基于學(xué)習(xí)通平臺(tái)和BOPPPS教學(xué)設(shè)計(jì)的線上線下混合式教學(xué)

潘琦 李鵬 夏慶峰

［摘 要］ 為了貫徹“以學(xué)生為中心”和“課程持續(xù)改進(jìn)”教育理念，以“測(cè)控電路”課程為例，介紹線上線下混合式教學(xué)改革措施，提出了分層教學(xué)、基于BOPPPS模型的課前課上課后參與式互動(dòng)教學(xué)，以及以學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)為導(dǎo)向的“三重并舉”混合式教學(xué)設(shè)計(jì)的教學(xué)創(chuàng)新。通過四類線上資源庫(kù)的建設(shè)，最大限度地豐富了知識(shí)載體，實(shí)現(xiàn)了“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下從課本教材到課程的轉(zhuǎn)變。結(jié)果表明學(xué)生的課程成績(jī)、參與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目的人數(shù)均有顯著提高。

［關(guān)鍵詞］ 學(xué)習(xí)通平臺(tái)；BOPPPS模型；混合式教學(xué)；測(cè)控電路

［基金項(xiàng)目］ 2021年度江蘇省教育教學(xué)改革研究重點(diǎn)項(xiàng)目“新工科背景下地方高校自動(dòng)化專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式研究”（2021JSJG064）

［作者簡(jiǎn)介］ 潘琦（1980—），女，江蘇蘇州人，博士，無(wú)錫學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院講師，主要從事電子電路系統(tǒng)研究；李鵬（1966—），男，山東淄博人，博士，無(wú)錫學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院教授，主要從事信號(hào)與信息處理研究；夏慶鋒（1982—），男，山東濟(jì)南人，碩士，無(wú)錫學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院副教授，主要從事多智能體系協(xié)同與控制研究。

［中圖分類號(hào)］ G642.0［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A［文章編號(hào)］ 1674-9324（2023）37-0133-04［收稿日期］ 2022-11-10

引言

“測(cè)控電路”是測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)本科生必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。課程涉及的知識(shí)面廣，對(duì)學(xué)生的知識(shí)綜合運(yùn)用能力要求較高，實(shí)踐性和應(yīng)用性較強(qiáng)［1］。

課程教學(xué)對(duì)象為應(yīng)用型本科高校學(xué)生，學(xué)生數(shù)理基礎(chǔ)較為薄弱，同時(shí)應(yīng)用型高校的培養(yǎng)定位又對(duì)學(xué)生的工程實(shí)踐能力有較高的要求。傳統(tǒng)線下教學(xué)過程中，發(fā)現(xiàn)存在以下問題［２］。

第一，“測(cè)控電路”課程中所學(xué)電路功能性和理論性較強(qiáng)，學(xué)生容易對(duì)學(xué)習(xí)產(chǎn)生畏懼和厭倦心理。

第二，有限的線下課時(shí)很難對(duì)課程涉及的每一種電路進(jìn)行深入分析。

第三，由于課時(shí)的限制，師生在課堂上無(wú)法開展足夠的交流互動(dòng)，教師無(wú)法做到精細(xì)指導(dǎo)，因材施教。

第四，課程的工程實(shí)踐性強(qiáng)，然而傳統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)類型單一，無(wú)論是學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力還是創(chuàng)新能力都沒有得到很好的鍛煉。

一、混合式教學(xué)設(shè)計(jì)

基于上述問題，我們希望對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)進(jìn)行改革。借助智慧化在線教學(xué)平臺(tái)超星學(xué)習(xí)通，進(jìn)行了線上線下混合式教學(xué)設(shè)計(jì)，資源架構(gòu)如圖1所示。以線上空間建設(shè)課程資源，以BOPPPS模型作為混合教學(xué)實(shí)施方法，以學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)作為教學(xué)實(shí)施的導(dǎo)向，這就是我們提出的“三重并舉”混合式教學(xué)設(shè)計(jì)方案。

（一）打造體現(xiàn)分層教學(xué)理念的四類線上資源庫(kù)

針對(duì)重點(diǎn)和難點(diǎn)以外的其他課程內(nèi)容，通過自制微課資源讓學(xué)生線上自主學(xué)習(xí)，從而促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。

針對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)資源庫(kù)的建設(shè)。仿真實(shí)驗(yàn)基于Multisim仿真軟件環(huán)境開展，設(shè)置了不同的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。現(xiàn)象觀察性仿真實(shí)驗(yàn)處理一些理論較難推導(dǎo)解釋的難點(diǎn)，解決如何讓學(xué)生理解難點(diǎn)的問題。設(shè)計(jì)性仿真實(shí)驗(yàn)根據(jù)來(lái)自實(shí)際案例的工程要求進(jìn)行電路的設(shè)計(jì)，并通過仿真來(lái)驗(yàn)證其可行性，培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐創(chuàng)新和設(shè)計(jì)的能力。拓展性仿真實(shí)驗(yàn)針對(duì)課堂上無(wú)法展開討論的綜合性實(shí)用電路，通過讓學(xué)生采用仿真工具去分析復(fù)雜電路的功用，來(lái)培養(yǎng)學(xué)生分析復(fù)雜工程問題的能力。

基于立足工程實(shí)踐、與時(shí)俱進(jìn)、體現(xiàn)思政素養(yǎng)的課程要求，建立工程案例庫(kù)。課程工程實(shí)踐性強(qiáng)，同時(shí)需要體現(xiàn)“文以載道”“百年樹人”的思政教育主旨，在教學(xué)中應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的愛國(guó)主義情懷和報(bào)效祖國(guó)的崇高理念。

基于擴(kuò)展學(xué)生的知識(shí)面和進(jìn)一步提升能力的分層教學(xué)理念，建立拓展資源庫(kù)。通過四類線上資源庫(kù)的建設(shè)，最大限度地豐富了知識(shí)載體，實(shí)現(xiàn)了“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下從課本教材到課程的轉(zhuǎn)變。課程面貌不再刻板無(wú)趣，而是體現(xiàn)時(shí)代前沿和人文思政熏陶的立體學(xué)堂。

（二）基于BOPPPS模型的課前課上課后參與式互動(dòng)教學(xué)

采取BOPPPS模型設(shè)計(jì)教學(xué)方法［3］，將各個(gè)教學(xué)活動(dòng)的開展分配到線上線下和課上課下。通過課前、課上、課后三個(gè)環(huán)節(jié)的知識(shí)點(diǎn)多重強(qiáng)化、參與互動(dòng)以及數(shù)據(jù)反饋，對(duì)課程的知識(shí)、能力和素養(yǎng)三大目標(biāo)的達(dá)成形成全方位循環(huán)式正向促進(jìn)。利用漸進(jìn)式多層級(jí)的教學(xué)活動(dòng)，加強(qiáng)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)，如圖2所示。課前自主學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)為教師課堂教學(xué)提供導(dǎo)向依據(jù)。課堂開展參與式互動(dòng)學(xué)習(xí)，借助學(xué)習(xí)通平臺(tái)和課程QQ群，開展課堂互動(dòng)活動(dòng)。課后測(cè)試，并根據(jù)線上資源庫(kù)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)和拓展內(nèi)容學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生思辨能力和工程能力的提升。

（三）以學(xué)習(xí)通學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)為導(dǎo)向的教學(xué)活動(dòng)開展

通過詳盡分析學(xué)習(xí)通平臺(tái)采集的各環(huán)節(jié)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，做到因材施教，有的放矢。

在開展教學(xué)活動(dòng)時(shí)，根據(jù)學(xué)習(xí)通在線平臺(tái)收集數(shù)據(jù)進(jìn)行精確教學(xué)反饋，并以此作為教學(xué)導(dǎo)向，精準(zhǔn)指導(dǎo)每位學(xué)生，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)反饋，及時(shí)調(diào)整，過程考核，堅(jiān)持教學(xué)改進(jìn)的理念，如圖3所示。根據(jù)出勤簽到數(shù)據(jù)，督促學(xué)生養(yǎng)成不遲到不缺勤的學(xué)習(xí)態(tài)度。學(xué)生觀看學(xué)習(xí)視頻時(shí)間長(zhǎng)，次數(shù)多，則說明理解困難，通過分析學(xué)生學(xué)習(xí)視頻的時(shí)長(zhǎng)和次數(shù)，如果多位學(xué)生情況類似，則可以找到教學(xué)難點(diǎn)，在課上重點(diǎn)講授。通過分析學(xué)生的測(cè)試題結(jié)果，將測(cè)試題與知識(shí)點(diǎn)掛鉤，統(tǒng)計(jì)錯(cuò)誤對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)和錯(cuò)誤的人數(shù)。多數(shù)學(xué)生多次錯(cuò)誤的知識(shí)點(diǎn)在課堂上集中講評(píng)復(fù)習(xí)，并課后額外布置該知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)任務(wù)；個(gè)別學(xué)生的個(gè)別錯(cuò)誤則單獨(dú)督促，做到有的放矢，因材施教。分析學(xué)生的論文問卷數(shù)據(jù)，從而了解學(xué)生思維活躍度和課程參與度，同時(shí)也能更好地衡量學(xué)生的工程思維能力。

（四）課程成績(jī)?cè)u(píng)定方式

課程成績(jī)?cè)u(píng)定方式采取過程化考核方式及形成性評(píng)價(jià)機(jī)制：

總評(píng)成績(jī)=平時(shí)成績(jī) 50%+期末考成績(jī) 50%，成績(jī)?cè)u(píng)定來(lái)源如圖4所示。其中平時(shí)成績(jī)來(lái)自學(xué)習(xí)通學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，具體包括10%的課前成績(jī)、15%的課堂成績(jī)、15%的課后成績(jī)和10%的章節(jié)測(cè)試成績(jī)。上述四類平時(shí)成績(jī)和課程與基于BOPPPS模型的教學(xué)設(shè)計(jì)理念相符，真正做到學(xué)生的每項(xiàng)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)都能對(duì)應(yīng)學(xué)生的過程表現(xiàn)成績(jī)，最后的總評(píng)成績(jī)能充分體現(xiàn)過程評(píng)價(jià)的效果。

二、課程的“混合”教學(xué)效果

在實(shí)施混合模式教學(xué)改革后，傳統(tǒng)課堂沉悶的氛圍、學(xué)生單一的學(xué)習(xí)方法被打破，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、參與度得到了大幅提高。課程混合教學(xué)從2019級(jí)學(xué)生開始實(shí)施，從學(xué)生課程通過率、課程平均分以及課程能力達(dá)成度三個(gè)數(shù)據(jù)表上進(jìn)行對(duì)比，如圖5所示。可以看到2019級(jí)混合式教學(xué)班的各項(xiàng)課程成績(jī)指標(biāo)均優(yōu)于2018級(jí)傳統(tǒng)教學(xué)班。其中，課程通過率由86.9%提高到了90.6%，課程平均分由71.43提高到74.03，課程目標(biāo)1由2018級(jí)的69%提高到了73%，課程目標(biāo)2由2018級(jí)的73%提高到了75%，課程目標(biāo)3由2018級(jí)的80%提高到了82%。

三 、教學(xué)設(shè)計(jì)的借鑒和推廣價(jià)值

（一）以仿真實(shí)驗(yàn)建立理實(shí)結(jié)合授課模式

“測(cè)控電路”課程理論內(nèi)容難，工程實(shí)踐要求高，通過設(shè)立眾多的仿真實(shí)驗(yàn)，并有機(jī)地嵌入各個(gè)章節(jié)知識(shí)點(diǎn)，使得理論的講授更加深入淺出，學(xué)生工程實(shí)踐分析的能力時(shí)刻得到鍛煉。

（二）以工程案例作為技術(shù)和思政的載體

如何提高學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)興趣，如何與當(dāng)前時(shí)代接軌以及如何塑造學(xué)生正確的“三觀”就是我們課程改革的一個(gè)出發(fā)點(diǎn)。

●以工程案例來(lái)接軌當(dāng)下最新科技成果、技術(shù)應(yīng)用、行業(yè)精英。

●以工程案例來(lái)構(gòu)筑從課程書本到實(shí)際工程應(yīng)用的橋梁。

●以工程案例來(lái)激發(fā)學(xué)生的好奇與興趣。

●以工程案例來(lái)傳遞國(guó)家進(jìn)步、中國(guó)制造的正能量。

●以工程案例來(lái)激發(fā)學(xué)生以一技之長(zhǎng)報(bào)效祖國(guó)的慷慨志氣。

●以工程案例來(lái)傳承老一輩科研人鞠躬盡瘁嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的情懷志向。

●以工程案例的形式讓書本知識(shí)變得立體有型。

結(jié)語(yǔ)

信息時(shí)代的技術(shù)發(fā)展，使得線上線下混合式教學(xué)越來(lái)越受到重視。如何根據(jù)課程的自身特點(diǎn)，合理地規(guī)劃革新教學(xué)模式，仍有很多值得探討的細(xì)節(jié)。本文以“測(cè)控電路”為例，介紹了課程線上線下混合教學(xué)的設(shè)計(jì)創(chuàng)新理念，希望能夠?yàn)槠渌旌鲜秸n程的建設(shè)提供借鑒思路。在未來(lái)的教學(xué)中，課程的改革還需不斷地與時(shí)俱進(jìn)，將更先進(jìn)的理念方法和工程技術(shù)案例融入課程教學(xué)。

參考文獻(xiàn)

［1］ 金濤，鄭繼紅，王寧，等.面向新工科建設(shè)的“測(cè)控電路”課程教學(xué)改革分析［J］ .上海理工大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版） 2022， 44（4）：82-86.

［２］ 王榮秀，曹曉莉，李明. “對(duì)分課堂”教學(xué)模式在“測(cè)控電路”教學(xué)實(shí)踐中的運(yùn)用［J］ .教育教學(xué)論壇 2020（4）：270-272.

［3］? 鄭燕林，馬蕓. 基于BOPPPS模型的在線參與式教學(xué)實(shí)踐［J］.高教探索，2021（10）：5-9.

Online and Offline Blended Teaching Based on Xuexitong Learning Platform and BOPPPS Teaching Design： Taking Measurement and Control Circui Course as an Example

PAN Qi1，2， LI Peng1，2， XIA Qing-feng1

（1. College of Automation， Wuxi University， Wuxi， Jiangsu 214105， China; 2. School of Automation， Nanjing University of Information Science and Technology， Nanjing， Jiangsu 210044， China）

Abstract： In order to implement the educational concept of “student-centered” and he concept of “continuous improvement of the curriculum”， taking the “Measurement and Control Circuit” course as an example， the online and offline mixed teaching reform measures are introduced， and the layered teaching and pre-class teaching based on the BOPPPS model are proposed. Post-participatory interactive teaching and the teaching innovation of “triple simultaneous” mixed teaching design guided by student learning data are also explored. Through the construction of four types of online resource databases， the knowledge carrier has been enriched to the greatest extent， and the transformation from textbooks to courses under the “Internet +” environment has been realized. The results show that the students course grades and the number of people participating in innovation and entrepreneurship projects have significantly improved.

Key words： xuexitong learning platform; BOPPPS model; mixed teaching; Measurement and Control Circuit