学习通+BOPPPS教学设计实践——以“材料研究与测试方法”课程为例

周瑞华，罗永晋

（山西工学院 a.通识教育学院；b.教务处，山西 朔州 036000）

材料是信息和能源发展的物质基础，没有先进材料就没有现代科技，对材料的科学分析是获得先进材料的核心环节。“材料研究与测试方法”是材料学领域非常重要的一门专业基础课程，内容涵盖晶体学基础、X射线的衍射分析及应用、电子衍射分析及应用、表面分析技术、热分析技术和光谱分析技术等。学习者需要具备高等数学、物理学、化学以及晶体学等相关知识。所涉及的材料包括金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料等。在应用型本科教育阶段，要求学习者掌握设备检测原理，并具备一定的实践操作和分析问题的能力。在工程认证要求下，该课程面临三个主要问题：（1）学时短，内容难；（2）检测设备昂贵，实践教学流于形式；（3）教学内容与当前先进技术脱节［1-2］。鉴于此，部分学校通过举办讲座、构建网络开放平台、与科研任务挂钩等方式来改革实践教学［3］。但大部分学生因缺乏科研理念和实践，面对学校如此丰富的教学资源却无法深入学习，在真正应用的时候依然一头雾水。因此，只有加强课堂教学的有效性，学中做，知行合一，将理论、实践和测评相结合，才能让学生真正掌握该门课程。笔者在课堂教学过程中采取学习通+BOPPPS相结合的有效教学模式，通过最新科研案例进行实践教学改革尝试，优化教学内容和教学方式，强调课堂组织和过程评价，以应用为目标，突出培养学生应用和解决实际问题的能力。

一、学习通+BOPPPS有效教学模式构建

（一）学习通平台建设

学习通汇聚资源、平台和服务，全力支持学校开展线上教学。教师可以在学习通平台自建课程，直播授课。当前电子产品大量普及，在课堂上将手机作为学习工具，通过学习通平台完成点名、抢答、讨论等环节，不仅可以提高课堂效率，还能实现过程评价，期末考核时，每位学生的平时表现一目了然，有助于因材施教。

（二）BOPPPS有效教学模式

BOPPPS有效教学模式是一种以教育目标为导向、以学生为中心的新型教学模式。该教学模式包括导入（Bridge-in）、教学目标（Objective）、前测（Pre-assessment）、参与式学习（Participatory）、后测（Post-assessment）和总结（Summary）六步［4］，特别强调知识点目标化和学习参与度在教学过程中的重要性。通过调研发现，BOPPPS有效教学模式在通识课程和专业课程中得到广泛应用，并取得了良好效果［5-7］。吕军城等［8］通过分组的方式验证了BOPPPS教学模式在医学统计学课程教学中的有效性和满意度。笔者的研究主要以材料检测仪器的应用为导向，以布拉格方程的推导和应用为例，评价BOPPPS课堂有效教学模式在“材料研究与测试方法”这门课程中的教学效果和推广价值，提出材料学课程优化以及其他相关教学改革建议。

（三）以布拉格方程的推导和应用为例设计教学（见表1）

表1 布拉格方程的推导和应用学习通+BOPPPS教学法的教学设计

二、学习通+BOPPPS有效教学模式的实施效果及评价

“材料研究与测试方法”是一门理论和实验相结合的专业必修课程，因所涉及的大型检测设备造价昂贵，传统的实验课程以教师讲解为主、学生参观为辅，导致理论和实践严重脱节。鉴于此，笔者通过学习通+BOPPPS教学模式创新性的突出实验课程的实施效果。表1描述了教学改革过程，为进一步展示其实施效果，笔者将两届学生作为对比，每班45人，分别采用传统模式和教改模式进行授课，对比学生对理论知识的掌握程度以及实验操作能力。在教改模式过程中，每节课前教师通过学习通提前发布一些资源，如仪器操作流程、制备试样等视频，授课过程中引入教师科研案例，课后布置文献阅读作业。通过设计教学满意度问卷（从学习兴趣、师生互动性、知识系统性、实践能力、总体满意度等五个维度设计）对两组教学模式的教学效果进行统计分析，结果显示如图1所示。由此可见，学生对教改模式认可度和满意度均较高，学习成绩明显高于传统教学模式的成绩。

图1 教改模式与传统模式学生满意度评价结果

三、其他教学改革方法

（一）改革成绩测评方式

传统的教学方法以教师讲授为主，期末考试以考核基本概念和基本名词为主，“高分低能”现象普遍。鉴于此，本着以学生为中心的理念，通过以下两种方式来改变课程测评方式。第一，注重过程性考核，平时成绩和期末成绩各占50%；第二，设置合理的平时成绩和期末成绩考核方式。提高学习通在平时学习过程中的应用效率，比如布拉格方程的推导和应用这个理论知识点，在学习通提前上传相关文献、科研案例供学生阅读，授课过程中提出问题形成抢答和讨论环节，课后在学习通发布作业，学生的学习痕迹均在学习通上体现，过程性评价清晰明了。在期末考试题型中，去除填空题和名词解释，改为以理解和分析为主的简答题、设计题和论述题，以期能写出对某一材料的制备或合成、检测以及分析和应用的全过程，突出能用所学知识解决实际问题的能力。

（二）组建创新团队

高等教育要重视培养大学生的创新和实践能力，提高大学生的人文科学素养。为此，山西工学院积极组织学生参与“大学生创新创业训练计划项目”（以下简称“大创”）、“互联网+大学生创新创业大赛”，学生可根据自己的兴趣爱好参与教师的科研兴趣小组，通过参加教师的科研项目加强科研实践能力。事实证明，参与“大创”“互联网+”以及教师科研项目的学生，其学习能力、人际沟通能力、就业前景均较好，部分学生通过参与项目发表SCI论文、通过竞赛获奖，为将来升学和就业打下良好基础。在课程改革过程中，参与科研项目的学生在实践操作上驾轻就熟，起到示范引领的作用，笔者鼓励学生利用课余时间积极参与“大创”项目和兴趣小组，培养文献搜索、仪器操作、论文撰写的能力。

（三）突出文献学习法

“材料研究和测试方法”是一门实践性很强的课程，学习的目的是应用。通过数据库，如CNKI、万方和Web of Science等数据库搜索相关文献，采取学生分组讨论、制作PPT讲义等方式，进一步提高学生的思辨能力。比如，讲完《扫描电镜》这一章内容后，要求学生围绕扫描电镜查找相关文献，能够描述文献所述的材料结构性质以及扫描电镜分析内容。每一种检测仪器讲完后均布置类似的作业，课程最后围绕多种材料，学生分组讨论其结构、性质、检测方法和原理等，最后选出最优组，在课堂上呈现自己的PPT讲义。虽然学生在初次接触文献资源时，感觉艰涩难懂，但经过多次训练后，学生的文献阅读能力、科研软件应用能力以及语言和文字表达能力均可得到提升，相较于传统的布置课后作业，具有更强的实际工程和学术应用性，与学术前沿接轨。通过调研发现，学生经过文献阅读训练，在大四撰写毕业论文阶段游刃有余，为就业和升学打下了良好基础。

结语

BOPPPS教学模式突出课堂有效性、师生互动性。通过学习通平台构建课程，能够有效整合网络优秀教学资源，同时监测学生学习，形成过程性考核成绩。学习通+BOPPPS教学模式相结合的优势在于学中做，即“有兴趣学，有能力做”。有兴趣学就是在课堂上将枯燥的理论知识、仪器操作过程通过视频形象化，将最新科研实践案例引入课堂，激发学生的学习兴趣。通过改革成绩测评方式、鼓励学生参与创新团队以及加强文献学习的途径，使学生有能力做，真正做到知行合一。作为应用型高校，学生实践能力的培养是关键，笔者尝试的学习通+BOPPPS教学模式在专业实践类课程的学习中能够发挥重要作用，对教师的专业能力、备课时长以及学生的课后学习时长都有较高的要求，同时，教师应有培养符合应用型高校人才的决心和责任心。