BOPPPS 教學模式下電信技術人才培養及應用研究

崔月，張爾東，鄒存芝，謝紅，周月

（哈爾濱石油學院，黑龍江 哈爾濱 150000）

1 研究背景和意義

電信課程是一門涉及通信與信息技術、信息網絡技術等方面的基礎知識和應用技能的專業課程，對于培養學生的基礎理論和實踐能力具有重要作用。然而，傳統的電信課程教學往往存在以下問題：教學內容過于抽象和復雜，難以引起學生的興趣和注意力；教學方法過于單一和刻板，缺乏學生的參與和互動；教學評價過于注重知識的記憶和理解，忽視了技能的培養和應用；教學反饋過于滯后和粗略，不能及時調整教學策略和改進教學效果。

為了解決這些問題，本研究嘗試將BOPPPS 教學模式引入電信課程教學中，探索其在電信課程中的應用效果和優化策略。BOPPPS 教學模式是一種以教育目標為導向，以學生為中心的新型教學模式，它將課堂教學過程分為六個環節：課程導入、學習目標、預評估、參與式學習、后評估和總結[1]。

2 研究目的及方法

本研究旨在探索BOPPPS 教學模式在電信課程中的應用效果和優化策略，主要圍繞以下研究問題展開：BOPPPS 教學模式在電信課程中具體如何實施？有哪些優點和難點？BOPPPS 教學模式在電信課程中對學生的學習效果和態度有何影響？有哪些證據和評價指標？BOPPPS 教學模式在電信課程中如何與其他教學方法和工具相結合？有哪些創新和改進的空間和建議？

本研究采用混合方法研究，即同時使用定量和定性的數據收集和分析方法，以獲得更全面和深入的研究結果。本研究的具體方法和設計如下：

研究對象：本研究選擇某高校電子信息工程專業的一門電信課程——信號與系統作為研究對象，該課程為必修課，每周4 學時，共12 周，學生人數為81 人。

研究過程：本研究分為三個階段進行。第一階段為教學準備階段，主要是對BOPPPS 教學模式進行了解和學習，并根據電信課程的特點和要求設計了相應的教學計劃和活動。第二階段為教學實施階段，主要是按照BOPPPS 教學模式的六個環節對電信課程進行教學，并在每節課后進行教學反思和記錄。第三階段為教學評價階段，主要是通過問卷、訪談、觀察、測試等方式收集和分析數據，評價BOPPPS 教學模式在電信課程中的應用效果和優化策略。

研究數據：本研究收集了以下四類數據：（1）問卷數據：在教學前后分別對學生進行了問卷調查，主要了解學生對電信課程的興趣、態度、自信、滿意度等方面的變化；（2）訪談數據：在教學結束后對部分學生進行了半結構化訪談，主要了解學生對BOPPPS 教學模式的感受、看法、建議等；（3）觀察數據：在教學過程中對學生的參與度、互動情況、表現情況等進行了系統性觀察和記錄；（4）測試數據：在教學前后分別對學生進行了知識和技能測試，主要了解學生在電信課程方面的掌握情況和進步情況。

研究分析：本研究采用了以下方法對數據進行分析：（1）問卷數據：比較教學前后問卷結果的差異，并探索BOPPPS 教學模式與學生學習效果和態度之間的關系；（2）訪談數據：提取訪談內容中的關鍵詞、主題、觀點等，并歸納總結；（3）觀察數據：使用Excel 軟件進行分類整理和頻數統計，分析不同環節下學生的參與度、互動情況、表現情況。

3 研究設計與實施方案

本研究以電信專業必修課《信號與系統》為例進行研究與分析，信號與系統是電子信息類專業的一門重要基礎課程，涉及信號分析、系統分析、信號處理等方面的知識，對于培養學生的電子信息工程能力和素養具有重要意義。然而，該課程的內容較為抽象和理論化，學生往往缺乏學習興趣和主動性，難以理解和掌握。傳統的教學模式以教師為中心，注重知識的灌輸和講授，忽視了學生的參與和實踐，導致教學效果不佳。

3.1 課程導入（Bridge）

在開始上課時，教師通過播放一段音樂視頻進行導入，引起學生的注意力和好奇心。視頻中展示了不同頻率、幅度、相位的正弦波組合成復雜音樂信號的過程，并用頻譜圖顯示了音樂信號的頻域特征。教師在播放視頻時提出一些問題，如：音樂信號是由哪些成分構成的？如何用數學表達音樂信號？如何分析音樂信號在頻域上的特性？等等。引入方式要講究技巧和方法，一定要生動有趣，能夠吸引學生的注意力，引發學生的好奇心及學習興趣。同時引入應該盡量簡潔，重點是將本次課的內容和學生的已有知識。

3.2 學習目標（Objective）

在導入之后，教師明確告訴學生本節課的學習目標，包括知識、技能和素養三個方面。具體如下：（1）知識：了解傅里葉變換的基本概念、性質和應用；（2）技能：能夠利用傅里葉變換分析信號在時域和頻域的特征，能夠用matlab 實現傅里葉變換的計算和繪圖；（3）素養：培養信號與系統的思維方式，提高信號分析和處理的能力和興趣。教師可以通過板書、PPT 等方式呈現學習目標，讓學生清楚地知道本節課要學什么、為什么要學、怎么學，從而增強學習的針對性和有效性。

3.3 預評估（Pre-assessment）

預評估的目的是了解學生對本課題的先備知識和興趣程度，以便調整教學內容的深度和進度，使教學更加貼合學生的實際水平和需求。教師可以采用問答、小測驗、集體討論等方式進行預評估。例如：（1）問答：教師提出一些問題，如：什么是信號？什么是系統？什么是頻率？什么是正弦波？等等，檢測學生對信號與系統的基本概念是否掌握；（2）小測驗：教師發放一份簡短的測試題，包括一些選擇題、填空題、判斷題等，考查學生對信號與系統的基本知識和運算是否熟練；（3）集體討論：教師將學生分成若干小組，讓每組討論一個與傅里葉變換相關的問題或案例，如：傅里葉變換有什么作用？傅里葉變換有哪些性質？傅里葉變換在音頻處理中有哪些應用？等等，讓學生展示自己對傅里葉變換的理解和興趣。通過預評估，教師可以了解學生對本課程的基礎情況和關注點，從而調整教學策略，使教學更加有效。

3.4 參與式學習（Participatory Learning）

參與式學習是BOPPPS 教學模式最核心的環節，要求體現“以學生為主體”的教學理念[2]。在本節課中，教師采用以下幾種方式進行參與式學習：（1）講授：教師講解傅里葉變換的基本概念、性質和應用，結合實例和圖示進行說明，重點突出傅里葉變換將信號從時域轉換到頻域的過程和意義；（2）演示：教師利用matlab 軟件進行傅里葉變換的演示，展示不同信號在時域和頻域上的圖像，并解釋其含義；（3）練習：教師設計一些練習題，讓學生在matlab 中實現傅里葉變換的計算和繪圖，比如：對方波、鋸齒波、三角波等不同信號進行傅里葉變換，并觀察其時域和頻域上的圖像，分析其特點和差異；（4）互動：教師在講授和演示過程中，不斷提問和回答學生的問題，激發學生的思考和參與，檢測學生的理解和掌握程度；（5）小組合作：教師將學生分成若干小組，讓每組選擇一個與傅里葉變換相關的應用領域，如音頻處理、圖像處理、通信系統等，進行調研和分析，探究傅里葉變換在該領域的作用和方法，并準備一個簡短的報告或演示。通過參與式學習，教師可以讓學生主動地參與到傅里葉變換的學習過程中，從而提高學生的學習效果和興趣。

3.5 后評估（Post-assessment）

后評估的目的是評價學生對本節課的學習成果，以及教師對本節課的教學效果[3]。教師可以采用以下幾種方式進行后評估：（1）測試：教師發放一份測試題，包括一些選擇題、填空題、計算題、應用題等，考查學生對傅里葉變換的知識、技能和素養是否達到預期目標；（2）反饋：教師收集學生對本節課的反饋意見，包括對教師教學方法、教學內容、教學難度等方面的評價和建議；（3）小組報告：教師讓每個小組展示自己的報告或演示，介紹傅里葉變換在自己選擇的應用領域中的作用和方法，并邀請其他小組提問和評論。通過后評估，教師可以了解學生對本節課的學習效果和滿意度，從而為下一節課的教學做出調整和改進。

3.6 總結（Summary）

總結是BOPPPS 教學模式的最后一個環節，要求教師對本節課的主要內容和要點進行回顧和概括，強化學生對傅里葉變換的理解和記憶。教師可以采用以下幾種方式進行總結：（1）回顧：教師回顧本節課的導入、目標、內容、活動等環節，讓學生復述或總結本節課所學到的知識、技能和素養；（2）概括：教師概括本節課的主要內容和要點，如傅里葉變換的定義、性質、應用等，并用板書或PPT 呈現出來；（3）延伸：教師介紹本節課與下一節課或其他相關課程之間的聯系和區別，如傅里葉變換與拉普拉斯變換、Z 變換等，并給出一些拓展閱讀或實踐項目的建議，如閱讀《傅里葉分析導論》《信號與系統》等經典教材，或嘗試用傅里葉變換進行音頻壓縮、圖像增強等應用。通過總結，教師可以讓學生對本節課的主要內容和要點進行鞏固和深化，為后續的學習打下堅實的基礎。

4 研究結論和建議

本研究通過混合方法研究，探索了BOPPPS 教學模式在電信課程中的應用效果和優化策略，得到了以下主要結論和建議：

BOPPPS教學模式在電信課程中具體實施的過程中，需要注意以下幾點：（1）根據電信課程的特點和要求，合理選擇和設計導入方式，引起學生的興趣和注意力；（2）明確具體的學習目標，讓學生清楚地知道本節課要達到的知識、技能和態度等方面的要求；（3）有效地進行預評估，了解學生對電信課程基礎知識和技能的掌握情況，調整教學難度和進度；（4）多樣化地進行參與式學習，讓學生積極主動地參與到電信課程內容的探究、實踐和應用中；（5）及時準確地進行后評估，檢測學生是否達到了預期的學習目標，并對知識進行延伸和拓展；（6）簡潔明了地進行總結，讓學生回顧和梳理本節課的重點和難點，并進行自我評價和反思。

BOPPPS 教學模式在電信課程中對學生的學習效果和態度有顯著的正向影響，具體表現在以下幾個方面：（1）提高了學生對電信課程的興趣和動機，增強了學習的主動性和積極性；（2）提高了學生對電信課程的理解和記憶，增強了知識的深度和廣度；（3）提高了學生對電信課程的應用和創新，增強了技能的靈活性和有效性；（4）提高了學生對電信課程的自信和滿意度，增強了態度的積極性和穩定性。

BOPPPS 教學模式在電信課程中可以與其他教學方法和工具相結合，以實現更好的教學效果。具體建議如下：（1）可以與翻轉課堂、微課、MOOC 等在線教學方式相結合，實現線上線下混合式教學，擴大教學資源和空間；（2）可以與案例分析、項目制作、角色扮演等情境教學方式相結合，實現情境化、任務化、問題化教學，增加教學情境和挑戰；（3）可以與微助教、藍墨云班課、云課堂等智能教學工具相結合，實現數據化、智能化、個性化教學，提升教學效率和質量。綜上所述，BOPPPS 教學模式是一種適用于電信課程教學的有效教學模式，它可以促進電信課程教與學的質量和效果，培養學生的通信理論和實踐能力。本研究為BOPPPS 教學模式在電信課程中的應用提供了一種可行的方法和參考，也為BOPPPS 教學模式在其他課程中的推廣和應用提供了一定的啟示和借鑒。

本研究認為，BOPPPS 教學模式在電信課程中的應用具有以下意義：可以通過吸引人的導入方式激發學生對電信課程內容的興趣和好奇心，增強學習動機；可以通過明確具體的學習目標讓學生清楚地知道本節課要達到的知識、技能和態度等方面的要求，明確學習任務；可以通過有效的預評估方式了解學生對電信課程基礎知識和技能的掌握情況，調整教學難度和進度；可以通過多樣化的參與式學習方式讓學生積極主動地參與到電信課程內容的探究、實踐和應用中，提高理解和記憶效果；可以通過及時準確的后評估方式檢測學生是否達到了預期的學習目標，并對知識進行延伸和拓展，鞏固和深化學習效果；可以通過簡潔明了的總結方式讓學生回顧和梳理本節課的重點和難點，并進行自我評價和反思，形成完整的知識體系。BOPPPS 模式可以有效地促進課堂的教與學，提高教學質量和效果。