基于新工科應用型人才培養的“BOPPPS-CDIO”混合式教學模式研究

游珍珍 梁曉琳 周 玲

湖南科技學院智能制造學院，湖南 永州 425199

一、BOPPPS 教學模型概述

為實現人才培養質量的“變軌超車”，普通高等教育必須要順應時代趨勢，以學生的成長為核心，以學習為基礎，以發展為主線，全面關注學生素質的養成問題，在教育資源、環境、教學手段和方式等方面，持續開展改革探索［1］。

BOPPPS 教學模式的教學流程高度模塊化，它是一個著重突出學生為主和學生的學習感受的閉環教學過程的模型［2］。這種以師生交流的參與式學習為核心的高效課程設計模型，目前很多學者針對課堂互動、師生交流的手段方式進行專門的研究，同時還集中研究哪些因素會影響師生的課堂互動［3］。

二、新工科下構建“BOPPPS-CDIO”混合式教學模式

針對當前日益復雜的社會環境和工程業態，“新工科”將著重針對教育模式進行創新設計。針對工科專業特點和《PLC 原理及應用》課程的特點，以CDIO 理念為基礎，分析PLC 課程的核心能力培養，構建適合PLC 課程的“BOPPPSCDIO”模型和課后評價體系［4］。采用“BOPPPSCDIO”混合式模型進行課程教學內容設計，培養目標針對學生理解程度的不同分層次設計，采用多維度的教學評價體系，才能更深層次激發學生的主動學習熱情和了解學生的學習情況和學習效果［5］。

（一）基于新工科應用型人才培養大環境，逐步轉變混合式教學理念

第一，教師活動和學生活動需要調整。混合式教學要求改變傳統教學觀念，就需要安排課前、課中和課后活動，更需要教師和學生改變傳統的活動結構，課前活動示例流程如下圖1 所示。

圖1 課前教師、學生活動圖

第二，線上資源和線下資源需要優化。目前網絡學習平臺有很多名校名師名課堂進駐，要充分利用優質資源，剪輯資源包，同時錄制本地制作資源，完善教學資源。此外學生學習不再拘泥于傳統的課堂教學，也不再拘泥于課本，“廣播式”教學不能滿足教學需求，“參與式”教學可能會更好地滿足學生的個性發展需求。此外，簡單的課件和視頻資源也無法滿足混合式教學需求，需要配置一定數量的探究資源和拓展資源，教學資源配置如圖2 所示。

圖2 教學資源配置圖

（二）采用BOPPPS 模型分階段完成混合式教學設計

通過結合所授課程《PLC 原理及應用》的學生的背景知識、課程內容體系以及學生間有差別的認知層次，在PLC 課程教學中采用BOPPPS 的教學模式，按照其教學模型的七個階段——引入、教學目標、前測、展開、評價、后測、總結與反饋進行課程的教學設計［6］。它對教學活動做了完整的分解和具體規劃，考慮到學生的專注力通常不會超過15 分鐘，所以它將傳統的45 分鐘分解為不超過15 分鐘的微單元，所有微單元再遵循“起承轉合”的脈絡，組合成一堂課。

引入部分從實際問題引入，一個精彩的開場白直接決定一堂課的精彩程度，這一部分可以通過專業視頻、新聞視頻、文字案例等來引導學生進入課程，通過引入部分將接下來的內容與已經學過或未來要學的內容連結一起。教學目標部分包括認知、情感及技能三個模塊的內容。課堂引入時應準確給出教學目標，例如本次課的重點、難點內容、學生應該掌握的能力，讓學生對于學習的方向和目標能夠清晰準確地把控。前測部分讓學生在上課前對新內容有知識準備，可以使用網絡教學平臺或微助教等進行預習解答，通過前測能夠掌握所授課程學生的基礎如何，了解學生的興趣及其能力等級，然后根據對學生學情的具體分析結果相應調整教師的教學內容的深度及教學進度。展開部分由教師給出任務導向，學生進行分組討論弄清楚研究什么問題、運用什么知識、使用什么方法、得出什么結論，然后通過PPT展示、現場討論等分組匯報著重研討教學重點及難點，展開部分應著重突出師生之間的課堂互動交流以及生生之間的互動討論。通過這一教學策略，加溫課堂，真實有效提升學生在課堂當中的參與度，激發學生獲取新知的熱情。評價部分由學生通過手機APP、口頭互評、統計圖展示等方式開展自評與互評，教師通過點評創新點、知識應用、解決問題方法等具體內容，可以有效幫助學生梳理該節內容的知識點，更有利于學生完成本節課的教學目標。后測部分可以合理利用現有的網絡智慧平臺，真正了解教師的教學效果和學生的學習效果，進而考察教學目標達成度是否達成。總結與反饋部分具有承先啟后的作用，學生通過知識框圖以及總結自己好的方面、存在問題進行自我總結，教師通過總結本講核心知識點內容，進一步梳理解決問題的方法策略，當然，課程總結也可以采用鼓勵學生的努力和肯定學生已經取得的學習成果。

分階段建設《PLC 原理及應用》教學內容的知識地圖，由點到線，由線到面，逐步展開［7］，學生可參照技術主線圖對課程知識進行綱要性了解，做到心中有數；通過技術關聯圖進行知識關聯，做到融會貫通；通過知識分布圖進行課前準備、課后拓展等自主學習，方便延伸課堂。技術主線圖把涉及關鍵技術簡明扼要地給出，例如根據知識的普及度、工程應用和復雜度等準則，篩選出幾個基礎且核心的知識點，并構建出課程綱要式知識地圖。通過對技術主線中技術節點進行適當展開，分枝散葉，分層擴展知識，由簡單到復雜，遵循循序漸進規律，構建更易被學生接受的技術關聯圖。在技術主線圖中分解出具體的知識單元，然后在此之上設計教學資源（如教學課件、教學視頻等），構建知識分布圖，并以此為點設計教學活動。

三、“BOPPPS-CDIO”混合式教學模式在《PLC原理及應用》課程中的實踐

按照分解出的知識點，基于BOPPPS 教學模型，完成相應教學知識點的七個微單元的設計和打磨，重新設計課堂教學內容，討論、評估并修正完善課程；同時通過微型教學資源設計、制作、上線與課堂實踐等環節，不斷完善教學資源，同時提升教學技能。以《PLC 原理及應用》課程中的“自動運料小車”一堂課為例，課堂以青島港碼頭自動搬運小車的視頻引入課堂，從而引出本次課的教學目標——如何進行順序控制設計，利用學習通超星智慧平臺檢測學生前面內容的學習情況，讓學生以小組為單位分組討論順序控制指令的特點及應用，完成設計后通過自評、生生互評和教師點評等方式讓學生找到自己需要提高的地方，并通過隨堂練習檢測學生當堂課內容掌握的情況，最后在課堂總結部分通過華為自主創新進行課程思政，讓學生在學習知識的同時進一步提升道德品質和思想境界。

四、利用CDIO 模式全方位提升人才培養質量

利用CDIO 工程教育模式可以推動工程教育認證，可以通過制定貫穿式的課程結構、創建有效性的實踐環境、加強專業師資隊伍建設、優化課程結構及其內容、全面落實課程評估體系的優化策略來優化課程教學設計。

首先，通過課程內容間的有效銜接制定貫穿式的課程結構。采用CDIO 一體化課程體系，將工科電子類專業的知識進行難易度劃分并將相互關聯的知識整合在一起，教師所授內容應能夠符合學生的認知規律，并根據學生的接受能力安排專業知識，進而使得工科專業教學更接地氣，更貼近生活和生產實際，并將專業前沿研究動態有機融入課程教學內容中，提升學生的科研思維和科研能力。

其次，有效構建實踐環境，可以支撐理論教學。構建實踐環境需要相對穩定的學生工程實踐基地，既可以選擇優秀企業建立校外實習基地，也可以采用校企合作方式，利用企業優質項目完善校內實踐基地。校企雙方相互共享資源，有效利用優質網絡平臺智慧課堂等載體，為學生提供豐富的項目資源，學生可以在網絡平臺上進行資源下載、學習討論，教師可以利用智慧網絡平臺批改作業、課后輔導等。

再次，通過全方位提升教學的教學能力進一步加強高校師資隊伍的建設。可以組織教師利用寒暑假到企業去實地學習，將企業項目運用到實際授課當中，鼓勵教師指導學生參與學科競賽以及大學生課題立項，教師指導學生的過程更有利于教師更深層次了解學生；另外還需要加深教師與企業的深度合作，鼓勵教師在企業中參與項目，承擔核心技術攻關。

從次，必須優化課程內容及其結構，才能夯實學生專業課的基礎。課堂教學教師可以采用多種形式的教學方法和教學手段，教師布置的課堂作業和課后作業可以采用以啟發問題式、實際案例式和綜合性的項目式方式，可以通過這類綜合性較強的作業完成過程培養學生的綜合能力。

最后，全面落實課程評估體系，保障整體教學學習效果。在課程評估時應著重考查學生的學習效果，可以建立將課程、專業相互融合的教學質量評估體系，并通過完善評估體系，將學生評價反饋給任課教師，進而促進教師更好地教學，切實保障課程教學效果。

五、結語

采用BOPPPS 教學模式分階段實施教學過程，可以讓課堂更加立體，層次更加分明，讓教學的每個流程更加完整，教學單元之間銜接更加自然流暢，可有效抑制線上線下斷層，完成混合式教學活動的自然過渡。采用“BOPPPS-CDIO”混合式教學模式，將工程教育模式引入工科專業設計、課程設計，可以更加有效地提升課程學習效果和人才培養質量。