BOPPPS模式下“传感与检测技术”课程线上教学研究_赵新军.pdf

DOI:1019392/jcnki1671-7341202318046BOPPPS 模式下“传感与检测技术”课程线上教学研究赵新军内蒙古工业大学航空学院内蒙古呼和浩特010051摘要:线上教学将成为高校实施人才培养的重要手段之一，提高线上教学质量是每位教师都需要认真思考的问题。作为一种更关注参与式学习的教学模型，BOPPPS 教学模式倡导的以学生为中心的教学理念，能够活跃课堂气氛，调动学生学习的主观能动性，促进师生互动及生生互动，培养学生的团队意识和自信心。因此，BOPPPS 模式在线上教学中具有良好的应用前景。本文以“传感与检测技术”课程为例，开展了 BOPPPS 模式下线上教学的实践，通过课中反馈进而实时调整教学方法及教学进度，取得了较好的教学效果。以此为基础，将这种教学模式深度融合到线上教学中，全面培养学生的知识技能和人文素养，对提升线上教学水平具有重要意义。关键词:线上教学;BOPPPS;教学研究1 概述随着互联网技术的飞速发展，线上教学已成为很多地区的高校实施人才培养的重要方式之一，其与常规的线下教学一起将成为高校未来的主要授课手段。与线下教学相比，线上教学过程中与学生的互动性较差、学生实时反馈学习效果的主观性降低，对学生学习的自觉性和自律性要求更高，这些现象表明线上教学与线下教学存在着较大的差异性。对于以较多理论基础知识为支撑的专业课而言，以何种教学模式有效开展线上教学活动进而提高学生的学习效果需要认真研究1。“传感与检测技术”作为内蒙古工业大学机械电子工程专业(机务方向)一门重要的专业选修课程，为学生在工程实践中处理故障诊断征兆及掌握飞机维修诊断方法提供技术基础，具有较高的理论性及实践性要求。通过本课程的学习，学生能够对于传感器的结构组成、设计思路、误差补偿和应用特点有一定的理解，掌握传感器理论的基础知识、典型传感器的工作原理及选型指标等相关知识，并对工业领域特别是航空航天领域中传感器的应用具有比较清晰的认识。本门课程公式繁多复杂、概念难辨易混，学生学好本课程需要有扎实的前序课及理论基础知识，否则易造成学生难于跟上课中节奏的现象。因此，如何培养学生学习的主观能动性和学习兴趣，保证高质量的教学效果，是授课教师需要直面的问题。2 BOPPPS 教学模式的内涵及作用BOPPPS 教学模式作为起源于北美、流行于西方的一种课程组织方法，已被公认为能够促进有效教学，其实际教学效果已获得广大师生的好评2-3。该教学模式由六部分构成，分别是导言阶段(Bridge-in)、目标阶段(Objective)、前测阶段(Pre-assessment)、参与式学习阶段(Participatory Learn-ing)、后测阶段(Post-assessment)和总结阶段(Summary)。通过 BOPPPS 中各阶段对教学活动逐渐递进的共同作用，能提高学生的学习效果。导言阶段能够快速吸引学生的注意力，将学生带入课程中;目标阶段以浅显易懂的方式明确学生要掌握的学习方向;前测阶段可以使教师能够清楚地了解学生的学习现状及对知识点的掌握程度，以便后续调整授课进度;参与式学习阶段通过增强与学生的互动提高课上学生对知识的掌握程度;后测阶段主要通过测试或问答等方式检验学生对知识的理解程度及学习效果;总结阶段通过对当次课程主要知识点的总结与梳理，进一步明确本次课的学习内容，并引领学生对学习目标达成度的反思。BOPPPS 教学模式作为一种更关注参与式学习的教学模型，最初与微格教学法联系在一起4，即以 1015 分钟为一个完整的教学过程，这主要是基于人对一件事情的专注力大约不超过 15 分钟这一自然规律而确定的。对于每次两节课共 90 分钟的专业课线上教学活动，采用 BOPPPS模式进行教学设计开展教学活动，有助于教师提高课堂吸引力及与学生的互动性，从而保证高质量的教学效果。本研究针对“传感与检测技术”这门课程进行了基于 BOPPPS模式的线上教学尝试，为进一步推进线上教学改革提供了一种方法。3 BOPPPS 教学模式在“传感与检测技术”课程线上教学中的实践本专业“传感与检测技术”这门课选用的教材是樊尚631创新教学科技风 2023 年 6 月春编著的 传感器技术及应用，教学内容主要包括传感器的静态特性和动态特性、基本弹性敏感元件的力学特性、几种典型的模拟式传感器及数字式传感器的基本原理及应用介绍。对于线上教学而言，为了让学生能理解抽象概念并产生学习兴趣，一个高质量的融合 BOPPPS 教学模式的 PPT 课件尤为关键。在课件中，文字内容应重点突出、图文结合、生动有趣，通过将视频、文字、图片等多种媒介兼顾应用，提高课件的观赏美感。同时，设置的问题由浅入深、由易到难，促使学生更容易地掌握知识和技能，进而培养学生良好的学习能力和思维能力。本文以热电偶测温这一节内容为例，具体阐述对应BOPPPS 各环节的内容如何设置。31 导言阶段此部分对应上课开始时的导入环节及内容，为了吸引学生对后续知识点学习的兴趣，提升学习的主观能动性，可以采用不同的导入方式。如通过问题引起学生的思考，或利用热点事件的新鲜性激发学生的活跃性，或通过讲解名人先贤的故事以提升学生学习的动力。此阶段也是强化思政教育和对学生进行心理问题疏导的关键，通过鲜明的实例积极引导学生树立正确的人生观、社会观和价值观。针对本节内容，该阶段采用实例展示和提出问题的方式，将学生引入课程的学习中。PPT 采用图片和短视频相结合的形式展示工业领域特别是民航维修领域中对测温技术的需求，何种测温技术才能实现、能否采用热电阻测温方法进行测量等问题，引起学生对本次课讲授知识点的兴趣及与前次课知识点差异化比较的兴趣。同时，讲解航空航天领域中对温度传感器的需求背景，强化学生对传感器这门课重要性的认识，鼓励学生毕业后能积极投身到祖国的航空航天事业中，无形中提升学生的集体荣誉感和家国情怀。32 目标阶段目标阶段主要指预先确定的通过教学能够明确达到的教学目标，这是教学活动的出发点和最终归宿，所提出的目标要难度适当、阶段可达到、可量化及可评估。教学目标可分为三个层次，即知识目标、能力目标和素养目标。具体的目标内容可包括理论认知层面达到的目标、技能操作方面达到的目标、学生将学到什么及学生学到什么程度等，具体一次课教学目标的条目不能过多。针对本节内容，知识目标设置为:学生掌握热电效应及热电偶的基本定律等概念，掌握热电偶的工作原理，了解热电偶在工业领域中的应用场景。能力目标设置为学生能够根据不同的应用场景选择合适的热电式传感器。素养目标设置为培养学生科学分析思维，使得学生具有投身到民航领域工作的崇高使命感和家国情怀。33 前测阶段前测阶段主要目的是确定学生对基础知识特别是本次课所用到的相关知识的掌握程度，采取的方式包括进行相关知识点的提问、进行课上测试并快速分析测试结果、对某个开放性问题施行集体讨论并鼓励学生对不同的观点进行表达、对上次课的主要内容进行回顾等。前测所达成的目的应与教学目标相对应，可与后测内容相呼应。针对本节内容，前测阶段涉及的知识主要包括温度、温标及热电阻测温传感器的概念，热电阻测温原理、电桥电路原理及热电阻测温范围等。本次课采用问卷星发布问卷的形式对学生相关知识的掌握状态进行调查，在问卷星中设置答题时间，并将规定时间内收集到的有效答卷的答题结果进行实时分析。通过对答题结果的分析，了解了学生对基础知识的掌握程度，根据该结果适当调整参与式学习阶段的知识点讲授的深度及进度，以期达到设定的教学目标。34 参与式学习阶段参与式学习阶段是 BOPPPS 教学模式的核心，授课教师需要采取不同的方法使学生能积极地参与到课堂学习中，提高师生间及生生间的互动有效性。整个参与式学习阶段，可以采用多种方法及策略5，让学生对某个知识点或教材中的几部分内容进行反思，教师可对需要反思的内容进行提示;也可利用前次课布置的任务，让学生在本次课进行个人汇报，并鼓励其他学生对汇报情况进行点评。针对本节内容，采用 PPT 图文展示+板书公式推导的方式进行讲解，在讲解帕尔贴效应和汤姆逊效应时，让学生讨论并回答两个效应的异同，采用动态图的形式直观演示测量端温度变化导致闭合回路中热电势的变化，通过学生的分组讨论及总结陈述，使得学生明确热电偶的工作机理及构成热电偶的必要条件。在讲完中间导体定律后，采用图片启发的方式，让学生讲述基于中间导体定理，在热电偶接到测量仪表电路中时需要注意什么，通过学生间不同观点的碰撞，加深学生对基础知识的理解和掌握。35 后测阶段后测阶段能够了解学生对本次课知识点的掌握程度，也能检测本次课的教学目标是否达到，可以采用多种方式对学生开展后测。如:采用问卷星程序，对所有学生的问卷进行统计分析以反映后测结果;采用随堂提问的方式，根据学生的回答结果初步判断学生的学习效果;也可采用学生汇报听课心得的方式来获得本次课的教学效果，通过师生间的交流，能获得很好的教学反馈。针对本节内容，主要采用两种方式对学生的学习效果进行后测。首先，采用问卷星问卷的方式，收集学生限时作答的客观性试题问卷，设置的问题之一是热电偶中热电势由哪两部分构成;问题之二是热电偶冷端打开串接另一种导体时，回路中热电势如何变化;问题之三是热电偶测温回路中采用补偿导线的目的是什么，并根据作答情况进行731科技风 2023 年 6 月创新教学补充讲解。除开展问卷调查外，同时采用课上提问的方式，讨论热电阻测温和热电偶测温原理的区别及测量范围的差异，教师并对学生回答的结果进行点评，既提升了学生对知识点的理解力和言语表达能力，也促进了师生间的互动。36 总结阶段总结阶段主要通过对本次课程的授课内容进行简要的复习与回顾，引导学生抓住关键知识点，帮助学生厘清知识脉络，加深对相关知识的理解与掌握，进一步培养学生学习意识和自主思考能力。这一阶段可采用多种方法策略，如可回顾学习目标、可对重要知识点进行强调与回顾、可预告下次课程的内容、可布置课后作业，实现学生的有效复习及对学习心得体会的分享等。针对本节内容，先让学生进行本次课的总结，在学生论述过程中，教师要进行积极引导，并适时补充完善重点内容，学生总结完毕后，教师进行表扬及鼓励，以增强学生参与课堂活动的信心及勇气。然后，教师进行汇总归纳，梳理出本节课的主要内容，完成对课上知识点的总结后，进一步提出热电偶测温传感器在工业领域中广阔的应用前景，增强学生投入传感检测领域工作的使命感和责任感。4 用于线上教学的实践效果采用 BOPPPS 教学模式可以很好地融合教学理论与教学实践，与其他授课方式相比，这种教学模式简单且有效。线上教学时，存在着学生学习积极性不高、参与课堂的活跃性较差、考核学生的评价性指标难于公平全面等问题，根据 BOPPPS 教学模式的基本思想制作 PPT 课件，并在实际教学活动中采用多种教学策略对教学过程进行合理设计，将其对应的六个阶段在教学活动中充分应用，一定程度上解决了线上教学时的常见问题6，取得了较好的教学效果。“传感与检测技术”这课程考核由平时成绩和期末考试成绩两部分构成，两者占比分别为 30%和 70%。平时成绩主要根据前测阶段、参与式学习阶段及后测阶段学生的现实表现进行综合评定，相关成绩与课中参与程度密切相关，鼓励学生端正学习态度，对课中回答及汇报时完成质量特别高的学生，给予一定额外的加分，如此提高学生参与线上教学活动的活跃性和积极性，较大程度上保证了学生学习效果评价体系的公平性和全面性。针对线上教学，教师在授课过程中采用多种方式有针对性地开展心理疏导是教育工作者的责任，也是贯彻落实“三全育人”的实践要求7。在 BOPPPS 教学模式的导言阶段、参与式学习阶段及总结阶段，通过介绍国家在相关科技领域的发展现状及需求背景，激发学生对美好未来的憧憬及投入社会实践的积极性。教学过程中采用的小组讨论、个人陈述及情境模拟等生生互动与师生互动教学模式，提高了学生间的团结合作意识，培养了学生乐观开朗的性格。结语目前，线上教学已逐渐成为高校广泛采用的教学方式之一，针对线上教学过程出现的学生学习积极性不高、参与课堂的活跃性较差及考核学生的评价性指标难于公平全面等问题，需要采用更合适的教学策略开展教学活动。作为一种更关注参与式学习的教学模型，BOPPPS 教学模式倡导的以学生为中心的教学理念，能够活跃课堂气氛，调动学生的主观能动性和学习兴趣，促进师生互动及生生互动，提高学生的团队意识和自信心。笔者将 BOPPPS 教学模式应用到了“传感与检测技术”这门课的线上教学中，取得了较好的实践效果，后续也会继续深化这种探索与尝试，将这种教学模式深度融合到线上教学中，全面培养学生的知识技能和人文素养。参考文献:1 王艳红，陈健，王忠媛，等生态学课程线上与线下教学效果对比研究 J 高教学刊，2022(27):67-70 2 曹丹平，印兴耀加拿大 BOPPPS 教学模式及其对高等教育改革的启示 J 实验室研究与探索，2016，35(2):196-249 3 高炳淼，刘雪菲丹，杨涛，等BOPPPS 教学模式在海洋药用生物资源学课程教学中的应用J 科教文汇，2022(19):69-71 4 韩磊磊基于微格教学手段的 BOPPPS 教学模式在高校青年教师教学技能培训中的应用J 广东第二师范学院学报，2020，40(4):30-35 5 康颖安，程玉兰，夏平，等基于 BOPPPS 的线上线下混合式教学模式构建与实践 J 当代教育理论与实践，2022，14(2):36-42 6 和晶，王砚蒙，段华BOPPPS 模式在思想政治课中的运用研究 J 教育教学论坛，2017(23):34-35 7 苏基协基于“三全育人”的高职院校校园安全长效机制构建路径 J 西部素质教育，2022，8(17):173-176作者简介:赵新军(1982)，男，汉族，内蒙古赤峰人，博士，讲师，工程师，研究方向:空天动力系统及颗粒两相流。831创新教学科技风 2023 年 6 月