BOPPPS模型在SPOC教學(xué)設(shè)計中的探索與實踐

高宇鵬 胡眾義 王希武

摘? 要： 闡述了BOPPPS（Bridge-in，Objective，Pre-assessment，Participatory Learning，Post-assessment，Summary）模型和SPOC（Small Private Online Courses）方法的概念和內(nèi)容，提出采用BOPPPS和SPOC相結(jié)合的在線課堂教學(xué)設(shè)計思想。以“ARM匯編語言的應(yīng)用”內(nèi)容作為設(shè)計案例，借助超星教學(xué)平臺，探討B(tài)OPPPS在SPOC教學(xué)設(shè)計中的應(yīng)用，并依據(jù)教學(xué)目標(biāo)對結(jié)果進(jìn)行分析。實踐表明，采用BOPPPS和SPOC相結(jié)合的模式能較好地達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，對采用BOPPPS和SPOC相結(jié)合的教學(xué)設(shè)計以及教學(xué)過程改革有參考意義。

關(guān)鍵詞： 小規(guī)模限制性在線課程; BOPPPS; 超星平臺; 嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)

中圖分類號：TN391.9;G642.0? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ?文章編號：1006-8228（2020）12-109-04

Abstract： This paper expounds the concept and content of BOPPPS （Bridge-in， Objective， Pre-assessment， Participatory learning， Post-assessment， Summary） model and SPOC （Small Private Online Courses） method， and puts forward the teaching design idea of online classroom combined with BOPPPS and SPOC. Taking "Application of ARM Assembly Language" as a design case， this paper discusses the application of BOPPPS and SPOC in teaching design with the help of Superstar teaching platform， and analyzes the teaching results according to the teaching objectives. The practice shows that the combination of BOPPS and SPOC can better achieve the expected goal， which has reference significance for the teaching design and teaching process reform of the combination of BOPPPS and SPOC.

Key words： SPOC; BOPPPS; Superstar platform; embedded system application technology

0 引言

為應(yīng)對2019全球疫情，各高校教師積極搜尋優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源與平臺，探索線上教學(xué)的路徑。但是部分課程由于受到其自身屬性、學(xué)時和教學(xué)目標(biāo)等多因素限制，不能直接將網(wǎng)絡(luò)平臺中的教學(xué)資源引入課堂。以某校的“嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)”課程為例，課程的授課學(xué)時為32+16+1（32個理論學(xué)時，16個基礎(chǔ)實驗學(xué)時，1周綜合實踐學(xué)時），實驗中采用Cortex-A8指令架構(gòu)的S5PV210處理器，在網(wǎng)絡(luò)資源中難以找到符合這些限制條件的完整網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源。因此，如何以網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺為基礎(chǔ)，考慮部分課程自身屬性、學(xué)時和教學(xué)目標(biāo)等因素，有效的開展好網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，是當(dāng)前需要重點研究與解決的問題。

本文將BOPPPS教學(xué)模型與SPOC教學(xué)方法相結(jié)合，借助超星網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，以《嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)》課程中部分教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)設(shè)計為例展開探討。其目的是為了讓教師和學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺中能夠更好的實現(xiàn)師生間的互動，提高教學(xué)質(zhì)量。

1 BOPPPS教學(xué)模型

BOPPPS（Bridge-in，Objective，Pre-assessment，ParticipatoryLearning，Post-assessment，Summary）教學(xué)模型由溫哥華大學(xué)道格拉斯·克爾教授的團(tuán)隊提出[1]，它強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，將課堂教學(xué)分解為多個模塊，注重課堂的互動交流與課后的反思改進(jìn)[2]。與傳統(tǒng)的教學(xué)方法相比較，BOPPPS教學(xué)模型打破了以教師為主體的模式，學(xué)生全程參與課堂中各模塊的互動，模塊間環(huán)環(huán)相扣，學(xué)生的主體性和主動性能夠得到充分的發(fā)揮。BOPPPS教學(xué)模型將每次的課堂教學(xué)分為6個環(huán)節(jié)，分別是引言導(dǎo)入（B）、預(yù)期目標(biāo)（O）、學(xué)前測試（P）、互動式學(xué)習(xí)（P）、學(xué)后測試（P）、總結(jié)與反思（S）。

引言導(dǎo)入 是利用一個精彩的引入方式來引出本次課程的教學(xué)內(nèi)容，其目的是激發(fā)學(xué)生的好奇心、吸引學(xué)生的興趣，從而產(chǎn)生學(xué)習(xí)的動力。

預(yù)期目標(biāo) 是從課程要求的角度出發(fā)，明確學(xué)生在學(xué)習(xí)完本次課程的知識后在認(rèn)知、情感和技能三方面是否達(dá)到設(shè)計預(yù)定的要求。

學(xué)前測試 是保證BOPPPS有效開展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。如果說引言導(dǎo)入和預(yù)期目標(biāo)是教師想象中學(xué)生應(yīng)該處于什么水平，那么學(xué)前測試是將想象變?yōu)楝F(xiàn)實，反映學(xué)生目前真實的水平狀態(tài)，教師根據(jù)學(xué)生真實水平動態(tài)調(diào)整預(yù)期教學(xué)設(shè)計，從而更好掌控課堂與服務(wù)學(xué)生。

互動式學(xué)習(xí) 也叫參與式學(xué)習(xí)，是BOPPPS教學(xué)模型的核心[3]。互動式學(xué)習(xí)中的互動主要體現(xiàn)在生生互動，生生參與，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主體的主動式參與學(xué)習(xí)，而不是被動的聽講。

學(xué)后測試 學(xué)后測試是預(yù)期目標(biāo)的結(jié)果反饋。教師利用各種手段評測學(xué)生在本次課堂中的學(xué)習(xí)效果，是否達(dá)到了預(yù)期設(shè)計的目標(biāo)，為后續(xù)教學(xué)設(shè)計的改進(jìn)與教學(xué)反思提供參考價值。

總結(jié)與反思 是教師對本次授課課程內(nèi)容的總結(jié)和授課策略的反思。可以從認(rèn)知、情感和技能三方面總結(jié)本次課程的知識要點[4]，盡可能將知識點梳理成線，便于掌握，同時承上啟下引出下節(jié)課需要講授的知識點并布置作業(yè)。

2 SPOC教學(xué)方法

SPOC（Small Private Online Courses，小規(guī)模限制性在線課堂）是針對MOOC（Massive Open Online Courses，大規(guī)模開放性在線課堂）教學(xué)中存在的不足而產(chǎn)生的一種教學(xué)方法，又被稱為“后MOOC時代”。它是2013年由加州大學(xué)伯克利分校計算機(jī)系的阿曼德·福克斯教授提出[5]，該教學(xué)方法倡導(dǎo)“以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)”。目前SPOC方法的設(shè)計主要有四種模式。

直接引入SPOC視頻模式 直接利用SPOC平臺中對應(yīng)課程的視頻資源，學(xué)生根據(jù)課程要求，完成課前預(yù)習(xí)，觀看視頻資源完成該課程的課堂測試、課后作業(yè)。

SPOC視頻+師生互動模式 利用SPOC平臺中的視頻資源，教師根據(jù)自己授課計劃與課程要求設(shè)置練習(xí)題、測試題和作業(yè)，取代SPOC平臺中提供的習(xí)題資料，在師生互動環(huán)節(jié)，由教師根據(jù)實際情況來設(shè)計。

SPOC視頻+錄制視頻+師生互動模式 采用SPOC平臺中的視頻與自己錄制的視頻相結(jié)合，習(xí)題的互動環(huán)節(jié)由教師自己設(shè)計，取代SPOC平臺提供的習(xí)題資料。

SPOC平臺+錄制視頻+師生互動模式 借助SPOC教學(xué)平臺，全部采用教師自己錄制的視頻資源和題庫資源，相當(dāng)于對課程的二次開發(fā)，教師可以根據(jù)學(xué)生的實際情況全部自己設(shè)置教學(xué)進(jìn)度，授課內(nèi)容和考核方式。

3 BOPPPS與SPOC相結(jié)合的方式在“ARM指令的應(yīng)用”教學(xué)設(shè)計中的應(yīng)用

嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)課程是計算機(jī)相關(guān)專業(yè)的一門專業(yè)核心課程，它注重學(xué)生分析和解決問題的編程和創(chuàng)新等能力。本文以“ARM指令的應(yīng)用”為例，分析BOPPPS與SPOC相結(jié)合在課程教學(xué)設(shè)計中的應(yīng)用。

3.1 BOPPPS模型與SPOC方法相結(jié)合

SPOC是一種強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心的線上或者線上與線下相結(jié)合的教學(xué)手段[6]（本文只討論線上教學(xué)），如何進(jìn)行線上教學(xué)的過程設(shè)計，需要SPOC結(jié)合其他教學(xué)過程設(shè)計模型[7]。BOPPPS注重教學(xué)過程設(shè)計，將課堂教學(xué)分為六個子過程，它與SPOC教學(xué)方法一樣，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，同時它也是ISW的理論基礎(chǔ)。因此實現(xiàn)SPOC方法與BOPPPS模型有機(jī)融合，是課堂教學(xué)設(shè)計中值得去探索的一種模式。本文借助超星平臺的SPOC與BOPPPS相融合的過程如圖1所示。

3.2 ARM匯編語言的應(yīng)用內(nèi)容分析

“ARM匯編語言的應(yīng)用”這一節(jié)的內(nèi)容主要是檢驗學(xué)生學(xué)習(xí)ARM指令與ARM匯編語言的情況[8]，本節(jié)主要介紹ARM匯編語言在生活中的實際應(yīng)用，并以數(shù)值排序為例，講述排序的算法。學(xué)生要掌握本節(jié)的知識內(nèi)容，教師首先需要讓學(xué)生理解排序的概念，并列舉常見的經(jīng)典排序算法（比如冒泡排序等），講授排序算法的思想，然后結(jié)合前面學(xué)過的ARM指令與ARM匯編語言，讓學(xué)生思考如何解決這些問題，最后用程序演示輸出結(jié)果。學(xué)習(xí)本節(jié)的知識重點是讓學(xué)生去思考如何對生活中的數(shù)據(jù)進(jìn)行排序，如何將生活的排序抽象為計算機(jī)模型，如何用已學(xué)的ARM指令與ARM匯編語言去解決排序等常見問題[9]，從而培養(yǎng)學(xué)生獨立思考、分析問題、解決問題和編程等能力。

3.3 教學(xué)設(shè)計

本節(jié)以“ARM匯編語言的應(yīng)用”知識點為例，采用BOPPPS模型與SPOC方法相結(jié)合，借助超星平臺，設(shè)計1學(xué)時（45分鐘）的教學(xué)案例。設(shè)計的要素主要有教學(xué)內(nèi)容、課前掌握、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)重點與難點、教學(xué)過程與評價和課后預(yù)習(xí)等方面。具體的教學(xué)設(shè)計見表1。

4 應(yīng)用效果

應(yīng)用效果主要分析教學(xué)目標(biāo)是否能夠達(dá)到預(yù)期效果。美國教育學(xué)家本杰明·布盧姆將教學(xué)目標(biāo)分為認(rèn)知、情感和技能三個方面。本文應(yīng)用效果分析的數(shù)據(jù)為某校計科1701班（生源為三本學(xué)生）中6個小組（G1組-G6組，每組5人）的同學(xué)，教學(xué)內(nèi)容為ARM匯編語言的應(yīng)用，教學(xué)目標(biāo)從認(rèn)知目標(biāo)、情感目標(biāo)和技能目標(biāo)三方面分析。認(rèn)知目標(biāo)主要從冒泡排序算法的原理（標(biāo)記為1）和冒泡排序算法的流程圖（標(biāo)記為2）兩方面分析，情感目標(biāo)主要從組長執(zhí)行效率（標(biāo)記為3）和團(tuán)隊合作效率（標(biāo)記為4）兩方面分析，技能目標(biāo)主要從冒泡排序算法實現(xiàn)（標(biāo)記為5）和冒泡排序算法改進(jìn)（標(biāo)記為6）兩方面分析。表2統(tǒng)計的是6個組在認(rèn)知目標(biāo)、情感目標(biāo)和技能目標(biāo)達(dá)成度的數(shù)據(jù)。G1-G5組的同學(xué)為自由組合，G6組的同學(xué)表現(xiàn)不積極，為最后剩余5位同學(xué)組合。

G1-G5的統(tǒng)計分析中，可知如果認(rèn)知目標(biāo)高于其他組，相應(yīng)的情感目標(biāo)和技能目標(biāo)都會高于其他組，因此對知識點的認(rèn)知非常重要，認(rèn)知不清晰，后面的實現(xiàn)過程都會有困難。技能目標(biāo)中冒泡算法改進(jìn)的目標(biāo)達(dá)成度都不夠理想，G5組中的認(rèn)知目標(biāo)達(dá)成度最高，但是對冒泡算法的改進(jìn)僅能達(dá)到預(yù)期的43%。主要考慮因素為知識點難度、學(xué)生生源和教師授課方式等方面。冒泡算法改進(jìn)為能力提升部分，是學(xué)生在達(dá)到基本的目標(biāo)之外去嘗試能否創(chuàng)新，知識點難度較大。計科1701班的生源為三本學(xué)生，平時授課教師依然是主體，學(xué)生的分析問題能力與創(chuàng)新思維能力難以提升。本次嘗試BOPPPS+SPOC的線上教學(xué)模式，短時間內(nèi)難以打破學(xué)生分析問題和創(chuàng)新思維能力的束縛。但是對于冒泡排序算法的實現(xiàn)達(dá)成度較好，基本達(dá)到了預(yù)期的效果。

5 結(jié)束語

SPOC教學(xué)與MOOC教學(xué)相比較，由于其小規(guī)模限制性特點，便于教師掌握學(xué)生學(xué)習(xí)動態(tài)，更加適合在高校開展，而SPOC教學(xué)僅僅是一種教學(xué)方法，要取得好的教學(xué)效果，還需要一個好的教學(xué)設(shè)計。BOPPPS模型是以學(xué)生為中心，注重師生互動、生生互動和總結(jié)反思的一種閉環(huán)反饋教學(xué)設(shè)計模[10]，本文將SPOC方法和BOPPPS模型相結(jié)合，以《嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)》中“ARM匯編語言的應(yīng)用”一節(jié)知識點的教學(xué)設(shè)計為例，借助超星平臺開展SPOC在線教學(xué)，借助QQ等多種網(wǎng)絡(luò)平臺開展師生和生生互動，教學(xué)過程分為六個子環(huán)節(jié)，環(huán)環(huán)相扣，使得課堂教學(xué)過程更加緊湊、科學(xué)和高效，課堂教學(xué)結(jié)束后根據(jù)教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行教學(xué)效果分析，基本達(dá)到了預(yù)期的效果。采用SPOC方法和BOPPPS模型相結(jié)合，為當(dāng)前“特殊時期”（2019-nCoV疫情影響）開展網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的教師提供一定的參考。同時，BOPPPS模型將教學(xué)過程模塊化，SPOC方法采用網(wǎng)絡(luò)資源與教師自制資源結(jié)合，也可為日后教師開展線下與線上教學(xué)相結(jié)合和課堂教學(xué)過程的設(shè)計提供一定的參考。

參考文獻(xiàn)（References）：

[1] 徐玉錦，金明玉，柳振宇等.基于BOPPPS與超星學(xué)習(xí)通結(jié)合的中醫(yī)基礎(chǔ)理論混合式教學(xué)模式研究[J].時珍國醫(yī)國藥，2019.30（6）：1481-1482

[2] 曹丹平，印興耀.加拿大BOPPPS教學(xué)模式及其對高等教育改革的啟示[J].實驗室研究與探索，2016.35（2）：196-201

[3] 楊嬌.大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)課程的BOPPPS教學(xué)法設(shè)計——以認(rèn)識十進(jìn)制與二進(jìn)制為例[J].計算機(jī)工程與科學(xué)，2019.41（S1）：178-181

[4] Yang Yajie，YouJie，Wu Junrong，etc.TheEffect ofMicroteaching Combined with theBOPPPS Model on Dental Materials Education for Predoctoral Dental Students[J]. Journal of Dental Education，2019.83（5）：567-574

[5] 郭曉宇，郭志，李慢.SPOC中課堂互動對學(xué)生參與度的作用機(jī)制[J].實驗技術(shù)與管理，2019.36（6）：244-249

[6] JoohyunChung，Hsiu-Chin Chen. Development andpsychometric properties of student perceptions of an online course （SPOC） in an RN-to-BSN program[J]. Nurse Education Today，2020.85.

[7] 顧容，張蜜，楊青青等.基于SPOC翻轉(zhuǎn)課堂的探討：實證與反思[J].高教探索，2017.1：27-32

[8] 曾韻，張有為，劉鐵銘.提高“匯編語言”課程教學(xué)效果的幾點做法[J].計算機(jī)工程與科學(xué)，2016.38（S1）：65-67

[9] 張佳佳，張廣智，宗兆云.基于計算思維的匯編語言教學(xué)實驗設(shè)計[J].實驗技術(shù)與管理，2016.33（12）：200-203

[10] 巨亞榮，崔浩，寧亞輝等.基于BOPPPS模型的《大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)》課堂教學(xué)設(shè)計[J].計算機(jī)工程與科學(xué)，2019.41（S1）：134-138