贾瑛　吕晓猛　沈可可　金国锋　黄远征　邵守鹏

［摘 要］针对特种能源技术与工程专业的涉毒涉爆特性，如何有效提升教学质效、启发学生独立思考，是提高人才培养质量的关键环节之一。课题组在传统案例式教学法基础上，持续开展了适用于特种能源技术与工程专业教学的还原式案例教学法的探索与实践，引导学生在真实案例还原教学过程中警示思想、剖析推理、独立思考，较好地实现了提升人才培养质量的教学目的。

［关键词］特种能源技术与工程；涉毒涉爆；还原式；案例教学法

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 2095-3437（2023）24-0058-04

特种能源技术与工程专业是普通高等学校的兵器类本科专业，是一门主要为军事装备、航空航天、国防兵工和其他相关含能材料领域培养人才的新兴学科专业，其要求学生具备对火药、炸药、烟火药等含能材料，以及火工品、烟火装置、特种电池等含能器件领域的研究和设计能力[1]，其主要课程有化工原理、炸药理论、系统安全工程等理论与实践课程，其专业课程教学涉及炸药、雷管、火箭推进剂等危险化学品和爆炸危险品等，涉毒涉爆特性突出，不安全因素多，危险性大，同时又呈现出应用创新性鲜明、实践能力要求高、学科专业交叉性强等特点。如何适应特种能源技术与工程涉毒涉爆的专业特色，有效提升专业教学质效、启发学生独立思考，是提高人才培养质量的关键环节之一。

案例教学法起源于20世纪20年代，其形象生动、理论与实践相结合的教学特点，有助于调动学生的学习兴趣，引导学生主动参与课堂教学[2-3]。但传统的案例教学法重知识传授、轻问题思考，导致学生独立思考和研究问题的意识和能力普遍欠缺，难以有效适应特种能源技术与工程涉毒涉爆的专业教学特点。对特种能源技术与工程专业这种涉毒涉爆的特色专业教学而言，单纯的案例教学法可能存在着案例教学流于形式，只有面子、缺乏里子，学生深入和独立思考不足；案例选取及分析不一定适合现实情况的需要，针对性不强，警示教育作用弱；案例教学理论分析多，实践动手操作少等问题。本文以火箭军工程大学（以下简称我校）特种能源技术与工程专业为例，以该专业开展新工科教学模式改革实践为契机[4]，在传统案例式教学法基础上，开展了适用于特种能源技术与工程专业教学的“六阶段”还原式案例教学法探索与实践研究，针对性地选取并构建典型真实案例库，结合案例还原理论分析与实践操作过程，引导学生在真实案例还原教学过程中警示思想、剖析推理、独立思考，较好地实现提升人才培养质量的教学目的。

一、特种能源技术与工程专业开展还原式案例教学法的必要性

（一）特种能源技术与工程专业涉毒涉爆教学的内在需求

我校特种能源技术与工程专业主要以偏二甲肼、四氧化二氮等特种能源为含能材料背景，为火箭推进剂全寿命周期质量控制、安全管理和可靠使用等工作培养专业技术与指挥管理人才，主要开设液体推进剂质量分析、特种污染监测与治理、推进剂特性与安全技术等专业课程。偏二甲肼、四氧化二氮等特种能源具有典型的剧毒高毒、易燃易爆、强腐蚀和易泄漏等危险特性，可能导致部分学生存在畏惧情绪和明显的抵触心理等问题，单纯的、浅显的案例式教学难以有效解决这些问题。还原式案例教学法基于真实案例，学生通过课前准备、过程梳理、深度参与、推理剖析、课后总结等环节，深入理解案例背后的逻辑原理、危险特性、事故根源、经验教训等，既能通过案例消减心理冲击，增强警示作用，又能通过案例的还原过程消除畏惧情绪和抵触心理，进一步理解专业内涵及其现实意义。

（二）特种能源技术与工程专业深化课程思政教学的现实需求

特种能源技术与工程专业除了典型的涉毒涉爆特性，还具有突出的国防和军事特色，是涉及军事和国防安全等核心领域的专业之一。这就要求必须将科学价值判断、职业使命责任和创新发展思维等课程思政的价值元素融入专业人才培养全过程[5-6]，不断推进特种能源技术与工程专业课程思政教学改革的持续深化。还原式案例教学法更加强调突出学生的中心和主体地位，使其在案例还原、推理剖析、思考总结的过程中，不断促进知识、能力和思想的融合，建立对特种能源技术与工程专业的科学认知、辩证思维和能力自信，坚定自身对未来岗位工作的认同感、责任感和使命感。

（三）特种能源技术与工程专业教学质效持续提升的迫切需要

特种能源技术与工程专业具有应用创新性鲜明、实践能力要求高、学科专业交叉性强等突出特点。如何有效结合其涉毒涉爆特点，解决传统的案例教学法存在的重知识传授、轻问题思考，学生欠缺深入和独立思考的意识和能力等问题，是当前新工科背景下特种能源技术与工程专业教学模式改革与教学质效提升的迫切需求。前期，结合陕西省新工科研究与实践教学改革项目，课题组从理论与实践深度融合、教学与科研创新融合、知识与应用交叉融合等三个维度，持续开展了专业教学模式的改革与实践[7]，但还需在具体教学方法、教学质效的持续提升上深入研究。还原式案例教學法不仅兼具传统案例教学法的教学相长、调动学习主动性、生动具体直观、集思广益等诸多优点，还能在真实案例还原过程中帮助学生警示思想、培养底线思维，剖析推理、厘清案例背后逻辑原理，独立思考、深入理解现实及未来岗位需求，对促进教学质效和人才培养质量提升具有重要的推动作用。

二、特种能源技术与工程专业还原式案例教学法探索与实践

本文以还原式案例教学法通常采用的三个阶段——课前准备、课堂演练及课后分析总结为基础，针对涉毒涉爆的专业特点，持续开展教学方法研究，探索形成了“六阶段”的特种能源技术与工程专业还原式案例教学法。

（一）收集整理大量真实案例，夯实还原式案例教学法的资料基础

以火箭推进剂等特种能源为代表的含能材料，从最早应用于现代弹道导弹和运载火箭鼻祖的V2导弹，到现代的大推力猎鹰系列运载火箭，为世界军事装备、航空航天等科技领域发展提供了至关重要的动力支撑。火箭推进剂等特种能源在长期使用管理过程中发生过大量事故，如1960年拜科努尔发射中心的苏联R-16洲际导弹爆炸事故、1980年美国阿肯色州大力神Ⅱ洲际导弹燃料泄漏爆炸事故、猎鹰9号运载火箭发射爆炸事故等，都可作为真实故事案例，这些案例资料不仅具有强烈的警示作用，其中的问题及经验教训更值得借鉴参考。课题组长期从事火箭推进剂等特种能源的教学和科研工作，收集整理了大量多媒体资料，形成真实事故案例1500余个，其中图片资料万余张、视频资料1100余条；开发案例汇编小程序2套、虚拟现实VR操作训练系统2套，出版事故案例专题分析教材2本，编写陕西省优秀案例建设项目3个，获批国家和省级相关案例教学改革项目3项，先后成功申报军事精品课程、陕西省一流本科课程和国家一流本科课程等共3门。大量真实事故案例的资料收集整理工作，为特种能源技术与工程专业开展还原式案例教学法探索奠定了坚实基础。

（二）针对性构建典型案例库，抓好还原式案例教学法的顶层设计

课题组结合特种能源技术与工程专业课程的衔接关系及重点难点，区分专业基础类、岗位任职类、真剂实践类、操作指挥类等主要课程类型，针对性地构建不同课程的六大类典型案例库用于还原式案例教学法。一是设计通用化的课堂互动还原典型案例库，主要以文字流程串联、图片和视频相结合，用于学生自主设计案例还原教学流程，调动学生深度参与教学的积极性和主动性；二是以陕西省高等院校实验教学示范中心、陕西省特种燃料化学与材料技术重点实验室为依托，研制系列化的推进剂教研配套装备和硬件平台，构建模拟操作还原典型案例库；三是先后开发体系化的案例汇编程序和虚拟现实操作训练系统，通过让学生沉浸式体验逼真场景，结合事故案例流程和疑难问题等，提出观点或解决方案，形成具有实践性和可操作性的还原大型事故的虚拟现实典型案例库；四是先后应用20余项国家、军队和省（部）级教学科研成果案例丰富专业内容、创新教学方法，打造以研促教、教研融合的典型案例库；五是针对推进剂种类多、知识体系较复杂的特点，结合学生真剂操作实践类课程和岗位任职中常见典型问题，设置多样化梯次递进的典型案例库，赋予案例库更强的针对性和有效性；六是针对突发事故的特点，着眼岗位任职赋能，设置多科目应急处置指挥案例，学生随机抽取案例并自主完成，最后师生共同进行复盘总结，不断形成和完善应急处置指挥操作典型案例库，培养学生随机应变、灵活处置和组织指挥能力。

（三）打造梯次递进的实践环节，丰富还原式案例教学法的多样性

液体推进剂等特种能源主要为含能材料，其属于易燃易爆剧毒化学品，在一定外界作用和环境条件下，存在发生中毒、烧伤和着火爆炸的危险性。特种能源技术与工程专业教学过程既要避免发生安全问题，也要逐步消除部分学生的畏惧、抵触和麻痹大意等心理问题，同时达到预期的教学效果。以前期构建的六大类典型案例库为基础，课题组设计打造了以能力提升阶梯范式为目标的“实验、实习、实践、实训”阶梯式“四步法”梯次递进实践环节。实践环节以还原式案例教学法为主要教学方法，秉承由易到难、由应用到综合、由原理到创新、由个体操作到分组指挥配合的层级递进原则，将六大类典型案例库分门别类融入“三大实践平台”（基础应用实践平台、专业综合实践平台、在线开放实践平台）和“七个实践模块”（原理示教、性能分析、安全防护、预警监测、污染治理、应急处置、数据建模），为学生提供“认知—基础—综合—创新”功能先进、层次分明的实践教学环节，开辟多样化递进式的实习实践和真剂操作途径，不断提高学生的实践动手和应用操作能力。

（四）自主设计案例还原教学流程，激发学生的能动性与创造力

通过自主设计事故案例还原的教学流程，有利于学生将相关知识和内在逻辑有机融合在一起，形成系统化和整体化观念，培养系统思维方式、激发能动性，提高创造力和解决复杂问题的能力。以推进剂特性与安全技术课程为例，在学习液体推进剂应急处置的相关章节时，由某一小组学生提前筛选案例，结合文字报告、图片、视频和相关警示文章等资料自主设计案例还原流程。如1980年美国阿肯色州大力神Ⅱ洲际导弹燃料泄漏爆炸事故，有的学生设计的案例还原流程是：武器背景→事故开端→应急处置→事故后果→根源探究→总结分析。有的学生参照相关公开报道设计还原流程为：导弹基地→例行检查→扳手掉落→大泄漏→大冒险→大爆炸→经验教训→启示录。这些案例还原教学流程既有程序化的，也有叙事化的，但核心都是通过事故案例还原将其中的武器背景、爆炸理论、知识体系、原因分析、经验教训等因素进行有机融合和系统总结，形成来源于实践案例并升华的理论知识体系，将某一部分碎片化知识整合为整体性管理思维和系统化安全意识，提高学生应对和解决复杂问题的能力，激发学生的能动性与创造力。

（五）通过角色扮演深度参与教学，培养解决问题与独立思考能力

将角色扮演融入还原式案例教学过程，让学生根据自主设计的案例还原流程，自行确定案例教学中的角色定位。学生通过角色扮演深度还原事故案例发生的过程，了解并发现问题的症结所在，产生相应的认知改变，进而培养解决问题与独立思考能力。以液体推进剂质量分析课程为例，四氧化二氮在取样过程中易发生因玻璃安培球破裂导致的泄漏事故，需要及时采取措施避免中毒风险及进行人员中毒后的应急处置。根据案例发生的流程，学生自主设计四氧化二氮取样泄漏案例的还原流程，自行确定角色并进行分工，如取样操作员、安全员、现场指挥员等，先开展案例还原流程的模拟演练，后开展四氧化二氮真剂取样泄漏的案例还原。当真剂泄漏的案例还原按预定的流程完成时，则表明学生对知识理解、症结把握、问题解决等掌握得较好，预期教学目的基本得以实现；若真剂泄漏的案例还原与预定的流程有偏差或者出现新的问题，则可以加深学生的印象，有助于强化参与学生对原有问题的认知，并培养其对新问题的理解、把握和应急处置能力。

（六）课后师生共同总结剖析，形成还原式案例教学法的闭环反馈

在学生自主完成某一案例还原教学之后，可先由学生梳理案例还原过程中成功的经验做法以及存在的问题，再由教师引导学生集体对案例还原过程进行讨论剖析，分析案例还原过程是否与预定方案一致、预定方案在实际操作过程中存在哪些不足、哪些因素对案例还原过程影响较大、案例发生的理论依据及理论启示等。在此基础上，教师要积极引导学生深入思考，比如案例发生过程中的某一个细节发生变化或者采取另外一种操作方法，将会产生何种结果，特别是可能导致的中毒、燃烧爆炸等危险性后果，以及应该采取的预防性措施等，以学生为主体进行头脑风暴，不断拓展学生的思维边界，提升其分析问题和解决问题的能力。教师和学生共同剖析本次还原式案例教学的成功做法和不足之处，并在此基礎上对本次还原式案例教学资料进行进一步修改、补充、完善，对教学设计、教案内容、案例库以及配套实践条件等进行调整完善，对教学活动的组织过程、参与程度、教学质效等进行反思，形成教学过程的闭环反馈，为后续还原式案例教学的组织实施提供有益借鉴。

三、结语

提高特种能源技术与工程专业人才培养质量是此类涉毒涉爆专业建设发展的内在要求和核心目标。课题组通过持续开展适用于特种能源技术与工程专业“六步法”还原式案例教学法的探索与实践，针对性地选取并构建典型真实案例库，结合案例还原理论分析与实践操作，引导学生在真实案例还原教学过程中警示思想、剖析推理、独立思考，为有效提升涉毒涉爆专业教学质效，持续启发学生独立思考能力提供了创新途径，较好地实现了人才培养质量不断提升的教学目的，对国防军事领域相关专业特色人才培养质量提升具有较高的借鉴价值。

［ 参 考 文 献 ］

[1］ 王建华， 刘玉存， 张树海， 等. 特种能源技术与工程专业卓越工程师培养实践教学体系构建[J]. 化工高等教育， 2014，31（3）：14-16.

[2］ 宁艳丽， 周源. 还原式情境模拟教学法探讨[J]. 教育教学论坛，2014（20）：68-69.

[3］ 艾洪舟， 智茂永. 基于案例库的“安全科学原理”教学方法探讨[J]. 教师，2023（8）：99-101.

[4］ 吕晓猛， 贾瑛， 黄智勇， 等. 液体推进剂实验教学安全管理研究[J]. 教育教学论坛，2020（41）：37-38.

[5］ 吕晓猛，贾瑛，黄智勇，等. 特种能源技术与工程类课程思政教学改革探索[J]. 高教学刊，2022（36）：158-160.

[6］ 金国锋， 黄智勇， 高敏娜， 等. 新工科背景下系统安全工程课程建设研究与实践[J].高教学刊，2023，9（1）：86-89.

[7］ 贾瑛， 吕晓猛， 金国锋， 等. 新工科视域下特种能源技术与工程专业教学模式探索与实践[J]. 大学教育，2022（6）：91-93.

［责任编辑：刘凤华］