BOPPPS教學法在《結構力學》教學中的應用

顏媛媛　王濤

摘 要 筆者針對《結構力學》課程在當前獨立學院教學中存在的問題，將國際前沿的教學理念—BOPPPS六步教學法運用到課程教學實踐中，經過兩學年的教學實踐表明，該方法取得了良好的教學效果。

關鍵詞 BOPPPS 教學模式 教學目標 零桿

中圖分類號：G642.2 文獻標識碼：A

1當前獨立學院《結構力學》 授課現狀

獨立學院是近年來出現的一種新型、獨特的辦學模式，它介于公辦本科與專科之間，學生具有個性突出、自我意識強、自我管理能力弱等特點。此外，由于學生的學習習慣不良、學習方法也不科學，導致課堂學習效率不高。這一現象同樣出現在《結構力學》的學習過程中：此門課程所涉及的問題復雜多變，有時甚至出人意料，而且解決的手段和方法并非唯一。學生剛開始可能懷著期盼的熱情，隨著時間的推移，理論知識逐漸增多，學習難度也增大，許多學生漸漸地“掉隊了”。因此，傳統的 “填鴨式” 被動教學模式不再適用，這要求在獨立學院教學過程中需要進行嘗試和創新，盡量使學生參與到教學活動中，形成一套符合學生特點的教學方法。

2 BOPPPS教學法簡介

BOPPPS教學法主張將教學方案設計過程按照人們對事物的逐漸認識程度由了解到熟悉依次分為 B，O，P，P，P，S 6 個不同階段，其中B（Bridge-in）為課程引入，在教學開始階段選擇合適的問題引入所學知識點；O（Objective）為學習目標，通過問題引入，讓學生明白所學知識點要達到的目標；第一個P（Pre-Test）為課前測試，開講前通過提問，了解學生課前預習所達到的效果；第二個P（Participatory Learning）為參與式學習，在教學過程中讓學生參與互動，提升學習效率；第三個P（Post-assessment）為課后測試，在講解完知識點后通過提出問題來檢驗教學效果；S（Summary）為總結，在課堂最后時間提出問題讓學生取思考，也可以是為后期課程做鋪墊。BOPPPS模式根據人的注意力大約只能維持15min的自然規律，將課堂教學內容切割為15min左右的小單元，不僅每個教學小單元內具有“起承轉合”的功能，還要求所有小單元組合而成的課堂亦遵循“起承轉合”的脈絡。

因此，可在 《結構力學》 課程的教學過程中運用BOPPPS教學法，激發學生學習興趣，使學生主動參與課堂教學， 促進學生對所學的知識掌握和領會， 從而實現改善教學效果的目的。

3基于BOPPPS教學法的《結構力學》課堂設計

《結構力學》是土木工程及相關專業的一門重要的核心基礎課程，它的教學目的是使學生掌握各類結構的受力性能，培養結構分析與計算（包括手算與電算）等方面的能力，為學習有關專業課程及進行結構設計和科學研究打下基礎。筆者主要圍繞靜定平面桁架結構中的零桿判別這一知識點，按照BOPPPS教學法的模式，設計了一堂15分鐘的課堂教學。

3.1課堂引入（1min）

此環節的目的是為了吸引大家的注意力，提高學生對這個知識點的興趣，幫助學生專注即將要講解的內容。筆者是這樣引入問題的：上次課我給大家講解了靜定平面桁架的定義、特點及求解其內力的基本方法—結點法，同梁和剛架相比，桁架各桿截面上的內力只有軸力而無剪力及彎矩，內力較為簡單單一，但它的桿件和結點的數目比較多，在用結點法求解它的內力時，要依次取單個結點為研究對象，工作量較大。我們一起看一下圖1。拋出問題后，學生就會感嘆這個例題有15個結點、27根桿，用結點法進行計算時工作量太大了，有沒有簡便省事的計算方法呢？于是大家帶著這個疑問進入本堂課的學習內容-零桿判別。

3.2學習目標（1min）

教師言簡意賅的闡明學習目的、傳達教學目標，特別是課程的重點知識和學習價值，通過明確告知學生通過這節課能夠懂得什么或者即將學會做什么，從而讓學生明確掌握學習的方向。針對這堂課，筆者希望能達到的目標是：學生通過對結點法概念的理解，掌握特殊結點的平衡規律，結合零桿判別的方法，在受力分析前對桁架結構中的零桿進行判別拆除。

3.3課前測試（1min）

建立學習目標后對學生開展先測或摸底，有助于教師了解學生的興趣和能力，協助調整講課內容的深度與進度，也有助于學生向教師準確傳達其基礎能力和學習的愿望，促進教師授課方式的及時改進，通過師生雙方的密切配合，奠定課堂教學目標的有效達成。針對這個環節，主要是以向學生提問的方式完成課前測試，例如：結點法求解桁架結構內力時用什么方程進行求解？平面匯交力系的平衡方程是什么？有幾個表達式？假如桁架中有些桿件的內力正好為零，我們該如何稱呼它？通過學生與老師的積極互動，充分體現了學生參與課堂活動。

3.4參與式學習（9min）

參與式學習作為課堂教學的核心，要求教師能夠隨機應變、靈活運用各種教學媒體和資源，創造一個輕松活潑的學習環境，鼓勵更多的學生主動參與到教學環節，從而幫助學生達到既定學習目的，實現課堂教學目標。這堂課筆者采用了教師與學生互動的方式進入新課的講解，并在講解后讓學生自主思考。

桁架結構中凡內力力為零的桿，稱為零桿。如在受力分析前能直接判別出哪些桿件為零桿并拆除，可簡化結構，將給計算帶來很大的方便。零桿判別以結點法為基礎，結合桁架中常有的一些特殊形狀的結點類型，根據適當的投影平衡方程得出，常見的特殊結點如下所示：

（1）L形結點。這是兩桿結點。當結點上無外載時兩桿內力皆為零（圖2所示）；有

外載且與其中一桿共線時，共線的桿件內力等于外載，另一桿內力為零（圖3所示）。

（2）T形結點。這是三桿匯交的結點且其中兩桿共線。當結點上無外載時，共線兩桿內力相等，第三桿必為零桿（圖4所示）。

（3）X形結點。這是四桿結點且兩兩共線。結點上無外載時，則共線兩桿內力相等（圖5所示）。endprint

（4）K形結點。這也是四桿結點，四桿中兩桿共線，另外兩桿在此直線同側且交角相等。結點上如無外載，非共線兩桿內力大小相等而符號相反（圖6所示）。

上述四條結論，學生根據教師引導均可采用適當的平面匯交力系平衡方程，自行思考證明得出。講完判別方法之后，回到前面的例題，讓學生通過所學知識解決課堂引入中提出的問題，達到師生交互式學習的真正效果。

3.5課堂課后測試（2min）

在課堂快要結束之際，通過有針對性的測評方式檢驗學生的學習狀況，了解學生本次課的學習效果是否達成上課時既定的教學目標。應用以上結論，學生不難發現結點1為T形結點，14桿為零桿，拆除零桿后結點4又變為T形結點，桿42為零桿，依次類推，不難判斷出例題中共有19根零桿，8根非零桿（圖7所示），且8根非零桿四四共線，共線四桿內力相等且符號相同，本題中真正需要受力分析的只有2根桿（圖8所示），計算工作大為簡化。

圖7 圖8

3.6課堂總結（1min）

課堂總結起著承前啟后的作用，任課教師通過用簡練的語言總結課堂內容，整合學習要點、布置課后作業、預告下次課的教學內容并對下一次課堂教學所需要準備的工作提出要求。針對這堂課，主要以提問及做題等方式進行小結。如：什么叫零桿？零桿有哪些類型？如何判別零桿？通過引導學生回憶概念，總結出解題的關鍵，并布置相應地課后作業進行鞏固。

4結語

在該節課中，筆者結合BOPPPS六步教學法講授零桿判別相關知識點，通過上述六個模塊的連貫構成一個有效地完整課堂過程。實踐表明，該過程中充分考慮了教師教和學生學的特點，強調師生參與式互動學習的核心環節，促進學生積極參與課堂學習，能充分激發和調動學生學習興趣，教學效果得到明顯改善。而且，這種教學模式對于不同學科來說都具有很強的適應性和可操作性，可大規模推廣應用。

參考文獻

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[4] 羅曉玲，王麗蓉.基于BOPPPS教學法在《會計基礎》中的微課應用[J].時代教育，2016（10）：115-116.endprint