
摘" 要:通信類課程與工程實踐結合緊密,與手機、衛星和深空通信等新技術密切相關。這些領域的新技術、新應用不斷涌現,極大地激發了學生的學習興趣,對相關課程表現出較高的關注度和積極性。當前通信類課程普遍存在知識點多、內容復雜、學生不易理解等問題。在教學中采用BOPPPS模型,導入學生感興趣的內容,從多個環節設計課堂教學,構建以教學目標為導向、以學生為中心的教學模式,提高通信類課程教學效果。
關鍵詞:BOPPPS教學模型;智慧教學;通信類課程
文章編號:1671-489X(2025)04-00-04
DOI:10.3969/j.issn.1671-489X.2025.04.0
0" 引言
針對通信類課程普遍存在的知識點抽象、難理解等問題,采用BOPPPS模型[1],結合多種教學方法,幫助學生提高學習興趣、理解知識難點。BOPPPS教學模型是20世紀70年代加拿大等北美國家高校廣泛推行的一種教學理論模型。BOPPPS中的B表示導入(Bridge-in),O表示學習目標(Objective),3個P分別表示前測(Pre-assessment)、參與式學習(Participatory Learning)和后測(Post-assessment),S表示總結(Summary)[2]。在教學中采用以上六個步驟進行設計,結合專業特點,以激發學生學習興趣為導入,然后明確學習目標,并以此檢驗學生是否達到教學目標。在課堂中采用前測、后測、反轉課堂、討論等一系列學生參與式教學形式,構建以學生為中心、以教學目標為導向的智慧教學模式。
1" 研究背景
1.1" 通信類課程教學存在的問題
由于通信類課程的特點,學生在學習過程中往往會遇到一定困難,如課堂參與度較低、難以時刻跟上教師講課思路等,導致學習效果不理想,甚至出現厭學情況。因此,如何激發學生學習興趣,提高課堂參與度已經成為亟待解決的問題。在教學實踐中,目前還存在一些亟待改進的方面,如教學內容未能針對學情進行調整、學生學習行為不易管理、考核成績評定缺乏精準性等,尤其要重點關注如何科學合理地評定學生的平時成績。這些問題不僅影響學生的學習效果,也對教學質量的提升構成了
挑戰。
1.2" 采用BOPPPS教學模型的優勢
采用BOPPPS模型,在導入環節,教師可以在課程開始時結合專業特點,以通信需求、視頻、故事、新聞熱點等方式進行生動有趣的課程介紹、重點提示,吸引學生注意力,激發學生好奇心和學習興趣;在學習目標設定環節,教師可以為學生呈現具體明確的學習目標,包括知識目標、能力目標和素質目標,從學生的角度出發,設定明確、適當、可達成和可測量的學習目標,讓學生清楚本節課的學習任務,并對自己的學習效果進行評估;在前測環節,教師可以在講授新知識前采用問答、小測驗、集體討論等方式,了解學生對課題的興趣和已有知識,以便調整后續教學的深度和進度,讓課程目標更加聚焦;在參與式學習環節,教師在講清概念、重點、難點等主要知識點后,讓學生采用投稿彈幕、小組討論等豐富有趣的方式參與到學習活動中,加深對所學內容的理解,提高學習興趣;在后測環節,為了解學生是否達到預期的學習目標,教師可以通過選擇題、簡答題、解決實際問題等方式進行教學效果評價;在總結環節,教師可以通過思維導圖、表格或口訣的方式,幫助學生理清知識點、回顧并反思學習過程,提升學習效果。
BOPPPS教學模型通過前測、中測和后測等環節,有效提升了學生的學習動力和課堂參與度[3]。教師通過現代信息化教學平臺實時獲取、分析和存儲學生的學習數據,從而有針對性地調整教學內容,并形成有效的形成性考核成績。此外,該模型便捷的答疑方式讓教師可以針對某些較難的題目,錄成詳細的講解視頻供學生學習。
2" 基于BOPPPS模型構建課堂智慧教學模式
基于BOPPPS模型設計各個教學環節,根據教學需求采用任務驅動、案例教學、啟發教學等多種教學方法,構建智慧教學模式,其主要過程為課堂引入需求化、教學目標明確化、課堂教學討論化、教學過程智慧化、鞏固知識精準化、考核評價多元化[4]。智慧教學模式如圖1所示。
2.1" 課堂引入需求化
根據學生和專業特點,讓授課內容與教學對象相匹配,為學生提供拓展知識和能力的基石,提高對課程的學習興趣。根據BOPPPS模型,教師在課前分析上課班次學生的學情,根據其專業,以裝備中通信需求為切入點作為課堂教學導入,如裝備之間通信時采用哪些編碼來傳輸信息,為什么采用這種碼而不采用別的碼型傳輸等,激發學生的求知欲,提高學習動力。課程中,教師以裝備分析為牽引,以裝備應用為落腳點,構成閉環的課堂架構。
此外,教師還可將新聞熱點、新技術,如5G技術、5G芯片等引入課堂,進一步提高學生的學習積極性。同時,通過這些話題可以深入挖掘課程思政元素,激發學生的愛國熱情、強軍精神和科學家精神。
2.2" 教學目標明確化
教師根據教學大綱和SMART原則設定教學目標并根據教學目標設定教學內容。SMART原則通過確保目標的明確性(Specific)、可衡量性(Measurable)、可實現性(Attainable)、相關性(Relevant)和時限性(Time-bound),幫助教師更有效地制定和實現目標。目標可分為課前目標、課中目標和課后目標,根據課堂設計選定相應的教學目標。
2.3" 課堂教學討論化
為了讓學生更好地參與到課堂中,課前,教師將細化的課前目標發給學生,學生利用網絡資源(包括自建教學資源和網絡中的資源)學習;課堂上,教師設置教學目標,采用翻轉課堂的形式,讓學生根據自己的理解講解某個知識點,其他同學認真思考,如果有不同的理解,大家一起討論。真正做到以學生為中心,讓學生參與到課堂中。
對于較難的知識點,教師可以通過啟發式的教學方法將知識點拆分成幾個小問題分別講解,也可以就某個難度適中的問題,采用小組討論的方式進行學習。各小組代表分別陳述本組的討論過程、結果和觀點,并說明原因。教師根據學生討論情況進行總結,并就結論進行講解和分析。
2.4" 教學過程智慧化
在教學過程中,將課前預習的內容與BOPPPS模型中的前測進行結合,檢驗學生課前學習效果。在參與式學習中,根據雨課堂等智慧教學平臺反饋的數據調節授課內容,構建分層化課程體系,提升教學的靈活度和擴展性。學習內容分為基礎性和補充性兩類:基礎性內容以基礎知識為主,適合知識掌握程度不足的學生;補充性內容包括通信新技術和裝備應用等,以拓展知識、增加挑戰性為目的,適合基礎較好的學生。
在具體實施上,可以將完整的知識體系按照廣度和深度進行拆解。廣度知識包含核心內容和擴展內容,每個知識點又進一步按照從易到難、由淺至深逐層次劃分。把一些重要但難理解的學習內容做成微課,讓學生在課余時間反復觀看,如在講授信道容量公式時,可以采用車在馬路上行駛的動畫微課幫助學生理解公式中各參數的意義和參數間的關系。深度知識包含更深層次的學習內容,如可以制作成專題微課,提供給學有余力的學生。如探討5G技術如何提高信道容量時,除了從公式參數的設計角度考慮外,還在空間上提出了MIMO技術。教師把MIMO技術等深層次學習內容做成專題微課供感興趣的學生自行學習,既保證了學生基礎知識的學習,又根據學生需求擴展了學習內容的深度。
2.5" 鞏固知識精準化
課堂上,教師利用智慧教學平臺及時、準確了解學生的學習情況,在前測、參與式學習和后測中用對應的試題幫助學生進一步鞏固知識。在總結環節中,教師采用思維導圖形式幫助學生梳理知識脈絡,或者用口訣等簡潔易記的方式幫助學生識記或理解知識。智慧教學平臺體現以學生為中心的教學理念,提供豐富的模塊化學習資源和學習途徑,給每個學生打造個性化的廣闊學習空間。此外,智慧教學平臺能夠在教學活動中創造性地挖掘教學資源,根據學生的學習行為數據、作業完成情況等靈活推薦適合的學習內容。同時,教師在智慧教學平臺上向學生推薦相關資料、輔導書、習題冊等學習資源,也可以通過智慧教學平臺獲取學生知識掌握情況的精準數據,從而調整教學內容和進度,增強教學效果。
2.6" 考核評價多元化
為了更好地了解學生對課程的掌握情況,考核評價不再僅以期末成績為依據,而是更加關注學習過程中的形成性成績,以智慧教學平臺反饋的數據和作業情況作為重要的考核參考數據。同時,平時學生的預習完成情況、微課學習情況、作業完成和修改情況等都可以作為學習評價的參考依據。
3" 推進資源建設
為更好地支撐上述教學的實施,與改革后的教學模式相結合,開展更有利于教學的活動,課程組從課程思政、實踐教學、數字化資源三方面推進資源建設。
3.1" 課程思政方面
結合課程內容,立足人才培養,挖掘思政元素。課程組系統梳理了五個方面共60個思政點,形成了課程思政元素資源庫。在課堂教學中做到堂堂有思政,起到潤物細無聲的效果[5]。五個方面的課程思政元素如下。
1)有效性和可靠性的矛盾論。衡量通信系統的兩個重要指標是有效性和可靠性,它們是一對對立統一的矛盾,同時又可以相互轉換。在模擬通信系統、數字通信系統中各系統比較時,從帶寬與信噪比以及頻帶利用率和誤碼率進行分析,充分體現了這一矛盾。要根據實際需求擇優選取調制解調方式。
2)典型事跡培塑戰斗精神。通過科學家小故事、半部電臺等事跡展現科學家們執著科學探索、追求真理和努力奮斗拼搏的精神。
3)結合時政,堅定報國信念。
4)弘揚國內偉大成就,堅定四個自信。
5)通過實驗環節培養科學嚴謹的精神。
3.2" 實踐教學方面
作為一門基礎理論課,如何讓原理、定理與工程實踐相結合是本課程的教學難點。為此,課程組采集了大量的典型信號,購置通信設備20余套,開發軟件、硬件實驗50個,為實踐教學提供了良好的條件。
3.3" 數字化資源方面
為提升信息化教學水平,課程組錄制知識點講解微課50個,開發軟件平臺2套,自編實踐教材2部。其中根據歷屆學生學習情況,將難理解的、容易出錯的知識點,錄制成微課,推送至雨課堂,供學生反復觀看學習。對一些出錯較多的習題,錄制講解視頻供學生訂正。開發自動調整參數的軟件平臺,根據教學需求自行調整參數,得到滿意波形。自編的兩套教材可以為學生編寫程序提供參考,也為學生學習其它通信知識提供了良好的資源[6],有效指導了實驗課程的學習。
4" 教學改革成效
通信類課程基于BOPPPS模型進行教學改革,有效提高了學生學習興趣,更加積極主動參與課程學習,課下遇到問題會主動尋求教師幫助,平常小測和期末考試成績提高顯著。在較難的通信原理課程中采用試卷庫隨機抽取的方式進行考核。結果顯示,與教學改革前相比,終結性考試90分以上的學生占30%,成績明顯提高。在人數相當情況下,取得高分的學生人數明顯增加,80分以下的學生人數明顯減少,優良率提高明顯。
在智慧教學模式過程中,采用翻轉課堂、討論式等教學方法,讓學生明白了如何去分析、解決問題,鍛煉了表達能力和提煉總結能力。鼓勵學生積極參加電子信息類競賽,通過理論與實踐相結合,讓學生的基礎知識掌握更加扎實,更樂于在實踐中挑戰自己。如在遙控某智能車行進時,需要應用差錯控制編碼。學生通過思索“哪種糾錯編碼效率更高”選定編碼方式,并用實驗課所學的編程知識將其實現并下載到控制板中,進而實現高效控制[7]。
通過教學改革,教師的教學能力明顯提升。課堂教學設計更加豐富、新穎,提出問題、分析問題和解決問題一氣呵成,將課程內容連成一線,教學效果良好。并且有兩位教師在第七屆全國高校電子信息類教學比賽中分別獲得二等獎和三等獎。
5" 結束語
結合BOPPPS模型,研究其在通信類課程教學中的應用。以裝備中的通信需求、新聞熱點等為切入點,提高學習興趣,明確學習目標。在課堂中采用前測、后測、反轉課堂、討論等一系列教學形式,結合雨課堂等平臺提供的學習行為數據,從多個維度展開分析,進行教學改革,構建以學生為中心、以教學目標為導向的智慧教學模式,有效提高通信類課程教學效果。
6" 參考文獻
[1] 張蕾,陳玉香,于海業,等.智慧教學與BOPPPS模型結合的環境類通識課程混合式教學設計[J].長春師范大學學報,2023,42(2):138-142.
[2] 吳艷.“互聯網+”背景下基于BOPPPS模型的混合式教學模式的構建探究[J].電腦與電信,2022(9):10-13.
[3] 李建江,朱小奕,王洪偉,等.微課與雨課堂輔助下的智慧教學創新與實踐[J].教育教學論壇,2023(5):103-106.
[4] 張志龍,郭一珺,楊鴻文,等.基于學習行為分析的個性化智慧教學模式探索與實踐:以“通信原理”課程為例[J].北京郵電大學學報(社會科學版),2020,22(6):101-107,118.
[5] 孫曉芙.基于智慧教學平臺線上線下混合式思政課教學的探討[J].吉林工商學院學報,2023,39(1):119-122.
[6] 許會芳.基于智慧課堂的“通信原理”教學實踐研究[J].常州工學院學報,2022,35(3):97-100.
[7] 林涵,唐超禮,王仲根,等.依托超星學習通平臺的智慧課堂教學模式的構建研究[J].科技風,2019(31):39,51.
*項目來源:陸軍工程大學教育教學立項課題“基于BOPPPS模型的通信類課程智慧教學模式研究”(項目編號:GJ23ZX037)。
作者簡介:王欣、王文娟、吳欽、柏東芳,講師;陶杰,通信作者,副教授。