基于BOPPPS模型的電工電子學(xué)課程教學(xué)設(shè)計研究

張洪萍　王麗萍　陳勤　李娜　楊輝躍　王偉嘉

【摘 要】為解決我院《電工電子學(xué)》課程目前教學(xué)模式傳統(tǒng)、學(xué)員參與度不高、不利于培養(yǎng)其綜合能力等問題，提出利用BOPPPS模型設(shè)計教學(xué)過程進行教學(xué)改革，并通過“組合邏輯電路的設(shè)計”教學(xué)實例，介紹BOPPPS模型在教學(xué)過程中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】BOPPPS模型;電工電子學(xué);組合邏輯電路;教學(xué)設(shè)計

【中圖分類號】G642.4 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2019）21-00-01

《電工電子學(xué)》課程是我院針對部分非電專業(yè)開設(shè)的一門必修專業(yè)基礎(chǔ)課程。通過本課程的學(xué)習(xí)，可使學(xué)員獲得電工電子技術(shù)方面的基本概念、基本知識理論和基本技能;了解電工電子技術(shù)的前沿技術(shù)，拓寬學(xué)員知識面，為以后崗位工作打下一定基礎(chǔ)。由于該課程涉及數(shù)學(xué)、物理等多門學(xué)科，具有教學(xué)內(nèi)容多、知識更新快、實踐性較強的特點，學(xué)員普遍反映難學(xué);再加上目前的教學(xué)模式還是以教員課堂講授為主、驗證性實驗為輔，學(xué)員被動接受，主動參與機會不多，缺乏獨立思考，不利于發(fā)散學(xué)員思維，培養(yǎng)創(chuàng)新能力等綜合能力。

BOPPPS模型是國際公認(rèn)的一種先進教學(xué)模型，在北美諸多名校進行應(yīng)用[1]。它以參與式學(xué)習(xí)為核心，發(fā)揮學(xué)員的主動性，使其真正成為學(xué)習(xí)主體。而我國在近兩年才引入該模型，對其研究應(yīng)用也只局限于具體課程，沒有可直接應(yīng)用的范例，因此，本文首先研究基于BOPPPS模型的電工電子學(xué)課程的教學(xué)設(shè)計，所謂”兵馬未動，糧草先行”。

一、BOPPPS教學(xué)模型

BOPPPS模型根據(jù)教學(xué)育人的認(rèn)知理論將教學(xué)過程分為六個環(huán)節(jié)，分別為：引入B（Bridge-in）、學(xué)習(xí)目標(biāo)O（Objectives）、前測P（Pre-assessment）、參與式學(xué)習(xí)P（Participatory-learning）、后測P（Post-assessment）和內(nèi)容小結(jié)S（Summary），6個環(huán)節(jié)的次序可以根據(jù)需要調(diào)換，并不要求一成不變。

1.引入

引入的目的是為了吸引注意力、激發(fā)興趣?？鬃诱f過：知之者不如好之者，好之者不如樂之者?！峨姽る娮訉W(xué)》課程理論知識非?？菰?，學(xué)員容易厭學(xué)，因此，在教學(xué)初期值得下大功夫、花大力氣，引發(fā)學(xué)習(xí)熱情。方法手段上，可以提出生活中的實際案例，演示搭建電路效果或播放相關(guān)視頻、圖片等，以此引出本節(jié)課的知識學(xué)習(xí)。

2.教學(xué)目標(biāo)

教學(xué)目標(biāo)是要讓學(xué)員明白本次學(xué)習(xí)內(nèi)容以及將要達到什么結(jié)果，由知識、技能和情感3個目標(biāo)組成。教員簡單明了，不僅可以降低畏難情緒，還能明確教學(xué)重、難點，讓學(xué)員明確學(xué)習(xí)的方向[2]。我院的《電工電子學(xué)》課程同時面向生長軍官學(xué)歷本科和士官大專兩個層次的學(xué)員，所以他們的課程目標(biāo)是不完全一樣的。本科學(xué)員不僅要懂理論，還要懂操作;而士官學(xué)員對理論要求就不能過高，特別是計算，更不能強求。

3.前測

對教員而言，前測目的在于了解學(xué)員的知識基礎(chǔ)，以便根據(jù)教學(xué)目標(biāo)需要和學(xué)員狀況及時調(diào)整授課內(nèi)容深度與進度。對學(xué)員而言，前測可以幫助學(xué)員回顧相關(guān)前導(dǎo)知識，為接下來的學(xué)習(xí)作鋪墊。方法手段上，可以通過提問、作答、小測驗、畫圖、動手實驗等方式評估學(xué)員的前導(dǎo)知識儲備情況，為接下來的有效學(xué)習(xí)打下堅實基礎(chǔ)。

4.參與式教學(xué)

參與式學(xué)習(xí)是教學(xué)的核心關(guān)鍵環(huán)節(jié)，目的是通過提高學(xué)員的參與度，使學(xué)習(xí)入腦入心。該環(huán)節(jié)需要教員精心組織，通過靈活運用各種教學(xué)資源（圖片、視頻、動畫、Multisim仿真軟件、自配開發(fā)套件盒子、實驗箱等），設(shè)計靈活多變的教學(xué)活動，激發(fā)調(diào)動學(xué)員積極性，使其主動參與教學(xué)活動，主動學(xué)習(xí)?！峨姽る娮訉W(xué)》課程實踐性強、理論枯燥，在教學(xué)設(shè)計時，一定要找到理論知識與實際生活的結(jié)合點，通過學(xué)員自己動手實踐或讓學(xué)員分析討論教員演示實驗中的現(xiàn)象、問題，鼓勵他們提出問題，充分互動，完成教學(xué)目標(biāo)。

5.后測

參與式學(xué)習(xí)階段結(jié)束后，要及時評估學(xué)員的學(xué)習(xí)效果。通過后測，教員可以了解課前既定的教學(xué)目標(biāo)是否達成;學(xué)員也可以分析自己知識的掌握情況，以便課后及時復(fù)習(xí)和再學(xué)習(xí)。方法手段上，可以采用判斷題、連連看、填表計算等進行。后測本身并不是課堂學(xué)習(xí)的目的，關(guān)鍵在于幫助教員調(diào)整教學(xué)設(shè)計，及時反映課堂教學(xué)效果。

6.總結(jié)

總結(jié)起“承前啟后”的作用，由學(xué)員主導(dǎo)或教員從旁輔助整合學(xué)習(xí)要點。方法手段上，可以采用學(xué)員直述、畫思維導(dǎo)圖等。

二、基于BOPPPS模型的電工電子學(xué)教學(xué)設(shè)計案例

應(yīng)用BOPPPS模型進行教學(xué)設(shè)計時，首先制定清晰明確且可達的教學(xué)目標(biāo)，然后設(shè)計幫助學(xué)員實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的參與式學(xué)習(xí)活動方式，最后再設(shè)計檢驗學(xué)員學(xué)習(xí)效果的評估方式[3]。在確定上述要素后，再根據(jù)具體的課程教學(xué)內(nèi)容靈活設(shè)計引入、總結(jié)等環(huán)節(jié)。

《電工電子學(xué)》課程中，組合邏輯電路的設(shè)計是一個難點，因為不僅所需步驟多，操作性強，而且每一步驟之間聯(lián)系非常緊密，其中，方法步驟是教學(xué)重點，而邏輯抽象是教學(xué)難點。下面以組合邏輯電路的設(shè)計為例，介紹BOPPPS模型的應(yīng)用。

引入部分主要激發(fā)學(xué)員設(shè)計電子產(chǎn)品的熱情，通過播放紅綠燈和病房呼叫器等電子產(chǎn)品的圖片，并分析它們?nèi)绾胃纳莆覀兊纳?，進而提問“同學(xué)們自己想不想當(dāng)一回設(shè)計師，設(shè)計一個自己的產(chǎn)品？”，得到回應(yīng)后，播放中國達人秀的評委表決片段，進一步刺激提問“想不想為他們設(shè)計一個3人表決器”。這樣不僅能快速入題，也巧妙地關(guān)聯(lián)到教學(xué)目的。

本節(jié)課在知識目標(biāo)上要求：①能夠正確說出組合邏輯電路設(shè)計的步驟。②能夠敘述組合邏輯電路設(shè)計的任務(wù)。能力目標(biāo)上要求：能夠根據(jù)實際情況設(shè)計出符合要求的組合邏輯電路。情感目標(biāo)上要求：①激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)求知欲;②激發(fā)學(xué)員創(chuàng)造熱情，增強專業(yè)自信心。

組合邏輯電路的設(shè)計是對之前學(xué)習(xí)過的邏輯門電路、邏輯代數(shù)、邏輯電路圖等知識的綜合應(yīng)用，所以知識前測部分以游戲形式—連連看幫助學(xué)員回顧各類門電路，由真值表列寫邏輯函數(shù)表達式，以及化簡邏輯函數(shù)表達式。

根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，參與式教學(xué)部分采用以下教學(xué)方式：

①直接講授法：主要體現(xiàn)在邏輯抽象環(huán)節(jié)。首先根據(jù)分析邏輯事件的原因與結(jié)果，從而確定輸入與輸出變量，并符號化。然后定義各變量的狀態(tài)，即確定1代表什么，0代表什么，從而得到真值表。

②動手實操法、討論法、互助法：主要體現(xiàn)在列寫表達式和化簡變換環(huán)節(jié)。教員直接拋出寫表達式和化簡表達式的方法，首先讓學(xué)員嘗試根據(jù)提供的方法嘗試完成;畫核心電路圖和仿真演示環(huán)節(jié)，都交由學(xué)員自己探索或討論完成，但要特別注意幫助那些動手能力較差的學(xué)員，可利用基礎(chǔ)較好的那幾個學(xué)員幫助完成，一方面提高他們的表達能力和溝通能力，另一方面也活躍課堂氣氛，既完成知識學(xué)習(xí)，又解決問題。

③觀察比較法、啟發(fā)教學(xué)法：主要體現(xiàn)在化簡變換環(huán)節(jié)。通過觀察邏輯轉(zhuǎn)換儀中由表達式畫邏輯電路圖得到的電路，提問：為什么用的都是2輸入的門電路？引導(dǎo)學(xué)員得出設(shè)計電路時，要盡可能少用電子元器件，一來簡化電路，二來也不容易出錯。另外要盡可能使用市場上最容易得到或手中現(xiàn)有的元器件，降低成本。

④頭腦風(fēng)暴法：主要體現(xiàn)在仿真驗證環(huán)節(jié)。鼓勵學(xué)員創(chuàng)新輸入、輸出提示部分。

實踐表明，通過上述教學(xué)方式引導(dǎo)學(xué)員參與學(xué)習(xí)，有效更改了以前滿堂灌的現(xiàn)象，學(xué)員積極主動，思維活躍，輕松掌握組合邏輯電路的設(shè)計。

同時，為了更好的評估學(xué)習(xí)效果，在后測環(huán)節(jié)，通過更改評判規(guī)則要求學(xué)員重新設(shè)計核心控制電路，并提問所得的電路設(shè)計圖和之前的電路有什么不同，為什么會不同，有沒有可以通用的部分等等。

總結(jié)環(huán)節(jié)進一步理清設(shè)計步驟，引導(dǎo)學(xué)員畫出思維導(dǎo)圖，并布置課后作業(yè)及拓展應(yīng)用題目。

三、結(jié)束語

BOPPPS教學(xué)模型強調(diào)學(xué)員對課堂的參與以及在參與過程中對教學(xué)的及時反饋，從根本上改變學(xué)員的思維方式，強化發(fā)散思維、創(chuàng)新思維，從而達到培養(yǎng)學(xué)員綜合能力的目的。

參與文獻：

[1]Chung CC，Dzan WY，Shih RC，et a1.Study On BOPPPS application for Creativity learning effectiveness[J].Int J Eng Educ，2015，31（2）：648—660.

[2]王娜，李峰，鄭琳，等.BOPPPS模式在工程制圖課程的教學(xué)設(shè)計[J].藥學(xué)教育，2016，32（6：53—56）.

[3]史文兵，王勇，梁風(fēng)，左雙英.基于BOPPPS模式的“邊坡工程"課程教學(xué)設(shè)計.中國地質(zhì)教育.2017（3）：62-65.

作者簡介：張洪萍：1982年6月，女，四川資陽，碩士，講師，從事電子類課程教學(xué)和軍事物流裝備信息化研究。