BOPPPS模型在互換性測量技術中的應用

陳紹鵬 張穎 常英麗 解雙喜 楊立權

摘 要： 互換性測量技術是機械和儀器儀表類專業的一門專業基礎課。針對課堂上存在的一些問題，為了實現“學生為主體”，提高學生學習的興趣和積極性，改善課堂效果，結合BOPPPS模型，以章節——幾何量測量技術基礎為例進行了教學設計。實際課堂教學顯示，相比傳統教學，本設計效果良好，學生積極性較高，有效地提高了課堂質量。

關鍵詞： BOPPPS模型;參與式學習;互換性測量技術;教學設計

“互換性測量技術”是機械類和儀器儀表類各專業的一門十分重要的專業基礎課。本課程主要講授內容有互換性原理、標準化生產、幾何量檢測等相關內容，涉及機械產品、零件的設計、制造、裝配、維修、質量控制和生產管理等眾多方面。學生通過本課程的學習，要熟悉互換性、標準化的重要性，掌握極限與配合、公差的原則，了解技術測量的工具和方法并能熟練使用常用的計量工具，為以后正確理解和繪制設計圖樣和標注打下基礎。在傳統的課堂教學中，學生的積極性往往與對本課程的學習興趣有關，同時教師的教學設計和教學風格對積極性的影響也很大。BOPPPS模型的出現改善了傳統的課堂效果，本文進行了將BOPPPS模型應用于互換性測量技術課程的教學設計。

1 互換性測量技術教學過程中存在的問題

一堂成功的授課并不是教師講，學生聽，有互動就可以了。實際的課堂中往往存在以下問題。

1.1 教學方法的問題

講授法適合知識的教授，但是不能進行“填鴨式”的教學。“填鴨式”的結果往往是學生只記住了剛開始的十幾分鐘的內容。由于個體注意力集中時間大約只會持續15分鐘，后面精神會慢慢松懈。講授法不能夠激起學生的學習興趣，學生就會出現走神，甚至犯困、睡覺等現象。互換性測量技術的理論性較強，在大量的講授式講解模式下，學生并非主動吸取，而是被灌輸，教學質量無法保證。

1.2 沒有學習目標的問題

有目的性和無目的性地聽課效果差距巨大。如果課堂教學是平鋪式地展開，從章節標題講授到結尾，然后進行總結，即使學生認真聽課，主動思考，積極互動，也難免出現因為知識點繁多造成的遺忘，經常是后面的聽明白了，前面的忘記了。而有目的性地聽課則不同，在課堂一開始就將本節課的學習目標、重點告知學生，每隔一段授課時間就讓學生自己回想是否達成某個學習目標。學生帶著目的性聽課，效果自然就好。

1.3 學以致用的問題

如果學生覺得自己所學的內容沒有實際用處，難免會沒有積極性。若了解了某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，在知識點量值傳遞的學習過程中，傳統的講授過程是通過將0.633微米波長基準傳遞到工作基準器，然后傳遞到工作基準米尺，然后一步步到普通計量器具，最后到工件的尺寸。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。但將本知識點的用處點明之后效果大為不同。首先讓同學們用刻度尺測量某一物體，問大家所得尺寸誤差與所用刻度尺誤差的大小關系;然后讓同學們思考手中刻度尺的刻度是怎么得來的;思考制造刻度尺的機器上的刻度是以什么為標準刻上去的;一步一步倒推到波長基準，讓同學們理解量值傳遞的過程和此過程中誤差的變化規律。

2 BOPPPS模型

BOPPPS模型源于國外高校，由于其良好的效果，近些年在國內高校也非常流行。

改模型有六個環節——引入、學習目標、前測、參與式學習、后測和總結的實施。引入有兩個作用，通過構建與以往內容的連接引出新內容和引起學生興趣。學習目標是為了讓學生有目的性地學習。通過前測，讓教師對學生的知識儲備有所了解。參與式學習階段，教師要竭盡所能讓學生充分參與到課堂，而不是單純“聽”。通過后測既能檢驗本節學習效果又能進行鞏固，加深學生記憶。總結既幫助學生進行知識點梳理，又能安排課下自學內容和下節內容的預習任務。

3 BOPPPS教學模式下“幾何量測量技術基礎”的教學設計

在學習本節內容之前，學生學習過互換性、公差和優先數系的概念，對幾何量檢測的重要性有一定的認識，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 導入、前測

課堂開始即向學生展示一張圖片，內容為帶有內孔的軸類零件。讓學生思考如何判斷外徑和內孔是否合格。在學生討論之后展示內容為量具的圖片，說明可以采用測量的方法來獲取具體的尺寸，與此同時考查學生對于所展示量具的認識。然后提問是否有用非測量的方法來獲取是否合格的方法，在學生充分討論之后，展示內容為塞規的圖片，說明可以采用檢驗的方法，在此同時考查學生對量規的認識。這就引出了本節的第一個內容——檢測。

然后展示米尺的圖片，提問“米”是怎么定義的，米尺上的刻度是以什么為標準進行劃線的，是否有其他無刻線的計量工具等等。學生回答、討論后將上述答案以圖文并茂的方式展示給學生，一步步引出本節的第二個知識點——長度基準和量值傳遞。

3.2 學習目標

向學生展示本節課的學習目標是：（1）熟練判斷“檢”與“測”;（2）了解“量值傳遞”;（3）熟練進行量塊組合。提示學生將三個學習目標記下，帶著不達成目標不罷休的心態進行下面的學習。

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，將學生進行了分組，做了如下設計：

（1）在學習“測量”時，讓學生用自帶的米尺分測量教材的寬度。分別測量上、中、下三個地方，比較三個數據的差別，小組內同學之間相互比較，討論出現差別的原因。在學習“檢驗”時，將某一本教材作為標準，用一根繩子對齊標準教材的寬度，并在繩子上面做出標記，然后小組內用這根繩子上的標記來衡量其他教材的寬度值。以此來模擬“檢驗”;

（2）在學習“量值傳遞”時，將小組中某一把尺子作為尺寸標準，稱作尺0;讓同學甲以尺0為基準，在白紙上畫出0—50毫米的線紋，稱作尺1;讓同學乙以尺1為標準在白紙上畫出0—50毫米的線紋;以此傳給下一位同學，最后得到尺4;最后分別用尺0和尺4對同一物體進行測量，比較測量值。以此來加深學生對“量值傳遞”的理解、記憶。

（3）在學習“量塊組合”時，先向學生展示塊數為46的一套量塊，在學習組合的計算時讓志愿者上臺，其余同學背后支招，分別用83塊和46塊量塊進行尺寸38.935的組合。然后將兩套量塊拿下講臺，交給學生進行實際的組合。

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。比如在講完量塊的組合方法、注意事項后及組合舉例后，隨即出題，讓學生分別用83和46塊兩套量塊進行尺寸47.775和47.774的組合。通過后測，及時鞏固所學知識，加深記憶。

3.5 總結

首先讓學生描述本節課的學習目標，并自我檢驗哪個學習目標沒有完成，哪個完成的最好等等。然后總結本節的重點，教師在此期間進行補充。最后布置課下自學任務。

4 結語

BOPPPS教學模式能充分調動學生的積極性，讓學生充分參與到教學活動。以BOPPPS模式為基礎進行的互換性測量技術教學設計徹底將以教師中心轉變成以學生為主體，以學生的學習效果為主導，能夠讓學生愿意去學、思，主動去學、思。同時能讓學生養成自主學習的好習慣，對課堂效果的改善有極大的促進作用。

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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”的研究成果（項目編號：2017-JY04）

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

*通訊作者： 楊立權（1984—），男，工學博士，平頂山學院講師，研究方向：先進制造技術。