基于BOPPPS和翻轉(zhuǎn)課堂的環(huán)境類課程線上線下混合式教學(xué)設(shè)計(jì)

薛紅琴

摘 要：為適應(yīng)工程教育專業(yè)認(rèn)證對(duì)課程教學(xué)的新要求，針對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式的不足，以“污染物進(jìn)入河流后混合過程的三個(gè)階段”這一課堂教學(xué)為例，基于翻轉(zhuǎn)課堂理念和慕課線上資源和BOPPPS教學(xué)設(shè)計(jì)方法開展了混合式課堂教學(xué)探索。采用“課前預(yù)習(xí)+課中研習(xí)+課后復(fù)習(xí)”的線上線下混合型教學(xué)設(shè)計(jì)，以問題為導(dǎo)向，以學(xué)生為中心，融合了線上導(dǎo)學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂、案例分析、小組辯論、模擬仿真、過程考核、課程思政等多種教學(xué)方法，提高了教學(xué)效果，可為新時(shí)代教學(xué)改革提供參考。

關(guān)鍵詞：BOPPPS; 翻轉(zhuǎn)課堂; 混合式教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：1006-3315（2021）7-148-002

一、引言

工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)是目前國(guó)際上通行的工程人才評(píng)價(jià)手段，理念是以人為本、以學(xué)生為中心的基于產(chǎn)出的教育，現(xiàn)有的環(huán)境類課程教學(xué)模式大多屬于以教師為中心的被動(dòng)式教學(xué)，教師教授為主要手段，教學(xué)模式較為單一，教學(xué)方法傳統(tǒng)保守，缺乏創(chuàng)新。需要發(fā)展新的教學(xué)模式。

BOPPPS教學(xué)模式源于加拿大的教師技能培訓(xùn)，是一種以教學(xué)為目標(biāo)導(dǎo)向、以學(xué)生為中心的教學(xué)模式。它由導(dǎo)言（Bridge-in）、學(xué)習(xí)目標(biāo)（Objective/Outcome）、前測(cè)（Pre-assessment）、參與式學(xué)習(xí)（ParticipatoryLearning）、后測(cè)（Post-assessment）和總結(jié)（Summary）六個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)構(gòu)成，BOPPPS名稱是由這六個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的英文單詞的首字母構(gòu)成。BOPPPS是教師進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)及課堂組織教學(xué)的一種有效模式。翻轉(zhuǎn)課堂將傳統(tǒng)的“課上老師講授+課后學(xué)生作業(yè)檢測(cè)”翻轉(zhuǎn)成“課前學(xué)生自主學(xué)習(xí)+課上老師解答疑問”，是一種與傳統(tǒng)意義上教學(xué)流程完全相反的課堂模式。近十年，“翻轉(zhuǎn)課堂”在北美受到很多學(xué)校的歡迎，并逐漸發(fā)展成教學(xué)改革的新浪潮。本文基于翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)理念，采用BOPPPS教學(xué)模式，以“污染物進(jìn)入河流后混合過程的三個(gè)階段”這一課堂教學(xué)為例開展課堂教學(xué)設(shè)計(jì)。

二、基于BOPPPS和翻轉(zhuǎn)課堂的混合式教學(xué)設(shè)計(jì)方案

（一）課堂教學(xué)目的

1.了解河流中污染物混合輸運(yùn)的三個(gè)階段在地表水環(huán)境評(píng)價(jià)中的作用;

2.理解污染物進(jìn)入河流后混合過程三個(gè)階段的特性;

3.掌握河流一維、二維、三維水質(zhì)模型的適用條件，能夠根據(jù)工程實(shí)際案例選取相應(yīng)的水環(huán)境預(yù)測(cè)模型。

（二）教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)

重點(diǎn)：理解污染物進(jìn)入河流后混合過程三個(gè)階段的特性

難點(diǎn)：掌握河流一維、二維、三維水質(zhì)模型的適用條件

（三）教學(xué)總體設(shè)計(jì)

本次課堂教學(xué)采用“課前預(yù)習(xí)+課中研習(xí)+課后復(fù)習(xí)”的線上線下混合型教學(xué)模式，總體設(shè)計(jì)見表1。

（四）教學(xué)實(shí)施流程

1.課前預(yù)習(xí)

教師明確教學(xué)目標(biāo)，規(guī)劃教學(xué)流程，編制課堂教學(xué)設(shè)計(jì)方案，上傳視頻與課件等線上資源。通過QQ群或其他助學(xué)軟件預(yù)先完成分組，明確課堂教學(xué)方向。

學(xué)生課前登錄中國(guó)大學(xué)MOOC平臺(tái)（https：//www.icourse163.org/course/HHU-1207109807），學(xué)習(xí)視頻4.6和相關(guān)課件。了解本次課程的教學(xué)目標(biāo)，完成目標(biāo)導(dǎo)學(xué)、教材自學(xué)和視頻課件資源助學(xué)。

2.課中研習(xí)

2.1問題導(dǎo)入：明確目標(biāo)、激發(fā)興趣、熟悉課堂流程

教學(xué)思路：由排污口水環(huán)境預(yù)測(cè)模擬仿真的動(dòng)畫演示，說明河流水質(zhì)模型在地表水環(huán)境影響評(píng)價(jià)中的重要地位，引出本次課堂擬解決的核心問題：如何合理選取河流水質(zhì)模型？何時(shí)用一維，何時(shí)用二維，何時(shí)用三維？

要回答這一問題，必須掌握河流中污染物混合輸運(yùn)的三階段理論，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和專注度。讓學(xué)生建立學(xué)習(xí)目標(biāo)：掌握河流一維、二維、三維水質(zhì)模型的適用條件。教師明確本次課堂教學(xué)流程，說明課堂分組情況，分發(fā)挑戰(zhàn)性問題清單。

2.2理解污染物進(jìn)入河流后混合過程三個(gè)階段的特性

教學(xué)思路：以問題為導(dǎo)向，通過不斷提出問題使課程節(jié)奏更加緊湊，從而緊緊抓住學(xué)習(xí)者的思維。通過圖示的形式講解三個(gè)階段的特性、產(chǎn)生的原因，建立三個(gè)階段與水質(zhì)模型分類之間的關(guān)系。

挑戰(zhàn)性問題1：為什么是三個(gè)階段？不是兩個(gè)階段或四個(gè)階段？

目標(biāo)：通過師生交流引入河流的三維幾何特性（見教學(xué)活動(dòng)照片2）。一般情況下，河流具有如下幾何特征：河長(zhǎng)>>河寬>>水深。并舉例說明（長(zhǎng)江等河流）。

挑戰(zhàn)性問題2：為什么是首先達(dá)到垂向混合均勻？

目標(biāo)：由于通常河流垂向深度比橫寬小很多，廢水在垂向上較快地達(dá)到均勻混合狀態(tài)，此時(shí)稱河流混合的第一階段完成，從而使學(xué)生建立河流幾何特性與污染物混合過程的關(guān)系。

挑戰(zhàn)性問題3：影響這一階段長(zhǎng)短的主要因素有哪些？

目標(biāo)：通過學(xué)生對(duì)影響因素的討論，加深對(duì)第一階段特性的理解。同時(shí)與當(dāng)前排污許可管理聯(lián)系起來，提升環(huán)境水力學(xué)理論學(xué)以致用的能力，加深學(xué)生對(duì)我國(guó)環(huán)保管理制度的理解，達(dá)到課程思政的目的。

挑戰(zhàn)性問題4：影響第二階段長(zhǎng)短的主要因素有哪些？為何大致與河寬的平方成正比？

目標(biāo)：使學(xué)生回顧環(huán)境水力學(xué)課程中學(xué)習(xí)過的污染物到達(dá)充分混合所需距離的計(jì)算公式，由該公式討論這一階段的影響因素。加深對(duì)河流污染帶的理解，建立不同課程之間的聯(lián)系。

2.3掌握河流水質(zhì)模型的適用范圍

教學(xué)思路：在污染物質(zhì)進(jìn)入河流混合過程三階段理論的基礎(chǔ)上來理解河流一維、二維、三維水質(zhì)模型的適用條件。

設(shè)置小組辯題：到目前為止，河流水質(zhì)模型選取的問題（本次課的核心問題）是否已經(jīng)解決？組織正方代表與反方代表分組辯論、師生辯論。使學(xué)生理解理論探討與實(shí)際應(yīng)用之間的差距。問題并沒有解決，以上理論分析在實(shí)際應(yīng)用中存在兩大難點(diǎn)：難以區(qū)分三個(gè)階段;實(shí)際模擬不可能采用三個(gè)模型，工作量太大。解決思路：根據(jù)實(shí)際河流中污染物混合的特點(diǎn)來選用一種水質(zhì)模型。

設(shè)置創(chuàng)新性話題：河流二維水質(zhì)模型和三維水質(zhì)模型的適用范圍是什么？目標(biāo)：使學(xué)生用類似的方法自主獲得河流二維水質(zhì)模型和三維水質(zhì)模型的適用范圍，加深理解的同時(shí)能夠舉一反三，探討什么樣的水體能夠滿足這一要求。教學(xué)方法：小組討論，師生互動(dòng)，教師評(píng)價(jià)點(diǎn)撥。

2.4案例分析

以長(zhǎng)江江蘇段、太湖、秦淮河、三峽水庫(kù)、秦淮河流域?yàn)榘咐懻摲謩e適用于何種水質(zhì)模型來模擬？先分組研討，每組組長(zhǎng)上臺(tái)板書答案，教師評(píng)價(jià)點(diǎn)撥（見教學(xué)活動(dòng)照片7、8）。

2.5課程總結(jié)

總結(jié)本次課堂應(yīng)達(dá)到的學(xué)習(xí)目標(biāo)，通過隨堂測(cè)驗(yàn)檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果。

3.課后復(fù)習(xí)

教師：關(guān)注學(xué)生在線學(xué)習(xí)情況，及時(shí)批改作業(yè)，在線答疑，采用引導(dǎo)式解答，鼓勵(lì)學(xué)生線上互動(dòng)交流，促進(jìn)學(xué)生知識(shí)提升。開展OBE教學(xué)效果評(píng)價(jià)，對(duì)課程建設(shè)進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)。

學(xué)生：對(duì)知識(shí)點(diǎn)鞏固復(fù)習(xí)并完成線上測(cè)驗(yàn)與作業(yè)，發(fā)現(xiàn)不足并加以鞏固。參與線上討論，在討論中實(shí)現(xiàn)知識(shí)的內(nèi)化和提升。

三、總結(jié)

本次課堂教學(xué)設(shè)計(jì)基于翻轉(zhuǎn)課堂理念和慕課線上資源及BOPPPS教學(xué)設(shè)計(jì)方法開展了環(huán)境類課程混合式教學(xué)模式探索，以問題為導(dǎo)向，以學(xué)生為中心，融合了線上導(dǎo)學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂、案例分析、小組辯論、模擬仿真、過程考核、課程思政等多種教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性、能動(dòng)性、獨(dú)立性。有效發(fā)揮了以學(xué)生為學(xué)習(xí)主體的能動(dòng)作用，提高了師生、生生間的互動(dòng)性，顯著改善了學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性和學(xué)習(xí)效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉莉雯.BOPPS教學(xué)模型在跨境電商英語(yǔ)課程教學(xué)中的實(shí)踐與探索[J]安徽廣播電視大學(xué)學(xué)報(bào)，2021，（1）：42-46

[2]田莉，胡鶴宇，李延平：基于“雨課堂”的BOPPPS教學(xué)模式的應(yīng)用——以“電路理論”課程為例[J]湖南工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2021，31（1）：104-108

[3]孫占朋，盧佳鑫.基于OBE理念的流體力學(xué)課程混合式教學(xué)實(shí)踐[J]內(nèi)燃機(jī)與配件，2021，（03）：214-215