基于BOPPPS模型的材料力學線上教學設計研究

摘 要：由于新型冠狀病毒在湖北地區爆發，學生無法正常返校，各大高校積極響應教育部停課不停學的號召，線上教學成為目前最有效的教學手段。針對材料力學傳統教學中存在的弊端，以最大限度的激發學生學習興趣，引導學生自主學習為目標，將BOPPPS模型引入材料力學線上教學設計。本文以剪切與擠壓的實用計算這一節為例，探索BOPPPS模型在材料力學線上教學中的應用，為今后材料力學教學改革提供思路和方向。

關鍵詞：BOPPPS模型 材料力學 線上教學

引言

2020年初始，新冠肺炎在湖北地區爆發，為了更好地打贏這場“戰疫”，全國各大高校延遲開學，身處疫區的湖北高校學生返校日期更是遙遙無期，在這種特殊情況下，教育部下發了關于“停課不停學”文件，“線上教學”這種相對前衛的教學模式在全國范圍內廣泛展開。雖然近年來教育部一直在推廣線上教學模式，也建立了中國大學MOOC這樣優質的網絡在線學習平臺，但對于大多數高校學生來說，接受到的主要還是課堂教學這種線下教學模式又或者是線上線下混合教學模式，為了讓學生快速的適應線上教學模式，激發學習興趣，拿起手機或者打開電腦首先選擇上課而不是瀏覽網頁，本文將BOPPPS模型引入材料力學線上教學設計中，讓學生成為課堂的主人公，主導各個教學環節的展開。

一、基于BOPPPS線上教學設計

BOPPPS教學模型起源于北美地區高校，近年來許多國內高校也開始采用此種模型進行教學活動[1-4]。該模型以有效教學為中心思想，即遵循教學活動的客觀規律，以盡量少的時間、精力和物力的投入，取得盡可能多的教學效果。BOPPPS教學模型將教學過程分為六個環節，并以六個環節的首字母組合命名。B（Bridge-in）導言旨在將學生引入課堂，O（Objective）學習目標旨在明確學生學習目標，P1（Pre-assessment） ?旨在了解學生的基本學習情況，P2（Participatory learning ） 參與式學習旨在將學生融入教學活動，P3（Post-assessment） ?后測旨在檢測學習學習目標的達成度，S（Summary）旨在幫助學生總結課程內容，每一個環節都有效的體現了以學生為中心的教學思想，將BOPPPS教學模型與材料力學線上教學有機結合，用以培養學生線上學習積極性，從而提高學生線上學習的參與度，最終實現教學效果最大化。本文基于超星學習通平臺，以剪切與擠壓的實用計算這一節為例，介紹BOPPPS模型在材料力學線上教學中的應用。

1.導言

課程的開場需要吸引學生注意，引發學生學習興趣。本節課程以電影緊急迫降中的片段開場，在學習通中插入電影揭秘事故原因為起落架連接銷斷裂的片段，作為第一個任務點，電影的視覺沖擊很容易就激起學生的興趣，引發對連接鍵斷裂的思考，并初步認識到連接件斷裂的危害，同時也與實際的工程問題相結合了。

2.學習目標

在線下教學環節學習目標是很容易被老師忽略，線上教學考慮到不同的學生環境，受到不同程度的干擾時會打斷學習過程，為了使學生再次回到課堂時能快速進入狀態，需要為每節課制定明確、恰當和可評估的學習目標。本節課的學習目標在共三個，其內容為：（1）通過本次課的學習，能夠說明剪切與擠壓的受力特點和變性特點;（2）通過本次課的學習，能夠寫出連接件的剪切強度條件和擠壓強度條件;（3）通過本次課的學習，能夠對連接件進行強度校核、截面設計和載荷確定。這三個目標除了會在課件中呈現，也會在學習通里面作為第二個任務點發布。

3.前測

前測的目的是了解學生的知識存儲量，提問的方式是最簡單和直接的，為了更好地了解學生的基本情況，問題的選擇非常關鍵，既要與已經學過的知識點相關又要延伸出本次課程的內容。綜合這兩方面考慮，本節課的前測選擇給出一個在日常生活中常見的受到破壞的螺釘的圖片，讓學生分析其主要的變形特點并畫出其在破壞前可能的受力特點，學生可以通過舉手或者輸入文字給出自己的答案，實踐表明，大多數同學會選擇輸入文字作答，作做完之后老師通過分析詞云就可以很快了解學生的作答情況，分析結果表明學生有了之前學習拉壓變形的基礎，基本可以分析出擠壓變形和受力特點，但對于剪切的了解不夠，在正式學習時就需要著重講解。

4.參與式學習

參與式學習需要老師與學生形成有效的、積極的互動。結合材料力學的課程性質，有許多公式推導過程的講解，這一節也不可避免的有公式推導和計算，這個過程在線下教學中就是學生最容易走神的時間點之一，線上教學更加大了這一可能性。為了讓學生參與到整個學習中來，在教學設計中選擇由老師先完整分析出剪切強度條件，在講解擠壓強度條件時，按照同樣的分析步驟老師依次提出問題，學生作答并通過文字或者圖片的形式上傳，直到大家一起推導出擠壓強度條件，最后給學生以鼓勵，使學生對于后續知識的學習更加有把握。完成公式推導之后，為了進一步鞏固知識點，需要進行相關例題的分析和講解，在這個過程中采用舉一反三的方式，老師先講解一道，然后再出一道類似的題目，讓學生練習并上傳答案，設置上傳答案時間節點，最后選擇一位同學和大家分享答案。

5.后測

后測是對本次課程學習效果的檢驗，需要與制定的學習目標相對應，考慮到例題講解和練習中以計算題為主，并且不能掌握每一個學生的學習情況，后測選擇用選擇題，共出了三道題，每一個題對應一個學習目標，在課后通過學習通的數據統計就可以很快知道學生對于學習目標的達成度。

6.總結

總結需要對本次課程做一個完美的收尾，在盡可能簡潔明了的情況下，對本節課程做一個回顧，本節結尾選擇直接擺出剪切強度條件和擠壓條件強度條件公式，學生很快就能認識到這就是本次課的重點內容。

二、教學效果評價

線上教學效果的評價需要覆蓋整個學習環節，主要包括以下幾方面的內容：線上網絡平臺自學視頻任務的完成率（占比10%）、課程討論環節參與度（占比10%）、課后線上作業完成率（占比10%）、章節單元測試成績（占比20%）、期末測試成績（占比50%）。線上網絡平臺自學視屏任務完成率通過平臺的反饋數據評定，課程討論環節教師發布在線討論主題或者是在線問答后根據學生的參與度和準確率自主定分，對于某些較開放的題目則讓學生互評，課后線上作業以計算題為主，由老師批閱打分，批閱標準包括了過程的完整度、規范性和準確率，對于抄襲明顯的作業打回重做，所有作業的平均成績作為作業考核的最終成績，章節測驗為每個章節學習完成后的階段性測驗，以填空題和判斷題為主，線上平臺自動批閱，以所有章節測試的平均成績作為該部分最終成績，最終期末成績選擇線上還是線下則根據實際情況還在商定中。通過教學過程環節評價結果，對學生學習情況進行實時監控，對于沒有達到合格標準的同學，通過預警的方式進行監督，保證學習效果的達成。

三、教學反思

將BOPPPS模型引入材料力學線上教學設計中，需要老師做好長期的教學規劃，花費更多的時間和精力做好各個環節的設計，經過前期的時間和學習總結出了采用BOPPPS模型進行線上教學的基本思想：1、教學目標應具備合理性、明確性和階段性;2、教學內容應具備指向性、完整性和相關性;3、提升參與度的同時要保證學生參與的均衡性、可選擇性和形式的多樣性。在遵循以上基本思想的前提下開展教學設計，可以實現教學效果最大化。

結語

BOPPPS教學模型為材料力學的線上教學開展提供了很好的教學思路，通過一個月的線上教學實踐表明，教師按照BOPPPS教學流程進行教學設計，對所要實現的教學目標更加明確，各章節知識點的劃分更科學合理，教學手段的應用更加的多樣，教學素材的準備更豐富，在此基礎上，學生可以帶著目標開展學習，變被動為主動，成為真正意義上的課堂上的主人公。此次線上教學的開展也為以后材料力學線下教學方法改革提供了方向，基于BOPPPS教學模型結合現代技術手段，開展線上線下混合教學模式將是新的嘗試。

參考文獻

[1]李爽，付麗.國內高校BOPPPS教學模式發展研究綜述[J].林區教學，2020，02（275）：19-22.

[2]周三玲.基于BOPPPS模型的《系統工程》課程教學設計[J].當代教育實踐與教學研究，2018：206-207.

[3]彭玉青，侯向丹.工程教育背景下基于BOPPPS模型的C語言課程教學改革[J].高校論壇，2019（32）：5-6.

[4]李小芳.BOPPPS教式在大學數學教學中的應用研究[J].教育現代化，2018，5（46）：134-135.

作者簡介

覃玄（1990.08—），女，漢，湖北省荊門市，碩士，講師，旋轉機械流場分析，湖北汽車工業學院。