“BOPPPS+BLOOM”模型在课程教学设计中的应用

张礼廉　于瑞航　潘献飞　邓海涛　吴美平

摘 要 近年来北美流行的BOPPPS教学模型在国内课程教学中得到了广泛的应用。BOPPPS模型中很重要的一个过程是明确教学目标。那么如何科学的设立教学目标呢？BLOOM认知模型作为一种思维技巧模型，对提升学生思维层次，为设立科学合理的教学目标提供了理论指导。本文旨在有机的融合BOPPPS教学模型以及BLOOM认知模型，以“惯性传感器技术”课程为案例，探究“BOPPPS+BLOOM”模型在课程教学设计中的应用，为创新教学方法提供一种有益的补充。

关键词 BOPPPS教学模型 BLOOM认知模型 教学方法

中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2018.06.055

Application of "BOPPPS+BLOOM" Model in

Course Teaching Design

ZHANG Lilian， YU Ruihang， PAN Xianfei， DENG Haitao， WU Meiping

（National University of Defense Technology， Institute of Intelligent Science， Changsha， Hunan 410073）

Abstract In recent years， the popular BOPPPS teaching model in North America has been widely used in domestic curriculum teaching. An important process in the BOPPPS model is to clarify the teaching objectives. So how to scientifically set up teaching goals As a thinking skill model， the BLOOM cognitive model provides theoretical guidance for the improvement of students' thinking level and the establishment of scientific and reasonable teaching goals. This article aims to organically integrate the BOPPPS teaching model and the BLOOM cognitive model. Taking the case of "Inertial Sensor Technology" as a case， it explores the application of the "BOPPPS+BLOOM" model in curriculum teaching design， and provides a useful supplement to innovative teaching methods.

Keywords BOPPPS； teaching mode； BLOOM； cognitive model； teaching methods

Robert Boice教授在《Advice for New Faculty Members》一书中，开篇即指出教学是“危险”的，随即给出了恰到好处教学方法的意义以及相应的八条规则。[1]任教以来，笔者一直在思考和探索何为恰到好处的教学方法。对于此问题，难以一言蔽之，李郴生教授主编的《当好教师上好课》集众家之长，系统地回答了这个问题。[2]作为一种教学方法的有益补充，本文以笔者近年来讲授的“惯性传感器技术”课程为案例，浅析如何综合利用BOPPPS教学模型以及BLOOM认知模型设计课程教学。

1 概述

随着教学改革的深化以及国际交流的深入，教学方法日益创新，发展迅速。其中典型的成果是北美地区高校教学技能培训机构（Instructional Skill Workshop）提出的BOPPPS教学模型。[3]该模型构建了标准化的教学流程，强调激发授课对象的主动性，目前在课程教学设计中取得了广泛应用。[4～6]表1左侧给出了BOPPPS教学模型的6个阶段：导入（Bridge in）、目标（Outcomes）、前测（Pre-Assessment）、参与式学习（Participatory Learning）、后测（Post-Assessment）、总结（Summary）。该教学模型将教学内容分割为起承转合的多个小单元。课程教学的设计需兼顾教学历程的每个单元，即教学目标→教学行为→学习活动→教学评估→教学目标的循环过程。可见，教学目标即是教学设计的起点也是终点，如何科学合理的设计课程教学目标，是有效教学必须攻克的核心问题。

美国教育心理学家布鲁姆（B.J.Bloom）将认知领域的教学目标按由简单到复杂的顺序划分为知识（Knowledge）、領会（Comprehension）、运用（Application）、分析（Analysis）、综合（Synthesis）、评价/创新（Evaluation/Create）六个层次。[7]表1的右侧给出了每个层次对应的能力。这里需要强调两点：第一，这六个层次对知识的理解和把握的程度是逐步加深的，前一个水平是后一个水平的基础。比如没有知识，学生就不可能领会。依此类推，没有正确的领会也就不可能正确的运用。第二，较低的三个层次（知识、领会、运用）描述了聚合思维的过程，而较高的三个层次（分析、综合、评价/创新）描述了发散思维的过程。前者使学生回忆出知道和理解的内容并用以解决问题，后者使学生们创造出经验中不存在的新见解和新发现。

“惯性传感器技术”是国防科技大学导航工程专业的核心专业课程之一，这是由惯性导航技术鲜明的军事特色决定的。惯性传感器作为惯性导航系统的核心器件，其精度和环境适应性直接决定了导航系统的综合性能。机械转子陀螺仪，作为一种以刚体力学为基础的经典陀螺技术，仍然在战略武器或平台的导航系统中发挥重要作用。尤其以静电陀螺仪为典型代表的机械陀螺仪，是目前列装的惯性导航系统中精度等级最高的陀螺仪，在战略核潜艇等武器平台中应用广泛。“机械转子陀螺仪的基础理论”是所有机械转子陀螺的本质原理，因此选取此节作为案例来探究BOPPPS教学模型和BLOOM认知模型在课程教学设计中的综合应用。

2 基于“BOPPPS+BLOOM”模型的课程教学设计

首先梳理“机械转子陀螺仪的基础理论”这一节课程的内容体系，按照BLOOM认知模型科学合理的确定课程的教学目标（即认知层次）。鉴于综合和创新两个高级的认知层次需要对整个章节乃至整个课程学习之后才有可能达到，因此对于基础理论这一节课的认知层次目标仅包含BLOOM认知模型的前四个层次。本节课程的主要内容包含动量矩和动量矩定理、陀螺的定轴性、欧拉动力学方程、表观运动以及陀螺的进动六个知识点。对于动量矩和动量矩定理以及欧拉动力学方程，属于基本的物理定义以及理论公式，要求学生能够记忆这这些基本的定义和公式，其次领会物理量的意义以及理论公式的推导过程，并运用这些理论公式来解释相应的物理现象和性质。对于陀螺的定轴性和进动运动，属于转子陀螺仪特有的物理性质，要求学生在了解这些性质的基础上，能够运用相关的物理公式分析这些物理性质。对于表观运动，是观测者在旋转坐标系中观察转子运动时产生的一种物理现象，可由欧拉动力学方程直接解释，因此要求学生了解该知识且领会该现象。具体如表2所示。

人才培养方案，“惯性传感器技术”这门课程是针对导航工程专业大三学员开设的专业课程。因此授课学员具有“理论力学”、“线性代数”和“自动控制原理”等背景知识，已经掌握动量、动量矩、力矩、转动惯量等物理概念以及向量叉积、矩阵乘法、矩阵求导等数学概念。结合授课对象的背景知识、课程内容体系以及认知层次目标，按照BOPPPS教学模型来设计课程教学环节，具体计划如表3所示。

从表3可以看出，根据BOPPPS教学模型设计教学环节时，可以灵活地穿插提问、板书、动画或视频展示、实验演示、故事讲解等教学方式，在教学内容、教学方法和教学目标构成的立体维度中组织课程教学。

3 结束语

随着教学改革的不断深入，教学方法不断创新。国际上先进的教学模型不断引入课程教学设计。关于BOPPPS教学模型在课程教学中的应用是比较广泛的。而基于BLOOM认知模型的教学目标设计相关的文献较少。有机地结合二者，科学的设立课程教学目标和组织教学环节的论文更是稀缺的。本文作者结合近几年讲授“惯性传感器技术”这门课程的心得体会，以“机械转子陀螺仪的基础理论”具体的一节课为案例，详细介绍了如何确立教学目标以及如何设计教学环节，丰富立体的组织课程教学。通过视频展示、实验演示和故事讲解与基本公式的推导、物理现象的分析有机穿插，使得教学活动张弛有度；通过引言和总结的首尾呼应，强化学生对课程重点知识的掌握。从近几年的教学效果看，学生能够集中注意力投入到课程学习中，学习兴趣较高，且教学效果良好，在课后测验和课程考试中，都体现对相关知识有较强的综合运用能力。

本文系湖南省学位与研究生教育教学改革课题（编号：JG2016B003） 和全国工程专业学位研究生教育2016-2017年度自選研究课题（编号：2016ZX-45）的阶段性成果

参考文献

[1] Robert Boice. Advice for New Faculty Members[M].Boston，MA：Allyn&Bacon;，2000.

[2] 李郴生，程为宝，潘宗预.当好教师上好课[M].长沙：湖南人民出版社，2008.

[3] Caffarella RS. Planning programs for adult learners： a practical guide for educators， trainers and staff developers[M].San Fancisco： Jossey-Bass，2002.

[4] 姚晓玲.基于BOPPPS模型的java语言课程教学模式探讨[J].电脑知识与技术，2016（1）：65-70.

[5] 罗宇，付绍静，李瞰.从BOPPPS教学模型看课堂教学改革[J].计算机教育，2015（6）：16-18.

[6] 穆华，李春.BOPPPS模型及其在研究型教学中的应用探究[J].陕西教育：高教版，2015（10）：27-30.

[7] B.S.Bloom等.教育目标分类学：第一分册认知领域[M].上海：华东师范大学出版社，1986.