基于BOPPPS模型的材料力学线上教学设计研究

摘 要：由于新型冠状病毒在湖北地区爆发，学生无法正常返校，各大高校积极响应教育部停课不停学的号召，线上教学成为目前最有效的教学手段。针对材料力学传统教学中存在的弊端，以最大限度的激发学生学习兴趣，引导学生自主学习为目标，将BOPPPS模型引入材料力学线上教学设计。本文以剪切与挤压的实用计算这一节为例，探索BOPPPS模型在材料力学线上教学中的应用，为今后材料力学教学改革提供思路和方向。

关键词：BOPPPS模型 材料力学 线上教学

引言

2020年初始，新冠肺炎在湖北地区爆发，为了更好地打赢这场“战疫”，全国各大高校延迟开学，身处疫区的湖北高校学生返校日期更是遥遥无期，在这种特殊情况下，教育部下发了关于“停课不停学”文件，“线上教学”这种相对前卫的教学模式在全国范围内广泛展开。虽然近年来教育部一直在推广线上教学模式，也建立了中国大学MOOC这样优质的网络在线学习平台，但对于大多数高校学生来说，接受到的主要还是课堂教学这种线下教学模式又或者是线上线下混合教学模式，为了讓学生快速的适应线上教学模式，激发学习兴趣，拿起手机或者打开电脑首先选择上课而不是浏览网页，本文将BOPPPS模型引入材料力学线上教学设计中，让学生成为课堂的主人公，主导各个教学环节的展开。

一、基于BOPPPS线上教学设计

BOPPPS教学模型起源于北美地区高校，近年来许多国内高校也开始采用此种模型进行教学活动[1-4]。该模型以有效教学为中心思想，即遵循教学活动的客观规律，以尽量少的时间、精力和物力的投入，取得尽可能多的教学效果。BOPPPS教学模型将教学过程分为六个环节，并以六个环节的首字母组合命名。B（Bridge-in）导言旨在将学生引入课堂，O（Objective）学习目标旨在明确学生学习目标，P1（Pre-assessment）  旨在了解学生的基本学习情况，P2（Participatory learning ） 参与式学习旨在将学生融入教学活动，P3（Post-assessment）  后测旨在检测学习学习目标的达成度，S（Summary）旨在帮助学生总结课程内容，每一个环节都有效的体现了以学生为中心的教学思想，将BOPPPS教学模型与材料力学线上教学有机结合，用以培养学生线上学习积极性，从而提高学生线上学习的参与度，最终实现教学效果最大化。本文基于超星学习通平台，以剪切与挤压的实用计算这一节为例，介绍BOPPPS模型在材料力学线上教学中的应用。

1.导言

课程的开场需要吸引学生注意，引发学生学习兴趣。本节课程以电影紧急迫降中的片段开场，在学习通中插入电影揭秘事故原因为起落架连接销断裂的片段，作为第一个任务点，电影的视觉冲击很容易就激起学生的兴趣，引发对连接键断裂的思考，并初步认识到连接件断裂的危害，同时也与实际的工程问题相结合了。

2.学习目标

在线下教学环节学习目标是很容易被老师忽略，线上教学考虑到不同的学生环境，受到不同程度的干扰时会打断学习过程，为了使学生再次回到课堂时能快速进入状态，需要为每节课制定明确、恰当和可评估的学习目标。本节课的学习目标在共三个，其内容为：（1）通过本次课的学习，能够说明剪切与挤压的受力特点和变性特点;（2）通过本次课的学习，能够写出连接件的剪切强度条件和挤压强度条件;（3）通过本次课的学习，能够对连接件进行强度校核、截面设计和载荷确定。这三个目标除了会在课件中呈现，也会在学习通里面作为第二个任务点发布。

3.前测

前测的目的是了解学生的知识存储量，提问的方式是最简单和直接的，为了更好地了解学生的基本情况，问题的选择非常关键，既要与已经学过的知识点相关又要延伸出本次课程的内容。综合这两方面考虑，本节课的前测选择给出一个在日常生活中常见的受到破坏的螺钉的图片，让学生分析其主要的变形特点并画出其在破坏前可能的受力特点，学生可以通过举手或者输入文字给出自己的答案，实践表明，大多数同学会选择输入文字作答，作做完之后老师通过分析词云就可以很快了解学生的作答情况，分析结果表明学生有了之前学习拉压变形的基础，基本可以分析出挤压变形和受力特点，但对于剪切的了解不够，在正式学习时就需要着重讲解。

4.参与式学习

参与式学习需要老师与学生形成有效的、积极的互动。结合材料力学的课程性质，有许多公式推导过程的讲解，这一节也不可避免的有公式推导和计算，这个过程在线下教学中就是学生最容易走神的时间点之一，线上教学更加大了这一可能性。为了让学生参与到整个学习中来，在教学设计中选择由老师先完整分析出剪切强度条件，在讲解挤压强度条件时，按照同样的分析步骤老师依次提出问题，学生作答并通过文字或者图片的形式上传，直到大家一起推导出挤压强度条件，最后给学生以鼓励，使学生对于后续知识的学习更加有把握。完成公式推导之后，为了进一步巩固知识点，需要进行相关例题的分析和讲解，在这个过程中采用举一反三的方式，老师先讲解一道，然后再出一道类似的题目，让学生练习并上传答案，设置上传答案时间节点，最后选择一位同学和大家分享答案。

5.后测

后测是对本次课程学习效果的检验，需要与制定的学习目标相对应，考虑到例题讲解和练习中以计算题为主，并且不能掌握每一个学生的学习情况，后测选择用选择题，共出了三道题，每一个题对应一个学习目标，在课后通过学习通的数据统计就可以很快知道学生对于学习目标的达成度。

6.总结

总结需要对本次课程做一个完美的收尾，在尽可能简洁明了的情况下，对本节课程做一个回顾，本节结尾选择直接摆出剪切强度条件和挤压条件强度条件公式，学生很快就能认识到这就是本次课的重点内容。

二、教学效果评价

线上教学效果的评价需要覆盖整个学习环节，主要包括以下几方面的内容：线上网络平台自学视频任务的完成率（占比10%）、课程讨论环节参与度（占比10%）、课后线上作业完成率（占比10%）、章节单元测试成绩（占比20%）、期末测试成绩（占比50%）。线上网络平台自学视屏任务完成率通过平台的反馈数据评定，课程讨论环节教师发布在线讨论主题或者是在线问答后根据学生的参与度和准确率自主定分，对于某些较开放的题目则让学生互评，课后线上作业以计算题为主，由老师批阅打分，批阅标准包括了过程的完整度、规范性和准确率，对于抄袭明显的作业打回重做，所有作业的平均成绩作为作业考核的最终成绩，章节测验为每个章节学习完成后的阶段性测验，以填空题和判断题为主，线上平台自动批阅，以所有章节测试的平均成绩作为该部分最终成绩，最终期末成绩选择线上还是线下则根据实际情况还在商定中。通过教学过程环节评价结果，对学生学习情况进行实时监控，对于没有达到合格标准的同学，通过预警的方式进行监督，保证学习效果的达成。

三、教学反思

将BOPPPS模型引入材料力学线上教学设计中，需要老师做好长期的教学规划，花费更多的时间和精力做好各个环节的设计，经过前期的时间和学习总结出了采用BOPPPS模型进行线上教学的基本思想：1、教学目标应具备合理性、明确性和阶段性;2、教学内容应具备指向性、完整性和相关性;3、提升参与度的同时要保证学生参与的均衡性、可选择性和形式的多样性。在遵循以上基本思想的前提下开展教学设计，可以实现教学效果最大化。

结语

BOPPPS教学模型为材料力学的线上教学开展提供了很好的教学思路，通过一个月的线上教学实践表明，教师按照BOPPPS教学流程进行教学设计，对所要实现的教学目标更加明确，各章节知识点的划分更科学合理，教学手段的应用更加的多样，教学素材的准备更丰富，在此基础上，学生可以带着目标开展学习，变被动为主动，成为真正意义上的课堂上的主人公。此次线上教学的开展也为以后材料力学线下教学方法改革提供了方向，基于BOPPPS教学模型结合现代技术手段，开展线上线下混合教学模式将是新的尝试。

参考文献

[1]李爽，付丽.国内高校BOPPPS教学模式发展研究综述[J].林区教学，2020，02（275）：19-22.

[2]周三玲.基于BOPPPS模型的《系统工程》课程教学设计[J].当代教育实践与教学研究，2018：206-207.

[3]彭玉青，侯向丹.工程教育背景下基于BOPPPS模型的C语言课程教学改革[J].高校论坛，2019（32）：5-6.

[4]李小芳.BOPPPS教式在大学数学教学中的应用研究[J].教育现代化，2018，5（46）：134-135.

作者简介

覃玄（1990.08—），女，汉，湖北省荆门市，硕士，讲师，旋转机械流场分析，湖北汽车工业学院。