基于BOPPPS模型的一流课程教学设计与实践
2023-08-03张亮杜湘瑜李德鑫宋晓骥
张亮 杜湘瑜 李德鑫 宋晓骥
摘 要:BOPPPS模型突出学生的主体地位,强调参与式学习,较好地契合一流课程的教学设计。该文将BOPPPS教学模型引入电子技术基础课程,提出立德树人、为战育人、理实一体的教学设计理念,以“静态工作点的稳定”知识点为例,展示基于BOPPPS模型的课堂设计,以期为当前以学生为中心打造一流课程的实践提供借鉴参考。
关键词:BOPPPS;一流课程;教学设计;电子技术基础;课程实践
中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:2096-000X(2023)21-0095-04
Abstract: Based on the participating learning method and student-centered concept of BOPPPS model, this paper argues that we should enhance morality education, strengthen military education and use theory-practice integration teaching method. The paper also takes the knowledge point of "Quiescent Points Stabilization" in Fundamental of Electronic Technology as an example to show how teaching design which based on BOPPPS model. The research of this paper provides a reference for the current student centered "first course" construction.
Keywords: BOPPPS; first-class course; the teaching design; Fundamental of Electronic Technology; course practice
2019年10月,教育部印发《关于一流本科课程建设的实施意见》(教高〔2019〕8号),明确指出“课程是人才培养的核心要素,课程质量直接决定人才培养质量”,要“让课程优起来、教师强起来、学生忙起来、管理严起来、效果实起来”“建设适应新时代要求的一流本科课程”。创新教学方法,强化课堂设计,强化师生互动、生生互动,是一流本科课程的重点建设内容。一流本科课程建设离不开科学合理的课堂设计。学习者的有效参与是一流课程课堂设计的主体性原则[1-2]。BOPPPS模型是许多高校推崇的一种教学模型,强调学生全方位参与式学习,较好地契合了一流课程教学设计的需要,助力于“高阶”“难度”“挑战”等目标的实现。
一 教学设计理念
BOPPPS模型将教学过程分解为六个环节,用开头字母缩写代称为BOPPPS,依次为:①导入(Bridge-in),一般通过合理设计问题或案例来实现,抓住学生兴趣点;②明确学习目标(Objective),让学生带着目的去学习;③前测(Pre-assessment),在讲解之前对本讲学习需要的前序知识点进行测试,并根据测试情况进行简要回顾;④针对本讲内容的参与式学习(Participatory-learning);⑤后测(Post-assessment),本讲内容讲解完毕之后,通过后测检验学生的学习目标达成度;⑥对本讲内容进行总结(Summary)和反思,以及相关知识的拓展。
BOPPPS模型为教师的课堂设计提供了操作化指引,可以帮助教师快速而有效地完成课堂设计[3-5]。但将BOPPPS模型应用到具体的课程设计时,不能简单地套用,而是需要综合考虑学校性质、课程定位和知识结构、学生认知规律特点等。
电子技术基础课程是面向我校非电类工科学生开设的电子技术入门专业基础课。在进行教学设计时,重点考虑以下几点。
1)落实立德树人根本任务。《教育部关于一流本科课程建设的实施意见》(教高〔2019〕8号)中明确一流课程建设的指导思想,“以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,贯彻落实党的十九大精神,落实立德树人根本任务,把立德树人成效作为检验高校一切工作的根本标准,深入挖掘各类课程和教学方式中蕴含的思想政治教育元素,建设适应新时代要求的一流本科课程”。在进行教学设计时,深入挖掘课程和教学方式中蕴含的思政元素,实现专业课程与思政教育有机融合,让学生充分认识专业学习的重要性,激发学生专业知识技能的培养,树立正确的价值观。
2)立起为战育人鲜明导向。习近平总书记在全军院校长集训开班式上指出,新时代军事教育方针,就是坚持党对军队的绝对领导,为强国兴军服务,立德树人,为战育人,培养德才兼备的高素质、专业化新型军事人才。在进行教学设计时,针对部队训练实践中的重难点问题,深入挖掘课程内容的军事背景和军事案例,强化打仗意识,确立为战育人的教学理念。
3)面向能力培养,教学设计应该突出实践性。将课堂与实践有效地结合起来,将实践融入课堂教学,把抽象而枯燥的理论知识科学有效地转化到生动有趣的实践过程中,让学生在课堂可以完成对理论知识的有效消化吸收,并以实践中遇到的问题为导向进行自主学习。
二 教学设计与实践
在開展教学活动前,需要根据BOPPPS模型进行课堂教学设计,明确学习目标,拟定各个环节的教学活动及时间分配,从而对教学过程有整体性的把握。在进行课堂教学设计时,教师需要充分考虑学生的学情及前情知识点的学习情况,并根据教学时间和地点的影响灵活选择教学方法。以下以“静态工作点的稳定”知识点为例做一个45分钟的课堂教学设计示例,见表1。
(一) 学情分析
课程教学对象为非电类飞行器专业学员,学生理论功底较为扎实,思维活跃,学习积极性高,对军事电子系统的应用非常感兴趣。在此次课前,学生已经较为系统地学习了半导体器件、固定偏置放大电路的电路结构、工作原理和电路分析方法,为本次课奠定了知识基础。但本次课需要联系的前导知识之一为半导体器件特性与温度的关系,由于学习间隔时间较长,需要温故而知新。因此,课前基于SPOC和雨课堂等信息化平台,教师提前3天发布预学单和相关教学资源,包括课件、视频、随堂测、参考文献和思维导图(图1)等,明确即将学习的内容、前导内容、预习要求和思考题,引导学员有目的地预习,为课堂教学打下基础。
(二) BOPPPS模型的应用实践
具体的教学过程中,首先利用3分钟进行导入(B),从我国边境扫雷的重要意义为引入,强调我国幅员辽阔温度带跨度大,为了保障边境人民和排雷官兵的安全,装备既要能用于严寒地区,也要能适用酷暑地区。引出温度适用范围是武器装备重要指标之一,而放大电路在许多装备中发挥着基础而重要的作用,再采用问题驱动法,提出问题、引导思维、发起研讨。再抛出问题“固定偏置放大电路能不能稳定静态工作点”,进而导出本堂课要学习的内容“放大电路静态工作点的稳定”,并明确学习目标(O)(1分钟),即通过本堂课学习,学生能够了解、认识、解决温度对于放大电路的影响。思政要点1:从扫雷应用出发,引出武器装备温度适用范围的需求,再落脚到小小的放大器在众多装备中发挥着基础而重要的作用,从而激起学生为了保家卫国而学习的使命感。
然后是3分钟的前测(P)。由于本次课关联的前导知识点之一(半导体器件特性与温度的关系)的学习间隔时间较长,通过雨课堂随堂测来回顾温度对于共射放大电路电压、电流的影响,了解学员对前序知识的掌握情况,并根据掌握情况调整随后的上课节奏。通过随堂测回答导入部分的问题,给出结论“固定偏置放大电路不能稳定静态工作点”,再抛出问题“放大电路如何稳定静态工作点”。
接下来的20分钟是参与式学习(P),分成两个部分。
第一部分,确定电路结构。有了需求,接下来带着学生找方案,可以选择用半导体器件进行温度补偿、引入负反馈等思路来稳点静态工作点,简单介绍每种方案的技术特点,选取负反馈作为本节重点内容。有了技术路线,如何在固定偏置放大电路中引入负反馈?采用电路生长的理念(图2),让电路自然地生长出来:由于负反馈要建立输出端和输入端之间的联系,引导加入射极直流负反馈电阻;为进一步增强静态工作点稳定效果,使基极电压基本保持恒定,启发引入分压式偏置结构。思政要点2:通过电路生长的理念,辅助学生理解电路设计的来龙去脉,知其然知其所以然,同时培养其分析问题和解决问题的能力。
第二部分,分析电路性能。在前序定性分析静态工作点稳定原理的基础上,进一步结合具体电路展开静态分析与动态分析。对比基本共射放大电路的动态参数,总结分压偏置放大电路典型特点。进而引出稳定与电压放大倍数之间的矛盾,展开电路设计中各要素对立统一的辩证思政,如图3所示。思政要点3:通过放大电路性能参数之间的矛盾,培养电子电路中各要素之间对立统一的系统观。
10分钟的后测(P)用于提出新问题,促使电路方案的改进。在原理分析的基础上,引导学生从环境要素、成本要素等工程化角度,讨论电路改进等工程问题,让电路从图纸走向实用,引出旁路电容的概念。老师与学生一起,通过口袋实验平台观察电路的性能,以及有无旁路电容情况下,电路性能的变化,通过现象引发讨论。为什么去掉旁路电容会引起增益的下降?引导学生通过前导知识进行分析求证,边学边做,边做边论,边论边验证,提高课程的挑战度和创造性。通过雨课堂随堂测巩固旁路电容对电路的影响,帮助学员建立电路中的破与立,否定之否定的辩证发展观。思政要点4:通过半实物仿真培养严谨的科学态度、理实一体的理念。
最后是8分钟的总结(S),呼应导入,以具体的单兵扫雷电路为例,引导学员发现分压式偏置放大电路在单兵扫雷仪器中的应用,并对其工作原理进行分析总结,体现为战育人的理念。思政要点5:通过学习分压偏置电路在军事装备中的应用,增强军人荣誉感和使命感,引导学员投身强军实践。
整个教学过程较为紧凑,学习任务具有一定的挑战性,学生的参与度很高。后测的结果显示,本堂课的学习目标得以实现。
三 教学实施
好的设计还需要规范的实施流程。具体的教学实施流程如图3所示,以教师为主导,以学生为主体,围绕达成教学目标展开。
课前,教师充分挖掘知识点的内涵和外延,以问题的形式串联重点知识,基于SPOC或者雨课堂等信息化平台发布课前导学单和相关学习资料,引导学员有目的地预习,为课堂教学打下基础。在课前能够掌握以下几点:①多数载流子和少数载流子与电流分别有什么关系?②半导体元器件温度敏感特性的本质是什么?③静态工作点的概念是什么?④基本共射放大电路的动态分析参数有哪些,具有什么特点?⑤在直流通路与交流通路中,大电容如何近似处理?根据课前反馈,调整课程设计方案。
课中,按照BOPPPS教学的六个环节实施教学,启发思维,引导学员发现问题、分析问题和解决问题,穿插雨课堂实时问答,实时把握学生掌握情况,结合口袋实验平台,促进知识的课堂吸收和内化,提高学生动手实践能力。
课后,学生要完成课后进阶测试,如未达标,教师会推送知识点学习指南和练习题用于重新测试。其次,基于口袋实验平台布置实验项目,加深对理论知识的理解,锻炼实践动手能力。最后,学生要围绕思维拓展题目组织课下研讨,完成对课堂内容的讨论升华。
四 结束语
BOPPPS教学模型是一种结构合理、强调学生参与式学习和教学反馈的教学模型。实践表明,在电子技术基础课程中引入BOPPPS教学模型是可行的,并且可以有效提高教学效率。相比与传统课堂,基于BOPPPS的教学模型进行课堂教学设计更易于调动学生的积极性和主观能动性,促进学生对知识的课堂消化度,提高教学效果,同时提升学生的学习成就感和满足感,使学生获得持续的学习驱动力。BOPPPS教学模型在电子技术基础课程中的应用实践对相关专业的教学提供了一定的参考价值。
参考文献:
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