基于BOPPPS 教學(xué)模型混合式教學(xué)資源設(shè)計(jì)

邵金俠 魏建新 李小武

（1.湖南科技學(xué)院 電子與信息工程學(xué)院，湖南 永州 425199；2.湖南科技學(xué)院 信息與網(wǎng)絡(luò)中心，湖南 永州 425199）

BOPPPS 教學(xué)模型強(qiáng)調(diào)情境式教學(xué)和參與式學(xué)習(xí)，符合以學(xué)生為中心的現(xiàn)代主流教學(xué)理念，適合于翻轉(zhuǎn)課堂、研討式教學(xué)和混合式教學(xué)等新型教學(xué)活動(dòng)。它建議按照15 min 的時(shí)間單元設(shè)計(jì)教學(xué)，解決學(xué)生的注意力難以長(zhǎng)時(shí)間集中的問(wèn)題，包含導(dǎo)入（B）、目標(biāo)（O）、前測(cè)（P）、參與（P）、后測(cè)（P）和總結(jié)（S）六個(gè)基本單元[1]。（1）借助于精心設(shè)計(jì)的開(kāi)場(chǎng)白，抓住學(xué)生注意力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；（2）給出知識(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)，設(shè)置學(xué)習(xí)任務(wù)的達(dá)成要求；（3）接著通過(guò)前測(cè)活動(dòng)，了解學(xué)生的課前準(zhǔn)備情況和學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，及時(shí)調(diào)整教學(xué)活動(dòng)；（4）參與式學(xué)習(xí)是該教學(xué)模型的特色，是學(xué)生高度參與一個(gè)環(huán)節(jié)，這里可充分調(diào)動(dòng)學(xué)生進(jìn)行合作學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)；（5）通過(guò)后測(cè)活動(dòng)，觀測(cè)學(xué)生對(duì)討論知識(shí)的把握度情況；（6）進(jìn)行總結(jié)，一般包括“知識(shí)補(bǔ)充、整合”“主題升華”兩個(gè)基本內(nèi)容。這六個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)為一個(gè)有機(jī)的整體，各部分通過(guò)“起、承、轉(zhuǎn)、合”完成有效教學(xué)，讓學(xué)習(xí)真正發(fā)生。

1 教學(xué)資源設(shè)計(jì)原則

結(jié)合BOPPPS 教學(xué)模型特點(diǎn)、參考應(yīng)用型本科育人要求和新工科建設(shè)目標(biāo)，進(jìn)行混合式教學(xué)資源的設(shè)計(jì)。

《關(guān)于狠抓新時(shí)代全國(guó)高等學(xué)校本科教育工作會(huì)議精神落實(shí)的通知》（教高函〔2018〕8 號(hào)），提出“各高校要全面梳理各門(mén)課程的教學(xué)內(nèi)容，淘汰‘水課’、打造‘金課’，合理提升學(xué)業(yè)挑戰(zhàn)度、增加課程難度、拓展課程深度，切實(shí)提高課程教學(xué)質(zhì)量”[2]。吳巖提出：所謂金課，應(yīng)該具有兩性一度，即高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度[2]。在金課建設(shè)要求的具體指導(dǎo)下，完成混合式教學(xué)資源設(shè)計(jì)，需要滿足以下具體原則。

（1）“知識(shí)獲取、能力提升和情感培養(yǎng)”同向同行原則。在教學(xué)目標(biāo)上，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)做到知識(shí)、能力和情感三位一體，既教書(shū)又育人，讓育人在專(zhuān)業(yè)教學(xué)中自然完成，不能只講解干巴巴的知識(shí)，讓學(xué)生做書(shū)呆子，也不能只傳授赤裸裸的技術(shù)，讓學(xué)生當(dāng)技術(shù)工，我們培養(yǎng)的學(xué)生，應(yīng)該是有理想、有情感、有家國(guó)情懷的新一代職業(yè)青年。所以在設(shè)計(jì)教學(xué)資源時(shí)，應(yīng)兼顧如上3 個(gè)教學(xué)目標(biāo)，保證其具有一定的高階性。

（2）“行業(yè)輸入、問(wèn)題驅(qū)動(dòng)和成果導(dǎo)向”協(xié)同融合原則。在教學(xué)策略上，教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容應(yīng)具有一定的創(chuàng)新性。讓學(xué)生在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)理論和基本技術(shù)的時(shí)候，既要腳踏實(shí)地，也要仰望星空。通過(guò)行業(yè)輸入，映射理論知識(shí)的適用場(chǎng)景，讓學(xué)生了解學(xué)科前沿知識(shí)，關(guān)注行業(yè)動(dòng)態(tài)，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)敏銳度。從專(zhuān)業(yè)前沿出發(fā)，提出問(wèn)題，再回到行業(yè)當(dāng)中去，形成實(shí)踐—認(rèn)知—再實(shí)踐的理論學(xué)習(xí)閉環(huán)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和動(dòng)手能力。技術(shù)的發(fā)展日新月異，但基礎(chǔ)理論空間是不變的，教學(xué)資源的設(shè)計(jì)、建設(shè)需要以行業(yè)為落腳點(diǎn)，以問(wèn)題為抓手，以成果輸出為導(dǎo)向，實(shí)現(xiàn)思維理念創(chuàng)新[3]。

（3）“文獻(xiàn)閱讀、仿真實(shí)踐和自主探究”多元滲透原則。5G 的到來(lái)啟動(dòng)了萬(wàn)物智聯(lián)模式，技術(shù)和產(chǎn)品的更新速度告訴我們，只有不斷學(xué)習(xí)才能順應(yīng)時(shí)代潮流，所以在教學(xué)資源設(shè)計(jì)中，需要不同結(jié)構(gòu)和一定數(shù)量的課后拓展，給學(xué)生適當(dāng)“增負(fù)”[2，4]，提升學(xué)生的多元學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)能力。提供一定數(shù)量的中英文文獻(xiàn)，創(chuàng)建閱讀欄目，通過(guò)文獻(xiàn)閱讀進(jìn)行理論延伸，幫助學(xué)生了解研究熱點(diǎn)。適當(dāng)給出MATLAB 等仿真源代碼，布置建模仿真任務(wù)進(jìn)行實(shí)踐操作，完成知識(shí)遞進(jìn)，做到知行合一；此外鏈接一定數(shù)量的科普小視頻，幫助學(xué)生指點(diǎn)迷津，并鼓勵(lì)學(xué)生自己查閱資料，激勵(lì)學(xué)生利用信息技術(shù)手段自主完成知識(shí)的更新。所以要充分利用線上教學(xué)資源的引導(dǎo)作用，首先應(yīng)確保教學(xué)資源具有一定的挑戰(zhàn)度。

2 微格教學(xué)資源建設(shè)思路與策略

本文以“通信原理”課程為例，基于BOPPPS教學(xué)模型，研究線上線下混合式教學(xué)之線上微格教學(xué)資源的設(shè)計(jì)與建設(shè)。教學(xué)資源將分別從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方式、教學(xué)策略等方面著手，力求做到與知識(shí)、學(xué)習(xí)和教學(xué)（Knowledge-Learning-Instruction，KLI）經(jīng)典框架一致。資源類(lèi)型本著上述三項(xiàng)基本原則，主要包括如下四個(gè)部分：內(nèi)容導(dǎo)圖、學(xué)習(xí)視頻、問(wèn)題合集和知識(shí)拓展，建設(shè)資源不單單傳授知識(shí)和技術(shù)，更要肩負(fù)點(diǎn)燃學(xué)生智慧的星星之火。

教學(xué)資源之內(nèi)容導(dǎo)圖主要承載知識(shí)分解的基本思路，分別通過(guò)縱向和橫向兩個(gè)角度完成知識(shí)分解，縱向知識(shí)主要是教—學(xué)線索的大綱體現(xiàn)，對(duì)通信原理就是四大模塊，即模擬—數(shù)字、調(diào)制—解調(diào)、編碼—譯碼以及貫穿于整個(gè)通信中的同步技術(shù)；而橫向則是對(duì)某個(gè)知識(shí)模塊進(jìn)行內(nèi)容展開(kāi)，到具體的知識(shí)點(diǎn)去，如此由點(diǎn)到線、由線到面，形成縱橫交錯(cuò)的知識(shí)地圖，最終的整個(gè)知識(shí)地圖必然是錯(cuò)綜復(fù)雜的，需要和實(shí)際的通信系統(tǒng)進(jìn)行理論呼應(yīng)，屬于課程教學(xué)的達(dá)成效果圖，分解思路如圖1 所示。但提供的線上知識(shí)結(jié)構(gòu)的內(nèi)容導(dǎo)圖，需要按照循序漸進(jìn)的策略完成，由淺入深，由易到難，逐步展開(kāi)，所以知識(shí)地圖需要由技術(shù)主線圖、技術(shù)關(guān)聯(lián)圖、知識(shí)分布圖等三部分支撐完成，其中技術(shù)主線圖屬于縱向知識(shí)分解，而知識(shí)分布圖屬于橫向知識(shí)分解，技術(shù)關(guān)聯(lián)圖則屬于縱橫交錯(cuò)的結(jié)構(gòu)，如圖1 所示。

圖1 內(nèi)容導(dǎo)圖分解方向和模塊

內(nèi)容導(dǎo)圖中重難點(diǎn)知識(shí)分別以文字加粗和加*進(jìn)行標(biāo)注，如圖2 所示。這里以同步技術(shù)和載波同步為例，給出其線上資源的具體內(nèi)容導(dǎo)圖結(jié)構(gòu)。

教學(xué)資源之學(xué)習(xí)視頻的線上資源設(shè)計(jì)，建設(shè)視頻資源根據(jù)內(nèi)容導(dǎo)圖生成的知識(shí)分布圖分別完成，根據(jù)知識(shí)點(diǎn)的特點(diǎn)分別按照結(jié)構(gòu)性知識(shí)、技術(shù)性知識(shí)、系統(tǒng)級(jí)知識(shí)和應(yīng)用級(jí)知識(shí)等分別實(shí)現(xiàn)。在教育信息化 2.0 時(shí)代，“互聯(lián)網(wǎng)+教育”“智能+教育”給教育帶來(lái)機(jī)遇和挑戰(zhàn)，資源建設(shè)本著經(jīng)濟(jì)、資源最優(yōu)化原則，采用網(wǎng)上剪輯和視頻錄制兩種方法生成資源。其中一般結(jié)構(gòu)性知識(shí)和技術(shù)性知識(shí)獨(dú)立設(shè)計(jì)課件、錄制視頻，設(shè)置成線上學(xué)習(xí)任務(wù)點(diǎn)，而系統(tǒng)級(jí)和應(yīng)用級(jí)知識(shí)主要通過(guò)搜集網(wǎng)絡(luò)視頻資源，參照名?！麕煛n堂等優(yōu)秀視頻資源，完成資源共享，這部分資源給學(xué)生提供鏈接或者視頻剪輯，標(biāo)注出處，尊重資源版權(quán)，如此可以開(kāi)放學(xué)生的學(xué)習(xí)視野，打破高校之間圍墻壁壘。視頻分課前微視頻和課后微視頻，內(nèi)容主要為基本概念、基礎(chǔ)技術(shù)和擴(kuò)展性內(nèi)容，用來(lái)完成以學(xué)生為主的翻轉(zhuǎn)教學(xué)。

圖2 資源建設(shè)內(nèi)容導(dǎo)圖設(shè)計(jì)示例

教學(xué)資源之問(wèn)題合集的線上資源設(shè)計(jì)，主要是完成教學(xué)活動(dòng)的輔助學(xué)習(xí)資料，當(dāng)前的主流教學(xué)思想是以學(xué)生為中心，教學(xué)活動(dòng)的展開(kāi)需要討論主題、探究問(wèn)題和研討問(wèn)題，所以問(wèn)題資源的設(shè)計(jì)是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。無(wú)論是深度還是覆蓋面需要能激起學(xué)生討論的熱情、同時(shí)還要注意的是：?jiǎn)栴}有沒(méi)有值得討論的意義和價(jià)值。教學(xué)平臺(tái)中設(shè)計(jì)的問(wèn)題集：首先，一部分需要在課前提供給學(xué)生，自主學(xué)習(xí)或合作學(xué)習(xí)，通過(guò)問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課前準(zhǔn)備等基本活動(dòng)，所以問(wèn)題就需要具有一定的引導(dǎo)性。其次，一部分需要在課中進(jìn)行教學(xué)互動(dòng)使用，那么這一部分問(wèn)題就要有一定的深度，且能夠在學(xué)習(xí)討論中，很容易對(duì)立的那種，這樣課堂討論就會(huì)比較激烈，大家也樂(lè)于參加，教學(xué)活動(dòng)最后會(huì)被推到一個(gè)高潮，然后采用頭腦風(fēng)暴法，群力群策，知識(shí)就會(huì)大白于課堂，同時(shí)對(duì)技術(shù)局限性的認(rèn)識(shí)也會(huì)比較清晰。最后，還有一部分問(wèn)題會(huì)放到課后，幫助學(xué)生進(jìn)行課后延伸拓展，學(xué)而時(shí)習(xí)之，不亦說(shuō)乎？知識(shí)會(huì)因總結(jié)而清晰，主題也會(huì)因總結(jié)而升華，而問(wèn)題更是幫助學(xué)生善于思考、敢于創(chuàng)新的一個(gè)催生元素，由問(wèn)題出發(fā)，最后再回到問(wèn)題中去，形成一個(gè)問(wèn)題環(huán)，環(huán)環(huán)相扣。

教學(xué)資源之知識(shí)拓展的線上資源設(shè)計(jì)，技術(shù)和產(chǎn)品的發(fā)展呈現(xiàn)爆炸式增長(zhǎng)的速度，知識(shí)的更新更是神速，只有不停地奔跑，才能不落伍，單憑課堂教學(xué)是不可能達(dá)成教學(xué)效能的，我們需要具備自主學(xué)習(xí)、甚至終身學(xué)習(xí)來(lái)適應(yīng)這個(gè)時(shí)代，而要具備這個(gè)基本素質(zhì)[3]，就需要課外延伸。課外延伸最好的辦法就是理論拓展和教學(xué)實(shí)踐并駕齊驅(qū)，通過(guò)理論拓展區(qū)觸碰行業(yè)前沿?！凹埳系脕?lái)終覺(jué)淺，絕知此事要躬行”，通過(guò)教學(xué)實(shí)踐體驗(yàn)理論和實(shí)踐之間的距離，“知行合一”是一種學(xué)習(xí)境界，也是必經(jīng)之路，仿真建模是一種比較有效的實(shí)驗(yàn)手段和實(shí)踐方法。此外微視頻學(xué)習(xí)、課后問(wèn)題輔助和主題討論都是比較好的課后學(xué)習(xí)和交流方式。

內(nèi)容導(dǎo)圖、學(xué)習(xí)視頻、問(wèn)題合集和知識(shí)拓展四個(gè)模塊相輔相成，其中內(nèi)容導(dǎo)圖為頂層設(shè)計(jì)，完成知識(shí)結(jié)構(gòu)的分解，通過(guò)知識(shí)地圖醒目標(biāo)出學(xué)習(xí)線索和知識(shí)重難點(diǎn)，屬于目標(biāo)結(jié)構(gòu)。學(xué)習(xí)視頻為線上重點(diǎn)建設(shè)核心資源，視頻通過(guò)直觀、動(dòng)態(tài)的知識(shí)講解，同時(shí)配置同步課件，快速帶同學(xué)們進(jìn)入教學(xué)環(huán)節(jié)或指引學(xué)生進(jìn)行課后拓展。問(wèn)題合集和知識(shí)拓展則為資源設(shè)計(jì)中的特色模塊，自主學(xué)習(xí)是課前和課中兩個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)必備的基本要求，通過(guò)問(wèn)題驅(qū)動(dòng)，明確學(xué)習(xí)任務(wù)、達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)。通過(guò)知識(shí)拓展升華學(xué)習(xí)主題，引出下一個(gè)討論內(nèi)容，并培養(yǎng)學(xué)生的終身學(xué)習(xí)能力，具體如圖3 所示。

圖3 微格教學(xué)資源設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖

3 基于BOPPPS 模型的教學(xué)案例

這里以“載波同步”知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)為例，簡(jiǎn)單介紹如何借助于前面建立的線上資源，基于BOPPPS 教學(xué)模型完成混合式教學(xué)。首先，以學(xué)生為中心的教學(xué)需要“課前—課中—課后”三個(gè)環(huán)節(jié)，課前發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生參考知識(shí)地圖和微視頻完成課前準(zhǔn)備；其次，準(zhǔn)備課堂活動(dòng)，導(dǎo)言部分由生活片段（交誼舞、賽龍舟、閱兵方隊(duì)等等）切入到通信場(chǎng)景（通信調(diào)制系統(tǒng)的信號(hào)同步接收）中來(lái)，通過(guò)啟發(fā)、引導(dǎo)等方式導(dǎo)入課堂討論主題：載波同步，自然生成教學(xué)目標(biāo)，即理解掌握載波同步的基本方法和應(yīng)用條件；再次，借助于智慧課堂，發(fā)布測(cè)試題目：在系統(tǒng)接收端，能否不進(jìn)行載波同步，直接生成同步載波呢？這個(gè)封閉式回答的問(wèn)題很容易引導(dǎo)學(xué)生給出完全正確或者完全錯(cuò)誤的選擇，在這里，進(jìn)行結(jié)果統(tǒng)計(jì)之后，再要學(xué)生簡(jiǎn)單地給出選擇的理由，將學(xué)生的回答進(jìn)行實(shí)時(shí)投屏，通過(guò)這個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，大家可以相互參考，取長(zhǎng)補(bǔ)短，進(jìn)而達(dá)到學(xué)習(xí)交流的目的；最后，根據(jù)獲取的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，檢查課前任務(wù)的完成效果，可對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)進(jìn)一步地了解，及時(shí)調(diào)整下一步的活動(dòng)策略。參與式學(xué)習(xí)是課堂教學(xué)中學(xué)生參與度要求最高的一個(gè)環(huán)節(jié)，這里我們給出研討問(wèn)題（基于 DSB 系統(tǒng)，分組討論載波同步方法，問(wèn)題會(huì)在線上提前給出 2～3個(gè)，根據(jù)前測(cè)結(jié)果，這是選定的其中一個(gè)），載波同步常用方法，自同步（直接提取、平方環(huán)法、平方變化法和Costas 環(huán)法）和外同步（插入導(dǎo)頻法）都有微視頻供學(xué)生提前學(xué)習(xí)，所以按照事先分好的小組，每個(gè)小組自愿選擇任一方法進(jìn)行小組合作，然后進(jìn)行組間討論和交流，討論形式可以是黑板輔助、投屏展示或者直接語(yǔ)言交流，小組之間可以相互質(zhì)疑和結(jié)盟，教師在整個(gè)活動(dòng)過(guò)程中旁站、輔導(dǎo)。完全體現(xiàn)了“學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)”的教學(xué)理念。同學(xué)們參與討論結(jié)束，思路逐漸清晰，再給出后測(cè)題目（自同步中的非線性變換法和外同步的插入導(dǎo)頻法基本應(yīng)用場(chǎng)景是什么？），采用頭腦風(fēng)暴法，投屏展示學(xué)生的答題信息，進(jìn)行學(xué)習(xí)討論內(nèi)容的再展示和測(cè)試。與此同時(shí)，結(jié)合知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行小結(jié)，并借機(jī)引出新的知識(shí)點(diǎn)，載波同步不只是要實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能，更要保證同步時(shí)間和失步時(shí)間等基本性能指標(biāo)，進(jìn)行主題升華，同時(shí)結(jié)合5G 新興技術(shù)中“子載波同步”的應(yīng)用，緊扣主題，并融入思政教學(xué)，同時(shí)進(jìn)行知識(shí)拓展，參考在線學(xué)習(xí)資源，閱讀相關(guān)理論文獻(xiàn)，具體教學(xué)案例參考如圖4 所示。如此由生活到通信，由通信再到生活服務(wù)，BOPPPS 教學(xué)模型通過(guò)“起、承、轉(zhuǎn)、合”，在滿足金課建設(shè)三大基本原則的前提下，保障討論主題的完整性。

圖4 載波同步之BOPPPS 教學(xué)案例

4 結(jié) 語(yǔ)

在教育信息化2.0 時(shí)代，教學(xué)資源的建設(shè)從思維理念、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)策略及內(nèi)容模塊的設(shè)計(jì)上都需要打破，重新再來(lái)，本文基于BOPPPS 教學(xué)模型，根據(jù)線上線下混合式教學(xué)特點(diǎn)，積極進(jìn)行教學(xué)改革及線上教學(xué)資源研究、設(shè)計(jì)和建設(shè)，來(lái)尋求教學(xué)的最優(yōu)解；同時(shí)融入信息技術(shù)和思政教育到教學(xué)活動(dòng)的全過(guò)程，全面提升師生的信息素養(yǎng)和文化修養(yǎng)；構(gòu)建創(chuàng)新型教育教學(xué)平臺(tái)，整合、優(yōu)化教學(xué)資源配置，關(guān)注行業(yè)動(dòng)態(tài)和育人成效，做好課程建設(shè)，為新工科建設(shè)提供源動(dòng)力。