BOPPPS教学模式在操作系统课程中的探索与实践

2023-11-25商惠华

电脑知识与技术 2023年28期

商惠华

（韩山师范学院计算机与信息工程学院，广东潮州 521041)

0 引言

操作系统课程是计算机专业的一门专业核心课程。传统的教学方式以课堂传授理论为主，无法体现学生的主体地位，不利于调动学生的学习积极性，也不利于培养学生的创新思维能力。近年来，利用互联网的优势，翻转课堂、MOOC、微课等在线课程形式出现，丰富了网络教学资源，给学生们带来了极大的便利[1]。但开放式的学习形式对缺乏主动性的学生并没有明显的帮助，反而降低了他们的学习效果。

我国当前推行的新课程核心理念强调以人为本，多元化的教育体系。基于BOPPPS 教学模型，结合传统教学模式和在线教学等新型教育技术的优点，做到以学生自主学习和教师引导为中心，提高教学质量[2]，达到有效教学。有效教学是一种教学理念和价值观，是指关注学生及学习进步的教学。因此，学生学习后有无进步或能力有无提升是判断教学有效性的重要指标[3-4]。

1 利用网络平台完善教学资源

如今，很多的直播平台和在线课程平台都对教育机构开放，比如：钉钉、慕课网、腾讯课堂等，每个平台都有自己的特点和优势。我校统一采用了“超星学习通”平台。利用平台可以发布课件、视频、通知等辅助学习资料，课上可以检查考勤、发布随堂练习、选人回答问题、抢答、分组任务(PBL)等，课后可以布置作业、发布讨论、发布考试、问卷调查、统计学情等。若线上课也可进行直播。

教学资源是教学活动的基础，本课程的教材采用了汤小丹、王红玲主编的《计算机操作系统》慕课版，该教材有章节的同步视频发布。另外，在充分了解学生认知方式的基础上，结合我校该专业人才培养目标，借鉴粤港澳大湾区高校在线开放课程联盟（包括爱课程、智慧树、好大学在线、优课等）的在线课程资源，修改电子教案，制作课件，录制了微课视频，编制章节习题和试题库，并收集和整理了其他相关的视频等知识资料[3]。

2 基于BOPPPS 模式的教学设计

BOPPPS教学模式一种以学生参与式学习为核心的教学模式。近年来，得到了教师们的广泛关注和应用，尤其应用在微课堂教学中[4-5]。BOPPPS 模式包括导入(B，Bridge-in)、学习目标(O，Objective) 、前测(P，Pre-assessment) 、参与式学习(P，Participatory Learning) 、后测(P，Post-assessment) 和总结(S，Summary) 6个教学环节，各个环节相互衔接，并逐步迭代[6]。本课程团队在操作系统的教学过程中借鉴了这种模式，并加以改进，如图1所示。

图1 基于BOPPPS 模式的教学设计图

2.1 课前自主学习

课前预习有利于提高学生的自学能力，也有助于课上重点和难点知识的关注，提高课堂效率。在课堂授课前，会提前几天将教学课件以及相应章节的微视频等课程资源发布或更新在超星学习通，学生在线上获取资料进行预习。老师可以在线查看学生视频的学习进度，学生也并可主动将学习中遇到的问题及时反馈给老师。老师在线下的授课中就可根据学生的反馈有侧重地讲解。

2.2 知识点线下授课

1)主题引入(Bridge-in)

主题的引入可将学生快速带入课堂状态。首先，须根据上次课的课后测试的反馈，快速回顾并解决上次课中遗留的问题，后将通过图片、小故事、短视频或者有趣的时政话题引入本次课的内容。

2)教学目标(Objective)

教学目标是上好一次课的前提，用知识导图的形式梳理讲解该章节的知识点，并明确要掌握的重要知识点，使学生清楚此次课中需要掌握的知识与技能。

3)课堂前测(Pre-assessment)

课堂前测有助于老师了解学生的认知状况和学情。通过超星学习通平台的随堂练习或是随机摇人，测试学生的上次课知识点和本次课预习的知识点的掌握情况，以便有针对性地进行讲解和训练[7]，更好地达成教学目标。

4)参与式学习(Participatory Learning)

课堂中的参与式学习是教师与学生们不断互动的过程，是教学过程的核心环节。教师围绕教学目标，调动各种教学资源，运用多种教学手段，用启发性的问题引导学生主动思考，积极参与课堂活动中。使传统的沉默式课堂变成师生交流的课堂。学生在轻松活跃的氛围中，完成对知识点的内化[3,8]。课程最后再现知识导图，学生将对知识点有了更深入的认识。

2.3 课后测试与总结

1)课后测试(Post-assessment)

课后测试是检测学生的对知识的掌握结果，可及时发现问题并进行反馈。教师也可根据反馈及时对教学方法和模式进行调整。该团队的操作系统课的课后测试分为两种情况：一种是如果有经典的算法之类，涉及实践课的部分，就通过上机实践先测试，再加章节测试。另一种则未涉及实践课的，直接通过章节测试进行后测。上机实践由线下机房进行，可检验学生将理论知识转化为实践的能力。章节测试在线上超星学习通上进行，由学生课后自主限时完成，主要以选择、判断或填空的形式来检验学生对具体知识点的掌握情况。并根据实践和章节测试的情况进行统计，形成章节学习总结，进行教学反思，并为下次课或下学期的课堂教学提供参考。

2)总结(Summary)

教学的课后总结是对教学过程的反思，是对教学目的达成度的反馈。总结不仅适用于老师，同样适用于学生。老师的反思可以帮助发现教学中的不足与长处，及时调整和改进，不断提高教学质量，逐步形成自己的教学特色与风格。学生的反思可以自查自己对所学内容的理解，帮助自己查漏补缺，有助于个人成长。

课后的测试与总结又可反馈到下一次课堂内容回顾中，或是下学期的课堂上。如此迭代往复，教学相长，教学质量将不断提高。

3 基于BOPPPS 模式的教学设计实例

3.1 教学设计方案——以第3章中的“死锁”一节为例

1)课前

在超星学习通的资料中发布死锁章节的PPT,并发布关于交通死锁的图片。发布讨论，自学寻找答案：死锁的状态，引发死锁的必要条件，死锁的几种处理方法。

2)课中

①主题导入。回顾上次课的内容处理机调度算法，超星学习通随机摇人，根据实验课学生实践的情况，找学生回答主要有哪些调度算法及每种算法各自优缺点（主要是优先级调度、时间片轮转调度等）。话题反转，引导学生思考，即使有这些算法，但如果资源有限，资源又不被允许剥夺，系统是否还能正常运转呢？带着这个问题，给学生放一个接近2分钟的交通堵塞的小视频。这就是生活中的死锁。

②明确教学目标。借助知识导图[9]（如图2所示）给学生阐述此次课需要掌握的知识点及重点。

图2 死锁知识导图

③进行课前检测。

通过超星学习通发布随堂练习多项题——死锁产生的四个必要条件。将学生带入课堂主题，顺便检验学生的预习情况。

④课中参与式学习

课中具体知识点的讲解，讲解的过程中时常采用问询的语气，和学生的回答构成互动。让学生始终跟随课堂的节奏。在讲解银行家算法的时候，先讲解银行家算法的数据结构，再讲解银行家算法、安全性算法，然后举一实例讲解，再举另一实例让学生们一起完成。在课程的最后再现知识导图，做出课堂小结。在最后，再在超星学习通发布随堂单选练习题——“死锁与安全状态的关系”，巩固课堂知识。课堂中眼神应时常关注着学生的反应，保持了与学生眼神的交流。课程结束后，在学习通发布话题给学生自由讨论——“聊聊生活中死锁的例子以及解决方案”。

3)课后

①实践课

死锁章节比较重要，银行家算法是解决死锁避免的经典算法，因此实践课是需要的。实验安排让学生用Python（或C语言）实现算法的模拟。先给学生简单分析算法中的数据结构，再按课本步骤逐步实现算法。时刻关注学生的实验进度，遇到问题比较多的地方，再统一提示和讲解，最终引导学生完成。实践课也可反映出学生对理论的理解程度。

②章节测试与总结

不管是否有实践课，课后的章节测试与总结都是必要的。章节测试的内容会在超星学习通上提前发布，限制在下次课讲新内容之前完成。老师可以从线上查看学生的完成进度以及得分情况，掌握学生对知识点的掌握。学生在完成过程中也会通过学习通在线反映一些有疑问的题目。针对这些反馈，老师需做一个章节的总结和反思。针对问题比较多的地方，可在下次新课的课前回顾中再重点讲解。