BOPPPS教學模式在操作系統課程中的探索與實踐

商惠華

（韓山師范學院計算機與信息工程學院，廣東潮州 521041)

0 引言

操作系統課程是計算機專業的一門專業核心課程。傳統的教學方式以課堂傳授理論為主，無法體現學生的主體地位，不利于調動學生的學習積極性，也不利于培養學生的創新思維能力。近年來，利用互聯網的優勢，翻轉課堂、MOOC、微課等在線課程形式出現，豐富了網絡教學資源，給學生們帶來了極大的便利[1]。但開放式的學習形式對缺乏主動性的學生并沒有明顯的幫助，反而降低了他們的學習效果。

我國當前推行的新課程核心理念強調以人為本，多元化的教育體系。基于BOPPPS 教學模型，結合傳統教學模式和在線教學等新型教育技術的優點，做到以學生自主學習和教師引導為中心，提高教學質量[2]，達到有效教學。有效教學是一種教學理念和價值觀，是指關注學生及學習進步的教學。因此，學生學習后有無進步或能力有無提升是判斷教學有效性的重要指標[3-4]。

1 利用網絡平臺完善教學資源

如今，很多的直播平臺和在線課程平臺都對教育機構開放，比如：釘釘、慕課網、騰訊課堂等，每個平臺都有自己的特點和優勢。我校統一采用了“超星學習通”平臺。利用平臺可以發布課件、視頻、通知等輔助學習資料，課上可以檢查考勤、發布隨堂練習、選人回答問題、搶答、分組任務(PBL)等，課后可以布置作業、發布討論、發布考試、問卷調查、統計學情等。若線上課也可進行直播。

教學資源是教學活動的基礎，本課程的教材采用了湯小丹、王紅玲主編的《計算機操作系統》慕課版，該教材有章節的同步視頻發布。另外，在充分了解學生認知方式的基礎上，結合我校該專業人才培養目標，借鑒粵港澳大灣區高校在線開放課程聯盟（包括愛課程、智慧樹、好大學在線、優課等）的在線課程資源，修改電子教案，制作課件，錄制了微課視頻，編制章節習題和試題庫，并收集和整理了其他相關的視頻等知識資料[3]。

2 基于BOPPPS 模式的教學設計

BOPPPS教學模式一種以學生參與式學習為核心的教學模式。近年來，得到了教師們的廣泛關注和應用，尤其應用在微課堂教學中[4-5]。BOPPPS 模式包括導入(B，Bridge-in)、學習目標(O，Objective) 、前測(P，Pre-assessment) 、參與式學習(P，Participatory Learning) 、后測(P，Post-assessment) 和總結(S，Summary) 6個教學環節，各個環節相互銜接，并逐步迭代[6]。本課程團隊在操作系統的教學過程中借鑒了這種模式，并加以改進，如圖1所示。

圖1 基于BOPPPS 模式的教學設計圖

2.1 課前自主學習

課前預習有利于提高學生的自學能力，也有助于課上重點和難點知識的關注，提高課堂效率。在課堂授課前，會提前幾天將教學課件以及相應章節的微視頻等課程資源發布或更新在超星學習通，學生在線上獲取資料進行預習。老師可以在線查看學生視頻的學習進度，學生也并可主動將學習中遇到的問題及時反饋給老師。老師在線下的授課中就可根據學生的反饋有側重地講解。

2.2 知識點線下授課

1)主題引入(Bridge-in)

主題的引入可將學生快速帶入課堂狀態。首先，須根據上次課的課后測試的反饋，快速回顧并解決上次課中遺留的問題，后將通過圖片、小故事、短視頻或者有趣的時政話題引入本次課的內容。

2)教學目標(Objective)

教學目標是上好一次課的前提，用知識導圖的形式梳理講解該章節的知識點，并明確要掌握的重要知識點，使學生清楚此次課中需要掌握的知識與技能。

3)課堂前測(Pre-assessment)

課堂前測有助于老師了解學生的認知狀況和學情。通過超星學習通平臺的隨堂練習或是隨機搖人，測試學生的上次課知識點和本次課預習的知識點的掌握情況，以便有針對性地進行講解和訓練[7]，更好地達成教學目標。

4)參與式學習(Participatory Learning)

課堂中的參與式學習是教師與學生們不斷互動的過程，是教學過程的核心環節。教師圍繞教學目標，調動各種教學資源，運用多種教學手段，用啟發性的問題引導學生主動思考，積極參與課堂活動中。使傳統的沉默式課堂變成師生交流的課堂。學生在輕松活躍的氛圍中，完成對知識點的內化[3,8]。課程最后再現知識導圖，學生將對知識點有了更深入的認識。

2.3 課后測試與總結

1)課后測試(Post-assessment)

課后測試是檢測學生的對知識的掌握結果，可及時發現問題并進行反饋。教師也可根據反饋及時對教學方法和模式進行調整。該團隊的操作系統課的課后測試分為兩種情況：一種是如果有經典的算法之類，涉及實踐課的部分，就通過上機實踐先測試，再加章節測試。另一種則未涉及實踐課的，直接通過章節測試進行后測。上機實踐由線下機房進行，可檢驗學生將理論知識轉化為實踐的能力。章節測試在線上超星學習通上進行，由學生課后自主限時完成，主要以選擇、判斷或填空的形式來檢驗學生對具體知識點的掌握情況。并根據實踐和章節測試的情況進行統計，形成章節學習總結，進行教學反思，并為下次課或下學期的課堂教學提供參考。

2)總結(Summary)

教學的課后總結是對教學過程的反思，是對教學目的達成度的反饋。總結不僅適用于老師，同樣適用于學生。老師的反思可以幫助發現教學中的不足與長處，及時調整和改進，不斷提高教學質量，逐步形成自己的教學特色與風格。學生的反思可以自查自己對所學內容的理解，幫助自己查漏補缺，有助于個人成長。

課后的測試與總結又可反饋到下一次課堂內容回顧中，或是下學期的課堂上。如此迭代往復，教學相長，教學質量將不斷提高。

3 基于BOPPPS 模式的教學設計實例

3.1 教學設計方案——以第3章中的“死鎖”一節為例

1)課前

在超星學習通的資料中發布死鎖章節的PPT,并發布關于交通死鎖的圖片。發布討論，自學尋找答案：死鎖的狀態，引發死鎖的必要條件，死鎖的幾種處理方法。

2)課中

①主題導入。回顧上次課的內容處理機調度算法，超星學習通隨機搖人，根據實驗課學生實踐的情況，找學生回答主要有哪些調度算法及每種算法各自優缺點（主要是優先級調度、時間片輪轉調度等）。話題反轉，引導學生思考，即使有這些算法，但如果資源有限，資源又不被允許剝奪，系統是否還能正常運轉呢？帶著這個問題，給學生放一個接近2分鐘的交通堵塞的小視頻。這就是生活中的死鎖。

②明確教學目標。借助知識導圖[9]（如圖2所示）給學生闡述此次課需要掌握的知識點及重點。

圖2 死鎖知識導圖

③進行課前檢測。

通過超星學習通發布隨堂練習多項題——死鎖產生的四個必要條件。將學生帶入課堂主題，順便檢驗學生的預習情況。

④課中參與式學習

課中具體知識點的講解，講解的過程中時常采用問詢的語氣，和學生的回答構成互動。讓學生始終跟隨課堂的節奏。在講解銀行家算法的時候，先講解銀行家算法的數據結構，再講解銀行家算法、安全性算法，然后舉一實例講解，再舉另一實例讓學生們一起完成。在課程的最后再現知識導圖，做出課堂小結。在最后，再在超星學習通發布隨堂單選練習題——“死鎖與安全狀態的關系”，鞏固課堂知識。課堂中眼神應時常關注著學生的反應，保持了與學生眼神的交流。課程結束后，在學習通發布話題給學生自由討論——“聊聊生活中死鎖的例子以及解決方案”。

3)課后

①實踐課

死鎖章節比較重要，銀行家算法是解決死鎖避免的經典算法，因此實踐課是需要的。實驗安排讓學生用Python（或C語言）實現算法的模擬。先給學生簡單分析算法中的數據結構，再按課本步驟逐步實現算法。時刻關注學生的實驗進度，遇到問題比較多的地方，再統一提示和講解，最終引導學生完成。實踐課也可反映出學生對理論的理解程度。

②章節測試與總結

不管是否有實踐課，課后的章節測試與總結都是必要的。章節測試的內容會在超星學習通上提前發布，限制在下次課講新內容之前完成。老師可以從線上查看學生的完成進度以及得分情況，掌握學生對知識點的掌握。學生在完成過程中也會通過學習通在線反映一些有疑問的題目。針對這些反饋，老師需做一個章節的總結和反思。針對問題比較多的地方，可在下次新課的課前回顧中再重點講解。

3.2 教學反饋與反思

BOPPPS 教學模式不同于傳統的課堂教授，以學生為中心，在課前、課中、課后的各個環節，學生都通過線上或線下的方式參與其中，并有所反饋。在課程結束后，及時收集了兩個班共109個學生的反饋數據。調查選項和有效數據統計如表1所示。

表1 學生課程反饋

根據學生的反饋，實驗內容的難度偏大，課堂上的時間有限，很難完成。后面可考慮降低實驗難度，給學生提供數據結構等的代碼及實現后的結果參考樣式，讓學生主要實現算法的部分，盡量在課堂的有限時間內完成。

4 結束語

B0PPPS 教學模式在操作系統課程中的改進應用，提高了學生的學習主動性，增強了自主學習能力，提升了教學效果，這也利于學生的長期發展。教學團隊將繼續沿著“學生為主體，教師為主導”[10]的方向深入研究該教學模式，在實踐中進一步探索和完善。該模式的應用為同類課程的教學實踐也提供了參考。