基于BOPPPS模型的電工電子學課程教學設計研究

張洪萍　王麗萍　陳勤　李娜　楊輝躍　王偉嘉

【摘 要】為解決我院《電工電子學》課程目前教學模式傳統、學員參與度不高、不利于培養其綜合能力等問題，提出利用BOPPPS模型設計教學過程進行教學改革，并通過“組合邏輯電路的設計”教學實例，介紹BOPPPS模型在教學過程中的應用。

【關鍵詞】BOPPPS模型;電工電子學;組合邏輯電路;教學設計

【中圖分類號】G642.4 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2019）21-00-01

《電工電子學》課程是我院針對部分非電專業開設的一門必修專業基礎課程。通過本課程的學習，可使學員獲得電工電子技術方面的基本概念、基本知識理論和基本技能;了解電工電子技術的前沿技術，拓寬學員知識面，為以后崗位工作打下一定基礎。由于該課程涉及數學、物理等多門學科，具有教學內容多、知識更新快、實踐性較強的特點，學員普遍反映難學;再加上目前的教學模式還是以教員課堂講授為主、驗證性實驗為輔，學員被動接受，主動參與機會不多，缺乏獨立思考，不利于發散學員思維，培養創新能力等綜合能力。

BOPPPS模型是國際公認的一種先進教學模型，在北美諸多名校進行應用[1]。它以參與式學習為核心，發揮學員的主動性，使其真正成為學習主體。而我國在近兩年才引入該模型，對其研究應用也只局限于具體課程，沒有可直接應用的范例，因此，本文首先研究基于BOPPPS模型的電工電子學課程的教學設計，所謂”兵馬未動，糧草先行”。

一、BOPPPS教學模型

BOPPPS模型根據教學育人的認知理論將教學過程分為六個環節，分別為：引入B（Bridge-in）、學習目標O（Objectives）、前測P（Pre-assessment）、參與式學習P（Participatory-learning）、后測P（Post-assessment）和內容小結S（Summary），6個環節的次序可以根據需要調換，并不要求一成不變。

1.引入

引入的目的是為了吸引注意力、激發興趣。孔子說過：知之者不如好之者，好之者不如樂之者。《電工電子學》課程理論知識非常枯燥，學員容易厭學，因此，在教學初期值得下大功夫、花大力氣，引發學習熱情。方法手段上，可以提出生活中的實際案例，演示搭建電路效果或播放相關視頻、圖片等，以此引出本節課的知識學習。

2.教學目標

教學目標是要讓學員明白本次學習內容以及將要達到什么結果，由知識、技能和情感3個目標組成。教員簡單明了，不僅可以降低畏難情緒，還能明確教學重、難點，讓學員明確學習的方向[2]。我院的《電工電子學》課程同時面向生長軍官學歷本科和士官大專兩個層次的學員，所以他們的課程目標是不完全一樣的。本科學員不僅要懂理論，還要懂操作;而士官學員對理論要求就不能過高，特別是計算，更不能強求。

3.前測

對教員而言，前測目的在于了解學員的知識基礎，以便根據教學目標需要和學員狀況及時調整授課內容深度與進度。對學員而言，前測可以幫助學員回顧相關前導知識，為接下來的學習作鋪墊。方法手段上，可以通過提問、作答、小測驗、畫圖、動手實驗等方式評估學員的前導知識儲備情況，為接下來的有效學習打下堅實基礎。

4.參與式教學

參與式學習是教學的核心關鍵環節，目的是通過提高學員的參與度，使學習入腦入心。該環節需要教員精心組織，通過靈活運用各種教學資源（圖片、視頻、動畫、Multisim仿真軟件、自配開發套件盒子、實驗箱等），設計靈活多變的教學活動，激發調動學員積極性，使其主動參與教學活動，主動學習。《電工電子學》課程實踐性強、理論枯燥，在教學設計時，一定要找到理論知識與實際生活的結合點，通過學員自己動手實踐或讓學員分析討論教員演示實驗中的現象、問題，鼓勵他們提出問題，充分互動，完成教學目標。

5.后測

參與式學習階段結束后，要及時評估學員的學習效果。通過后測，教員可以了解課前既定的教學目標是否達成;學員也可以分析自己知識的掌握情況，以便課后及時復習和再學習。方法手段上，可以采用判斷題、連連看、填表計算等進行。后測本身并不是課堂學習的目的，關鍵在于幫助教員調整教學設計，及時反映課堂教學效果。

6.總結

總結起“承前啟后”的作用，由學員主導或教員從旁輔助整合學習要點。方法手段上，可以采用學員直述、畫思維導圖等。

二、基于BOPPPS模型的電工電子學教學設計案例

應用BOPPPS模型進行教學設計時，首先制定清晰明確且可達的教學目標，然后設計幫助學員實現教學目標的參與式學習活動方式，最后再設計檢驗學員學習效果的評估方式[3]。在確定上述要素后，再根據具體的課程教學內容靈活設計引入、總結等環節。

《電工電子學》課程中，組合邏輯電路的設計是一個難點，因為不僅所需步驟多，操作性強，而且每一步驟之間聯系非常緊密，其中，方法步驟是教學重點，而邏輯抽象是教學難點。下面以組合邏輯電路的設計為例，介紹BOPPPS模型的應用。

引入部分主要激發學員設計電子產品的熱情，通過播放紅綠燈和病房呼叫器等電子產品的圖片，并分析它們如何改善我們的生活，進而提問“同學們自己想不想當一回設計師，設計一個自己的產品？”，得到回應后，播放中國達人秀的評委表決片段，進一步刺激提問“想不想為他們設計一個3人表決器”。這樣不僅能快速入題，也巧妙地關聯到教學目的。

本節課在知識目標上要求：①能夠正確說出組合邏輯電路設計的步驟。②能夠敘述組合邏輯電路設計的任務。能力目標上要求：能夠根據實際情況設計出符合要求的組合邏輯電路。情感目標上要求：①激發學習熱情，培養求知欲;②激發學員創造熱情，增強專業自信心。

組合邏輯電路的設計是對之前學習過的邏輯門電路、邏輯代數、邏輯電路圖等知識的綜合應用，所以知識前測部分以游戲形式—連連看幫助學員回顧各類門電路，由真值表列寫邏輯函數表達式，以及化簡邏輯函數表達式。

根據教學目標，參與式教學部分采用以下教學方式：

①直接講授法：主要體現在邏輯抽象環節。首先根據分析邏輯事件的原因與結果，從而確定輸入與輸出變量，并符號化。然后定義各變量的狀態，即確定1代表什么，0代表什么，從而得到真值表。

②動手實操法、討論法、互助法：主要體現在列寫表達式和化簡變換環節。教員直接拋出寫表達式和化簡表達式的方法，首先讓學員嘗試根據提供的方法嘗試完成;畫核心電路圖和仿真演示環節，都交由學員自己探索或討論完成，但要特別注意幫助那些動手能力較差的學員，可利用基礎較好的那幾個學員幫助完成，一方面提高他們的表達能力和溝通能力，另一方面也活躍課堂氣氛，既完成知識學習，又解決問題。

③觀察比較法、啟發教學法：主要體現在化簡變換環節。通過觀察邏輯轉換儀中由表達式畫邏輯電路圖得到的電路，提問：為什么用的都是2輸入的門電路？引導學員得出設計電路時，要盡可能少用電子元器件，一來簡化電路，二來也不容易出錯。另外要盡可能使用市場上最容易得到或手中現有的元器件，降低成本。

④頭腦風暴法：主要體現在仿真驗證環節。鼓勵學員創新輸入、輸出提示部分。

實踐表明，通過上述教學方式引導學員參與學習，有效更改了以前滿堂灌的現象，學員積極主動，思維活躍，輕松掌握組合邏輯電路的設計。

同時，為了更好的評估學習效果，在后測環節，通過更改評判規則要求學員重新設計核心控制電路，并提問所得的電路設計圖和之前的電路有什么不同，為什么會不同，有沒有可以通用的部分等等。

總結環節進一步理清設計步驟，引導學員畫出思維導圖，并布置課后作業及拓展應用題目。

三、結束語

BOPPPS教學模型強調學員對課堂的參與以及在參與過程中對教學的及時反饋，從根本上改變學員的思維方式，強化發散思維、創新思維，從而達到培養學員綜合能力的目的。

參與文獻：

[1]Chung CC，Dzan WY，Shih RC，et a1.Study On BOPPPS application for Creativity learning effectiveness[J].Int J Eng Educ，2015，31（2）：648—660.

[2]王娜，李峰，鄭琳，等.BOPPPS模式在工程制圖課程的教學設計[J].藥學教育，2016，32（6：53—56）.

[3]史文兵，王勇，梁風，左雙英.基于BOPPPS模式的“邊坡工程"課程教學設計.中國地質教育.2017（3）：62-65.

作者簡介：張洪萍：1982年6月，女，四川資陽，碩士，講師，從事電子類課程教學和軍事物流裝備信息化研究。