普通化学课程是高校面向非化学化工类学生开设的一门公共基础课，有利于开拓学生的视野，提高大学生的化学素质修养，培养一专多能的复合型高素质人才，发挥着其他学科不可替代的作用^[1]。长期以来，普通化学的教学一直采用以教师讲授为主的教学模式。这种教学模式以教师为主体，以授课为中心，教学过程中可能采取“填鸭式”的教学，有时会导致学生学习兴趣低，独立分析问题和解决问题的能力得不到充分锻炼的情况^[2-4]。如何利用化学教学的特点培养出具有一定创新能力的高素质人才，如何处理好较少课时和繁多的内容之间的矛盾，依旧是摆在普通化学教学工作者面前一项艰巨而又繁重的任务^[5]。

案例教学法最早起源于1870年哈佛大学的法学教育，是指教师在授课过程中把真实的案例或生活情境呈现给学生，并让学生针对案例提出问题、相互讨论，以激励学生学习主动性的一种教学方法，是“哈佛教学模式”的特色和精髓。逆向教学法从果到因进行逆向分析，颠倒了传统的教学顺序，有利于学生思维能力的培养。逆向案例教学法则是案例教学法和逆向教学法的有机结合^[6]。经过长期的教学实践与探索，我们在2014级机械类专业的普通化学教学中实施了“逆向案例教学法”，现将实施方法及其效果与体会归纳如下。

采用便利取样法^[7]，选取我校机械类专业14级教学一班、二班两个班的学生作为实验对象，共239名，年龄在18-19岁。14级教学一班119名学生为实验组，14级教学二班120名学生作为对照组。对两组学生的年龄、文化基础和已学课程成绩进行比较，统计学上无显著性差异意义(P > 0.05) 。

实验组采用逆向案例式教学法，针对不同的专业选择相关的教学案例。以讲授金属和合金材料为例，简单介绍逆向案例教学法的实施过程。

(1)案例介绍。

教师在课前精心挑选与所学金属与合金材料有关的典型案例，通过文字、录像或多媒体等形式将案例展示给学生，激发学生的参与热情和学习兴趣。如：口头讲述美国911事件，引发学生思考纽约世贸大楼倒塌的真正原因。学生对这类新闻事件往往很感兴趣，互相讨论，课堂气氛非常活跃^[8]。接着以泰坦尼克号邮轮1912年在其第一次航行时触礁冰山而沉没的事件为背景，以录像形式，放映著名浪漫爱情灾难电影《泰坦尼克号》的高潮片段，巨轮撞击冰山，海水汹涌，场面激烈。学生的学习兴趣被激发，从而引出教学案例：泰坦尼克号总长269.1 m，最大宽度28.2 m，从龙骨到烟囱总高53 m，重达46328吨。由159台炉子烧29个锅炉，提供5.1万马力的巨大动力。双层船壳，16个防入水分隔层。耗资750万美元，被称为“永不沉没之轮”。为何如此巨轮，却在首航时便沉没？

(2)提问与讨论。

教师根据案例设计适当的问题情境，如根据上述案例可设计如下问题：分析巨轮沉没的可能技术原因？如果放在现代，同样的情况，悲剧还会重演吗？什么是材料的低温脆性？哪些化学元素能够减少合金材料的低温脆性？生活中有哪些利用材料低温脆性的实例？要求学生带着以上问题课后预习教材，到图书馆或上网查找相关知识，在下次上课的时候，以小组方式进行讨论，并逐一提出和解答问题。

(3)课堂讲授。

根据学生回答问题的情况，教师再结合案例及所提问题中涉及到的相关知识点，如材料的低温脆性概念，韧脆转变温度(DBTT)概念，材料的冲击韧性随温度下降的规律，合金元素对钢DBTT的影响规律等内容进行系统的讲授。

(4)案例总结与扩展。

教师对该案例中涉及到的金属和合金材料相关知识进行归纳总结，引导学生扩展与触类旁通，用普通化学基础知识分析生活和生产案例。如在总结合金元素对钢DBTT的影响规律时，指出磷、碳、铬、硅、铜等大部分元素的含量增加时，都会使钢的韧性降低，但是镍、锰元素例外。随着合金工业的发展，现代造船用钢板里增加了镍、锰的含量，遇低温灾害环境时，发生韧性断口，而不是泰坦尼克号的脆性断口，大大减少了事故的发生。生活中也有利用材料低温脆性的实例，如将肉类食品低温冷冻后，切割处理等更加方便。

对于教学案例的讨论，学生往往参与度很高，学习兴趣很浓。教师可以趁热打铁，提出一些相关案例进行小组课外讨论。如荷叶为何能“出淤泥而不染”，“大珠小珠落玉盘”，另有一番情致？壁虎为何具有飞檐走壁的特异功能？等等，进一步扩展教学案例。

对照组，即在14级机械类普通化学课程教学二班同时进行，采用传统教学法教学(讲授法)。

从以下三个方面对逆向案例教学法的应用效果进行综合评价。

(1)对课程期末考试的成绩进行分析。结果表明：与传统教学法相比，采用逆向案例教学法可明显提高学生的理解应用题成绩，接受逆向案例教学法学生的期末考试成绩高于传统讲授法(P ＜ 0.01) ，说明逆向案例教学法能够提高学生的学习兴趣，同时提高学生的考试成绩，详见表1。

(2)设计调查问卷。发放自行设计的调查问卷，了解学生对逆向案例教学方式的感受或认同程度。在逆向案例教学法实验组中发放调查问卷119份，收回119份。调查的主要内容及结果详见表2。

从表2调查结果可知，绝大多数学生对逆向案例教学法的实施持肯定态度，希望教师能密切联系工程实际或生活中的化学问题等开展案例教学，提高学生的学习兴趣等。

(3)大学生创新项目和实验比赛参与及获奖情况。在逆向案例教学法的影响下，学生参加大学生创新项目和实验比赛的积极性很高。有的机械类专业学生直接从化学中取材，开发制作用于汽车新型电池的大学生创新项目等。一年来，教改班学生申报大学生创新项目等16项，获得大学生挑战杯比赛等奖项5项，要高于非教改班(申报5项、获得2项奖励等)。

普通化学是机械类等工科专业的一门公共基础课，课时不多，化学原理又难以理解，非化学化工类工科专业学生往往没有兴趣听课，甚至逃课的事情常有发生。逆向案例教学法通过结合实践或生活中的实例，能将枯燥乏味的“填鸭式”教学转化为“模拟工程”式的“仿真实践”教学，教师也不再是单纯的知识传播者，而是学习活动的“总导演”。学生不再是被动的学习者，而是“主演”，从而充分调动了学生的学习兴趣，提高学习效果。因此，逆向案例教学法是符合中国国情的新型教学模式，是对传统教学法的创新和发展^[6]。

逆向案例教学法通过模拟生活或工程中真实的案例进行教学，使学生能够在实践中正确运用普通化学的基础理论知识，能够克服课堂教学与工程实践相脱离的现实矛盾。因此，逆向案例教学法能够有效地促进理论与实践的有机结合。

传统教学模式是教师教、学生写，教师写、学生记，教师说、学生听，这种模式不利于学生思维能力的培养。在一般的案例教学法中，学生扮演的角色相当于一名“工程师”，通过对案例的分析，运用所学到的化学知识去探寻其相应的技术变革方法。学生针对现实实践中出现的问题进行充分讨论，教师帮助学生逐一解决问题，学生则从中领略到学习乐趣。每次面临一个新的问题，就相当于一块“磁铁”，引导学生继续“研究”下去，这样有助于激发学生的学习兴趣，让学生学会按照不同的思维方法解决不同的问题，唤起其求知欲，使其掌握工程实践操作步骤和技巧，锻炼了学生的逻辑思维能力。

案例的选择必须要有趣味性、实践性和针对性。教师不仅能够选择合适的案例，还要深深懂得案例中的化学原理，应用化学知识解决现实问题，体现化学的魅力。因此，逆向案例教学法不仅要求教师具备丰富的理论基础、实践经验以及高度的敬业精神，还要有一双发现“美”的眼睛，善于积累大量的生动有趣的案例资料。另外，教师还应具备良好的组织能力，演好主持人、讲解员和评判员的角色，能够灵活运用知识，善于提出问题和启发学生，不断总结教学经验，转变教学观念，推动教学改革的发展。因此，逆向案例教学法的开展能够促进教师素质的提高。

教师要在逆向案例教学上得心应手，必须要具备扎实的化学和机械类专业知识，并掌握专业知识所包含的方法、原则，从而对教学内容能够进行合理的组织，才能在传授知识时做到灵活运用、言之有理、言之有据、科学专业、引人入胜。教师还要开拓学术视野，提高知识的敏锐性。只有这样才能将古老的化学理论与机械类专业的新发展和专业应用有机结合起来，以便使学生学以致用，从而使他们有学习兴趣。因此，逆向案例教学对师资的要求很高，必须及时吸收年轻教师加入到教学队伍中来，并且广泛地开展教研教改和工程实践活动。在教学与工程实践中锻炼他们，使他们成为逆向案例教学法的骨干教师，推动教学改革向前发展。

所展示的案例是否科学、恰当是逆向案例教学法能否成功实施的关键。太简单的案例不便于对案例进行展开，而太复杂的案例不便于学生理解和掌握。教师对于教学案例的选择，必须反复斟酌、反复演练，确保科学与恰当，提高学生的参与热情和学习兴趣。

教师应针对该案例所涉及的知识点和难点以及各知识点之间的相互联系，巧妙地设计合适的问题，引导学生对相关知识点进行讨论，从而推动逆向案例教学法向前发展。有趣的、能够引发学生积极参与和思考的问题，能够吸引学生的学习兴趣，激发学生的学习热情，从而推动他们提高化学成绩，为专业课程学习和生活实践打下良好的化学基础。

学生的参与程度是逆向案例教学法成败的关键。在实际教学过程中，教师要信任学生，鼓励他们自由发挥，用创新型的教学方法诱发出学生的参与热情，从而激发学生思维能力和实践创新能力的培养。但是，在现实案例教学过程中，有个别学生因未能摆脱传统的灌输式教学模式的束缚，或因胆小而羞于表达自己的意见，导致其不能适应逆向案例教学法的教学模式。因此，教师应提高课堂驾驭能力，有效引导学生主动融入案例讨论角色。另外，与工程实践密切相关且生动有趣的案例也是激发学生参与热情的关键。

总而言之，逆向案例教学法在普通化学课程中的应用仅仅还只是一种尝试。逆向案例教学法要求在普通化学教学中，选取合适案例，将化学理论和具体工科专业紧密联系，在教学中实现化学与各专业的对接，突出工科特色，注意把理论知识与工程实际有机结合起来，分析透彻，取舍适当，有所侧重，从而激发学生的浓厚学习兴趣，达到培养高素质工科人才的目的。