基于BOPPPS的線上線下混合式教學(xué)模式研究

摘 要：在信息化、數(shù)字化時(shí)代背景下，利用數(shù)字化資源和信息化手段進(jìn)行BOPPPS線上線下混合式教學(xué)，對(duì)提高新質(zhì)人才的培養(yǎng)、提升教學(xué)質(zhì)量意義重大。針對(duì)高校安全工程專業(yè)“地下工程通風(fēng)與安全”課堂教學(xué)存在的問題，深入分析基于BOPPPS的線上線下的教學(xué)模式的內(nèi)涵與價(jià)值，探索了基于BOPPPS的教學(xué)模式下的線上線下混合式教學(xué)設(shè)計(jì)方法，構(gòu)建了BOPPPS框架下線上線下混合式教學(xué)模型，并在“地下工程通風(fēng)與安全”課程中進(jìn)行了實(shí)踐與應(yīng)用。結(jié)果表明，基于BOPPPS的線上線下的教學(xué)模式顯著地提升了高校學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和參與度，同時(shí)也解決了傳統(tǒng)教學(xué)中存在的問題。本研究證明了該教學(xué)模式在提升教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生學(xué)習(xí)效果方面的有效性，為工科領(lǐng)域的教學(xué)改革提供參考。

關(guān)鍵詞：線上線下;BOPPPS;混合式教學(xué);教學(xué)設(shè)計(jì);安全工程

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-260X（2024）09-0114-05

隨著信息化、數(shù)字化技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代教育領(lǐng)域正經(jīng)歷著一場(chǎng)深刻的變革[1]。2024世界數(shù)字教育大會(huì)聚焦“應(yīng)用、共享、創(chuàng)新”主題，攜手打造數(shù)字教育新引擎[2]?？梢哉f，信息技術(shù)必然成為未來教育信息化的基礎(chǔ)，基于互聯(lián)網(wǎng)的線上線下混合式教學(xué)平臺(tái)將成為高等教育跨越式發(fā)展的必然選擇。

“地下工程通風(fēng)與安全”是高校通風(fēng)與安全方向培養(yǎng)新質(zhì)人才的重要學(xué)科。課程內(nèi)容較多，課堂拓展空間有限，傳統(tǒng)“灌入式”，學(xué)生參與度不高，因此急需依托互聯(lián)網(wǎng)，突破課堂教學(xué)，創(chuàng)新教學(xué)模式與過程考核方式，解決傳統(tǒng)教學(xué)模式中存在的問題[3]。鑒于此，筆者通過深入分析BOPPPS教學(xué)模式的內(nèi)涵及優(yōu)勢(shì)，構(gòu)建了一種新型的基于BOPPPS的線上線下混合式教學(xué)模式，并進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)與應(yīng)用。

1 “地下工程通風(fēng)與安全”課程建設(shè)基礎(chǔ)與目標(biāo)

1.1 課程開設(shè)基本情況

“地下工程通風(fēng)與安全”是針對(duì)安全工程、交通工程和土木工程專業(yè)的一門重要的主干核心課程。作為一門實(shí)踐性和理論性均較強(qiáng)的課程，本課程以國(guó)家和省級(jí)的精品課程“礦井通風(fēng)與安全”為基礎(chǔ)，研究空氣流動(dòng)規(guī)律、通風(fēng)阻力、通風(fēng)動(dòng)力、施工時(shí)期與運(yùn)營(yíng)時(shí)期通風(fēng)、地下工程火災(zāi)防治、地下工程粉塵防治的理論與方法。

本課程是一門傳統(tǒng)的本科課程，最初是面向煤礦類的本科生開設(shè)，內(nèi)容以煤礦通風(fēng)相關(guān)理論為基礎(chǔ)，涉及復(fù)雜的礦井通風(fēng)。后來非煤礦類專業(yè)的學(xué)生也開始開設(shè)該課程，針對(duì)非煤礦類學(xué)生，課程團(tuán)隊(duì)拋棄傳統(tǒng)的礦井通風(fēng)與其他地下工程通風(fēng)之間的界限，修訂了礦井通風(fēng)基礎(chǔ)理論，并拓展其應(yīng)用范圍，同時(shí)修訂了教學(xué)大綱，課程名稱更改為“地下工程通風(fēng)與安全”。目前，課程主要面向安全工程、交通工程、土木工程專業(yè)的大三、大四的學(xué)生開設(shè)。該課程知識(shí)面寬、涉及行業(yè)廣、理論性強(qiáng)。傳統(tǒng)教學(xué)模式下，該課程授課課時(shí)少、內(nèi)容多，教學(xué)空間和教學(xué)時(shí)間非常有限。

1.2 課程預(yù)期受眾的定位

課程主要針對(duì)國(guó)內(nèi)高校安全工程、交通工程、土木工程、隧道工程、市政建設(shè)工程等專業(yè)的本科生和研究生，以及從事地下工程領(lǐng)域的通風(fēng)設(shè)計(jì)、科研和管理人員開設(shè)。課程旨在讓學(xué)生掌握國(guó)內(nèi)外地下工程通風(fēng)技術(shù)的發(fā)展概況、技術(shù)前沿及其發(fā)展趨勢(shì)、地下工程通風(fēng)的主要目的、通風(fēng)的基本理論和方法、熟悉現(xiàn)有的地下工程通風(fēng)安全技術(shù)，能熟練地開展地下工程通風(fēng)設(shè)計(jì)，能利用通風(fēng)安全基本原理分析和解決相關(guān)工程問題。

1.3 課程建設(shè)目標(biāo)

課程的預(yù)期目標(biāo)是構(gòu)建“地下工程通風(fēng)與安全”課程線上線下混合式課程教學(xué)和考核平臺(tái)，提高教學(xué)質(zhì)量，為社會(huì)培養(yǎng)通風(fēng)方向高素質(zhì)和具有創(chuàng)新能力的應(yīng)用型人才。

1.3.1 優(yōu)化整合教學(xué)資源

通過優(yōu)化BOPPPS混合式課程教學(xué)資源，以信息化教學(xué)手段，提高學(xué)生教學(xué)效果，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)。通過引進(jìn)、自建、擴(kuò)充等方式建設(shè)特色化教學(xué)資源，使受眾在平臺(tái)上很輕松地獲得供其學(xué)習(xí)或參考的各種資源，使學(xué)習(xí)者獲得輕松、快樂、高效的學(xué)習(xí)效果。

1.3.2 提升課程內(nèi)涵、重構(gòu)以能力為導(dǎo)向的課程教學(xué)體系

基于BOPPPS混合式教學(xué)模式能夠擴(kuò)充在線課程資源，建設(shè)合理的師資隊(duì)伍，提升課程團(tuán)隊(duì)的教學(xué)特色、教學(xué)成果和教育質(zhì)量，培養(yǎng)創(chuàng)新思維和工程實(shí)踐能力，重構(gòu)以能力為導(dǎo)向的課程教學(xué)體系。

1.3.3 線上線下混合式教學(xué)模式的深度融合，重構(gòu)教學(xué)生態(tài)環(huán)境

在教學(xué)過程中，充分體現(xiàn)以“學(xué)生”為中心、以“學(xué)”為中心，以優(yōu)化課程質(zhì)量，拓展課程深度為目標(biāo)，引入線上線下混合式教學(xué)模式，重構(gòu)工科院校專業(yè)課程教學(xué)生態(tài)環(huán)境。

1.3.4 “教—學(xué)—管”教學(xué)方法的有機(jī)融合

教師依托信息化平臺(tái)，構(gòu)建了“線上資源豐富、線下互動(dòng)深入”的混合式教學(xué)模式，線上資源全面覆蓋課程精髓，輔以生動(dòng)視頻講解的教學(xué)方法。學(xué)生通過BOPPPS混合式教學(xué)模式，可以養(yǎng)成良好學(xué)習(xí)習(xí)慣。管理者利用信息化平臺(tái)進(jìn)行監(jiān)督管理。

1.3.5 融入課程思政，堅(jiān)持立德樹人

挖掘?qū)I(yè)知識(shí)中蘊(yùn)含的思政元素，將中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化、革命文化、社會(huì)主義先進(jìn)文化融入專業(yè)課程內(nèi)容。提升課程思政的覆蓋面、質(zhì)量和效果，致力于培養(yǎng)時(shí)代新人。

2 BOPPPS線上線下混合式教學(xué)的內(nèi)涵及優(yōu)勢(shì)

2.1 線上線下混合式教學(xué)現(xiàn)狀

混合式教學(xué)（Blended Learning），即將在線教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來的一種“線上”+“線下”的教學(xué)[4]?；旌鲜浇虒W(xué)模式我國(guó)最早于2003年12月由北京師范大學(xué)的何克抗教授提出[5]。信息技術(shù)飛速發(fā)展打破了傳統(tǒng)教學(xué)的時(shí)空限制，使獲取知識(shí)更加多樣化。目前，混合式教學(xué)主要是基于O2O[6]、MOOC[7]、SPOC[8]、微課等數(shù)字資源和新型在線教學(xué)平臺(tái)上。從總體上看，不難發(fā)現(xiàn)這些混合式線上線下教學(xué)的研究，均是以“互聯(lián)網(wǎng)+”的信息化、數(shù)字化技術(shù)為推手，融合傳統(tǒng)的教學(xué)模式，提高高校學(xué)生教育質(zhì)量。

2.2 BOPPPS線上線下混合式教學(xué)的內(nèi)涵

BOPPPS教學(xué)模型是由加拿大教學(xué)工作坊（Instructional Skills Workshop，ISW）創(chuàng)建，是一種用于教學(xué)設(shè)計(jì)的六步教學(xué)法[9]，包括引入階段（Bridge-in）、目標(biāo)設(shè)定（Objective）、前測(cè)（Pre-assessment）、參與式學(xué)習(xí)（Participatory）、后測(cè)（Post-assessment）和總結(jié)（Summary）[10]。這種方法幫助教師有條不紊地引導(dǎo)學(xué)生，從引入階段逐步向目標(biāo)邁進(jìn)，通過參與和實(shí)踐鞏固知識(shí)，最終進(jìn)行評(píng)估。強(qiáng)調(diào)學(xué)生參與、實(shí)踐和評(píng)估的重要性，使教學(xué)過程更加靈活和更具針對(duì)性，如圖1所示。BOPPPS教學(xué)模式作為一種注重教學(xué)互動(dòng)和反思的閉環(huán)反饋課程設(shè)計(jì)模式，本質(zhì)上是對(duì)以學(xué)生為中心的教與學(xué)的實(shí)踐[11]。BOPPPS教學(xué)模式調(diào)研課堂實(shí)踐，旨在從教師、學(xué)生的角度分析線上線下混合式教學(xué)融合的現(xiàn)狀和存在的問題。

2.3 BOPPPS線上線下混合式教學(xué)的優(yōu)勢(shì)

2.3.1 以能力為導(dǎo)向的課程教學(xué)重構(gòu)

BOPPPS 模型強(qiáng)調(diào)學(xué)生全方位參與，并反饋信息，教師及時(shí)調(diào)整后續(xù)教學(xué)活動(dòng)，以期順利達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。BOPPPS模式中，教師會(huì)在課程開始就明確告知學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)，這有助于學(xué)生更好地理解和掌握課程內(nèi)容。

2.3.2 教學(xué)方法設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了個(gè)性化教育

BOPPPS教學(xué)模式提供了一個(gè)清晰的教學(xué)框架，使得教師可以按照固定的步驟組織教學(xué)內(nèi)容，確保課程的邏輯性和連貫性。該模式強(qiáng)調(diào)學(xué)生的參與和互動(dòng)，通過不斷提問和討論，提高學(xué)生的積極性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。

2.3.3 BOPPPS方法與線上線下混合式教學(xué)模式的深度結(jié)合

基于BOPPPS的線上線下混合式教學(xué)，將以教員為中心的教學(xué)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)員為中心，激發(fā)學(xué)生的潛能，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)。

3 基于BOPPPS的線上線下混合式教學(xué)模式架構(gòu)與實(shí)踐

以信息技術(shù)與課堂教學(xué)的深度融合為主線，以BOPPPS教學(xué)設(shè)計(jì)模式理論框架為視角，透析在線教學(xué)與課堂教學(xué)在教學(xué)內(nèi)容、學(xué)習(xí)環(huán)境、教學(xué)方式、教學(xué)評(píng)價(jià)以及教師和學(xué)生等教學(xué)要素上的深度融合，研究課程BOPPPS混合式教學(xué)模式，并以安全工程專業(yè)“地下工程通風(fēng)與安全”課程為例。

3.1 BOPPPS線上線下混合式教學(xué)模式架構(gòu)

“BOPPPS”教學(xué)模式以建構(gòu)主義和交際法為理論依據(jù)，以有效教學(xué)設(shè)計(jì)著稱，是一個(gè)強(qiáng)調(diào)學(xué)生參與和反饋的閉環(huán)教學(xué)過程模型。本研究將BOPPPS的線上線下混合式教學(xué)模式融入安全工程“地下工程通風(fēng)與安全”課程教學(xué)中去，生成了核心課堂教學(xué)理念和教學(xué)環(huán)節(jié)。通過BOPPPS模型，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力。線上學(xué)生可以自主學(xué)習(xí)揉散知識(shí)點(diǎn)，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)、探究知識(shí)的能力，同時(shí)教師可以通過線上答疑解決疑難問題，進(jìn)行課后拓展;線下課堂互動(dòng)，難點(diǎn)講解，構(gòu)建學(xué)生學(xué)習(xí)課程知識(shí)的邏輯思維。線上、線下全過程確保學(xué)生對(duì)知識(shí)的消化、吸收。具體教學(xué)模式構(gòu)建如圖2所示。

3.2 BOPPPS教學(xué)模式實(shí)踐

下面以“地下工程通風(fēng)與安全”第四章“地下工程通風(fēng)動(dòng)力（第一節(jié) 自然通風(fēng)）”為例闡述混合教學(xué)實(shí)施過程與實(shí)施方法。

基于BOPPPS教學(xué)框架模型，重新整合、梳理和規(guī)劃現(xiàn)有教學(xué)資源。本課程中，自然通風(fēng)對(duì)應(yīng)5個(gè)知識(shí)點(diǎn)，分別是自然通風(fēng)的產(chǎn)生與形成、自然風(fēng)壓的計(jì)算、影響自然風(fēng)壓的因素、自然通風(fēng)的控制和利用、自然風(fēng)壓的測(cè)試。線上線下混合式教學(xué)的優(yōu)勢(shì)是可以將原來的課堂教學(xué)活動(dòng)進(jìn)一步延伸到課前和課后，提前做好教學(xué)計(jì)劃和安排是先決條件，基于BOPPPS的線上線下混合式教學(xué)過程主要包括課前自學(xué)、課堂導(dǎo)學(xué)和課后學(xué)習(xí)三個(gè)部分。

3.2.1 課前自學(xué)

教師提前發(fā)布本次課程講授內(nèi)容的教學(xué)計(jì)劃，包括教學(xué)短視頻、課件以及案例資料，發(fā)布對(duì)應(yīng)本次課程所講授知識(shí)點(diǎn)的重難點(diǎn)、邏輯關(guān)系圖，發(fā)布小測(cè)試題目。學(xué)生自主學(xué)習(xí)、教師及時(shí)在線答疑，同時(shí)創(chuàng)建學(xué)習(xí)討論小組，并整理共性問題以備課堂講解。

3.2.2 課堂導(dǎo)學(xué)

課堂導(dǎo)學(xué)是線上線下混合式教學(xué)的互動(dòng)環(huán)節(jié)，是學(xué)生通過超星平臺(tái)學(xué)習(xí)、知識(shí)點(diǎn)內(nèi)化和解決疑難問題的重要途徑。根據(jù)教學(xué)過程的自然風(fēng)壓形成的基本規(guī)律，本單元通過一個(gè)案例、兩個(gè)視頻、一組公式、一個(gè)應(yīng)用深入淺出講解自然通風(fēng)中自然風(fēng)壓的產(chǎn)生、自然風(fēng)壓的計(jì)算、自然風(fēng)壓的影響因素以及自然風(fēng)壓的利用和控制。

具體教學(xué)流程分為以下幾個(gè)步驟，如圖3所示。

3.2.2.1 引入

通過“四川某礦因自然風(fēng)壓導(dǎo)致風(fēng)流逆轉(zhuǎn)”事故案例，如圖3所示，從理論分析的角度剖析自然風(fēng)壓對(duì)地下工程通風(fēng)系統(tǒng)的重要影響，從而引入學(xué)習(xí)和研究自然通風(fēng)的重要意義，此部分采用案例教學(xué)的方法（教師為主，5分鐘）。

3.2.2.2 課堂剖析

（1）自然風(fēng)壓的形成原因。闡述地下工程自然風(fēng)壓形成和產(chǎn)生的原因，深度剖析自然風(fēng)壓的形成，以大家常見的“煙囪效應(yīng)”來分析風(fēng)流在熱壓效應(yīng)作用下的運(yùn)動(dòng)模式，此處引導(dǎo)學(xué)生線上學(xué)習(xí)，觀看線上資源，可以通過播放超星學(xué)習(xí)通中的兩個(gè)短視頻，一個(gè)視頻是高層住宅樓發(fā)生火災(zāi)的事故案例視頻;另一個(gè)視頻是有關(guān)煙囪效應(yīng)的基本形成原理及工業(yè)上一些常見的煙囪效應(yīng)，如圖4所示。此部分采用播放視頻的方式（教師為主，播放時(shí)間5分鐘）。

看完視頻后，就其中部分關(guān)鍵點(diǎn)內(nèi)容提問，此部分采用課堂互動(dòng)的方式。然后，引入自然風(fēng)在地下工程巷道中是如何形成的，重點(diǎn)分析地面夏季和冬季不同溫度對(duì)地下工程系統(tǒng)通風(fēng)的影響規(guī)律，此部分采用PPT直接講授的方式（教師為主，6分鐘）。

（2）自然風(fēng)壓的計(jì)算與測(cè)定。根據(jù)流體力學(xué)原理和熱力學(xué)原理，引入自然風(fēng)壓的計(jì)算公式和應(yīng)用范圍，并重點(diǎn)講授自然風(fēng)壓在地下工程通風(fēng)阻力中的測(cè)定方法和原理，此部分采用PPT直接講授的方式（教師為主，7分鐘）。

3.2.2.3 分組討論

根據(jù)自然風(fēng)壓的計(jì)算原理，引導(dǎo)學(xué)生分析自然風(fēng)壓的影響因素，將學(xué)生分成五組，分別討論五個(gè)參數(shù)在自然通風(fēng)過程中對(duì)自然風(fēng)壓大小的影響，以及哪些因素是主要因素，哪些是次要因素，此部分采用分組討論的形式（學(xué)生為主，7分鐘）。

3.2.2.4 探究

基于分組討論的結(jié)果，探究不同因素對(duì)自然風(fēng)壓大小的影響，獲得地下工程通風(fēng)與安全中自然風(fēng)壓的變化規(guī)律;同時(shí)，探究如何充分利用和控制地下工程中的自然風(fēng)壓，從而防止事故的發(fā)生，此部分采用課堂互動(dòng)的形式（師生互動(dòng)，6分鐘）。

3.2.2.5 評(píng)價(jià)與點(diǎn)評(píng)

通過隨堂測(cè)驗(yàn)完成對(duì)本課程學(xué)習(xí)效果的檢驗(yàn)（學(xué)生為主，5分鐘）?？偨Y(jié)與點(diǎn)評(píng)環(huán)節(jié)以教師為主（2分鐘）。布置課后作業(yè)以教師為主（2分鐘）。

3.2.3 課后學(xué)習(xí)

課后及時(shí)發(fā)布作業(yè)清單，包括超星學(xué)習(xí)通測(cè)試題，開放型作業(yè)撰寫等題目。由于本課次的內(nèi)容具有工程應(yīng)用背景，因此給學(xué)校安排一次課后調(diào)查報(bào)告，要求將所學(xué)內(nèi)容與本課次所學(xué)的地下工程通風(fēng)動(dòng)力、自然通風(fēng)的理論原理以及應(yīng)用相結(jié)合完成一篇調(diào)查報(bào)告，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行探索與思考。在本課次混合式教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐過程中，通過合適的、新穎的教學(xué)活動(dòng)深度引導(dǎo)、拓展學(xué)生思維能力，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

3.3 基于BOPPPS線上線下混合式教學(xué)效果

總體來說，本課次混合式教學(xué)設(shè)計(jì)創(chuàng)新是對(duì)教師的一種挑戰(zhàn)。通過以上方式對(duì)課程進(jìn)行改革，并通過多種教學(xué)手段進(jìn)行線上線下混合教學(xué)，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣明顯提升，完成大作業(yè)的質(zhì)量也變得更好。特別值得一提的是，由于課程學(xué)時(shí)有限，課程組期望在有限的課程時(shí)間內(nèi)盡可能讓學(xué)生多學(xué)點(diǎn)東西，因此無論是在課堂上還是超星爾雅中都嘗試引導(dǎo)學(xué)生提升自學(xué)能力。從學(xué)生反饋上看，部分學(xué)生已經(jīng)理解了教師的用心，達(dá)到了一定的效果。

（1）基本扭轉(zhuǎn)了工科課程教學(xué)的被動(dòng)局面。通過平臺(tái)發(fā)動(dòng)教學(xué)活動(dòng)，比如在線討論、反饋課堂學(xué)習(xí)情況，學(xué)生學(xué)習(xí)的態(tài)度有了明顯地轉(zhuǎn)變，課堂教學(xué)的秩序也有了明顯的好轉(zhuǎn)。課堂教學(xué)的秩序基本正常，基本扭轉(zhuǎn)了工科課程教學(xué)的被動(dòng)局面。

（2）學(xué)生網(wǎng)上測(cè)評(píng)結(jié)果較好。通過采用BOPPPS線上線下混合式教學(xué)模式，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。自從學(xué)校實(shí)施學(xué)生網(wǎng)上測(cè)評(píng)以來，學(xué)生對(duì)擔(dān)任本課程的教師反映較好，網(wǎng)上測(cè)評(píng)結(jié)果分基本在92分以上，平均測(cè)評(píng)分在93.91分。

4 結(jié)束語

本文結(jié)合“地下工程通風(fēng)與安全”課程特征、課程建設(shè)目標(biāo)和課程知識(shí)體系，將BOPPPS教學(xué)框架模型應(yīng)用到該課程的教學(xué)中，并剖析BOPPPS線上線下混合式教學(xué)的內(nèi)涵及優(yōu)勢(shì)，闡述BOPPPS教學(xué)模型在該課程中的實(shí)踐。應(yīng)用實(shí)踐表明，基于BOPPPS教學(xué)框架模型下的教學(xué)模式是新工科時(shí)代、新質(zhì)人才培養(yǎng)的一種新思路，該模式通過引入話題，激發(fā)學(xué)生興趣;并以目標(biāo)為導(dǎo)向，課前線上評(píng)測(cè)、課中線上線下參與式學(xué)習(xí)、課后評(píng)估總結(jié)的方法實(shí)現(xiàn)最佳教學(xué)效果。總之，在BOPPPS教學(xué)框架下融合信息化優(yōu)勢(shì)極大地提升了高校學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和參與度，有利于課程目標(biāo)的達(dá)成，課程的成功應(yīng)用也為相關(guān)課程的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

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