線上線下混合式BOPPPS教學模式在“土木工程材料”課程教學中的應用

摘要：為了解決內(nèi)容繁雜、各種材料之間聯(lián)系甚少、缺少邏輯、各章節(jié)相對獨立、概念敘述性文字較多及學生的主體地位不明顯等種種問題，本文探索了一種高效實用的教學模式。課題組采用BOPPPS教學模式契合混合式教學，將信息化相關技術手段融入土木工程材料教學模式中，有效地提升了教師的教學水平，培養(yǎng)了學生的學習能力、分析問題解決問題的能力和創(chuàng)新思維，真正實現(xiàn)了以學生為中心、以信息化為載體的課堂蛻變。

關鍵詞：土木工程材料；BOPPPS教學模式；混合式教學

1研究背景

1.1課程基本信息

“土木工程材料”課程是土木工程專業(yè)和工程造價專業(yè)重要的專業(yè)基礎課，它是一門綜合了高等數(shù)學、物理學、化學、材料學及力學等多門基礎學科的研究結(jié)果的交叉復合的兼具理論與實踐的專業(yè)基礎核心課程。該門課程的總學時是48學時，其中36學時為理論課，12學時為實踐課。本課程的教學目標是學生可以對建筑材料的基本成分、生產(chǎn)工藝、材料性能、質(zhì)量控制、檢測和應用有一定的了解；了解材料結(jié)構與性能的關系；了解建筑材料新工藝與新發(fā)展，可作為后續(xù)“混凝土結(jié)構設計原理”“土木工程施工”等相關專業(yè)學科的基礎［1］。

1.2淺析課程存在的痛點

（1）“土木工程材料”內(nèi)容繁雜，各種材料之間聯(lián)系甚少，缺少邏輯，各章節(jié)相對獨立；概念敘述性文字較多，相關理論性研究和計算內(nèi)容不多等［2］。

（2）學生對基礎學科的基礎知識欠缺，對材料中的基本知識、基本概念、基本原理等都是初次接觸。在教學的過程中，學生往往會感到教學內(nèi)容的凌亂，枯燥無味，晦澀難懂，產(chǎn)生畏難情緒，從而影響了學生的學習效果。

（3）學生主體性不強。目前，國內(nèi)多數(shù)大學都采用了各種多媒體、電子課件的方式來開展“土木工程材料”的教學。在課堂教學中，以授課教師為指導主體，學生被動接受灌輸，缺少課堂師生互動，忽略了學生在學習過程中應占據(jù)的主體地位，教學效果未能達到預期［3］。

2BOPPPS教學模式與線上線下混合式教學

2.1BOPPPS教學模式

BOPPPS教學模式起源于加拿大的教師技能培訓體系，它是以建構主義、交際教學法為理論依據(jù)，以學生為主體，以教學反饋為核心的一種高效課堂教學組織模式［5］。BOPPPS是由“導入B”“目標O”“前測P”“參與式學習P”“后測P”和“總結(jié)S”六個英文首字母的縮寫組成的。該模式根據(jù)六個英文首字母的縮寫將整個教學過程以模塊化的方式進行教學設計，強調(diào)了教學過程以學生為中心，注重教學過程中的互動性。BOPPPS教學模式中的六個模塊貫穿整個教學過程，通過各個模塊之間的關聯(lián)性，構成一個高效完整的課堂，也是一種以教學互動與反饋為中心的閉環(huán)課程設計模式。

2.2線上線下混合式教學

“混合式學習”是1960年由北京師范大學的何克抗教授首次提出的，他主張把傳統(tǒng)的教育方式與網(wǎng)絡教育的優(yōu)勢有機地融合在一起，達到兩者的優(yōu)勢互補，從而達到最好的學習效果［6］。線上線下混合式教學是一種將傳統(tǒng)的面授與先進的網(wǎng)絡教學有機融合的一種全新的教學模式，通過科技手段和教學方式的創(chuàng)新，實現(xiàn)了以學生為中心的個性化教學。這種方式實現(xiàn)了兩種教學方式的優(yōu)勢互補，既承認了傳統(tǒng)教學帶給學生的豐富的理論知識，又采用了在線教學在資源和教學時空間上的靈活，引導學生自主學習、深度學習，培養(yǎng)學生的主動性、協(xié)作性、研究性、思辨性和表達力。為此，“線上—線下”混合教學作為一種新的教育模式，已被廣泛地應用于各個學科、各個領域。

2.3二者結(jié)合的可行性與必要性

2.3.1二者都強調(diào)學生“參與式學習”的重要性

BOPPPS教學模式是以教學反饋為依據(jù)，通過教師對教學設計及課堂組織進行有效的設計，其本質(zhì)是一個教學互動和教學反思的閉環(huán)，強調(diào)以學生為中心，以教育目標為指導，引導學生積極、深入地參與到課堂中來。BOPPPS教學模式相對于傳統(tǒng)課堂而言，更加注重“參與式”要素在教學中的作用，注重“參與式”的教學［6］。

混合式教學模式的特征是：以學生為主體，以目標為導向；在教學過程的各個環(huán)節(jié)中都要注重讓學生在師生之間的互動中融入課堂之中。同時，教師時刻關注學生的學習情況，在教學設計中，融入學生感興趣的話題并進行及時、高效反饋，使他們在學習中獲得參與感、愉悅感和滿足感。這既符合BOPPPS的基本思想，又為兩者的融合奠定了基礎。

2.3.2二者的結(jié)合促進學生自主學習及師生互動交流程度

在BOPPPS教學模式下，課前，教師通過引入和前測環(huán)節(jié)培養(yǎng)學生的自主學習能力和激發(fā)學生的學習熱情，為師生間高效的交互做好鋪墊；課中，教師采用多種教學方法，最大限度地調(diào)動學生的主動性與參與度，學生通過參與式學習和討論來增強交流和實踐能力；課后，教師通過對學生進行后測，了解學生對本課知識的掌握情況；通過總結(jié)環(huán)節(jié)，促進學生對知識的鞏固，促進授課教師對教學過程的反思，加強師生間的互動。

線上和線下混合式的教學方式，不僅適應了現(xiàn)代信息化的需求，既符合現(xiàn)代信息時代的要求，又可以將“線上—線下”教學方式的各自優(yōu)點充分利用起來，這有利于將教育和教學資源進行整合，真正地提升教學效果。堅持以學生為中心，在教學中充分體現(xiàn)出人本主義的教育理念，既能促進學生的個性發(fā)展，又能重視教師引導與師生互動，從而實現(xiàn)高效教學。

由此可見，教師采用兩種教學模式相結(jié)合的教學方法，突出了師生之間線上線下的銜接與互動，突出了課前、課中、課后的一致性及連貫性，突出了線上與線下教學的多元融合，這種教學模式既有師生間的互動，又有生生間的互動，讓學生成為課堂的主人，教師的角色在于設置學習情景，引導學生切入，掌握教學進度，調(diào)節(jié)課堂氛圍，把控探索方向。以學生為中心，因材施教。所以，兩者相結(jié)合具有必然性。

3教學設計

3.1課前（線上）

3.1.1導入（Bridge-in）

導入環(huán)節(jié)主要是為了讓學生對這節(jié)課的話題產(chǎn)生濃厚的興趣。教師通過講授新聞時事實例和展現(xiàn)一些生動有趣的素材來激發(fā)學生的興趣，啟發(fā)自主探索新知識。例如，在混凝土的組成材料這一節(jié)中，教師提前在“超星學習通”平臺章節(jié)模塊上傳《超級工程》《中國建設者》《超大工程狂想曲》等紀錄片視頻資料，以及素有“冰絲帶”之稱的國家速滑館的宣傳短片和相關信息，由此引出土木工程材料“混凝土”這一概念。同時通過介紹“亞洲最大冰面”的2022“北京冬奧會”的舉辦場館的故事，激發(fā)學生的愛國情懷。在觀影過后，學生被要求回答問題：“需要哪些材料才能建造出如此大規(guī)模和復雜的運動場館？對材質(zhì)的性能有何要求等”。通過讓學生查閱相關信息，使學生進一步認識混凝土，了解其性能特征及優(yōu)點。

3.1.2學習目標（Objective）

學習目標環(huán)節(jié)使教學過程更加具象化，指向性更強，預習課件從認知、技能和情感等三個方面，明確告知學生本節(jié)課的學習目標，為學生指明學習方向，使學生清楚地了解教學目的，把握學習重點，并能在課后開展自評與互評。

（1）知識目標：通過本節(jié)課的學習，學生可以掌握混凝土的組成以及各類組成材料的性質(zhì)和用途，熟悉材料檢測和質(zhì)量控制方法，了解有關材料的制備、材料結(jié)構與性能的關系［7］；

（2）能力目標：主要是培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的能力，學生能獨立完成原材料試驗和數(shù)據(jù)分析處理，能根據(jù)工程需要選擇合適的建筑材料；

（3）素質(zhì)目標：主要是培養(yǎng)出遵守紀律，具有積極參與、按時完成、團結(jié)協(xié)作的精神，具有誠實守信、科學嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度的創(chuàng)新型、復合型、應用型人才。

3.1.3前測（pre-assessment）

前測的目的是在開展課堂教學之前對學生進行前面知識的掌握情況、預習任務完成情況的檢驗或調(diào)查。學生在學習通在線學習平臺完成該環(huán)節(jié)，在上課前2～3天完成測試任務。教師在學習通教學平臺上發(fā)布的測試題的題型包括客觀題、案例分析題、調(diào)查問卷等。例如，在混凝土的組成材料這一章中，教師可以采用客觀題的方式，測試學生對普通混凝土中四種基本組成材料所起的作用，粗細集料中的有害雜質(zhì)對混凝土質(zhì)量的影響以及顆粒級配、粗細程度和各類外加劑的作用等基本知識點的掌握程度。教師借助學習通在線學習平臺的統(tǒng)計功能便捷地提取到數(shù)據(jù)分析的結(jié)果，可以了解到學生對前期所學知識的掌握程度、對新課程內(nèi)容預習任務的完成情況。教師可以根據(jù)前測反饋的結(jié)果開展有針對性的教學，及時調(diào)整教學策略、授課內(nèi)容的深度以及各知識點的授課時間，從而提高教學效果。同時，學生也可以根據(jù)測試反饋結(jié)果，發(fā)現(xiàn)自己存在的不足，明確問題，進入線下課堂。

3.2課中（線下）

3.2.1參與式教學（participatoryLearning）

在課堂上，參與式教學與以往“一言堂”式的課堂授課方式有很大區(qū)別，即通過案例分析、討論式、啟發(fā)式、提問式和翻轉(zhuǎn)課堂等各種教學方式來進行，以使學生真正成為課堂的主人，激發(fā)學生的興趣，活躍課堂氛圍。教師要激勵他們多思考，多提問，積極參與課堂，使學生在教師的引導下，將自己掌握的理論知識和實踐應用聯(lián)系起來，以便解決工程中的實踐問題。與此同時，在課堂學習的過程中，通過小組探討、實地考察、調(diào)查研究等方式，學生的交流技巧、傾聽技巧、團隊協(xié)作能力、影響力和領導力等軟技能也在逐漸提升。例如混凝土的組成這一節(jié)中，通過課前引入、學習目標了解和前測，帶著疑問進入課堂，本環(huán)節(jié)是BOPPPS模型的主體。教師講解“砼”字的來歷，激起學生的學習興趣，開啟本節(jié)課的教學內(nèi)容。以工程案例為引導，提出問題，同時結(jié)合案例中應用到的相應材料為導向，學習與該工程材料相關的理論知識。如在講授混凝土材料組成時，就可以通過集料雜質(zhì)多影響凝土強度這個案例為引導。教學設計環(huán)節(jié)主要包括三個環(huán)節(jié)：（1）案例導入：引入工程案例中出現(xiàn)的事故，學生根據(jù)課前的預習任務掌握的基礎知識討論其發(fā)生的原因。（2）理論講授：教師根據(jù)討論結(jié)果提出問題，并講授事故中涉及的材料的知識。（3）課堂討論：回歸案例，學生展開小組討論，在教師引導下進行歸納，提出防止此類事故發(fā)生的注意事項和措施。

3.3課后（線上）

3.3.1后測（Post-assessment）

在本節(jié)課程結(jié)束后，教師在線上學習平臺上傳后測測試題目，從而可以了解學生的學習情況以及本節(jié)課講授的知識點的掌握情況。根據(jù)學生的課后測試結(jié)果進行動態(tài)分析，教師可以對課堂教學的設計及實施情況進行總結(jié)和反思，進行教學難度和方法的調(diào)整。同時，可以督促學生及時鞏固復習，從而取得良好的教學效果。后測題目與前測相比有所不同，側(cè)重的是考查學生運用所學知識解決工程復雜問題的能力和培養(yǎng)學生的思維能力。后測題目題型有所變化，不再局限于客觀題，可以是主觀題包括思考題、討論題、案例分析等。測試題目的難度也略有所提高，考查知識點涵蓋課堂講授的重點和難點。例如，在混凝土的組成材料章節(jié)，后測習題可以設置思考題、討論題或案例分析題。任務一：為什么對混凝土的砂子要有級配和細度的規(guī)定？兩種不同細度模數(shù)的砂，其級配是否一樣？反之，若同一級配，則其細度模數(shù)是否一致？人工砂中含有的大量石粉是有害成分嗎？為什么？這類題型主要考查的是學生對理論知識的掌握情況。任務二，案例分析題：混凝土含有害物質(zhì)引起的事故；混凝土受腐蝕破壞；混凝土麻面和空洞事故等。這類題型主要考查學生運用理論知識進行分析與解決問題的能力。

3.3.2總結(jié)（Summary）

學生課后完成線上總結(jié)環(huán)節(jié)。學生自我總結(jié)歸納，評估學習效果，使線上線下學習環(huán)環(huán)相扣，便于學生更加牢固地掌握知識，并完成相應的知識擴展，課后教學設計過程如下表。

結(jié)語

BOPPPS和線上線下混合式教學模式體現(xiàn)了以學生為中心的教育理念，已經(jīng)被廣泛應用于課程內(nèi)容豐富、知識點繁雜、理論性強的專業(yè)課程的教學中。本教學團隊首次將“土木工程材料”這一課程在BOPPPS理論的指導下，進行線上線下混合式教學模式的探索，該模式改革在一定程度上調(diào)動了學生的主動性，激發(fā)了學生對土木工程材料的興趣，提升了課程的創(chuàng)新性和高階性，獲得了較好的教學效果。

參考文獻：

［1］崔釗瑋，胡吉，陳林.土木工程材料實驗“塔式”教學模式探索與實踐［J］.山西建筑，2015，41（06）：253-254.

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［3］李志鵬，張津瑞，楊榮偉，等.新工科背景下融合OBE的土木工程材料教學探索與實踐［J］.教育教學論壇，2022（09）：89-92.

［4］馬雯芳，田慧，蔡毅，等.BOPPPS結(jié)合對分易教學模式探討——以“中藥鑒定學”課程為例［J］.教育教學論壇，2021，25：137-140.

［5］王國薇，劉婷，明玥，等.線上、線下及混合式教學模式對比研究［J］.中國繼續(xù)醫(yī)學教育，2021，13（35）：19-23.

［6］周春仙，張悅，吳琳群，等.BOPPPS教學模式推進以學生為中心的病理學課堂教學實踐［J］.中醫(yī)教育，2018，37（04）：50-52.

［7］唐純翼.《土木工程材料》課程體系建設研究［J］.中國科技信息，2013（01）：131-132.

作者簡介：李紅佳（1995—），女，漢族，河北唐山人，碩士，助教，研究方向：土木工程課程教學研究。