工程教育认证背景下基于BOPPPS模型的C语言课程教学改革

彭玉青 侯向丹 李智 袁玉倩 刘洪普

摘 要：为了满足工程教育认证的以学生为中心，以成果为导向，持续改进的理念，教师针对计算机类C语言程序设计课程在教学过程中存在的问题，在分析该课程教学目标、教学内容、教学方法和学生能力培养要求的基础上，运用BOPPPS模型，对C语言程序设计课程教学活动重新设计，改变原来“满堂灌”的方法，采用多种形式的教学模式，利用课上课下的及时测评，全面掌控学生的学习情况，帮助学生快速整合所学知识，积极主动地融入教学过程中，从而提高教学质量。

关键词：工程教育认证;BOPPPS模型;C语言;课程改革

中图分类号：G64          文献标识码：A

文章编号：11673-9132（2019）32-0005-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2019.32.001

一、引言

工程教育专业认证给我国高等教育带来了机遇和挑战，一方面，它能促使我们提高教学质量，让毕业生取得国际认可的从业资格证;另一方面，高等教育工作者要改变传统的教学模式，以认证的理念重新审视教学过程，从教学目标、教学内容、教学方法、考核方式上进行改革，以学生为中心，以成果为导向，持续改进，关注学生的能力培养，尤其是解决复杂工程问题的能力，培养出符合工程认证标准的毕业生[1]。

C语言程序设计作为一门计算机专业最早接触的程序设计语言课程，其教学目标是通过该课程的学习，使学生掌握有关面向结构的程序设计方法，具备计算机基本科学问题的分析和数据表达能力，提高学生的程序设计能力，初步达到利用计算机解决复杂工程问题的计算思维能力[2-3]。

目前，C语言程序设计课程是在新生入学后第一学期开设的，学生使用的学习方法还停留在高中阶段，还没有形成用计算机处理问题的思维方式。另外，教师的教学理念陈旧，教学方法单一，过分注重知识的传授，忽视了对学生能力的培养。再加上课程考核方式单一，缺乏对整个教学过程的监督和考核，使得学生在学习过程中，虽然掌握了各知识点的概念和C语言的语法、结构，但在知识点的灵活应用、算法设计方法和调试分析上还缺乏求解工程实际问题的科学思维能力、算法设计能力和编程实现能力。

針对上述问题，课程组教师认真对照工程教育认证的标准以及本课程对毕业要求的支撑关系，重新梳理了教学目标、教学内容、教学方法以及考核方法，采用BOPPPS模型对课程的教学活动进行了重新设计，构建了课上课下教学模式和C语言在线题库，完善了课程考核方法，加强了全过程的学习监测过程和编程能力训练，通过两年的实践检测，学生的计算思维能力、算法设计能力和程序编程能力得到了明显的提升。

二、基于BOPPPS模型的教学设计

BOPPPS模型是由北美地区高校教学技能培训机构Instructional Skills Workshop（ISW）提出的一种有效的课程设计模式，旨在提高教师的授课技能，它分为以下6个阶段[4]-[5]。

引入阶段提出问题，从而引出教学内容，激发学生兴趣;目标阶段明确教学目标，让学生明白自己应该达到的学习效果;前测阶段了解学生的知识储备;参与式学习阶段通过教师设计教学案例，引导学生发挥主动性，参与讨论，分析、解决问题，并将解决方案表达、演示出来;后测阶段评价学习效果，开展开放式学习，培养学生的终身学习能力;总结阶段总结教学过程中的问题，为后续的课程内容提供设计思路。

这种课程设计模式正好与工程教育认证强调的理念是一致的，通过以上6个阶段，培养学生解决复杂工程问题的能力，包括学习能力、分析问题能力、团队合作能力、表达和沟通能力等。

围绕提高学生计算思维能力、算法设计能力和程序编程能力的课程目标，以BOPPPS模型的基本要素为设计框架，结合在线题库，构建了C语言课程的课上课下教学模型[6]。如图1所示。（见附图）

（一）课前阶段

课前阶段包含引入、目标、前测三部分。

首先是引入，设置与教学内容相关的情境、悬念或问题，吸引学生的注意力，激发学生的兴趣和求知欲，从而引入教学内容。

其次就是明确教学目标。教学目标是教师开展教学的依据，是学生学习的目标。在设计教学目标时教师要考虑在什么条件下，学什么内容，达到什么样的水平，让学生知道课程内容应该怎样应用，学习效果应该如何评价。

再次是进行课前摸底，以问题的形式评测学生现有的学习水平和先期的知识储备，了解他们学习的情绪、心态和知识技能的具体程度，从而指导后续的教学安排，做到有的放矢、因材施教。

除此之外，在课前阶段，教师还要向学生提供一些辅助和指导，包括讲解知识点的微视频、学习材料、在线题库等，并记录学生的问题和反馈，及时给予辅导。

（二）课中阶段

课中阶段就是参与式学习，让学生带着课前阶段的问题听课、主动思考，改变以往的被动式学习状态，体现“以学生为中心”的教育理念。

本阶段可采用分组式讨论、问题驱动、任务驱动、案例教学等多种形式，让每个学生都有相应的分工，担任不同的角色，完成不同的任务。教师在整个过程中把握方向，关注每个组或每个人的学习动态，对可能出现的问题提供指导，记录学生的参与程度及学习效果，并给予评价，作为日后的打分依据。

（三）课后阶段

课后阶段包括后测和总结。

后测就是学生学习后，对教学效果进行评价，通过提问、测验等多种手段了解学生的学习成效以及是否达成教学目标，给出阶段成绩，并根据学生学习情况设计后续的教学内容。

总结就是教师帮助学生总结课堂内容，整合学习要点，归纳教学目标中难点和重点的思维方式及解决方案，同时引出下次课程内容。

在整个教学设计过程中，由于将课堂教学活动延伸到课前、课中和课后，原本的教学内容和教学方式都要重新设计，哪些内容放在课前让学生自学或预习，哪些内容放在课中需要重点讲解和讨论，哪些内容放在课后需要学生思考和归纳，问题怎样引入，如何设计课程中的参与方式等等，都需要教师认真思考和反复斟酌。

三、课程评价考核方案及课程资源

（一）课程评价考核方案

为了全面掌握学生整个学习过程中的学习效果，并强化过程管理，须改革原来的课程考核办法，针对BOPPPS模型的设计过程，在教学过程中设立多个监测点跟踪学生的学习效果，从而及早发现学生学习过程中出现的问题，提供及时的指导。为了突出学生平时的表现，课程的最终成绩由平时成绩和期末成绩组成，其中平时成绩占50%，期末考试成绩占50%。平时成绩的核算主要依据学生平时的表现和学习效果，即BOPPPS模型设计过程中的各考核点。

这样的考核方式加强了平时学习过程的管理和监测，能及时发现学生学习过程中的问题，并给予指导，从多个角度、多个方面评价学生的学习效果，使考核变得更合理、更公正、更有效。

（二）课程辅助资源的构建

因为课堂教学过程涉及多个环节，包括课前的自学、课中的讨论、课后的复习，为了给予学生更多更好的帮助，需要构建不同形式的资源平台。课程组录制了部分教学内容的视频，包含课前导引、难点讲解、实验讲授的相关内容，以供学生课前、课后学习;开发了课后拓展学习App，引导学生改变课下学习方式，提高学生学习效果;搭建了在线考试系统和题库，以供学生平时练习和最终考试;课中环节则采用“雨课堂”，通过设计问题、任务、测试等多种形式加强学生参与式学习。

四、结语

基于工程教育认证标准，对C语言程序设计课程进行了教学改革。基于BOPPPS模型，对课程的教学过程进行了设计，通过6个阶段充分调动了学生的积极性，学生成为课堂的主体，体现了以学生为中心的教学理念。

运用启发式教学、讨论式教学、案例式教学等先进的教学方法进行教学内容设计，提高了学生的学习效果;通过改革考核方法，改变单一的考核方式，加强学习过程的监督，扭转了学生重结果轻过程的思想，提升了对学生全方位的能力培养。

参考文献：

[1]邓娜，陈旭，王春枝.针对工程教育认证的软件工程课程教学思考与探索[J].计算机教育，2017（7）：41.

[2]教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会.高等学校计算机科学与技术专业核心课程教学实施方案[M].北京：高等教育出版社，2009.

[3]郭銀章，王丽芳.基于项目任务驱动的C语言程序设计课程教学改革与实践[J].计算机教育，2017（2）：41.

[4]陈卫卫，鲍爱华，李清.基于BOPPPS模型和问题驱动教学法培养计算思维的教学设计[J].工业和信息化教育，2014（6）：8.

[5]邓娜，王春枝，叶志伟，张明武.工程认证环境下基于BOPPPS模型的数据挖掘课程教学设计[J].计算机教育，2017（12）：113.

[6]魏唯，白洪涛，刘威，姜楠.BOPPPS模型与翻转课堂相结合的C语言课程教学模式探究[J].教育教学论坛，2018（3）：132.

[责任编辑 李爱莉]

作者简介：彭玉青（1969.5— ），女，汉族，湖南永顺人，教授，研究方向：图像处理。

侯向丹（1976.10— ），女，北京人，副教授，研究方向：图像处理。

李智（1981.5— ），女，辽宁人，讲师，研究方向：数据挖掘。

袁玉倩（1981.5— ），天津人，讲师，研究方向：语音信号处理与模式识别。

刘洪普（1977.8— ），男，河北张家口人，讲师，研究方向：计算机视觉与机器人定位导航。

课题项目：本文系河北省计算机科学与技术专业综合改革试点项目。