基于BOPPPS模型的混合教学模式研究与实施 ——以“航空仪表设备(1)”课程为例

2024.12.30

高峰娟,张锐丽,嵇绍康,刘俊瀛

(海军航空大学青岛校区,山东 青岛 266041)

为体现“学为中心”理念,有效结合在线教学与传统教学的优势,提升学生“分析—综合—评价”的思维能力,结合海军航空大学(青岛校区)本科生岗位任职基础课“航空仪表设备(1)”,进行了基于BOPPPS模型的混合教学模式的研究与改革,通过课堂教学实施发现此模式能够达到预期目的[1]。

一、混合教学模式内涵理念

(一)基本内涵

基于BOPPPS模型的线上线下混合教学模式是一种在实施一门课程线上线下混合式教学过程中融入BOPPPS教学模型的高效教学方法。该方法能够将在线教学和传统教学优势结合起来,开展以学生自主学习为中心的教学,从而激发学生的学习兴趣,促进学生主动思考积极参与,培养学生高层次思维能力。

(二)教学理念

1.BOPPPS教学模型。BOPPPS教学模型以建构主义和交际法为理论依据,是强调学生参与式互动和反馈的闭环教学活动模型。将教学活动划分为目标、前测、导入、参与式学习、后测、总结等6个部分。在课前、课中、课后三个环节中自然融入BOPPPS教学模型,使学生由“知识的被动接受者”变成“课堂的主要参与者”,有效解决传统教学中学习兴趣不足、学习主动性不高的问题。

2.布鲁姆学习目标分类。从布鲁姆学习目标分类角度来看,传统教学模式只能实现“知识—理解—应用”的低层次思考,很难使学生达到“分析—综合—评价”的高层次思维训练,可基于BOPPPS模型的混合教学模式,通过线上自主学习及线下分组设计达到培养学生高层次思维能力的目的。

二、依托智慧树平台的教学实施流程

基于BOPPPS模型的混合教学模式研究与实施,针对我校电气工程及其自动化专业学生开设任职基础课“航空仪表设备(1)”,线上教学选用智慧树在线教育平台。课程实施过程分为课前、课中、课后三个环节,各个环节分别蕴含BOPPPS模型六步法。具体教学实施流程如图1所示。

图1 教学实施流程

(一)课前环节

课前环节是整个线上线下教学环节中非常重要、工作量最大的环节,全部在线上实行。从教师角度来讲,课前线上上课平台选取、资料整合上传、教学内容设计、学生问题统计及课堂内容调整等环节都与教学效果息息相关。课前环节教师活动包括:(1)选取线上教学平台及精品MOOC资源;(2)视频、PPT、思维导图等学习资料共享;(3)针对知识点组建线上题库;(4)发布学习任务及学习目标;(5)收集学习问题,调整课堂教学内容。课前环节学生活动包括:(1)按学习任务及目标自学;(2)线上自检。

(二)课中环节

课中环节主要进行线下课堂讲授。根据课前预习环节反馈结果,教师充分设计课堂教学活动,由传统“教师讲授为主”转变为“学生参与为主”,充分体现BOPPPS模型“参与式学习”理念,达到调动学生学习积极性的目的。课中环节教师活动包括:(1)导入教学内容;(2)针对问题讲授;(3)组织学生参与式学习;(4)归纳总结。课中环节学生活动包括:(1)头脑风暴;(2)分组讨论;(3)拓展练习;(4)学生讲解。

(三)课后环节

课后环节是整个教学活动的拓展提升环节。通过学生自主完成作业、分组完成设计、设计成果组间汇报、组内互相评价等,培养学生的独立思考能力、团队协作意识及创新能力,使学生“分析—综合—评价”的高层次思维得到训练和提升。在这个环节中,教师起到贯穿引领、督促的作用。课后环节教师活动包括:(1)任务布置;(2)过程评价;(3)分组设计指导;(4)线上学习反馈。课后环节学生活动包括:(1)完成个人作业;(2)参与分组设计;(3)组间设计汇报;(4)组间互评打分。

三、教学实施中的关键环节

(一)整合学习资源,创建学习环境

线上线下混合式教学模式中,教师是学习资源的整合者、学习环境的创建者、学习过程的陪伴者、学生能力生成的促进者。结合课程教学目标,教师需要收集网络平台上的类似课程资源,并围绕学生今后发展所需的能力(如自学能力、解决问题的能力、创新能力等)形成自建资源,为学生创建良好的线上学习环境。

(二)利用平台数据,做到因人施教

利用智慧树在线教育平台构建线上课程并邀请学生加入课程。课前、课后及时统计学生线上检测结果数据,实时掌握学生学习情况,同时梳理学生在线上测试、课后作业等中暴露出的共性问题和个性问题。针对共性问题,及时调整课堂授课内容并集中解决;针对个性问题,采用线上或线下一对一方式进行辅导。

(三)结合网络资源,设计小组作业

课前学生自动分组,教师整合网络资源和相关学术论文,发布小组作业及要求,引导学生带着问题完成自学。利用网络平台进行线上小组设计方案讨论,最终通过讨论形成课堂汇报方案。此环节旨在培养学生的责任意识、协作能力和合作精神,促进学生自主学习、自我发展和自我评价。

(四)利用实装资源,线下创新实践

按照“学生分组—提出设计要求—自学设计实例—学生交流—方案设计—硬件采购—系统搭建—提交作品”的思路,开展线下创新实践[2]。将创新实践指导性文件上传至线上平台课程相关模块供学生自学。学生自学完成后,利用课余时间在实验室进行分组设计,期间教师参与指导。线下创新实践既加深了学生对检测系统的直观认识,使其学会以理论指导实践,又充分挖掘其创新能力,培养其团队协作能力、工程意识,一举多得。

(五)考评形式多样,关注能力生成

考核与评估由“课程终结性评价+平时评价”改为“线上题库检测+个人作业+小组设计+线下试卷库评价”的方式,更加多元化,并且更加关注对学生的过程性评价。学生学习过程的考核、发展所需能力的培养,学生的团队协作意识、创新能力是线上线下教学方法实施过程中始终贯彻的原则。以多样性的考评方式促进学生能力生成[3]。

四、教学设计实例

本次教学设计实例选自《传感器与检测技术静态特性的主要参数》一节,以翻转课堂为主要教学方式,以“实际应用中传感器如何选型?”为课前导入环节,利用预习任务单引导学生线上查阅相关资料并进行基础知识预习,从而进行基于BOPPPS模型的线上线下混合式教学模式设计展示。

实例内容属于传感器基础知识,其主要知识点“传感器静态特性指标”在传感器选型、使用时相对重要,但有两大不足:内容枯燥易失兴趣;内容相对容易理解但易学易忘。为提升教学效果、激发学生学习兴趣及学习主动性,进行如下设计。

(一)根据教学重点和难点,优化教学设计

基于BOPPPS模型的线上线下混合教学模式目标如下:激发学生学习热情,培养学生主动思考能力,提高学生课堂学习参与度,有效提升教学效果。为此,针对教学重点和难点对教学过程重新优化设计,思路是线上学生自学基础知识,并根据小组任务,分组讨论传感器静态性能指标检测方案,为课堂破解难点做准备。线下教师根据自测结果进行有针对性的解惑;小组代表讲授传感器静态性能指标检测方案,组员答辩,教师讲评。通过参与式学习,掌握传感器静态特性指标间的内在关系及如何突破传感器静态特性这一难点。

(二)制定教学策略,调整教学方法

1.采用引导探究方法,挖掘学生潜能。为使学生从传统教学模式下“知识—理解—应用”的低层次思考跃迁至线上线下混合教学模式下“分析—综合—评价”的高层次思维训练,结合线上资源优势,采取引导探究式教学方法,以预习任务单为引导,指导学生线上自学;以小组任务为牵引,引导学生主动思考传感器静态性能指标在选型中的作用。通过引导探究式教学,培养学生主动思考的能力和积极探索、努力钻研的学习意识[4]。

2.采用任务驱动法,促进学生团结协作。以小组任务为牵引,利用课前组间讨论完成小组设计,为课堂汇报奠定基础。通过分组设计,培养学生的合作意识、工程意识以及解决实际问题的能力。基于BOPPPS模型的混合教学模式实施流程设计见表1。

表1 基于BOPPPS模型的混合教学模式实施流程设计

五、教学反思

教学反思从教师和学生两个层面展开。

(一)注重教师线上线下教学设计

基于BOPPPS模型的线上线下混合教学模式重点在于教学设计。在混合式教学实施中,课堂教学不再是基础知识的传授,而是在“疑问—解惑—再疑问—再解惑”的螺旋上升中实现知识的应用,因此,需要教师花费更多精力进行线上环节及线下环节的教学设计。

(二)科学统筹学生的碎片化时间

线上线下混合式教学关键是保证课前线上教学质量。在学校已经为学生有效保障互联网安全的前提下,对于具有我校特色的学生而言,线上线下混合教学模式能否顺利实施并达到最好效果,与学生能否科学有效利用碎片化时间进行线上课前预习、线下小组设计有很大关系。科学统筹碎片化时间,是基于BOPPPS模型的线上线下混合教学模式高效实施的有效保障。从前几期教学效果来看,采用基于BOPPPS模型的混合教学模式,处理好教师线上线下教学设计、科学统筹学生碎片化时间两大难题,基本可以实现“1+1>2”的效果,拓展教学深度和维度,实现课程的可持续性发展。