OBE+BOPPPS 教學(xué)模式在《電子工程制圖》課程中的探索

傅釔中

重慶航天職業(yè)技術(shù)學(xué)院，重慶 400021

2015 年“兩會”上《政府工作報(bào)告》首次提出“中國制造2025”，報(bào)告明確指出，我國到2025 年要邁入制造強(qiáng)國行列，2035 年制造業(yè)整體達(dá)到世界制造強(qiáng)國陣營中等水平［1］。智能制造的發(fā)展需要大量技術(shù)應(yīng)用型人才，尤其是智能控制技術(shù)專業(yè)的高素質(zhì)技能人才。《電子工程制圖》課程是智能控制技術(shù)等電子類專業(yè)的基礎(chǔ)核心課程之一，在工程實(shí)際中有著十分重要的作用。為了適配國家“中國制造2025”規(guī)劃對于技術(shù)人才的需求，有必要對《電子工程制圖》課程的教學(xué)模式進(jìn)行改革，以提升學(xué)生的技術(shù)能力和素質(zhì)。

一、《電子工程制圖》課程現(xiàn)狀分析

《電子工程制圖》課程以學(xué)習(xí)CAD 軟件為載體，理論與實(shí)踐一體，在掌握相關(guān)概念和標(biāo)準(zhǔn)的前提下，培養(yǎng)學(xué)生閱讀工程圖樣以及運(yùn)用繪圖軟件繪制工程圖樣的技能，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的空間結(jié)構(gòu)思考和分析的能力。

傳統(tǒng)的電子工程制圖教學(xué)，往往采用先學(xué)習(xí)相關(guān)概念和標(biāo)準(zhǔn)等理論知識，然后學(xué)習(xí)CAD 的繪圖技能，最后進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)的方式。這種方式有其優(yōu)點(diǎn)，學(xué)生學(xué)習(xí)的知識點(diǎn)是循序漸進(jìn)的，容易構(gòu)筑形成系統(tǒng)的知識體系。但也存在著不足，首先理論知識學(xué)習(xí)時(shí)長較多，實(shí)戰(zhàn)學(xué)習(xí)時(shí)長相對較少，導(dǎo)致學(xué)生的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)不足，不能有效滿足企業(yè)對于CAD 繪圖技術(shù)能力的要求；其次將理論知識學(xué)習(xí)與實(shí)戰(zhàn)分開，會導(dǎo)致理論知識學(xué)習(xí)的空心化，當(dāng)學(xué)生進(jìn)入實(shí)戰(zhàn)階段后，前期學(xué)習(xí)的理論知識因?yàn)殚L時(shí)間沒有得到實(shí)踐訓(xùn)練，已經(jīng)遺忘殆盡。此外，由于社會對于人才需求的改變，傳統(tǒng)制圖類課程普遍存在學(xué)生所學(xué)知識與用人單位需求不甚一致、教學(xué)目標(biāo)不盡合理等問題，導(dǎo)致供求錯(cuò)位［2］。

針對這些問題，本文基于OBE 理念，采用BOPPPS 教學(xué)模式，并進(jìn)行項(xiàng)目式教學(xué)方式改革，以期探索出更有效的電子工程制圖教學(xué)模式，為國家智能制造事業(yè)持續(xù)輸出高素質(zhì)人才。

二、OBE+BOPPPS 教學(xué)模式概述

OBE（Outcome-Based Education）理念，一般譯為成果導(dǎo)向教育理念，是一種以學(xué)習(xí)者為中心、學(xué)習(xí)結(jié)果為導(dǎo)向的教育哲學(xué)思想［3］，其核心思想包括“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念、“反向設(shè)計(jì)”的教學(xué)設(shè)計(jì)理念及“持續(xù)改進(jìn)”的教學(xué)評價(jià)理念等［4］。

BOPPPS 最早由加拿大教師技能培訓(xùn)工作坊提出，用于教師的技能培訓(xùn)，后被推廣到多個(gè)領(lǐng)域。BOPPPS 教學(xué)模式以學(xué)生為中心，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體性地位，注重教學(xué)過程的參與互動(dòng)，追求“立即獲得檢驗(yàn)成果”，強(qiáng)調(diào)教學(xué)效果的及時(shí)性反饋，從而提高教學(xué)的有效性和含金量，并實(shí)現(xiàn)線上線下混合式教學(xué)［5］。BOPPPS 教學(xué)模式將教學(xué)過程劃分為6 個(gè)部分：1.導(dǎo)入（bridge），引起學(xué)生注意，啟發(fā)學(xué)生興趣；2.目標(biāo)（objective），讓學(xué)生了解該課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)和產(chǎn)出成果；3.前測（pre-assessment），了解學(xué)生的已知程度；4.參與式學(xué)習(xí)（participatory learning），設(shè)法讓學(xué)習(xí)者投入學(xué)習(xí)課程；5.后測（post-assessment），了解學(xué)生是否學(xué)會，判斷與設(shè)定的教學(xué)目標(biāo)的一致性；6.總結(jié)（summary），幫助學(xué)生整合知識點(diǎn)，并對教學(xué)過程和結(jié)果進(jìn)行反思和評價(jià)［6］。這種參與互動(dòng)式的教學(xué)模式能夠明顯調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，活躍課堂學(xué)習(xí)氣氛，與OBE 的成果導(dǎo)向理念相得益彰［7］，在國內(nèi)外得到了廣泛的研究和應(yīng)用。

三、基于OBE+BOPPPS 模式的總體教學(xué)設(shè)計(jì)

（一）基于OBE 理念的項(xiàng)目式教學(xué)改革

《電子工程制圖》是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，并且涉及領(lǐng)域很廣。為了增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)戰(zhàn)能力，滿足企業(yè)對于人才繪圖能力的要求，首先須進(jìn)行項(xiàng)目式教學(xué)改革。要把傳統(tǒng)的先學(xué)理論知識和CAD繪圖技能，然后進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)的方式，改為以項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)為主線，將理論知識和CAD 繪圖技能的學(xué)習(xí)融入到項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)中，根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際需求來選擇需要學(xué)習(xí)的知識和技能。項(xiàng)目的選擇要具有代表性，既要覆蓋到課程涉及的各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域，又要基于OBE 理念，滿足國家和社會對于學(xué)生需要掌握的知識和技能的要求，并對應(yīng)修改和完善課程標(biāo)準(zhǔn)。

經(jīng)過研究和實(shí)踐，目前除了第一課《軟件安裝與初識》以外，后面的教學(xué)內(nèi)容均按照項(xiàng)目式教學(xué)的方式重新進(jìn)行了編排，共包含如下5 個(gè)項(xiàng)目：電子元器件的繪制（14 課時(shí)）、繼電邏輯控制電路電氣線路圖繪制（8 課時(shí)）、建筑電氣工程圖的繪制（10 課時(shí)）、電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)電氣圖的繪制（8 課時(shí)）、電子工藝及裝配圖的繪制（12 課時(shí)），每個(gè)項(xiàng)目中又包含若干個(gè)子項(xiàng)目。涉及的理論知識和繪圖技能在對應(yīng)的項(xiàng)目中進(jìn)行針對性學(xué)習(xí)。例如，在“電子元器件的繪制”項(xiàng)目中，要求學(xué)生要按照電子工程制圖的繪圖標(biāo)準(zhǔn)，畫出二極管的三視圖，那么就要對應(yīng)學(xué)習(xí)電子工程制圖的國家基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，并掌握直線、圓、矩形、鏡像、線性標(biāo)注等CAD 繪圖命令，然后趁熱打鐵，立即進(jìn)入項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)環(huán)節(jié)，既鞏固了學(xué)生剛學(xué)習(xí)的知識和技能，也規(guī)范了學(xué)生按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行繪圖操作。

（二）BOPPPS 教學(xué)設(shè)計(jì)思路

在本文示例的《電子工程制圖》課程教學(xué)中，借助智慧職教在線教育平臺，采用BOPPPS 教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)線上線下混合式教學(xué)。首先，在智慧職教平臺上布置預(yù)習(xí)任務(wù)，記錄學(xué)生完成情況。接著在課堂上按照BOPPPS 的六個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行教學(xué)：導(dǎo)入環(huán)節(jié)充分利用視頻等多媒體方式，注重貼近時(shí)事熱點(diǎn)和學(xué)生生活，通過講故事、討論等多種方式，引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣；目標(biāo)環(huán)節(jié)以實(shí)際需要完成的項(xiàng)目圖紙為依托，向?qū)W生展現(xiàn)要學(xué)習(xí)掌握的知識和技能；前測環(huán)節(jié)在以學(xué)生的預(yù)習(xí)完成情況作為參考的同時(shí)，借助智慧職教平臺的問卷調(diào)查和測試功能，了解學(xué)生的已知程度；參與式學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)是課堂教學(xué)的主體部分，要通過豐富的教學(xué)活動(dòng)類型來實(shí)現(xiàn)，包括教師講授、案例分析、學(xué)生討論、項(xiàng)目實(shí)踐等；后測環(huán)節(jié)根據(jù)實(shí)際教學(xué)情況，可以在線下進(jìn)行，也可以在智慧職教平臺進(jìn)行，針對本堂課的教學(xué)目標(biāo)制定測試題目，既可以是理論題目，也可以是進(jìn)階的項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)題目，例如對圖紙進(jìn)行優(yōu)化或新增功能要求等；總結(jié)環(huán)節(jié)采用教師點(diǎn)評、學(xué)生討論和自評等方式，反思學(xué)生學(xué)到了什么、教師在授課過程中存在哪些問題。

BOPPPS 教學(xué)模式本身是一種標(biāo)準(zhǔn)化的教學(xué)模式，但其固定的步驟容易使教學(xué)模式僵化，不便于教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的教師按照授課內(nèi)容的特點(diǎn)靈活設(shè)置課堂環(huán)節(jié)［8］。所以，在進(jìn)行課程的BOPPPS教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，既要充分利用其規(guī)范教學(xué)流程，又不能機(jī)械套用其教學(xué)步驟，而是根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)，靈活運(yùn)用BOPPPS 進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。例如，可以根據(jù)課時(shí)實(shí)際情況，將六個(gè)環(huán)節(jié)中的部分環(huán)節(jié)放到課前或課后，并在線上進(jìn)行，進(jìn)一步強(qiáng)化線上線下混合式教學(xué)；也可以將多堂課作為一個(gè)整體模塊來運(yùn)用BOPPPS 教學(xué)模式，而在其中某一堂課中并不需要包含完整的六個(gè)環(huán)節(jié)。

四、OBE+BOPPPS 教學(xué)模式實(shí)施案例

本文以“普通房屋平面圖的繪制”為例，使用OBE+BOPPPS 教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)施?！捌胀ǚ课萜矫鎴D的繪制”是“建筑電氣工程圖的繪制”項(xiàng)目的第一個(gè)子項(xiàng)目，按教學(xué)計(jì)劃共1 堂課2課時(shí)。在這個(gè)子項(xiàng)目中，需要學(xué)習(xí)的理論知識，主要是建筑平面圖相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)，新引入的CAD繪圖技能包括多線、圓弧、縮放、填充。由于本堂課要學(xué)習(xí)的知識點(diǎn)和繪圖技能較多，且項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)任務(wù)也比較復(fù)雜，2 課時(shí)比較緊張，因此考慮將部分環(huán)節(jié)放到課前進(jìn)行。

（一）導(dǎo)入（課前、線上）

能否引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是一堂課成功與否的重要因素。當(dāng)前重慶航天職業(yè)技術(shù)學(xué)院兩江校區(qū)正在新建中，可以引入新校區(qū)的宣傳視頻，并對比展示宣傳視頻中教學(xué)樓的效果示意圖，以及使用CAD 軟件繪制的教室和實(shí)訓(xùn)室的建筑平面圖，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（二）目標(biāo)（課前、線上）

不同于傳統(tǒng)教學(xué)模式中制定的比較籠統(tǒng)的教學(xué)目標(biāo)，BOPPPS 模式中教學(xué)目標(biāo)應(yīng)該是具體的教學(xué)目標(biāo)，分為知識目標(biāo)、技能目標(biāo)和素質(zhì)目標(biāo)。

1.知識目標(biāo)：掌握《建筑制圖標(biāo)準(zhǔn)》中關(guān)于房屋平面圖繪制的相關(guān)規(guī)定。

2.技能目標(biāo)：能按照《建筑制圖標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定，使用CAD 軟件繪制普通房屋平面圖。

3.素質(zhì)目標(biāo)：養(yǎng)成按照國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)繪圖的良好習(xí)慣。

（三）前測（課前、線上）

除了本堂課要新學(xué)習(xí)的知識和技能以外，在項(xiàng)目中同樣會用到之前已經(jīng)學(xué)過的知識和技能，學(xué)生對新舊知識技能的掌握情況都需要通過前測進(jìn)行摸底。可以在智慧職教的課前任務(wù)中安排小測驗(yàn)環(huán)節(jié)，了解學(xué)生對于CAD 繪圖中常用的繪圖命令（直線、多線、矩形、圓、圓弧等）、設(shè)置命令（圖層、文字樣式、標(biāo)注樣式等）、修改命令（刪除、復(fù)制、鏡像、偏移、旋轉(zhuǎn)、縮放等）的掌握情況。根據(jù)前測結(jié)果，對于學(xué)生掌握不理想的部分，可以在課下教學(xué)時(shí)進(jìn)行針對性補(bǔ)強(qiáng)。

（四）參與式學(xué)習(xí)（課前課中、線上線下）

為了把更多的課堂時(shí)間留給項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)環(huán)節(jié)，可以采用翻轉(zhuǎn)課堂模式，將理論知識的學(xué)習(xí)放到課前進(jìn)行，從而將參與式學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)分為課前、課中兩個(gè)部分。

課前部分（線上）：在智慧職教平臺上設(shè)置學(xué)生需要學(xué)習(xí)的資源，包括教學(xué)PPT、《建筑制圖標(biāo)準(zhǔn)》文檔、教學(xué)視頻等，尤其是對于本項(xiàng)目中新學(xué)習(xí)的CAD 繪圖技能，要通過視頻進(jìn)行演示和講解。學(xué)生在課前完成在線資源的學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)過程中如果有任何問題，可以通過平臺的評價(jià)、糾錯(cuò)、討論等功能與教師進(jìn)行溝通交流。教師應(yīng)及時(shí)對學(xué)生進(jìn)行答復(fù)，比較簡單的問題可以直接線上解答，復(fù)雜問題可以告知學(xué)生在課堂上進(jìn)行解答。

課中部分（線下）：首先，基于前測結(jié)果以及學(xué)生在參與式學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)的課前部分提出的問題，針對性地進(jìn)行知識點(diǎn)和技能點(diǎn)的教學(xué)，對學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。然后展示“普通房屋平面圖的繪制”項(xiàng)目的完成圖，對其中的疑難部分進(jìn)行CAD 繪圖演示，例如如何使用多線命令繪制房屋的墻體。在這兩個(gè)步驟中，不能采用“填鴨式”的教學(xué)方式，而要注重與學(xué)生的互動(dòng)，通過提問、搶答、演示等方式，既可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，又有利于教師把握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。最后，安排學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)，參考教師的演示和教材上的繪圖步驟，按照《建筑制圖標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行房屋平面圖的繪制。學(xué)生在實(shí)戰(zhàn)過程中，教師進(jìn)行巡回指導(dǎo)，也允許學(xué)生在不干擾別人的基礎(chǔ)上，進(jìn)行繪圖方法的討論，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主觀能動(dòng)性。

（五）后測（課中、線下）

在完成參與式學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)的繪圖任務(wù)后，可以要求學(xué)生在現(xiàn)有圖紙的基礎(chǔ)上添加一間房屋，指定好房屋以及門窗的尺寸和位置。此項(xiàng)新增要求在教材上沒有繪圖步驟可以參考，能夠有效驗(yàn)證學(xué)生是否能夠按照國家標(biāo)準(zhǔn)正確繪制出房屋的平面圖。

（六）總結(jié)（課中、線下）

首先讓學(xué)生對自己在后測中暴露出的問題進(jìn)行討論和自評，然后由教師進(jìn)行點(diǎn)評，最后對《建筑制圖標(biāo)準(zhǔn)》和“普通房屋平面圖的繪制”項(xiàng)目的知識技能要點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)。通過總結(jié)環(huán)節(jié)，要讓學(xué)生對自己本堂課所學(xué)知識技能有更清晰的認(rèn)識，在加深記憶的同時(shí)，也獲得了學(xué)習(xí)的成就感。

五、結(jié)語

引入OBE+BOPPPS 教學(xué)模式，是對《電子工程制圖》課程教學(xué)方法的一次探索。經(jīng)過一年的教學(xué)實(shí)踐驗(yàn)證，OBE+BOPPPS 教學(xué)模式不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，增加了學(xué)生的項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)時(shí)間，學(xué)生的專業(yè)能力得到顯著提升，與企業(yè)對電子工程制圖人才能力要求的匹配度明顯提高，有效提升了課程教學(xué)質(zhì)量。后續(xù)需要持續(xù)對線上資源進(jìn)行豐富和細(xì)化，對線下教學(xué)過程進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，進(jìn)一步提升教學(xué)質(zhì)效。