OBE-BOPPPS线上线下混合教学法在传感器与检测技术课程中的应用

李小敏 赵艳丽

摘  要：在OBE教学理念下，采用BOPPPS教学模式，将课程毕业要求指标点与课程目标紧密衔接，贯穿于教学的实施过程，并融合项目案例升华教学内容，实现以学习成果为导向，构建课前-课中-课后闭环反馈教学系统。课前学生根据学习任务单进行线上自主学习，课中师生互动学，以教师解答问题和学生完成训练任务为主，课后根据学生学习的反馈结果进行线上答疑解惑和实操训练。教学改革表明，OBE-BOPPPS线上线下教学模式有助于学生自主学习和探索，实现了以学生为中心的主动性的课堂教学，教学效果显著。

关键词：OBE；BOPPPS；教学改革；线上线下

中图分类号：TP39；G434    文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2023）05-0179-04

Application of OBE-BOPPPS Online and Offline Blending Learning Method in the Course of Sensor and Detection Technology

LI Xiaomin， ZHAO Yanli

（School of Electronic Information Engineering， Ningxia Institute of Science and Technology， Shizuishan  753000， China）

Abstract： Under the OBE teaching concept， this paper adopts BOPPPS teaching mode， closely connects the index points of curriculum graduation requirements with the curriculum objectives， which runs through the implementation process of teaching， and integrates project cases to sublimate the teaching content， so as to achieve the learning achievement-oriented. And it builds a closed-loop feedback teaching system of before class， during class and after class. Before class， students learn independently online according to the learning task list. During class， teachers and students learn interactively， focusing on teachers answering questions and students completing training tasks. After class， teachers answer questions online according to the feedback results of students' learning， and students carry on practical training. The teaching reform shows that OBE-BOPPPS online and offline teaching mode is conducive to students' independent learning and exploration， and student-centered active classroom teaching is realized. The teaching effect is remarkable.

Keywords： OBE; BOPPPS; teaching reform; online and offline

0  引  言

“传感器与检测技术”是一门以传感器应用所需的基本技术和技能为目标，培养学生工程应用能力的一门专业课。在推进新工科建设的背景下，引领高等教育进行改革，实现探索工程教育的新模式，提高毕业生和社会人才需求的切合度[1]。因此，在新工科和信息化教学的改革下，对“传感器与检测技术”这门课程进行了教学改革，提出OBE-BOPPPS教学模式，构建出闭环反馈的教学系统，有利于培养学生的自主学习能力和实践工程能力，保障了教学的高质量运行。

1  基于OBE-BOPPPS模式的教学理念简介

OBE[2]（Outcome-Based Education）教育理念是以學习成果为导向的教育模式，通过多元化教学提高学生的学习成果和工程实践能力。BOPPPS[3]教学法由导入（Bridge-in）、目标/结果（Objective/Outcome）、前测（Pre-Assessment）、参与式学习（Participatory Learning）、后测（Post-Assessment）和总结（Summary）六个模块组成，构建了学生参与和反馈的闭环教学系统[4]。在OBE和BOPPPS教学模式下，传感器与检测技术教学实施分为四个步骤，一是明确学习成果，即让学生清楚课程目标与专业培养目标；二是建立课程体系，将课程体系进行模块分类，明确课程的课程目标、教学内容、学习能力之间的关联关系；三是构思教学设计，从课前、课中、课后三个维度出发，强调教学过程的输出和学生知识的内化；四是反馈课程质量，建立闭环的教学反馈系统，实现课程的高质量发展。在OBE-BOPPPS的教学模式，课前采用精讲和独学，表现为学生在线上完成；课中采用BOPPPS模式，是线上线下的混合式教学；课后在项目式的导学任务下，进行线下的电子制作实践操作和线上的讨论答疑活动。

2  基于OBE-BOPPPS模式的教学改革研究

2.1  课程设计思路

在OBE-BOPPPS教学模式下，将传感器与检测技术课程的学习成果划分为知识、能力、素质三大类成果[5]，具体如图1所示。因此，在课程的改革中，重点构建师生彼此互动的活跃的课堂架构，以学生为本，将教师教为主逐渐转变为学生的自主学习为主，以提高课程的教学质量和学生的学习产出效果为宗旨。

课前，学生通过云班课+慕课平台完成线上的自主导学，课程采用了SPOC线上教学模式，如图2所示。对课程体系进行重组以及资源进行优化建设。同时借助云班课平台进行同步线上教学，分别创建头脑风暴、小组讨论等线上活动，以检验学生自主线上导学的学习效果，如图3所示。其中，云班课的线上资源主要包括项目式教学视频、学习课件以及课外拓展资料。在课程的实施过程中，采用项目式教学法的翻转课堂形式，让学生走向课堂主动探索，案例项目与课程对应内容如表1所示。在任务项目驱动法的执行下，通过小组讨论，教师点评等形式分析项目的设计需求，通过方案论证制定出一套合理可行的设计方案。在课后的线下活动，学生依据设计方案进行电路仿真、实物制作、调试等實践操作，要求实现以基于项目的电子实物的产品制作。同时利用线上平台展开生生讨论、师生讨论、教答疑等活动。因此，构建了课前-课中-课后闭环反馈教学系统，培养了学生从掌握基本理论、能力提升、素质养成层层递进的综合素质。

图2  传感器课程SPOC慕课

2.2  具体实施方案

以课程的第三章第五节“热电式传感器”的教学内容为例，运用OBE-BOPPPS线上线下混合教学模式的教学设计具体如下。

2.2.1  导入（B）

导课时首先会选取与课程内容相关的案例、社会热点、科技发展等元素，通常选择以图片、动画、电子制作实物演示等形式进行切入。首先告诉学生热电式传感器又称为“温度感官器”，让学生先认知。然后，利用社会热点疫情防控体温的测量，引发学生的兴趣，让学生总结出温度传感器的重要作用，同时对学生进行后疫情时代的“生命至上，万众一心”的家国情怀教育。最后，利用仿真软件动态展示热敏电阻体温表的工作过程，如图4所示。课前，在东方软件的仿真环境下，先创建工程项目文件，设工作置电路工作窗口，选择和放置元件，连接线路，其次，设置元件参数、调用和连接仪器，最后启动仿真。通过实验现象使得学生了解热电式传感器的应用背景，为后面的参与式学习奠定基础。

2.2.2  目标/结果（O）

将专业培养目标和课程目标高度融合，结合电子信息工程专业人才培养方案，制定了课程评价毕业要求指标点与课程目标支撑的关系表，具体如表2所示。课程的主要目标是掌握传感器的工作原理，采集数据的能力，会进行电路设计、仿真分析和电子作品制作的能力，通过OBE-BOPPPS教学法以检验学习目标的达成度。

2.2.3  前测（P）

在实施前测之前，首先在课程的云平台上传课程学习视频，结合导学任务单，检验学生的自主学习能力和自学成果。通过此环节，使得学生能够从认知到思考归纳，明确章节的教学目标和成果要求。

2.2.4  参与式学习（P）

在课程的教学改革过程中，通常采用课堂提问、案例分析、小组讨论、翻转课堂、学生点评等手段进行。这节课的参与式教学设计如下：将教学班级五分一组，进行小组讨论，在课堂练习。围绕“通过热电偶工作演示的仿真动态实验演示，可以得到哪些结论，要产生热电动势，需要满足哪些条件”等问题进行展开讨论。采用问题导向让学生进行案例分析、小组讨论，每组派出代表进行回答，使学生的学习由被动接受转化为主动探索，提高课堂的参与度。

2.2.5  后测（P）

通过后测环节检验学生对知识是否达到融会贯通的目的，此项环节为教师评价教学目标和教学反思提供了一定的依据，根据学生的学习掌握程度及时地优化教学设计和完善教学手段，由此，形成了教学的闭环反馈系统。此环节的练习题如图5所示。

2.2.6  总结（S）

学生通过思维导图的方式进行归纳课程知识点，教师根据学生的测试结果了解学生对知识点的掌握程度，进行查漏补缺与教学反思，反哺于教学以提高学生的知识产出效果。

2.3  教学实施效果

基于云班课和SPOC慕课课程教学平台，对2019级电子信息工程专业进行了“OBE-BOPPPS”线上线下的混合教学模式的改革实践；发布了课程资源共16章节，90道测试题，课堂发布选人任务16次，分组任务6个，课程设计1次，项目论文2次，传感器应用实物42件。以电气信息工程学院为例，对比“OBE-BOPPPS”教学模式和2018级传统教学模式的教学成绩，统计结果如图6所示。从图6（a）中可以得到，OBE+BOPPPS教学优秀率为11%，及格率高达95%。从图6（b）中可以得出：传统教学模式下，优秀率为2%，及格率高达85%，没有达到学校所规定的及格比率。通过对比，可以得出：在OBE-BOPPPS教学模式下，不及格人数明显降低，提高了教学质量。主要原因在于这种教学方法一方面使得学生明确教学的目标，通过闭环的教学反馈系统提高了学生的学习动机和优化教师的教学策略，形成了以督促学，以馈促教的良性循环。

3  结  论

实践表明，在OBE-BOPPPS线上线下混合教学模式下，构建课前-课中-课后三位一体，线上和线下教学有机结合。以学生为主体，重视学生能力的培养，让学生在“做中学，学中做”，让学生动起来，让课堂活起来。按照工程认证的标准，将课程目标和专业培养目标高度结合，着力培养学生的工程实践和专业素养。从传感器与检测技术的教学效果来看，OBE-BOPPPS线上线下混合教学方法不仅提升了教学的高质量发展，同时提高了专业培养目标下的人才输出的达成度。

参考文献：

[1] 张涛，陈燕.基于OBE理念的传感器技术及应用课程教学改革探索 [J].教育现代化，2019，6（59）：73-75.

[2] 郑春娇.基于OBE理念的传感器与检测技术课程的教学设计 [J].中国现代教育装备，2022（11）：88-90.

[3] 陈冰洁，赵延.基于OBE理念和BOPPPS教学模式的传感器原理及应用课程教学改革 [J].世纪之星—交流版，2021（30）：13-14.

[4] 赵亮.基于OBE理念的《传感器与检测技术》课程网络教学探索与实践 [J].科技风，2020（18）：65.

[5] 王雪晴，杜豪杰，陈辉，等.基于OBE理念和BOPPPS模式的传感器与检测技术混合式“金课”探索 [J].大学教育，2022（4）：95-97.

作者简介：李小敏（1991—），女，汉族，陕西渭南人，助教，硕士研究生，研究方向：信号与信息处理。

收稿日期：2022-10-11

基金项目：宁夏青年科技人才托举工程（TJGC2019018）；宁夏自然科学基金项目（2022AACO3347）；宁夏理工学院校级“互联网+教育 智慧教学项目（NLJY202006）