规律，又具有行业自身的特殊性。因此，笔者以国内外不同行业的生产安全事故案例开展专题教学，锻炼学生的逻辑思维和批判性思维能力，提高学生系统化分析问题、解决问题的水平。

例如,围绕“事故现场勘察”内容，教师选取了波多黎各圣胡安市Humberto Vidal大厦爆炸事故案例进行专题教学。教师引导学生按照从外到内、从上到下、从地面到地下的勘察步骤，依次对大厦外围、大厦内部、一楼鞋店、地下管道等展开事故现场的模拟勘察及取证工作，使学生掌握环境勘察、初步勘察、细项勘察、专项勘察等事故现场勘察程序，明晰事故现场勘察的目的和任务。

围绕“事故信息采集”内容，教师选取了郑州大平煤矿“10·20”爆炸事故案例进行专题教学。教师引导学生对事故现场勘察过程中发现的空炸药箱、变形的架线电机车托架及盖板、取电弓残件等部件（Part），放炮员尸体位置、突出孔洞、锚杆端头等位置关系（Position），事故当事人（People）的证词，以及矿井通风系统图、巷道布置图、矿井地质和水文地质图、瓦斯等级鉴定报告等文件（Paper），进行事故信息的采集分析，使学生掌握事故现场勘察“4P”技术并能进行实践应用。

围绕“事故原因调查分析”内容，教师选取了英国北海“Piper Alpha”钻采平台爆炸事故案例进行专题教学。该事故造成钻采平台被毁、大量物证沉入海底，教师引导学生凭借仅有的照片、平台设计图纸和证人证言等，通过比较、分析、假设、推理以及试验验证、数值模拟等方法，一步步揭露事故原因，得出事故结论。使学生熟悉事件与成因图法（Events and Causal Factors Charting and Analysis, ECFC）、变更分析法（Change Analysis, CA）、根本原因分析法（Root Cause Analysis, RCA）等事故原因调查分析方法及其应用。

例如，针对建筑行业的安全事故，教师选取了韩国三丰百货商场倒塌事故、美国堪萨斯城Hyatt Regency酒店天桥坍塌事故等案例。引导学生结合建筑行业的安全事故类型及特点，围绕设计图纸、结构状况、施工记录、使用情况、环境条件等环节展开初步调查和详细调查，并针对发现的地基勘测、设计复查、强度测定、缺陷检查、载荷验算中存在的问题进行补充调查。通过逐项排除疑点确定事故原因，使学生掌握建筑安全事故调查分析的技术及方法。

针对石油化工行业的安全事故，教师选取了美国德克萨斯州BP炼油厂爆炸事故、印度博帕尔毒气泄漏事故等案例。引导学生结合危险化学品的种类、物理化学性质、危险特性、致害方式等特点，围绕事故成因、应急处置等方面，模拟进行事故现场勘察、痕迹物证分析鉴定等工作。通过直接认定法或间接认定法，确定危险化学品事故的危险有害物质泄漏点及泄漏时间、起火点（炸点）、起火（爆炸）时间、起火源、泄漏原因、起火（爆炸）原因、灾害扩大原因等，从而使学生掌握石油化工行业安全事故调查分析的技术及方法。

针对采矿行业安全事故的调查及分析，教师选取了山西义兴寨金矿区“6·22”爆炸事故、意大利特伦托Stava Valley尾矿坝溃坝事故等案例。引导学生结合已学过的矿山安全相关知识，基于煤矿与非煤矿山、露天与地下矿山的不同特点及其危险有害因素，模拟进行事故调查分析工作，开展证据的收集、比对、验证和分析，使学生掌握采矿行业安全事故调查分析的技术及方法。

三、案例教学反思

《事故调查与分析》课程作为一门以事故案例为研究对象的学科交叉型课程，具备案例教学的先天优势——案例素材和讨论条件，近几年开展的教学实践也证明了案例教学应用于本课程具有很好的教学效果。笔者认为在相似工科专业课程的案例教学中，应注意以下几个问题：

（一）案例选择应基于真实事故

案例是为了服务教学目的，围绕教学内容，以事实为素材而编写成的对某一实际情境的客观描述[5]。因此，案例素材是案例教学的核心，应具有真实性、典型性、情境性等特征[6]。《事故调查与分析》课程的案例教学在案例选择方面，尽可能紧密地联系生产安全实践，体现有两点: 一是选择历史上发生过的真实事故案例；二是案例材料的信息足够丰富，能够还原真实的事故场景和调查过程。笔者基于近年来国内外颇受关注的重大事故案例，汇编了《事故调查与分析》课程的案例教学资源库，构建体验式教学案例情境，帮助学生学会在类似的情境中迁移实践性知识，强化其反思能力和情境应对能力。

（二）教学案例不等同于案例素材

《事故调查与分析》课程的案例教学固然以事故案例为基本素材，但并不应只是对事故案例进行陈述。一个教学案例应由理论与叙事两部分组成，先呈现某一课程不同的理论观点作为审视叙事的透镜，然后再呈现以该课题为中心的叙事[7]。哈佛的教授认为，让学生理解案例的逻辑和所传递出的信息，讲清楚案例背后的理论支撑，可能是案例教学最有效的方法[8]。笔者在《事故调查与分析》课程的案例教学过程中，通常是给出事故调查分析的基础性知识框架，并通过这个框架结合特定的事故案例开展事故调查分析实践，引导学生解析案例背后的问题及意义，把学生已有的事故调查与分析技术的理论知识体系，转变成一种解决真实问题的能力。

（三）案例教学应重视过程评价

对学生能力的评价是检验案例教学效果优劣的手段。通常，基于对学生能力提升的教学目的及对那种确定性结果的崇拜，在一定程度上导致案例教学过分重视终结性评价而忽视发展性评价[9]。在哈佛商学院的期末成绩构成中，平时课堂成绩占50%。其中，教师对学生在案例讨论中的表现进行评价，一般有三个标准：发言的频率、发言的质量以及学生课堂表现趋势[10]。笔者通过教师评价、讨论小组互评以及小组成员互评的方式，从学生的主动学习能力、对小组协作学习所做出的贡献，以及是否完成对所学知识的理解与应用三个方面，开展《事故调查与分析》课程案例教学的过程评价，对学生平时成绩进行评分。