BOPPPS教学模型在研究生课程教学中的应用初探
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作者:陈羽 陈伟 柯朝雄 张振慧 周泽民 吴艳群
摘要：根据我国新工科建设理念及人才培养模式改革的要求，国防科技大学气象海洋学院开展了BOPPPS模型在硕士研究生课程《水声学原理》中的应用与探索，重点对教学设计中的开场白设计、学习目标确定、课程内容安排、互动参与式教学、教学效果评估以及课堂内容总结六个方面进行了阐述。该模型的应用明确了“学生为本”的思想，有效提高了该课程的教学水平和质量。
关键词：新工科建设;BOPPPS模型;“学生为本”
中图分类号：G643.2 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2020）13-0214-03
一、概述
当前，我国的研究生教育规模位居世界前列，然而现有的研究生教学方法还基本停留在传统的“以内容为本”的教学模式，教案及课件延续多年不变，教学内容缺乏针对性，教学方法不够丰富多样，学生们的参与程度不够高，这些都导致教学效果不够理想。近年来，随着我国新工科建设理念及人才培养模式改革的提出，要求教育方式从传统的“以内容为本”向“学生為本”转变，在课程授课过程中，老师们更需要关注以下几个方面的问题：想让学生取得的学习成果是什么？为什么要让学生取得这样的学习成果？如何有效地帮助学生取得这些学习成果？如何知道学生已经取得了这些学习成果？在解决上述问题的基础上，依次细分教学内容和教学环节关联矩阵，持续改进教学效果。
BOPPPS模型是北美高校教师技能培训过程中推崇的一种教学模型，是根据教书育人的认知理论提出的一种教学过程设计，包含六个教学环节，即导言（Bridge-in）、目标（Outcome）、前测（Pre-test）、参与式学习（Participation）、后测（Post-test）和总结（Summary）。该模型最初由ISW（加拿大教师技能培训工作坊）根据加拿大不列颠哥伦比亚省对教师的技能培训使用，在培训过程中主要采用以教学实践为主的方式通过集中强化训练以提高教师教学技能和教学的有效性。目前该模型已被全世界超过33个国家引进采用，在全球超过100所大学和产业培训机构推广，其应用实践表明该模型是一种有效果、有效率、有效益的且能够促进学生积极参与课堂学习的教学模式。近年来，为了有效提高我国教师教学技能及教学的有效性，BOPPPS模型在我国开始引入和实施，这对于推进我国新工科建设及人才培养模式改革具有积极的作用。
我校是一所军队综合性大学，承担着为我军现代化建设培养高素质人才的重任，因此一直非常重视研究生教育。为了适应国家新工科建设的要求，学校鼓励教员开展先进教学模式的探索。然而，我校现有的研究生教学模式仍然存在“以内容为本”的问题，以我校硕士研究生课程《水声学原理》为例，该课程是国内水声工程学科的专业核心课程，也可作为其他学科专业的选修课程。经过多年的课程建设，该课程的授课内容已较为成熟，但对于授课内容是否适合学员、是否让学员很好地接受知识等问题的思考还不够，教学效果不够显著。
本文将结合作者近年来的教学工作，以我校硕士研究生课程《水声学原理》为试点，介绍BOPPPS模型在教学过程中的应用探索情况，并对取得的效果及存在的问题进行分析和总结。
二、基于BOPPPS模型的教学
为了响应国家新工科建设及人才培养模式改革的要求，我们在教学过程中不断探索适合本课程的各种教学手段和方法，不断总结教学经验和规律，改进教学模式。近年来，我们以《水声学原理》课程为试点，对将BOPPPS模型在研究生教学中的应用进行了尝试和探索。在此过程中，积累了一些经验和方法，现总结如下：
（一）充分利用经典案例，巧妙设计开场白
一堂好课应从第一分钟开始。如果能够在课堂开始阶段挑起学员的学习欲望及主动性，那整堂课就成功了一半，为此，设计精彩的开场白显得非常重要。
开场白常用的表现形式有讲故事、提问题、播放视频以及承上启下的语句。《水声学原理》是一门实践性很强的学科，很多理论的发展都是为了解决实际应用过程中存在的问题或出现的难以解释的现象，因此可以充分利用经典案例来设计开场白，牢牢抓住学生的注意力。例如，在声呐使用过程中发现了“午后效应”，即声呐在上午工作正常，到了下午探测性能急剧下降。该现象的出现促使水声工作者去寻找答案，最后发现是海洋环境即声速剖面变化导致声传播规律改变造成的，进而推动了声传播理论的发展。以“午后效应”这一案例作为开场白，可以引入课程中海水声速相关内容的授课，通过该案例可以让学员明白为什么要学习这些知识，对于解决实际问题有什么帮助，有了这些前序介绍，可以让学员更加主动地去学习课程理论。
在水声学中，类似声呐“午后效应”的经典案例还有很多，如潜艇利用负跃层躲避敌方声呐探测等，这需要授课老师通过长期的思考去发掘和积累，并在每一次课件中精心设计和准备，为每一节课都开好头。
（二）紧密结合任职需求，确定有效学习目标
为了响应国家新工科建设及人才培养模式改革的要求，我校大力倡导以产出为导向的教学理念，即教学目标的设计要满足受教育者未来的任职需求。因此，我们在设置课程的学习目标时，首先要明确以学员为中心，以满足学员未来任职需求为首要目标。例如，课程中包含大量的声场理论，如简正波以及射线理论等，上述声场理论是从事水声物理研究的重要理论基础，而我校培养的水声专业人才毕业后从事的工作很少涉及声场的基础理论，因此对这一部分内容在授课过程中进行了适当弱化。其次，学习目标要行之有效，即学习目标是具体的、现实的、可测量的以及可达成的。我们根据课程内容的难易程度以及满足学员毕业需求程度来确定学习目标，结合学习认知的六个重要阶段，即识记、领会、应用、分析、评价及创新来标记课程中的每一个知识点，明确了学员需要掌握的程度，使得学习目标具体、现实且可测量。 （三）科学评估学员基础，合理安排课程内容
《水声学原理》是一门理论性很强的课程，包含大量公式推导的内容，如海洋中的声传播理论，从均匀介质中声波的基本方程推导至非均匀介质中的波动方程，再到基于波动理论及射线理论的波动方程求解，授课内容一环扣一环，涉及大量数学物理方法，学员学习难度较大。受学时数的限制，这一部分内容不可能将每一个公式都详细展开推导，因此根据学员所具备的前序知识合理安排课程内容显得尤为重要。
在这一过程中，科学评估学员基础是关键，我们通常采用课前调查与课堂提问相结合的方法来评估学员基础。课前调查主要是指在本课程第一次课上通过问卷的形式了解学员的专业方向以及本科阶段已选修的公共基础课及相关专业课情况，在后续课程安排过程中以此为参考，合理安排授课内容。课堂提问是指在讲解过程中就某个重要的前序知识点进行提问，通过学员反馈情况及时判断学员对该知识点的掌握情况，调整授课节奏，尽可能保证每位学员能跟得上、听得懂。
（四）正视学生主体地位，开展互动参与式教学
当前的大学课堂时常会出现老师一个人在讲台唱独角戏而台下“听众”昏昏欲睡的现象，这种沉闷的课堂氛围不仅让老师讲课的热情大大降低，也使学生的学习效果也得不到保证。分析上述现象，主要原因是没有将学生作为课堂的主体，学生参与课堂的积极性不够，在被动和不情愿中接受知识。
我国新工科建设要求老师们要正视学生的主体地位，开展互动参与式教学，活跃课堂氣氛，全面提高学员的学习积极性和学习效果。我们在开展互动式教学方面主要采用设置提问环节、开展小组讨论以及经典案例分析等方法，具体如下：
1.在一节课中多处设置提问环节是保证学员思维一直“在线”的有效方法。这里需要注意的是，问题的设置需要有针对性，最好能够承上启下且具有启发作用。例如讲授完某个知识点后可针对涉及的方法或技术进行优缺点提问，听完学生的回答后给予积极总结，并进一步提问如何克服这些缺点，由此引出改进的方法或技术，从而进入后一个知识点，完成前后自然衔接。
2.开展小组讨论可以充分调动学员参与课堂的积极性，显著活跃课堂气氛。这里需要注意的是，小组讨论的问题需要具有开放性，即可以从不同角度或通过多种方法实现。例如在讲授完声呐方程后，我们设置了这样一个分组讨论的问题：如果你作为一个声呐设计师，你会如何优化声呐参数，进而提高声呐作用距离？事实上，这个问题本身并没有标准的或唯一的答案，声呐方程中的任意声呐参数改变都会导致作用距离的变化，分组讨论的目的就是让学生们自由交流，多角度思考问题，更深一步理解声呐方程的实质。
3.经典案例讨论是理论联系实际的重要方式，可以让学生将理论知识推广到实际应用之中，进而更加深刻地理解所学的知识内容。这里需要注意的是，案例设计最好能够图文并茂、生动形象，以此来提高学生的兴趣。我们在授课过程中剪辑了美国电视剧《末日孤舰》中水面舰与潜水艇“斗法”的片段，针对战法中涉及的一些常用声传播知识，要求学生通过自己的分析给出答案。从讨论的情况来看，学生们反响热烈，积极参与，教学效果显著。
（五）合理设置课堂测试，及时评估教学效果
一堂课四十五分钟，老师们讲授的知识点往往很多，上完课后老师最关心的问题是：我所讲授的知识学生们是否都掌握了？要得到这一问题的答案，需要合理设置课堂测试，及时评估教学效果。
我们在教学过程中采用的测试方法主要是课堂提问、课后作业以及微信反馈三种方式。课堂提问是指根据知识点间的相关性及时设置问题来回顾本次课的知识点，通过学生的反馈来评估学生的掌握情况，进而决定是否需要进一步巩固。课后作业主要是根据本次课的教学内容针对性地设置随堂作业，让学生们在课后完成，并在下一次上课之前上交作业，根据学生们的作业完成情况评估其对上节课内容的掌握情况，进而合理安排下次课的授课内容。微信反馈是指课后同学们在微信群中自由讨论对本节课所讲授的知识点掌握情况，我们将针对学生提出的疑问在线解答或是安排在下一次课集中回顾和巩固。
总而言之，每次课后评估学生对所讲授知识点的掌握情况非常重要，对于学生掌握不牢靠的知识点需要及时加以巩固，这样才能保证有较好的教学效果。
（六）快速总结课堂内容，完成一个学习循环
对于一次课而言，讲授的知识点往往很多，并且彼此之间的相互关系可能并不紧密，这就需要在下课前进行课堂内容总结，帮助学生回顾并理解本次课程的主要内容。课堂内容总结通常设置在当次课结束前五分钟左右，是完成一个学习循环的重要步骤。我们在准备每次课教学内容的过程中会认真思考如何进行课堂总结，基本原则是重点突出，简洁明了，并将知识点尽可能地进行归类总结，这样才能更好地帮助学生理解和掌握。
三、总结
现代研究生教育要求从传统的“以内容为本”向“学生为本”转变，BOPPPS模型的应用为推进我国新工科建设以及人才培养模式改革起到了积极的推动作用。作者将硕士研究生课程《水声学原理》作为试点，进行了BOPPPS模型在教学过程中的应用和探索，并取得了较为理想的教学效果，并对教学设计方法进行了总结。由于作者教学经验尚浅，在BOPPPS模型应用过程中仍存在个别生搬硬套的现象，需要在后续教学过程中进一步研究与改进。
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Application of BOPPPS Model in the Teaching of Graduate Courses
CHEN Yu，CHEN Wei，KE Chao-xiong，ZHANG Zhen-hui，ZHOU Ze-min，WU Yan-qun
（College of Meteorology and Oceanography，National University of Defense Technology，
Changsha，Hunan，410073，China）
Abstract：Based on the requirements of new engineering construction concept and talents training mode，we realize the application of the BOPPPS model in the graduate course of Theory of Underwater Acoustics.We describe the opening remarks，learning targets，course arrangement，participation teaching，teaching effect evaluation as well as contents summary in detail.The application of BOPPPS model is student-oriented and the teaching effect is improved greatly.
Key words：new engineering construction;BOPPPS model;student-oriented
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