基于BOPPPS的“桥梁工程”课程设计研究

［摘 要］ “桥梁工程”作为实践性极强的综合性课程，在教学中存在学生被动听讲、想象力不足及教学反馈不佳等问题，导致课堂教学效果不理想。针对“桥梁工程”教学中存在的问题，引入BOPPPS教学模式，从发展历程、教学环节以及有效性三方面简要概述了BOPPPS教学模式，以“桥梁灌注桩后压浆技术”为例，在教材分析和学情分析的基础上，基于BOPPPS教学模式从导言、学习目标、前测、参与式学习、后测和总结六个模块开展课程设计研究，为“桥梁工程”课程设计提供参考，提高课堂教学实效。

［关键词］ BOPPPS；桥梁工程；课程设计研究；灌注桩后压浆；技术

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2025）05-0149-04

为解决“桥梁工程”课程教学中存在的问题，帮助教师丰富授课方法、有效组织课堂教学，以“桥梁灌注桩后压浆技术”为例，基于BOPPPS教学模式开展模块化教学设计，引导学生深度参与课堂，及时有效反馈学习情况，从而提高课堂教学实效和达成教学目标。

一、BOPPPS教学模式概述

（一）BOPPPS教学模式的发展历程

BOPPPS教学模式是一个教学过程模型，基于Kolb体验式学习模型提出，其理论依据是建构主义和交际法，最先应用于教师技能培训中，帮助教师提高教学的有效性和教学技能，由ISW（加拿大教学技能工作坊）创建，相较于传统课堂教学，它更强调以学生为中心、明确且可达的学习目标和教学过程的反思三个要素，突出参与式学习，以有效教学设计著称，其在全球超100所机构和大学中实施［1］。

（二）BOPPPS教学模式的教学环节

BOPPPS教学模式将课堂教学环节分为六个模块：导言（bridge-in）、学习目标（objective）、前测（pre-assessment）、参与式学习（participatory learning）、后测（post-assessment）及总结（summary）［2］。结合所研究的“桥梁工程”课程，简述六个模块的主要任务（见表1）。

（三）BOPPPS教学模式的有效性

BOPPPS教学模式将课堂教学环节六个模块紧密连接，连贯成整体，其具备很强的操作性，教师可根据六个模块的主要任务结合教学内容逐一嵌入实施，并且可结合MOOC、职教云和学习通等开展混合式教学，拓展有效教学设计的路径，创新课堂教学模式。

BOPPPS教学模式打破了教师为主体、学生为客体的传统模式，在每一个模块中，教师通过引导学生积极参与学习，促使学生成为学习的主体，教师与学生、学生与学生之间的互动不断加深，从而推进课堂教学的有效反馈，实现课堂有效教学的目标。相关研究显示，采用BOPPPS教学模式开展教学设计能提高教学满意度和教学质量［3］，有助于提升学生的创新创业能力和学习主动性［4］。

二、“桥梁工程”课程教学现状

（一）课程简介

“桥梁工程”课程综合应用“应用力学”“工程材料”及“结构设计原理”等前修课程所学的相关知识，重点介绍桥梁及涵洞的构造、设计及施工等方法及工程应用；课程包括梁桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥、桥梁墩台、桥梁基础及涵洞等知识点，通过大量工程案例的介绍，帮助学生理解知识原理并掌握工程应用实践技术，同时培养学生运用国家现行规范、规程、标准的能力，课程对于学生今后从事的桥梁及涵洞“建、管、养”工作十分重要，为桥梁及涵洞设计、施工及养护等关键技术引入实践打下坚实理论基础。

（二）课程教学中存在的问题

“桥梁工程”是实践性极强的综合性课程，所涉及的桥梁结构体系复杂多变，力学计算枯燥难懂，施工技术纷繁复杂，再加上课时普遍不足、教师缺乏工程实际经验等情况，课程教学存在诸多问题［5］，主要体现为：一是学生被动听讲，教学往往以教师为主体开展讲授，课程内容由材料、力学等基础知识点，到设计原理、制图等应用性知识和技能，再到工程设计、制图及施工等综合性知识和技能，教学难以吸引学生注意力、激发学生学习兴趣；二是学生想象力不足，如在桥梁构造、施工技术教学中，采用二维施工图纸，学生很难看懂，需要借助大量工程实图、视频及虚拟仿真动画开展教学，才能有效帮助学生学习；三是教学反馈不佳，“灌输式”教学致使师生缺乏互动与反馈，不能实时了解学生学习目标达成度，导致课堂教学效果不理想。

三、基于BOPPPS教学模式的“桥梁灌注桩后压浆技术”课程设计

（一）教学准备

1.教材分析。选取《桥梁桩基础施工简介》中的《桥梁灌注桩后压浆技术》章节，此内容是桥梁设计、施工等方面需要应用的关键技术。教材由浅入深、由主到次地分析了“桥梁灌注桩后压浆技术”的相关理论知识，通过分析不同版本教材发现，教材中图片、视频及案例较少，这需要教师在教学中引入大量实际工程案例、图例及视频等帮助学生理解“桥梁灌注桩后压浆技术”知识点，要求学生掌握的知识和技能广、深、难，对学生学习要求较高。本节课是桥梁施工新技术的应用实践，是学生未来从事桥梁基础施工必须掌握的技术，因此需从“是什么、为什么、怎么办”三个角度，循序渐进开展桥梁灌注桩后压浆技术的概念、意义及施工教学设计。

2.学情分析。从知识储备、能力水平及学习素养三方面对学生开展学情分析。在知识储备方面，通过前续课程的学习，学生掌握了工程材料、识图及力学等方面知识，掌握了桥梁构造的基本知识，对桥梁桩基础的构造与设计有了基本认知。在能力水平方面，学生通过之前的课程学习，能看懂桥梁的构造，结合力学知识理解相关受力分析，查阅相关规范学习本节知识，也能使用信息化软件，建立智慧化运营思维，在教师的启发下运用已有知识开展本次课程的内容学习。在学习素养方面，学生对本讲内容认识较浅，仅停留于书本知识的学习，不能运用工程思维去思考破解深长桩基设计与施工难题，对工程技术创新与应用等理解不透彻，对工程质量意识、责任意识及职业素养等理解不深。

（二）教学过程

1.导言（bridge-in）。基于六威高速LWTJ-15合同段李子沟特大桥试桩静载试验报告，教师展示“李子沟特大桥桩基设计、施工遇难点”案例，讲述桥梁13号主墩因存在泥化层，地质条件较差，56根桩基按照规范设计采用摩擦桩，桩长达到65米，这给桥梁的设计和施工带来挑战，且工程造价过高，紧接着教师启发学生思考大桥采用了什么技术破解难题，从而激发学生学习兴趣和动力。

2.学习目标（objective）。为了构建教学内容整体初步形象，教师引出本节课的提纲为“桥梁灌注桩后压浆技术的概念、意义及施工”，并从知识、能力及素质三方面提出课程学习目标，明确学生应达到的要求和水平（见表2）。

3.前测（pre-assessment）。通过“职教云”平台开展线上互动，对学生课前预习内容开展一分钟测试，作为预习效果的反馈；结合启发式提问，让学生分组讨论，以了解学生对前续内容桥梁桩基础的构造与设计知识点的掌握情况，并考查学生对桥梁灌注桩后压浆技术新知识的认知情况，引导学生思考以提高思辨能力，同时对后续内容讲解的深度和进度进行把控，合理安排教师教学和学生学习活动。

4.参与式学习（participatory learning）。本环节通过多种教学增效策略，实现教师与学生、学生与学生之间的互动，引导学生深入学习桥梁灌注桩后压浆技术的概念、意义及施工，从“是什么、为什么、怎么办”三个方面开展参与式学习，即概念的学习是认识什么是桥梁灌注桩后压浆技术，意义的认知是明白这一项技术能解决什么问题，施工的研习是掌握这一项技术如何实施（学生通过这一环节掌握施工技术）。

首先，学生分为两组开展分组学习，一组通过教具、工程实例图片给其他同学和教师展示“什么是地基和桩基础”，并派学生代表给大家讲述两者关系；另一组结合前续课程中桩基础施工的视频，给大家展示并讲解“旋挖钻孔灌注桩施工”，引出桥梁灌注桩的概念。教师随即结合MOOC精品课视频，展示并提出桥梁灌注桩后压浆技术，引导学生将所学的桥梁灌注桩知识迁移到一项新技术中，即在施工好的桥梁灌注桩的桩侧、桩底通过管道注入水泥浆，加固桥梁灌注桩周围的地基土体。

其次，启发式提问学生：“桥梁灌注桩后压浆技术的意义是什么？”引发学生讨论，教师通过虚拟仿真动画逐一展示桥梁灌注桩后压浆技术，结合工程实例文献研究成果，引导学生思考其作用，最终学生在教师的启发下归纳论点，得到桥梁灌注桩后压浆技术能提高桩基础承载力、减小桩基础沉降的结论。教师继续拓展知识面，让学生查阅《公路桥梁灌注桩后压浆技术规程》（T/CECS G：D67-01—2018），引导学生通过自主学习规程相应内容，获取这一技术能最大提高桩基础承载力2.5倍、减小桩基础沉降2倍的数据结论；教师进一步结合项目式学习，展示“导言”这一环节中的六威高速李子沟特大桥案例，通过这一技术将原设计65米的桩基础长度缩短至40米（节约工程造价超800万），印证了这一技术能解决技术难题的有效性。

最后，教师再一次向学生提问：“如何进行桥梁灌注桩后压浆技术的施工？”结合任务驱动法，让学生作为学习主体领任务，依据桥梁灌注桩后压浆技术施工视频，思考并分组阐述施工步骤，教师作为客体引导并总结学生出的结论，师生共同互动，梳理施工流程为“设备及导管布设→浆液配制→压浆施工（用压浆量、压力控制）”。在这一环节，教师需要在课前做大量准备，厘清桥梁灌注桩后压浆技术每一个施工环节的逻辑，用真实工程实例图例、视频及虚拟仿真动画形象生动展示施工流程，帮助学生理解，让学生思考、讨论后准确阐述施工步骤，以达到有效课堂教学效果。

5.后测（post-assessment）。回应“导言”环节，采用抢答方式，让学生回答“六威李子沟特大桥采用了什么技术破解难题”，使整个教学设计实现闭环，进一步采用互动启发式教学，通过“什么是桥梁灌注桩后压浆技术？”“该项技术的意义体现在哪些方面？”“桥梁灌注桩后压浆技术的施工工序有哪些？”“施工控制要点是什么？”等系列问题，实时反馈学生对桥梁灌注桩后压浆技术概念、意义及施工的学习情况，测试知识、技能及素质目标的达成度，以检验本次课的教学效果。

6.总结（summary）。教师梳理本次课的教学内容逻辑，结合教学过程中的板书（见图1），简明扼要总结桥梁灌注桩后压浆技术概念、意义及施工的知识要点，进一步巩固教学目标。通过“职教云”平台布置课后作业，以项目式学习形式，通过任务驱动，让学生结合已学习的桥梁灌注桩后压浆技术，解决工程案例中的问题，同时提供拓展学习资源供学生自主学习，进而拓宽和加深对本次课程内容的学习。

参考文献

［1］张建勋，朱琳.基于BOPPPS模型的有效课堂教学设计［J］.职业技术教育，2016，37（11）：25-28.

［2］CHUNG C C， DZAN W Y， SHIN R C， Study on BOPPPS Application for learning effectiveness［J］.International journal of engineering education，2015（2）：14-17.

［3］杨璐铭，冉诗雅，张同修，等.“新工科”背景下BOPPPS教学法在《革制品设计史论》课程中的应用［J］.皮革科学与工程，2021，31（3）：88-92.

［4］许智，周鑫，谢梦茹，等.BOPPPS教学模式在武汉市某高校口腔医学本科教学中的应用［J］.医学与社会，2022，35（3）：123-126，139.

［5］汪时机，李贤，蒋运忠.《桥梁工程》课程教学存在的问题与对策［J］.西南师范大学学报（自然科学版），2010，35（2）：273-276.

Research on the Course Design of Bridge Engineering Based on BOPPPS