基于BOPPPS模型的混合式教學模式在“單片機應用技術”課程中的應用研究

濮方文 馮滿堂

摘 要：當前“單片機應用技術”的課堂教學中存在學與用脫節的現象，同時受限于高職生的學習能力有限，翻轉課堂在實際應用中也面臨種種窘境，筆者在近幾年的“單片機應用技術”的教學中使用BOPPPS教學模式開展了線上線下混合式教學，課堂測試的結果表明學生的知識掌握情況明顯提高，應用知識解決問題的能力有很大提升，學習習慣得到改善。

關鍵詞：BOPPPS;混合式教學模式;單片機應用技術

近幾年，隨著高性能移動設備的普及，現在的學生作為互聯網時代的原住民，已經能夠非常熟練地利用移動互聯設備在碎片化時間進行學習。同時由于一些視頻剪輯軟件和錄屏軟件操作簡單，功能強大，極大地降低了微課的門檻，越來越多的教師可以輕松地根據需求剪輯素材、制作微課。隨著信息化教學資源的井噴式增長，智慧職教、學習通等各種教學平臺的功能越來越強大，教師可以輕松地通過各種教學平臺整合教學資源（案例、微課），開展多種形式的線上線下教學，學生在觀看教學視頻的同時也可以通過“討論”“頭腦風暴”等功能模塊進行在線交流，還可以通過平臺的作業/考試功能進行學習效果測試，以上功能的出現極大地提高了教學效率。BOPPPS教學模式是一種以教學目標導向、以學生為中心的教學模式，它強調關注學生學會了什么，適合“單片機應用技術”這類側重專業技能培養的課程教學。筆者將BOPPPS教學模型引入“單片機應用技術”的課程教學中，以智慧職教平臺為教學載體開展了混合式教學模式的實踐。

一、當前“單片機應用技術”教學中存在的問題

（一）傳統課堂教學模式下“學”與“用”的脫節

傳統課堂教學模式下，教師更多的是關注“我講什么，怎么講”，教學流程是教師講解，學生按照要求繪制電路圖、編寫程序、修改程序、驗證功能。教師通過觀測學生的電路功能是否正確來判斷學生是否掌握了相關知識，但是“知易行難”，通過近幾年的教學實踐觀察，由于傳統課堂教學模式中講授活動占據了大部分的時間，學生在完成課堂教學任務后缺乏實踐應用，造成了學生已經學習了但是卻不會用的尷尬情況。

（二）翻轉課堂模式在高職課堂教學中的窘境

翻轉課堂教學強調學生在課前要主動學習相關視頻，在課堂充分討論，這種教學模式對學習者能較好地掌握相關基礎知識，具有較強的自學能力，較強的自制力，而高職生基礎知識不夠扎實、自學能力不強、對自己要求不高，翻轉課堂在高職的課堂教學中面臨不符合學生學情的窘境，同時翻轉課堂的平臺更強調長視頻的播放，沒有設計課堂教學互動的相關環節，無法匯總教學中的實時數據。

二、基于BOPPPS模型的混合式教學模式的實施路徑

混合式教學本質上是教師、學生與學習資源之間通過教學平臺或者面授課為載體的教學活動，BOPPPS教學模型由導言（Bridge-in）、學習目標（Objective/Outcome）、前測（Pre-assessment）、參與式學習（ParticipatoryLearning）、后測（Post-assessment）和總結（Summary）六個教學環節構成。BOPPPS教學理念上認同教師關注的重點應該是學生“學到了什么”，而不是自己“教了什么”;在教學目標上，必須按照認知規律，設定清晰、具有可檢性的目標，便于學生評估自己掌握知識的程度;在教學方法上，強調參與式教學，力求學生能在課堂上充分發揮主觀能動性，獨立思考、創造新思維。筆者認為要想開展好基于BOPPPS教學模型的混合式教學模式有三個核心要素，一是教學資源既能夠激發學生的學習興趣，使其明白通過本次課的學習能學到什么，會做什么，幫助學生明確學習目標。二是教學平臺所提供的功能要能夠實現學生進行課堂討論、討論結果的快速匯總、創造性地應用所學知識解決設定的模擬問題等功能。三是如何使用現有教學平臺實現基于BOPPPS的混合式教學模式。筆者在教學實踐過程中采用了如圖所示的實現路徑進行了教學嘗試。

（一）學情分析

“單片機應用技術”教學對象為電子信息類五年制高職三年級學生，學生具有以下特點：一是喜歡跟老師合作，渴望得到認可;二是能夠較好地完成簡單的預習任務，例如5～10分鐘微課觀看學生;三是由于知識掌握程度不高、表達能力欠佳，普遍不愿意主動回答問題;四是無法通過自主學習掌握相關基礎知識。

（二）教學資源的收集、開發

優質的教學資源能夠激發學生的學習興趣，根據問卷調查學生喜歡的教學資源包含短視頻、短文、卡通漫畫圖等，這類資源通俗易懂，有效地激發了學生的學習興趣;主題突出能夠滿足學生為中心的學習模式;單個微課時間較短，便于學生利用碎片化時間進行學習。

在進行教學資源選擇時應以優質微課為主，同時將授課時所用的PPT、上課實踐的電路圖和源程序，課堂練習題、課外閱讀資料組合成混合式教學資源包，分別在課前、課中、課后使用。

筆者在教學中使用的資源主要有三種：第一種是具體生活中的項目應用，它可以極好地激發學生學習興趣，使學生明白通過本項目的學習我能做什么。第二種是知識點的相關教學視頻，主要采用EV錄制授課的PPT，將理論課程的內容拆分，最后進行配音，亦可將互聯網上的優質素材剪輯后使用，用于進行參與式教學的課堂支撐。第三種是智慧職教等教學平臺上的課程資源，根據實際教學需求可以選擇測試題庫、微課視頻、教學文本用于課堂測驗和課堂導讀。

“單片機應用技術”課程的主要任務是使學生了解嵌入式開發的一般流程，形成基于51型單片機的小型應用系統開發能力，為以后掌握stm32等高級單片機應用開發打下基礎，是一門強調知識體系的課程。而碎片化的教學資源會使得學生掌握的知識技能無法匯聚，所以使用思維導圖將教學資源整合梳理。

（三）課堂教學活動的開展

筆者授課過程中采用了“智慧職教”教學平臺，該平臺設置有“課前——課中——課后”三個教學模塊，能夠支持BOPPPS教學模型的混合式課堂教學，具體實施步驟有以下六步如圖1所示：

1.導言（Bridge-in）

課前教師整合多種資源，設計出5～10分鐘課前預習內容，例如在“流水燈的設計”這一項目中，要求在節日彩燈項目中，筆者采用學生拍攝的家鄉網紅橋的視頻用于項目導入，要求學生用流程圖繪制所看到的現象，這樣即使學生學完這個項目后知道“我可以做什么”，還可以激發學生的學習興趣。

2.學習目標/結果（Objective/Outcome）

學習目標主要是有知識目標、技能目標、情感目標，例如在“流水燈的設計”中教師明確提出在知識上要能夠識讀簡單的單片機控制原理圖、根據顯示要求設置端口的值;技能上能夠根據流程圖設計顯示程序，并將程序燒錄到開發板上進行調試;情感上要培養學生的小組合作的能力。通過明確學習目標，可以使學生的注意力聚焦在項目本身，了解學完本項目“我會掌握哪些具體的技能，能夠完成什么樣的項目”，便于學生評估自己是否達到學習目標。

3.前測（Pre-assessment）

課前通過“智慧職教”發布若干道客觀題，以定性的了解學生的課前預習情況，學生可以在“課前討論”的模塊中反饋需要復習的知識點。例如在“流水燈的設計”教學中學生就反映“延時函數的計算”還不熟練，需要教師在面授課時進行講解。

4.參與式學習（ParticipatoryLearning）

參與式學習是BOPPPS模型的課堂面授部分，筆者結合單片機應用技術課程的特點，將該環節分為“項目分析——組內討論——組間討論——項目實施”四步進行，全程使用智慧職教平臺教學。

第一步，進行項目分析，教師以思維導圖引導學生學習“流水燈硬件接口”等相關概念。第二步是組內討論，學生繪制硬件結構圖，根據“流水燈的設計”的程序流程圖編寫程序，各小組將“程序流程圖”和“硬件結構圖”上傳至智慧職教平臺，教師為學生的討論提供實時指導。第三步是組間討論，小組內無法解決的問題通常也是教學難點。通過“頭腦風暴”功能，全體學生分別就各自的答案進行文字闡述，所有學生參與到了教學活動中，避免了傳統教學只有幾個學生發言的情況，同時教學平臺上積累了學生討論的數據也為課后的數據分析提供了依據。第四步是項目實施，各小組確定設計方案并繪制電路圖、編寫程序、調試電路和程序。在此過程中，學生反復觀看微課視頻，也可以在討論區提問。此時已經提前完成任務的學生作為助教及時解答問題，并在平臺上的討論區記錄，這樣的基于線上教學資源支持的線下教學有效解決了教師無法同時照顧多個學生的問題，提高了教學效率，同時不同層次的學生各有所得，學生學以致用。

5.后測（Post-assessment）

傳統課堂教學存在“學”和“用”脫節的情況，在混合式教學模式下，教師可以用各種形式檢查學生是否真正地掌握了相關知識和技能，例如采用線上答題、學生展示活動、在線評價、實訓報告撰寫等。

例如在“流水燈的設計”的教學中的后測環節就要求根據其他同學拍攝的彩燈效果設計一款流水燈，并在智慧職教上向全體同學展示完成情況，通過自評、互評、師評等多種評價手段結合，真實地檢驗學生的知識技能掌握情況。

6.總結（Summary）

教師結合教學過程中生成的數據（例如提問、預習情況、搶答題、頭腦風暴）對各小組進行評價，并指出在項目實施過程中出現的問題，例如語法問題、循環次數不夠精準、電路圖連線虛接等情況。學生還可以在平臺上完成教學反饋。教師根據課堂學生反饋情況，通過在線平臺布置針對性的作業，學生課后需利用思維導圖歸納整理本節課所學知識點，在微課的幫助下，通過完成作業鞏固所學知識，將課堂教學拓展到了線下。

結語

國外對淺層學習的研究表明，如果學生處于需要一次性學習大量信息的壓力下，比如考試，為了通過這樣的考試，他們很可能采取淺層學習策略，為更好地做好過程性評價，本文依據混合式教學模式下學生在線數據及部分計分獲得的數據對學生的學習效果進行評價研究。

問卷調查顯示，隨著教學進程不斷深入，學生在線預習微課的時間呈逐漸增多的趨勢。混合式教學能夠提高學生的預習積極性。從課前測試的結果看，越來越多的學生愿意加入在線學習中，且學習效果得到不斷地強化，這表明混合式教學能夠提高學生的學習主動性與學習成效。從課堂深度參與討論的人數角度觀察，越來越多的學生主動地加入課堂問題討論中，能夠正確地回答問題，學生應用知識解決問題的能力和獨立思考能力得到了不斷的提高。基于BOPPPS教學模型的混合式教學班級的學生后測成績均值要高于傳統教學班級，且隨著項目的不斷深入，呈穩步上升趨勢，這表明混合式教學模式的使用能夠較好提升學生的理論知識水平。從技能考核的觀察結果看，也發現采用混合式教學模式的技能水平相較傳統教學模式有明顯提升。

同時也觀察到課中的同伴反饋，具有形成性評價的效果，作為一種形成性評價，可以提高學習者的認知、元認知和情感能力，有效地促進了深度學習的發生。而在學習過程中進行反思和元認知，可以真正促進深度學習。

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作者簡介：濮方文（1983— ），男，漢族，江蘇南京人，本科，講師，研究方向：物聯網技術應用;馮滿堂（1980— ），男，漢族，江蘇南京人，碩士，講師，研究方向：職業信息技術教育。