基于BOPPPS模式和线上线下教学的理论力学课程思政融入方法

杨程　龙北川　李宇　袁萍　陈双喜

摘 要：《理论力学》课程内容复杂、知识点分散、理论性强，针对传统教学枯燥乏味、学生容易畏学厌学的情况，提出基于BOPPPS模式和线上线下教学的课程思政融入方法。该方法将思政内容融入BOPPPS教学过程中，结合线上线下的多种教学手段，降低课程学习难度，提高学生学习兴趣和接受度，落实以学生为本的教学理念。

关键词：理论力学 课程思政 BOPPPS模式 线上线下教学

1 序言

《理论力学》是机械类工程专业的学科基础核心课程，为后续诸多力学课程的学习奠定基础，比如《材料力学》、《结构力学》、《弹性力学》、《流体力学》等课程。《理论力学》课程内容复杂、知识点分散、理论性强，主要包含静力学、运动学与动力学三大部分，共十四章六十余节，传统教学方法枯燥乏味，公式推导连篇，容易使学生产生畏学厌学的情绪。

课程思政以构建全员、全程、全课程的“三全育人”为格局，将思想政治教育的理论知识、价值理念和精神追求融入到课程中，实现对学生思想意识和行为举止潜移默化的影响[1]。 课程思政应当是立体多元的和科学创新的，需要随着时代文化变化、学生思维方式和生活习惯变化而变化，随时调整其融入方式和示例内容，以在满足学生兴趣的前提下润物无声。显然，《理论力学》作为工科受众极广和极受师生重视的一门课程，其课程思政随教学方式改变的调整尤为重要。

BOPPPS教学模式和线上线下混合的教学方式是后疫情时代高校教学的一大特点。BOPPPS 教学模式是指将课堂教学实施为6个步骤，依序分别是：课前导入（Bridge-in）目标指定（Objective）课堂前测（Pre-assessment）参与学习（Participatory Learning）课堂后测（Post-assessment）总结归纳（Summary）。在较长的疫情期间，线上教学方式逐渐成熟和普及，相应教学方式、手段、材料和内容有了很大的丰富，并逐渐为师生所共同接受和习惯。这种教学模式和方法的改变，使得课程思政也需要作出相应的调整[2-3]。

课程思政内容的融入，在弘扬社会主义核心价值观和时代精神以外，还应适当考虑增加《理论力学》教学趣味性的功能。而当前的BOPPPS教学模式和线上线下混合的教学方式，天然地契合课程思政的融入和教学趣味性的增加。通过将思政内容分散在6段式的BOPPPS教学过程，并且通过线上材料在课前、课中、课后的传递和学习，可以很好地将思政内容分散在教学的整个过程，同时增加学习内容的趣味性，提高学生的学习兴趣，消除或降低学生畏难厌学的情绪，实现教学效果的提升，体现以学生为本的教学理念。

2 《理论力学》知识结构特点

《理论力学》主要由静力学、运动学和动力学三部分组成，均以刚体为假设条件。静力学研究受约束刚体系在力系作用下的简化与平衡，涉及力偶、平面力系、汇交力系、滚动滑动摩擦、桁架等知识点。运动学从质点在空间的运动出发，研究其位置、速度和加速度的表示，进而推广到考虑尺寸的刚体的运动姿态，以相对运动的观点通过运动合成，计算物体相对运动时的（角）速度和（角）加速度，其中，尤以牵连速度、牵连加速度、科氏加速度为难点，以简单相对运动的判定为重点。第三部分的动力学以牛顿力学为基本原理，研究力与运动的关系，研究运动中动量（矩）和能量的守恒，通过运动分析以及计算得到的惯性力，可将动力学问题转化为静力学问题进行求解，使得三部分成为一个完整的知识体系[4]。

通常认为静力学与运动学是两个相对独立的部分，而实际上，运动学教学中的重点—简单相对运动的判定，完全可以通过静力学中的约束观点和约束分析进行判定，也即两者具有几何相通性，以这种观点可以避免两部分知识在前三分之二教学时间中的隔阂。

3 BOPPPS模式和线上线下教学特征与课程思政的融合

《理论力学》课程的内容体系复杂，涉及较多的力学概念、假设和理论，同时课程要求教学过程与实践相结合，知识点错综复杂。学生常常很难理清知识体系主线，掌握主要内容，而在传统的板书式教学方式中，教师较难激发学生的學习兴趣和积极性，学生较难参与课堂教学，教学效果不理想。

当代大学生基本都配备了智能手机，甚至配备了个人便携式电脑。大学上课不可能禁止学生携带手机，最多限制学生对智能端工具的使用。学生对智能端的操作和依赖程度，不比任何已经工作的人群少。刷各种自媒体的短视频、长视频、网站、帖子，占据学生相当可观的一部分时间，这既是年轻人好奇心的体现，也是生活状态节奏调节的需要。这是时代的特点，教师应当遵从时代规律，堵不如疏，融教于乐。

三年新冠疫情对国民经济造成了极大的影响，但同时也促进了线上教育方式的成熟和发展，线上教育资源在质和量上有了突飞猛进的发展，教师和学生也逐渐习惯和接受了线上教育的形式，成为了当代大学教育的一大特点。即使疫情后，线上点名、线上布置作业、线上测试，依然给教学工作和学生带来了极大的方便。既然线上教学形式或部分线上教学形式已经完全融入了我们的教学活动，当代教师应积极发掘通过线下与线上相结合的方式，利用好线上资源，促进教学效率、融教于乐、提高学生学习积极性，从而改善教学效果。

BOPPPS教学模式从某种方面而言是时代发展的必然趋势。它以学生为教学中心，贴合人的学习规律，通过多段式的教学，体现以人为本思想，突出教学最终意图。学生掌握知识、增加综合素质能力，是每位教育工作者的本职目标。而课程思政的融入，是保证学生思想健康、能够正确使用这份能力的前提[5]。

既然教学模式和方式随着时代在改变，课程思政工作必然也需要跟随着改变其融入方式。如图1 所示为《理论力学》课程思政在BOPPPS模式和线上线下混合教学的融入方法。图中，BOPPPS教学过程由课前导入、目标指定、课堂前测、参与学习、课堂后测和总结归纳六部分组成。教学过程通过线上方式进行的部分为黄底框图，线下方式用灰底框图表示，而线上线下结合的部分用灰底黄边的框图表示。从课程思政、MOOC慕课、学堂在线、学习通、雨课堂到BOPPPS各部分的连接线的粗度，代表了对应的融入程度或者说契合程度。

以课前导入部分为例对图1进行说明。课前导入（Bridge-in）通过实际案例和已有知识进行导入，目的是激活学生的学习兴趣，使得學生带着好奇心进行学习。此部分所选实际案例可充分考虑思政因素，因为哲学和思想正是来源于生活。比如，在《理论力学》开课引入刚体和约束概念时，可以中国引以为傲的火箭和卫星的结构出发，参考MOOC慕课和学堂在线等学习平台的丰富资源，通过学习通或雨课堂方式发布线上学习短视频，展示火箭和卫星在姿态控制方面的结构，展现中国老一辈科学家在此方面的贡献，从而理解刚体和约束的概念。而鉴于特定工程专业学生的教学，比如车辆专业，可以从车身刚体假设下的悬架结构出发，展现刚体和约束的力学概念。特别是针对家用轿车、货运汽车、高性能跑车等不同类型的车辆的悬架差别出发，体现不同布局和不同约束形式下的悬架体现的性能和价格差异，给予一些震撼性的对比，这样更能抓住学生的注意力。短视频和辅助的文档材料结构紧凑、长度较短，通过动画和图片，配以音频和文字的简述，能够让学生非常快和轻松愉快地接收这些枯燥的概念，提高学习兴趣。此部分是最适合引入思政元素的，应当占课程思政设计最多的部分，因此图1中从“课程思政”到“课前导入”的线条是最粗的。

课堂前测和课堂后测也可以通过学习通或雨课堂进行发布、统计和评讲，即使是线下教室教学，也并不耽误这些方便快捷工具的使用来提高教学效率和效果。线上练习多以选择题、判断题和填空题为主，通过预设的答案和系统自动判断正误，可以给教师实时地反馈练习题的正确率，学生也能够立马看到错误的是哪些题，正确的答案选项是什么。教师通过对错误率较高的习题进行讲解，从而在“课堂前测”环节及时纠正学生的错误概念和理解，而在“课堂后测”环节可以作为下一节课对上一堂课的课前复习。对于课堂前测，由于其目的是对BOPPPS的第一阶段“课前导入B”内容引出提示性的问题，因此可以设置相对多一些的思政内容相关题目，通过测试题的提问和选项提示，对学生进行引导。因此，从“课程思政”到“课堂前测”的连接线的粗度居于第三位，仅比“课前导入”和“参与学习”环节少一些。相比而言，课堂后测主要是对课程知识点内容的考核，应少设置或尽量不设置思政内容相关题目，而是把相关思政题目挪移到“课堂导入B”和“课堂前测P”环节中。因此，从“课程思政”到“课堂后测”环节没有绘制连接线。相比而言，“目标指定O”环节可稍微提点但不宜多提及课程思政内容，需以知识点内容总结为主。因此，图1中从“课程思政”到“目标指定O”环节的连接线粗度最细。

“参与学习”占据课堂教学的绝大部分时间，是课堂教学的主要过程。由教师进行导引，通过师生互动，学生参与其中，逐步呈现出课程的教学内容。学生在参与式学习中居于主体地位，教师居于引导地位。不同专业不同方向的学生，在《理论力学》课程中可以演绎出不同的课堂教学内容和过程。比如车辆专业的学生，根据以往其他专业课的学习和兴趣点取向，会将教学内容往车辆方向的运动学、动力学方面进行演绎；而比如土木工程专业的学生，则也许会在此过程中将教学内容偏向于土木工程中的静力学[6]。课程思政内容融入参与式学习的过程，是在教师对学生知识演绎过程中引导时，将价值观作为一些方向选择的部分依据和参考，从而实现对学生选择习惯潜移默化的影响。其引导强度不大，但胜在于整个过程时间较长，所以总量较多。从“课程思政”到“参与学习”环节的连接线粗度位居第二，仅少于“课前导入”而多于“课堂前测”。“总结归纳”部分，不宜再对相关思政内容反复强调，因此图1中未绘制从“课程思政”到“总结归纳”环节的连接线。

图1中的“PPPS”部分，即“课堂前测P”、“参与学习P”、“课堂后测P”和“总结归纳S”四部分，均可以通过学习通、雨课堂等在线学习平台来提高教学效率，提高学生的教学参与度和综合能力。前面三个部分的线上融入不再赘述。对于“总结归纳S”部分，可以让学生使用思维导图软件工具自行绘制相应知识框架，教师再对其进行查缺补漏，从而提高学生的综合素质能力。因此，让学生参与整个教学过程，融入现代技术手段，既锻炼了学生，提高了其专注力、动手能力和参与感，又能获得更好的教学效果。

4 总结

本文旨在探索一种基于BOPPPS模式和线上线下混合教学的理论力学课程思政融入方法。通过BOPPPS的分段任务设计、线上素材和工具的辅助，将思政内容融入教学的同时提高学生学习兴趣，借助智能设备让学生积极参与教学过程，提高学生综合素质和提升学习效果。

[基金项目：教育部产学合作协同育人项目（202102046083，220504392300615）

成都大学人才培养质量和教学改革项目（cdjgb2022158，cdjgb2022228）。

参考文献：

[1]王学俭， 石岩. 新时代课程思政的内涵，特点，难点及应对策略[J]. 新疆师范大学学报：哲学社会科学版， 2020， 41（2）：9.

[2]冯建有， 胡文锋， 段士伟， 王彪. 理论力学课程思政教学设计与实施探索[J]. 安徽工业大学学报：社会科学版， 2022， 39（3）：77-79.

[3]袁晓娟， 赵敬芬， 步红霞，等. BOPPPS教学模式在“理论力学”课堂教学中的运用与探索——以“角速度矢量”为例[J]. 齐鲁师范学院学报， 2020， 35（1）：7.

[4]罗国宇. 基于核心公式诱导思维的理论力学知识网络图构建与应用[J]. 高教学刊， 2023， 9（7）：7.

[5]曾娟. 独立学院开展《理论力学》课程思政的探索[J]. 产业与科技论坛， 2022， 21（21）：127-128.

[6]艾心荧刘良坤潘兆东潘美萍刘洪涛. 基于OBE的工程教育模式下土木工程专业理论力学教学设计改革与实践[J]. 大学教育， 2022（9）：61-64.