基于BOPPPS模型的混合式教學(xué)模式在“單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)”課程中的應(yīng)用研究

濮方文 馮滿堂

摘 要：當(dāng)前“單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)”的課堂教學(xué)中存在學(xué)與用脫節(jié)的現(xiàn)象，同時(shí)受限于高職生的學(xué)習(xí)能力有限，翻轉(zhuǎn)課堂在實(shí)際應(yīng)用中也面臨種種窘境，筆者在近幾年的“單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)”的教學(xué)中使用BOPPPS教學(xué)模式開展了線上線下混合式教學(xué)，課堂測(cè)試的結(jié)果表明學(xué)生的知識(shí)掌握情況明顯提高，應(yīng)用知識(shí)解決問題的能力有很大提升，學(xué)習(xí)習(xí)慣得到改善。

關(guān)鍵詞：BOPPPS;混合式教學(xué)模式;單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)

近幾年，隨著高性能移動(dòng)設(shè)備的普及，現(xiàn)在的學(xué)生作為互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的原住民，已經(jīng)能夠非常熟練地利用移動(dòng)互聯(lián)設(shè)備在碎片化時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)。同時(shí)由于一些視頻剪輯軟件和錄屏軟件操作簡(jiǎn)單，功能強(qiáng)大，極大地降低了微課的門檻，越來(lái)越多的教師可以輕松地根據(jù)需求剪輯素材、制作微課。隨著信息化教學(xué)資源的井噴式增長(zhǎng)，智慧職教、學(xué)習(xí)通等各種教學(xué)平臺(tái)的功能越來(lái)越強(qiáng)大，教師可以輕松地通過各種教學(xué)平臺(tái)整合教學(xué)資源（案例、微課），開展多種形式的線上線下教學(xué)，學(xué)生在觀看教學(xué)視頻的同時(shí)也可以通過“討論”“頭腦風(fēng)暴”等功能模塊進(jìn)行在線交流，還可以通過平臺(tái)的作業(yè)/考試功能進(jìn)行學(xué)習(xí)效果測(cè)試，以上功能的出現(xiàn)極大地提高了教學(xué)效率。BOPPPS教學(xué)模式是一種以教學(xué)目標(biāo)導(dǎo)向、以學(xué)生為中心的教學(xué)模式，它強(qiáng)調(diào)關(guān)注學(xué)生學(xué)會(huì)了什么，適合“單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)”這類側(cè)重專業(yè)技能培養(yǎng)的課程教學(xué)。筆者將BOPPPS教學(xué)模型引入“單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)”的課程教學(xué)中，以智慧職教平臺(tái)為教學(xué)載體開展了混合式教學(xué)模式的實(shí)踐。

一、當(dāng)前“單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)”教學(xué)中存在的問題

（一）傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式下“學(xué)”與“用”的脫節(jié)

傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式下，教師更多的是關(guān)注“我講什么，怎么講”，教學(xué)流程是教師講解，學(xué)生按照要求繪制電路圖、編寫程序、修改程序、驗(yàn)證功能。教師通過觀測(cè)學(xué)生的電路功能是否正確來(lái)判斷學(xué)生是否掌握了相關(guān)知識(shí)，但是“知易行難”，通過近幾年的教學(xué)實(shí)踐觀察，由于傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式中講授活動(dòng)占據(jù)了大部分的時(shí)間，學(xué)生在完成課堂教學(xué)任務(wù)后缺乏實(shí)踐應(yīng)用，造成了學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了但是卻不會(huì)用的尷尬情況。

（二）翻轉(zhuǎn)課堂模式在高職課堂教學(xué)中的窘境

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)強(qiáng)調(diào)學(xué)生在課前要主動(dòng)學(xué)習(xí)相關(guān)視頻，在課堂充分討論，這種教學(xué)模式對(duì)學(xué)習(xí)者能較好地掌握相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，具有較強(qiáng)的自學(xué)能力，較強(qiáng)的自制力，而高職生基礎(chǔ)知識(shí)不夠扎實(shí)、自學(xué)能力不強(qiáng)、對(duì)自己要求不高，翻轉(zhuǎn)課堂在高職的課堂教學(xué)中面臨不符合學(xué)生學(xué)情的窘境，同時(shí)翻轉(zhuǎn)課堂的平臺(tái)更強(qiáng)調(diào)長(zhǎng)視頻的播放，沒有設(shè)計(jì)課堂教學(xué)互動(dòng)的相關(guān)環(huán)節(jié)，無(wú)法匯總教學(xué)中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

二、基于BOPPPS模型的混合式教學(xué)模式的實(shí)施路徑

混合式教學(xué)本質(zhì)上是教師、學(xué)生與學(xué)習(xí)資源之間通過教學(xué)平臺(tái)或者面授課為載體的教學(xué)活動(dòng)，BOPPPS教學(xué)模型由導(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教學(xué)理念上認(rèn)同教師關(guān)注的重點(diǎn)應(yīng)該是學(xué)生“學(xué)到了什么”，而不是自己“教了什么”;在教學(xué)目標(biāo)上，必須按照認(rèn)知規(guī)律，設(shè)定清晰、具有可檢性的目標(biāo)，便于學(xué)生評(píng)估自己掌握知識(shí)的程度;在教學(xué)方法上，強(qiáng)調(diào)參與式教學(xué)，力求學(xué)生能在課堂上充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，獨(dú)立思考、創(chuàng)造新思維。筆者認(rèn)為要想開展好基于BOPPPS教學(xué)模型的混合式教學(xué)模式有三個(gè)核心要素，一是教學(xué)資源既能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使其明白通過本次課的學(xué)習(xí)能學(xué)到什么，會(huì)做什么，幫助學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)。二是教學(xué)平臺(tái)所提供的功能要能夠?qū)崿F(xiàn)學(xué)生進(jìn)行課堂討論、討論結(jié)果的快速匯總、創(chuàng)造性地應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決設(shè)定的模擬問題等功能。三是如何使用現(xiàn)有教學(xué)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)基于BOPPPS的混合式教學(xué)模式。筆者在教學(xué)實(shí)踐過程中采用了如圖所示的實(shí)現(xiàn)路徑進(jìn)行了教學(xué)嘗試。

（一）學(xué)情分析

“單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)”教學(xué)對(duì)象為電子信息類五年制高職三年級(jí)學(xué)生，學(xué)生具有以下特點(diǎn)：一是喜歡跟老師合作，渴望得到認(rèn)可;二是能夠較好地完成簡(jiǎn)單的預(yù)習(xí)任務(wù)，例如5～10分鐘微課觀看學(xué)生;三是由于知識(shí)掌握程度不高、表達(dá)能力欠佳，普遍不愿意主動(dòng)回答問題;四是無(wú)法通過自主學(xué)習(xí)掌握相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)。

（二）教學(xué)資源的收集、開發(fā)

優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，根據(jù)問卷調(diào)查學(xué)生喜歡的教學(xué)資源包含短視頻、短文、卡通漫畫圖等，這類資源通俗易懂，有效地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;主題突出能夠滿足學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)模式;單個(gè)微課時(shí)間較短，便于學(xué)生利用碎片化時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)。

在進(jìn)行教學(xué)資源選擇時(shí)應(yīng)以優(yōu)質(zhì)微課為主，同時(shí)將授課時(shí)所用的PPT、上課實(shí)踐的電路圖和源程序，課堂練習(xí)題、課外閱讀資料組合成混合式教學(xué)資源包，分別在課前、課中、課后使用。

筆者在教學(xué)中使用的資源主要有三種：第一種是具體生活中的項(xiàng)目應(yīng)用，它可以極好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生明白通過本項(xiàng)目的學(xué)習(xí)我能做什么。第二種是知識(shí)點(diǎn)的相關(guān)教學(xué)視頻，主要采用EV錄制授課的PPT，將理論課程的內(nèi)容拆分，最后進(jìn)行配音，亦可將互聯(lián)網(wǎng)上的優(yōu)質(zhì)素材剪輯后使用，用于進(jìn)行參與式教學(xué)的課堂支撐。第三種是智慧職教等教學(xué)平臺(tái)上的課程資源，根據(jù)實(shí)際教學(xué)需求可以選擇測(cè)試題庫(kù)、微課視頻、教學(xué)文本用于課堂測(cè)驗(yàn)和課堂導(dǎo)讀。

“單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)”課程的主要任務(wù)是使學(xué)生了解嵌入式開發(fā)的一般流程，形成基于51型單片機(jī)的小型應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)能力，為以后掌握stm32等高級(jí)單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)打下基礎(chǔ)，是一門強(qiáng)調(diào)知識(shí)體系的課程。而碎片化的教學(xué)資源會(huì)使得學(xué)生掌握的知識(shí)技能無(wú)法匯聚，所以使用思維導(dǎo)圖將教學(xué)資源整合梳理。

（三）課堂教學(xué)活動(dòng)的開展

筆者授課過程中采用了“智慧職教”教學(xué)平臺(tái)，該平臺(tái)設(shè)置有“課前——課中——課后”三個(gè)教學(xué)模塊，能夠支持BOPPPS教學(xué)模型的混合式課堂教學(xué)，具體實(shí)施步驟有以下六步如圖1所示：

1.導(dǎo)言（Bridge-in）

課前教師整合多種資源，設(shè)計(jì)出5～10分鐘課前預(yù)習(xí)內(nèi)容，例如在“流水燈的設(shè)計(jì)”這一項(xiàng)目中，要求在節(jié)日彩燈項(xiàng)目中，筆者采用學(xué)生拍攝的家鄉(xiāng)網(wǎng)紅橋的視頻用于項(xiàng)目導(dǎo)入，要求學(xué)生用流程圖繪制所看到的現(xiàn)象，這樣即使學(xué)生學(xué)完這個(gè)項(xiàng)目后知道“我可以做什么”，還可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.學(xué)習(xí)目標(biāo)/結(jié)果（Objective/Outcome）

學(xué)習(xí)目標(biāo)主要是有知識(shí)目標(biāo)、技能目標(biāo)、情感目標(biāo)，例如在“流水燈的設(shè)計(jì)”中教師明確提出在知識(shí)上要能夠識(shí)讀簡(jiǎn)單的單片機(jī)控制原理圖、根據(jù)顯示要求設(shè)置端口的值;技能上能夠根據(jù)流程圖設(shè)計(jì)顯示程序，并將程序燒錄到開發(fā)板上進(jìn)行調(diào)試;情感上要培養(yǎng)學(xué)生的小組合作的能力。通過明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，可以使學(xué)生的注意力聚焦在項(xiàng)目本身，了解學(xué)完本項(xiàng)目“我會(huì)掌握哪些具體的技能，能夠完成什么樣的項(xiàng)目”，便于學(xué)生評(píng)估自己是否達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)。

3.前測(cè)（Pre-assessment）

課前通過“智慧職教”發(fā)布若干道客觀題，以定性的了解學(xué)生的課前預(yù)習(xí)情況，學(xué)生可以在“課前討論”的模塊中反饋需要復(fù)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)。例如在“流水燈的設(shè)計(jì)”教學(xué)中學(xué)生就反映“延時(shí)函數(shù)的計(jì)算”還不熟練，需要教師在面授課時(shí)進(jìn)行講解。

4.參與式學(xué)習(xí)（ParticipatoryLearning）

參與式學(xué)習(xí)是BOPPPS模型的課堂面授部分，筆者結(jié)合單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)課程的特點(diǎn)，將該環(huán)節(jié)分為“項(xiàng)目分析——組內(nèi)討論——組間討論——項(xiàng)目實(shí)施”四步進(jìn)行，全程使用智慧職教平臺(tái)教學(xué)。

第一步，進(jìn)行項(xiàng)目分析，教師以思維導(dǎo)圖引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)“流水燈硬件接口”等相關(guān)概念。第二步是組內(nèi)討論，學(xué)生繪制硬件結(jié)構(gòu)圖，根據(jù)“流水燈的設(shè)計(jì)”的程序流程圖編寫程序，各小組將“程序流程圖”和“硬件結(jié)構(gòu)圖”上傳至智慧職教平臺(tái)，教師為學(xué)生的討論提供實(shí)時(shí)指導(dǎo)。第三步是組間討論，小組內(nèi)無(wú)法解決的問題通常也是教學(xué)難點(diǎn)。通過“頭腦風(fēng)暴”功能，全體學(xué)生分別就各自的答案進(jìn)行文字闡述，所有學(xué)生參與到了教學(xué)活動(dòng)中，避免了傳統(tǒng)教學(xué)只有幾個(gè)學(xué)生發(fā)言的情況，同時(shí)教學(xué)平臺(tái)上積累了學(xué)生討論的數(shù)據(jù)也為課后的數(shù)據(jù)分析提供了依據(jù)。第四步是項(xiàng)目實(shí)施，各小組確定設(shè)計(jì)方案并繪制電路圖、編寫程序、調(diào)試電路和程序。在此過程中，學(xué)生反復(fù)觀看微課視頻，也可以在討論區(qū)提問。此時(shí)已經(jīng)提前完成任務(wù)的學(xué)生作為助教及時(shí)解答問題，并在平臺(tái)上的討論區(qū)記錄，這樣的基于線上教學(xué)資源支持的線下教學(xué)有效解決了教師無(wú)法同時(shí)照顧多個(gè)學(xué)生的問題，提高了教學(xué)效率，同時(shí)不同層次的學(xué)生各有所得，學(xué)生學(xué)以致用。

5.后測(cè)（Post-assessment）

傳統(tǒng)課堂教學(xué)存在“學(xué)”和“用”脫節(jié)的情況，在混合式教學(xué)模式下，教師可以用各種形式檢查學(xué)生是否真正地掌握了相關(guān)知識(shí)和技能，例如采用線上答題、學(xué)生展示活動(dòng)、在線評(píng)價(jià)、實(shí)訓(xùn)報(bào)告撰寫等。

例如在“流水燈的設(shè)計(jì)”的教學(xué)中的后測(cè)環(huán)節(jié)就要求根據(jù)其他同學(xué)拍攝的彩燈效果設(shè)計(jì)一款流水燈，并在智慧職教上向全體同學(xué)展示完成情況，通過自評(píng)、互評(píng)、師評(píng)等多種評(píng)價(jià)手段結(jié)合，真實(shí)地檢驗(yàn)學(xué)生的知識(shí)技能掌握情況。

6.總結(jié)（Summary）

教師結(jié)合教學(xué)過程中生成的數(shù)據(jù)（例如提問、預(yù)習(xí)情況、搶答題、頭腦風(fēng)暴）對(duì)各小組進(jìn)行評(píng)價(jià)，并指出在項(xiàng)目實(shí)施過程中出現(xiàn)的問題，例如語(yǔ)法問題、循環(huán)次數(shù)不夠精準(zhǔn)、電路圖連線虛接等情況。學(xué)生還可以在平臺(tái)上完成教學(xué)反饋。教師根據(jù)課堂學(xué)生反饋情況，通過在線平臺(tái)布置針對(duì)性的作業(yè)，學(xué)生課后需利用思維導(dǎo)圖歸納整理本節(jié)課所學(xué)知識(shí)點(diǎn)，在微課的幫助下，通過完成作業(yè)鞏固所學(xué)知識(shí)，將課堂教學(xué)拓展到了線下。

結(jié)語(yǔ)

國(guó)外對(duì)淺層學(xué)習(xí)的研究表明，如果學(xué)生處于需要一次性學(xué)習(xí)大量信息的壓力下，比如考試，為了通過這樣的考試，他們很可能采取淺層學(xué)習(xí)策略，為更好地做好過程性評(píng)價(jià)，本文依據(jù)混合式教學(xué)模式下學(xué)生在線數(shù)據(jù)及部分計(jì)分獲得的數(shù)據(jù)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)研究。

問卷調(diào)查顯示，隨著教學(xué)進(jìn)程不斷深入，學(xué)生在線預(yù)習(xí)微課的時(shí)間呈逐漸增多的趨勢(shì)?；旌鲜浇虒W(xué)能夠提高學(xué)生的預(yù)習(xí)積極性。從課前測(cè)試的結(jié)果看，越來(lái)越多的學(xué)生愿意加入在線學(xué)習(xí)中，且學(xué)習(xí)效果得到不斷地強(qiáng)化，這表明混合式教學(xué)能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性與學(xué)習(xí)成效。從課堂深度參與討論的人數(shù)角度觀察，越來(lái)越多的學(xué)生主動(dòng)地加入課堂問題討論中，能夠正確地回答問題，學(xué)生應(yīng)用知識(shí)解決問題的能力和獨(dú)立思考能力得到了不斷的提高。基于BOPPPS教學(xué)模型的混合式教學(xué)班級(jí)的學(xué)生后測(cè)成績(jī)均值要高于傳統(tǒng)教學(xué)班級(jí)，且隨著項(xiàng)目的不斷深入，呈穩(wěn)步上升趨勢(shì)，這表明混合式教學(xué)模式的使用能夠較好提升學(xué)生的理論知識(shí)水平。從技能考核的觀察結(jié)果看，也發(fā)現(xiàn)采用混合式教學(xué)模式的技能水平相較傳統(tǒng)教學(xué)模式有明顯提升。

同時(shí)也觀察到課中的同伴反饋，具有形成性評(píng)價(jià)的效果，作為一種形成性評(píng)價(jià)，可以提高學(xué)習(xí)者的認(rèn)知、元認(rèn)知和情感能力，有效地促進(jìn)了深度學(xué)習(xí)的發(fā)生。而在學(xué)習(xí)過程中進(jìn)行反思和元認(rèn)知，可以真正促進(jìn)深度學(xué)習(xí)。

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作者簡(jiǎn)介：濮方文（1983— ），男，漢族，江蘇南京人，本科，講師，研究方向：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用;馮滿堂（1980— ），男，漢族，江蘇南京人，碩士，講師，研究方向：職業(yè)信息技術(shù)教育。