基于BOPPPS模型的模擬電子技術基礎線上線下混合教學研究與實踐

杜湘瑜 李德鑫 陳長林

摘 ?要：淘汰“水課”，打造“金課”，是當前高等院校課程建設的重要內容。在教育部提出的五大“金課”目標中，線上線下混合式金課凸顯了信息時代教育教學的新特點，是最適合模擬電子技術基礎課程的一種形式。為了打造“模電”金課，本教學團隊通過引入BOPPPS模型，依托國家精品模電MOOC課程、SPOC和雨課堂等信息平臺、口袋實驗室平臺以及線下課堂，在每個BOPPPS環節中形成了線上線下混合的教學實踐方式。有效地解決了傳統教學中研討時間少、反饋不及時、理論與實踐脫節等諸多問題，切實提高了課程教學質量。

關鍵詞：BOPPPS;線上線下混合教學;模擬電子技術基礎;本科教育;課程改革

中圖分類號：G642 ? ? ? 文獻標志碼：A ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2020）13-0008-05

Abstract： The current important task of university curriculum construction is to weed off watered classes and build golden classes. Among the five targets of golden class proposed by the Ministry of Education， the Online and Offline Mixed Teaching Model is most suitable for the Fundamentals of Analog Electronic Technique （FAET） course， in that it highlights the new characters of modern education in the Information Era. To build the FAET golden class， the BOPPPS Model was introduced into the teaching procedures. Based on the National Excellent FAET MOOC Courses， the SPOC and Rain Classroom platforms， the pocket laboratory， and the offline classroom teaching， we realized online and offline mixed teaching in every BOPPPS procedure. The new model can efficiently solve the problems existing in the conventional teaching， e.g.， lack of discussion， delayed feedback， disconnection between theory and practice， etc.， thusnotably improving the teaching quality of the course.

Keywords： BOPPPS; Online and Offline Mixed Teaching; Fundamentals of Analog Electronic Technique; undergraduate education; curriculum reform

一、瞄準“金課”標準，推進線上線下混合式教學

2018年6 月，在 “新時代全國高等學校本科教育工作會議”上，陳寶生部長首次提出了“金課”的概念，即是將傳統的“水課”打造成有深度、有難度、有挑戰度的“金課”。 “金課”的提出將課程建設擺在了中國教育的重要位置上，對教學一線的老師賦予了新的使命，提出了新的要求?！敖鹫n”對于學生能力和素質的提升程度，成為衡量課程質量的關鍵指標。

通過深入剖析教育部提出的五大“金課”的標準與內涵，筆者認為線上線下混合式“金課”通過引入時代特色鮮明的教育教學新模式、新方法，可解決目前模擬電子技術教學過程中存在的典型問題，是打造模擬電子技術基礎（簡稱模電）“金課”的一種有效途徑。為了打造線上線下混合式 “金課”，需要四管齊下：重塑知識體系、改革教學組織形式、創新教學方法和手段、優化考核評價機制。

1. 重塑知識體系

針對傳統教學中知識結構相對離散的特點，需強化知識體系的邏輯性、統一性，做到星羅棋布，一脈相承。

2. 改革教學組織形式

借助信息化教學工具和平臺，空間上，將傳統的教室-寢室線下模式轉變為教室-互聯網-移動終端等混合式模式;時間上，將原有的定點定時轉變為線下時間明確-線上時間自由的混合式模式，進而形成線上線下全空時混合的立體教學組織形式。

3. 創新教學方法和手段

在傳統的PPT-板書-仿真演示基礎上，引入啟發式、案例式等信息化教學方法和手段，激發教學活力，形成線上線下混合的智慧教學模式。

4. 優化考核評價機制

改變傳統的一卷定勝負的終結性考核方式，探索“全過程評價+非標準答案”的考核方法，通過綜合在線測評、課堂研討、實驗實踐、論文拓展和期末考試等形式，形成多元化、全過程的考核評價機制。

通過教學體系的全方位提升，引導課堂教學理念由“知識傳授”型向“能力塑造”型轉變，強化學生批判性思維、成長性思維，提升學員主動性、教學參與度，做到“腦筋動起來、課后學起來”，有效實現交流互動、教學相長。

為探索打造線上線下混合式“金課”的有效途徑，筆者帶領教學團隊在“模電”課程教學中，開展了基于翻轉課堂和BOPPPS模型的混合式教學實踐。結果表明，翻轉課堂模式在軍校教育中存在著一定的局限性，而基于BOPPPS模型的線上線下混合教學模式則更加切實可行。

二、翻轉課堂混合教學模式在軍校教育中的局限性

經過多年的積累，本教學團隊已具備開展線上線下混合教學的軟硬件基礎。主講的“模電”MOOC課程，獲評國家精品在線開放課程;10余位教員獲得各級教學競賽一等獎?；谪S富的線上線下資源，筆者首先在多個教學班中開展了基于MOOC的翻轉課堂線上線下混合教學模式探索。

根據翻轉課題的特點，該模式的實踐主要包括兩個環節：課下，學生通過MOOC的自主學習和自測，完成知識傳遞和疑問搜集;課上，通過生講生評、以練代講、案例點評、研討辯論、項目探究等形式實現互動研討，完成知識內化。這種模式在我校 “錢學森創新拓展班”的示范教學實踐中取得了一定的效果，但是在推廣應用時暴露出一些典型問題：

1. 離散學習易導致認知碎片化：模電課程的系統性與MOOC翻轉教學的時空離散化存在矛盾，進而對教師授課中學生知識體系的構建提出較大挑戰。

2. 學生的自學、思維能力有限：模電的開課時間為大二上學期，此階段學生自學能力有限，若老師引導不充分，容易迷失學習重點，舍本逐末。

3. 自主知識學習的廣度和深度不足：受制于軍校嚴格的學員管理制度，部分學員前導自學不完備，知識學習的廣度和深度不足，直接導致課上的研討交流效率低，有些同學渾水摸魚，知識內化不完備。

4. 教學效果和班級人數成反比：班級人數的增多勢必降低交流研討的平均效率，也會增加老師對于學生整體學習水平與狀態的估計難度。

5. 課業后期乏力。翻轉課堂教學需要師生投入較多的課下時間和精力，而模電課程教學周期較長，到了課程后期，由于課業壓力增大，部分學生疲于奔命，導致課業虎頭蛇尾。

因此，如何實現豐富的線上資源和線下教學的有機結合，促進師生之間線上線下全方位的互動;如何提高學習效果反饋的實時性，更好地在全教學周期內激勵學生等是打造模電線上線下混合式“金課”所面臨的突出問題，而BOPPPS模式作為一種較為先進的教學理論，為我們提供一種可行的解決方案。

三、基于BOPPPS模型的線上線下混合教學模式

（一）BOPPPS模型簡介

BOPPPS理論是由加拿大教師技能培訓工作坊提出的一種教學模式，由于教學效果顯著，已被全世界超過33個國家中100多所大學和培訓機構引進采用，這一模式也得到我國學術界、教育界的廣泛關注。BOPPPS教學模型以認知理論和建構主義為理論依據，以使學生在課堂上最大限度的掌握知識為關注重點，以教學互動和反饋為典型特點。強調以學生為中心，注重教學過程的參與互動;同時追求“立即獲得檢驗成果”的教學效果，強調教學效果的及時性反饋?？梢钥闯?，BOPPPS模型充分契合了金課的標準與內涵。

BOPPPS將課堂教學分為6個環節，即課堂導入、學習目標、課前測試、參與式學習、課后檢測和總結。在教學設計結構上，BOPPPS模型構建了“教學目標→教學行為→學習活動→教學評估→教學目標”的教學循環過程，教師通過反饋信息可有效地組織與調整課程教學目標難度。

然而，在基于BOPPPS模型的傳統課堂改革過程中，還遇到一些問題。如個別學生課前預習不充分，難以形成有效的學習目標，而使得后續環節難以有效開展。大班教學中，參與式學習階段學生的參與深度和廣度受限，學習效果不理想。測試環節反饋滯后，導致難以及時掌握學生的整體狀態。而得益于現有豐富的教學資源與功能齊全的信息化平臺，通過線上線下的充分融合，可以使這種先進的教學方法發揮出更好的效果。

（二）基于BOPPPS模型的線上線下混合教學模式

本教學團隊通過將MOOC課程、SPOC和雨課堂、口袋實驗室等平臺引入到基于BOPPPS模型的教學過程中，進而實現了BOPPPS每一環節線上與線下的混合，相應的教學實施流程如圖1所示。

1. 引入階段

目的是吸引學生關注，誘導學生產生強烈的學習動機。

基于SPOC和雨課堂等信息化平臺，提前發布公告和導學單。明確前導內容，學習內容，預習要求、思考題等，引導學生進行有目的的預習。同時，在相關平臺發布課程資源，如課件、視頻、隨堂測、參考文獻、思維導圖等等，滿足學生一站式預習需求。并通過SPOC跟進學生課前預習的情況（圖2，建立監督、激勵、答疑解惑機制。從而激發學生的學習興趣，提高自學效率。

進入線下課堂，以線上平臺所提問題為出發點，引發學生思考與討論，并通過口袋實驗等平臺進行演示，加深學生對相關知識點的理解（圖3）。例如，通過搭建固定偏置和分壓偏置實物放大電路，調整元器件并記錄電路參數的變化，因而引導同學透過現象認識本質，形成以興趣為驅動的知識內化方式。

2. 形成課程目標

明確課程目標，使目標可觀可測。

老師通過信息化平臺發布每個知識點學習前后的認知程度要求，細化、量化每個知識點的學習目標。同時，以布魯姆認知領域的教育目標為框架，引導學生自定義具體、可評估的學習目標，為后續環節的展開奠定基礎。

3. 前測階段

了解學生認知基礎，聚焦學習目標，動態調整課程進度和深度。

基于MOOC或SPOC實現課程前測，根據測試結果總結學生預學效果和存在的共性問題。同時，利用雨課堂開展隨堂測，實時統計并反饋測驗結果（圖4），使老師與學生對前導知識的掌握情況有清楚的認識。針對共性的錯誤問題進行重點關注和講解，使同學們做好課題熱身。

4. 參與式學習

作為BOPPPS模型的核心環節，重點開展參與式教學，積極鼓勵參與。

基于雨課堂、SPOC等多維信息化資源和手段，開展實時的問答和互動， 以問題為驅動，引導學生提出問題、發散思維、展開研討。首先，引導學生提問題、找方案、畫電路（圖5），了解電路設計的來龍去脈，知其然知其所以然，并培養其分析問題和解決問題的能力。進而，結合實驗演示，加深對所學知識的理解。在原理分析的基礎上，引導學生從環境要素、成本要素等角度，討論器件選型、參數配置、電路改進等工程問題，實現“紙上談兵”到“學以致用”的轉化。完成以學生為中心的多模式智慧課堂的構建。

5. 后測階段

了解學生學習成效以及是否達到預期的教學目標。

依據前期指定的教學目標，分層次進行后測：針對基礎知識，基于雨課堂開展客觀題與主觀題相結合的課后測，了解知識的內化程度（圖6）;針對擴展知識，基于口袋實驗平臺布置實驗科目，使學生利用課上或課下碎片時間完成實驗，并提交實驗報告。

6. 總結階段

輔助學生整合學習內容與過程。

學生依托信息化平臺形成線上學習日志，并以此反思學習過程。老師實時獲取課程考核數據和統計結果（圖6），分析各教學環節的作用和不足，并調整后續課程的開展模式。同時，借助思維導圖使學生對所學內容在整個知識體系中所處位置有清晰的認識，變點為網（圖7）。最后，可以通過案例演示、暴露問題等方法引導學生發現新問題，形成新的導學單，進入下一個BOPPPS模型循環周期。

四、教學反思

在現代信息技術的支持下，構建了基于BOPPPS模型的線上線下混合式教學模式，借助MOOC課程、SPOC、雨課堂、口袋實驗室等功能齊備的平臺與工具，將傳統課堂和翻轉課堂有機結合，使教學活動從課上延伸到課下，從線下延伸到線上，實現了“物理空間（線下課堂）-資源空間（線上資源）-社交空間（互動平臺）”的深度融合，有效地解決了傳統教學中的諸多問題，切實提高了教學質量。

該模式的優勢主要體現在以下方面：

1. 通過課前預學、課上研討，有效地解決了傳統教學中課上滿堂灌，研討時間少的問題。由于課前在SPOC上進行了較為充分的自學，學生具備了對知識點的初步理解，同時也將遇到的問題帶到課上，通過問題引導進行重點串講，充分激發了學生的研討積極性，提高了知識的內化率。

2. 通過課上實時問答和線上測試，有效地解決了課堂激勵差和教學反饋不及時的問題。通過SPOC和雨課堂的實時問答和在線測試，老師和同學都可以實時知曉當前知識點的掌握情況，學生可以及時調整學習重點和狀態，老師則動態調整教學的內容和進度，使教學變成一個動態開放的過程。

3. 通過口袋實驗平臺實現理實一體教學，有效地解決了理論和實踐脫節的問題。在引入階段，通過實驗演示，激發學生的興趣;在參與式學習階段，利用實驗實操，對實驗結論展開分析、驗證、演示研討，強化了理論對實踐的指導和實踐對理論的引領作用，并在實踐中培養學生的工程意識。

4. 通過分組研討和辯論提高了學生的團隊意識，表達能力和辯證思維，實現學生綜合素質的升華。

五、結束語

以建設模電“金課”為目標，本文探索了一種基于BOPPPS模型的線上線下混合教學模式。教學團隊依托國家精品模電MOOC課程、SPOC和雨課堂、口袋實驗室等平臺與資源，將線上線下混合教學理念貫徹到BOPPPS模型的每個教學環節，并形成了系統的教學流程。該教學模式有效地解決了傳統教學中研討時間少、反饋不及時、理論與實踐脫節等諸多問題，切實提高了模電課程的教學質量。

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