基于BOPPPS模型的建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)課程教學(xué)實(shí)踐及其效果

摘要：建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)課程是建筑工程技術(shù)專業(yè)、工程造價(jià)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，而B(niǎo)OPPPS教學(xué)模式由于其科學(xué)性和有效性得到了眾多教師的青睞，因此引入BOPPPS模型，在課程教學(xué)中形成“三階六步”混合式教學(xué)模式對(duì)教師的教學(xué)方法和學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度都產(chǎn)生了積極的影響。為此以建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)課程為例論述基于BOPPPS模型的教學(xué)設(shè)計(jì)策略，闡析BOPPPS模型的“三階六步”線上線下混合式教學(xué)的應(yīng)用過(guò)程效果，為混合式教學(xué)改革提供實(shí)踐參考。關(guān)鍵詞：BOPPPS模型；混合式教學(xué)；教學(xué)改革建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)課程是建筑工程技術(shù)專業(yè)、工程造價(jià)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，理論性強(qiáng)、公式多，學(xué)生學(xué)習(xí)有難度，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性要求高。在該門課程的傳統(tǒng)課堂教授中，教學(xué)內(nèi)容順序一般是先講理論力學(xué)、材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)等建筑力學(xué)知識(shí)，再講授結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、結(jié)構(gòu)材料、構(gòu)件設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)選型等建筑結(jié)構(gòu)知識(shí)，兩者教學(xué)割裂，且課程教學(xué)方法主要以教師的講授為主，在歷年教學(xué)測(cè)評(píng)中，普遍存在課程網(wǎng)上資源利用率低、學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性差、期末測(cè)試及格率低和學(xué)生評(píng)教滿意度差等問(wèn)題。BOPPPS（Bridge-In，Objective，Pre-Assessment，ParticipatoryLearning，Post-Assessment，andSummary）教學(xué)模式誕生于20世紀(jì)70年代的加拿大，這一模式為加拿大廣泛采用的教師培訓(xùn)體系提供了理論基礎(chǔ)［1］。它由導(dǎo)入（Bridge-in）、目標(biāo)（Objective）、前測(cè)（Pre-assessment）、參與式學(xué)習(xí)（ParticipatoryLearning）、后測(cè)（Post-assessment）和總結(jié)（Summary）六個(gè)部分組成，其核心目標(biāo)是通過(guò)精心設(shè)計(jì)的教學(xué)活動(dòng)提升學(xué)習(xí)成效。該模式根源于建構(gòu)主義和交際法理論，強(qiáng)調(diào)課堂教學(xué)應(yīng)以學(xué)生為中心，從而有效提升學(xué)生的參與度［2］。隨著國(guó)內(nèi)MOOC的興起，作為一種學(xué)生全方位參與和及時(shí)反饋交流的教學(xué)模式和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，BOPPPS教學(xué)模式迅速得到了眾多教師的青睞，并已被廣泛引入高校課堂。它對(duì)教師的教學(xué)方法和學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度都產(chǎn)生了顯著的影響，為我國(guó)教學(xué)改革提供了參考。基于此，筆者所在課程團(tuán)隊(duì)按照模塊化、任務(wù)化的模式對(duì)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)課程進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容重構(gòu)，打破教學(xué)的時(shí)空限制，實(shí)現(xiàn)真正意義上的“以學(xué)生為中心”［3］，以期解決網(wǎng)上資源利用率低，學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性差，期末測(cè)試及格率低和學(xué)生評(píng)教滿意度差等問(wèn)題。以下，本文以建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)課程的“受壓構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)”這一任務(wù)為例，具體闡述基于BOPPPS模型的“三階六步”線上線下混合式教學(xué)的應(yīng)用過(guò)程。一、基于BOPPPS模型的“受壓構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)”教學(xué)實(shí)踐筆者所在課程團(tuán)隊(duì)將建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)融合開(kāi)展教學(xué)，結(jié)合土建類崗位標(biāo)準(zhǔn)、學(xué)生認(rèn)知規(guī)律，緊跟建筑行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)趨勢(shì)，對(duì)接“1+X”裝配式建筑構(gòu)件制作與安裝等級(jí)證書、行業(yè)上崗證，按照模塊化、任務(wù)化的模式進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)?；贐OPPPS教學(xué)模型，堅(jiān)持以學(xué)生為中心，以建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)為實(shí)踐課程，借助智慧職教及SPOC線上教學(xué)平臺(tái)，開(kāi)展線上線下混合式教學(xué)，將課堂教學(xué)重點(diǎn)變“講”為“解”，發(fā)揮手機(jī)強(qiáng)大的學(xué)習(xí)效能，最大程度調(diào)動(dòng)了學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體的積極性和主動(dòng)性，提升課堂教學(xué)效果［4］。圍繞課程教學(xué)目標(biāo)，采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)模式開(kāi)展線上線下混合式教學(xué)，課程團(tuán)隊(duì)將課程實(shí)施分為“課前自學(xué)、課中研學(xué)、課后拓展”三個(gè)階段，包括課前線上平臺(tái)發(fā)布任務(wù)單、學(xué)生承接任務(wù)，課中分析任務(wù)、實(shí)施任務(wù)、評(píng)價(jià)任務(wù)，課后延伸任務(wù)、完成課后共性作業(yè)、拓展任務(wù)和個(gè)性任務(wù)等教學(xué)任務(wù)。（一）階段一：課前自學(xué)課前通過(guò)智慧職教及SPOC線上教學(xué)平臺(tái)發(fā)布任務(wù)單，上傳“受壓構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)”章節(jié)的相關(guān)課件、音頻、視頻、動(dòng)畫和題庫(kù)，通過(guò)職教云學(xué)習(xí)平臺(tái)線上預(yù)習(xí)功能，引導(dǎo)學(xué)生接受任務(wù)，自主預(yù)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)探索能力，同時(shí)為課中做鋪墊。學(xué)生按照課前自學(xué)任務(wù)單要求，利用教學(xué)平臺(tái)自學(xué)微課，對(duì)疑難問(wèn)題分組討論，完成資料收集及準(zhǔn)備課堂發(fā)言。（二）階段二：課堂研學(xué)課堂教學(xué)采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)，按照BOPPPS的六個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)施線上線下混合式教學(xué)。1.導(dǎo)入（Bridge-in）導(dǎo)入是吸引學(xué)生進(jìn)入課堂的第一步，要設(shè)計(jì)有吸引力的方式或話題，采用多種方式，如案例導(dǎo)入、熱點(diǎn)導(dǎo)入、問(wèn)題導(dǎo)入等。例如本次教學(xué)采用案例導(dǎo)入，通過(guò)平臺(tái)播放世界上建筑自行倒塌最嚴(yán)重的事故之一——某百貨大樓在20秒內(nèi)完全塌陷地下的工程事故，引出教學(xué)內(nèi)容——受壓構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)，融入課程思政。線上導(dǎo)學(xué)視頻讓學(xué)生快速了解課堂主題，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣；在“受壓構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)”這一任務(wù)中，通過(guò)建筑倒塌事故的視頻，一方面導(dǎo)入學(xué)習(xí)內(nèi)容，使學(xué)生快速了解課堂主題，另一方面融入課程思政，通過(guò)大樓倒塌造成的慘痛災(zāi)難引發(fā)學(xué)生思考并引以為戒。安全規(guī)范制度是血的代價(jià)換來(lái)的，無(wú)論外界如何干擾，要始終堅(jiān)守制度，堅(jiān)持質(zhì)量安全底線，嚴(yán)守基本職業(yè)道德。2.目標(biāo)（Objectives）清晰的目標(biāo)有利于測(cè)量達(dá)成度，讓學(xué)生了解教學(xué)目標(biāo)，有助于學(xué)生建構(gòu)自身知識(shí)體系。教師借由事故案例，通過(guò)多媒體課件介紹教學(xué)目標(biāo)，明確指出本次課程學(xué)習(xí)的目的，形成可量化的教學(xué)目標(biāo)點(diǎn)，如受壓構(gòu)件截面與尺寸構(gòu)造要求、受壓構(gòu)件鋼筋布設(shè)構(gòu)造要求和軸心受壓構(gòu)件破壞形態(tài)等，以增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的目的性。教學(xué)中教師可適當(dāng)簡(jiǎn)化案例，給出教學(xué)任務(wù)，如計(jì)算柱的軸心受壓承載力，并對(duì)截面尺寸和配筋變化的軸心受壓柱進(jìn)行比較。3.前測(cè)（Pre-assessment）前測(cè)檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)先導(dǎo)基礎(chǔ)知識(shí)掌握程度，著力加強(qiáng)課程內(nèi)外關(guān)聯(lián)性，引導(dǎo)學(xué)生建立問(wèn)題空間及知識(shí)相互關(guān)聯(lián)性。利用課程平臺(tái)開(kāi)發(fā)的相應(yīng)課程題庫(kù)，借助手機(jī)進(jìn)行入門考，檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)先導(dǎo)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握程度，加強(qiáng)課程內(nèi)外關(guān)聯(lián)性，引導(dǎo)學(xué)生建立問(wèn)題與知識(shí)的相互關(guān)聯(lián)性。通過(guò)入門測(cè)、討論、投票等方式開(kāi)展前測(cè)，可以反映學(xué)生預(yù)習(xí)效果，讓教師在教學(xué)時(shí)有的放矢。這一環(huán)節(jié)也可放在“導(dǎo)入”前完成，有助于教師進(jìn)行后續(xù)教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)。4.參與式教學(xué)（Participatorylearning）參與式學(xué)習(xí)是課堂教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通過(guò)線下的教師指導(dǎo)、學(xué)生練習(xí)和小組合作，以及線上的直播展示、教師示范、平臺(tái)互動(dòng)和討論、頭腦風(fēng)暴等教學(xué)活動(dòng)，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。同時(shí)通過(guò)平臺(tái)及時(shí)獲得學(xué)生反饋信息，調(diào)整后續(xù)教學(xué)環(huán)節(jié)。尤其注重學(xué)生的積極參與和互動(dòng)。參與式教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí)要注意以下事項(xiàng)：（1）設(shè)計(jì)活動(dòng)有清晰的學(xué)習(xí)目的，確?；顒?dòng)能夠有效促進(jìn)學(xué)生達(dá)到預(yù)期學(xué)習(xí)目標(biāo)；（2）創(chuàng)設(shè)有挑戰(zhàn)性的任務(wù)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力；（3）確保學(xué)生之間有充分的互動(dòng)，可以通過(guò)小組討論、合作項(xiàng)目等方式實(shí)現(xiàn)；（4）提供必要的支持和指導(dǎo)，教師扮演引導(dǎo)者的角色，幫助學(xué)生克服困難，引導(dǎo)他們向正確的方向前進(jìn)；（5）基于不同學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格和能力水平，采用多樣化的參與方式，讓每個(gè)學(xué)生都能找到適合的方式參與；（6）營(yíng)造良好的課堂氛圍，確保學(xué)生積極有效參與，避免出現(xiàn)混亂無(wú)序的情況。本案中教師組織學(xué)生分組合作，完成頭腦風(fēng)暴析案例、虛擬仿真探構(gòu)件、規(guī)范流程學(xué)步驟、動(dòng)手研討算鋼筋、小組PK明結(jié)果等系列教學(xué)活動(dòng)，幫助學(xué)生從分析—認(rèn)知—設(shè)計(jì)—驗(yàn)算全方位學(xué)習(xí)柱承載力計(jì)算方法。計(jì)算中，當(dāng)部分參數(shù)無(wú)法直接查表確定時(shí)，需要用到內(nèi)插法。內(nèi)插法屬于常用數(shù)學(xué)計(jì)算方法，大多學(xué)生聽(tīng)完用完即忘。將內(nèi)插法制成2分鐘小微課，學(xué)生即用即查，從而提高自主學(xué)習(xí)效率。在參與式教學(xué)中，學(xué)生通過(guò)親身實(shí)踐、討論、合作等方式參與到課堂中，促進(jìn)了學(xué)生對(duì)知識(shí)的深度理解，培養(yǎng)了學(xué)生的批判性思維和解決問(wèn)題能力，提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和團(tuán)隊(duì)合作能力，增強(qiáng)了學(xué)生的自信心和表達(dá)能力，促進(jìn)了教師和學(xué)生之間的互動(dòng)和溝通，提升了教學(xué)效果。5.后測(cè)（Post-class）后測(cè)，即出門考，關(guān)注學(xué)生本堂課知識(shí)掌握情況。教學(xué)團(tuán)隊(duì)通常使用在線題庫(kù)及組卷系統(tǒng)設(shè)置出門測(cè)，根據(jù)測(cè)試結(jié)果找出課堂學(xué)習(xí)存在的問(wèn)題，記錄學(xué)習(xí)效果［5］。在線題庫(kù)及組卷系統(tǒng)一般設(shè)置選擇題、判斷題等，根據(jù)測(cè)試結(jié)果找出課堂學(xué)習(xí)存在的問(wèn)題，記錄學(xué)習(xí)效果。幫助教師評(píng)估學(xué)生學(xué)習(xí)效果和教學(xué)效果，了解教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度，為教學(xué)改進(jìn)提供方向。學(xué)生完成出門考后，能鞏固所學(xué)知識(shí)，強(qiáng)化學(xué)習(xí)效果，還能促使學(xué)生自我評(píng)價(jià)和反思，優(yōu)化后續(xù)學(xué)習(xí)。6.總結(jié)（Summary）總結(jié)是對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容概括和歸納的過(guò)程，在BOPPPS教學(xué)模型中具有重要的作用。根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容，總結(jié)可以通過(guò)多種手段進(jìn)行：如口頭總結(jié)、筆記總結(jié)、思維導(dǎo)圖總結(jié)、討論總結(jié)、視頻總結(jié)等。這些能夠幫助學(xué)生鞏固知識(shí)、梳理思維邏輯、增強(qiáng)學(xué)習(xí)成就感、促進(jìn)知識(shí)的應(yīng)用和遷移。同時(shí)，還可以利用線上平臺(tái)的附加功能，形成本次學(xué)習(xí)的思維導(dǎo)圖，教師進(jìn)行線下總結(jié)，幫助學(xué)生構(gòu)建自己的知識(shí)體系。（三）階段三：課后拓展課后任務(wù)分為共性作業(yè)（任務(wù)）、拓展任務(wù)和個(gè)性任務(wù)三部分。共性任務(wù)是對(duì)教學(xué)內(nèi)容的鞏固，拓展任務(wù)用于拓寬學(xué)生知識(shí)面，個(gè)性化任務(wù)則針對(duì)想要繼續(xù)深造的學(xué)生提供具有難度梯度的學(xué)習(xí)內(nèi)容服務(wù)。教師課后及時(shí)登錄平臺(tái)，進(jìn)行共性任務(wù)、拓展任務(wù)的評(píng)分和個(gè)性化任務(wù)的答疑解惑，利用智慧職教等線上平臺(tái)完成對(duì)已學(xué)教學(xué)內(nèi)容的鞏固，課程相關(guān)知識(shí)的拓展及個(gè)性化服務(wù)。通過(guò)課后任務(wù)，學(xué)生能夠進(jìn)一步提升對(duì)所學(xué)知識(shí)的熟練程度，這不僅能夠提高學(xué)習(xí)成效，而且能夠提升技能水準(zhǔn)。此外，課后任務(wù)還能夠鼓舞學(xué)生自主學(xué)習(xí)、探索，有益于提升自主學(xué)習(xí)能力與獨(dú)立思考能力。教師則能夠依據(jù)課后任務(wù)的完成狀況，及時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)成果以及存在的問(wèn)題，優(yōu)化后續(xù)教學(xué)。二、教學(xué)效果分析廣西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)實(shí)施此項(xiàng)教學(xué)改革已超過(guò)兩年，從課程教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)來(lái)看，基于BOPPPS模型的三階六步線上線下混合式教學(xué)增加了課前預(yù)習(xí)、總結(jié)、課后拓展等環(huán)節(jié)。調(diào)查問(wèn)卷顯示，學(xué)生認(rèn)為以上環(huán)節(jié)不會(huì)增加學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，反而能夠更加輕松地學(xué)習(xí)。筆者對(duì)進(jìn)行傳統(tǒng)教學(xué)的建筑工程技術(shù)專業(yè)2020級(jí)學(xué)生（417人）和引入BOPPPS教學(xué)模式的建筑工程技術(shù)專業(yè)2021級(jí)（452人）、2022級(jí)（505人）學(xué)生進(jìn)行教學(xué)效果分析。一是網(wǎng)上資源利用率。網(wǎng)上資源主要包括課前預(yù)習(xí)的視頻、微課和任務(wù)書等資源，課中授課的課件、案例等資源及課后的拓展任務(wù)、個(gè)人檔案完成情況等。后臺(tái)數(shù)據(jù)顯示，2020級(jí)、2021級(jí)、2022級(jí)學(xué)生的網(wǎng)上資源完成情況分別為68%（284人）、91%（411人）、93%（470人）。結(jié)果表明，引入BOPPPS教學(xué)模式后，學(xué)生使用網(wǎng)上資源的比例明顯提升，在線學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)也顯著增加。二是學(xué)習(xí)主動(dòng)性。學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性主要指學(xué)生能夠自發(fā)地參與到課堂學(xué)習(xí)活動(dòng)中，主動(dòng)完成各項(xiàng)學(xué)習(xí)任務(wù)，而不需要外在過(guò)多的督促或監(jiān)督。包括課前預(yù)習(xí)、課堂討論、頭腦風(fēng)暴、課堂投票等課中活動(dòng)的參與率，以及課后的主動(dòng)復(fù)習(xí)、拓展等。數(shù)據(jù)顯示，2020級(jí)、2021級(jí)、2022級(jí)學(xué)生的課前預(yù)習(xí)比例分別為76%（317人）、87%（393人）、89%（449人），課堂討論參與率分別為53%（221人）、93%（420人）、93%（470人）；頭腦風(fēng)暴參與率分別為46%（192人）、85%（384人）、91%（460人）。結(jié)果表明，引入BOPPPS教學(xué)模式后，學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性增加明顯，尤其是在課中頭腦風(fēng)暴和課堂討論活動(dòng)中，學(xué)生的參與度提升更加明顯。三是測(cè)試及格率。在建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)課程的課堂教學(xué)過(guò)程中，安排有相應(yīng)的隨堂測(cè)試、階段性測(cè)試和期末測(cè)試。根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，建筑工程技術(shù)專業(yè)2020級(jí)、2021級(jí)、2022級(jí)學(xué)生隨堂測(cè)試的平均分分別為72.3分、81.6分、82.1分，階段性測(cè)試平均分分別為70.5分、79.7分、80.6分，期末考試的及格率分別為78%（325人），94%（425人），95%（480人）。結(jié)果表明，引入BOPPPS教學(xué)模式后，學(xué)生隨堂測(cè)試和階段性測(cè)試的平均分均有提升，期末測(cè)試的及格率明顯提高。四是該模式得到了學(xué)生的認(rèn)可。課改團(tuán)隊(duì)科學(xué)地設(shè)置了過(guò)程性學(xué)生測(cè)評(píng)指標(biāo)體系。評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，建筑工程技術(shù)專業(yè)2020級(jí)、2021級(jí)、2022級(jí)教師學(xué)生評(píng)教總體滿意度分別為88.7%、94.5%、95.2%。其中第三點(diǎn)學(xué)生評(píng)教，2020級(jí)、2021級(jí)、2022級(jí)的滿意度分別為84.6%、96.7%、97.%，引入BOPPPS教學(xué)模式后，此項(xiàng)學(xué)評(píng)教滿意度提升十多個(gè)百分點(diǎn)，表明了學(xué)生對(duì)新的教學(xué)模式的認(rèn)可。通過(guò)對(duì)比采用傳統(tǒng)教學(xué)模式的建筑工程技術(shù)2020級(jí)和引入BOPPPS教學(xué)模式后2021級(jí)和2022級(jí)學(xué)生《建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)》課程學(xué)習(xí)情況，可以清晰地看到，使用新的教學(xué)方法，2021級(jí)和2