基于BOPPPS模型和雨課堂的工程測(cè)量課程智慧教學(xué)模式探析

摘 要 文章通過分析工程測(cè)量課程的特點(diǎn)和當(dāng)前教學(xué)中存在的問題，探討了基于BOPPPS模型和雨課堂相結(jié)合的智慧教學(xué)模式。利用雨課堂線上教學(xué)平臺(tái)和線下課堂教學(xué)，將BOPPPS模型六環(huán)節(jié)融入課前、課中和課后三個(gè)階段，提出了“兩線三段六環(huán)節(jié)”智慧教學(xué)模式的實(shí)施過程，并以水準(zhǔn)測(cè)量?jī)?nèi)容為例，說明該教學(xué)模式在工程測(cè)量課程中的具體應(yīng)用。研究發(fā)現(xiàn)，基于BOPPPS模型和雨課堂的智慧教學(xué)模式，可以解決課程內(nèi)容多、學(xué)時(shí)少的問題，提高了學(xué)員解決實(shí)際工程問題的能力，為高校工程測(cè)量課程教學(xué)改革提供了參考和借鑒。

關(guān)鍵詞 BOPPPS模型；雨課堂；工程測(cè)量

中圖分類號(hào)：G642 " " " " " " " " " " " " " " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A " " DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2025.09.002

Analysis on Intelligent Teaching Mode of Engineering Surveying Course Based on the BOPPPS Model and Rain Classroom

MA Qingna， ZHAO Huishuang， CUI Shengchao， MENG Lingyu

（College of Field Engineering， Army Engineering University of PLA， Nanjing， Jiangsu 210037）

Abstract The article explores a smart teaching model based on the BOPPPS model and Rain Classroom by analyzing the characteristics of engineering surveying courses and the existing problems in current teaching. By utilizing the Rain Classroom online teaching platform and offline classroom teaching， the six stages of BOPPPS model are integrated into the pre class， in class， and post class stages. The implementation process of the \"two lines， three sections， and six stages\" smart teaching mode is proposed， and the specific application of this teaching mode in the engineering surveying course is illustrated with the example of leveling measurement content. Research has found that the smart teaching model based on BOPPPS model and Rain Classroom can solve the problem of excessive course content and insufficient class hours， improve students' ability to solve practical engineering problems， and provide reference and inspiration for the teaching reform of engineering surveying courses in universities.

Keywords BOPPPS model; rain classroom; engineering surveying

工程測(cè)量是陸軍工程大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱“我?！保C(jī)動(dòng)保障工程與指揮（道路、橋梁、舟橋）專業(yè)的一門專業(yè)背景課程，主要用于解決機(jī)動(dòng)工程保障中的道路、橋梁和渡場(chǎng)點(diǎn)位確定等測(cè)量相關(guān)問題，課程內(nèi)容圍繞測(cè)量工作的“高程、角度和距離”三要素展開，主要包括水準(zhǔn)測(cè)量、角度測(cè)量、距離測(cè)量、直線定向、小地區(qū)控制測(cè)量和測(cè)設(shè)等內(nèi)容，課程具有較強(qiáng)的應(yīng)用性和實(shí)踐性。通過該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)員能夠理解測(cè)量的基本理論，能夠熟練操作測(cè)量?jī)x器，學(xué)會(huì)運(yùn)用工程測(cè)量理論和方法組織完成工程測(cè)量任務(wù)，能夠熟知測(cè)量的基本理論，具備測(cè)量?jī)x器的操作能力，能依據(jù)現(xiàn)行的測(cè)量規(guī)范、規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)解決軍用道路、橋梁和渡河工程中相關(guān)的測(cè)量技術(shù)問題。

1" 課程現(xiàn)狀

在我校的人才培養(yǎng)方案中，工程測(cè)量課程教學(xué)總共32學(xué)時(shí)，其中12學(xué)時(shí)理論和20學(xué)時(shí)實(shí)踐。課程內(nèi)容涵蓋了測(cè)量的基本原理和方法、測(cè)量?jī)x器的使用操作和工程中測(cè)量技術(shù)的運(yùn)用等。目前，課程教學(xué)中存在以下幾個(gè)方面的問題。

1.1" 課程內(nèi)容多，學(xué)時(shí)偏少

隨著測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，不斷有新技術(shù)、新手段涌現(xiàn)，促使課程教學(xué)內(nèi)容有增無減。而隨著我校人才培養(yǎng)方案的改革優(yōu)化，專業(yè)課程學(xué)時(shí)大幅壓縮，有限的課堂教學(xué)時(shí)間無法有效完成課程教學(xué)任務(wù)，難以達(dá)到培養(yǎng)“專業(yè)化、高素質(zhì)”新型軍事人才的教學(xué)目標(biāo)。

1.2" 學(xué)員學(xué)習(xí)主動(dòng)性不強(qiáng)

學(xué)員在進(jìn)行土木工程類專業(yè)內(nèi)容學(xué)習(xí)時(shí)，提不起興趣，不愿意主動(dòng)參與課堂，缺乏主動(dòng)思考的意識(shí)，不喜歡主動(dòng)探索、鉆研新知識(shí)，最終導(dǎo)致課堂教學(xué)效果不理想。

1.3" 教員運(yùn)用智慧教學(xué)工具的意識(shí)不強(qiáng)

在互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)發(fā)達(dá)的今天，智慧教學(xué)工具層出不窮，為教學(xué)的高效開展提供了很大便利。而部分教員在教學(xué)方面主動(dòng)運(yùn)用信息化教學(xué)手段的意識(shí)不強(qiáng)，不愿主動(dòng)嘗試新事物，對(duì)智慧教學(xué)工具關(guān)注較少，習(xí)慣采用傳統(tǒng)線下教學(xué)模式，教學(xué)效果不盡如人意。

BOPPPS模型是一種高效的智慧教學(xué)模式，該模型起源于加拿大教師技能培訓(xùn)工作坊項(xiàng)目（ISW），是目前教育領(lǐng)域較為公認(rèn)有效的教學(xué)模式之一。利用BOPPPS模型實(shí)施教學(xué)，可引導(dǎo)學(xué)生多環(huán)節(jié)、多維度地參與課程學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)“以學(xué)員為中心”的目標(biāo)導(dǎo)向[1]。另外，隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”現(xiàn)代化教學(xué)手段與教學(xué)改革的深度融合，作為線上智慧教學(xué)工具的“雨課堂”，能夠?qū)崿F(xiàn)“課前預(yù)習(xí)―課中互動(dòng)―課后推送”三個(gè)環(huán)節(jié)的無縫對(duì)接，打破了傳統(tǒng)教學(xué)灌輸式的教育模式[2-3]。為了改變傳統(tǒng)教學(xué)模式，提高教學(xué)質(zhì)量，提升學(xué)員主動(dòng)學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐操作能力和解決工程問題的能力，本文探索了基于BOPPPS模型和雨課堂的智慧教學(xué)模式，以提高學(xué)員的學(xué)習(xí)主動(dòng)性以及綜合素質(zhì)，為高校工程測(cè)量課程教學(xué)改革提供參考和借鑒。

2" 基于BOPPPS模型和雨課堂的智慧教學(xué)模式內(nèi)涵

2.1" BOPPPS模型基本內(nèi)容

BOPPPS模型是一種以教學(xué)目標(biāo)為導(dǎo)向、以學(xué)員為中心的新型教學(xué)模式。BOPPPS模型包括B引入（Bridge-in）、O目標(biāo)（Objective）、P前測(cè)（Pre-assessment）、P參與式學(xué)習(xí)（Participatory" Learning）、P后測(cè)（Post-assessment），以及S總結(jié)（Summary）六個(gè)環(huán)節(jié)[4-5]。引入環(huán)節(jié)，教員可以拋出一個(gè)時(shí)事或者與學(xué)員平時(shí)生活有關(guān)的問題，或者講一個(gè)與課程主題有關(guān)的故事引起學(xué)員關(guān)注，增強(qiáng)其學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)動(dòng)力，并闡釋課程的重要性。學(xué)習(xí)目標(biāo)環(huán)節(jié)，具體點(diǎn)明本堂課的學(xué)習(xí)目標(biāo)，指明課堂教學(xué)結(jié)束前，學(xué)員在何種情況下，學(xué)會(huì)哪些內(nèi)容，達(dá)到何種程度。學(xué)習(xí)目標(biāo)能夠?yàn)榻虇T選擇和設(shè)計(jì)這堂課的教學(xué)內(nèi)容、采用的教學(xué)方法、設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)以及后測(cè)評(píng)估提供依據(jù)。前測(cè)環(huán)節(jié)，通過了解學(xué)員的興趣與能力，能夠幫助教員調(diào)整課程的深度與節(jié)奏。參與式學(xué)習(xí)活動(dòng)環(huán)節(jié)，是整堂教學(xué)活動(dòng)的核心部分，學(xué)員盡可能地主動(dòng)參與其中，可以針對(duì)某個(gè)特定問題或者課堂內(nèi)容所引發(fā)的問題進(jìn)行小組討論，或者教員利用一系列設(shè)計(jì)好的小活動(dòng)或?qū)W習(xí)項(xiàng)目來幫助學(xué)員達(dá)成之前確定的學(xué)習(xí)目標(biāo)，要求教員有隨機(jī)應(yīng)變的能力，能夠根據(jù)學(xué)員的課堂表現(xiàn)情況靈活調(diào)整教學(xué)策略。后測(cè)環(huán)節(jié)，可以檢驗(yàn)學(xué)員是否確實(shí)掌握了教學(xué)內(nèi)容，檢測(cè)教學(xué)目標(biāo)是否達(dá)成；針對(duì)不同的課程內(nèi)容采用不同的評(píng)價(jià)方法，比如對(duì)知識(shí)理解型的內(nèi)容，可采用選擇題或者簡(jiǎn)答題的形式進(jìn)行考核；對(duì)實(shí)際應(yīng)用的內(nèi)容，可以采用對(duì)特定情景的獨(dú)立分析進(jìn)行評(píng)價(jià)；對(duì)技能型的內(nèi)容，可采用現(xiàn)場(chǎng)展示的形式考核；對(duì)態(tài)度價(jià)值型內(nèi)容，可采用論文撰寫的方式開展考核?？偨Y(jié)環(huán)節(jié)是教學(xué)的最后階段，讓學(xué)員簡(jiǎn)短地回顧本次課的教學(xué)內(nèi)容，并再次歸納總結(jié)，總結(jié)時(shí)間不宜過長(zhǎng)，要言簡(jiǎn)意賅。BOPPPS模型中的六個(gè)環(huán)節(jié)都是圍繞目標(biāo)達(dá)成，需要針對(duì)教員教和學(xué)員學(xué)的特點(diǎn)，完成參與式互動(dòng)的學(xué)習(xí)過程。

2.2" 雨課堂教學(xué)功能

雨課堂是由清華大學(xué)和學(xué)堂在線共同推出的一種新型智慧教學(xué)工具，它強(qiáng)調(diào)以學(xué)員為中心，實(shí)現(xiàn)了教員與學(xué)員的全方位互動(dòng)。該平臺(tái)使用方便、操作簡(jiǎn)單、功能豐富[6]。該平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)課前推送學(xué)習(xí)指導(dǎo)書、自測(cè)題，課中在線授課，課后推送拓展資料及課后測(cè)試題目等功能。學(xué)員在平臺(tái)上可以在線聽課、課件查閱、查看學(xué)習(xí)資料和學(xué)習(xí)任務(wù)、直播回看、分組討論、測(cè)試等，參與課前、課中、課后的學(xué)習(xí)?？傊?，雨課堂具備“定制、便捷、立體、易用”的特點(diǎn)，為教員和學(xué)員提供了免費(fèi)的智慧教學(xué)。因此，本文借助雨課堂開展基于BOPPPS模型的智慧教學(xué)模式。

3" 基于BOPPPS模型和雨課堂的智慧教學(xué)模式實(shí)施

基于BOPPPS模型和雨課堂的智慧教學(xué)模式實(shí)施可以概括為“兩線三段六環(huán)節(jié)”（圖1）。兩線是線上線下結(jié)合，利用雨課堂實(shí)現(xiàn)課前預(yù)習(xí)與測(cè)試、課后測(cè)試和知識(shí)拓展的線上教學(xué)，利用線下課堂實(shí)現(xiàn)參與式學(xué)習(xí)。三段是課前、課中和課后三個(gè)階段，課前利用雨課堂開展課前自學(xué)、課前自學(xué)檢驗(yàn)以及學(xué)習(xí)目標(biāo)的推送，課后利用雨課堂實(shí)現(xiàn)課后知識(shí)測(cè)試和拓展。六環(huán)節(jié)是BOPPPS模型的引入、目標(biāo)、前測(cè)、參與式學(xué)習(xí)、后測(cè)和總結(jié)六個(gè)環(huán)節(jié)。

下面以工程測(cè)量課程中的水準(zhǔn)測(cè)量?jī)?nèi)容為例，探索基于BOPPPS模型和雨課堂的智慧教學(xué)模式的實(shí)施過程（圖2），具體實(shí)施過程如下。

3.1" 課前階段

課前階段教員利用雨課堂平臺(tái)發(fā)布學(xué)習(xí)指導(dǎo)書，向?qū)W員明確學(xué)習(xí)目標(biāo)、課前學(xué)習(xí)資源及測(cè)試題等，學(xué)員完成課前自測(cè)。此階段涉及BOPPPS模型的前測(cè)和目標(biāo)環(huán)節(jié)。教員根據(jù)前測(cè)評(píng)估學(xué)員自學(xué)情況，并針對(duì)評(píng)估結(jié)果調(diào)整課上教學(xué)重難點(diǎn)和教學(xué)策略。以“水準(zhǔn)測(cè)量”這堂課為例，教員通過雨課堂發(fā)布與水準(zhǔn)測(cè)量相關(guān)的慕課、微課、視頻、圖片等資源引導(dǎo)學(xué)員課前自學(xué)；同時(shí)布置道路路線原地面點(diǎn)高程測(cè)量的任務(wù)背景，讓學(xué)員在課前思考如何完成這個(gè)任務(wù)，如何進(jìn)行高程測(cè)量。

學(xué)習(xí)目標(biāo)從學(xué)員的角度出發(fā)，主要說明學(xué)習(xí)者在認(rèn)知方面應(yīng)該知道什么；在技能方面能做什么；在情感方面有什么樣的態(tài)度或價(jià)值觀。對(duì)于學(xué)習(xí)目標(biāo)的表達(dá)，一定要清晰明確，要可達(dá)成、可觀測(cè)、可檢測(cè)。水準(zhǔn)測(cè)量課程的教學(xué)目標(biāo)在認(rèn)知方面，應(yīng)能夠闡釋水準(zhǔn)測(cè)量的基本原理、水準(zhǔn)點(diǎn)、水準(zhǔn)路線的概念和作用，敘述水準(zhǔn)測(cè)量所需的儀器與工具，區(qū)分水準(zhǔn)路線的三種基本類型；技能方面，能夠利用外業(yè)水準(zhǔn)測(cè)量成果，準(zhǔn)確計(jì)算高差閉合差及其分配，并計(jì)算改正后的高差與各點(diǎn)高程；情感方面，應(yīng)具備在艱苦環(huán)境下精益、創(chuàng)新的工匠精神和吃苦耐勞的堅(jiān)韌品格，塑造盡職盡責(zé)、求真探索的職業(yè)精神和科學(xué)素養(yǎng)。

3.2" 課中階段

課中階段采用線下教學(xué)模式，涉及BOPPPS模型的引入、參與式學(xué)習(xí)和總結(jié)環(huán)節(jié)。引入環(huán)節(jié)要密切關(guān)聯(lián)教學(xué)主題和學(xué)習(xí)目標(biāo)，抓住學(xué)員注意力，激發(fā)學(xué)員學(xué)習(xí)興趣。引入方法可以選取與時(shí)事結(jié)合或者與教學(xué)主題相關(guān)的案例導(dǎo)入，也可以通過問題、圖片和視頻等形式導(dǎo)入，引起學(xué)員注意，增強(qiáng)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。比如，水準(zhǔn)測(cè)量教學(xué)中利用視頻展示2020年國測(cè)一大隊(duì)隊(duì)員們成功登頂珠峰并測(cè)量珠峰最新高程的事跡，引出測(cè)量珠峰中用到的測(cè)量方法——水準(zhǔn)測(cè)量這一教學(xué)主題，同時(shí)通過介紹國測(cè)一大隊(duì)隊(duì)員們熱愛祖國、忠誠事業(yè)、艱苦奮斗、無私奉獻(xiàn)的測(cè)繪精神，激發(fā)學(xué)員的愛國情懷。

參與式學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)是課堂教學(xué)的主要部分，通過教學(xué)活動(dòng)提高學(xué)員的參與度，促使其主動(dòng)學(xué)習(xí)，引發(fā)學(xué)員的深入思考，強(qiáng)化學(xué)員對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的記憶、理解和應(yīng)用。比如，水準(zhǔn)測(cè)量教學(xué)中教員根據(jù)課前布置的任務(wù)和教學(xué)中的重難點(diǎn)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)員討論完成路線測(cè)量任務(wù)需要解決的“如何標(biāo)點(diǎn)？如何測(cè)高？如何實(shí)施測(cè)量？如何數(shù)據(jù)處理？”四個(gè)問題展開，實(shí)現(xiàn)對(duì)水準(zhǔn)點(diǎn)與水準(zhǔn)路線、水準(zhǔn)測(cè)量原理、水準(zhǔn)測(cè)量實(shí)施步驟和方法，以及成果整理四部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)。在討論過程中，通過問題不斷驅(qū)動(dòng)，引發(fā)學(xué)員不斷深入思考。比如，在解決如何實(shí)施這個(gè)問題的討論過程中，通過四個(gè)問題“如何設(shè)置測(cè)站？如何精確觀測(cè)？如何記錄數(shù)據(jù)？如何進(jìn)行數(shù)據(jù)檢核？”進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，激發(fā)學(xué)員主動(dòng)思考，不斷深化對(duì)內(nèi)容的理解，提高其對(duì)知識(shí)的運(yùn)用能力，同時(shí)通過完成數(shù)據(jù)檢核的討論學(xué)習(xí)，使學(xué)員養(yǎng)成細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)、善于思考的習(xí)慣。

總結(jié)環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)員簡(jiǎn)短地回顧本次課的教學(xué)內(nèi)容，推薦學(xué)員采用思維導(dǎo)圖的形式總結(jié)以建立本次課的知識(shí)體系，以及引出下次課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，使得學(xué)員不僅回顧了本次課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，也建立了與后續(xù)內(nèi)容之間的聯(lián)系。

3.3" 課后階段

課后階段主要涉及BOPPPS模型的后測(cè)環(huán)節(jié)。教員通過雨課堂平臺(tái)發(fā)布課后測(cè)試題，進(jìn)一步檢測(cè)學(xué)員學(xué)習(xí)目標(biāo)的達(dá)成情況，并發(fā)布拓展思考題，激發(fā)學(xué)員進(jìn)一步學(xué)習(xí)和思考，引導(dǎo)學(xué)員進(jìn)行拓展學(xué)習(xí)。比如，水準(zhǔn)測(cè)量這次課，教員通過雨課堂發(fā)布拓展題“珠峰高程測(cè)量過程中，除了水準(zhǔn)測(cè)量外，還運(yùn)用了三角高程交會(huì)測(cè)量、GNSS衛(wèi)星測(cè)量、雪深雷達(dá)測(cè)量、重力測(cè)量、天文測(cè)量、衛(wèi)星遙感等多種傳統(tǒng)和現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)。這些技術(shù)可以用于解決珠峰高程測(cè)量的哪些問題？”引導(dǎo)學(xué)員查找資料進(jìn)行拓展學(xué)習(xí)，開闊學(xué)員視野，提升學(xué)員問題探究能力。

3.4" 實(shí)踐效果分析

為了檢驗(yàn)基于BOPPPS模型和雨課堂智慧教學(xué)模式的實(shí)踐效果，課程組在2024年春季學(xué)期“工程測(cè)量”課程的教學(xué)中，在道橋1期班采用基于BOPPPS模型和雨課堂的智慧教學(xué)模式展開教學(xué)，道橋2期班采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式展開教學(xué)。通過采用基于BOPPPS模型和雨課堂的教學(xué)模式實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，學(xué)員學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性得到明顯提升，學(xué)習(xí)興趣也較濃厚，而且能夠主動(dòng)鉆研問題，主動(dòng)思考解決問題，綜合素養(yǎng)有了很大提高。另外，從期末考試成績(jī)（圖3）可以發(fā)現(xiàn)，道橋1期班學(xué)員成績(jī)明顯提升，優(yōu)良率增加約為20%，且不及格人數(shù)減少。根據(jù)成績(jī)得分情況來看，道橋1期班不但不及格人數(shù)較少，而且不及格分?jǐn)?shù)相差較大，道橋1期班的最低分為58.5分，而道橋2期班的最低分僅為38分。由此可以得出，采用基于BOPPPS模型和雨課堂的教學(xué)模式可以激發(fā)學(xué)員的學(xué)習(xí)能動(dòng)性和主動(dòng)探究知識(shí)的欲望，教學(xué)效果較好，是一種適合工科教學(xué)的良好的教學(xué)模式。

4" 結(jié)論

基于BOPPPS模型和雨課堂的智慧教學(xué)模式將課堂延伸到課前和課后，彌補(bǔ)了課程內(nèi)容多、學(xué)時(shí)少的不足；將BOPPPS模型與雨課堂平臺(tái)進(jìn)行融合的智慧化教學(xué)手段，增加了教員和學(xué)員、學(xué)員和學(xué)員之間的互動(dòng)交流時(shí)間和空間，激發(fā)了學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)能動(dòng)性，提升了學(xué)員的能力素質(zhì)，從而能夠更好地適應(yīng)未來的職業(yè)挑戰(zhàn)。

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*通信作者：崔圣超

基金項(xiàng)目：陸軍工程大學(xué)野戰(zhàn)工程學(xué)院教育教學(xué)研究項(xiàng)目資助“《工程測(cè)量》課程實(shí)踐教學(xué)改革探索研究”（GJY23109）。