基于BOPPPS模型的物聯網綜合實訓教學設計

摘要：物聯網實訓課程多采用項目教學和任務驅動，學生學習動力不足。針對高等院校物聯網實訓課程的教學現狀和特點，基于現有物聯網實訓平臺，在教學設計中引入BOPPPS教學模式。以“環境監測模塊”項目為例，闡述BOPPPS模型的具體實施過程，并在參與式學習和后測環節，結合敏捷開發模式，模擬企業開發流程。實踐證明，BOPPPS模型應用于物聯網綜合實訓課程教學，有利于教師設計可行的教學活動、及時得到學生反饋和提高教學水平，同時學生課堂參與度較高，注重培養學生的邏輯思維能力和自主探究能力。

關鍵詞：物聯網;BOPPPS模型：教學設計;敏捷開發

中圖分類號：TP311

文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）03-0278-02

《物聯網綜合應用實訓》是高職物聯網應用技術專業中核心課，綜合軟硬件知識，實現完整的物聯網應用[1]。現在的物聯網實訓類課程多采用項目化教學，由任務驅動。由于學生并未接觸過實際的物聯網系統應用，理解性較差，缺乏動力，導致學習積極性低。

本文針對現有物聯網實訓課程中存在的問題，引入BOPPPS教學模式，探索基于BOPPPS模型的物聯網綜合應用實訓教學設計。在參與式學習環節，基于敏捷開發模式，模擬企業環境，引導學生自行查找解決方案，注重培養學生的邏輯思維能力、自主探究能力和團隊協作能力。

1 BOPPPS教學模型簡介

BOPPPS模型起源北美地區，近年來成為北美高校所推崇的一種教學模型，教師可以進行有效的教學設計。BOPPPS模型將整個教學過程分為六個階段（模型六要素）：Bridge-in（導入）、Objective（目標）、Pre-Assessment（前測）、Participatory Learn-ing（參與式教學活動）、Post-Assessment（后測）、Summary（總結）[2]。表l給出了BOPPPS模型的基本要素及作用[3]。

BOPPPS模型特別強調學生全方位參與式學習和師生之間的教學反饋機制，體現了“以教師為主導，以學生為主體”的教育理念[4]。在課堂教學中，教師關注的重點是學生“學到了什么”，而不是教師“教了什么”;在教學方法上，借鑒BOPPPS模型，強調學生全方位參與學習，充分利用多種信息化手段，使學生能深刻地掌握所學知識與技能。

2 BOPPPS模型在物聯網綜合實訓課程中的應用

本文以《物聯網綜合應用實訓》課程中的“環境監測模塊”項目為例，闡述如何基于BOPPPS模型進行課程的教學設計。

2.1 導入（Bridge-in）

設計了智能家居中的“環境監測模塊”項目，用實際項目引出教學內容，通過視頻導入激發學生的學習興趣。環境監測模塊主要有溫度與濕度的傳感數值，傳感數值是由物聯網實訓平臺中的網關獲取得來的，勾選“保存采集數據”，溫度與濕度的傳感數值才會保存到數據庫中，并且可以按日期查詢溫度和濕度。物聯網實訓平臺以網關為樞紐，銜接嵌入式無線模塊進行數據采集及控制，并將數據通過SDK傳遞給上位機或移動終端，從而完成整個物聯網應用。

2.2 學習目標（Objective）

學習目標是學生學習的目標，也是教師教學的目標。設計學習目標需要關注學生在教學結束前，應該能在什么條件下理解、思考、判斷或操作哪些內容，達到哪種程度f認知、技能、態度等）。“環境監測模塊”項目的學習目標包括以下幾點：

1）學生能夠熟練使用Visual Studio、SQL Server等軟件開發平臺;

2）學生能夠完成“環境監測模塊”代碼的正確編寫;

3）在工程實踐中，學生可以根據實際問題，正確進行需求分析、概要設計、詳細設計、代碼實現、功能測試等。

2.3 前測（Pre-Assessment）

確定學習目標之后，依托職教云課堂，教師通過在線問卷調查的方式進行前測，教師根據學生的學習情況優化教學策略。在前測部分，我們需考查學生以下三方面的知識水平：

1）熟練掌握界面的布局和基本控件的使用;

2）熟練掌握數據庫操作開發功能;

3）使用.NET Framework中提供的SerialPort類實現串口數據通信。

通過這些知識，體現了前后知識的關聯關系，也便于教師決定在授課時，是否需要強化界面設計、數據庫操作、1/0操作等相關內容。

2.4 參與式學習（Participatory Learning）

參與式教學是BOPPPS模型的重要環節，強調了“以教師為主導，以學生為主體”的教學理念，突出學生主體地位;以“項目教學”“任務驅動”的教學模式為依托，靈活采用分組教學、討論教學等教學手段實施教學。通過一系列設計過的學習項目，幫助學生達到先前訂立的學習目標。

敏捷開發在大量IT公司中得到應用，將敏捷開發引入課堂中，由任課教師擔任產品負責人（PO），開發團隊的規模是3人一組。由產品負責人公布“環境監測模塊”的企業需求，由開發團隊共同完成需求分析、環境搭建、代碼編寫、功能測試等工作，學生真實體驗IT企業開發真實流程。在課堂教學中，教師轉變成產品負責人，如果學生出現問題，引導學生自行通過云故障庫或網絡查找解決方案，注重培養學生的邏輯思維能力和自主探究能力。教師應該關注小組開發過程，對參與式學習過程中學生付出的努力和成績給予肯定。

2.5 后測（Post-Assessment）

與學習目標呼應，檢驗學生是否已經掌握教學內容，充分達成設定的學習目標。在本例中，呼應導人的“環境監測模塊”的需求，在評審會議上以小組為單位演示本團隊的完成的任務，由產品負責人（即任課教師）檢視是否合格。從需求分析、界面設計、功能設計、代碼實現、功能測試等不同方面，由教師和學生共同選出最優方案。通過后測環節，整個課堂教學前后呼應，強化了課堂教學的整體性。

2.6 總結（Summary）

總結階段讓學生有機會簡短回顧教學內容，并再次加深和整合。由最優解決方案的團隊總結發言，介紹設計思路和關鍵代碼。各開發團隊總結經驗教訓，提出進一步措施，并且在下一階段改進。由任課教師進行點評，并請學生將發現的問題和解決方案更新至云故障庫。

3 教學效果

我們在高職物聯網專業第五學期課程《物聯網綜合應用實訓》引入BOPPPS教學模式，《物聯網綜合應用實訓》主要考查學生的動手實踐能力。物聯網專業有四個班共124人，實踐證明，使用BOPPPS模型進行教學設計，教學效果明顯，獲得學生較高的評價。學生在參與式教學過程中，逐漸培養學生的自主探究能力，完成從知識堆砌型向高技術技能型人員的轉變[5]。學生對《物聯網綜合應用實訓》課程的教學評價為98.52分。其中，有97. 89%的學生認為教學“因材施教，能激發學生興趣，注意學生個性發展”，98.54%的學生認為“課堂氣氛活躍，能引導、啟發學生邏輯思維”，97.15%的學生認為教學“能綜合運用多種信息化教學手段，激發學生的興趣”。98.37%的學生認為“學生能初步運用所學知識解決實際問題”。

4 結束語

依據“以學生為中心”的教育理念，針對物聯網專業課程中存在的問題，將BOPPPS教學模型應用到物聯網實訓教學中，取得較好的教學效果。實踐證明，在物聯網綜合應用實訓課程中，通過BOPPPS教學模型，能增強教師與學生之間、學生與學生之間在課堂教學的有效互動，使學生得到全面的發展。教師可根據BOPPPS模型的六要素，規范教學流程，設計可行的教學活動，注重學生的課堂參與度，及時進行師生間反饋，根據及時反饋不斷提高其教學水平。

參考文獻：

[1]顧家銘，基于技能大賽的《物聯網綜合應用實訓》課程改革[J].電腦知識與技術，2018，14（16）：160-161.

[2]張所娟，廖湘琳，余曉晗，等.BOPPPS模型框架下的翻轉課堂教學設計[J].計算機教育，2017（1）：18-22.

[3]陳衛衛，鮑愛華，李清，等.基于BOPPPS模型和問題驅動教學法培養計算思維的教學設計[J]工業和信息化教育，2014，（6）：8-11.18.

[4]沈昕，楊慧敏，文學明，等.BOPPPS教學模式結合基于案例學習教學方法在臨床醫學概論課程教學中的應用[J]中華醫學教育雜志，2019，39（5）：362-366.

[5]梁艷，陳贛浪，丁美榮.基于BOPPPS模型的計算機網絡課程教學研究[J].教育現代化，2018，5（49）：261-263.