线上线下混合式BOPPPS教学模式在“土木工程材料”课程教学中的应用

摘要：为了解决内容繁杂、各种材料之间联系甚少、缺少逻辑、各章节相对独立、概念叙述性文字较多及学生的主体地位不明显等种种问题，本文探索了一种高效实用的教学模式。课题组采用BOPPPS教学模式契合混合式教学，将信息化相关技术手段融入土木工程材料教学模式中，有效地提升了教师的教学水平，培养了学生的学习能力、分析问题解决问题的能力和创新思维，真正实现了以学生为中心、以信息化为载体的课堂蜕变。

关键词：土木工程材料；BOPPPS教学模式；混合式教学

1研究背景

1.1课程基本信息

“土木工程材料”课程是土木工程专业和工程造价专业重要的专业基础课，它是一门综合了高等数学、物理学、化学、材料学及力学等多门基础学科的研究结果的交叉复合的兼具理论与实践的专业基础核心课程。该门课程的总学时是48学时，其中36学时为理论课，12学时为实践课。本课程的教学目标是学生可以对建筑材料的基本成分、生产工艺、材料性能、质量控制、检测和应用有一定的了解；了解材料结构与性能的关系；了解建筑材料新工艺与新发展，可作为后续“混凝土结构设计原理”“土木工程施工”等相关专业学科的基础［1］。

1.2浅析课程存在的痛点

（1）“土木工程材料”内容繁杂，各种材料之间联系甚少，缺少逻辑，各章节相对独立；概念叙述性文字较多，相关理论性研究和计算内容不多等［2］。

（2）学生对基础学科的基础知识欠缺，对材料中的基本知识、基本概念、基本原理等都是初次接触。在教学的过程中，学生往往会感到教学内容的凌乱，枯燥无味，晦涩难懂，产生畏难情绪，从而影响了学生的学习效果。

（3）学生主体性不强。目前，国内多数大学都采用了各种多媒体、电子课件的方式来开展“土木工程材料”的教学。在课堂教学中，以授课教师为指导主体，学生被动接受灌输，缺少课堂师生互动，忽略了学生在学习过程中应占据的主体地位，教学效果未能达到预期［3］。

2BOPPPS教学模式与线上线下混合式教学

2.1BOPPPS教学模式

BOPPPS教学模式起源于加拿大的教师技能培训体系，它是以建构主义、交际教学法为理论依据，以学生为主体，以教学反馈为核心的一种高效课堂教学组织模式［5］。BOPPPS是由“导入B”“目标O”“前测P”“参与式学习P”“后测P”和“总结S”六个英文首字母的缩写组成的。该模式根据六个英文首字母的缩写将整个教学过程以模块化的方式进行教学设计，强调了教学过程以学生为中心，注重教学过程中的互动性。BOPPPS教学模式中的六个模块贯穿整个教学过程，通过各个模块之间的关联性，构成一个高效完整的课堂，也是一种以教学互动与反馈为中心的闭环课程设计模式。

2.2线上线下混合式教学

“混合式学习”是1960年由北京师范大学的何克抗教授首次提出的，他主张把传统的教育方式与网络教育的优势有机地融合在一起，达到两者的优势互补，从而达到最好的学习效果［6］。线上线下混合式教学是一种将传统的面授与先进的网络教学有机融合的一种全新的教学模式，通过科技手段和教学方式的创新，实现了以学生为中心的个性化教学。这种方式实现了两种教学方式的优势互补，既承认了传统教学带给学生的丰富的理论知识，又采用了在线教学在资源和教学时空间上的灵活，引导学生自主学习、深度学习，培养学生的主动性、协作性、研究性、思辨性和表达力。为此，“线上—线下”混合教学作为一种新的教育模式，已被广泛地应用于各个学科、各个领域。

2.3二者结合的可行性与必要性

2.3.1二者都强调学生“参与式学习”的重要性

BOPPPS教学模式是以教学反馈为依据，通过教师对教学设计及课堂组织进行有效的设计，其本质是一个教学互动和教学反思的闭环，强调以学生为中心，以教育目标为指导，引导学生积极、深入地参与到课堂中来。BOPPPS教学模式相对于传统课堂而言，更加注重“参与式”要素在教学中的作用，注重“参与式”的教学［6］。

混合式教学模式的特征是：以学生为主体，以目标为导向；在教学过程的各个环节中都要注重让学生在师生之间的互动中融入课堂之中。同时，教师时刻关注学生的学习情况，在教学设计中，融入学生感兴趣的话题并进行及时、高效反馈，使他们在学习中获得参与感、愉悦感和满足感。这既符合BOPPPS的基本思想，又为两者的融合奠定了基础。

2.3.2二者的结合促进学生自主学习及师生互动交流程度

在BOPPPS教学模式下，课前，教师通过引入和前测环节培养学生的自主学习能力和激发学生的学习热情，为师生间高效的交互做好铺垫；课中，教师采用多种教学方法，最大限度地调动学生的主动性与参与度，学生通过参与式学习和讨论来增强交流和实践能力；课后，教师通过对学生进行后测，了解学生对本课知识的掌握情况；通过总结环节，促进学生对知识的巩固，促进授课教师对教学过程的反思，加强师生间的互动。

线上和线下混合式的教学方式，不仅适应了现代信息化的需求，既符合现代信息时代的要求，又可以将“线上—线下”教学方式的各自优点充分利用起来，这有利于将教育和教学资源进行整合，真正地提升教学效果。坚持以学生为中心，在教学中充分体现出人本主义的教育理念，既能促进学生的个性发展，又能重视教师引导与师生互动，从而实现高效教学。

由此可见，教师采用两种教学模式相结合的教学方法，突出了师生之间线上线下的衔接与互动，突出了课前、课中、课后的一致性及连贯性，突出了线上与线下教学的多元融合，这种教学模式既有师生间的互动，又有生生间的互动，让学生成为课堂的主人，教师的角色在于设置学习情景，引导学生切入，掌握教学进度，调节课堂氛围，把控探索方向。以学生为中心，因材施教。所以，两者相结合具有必然性。

3教学设计

3.1课前（线上）

3.1.1导入（Bridge-in）

导入环节主要是为了让学生对这节课的话题产生浓厚的兴趣。教师通过讲授新闻时事实例和展现一些生动有趣的素材来激发学生的兴趣，启发自主探索新知识。例如，在混凝土的组成材料这一节中，教师提前在“超星学习通”平台章节模块上传《超级工程》《中国建设者》《超大工程狂想曲》等纪录片视频资料，以及素有“冰丝带”之称的国家速滑馆的宣传短片和相关信息，由此引出土木工程材料“混凝土”这一概念。同时通过介绍“亚洲最大冰面”的2022“北京冬奥会”的举办场馆的故事，激发学生的爱国情怀。在观影过后，学生被要求回答问题：“需要哪些材料才能建造出如此大规模和复杂的运动场馆？对材质的性能有何要求等”。通过让学生查阅相关信息，使学生进一步认识混凝土，了解其性能特征及优点。

3.1.2学习目标（Objective）

学习目标环节使教学过程更加具象化，指向性更强，预习课件从认知、技能和情感等三个方面，明确告知学生本节课的学习目标，为学生指明学习方向，使学生清楚地了解教学目的，把握学习重点，并能在课后开展自评与互评。

（1）知识目标：通过本节课的学习，学生可以掌握混凝土的组成以及各类组成材料的性质和用途，熟悉材料检测和质量控制方法，了解有关材料的制备、材料结构与性能的关系［7］；

（2）能力目标：主要是培养学生理论联系实际的能力，学生能独立完成原材料试验和数据分析处理，能根据工程需要选择合适的建筑材料；

（3）素质目标：主要是培养出遵守纪律，具有积极参与、按时完成、团结协作的精神，具有诚实守信、科学严谨的工作态度的创新型、复合型、应用型人才。

3.1.3前测（pre-assessment）

前测的目的是在开展课堂教学之前对学生进行前面知识的掌握情况、预习任务完成情况的检验或调查。学生在学习通在线学习平台完成该环节，在上课前2～3天完成测试任务。教师在学习通教学平台上发布的测试题的题型包括客观题、案例分析题、调查问卷等。例如，在混凝土的组成材料这一章中，教师可以采用客观题的方式，测试学生对普通混凝土中四种基本组成材料所起的作用，粗细集料中的有害杂质对混凝土质量的影响以及颗粒级配、粗细程度和各类外加剂的作用等基本知识点的掌握程度。教师借助学习通在线学习平台的统计功能便捷地提取到数据分析的结果，可以了解到学生对前期所学知识的掌握程度、对新课程内容预习任务的完成情况。教师可以根据前测反馈的结果开展有针对性的教学，及时调整教学策略、授课内容的深度以及各知识点的授课时间，从而提高教学效果。同时，学生也可以根据测试反馈结果，发现自己存在的不足，明确问题，进入线下课堂。

3.2课中（线下）

3.2.1参与式教学（participatoryLearning）

在课堂上，参与式教学与以往“一言堂”式的课堂授课方式有很大区别，即通过案例分析、讨论式、启发式、提问式和翻转课堂等各种教学方式来进行，以使学生真正成为课堂的主人，激发学生的兴趣，活跃课堂氛围。教师要激励他们多思考，多提问，积极参与课堂，使学生在教师的引导下，将自己掌握的理论知识和实践应用联系起来，以便解决工程中的实践问题。与此同时，在课堂学习的过程中，通过小组探讨、实地考察、调查研究等方式，学生的交流技巧、倾听技巧、团队协作能力、影响力和领导力等软技能也在逐渐提升。例如混凝土的组成这一节中，通过课前引入、学习目标了解和前测，带着疑问进入课堂，本环节是BOPPPS模型的主体。教师讲解“砼”字的来历，激起学生的学习兴趣，开启本节课的教学内容。以工程案例为引导，提出问题，同时结合案例中应用到的相应材料为导向，学习与该工程材料相关的理论知识。如在讲授混凝土材料组成时，就可以通过集料杂质多影响凝土强度这个案例为引导。教学设计环节主要包括三个环节：（1）案例导入：引入工程案例中出现的事故，学生根据课前的预习任务掌握的基础知识讨论其发生的原因。（2）理论讲授：教师根据讨论结果提出问题，并讲授事故中涉及的材料的知识。（3）课堂讨论：回归案例，学生展开小组讨论，在教师引导下进行归纳，提出防止此类事故发生的注意事项和措施。

3.3课后（线上）

3.3.1后测（Post-assessment）

在本节课程结束后，教师在线上学习平台上传后测测试题目，从而可以了解学生的学习情况以及本节课讲授的知识点的掌握情况。根据学生的课后测试结果进行动态分析，教师可以对课堂教学的设计及实施情况进行总结和反思，进行教学难度和方法的调整。同时，可以督促学生及时巩固复习，从而取得良好的教学效果。后测题目与前测相比有所不同，侧重的是考查学生运用所学知识解决工程复杂问题的能力和培养学生的思维能力。后测题目题型有所变化，不再局限于客观题，可以是主观题包括思考题、讨论题、案例分析等。测试题目的难度也略有所提高，考查知识点涵盖课堂讲授的重点和难点。例如，在混凝土的组成材料章节，后测习题可以设置思考题、讨论题或案例分析题。任务一：为什么对混凝土的砂子要有级配和细度的规定？两种不同细度模数的砂，其级配是否一样？反之，若同一级配，则其细度模数是否一致？人工砂中含有的大量石粉是有害成分吗？为什么？这类题型主要考查的是学生对理论知识的掌握情况。任务二，案例分析题：混凝土含有害物质引起的事故；混凝土受腐蚀破坏；混凝土麻面和空洞事故等。这类题型主要考查学生运用理论知识进行分析与解决问题的能力。

3.3.2总结（Summary）

学生课后完成线上总结环节。学生自我总结归纳，评估学习效果，使线上线下学习环环相扣，便于学生更加牢固地掌握知识，并完成相应的知识扩展，课后教学设计过程如下表。

结语

BOPPPS和线上线下混合式教学模式体现了以学生为中心的教育理念，已经被广泛应用于课程内容丰富、知识点繁杂、理论性强的专业课程的教学中。本教学团队首次将“土木工程材料”这一课程在BOPPPS理论的指导下，进行线上线下混合式教学模式的探索，该模式改革在一定程度上调动了学生的主动性，激发了学生对土木工程材料的兴趣，提升了课程的创新性和高阶性，获得了较好的教学效果。

参考文献：

［1］崔钊玮，胡吉，陈林.土木工程材料实验“塔式”教学模式探索与实践［J］.山西建筑，2015，41（06）：253-254.

［2］潘金龙，方慧，周秋月，等.应用型本科院校土木工程材料课程教学改革探索［J］.住宅与房地产，2020（33）：244+248.

［3］李志鹏，张津瑞，杨荣伟，等.新工科背景下融合OBE的土木工程材料教学探索与实践［J］.教育教学论坛，2022（09）：89-92.

［4］马雯芳，田慧，蔡毅，等.BOPPPS结合对分易教学模式探讨——以“中药鉴定学”课程为例［J］.教育教学论坛，2021，25：137-140.

［5］王国薇，刘婷，明玥，等.线上、线下及混合式教学模式对比研究［J］.中国继续医学教育，2021，13（35）：19-23.

［6］周春仙，张悦，吴琳群，等.BOPPPS教学模式推进以学生为中心的病理学课堂教学实践［J］.中医教育，2018，37（04）：50-52.

［7］唐纯翼.《土木工程材料》课程体系建设研究［J］.中国科技信息，2013（01）：131-132.

作者简介：李红佳（1995—），女，汉族，河北唐山人，硕士，助教，研究方向：土木工程课程教学研究。