基于BOPPPS教學模型的互換性與測量技術教學設計

陳紹鵬 張穎 楊立權 解雙喜

摘?要：互換性與測量技術是機械類專業的一門非常重要的專業基礎課。傳統的課堂教學效果不盡如人意，針對課堂上存在的問題，為了改善課堂教學質量，結合BOPPPS教學模型，以章節——優先數系為例進行了教學設計。課堂教學實踐表明，課堂教學效果較好，BOPPPS教學模型是提高課堂教學效果的有效途徑。

關鍵詞：BOPPPS教學模型;互換性與測量技術;教學設計;教學效果

“互換性與測量技術”是機械類專業的一門實用性、綜合性較強的專業基礎課，是機械設計課程與工藝課程聯系的紐帶，是從基礎課學習過渡到專業課學習的橋梁。本課程主要講授互換性與公差、極限與配合、生產管理等諸多內容。學生通過本課程的學習，掌握有關互換性生產原則及公差與配合的規律與選用;掌握相關的基本概念和圓柱結合精度設計原則及檢測技術的基本知識;掌握零件精度設計的基本原理和方法，為在結構設計中合理應用公差標準打下基礎，為后續精密機械零部件設計課及儀器類專業課的學習奠定基礎。在實際授課過程中，教師發現學生存在聽課和主動學習積極性不高、遺忘快等問題。BOPPPS模型被廣泛應用在北美地區，能覆蓋課堂教學的全過程，提高學生學習積極性，課堂學習效果非常好。基于上述問題，本文設計了將BOPPPS模型應用于互換性與技術測量課程的教學思路。

1 互換性與測量技術教學過程中存在的問題

現階段，互換性與技術測量的課堂教學多以講授為主，師生互動為輔，只要教師認真講授，學生認真聽課，師生互動良好，好像就完成了教學任務。而參與互動的學生往往是個別學習程度好的學生，看起來互動良好，學生課堂學習效果很好，其實不然，課堂上仍然存在許多問題。

1.1 教學方法不適合

現階段的教學方法大多是講授法，對于知識的灌輸很適合，但是由于學生的注意力大約只能集中在課堂的前15分鐘，之后會慢慢松懈。互換性與技術測量是一門注重解決實際問題的課程，但存在許多抽象的概念性內容，由于講授法不能夠激起學生的學習興趣，學生只能被迫接受知識的灌輸，很難達到預設的教學目的。

1.2 學生課堂上沒有目標

教師在授課過程中，心中有明確的教學目標，雖然教學內容多而雜，但始終是圍繞這個教學目標展開，或者為這個目標服務。但是對學生來說，在一節課上，瑣碎的內容很多，不論是講授還是討論，整個課堂上，學生接受了很多內容，由于不能將它們很好地聯系起來，所以往往不知道重點難點在什么地方，有哪些需要特別注意的問題。于是學生的學習沒有目的性、針對性，不能針對具體的目標進行高效學習。

1.3 不清楚所學內容的用處

學生學習知識的根本目的是學以致用，明白了某個知識點在實際生活中、工程中的應用自然就會產生興趣。例如，在優先數系的學習過程中，傳統的講授過程是先講解什么是優先數和優先數系，有幾個系列，為什么要規定優先數系。知識點本身不難理解，但由于稍顯枯燥，學生普遍沒有學習興趣。經教學實踐顯示，將本知識點的工程實際應用點明之后效果大為不同。

2 BOPPPS教學模式

BOPPPS教學模型起初流行于國外高校，近些年國內許多高校也在不斷探索BOPPPS教學模型與具體的課程結合，取得了不錯的效果。該教學模型可以從課堂開始就緊緊吸引學生的注意力，讓學生參與到課堂教學當中，從開始學習到課堂結束。

具體的方法是通過其六個環節——引入、學習目標、前測、參與式學習、后測和總結的實施。引入也叫導言，通常的說法是在課堂初始的15分鐘里，學生的注意力最為集中，要在此時間段內通過引入，既能構建學生的知識鏈，又能將學生的注意力集中在本節內容。其實引入的作用不止于此，引入還要擔起引起學生興趣的作用，讓學生感到對下面要學習的知識比對手機更有興趣，讓學生想聽下面的具體內容。學習目標的作用不僅僅是告訴學生本節課要達到什么目的，更是要讓學生帶著達成這些目標的心態去有針對性、有重點地學習。前測過程，通過測驗、提問和交流討論等方式，教師能了解學生對本節內容的了解程度、知識儲備，從而教師可以做到“心里有數”。參與式學習是學生學習知識點的具體過程，在這個過程中，教師要充分運用各種教學手段，避免出現“填鴨式”教學，應該以學生為主體進行教學設計。后測既可以在某一個知識點結束之后立刻進行，也可以在本節課所有知識點結束之后進行。通過測驗或提問等方式檢驗學習效果是否達到本節要求。總結既可以幫助學生將本節所有知識點進行整理，又能安排課下自學內容和下節內容的預習任務。

需要注意的是，BOPPPS的六個環節的順序并非一成不變，可以根據具體課程、具體任務來進行安排。例如，可以將前測與引入相結合等。

3 BOPPPS教學模型下“優先數系”的教學設計

結合本節內容的學習任務，將引入與前測結合，進行了如下設計：

3.1 引入、前測

課堂開始即向學生展示一組圖片，內容為粗糙度不同的軸類零件，讓學生思考它們的區別在哪里。讓同學們結合金工實習時自己加工的軸，猜一猜它們的粗糙度。此時已經激起學生的興趣，討論之后把圖片對應的粗糙度數值展示出來，此時課堂氣氛更加活躍;再讓同學們回答自己所知道的常用粗糙度數值，讓同學們思考這些數值之間有什么數學關系;然后思考這個數學關系對生產加工有什么用處。一步一步倒推到優先數系，此時同學們有一種恍然大悟的表情，“怪不得呢，之前我怎么沒有想到”，這就引出了本節課的內容，并在這個過程中對學生進行了前測。

然后向學生敘述優先數系產生的背景，并讓學生想象如果自己處在當時的歷史背景，會做出什么不一樣的事情。然后描述優先數系的產生及發展過程，直到此時，學生還有一種身臨其境的感覺，課堂效果非常好。

3.2 學習目標

向學生展示本節課的學習目標是：（1）記憶五個優先數系和他們的公比;（2）掌握公比的計算方法;（3）了解優先數和優先數系的特點;（4）了解派生系列。提示學生將四個學習目標寫下，帶著目標進行下面的學習。

3.3 參與式學習

有別于講授法中學生被動聽課的角色，參與式學習強調學生的參與性。本過程為實現學生的參與，做了一些設計，例如：

（1）在學習優先數系的公比時，讓學生親手計算R5系列中常用值之間的關系，當學生得出它們是等比

數列，公比大約是1.6時，告訴學生，數字10與R5中的“5”和1.6是有關系的，讓學生思考并動手計算是什么關系。得出結論后，讓學生對R10系列進行驗證。

（2）在學習“優先數和優先數系的特點”時，讓學生對不同的優先數值進行積或商的運算，查看結果是否仍為某個系列的優先數值;讓學生寫下R20系列的優先數，然后對R20系列隔項取值，查看取值結果，再對這個結果隔項取值，查看新的取值結果;最后師生共同總結得出結論。

由于學生的充分參與，對知識的掌握和記憶效果特別好，并在后測的過程中完全體現出來。

3.4 后測

每學習完一個或幾個知識點，就通過提問、出題等方式進行測試，檢驗學習效果。比如，在講完優先數公比時，先讓學生自己想想是不是達成了某個學習目標，然后提問讓學生回答各系列的公比、數字1.25、1.6是哪個系列中的優先數、1.30是不是優先數等問題。通過后測，及時鞏固所學知識，加深記憶。

3.5 總結

先讓學生進行總結，總結本節所學內容，簡短討論是否達到預期目標，然后由教師進行補充，對重難點進行最后的強調，最后布置課下自學任務。

4 結語

課堂教學實踐表明，經過BOPPPS教學模型設計的課堂教學完全轉變了課堂教學中教師和學生的主體地位，作為主體的學生從傳統的被動接受轉變為主動思考、主動學習，因此BOPPPS教學模型對課堂教學效果的提高有顯著的作用。

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基金項目：本文系平頂山學院教研項目“應用型本科機電類人才培養模式與實踐研究”（項目編號：2017JY04）的研究成果

作者簡介：陳紹鵬（1990—），男，工學碩士，助教，研究方向：傳感器、高等教育。

*通訊作者：解雙喜（1987—），男，工學博士，講師，研究方向：微型機器人。