基于学习通平台和BOPPPS教学设计的线上线下混合式教学

［摘 要］ 为了贯彻“以学生为中心”和“课程持续改进”教育理念，以“测控电路”课程为例，介绍线上线下混合式教学改革措施，提出了分层教学、基于BOPPPS模型的课前课上课后参与式互动教学，以及以学生学习数据为导向的“三重并举”混合式教学设计的教学创新。通过四类线上资源库的建设，最大限度地丰富了知识载体，实现了“互联网+”环境下从课本教材到课程的转变。结果表明学生的课程成绩、参与创新创业项目的人数均有显著提高。

［关键词］ 学习通平台；BOPPPS模型；混合式教学；测控电路

［基金项目］ 2021年度江苏省教育教学改革研究重点项目“新工科背景下地方高校自动化专业应用型人才培养模式研究”（2021JSJG064）

［作者简介］ 潘 琦（1980—），女，江苏苏州人，博士，无锡学院自动化学院讲师，主要从事电子电路系统研究；李 鹏（1966—），男，山东淄博人，博士，无锡学院自动化学院教授，主要从事信号与信息处理研究；夏庆锋（1982—），男，山东济南人，硕士，无锡学院自动化学院副教授，主要从事多智能体系协同与控制研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2023）37-0133-04 ［收稿日期］ 2022-11-10

引言

“测控电路”是测控技术与仪器专业本科生必修的一门专业基础课。课程涉及的知识面广，对学生的知识综合运用能力要求较高，实践性和应用性较强［1］。

课程教学对象为应用型本科高校学生，学生数理基础较为薄弱，同时应用型高校的培养定位又对学生的工程实践能力有较高的要求。传统线下教学过程中，发现存在以下问题［２］。

第一，“测控电路”课程中所学电路功能性和理论性较强，学生容易对学习产生畏惧和厌倦心理。

第二，有限的线下课时很难对课程涉及的每一种电路进行深入分析。

第三，由于课时的限制，师生在课堂上无法开展足够的交流互动，教师无法做到精细指导，因材施教。

第四，课程的工程实践性强，然而传统教学实验类型单一，无论是学生解决复杂工程问题的能力还是创新能力都没有得到很好的锻炼。

一、混合式教学设计

基于上述问题，我们希望对传统教学进行改革。借助智慧化在线教学平台超星学习通，进行了线上线下混合式教学设计，资源架构如图1所示。以线上空间建设课程资源，以BOPPPS模型作为混合教学实施方法，以学生学习数据作为教学实施的导向，这就是我们提出的“三重并举”混合式教学设计方案。

（一）打造体现分层教学理念的四类线上资源库

针对重点和难点以外的其他课程内容，通过自制微课资源让学生线上自主学习，从而促进学生自主学习。

针对学生实践能力的培养，进行了仿真实验资源库的建设。仿真实验基于Multisim仿真软件环境开展，设置了不同的实验目标。现象观察性仿真实验处理一些理论较难推导解释的难点，解决如何让学生理解难点的问题。设计性仿真实验根据来自实际案例的工程要求进行电路的设计，并通过仿真来验证其可行性，培养学生工程实践创新和设计的能力。拓展性仿真实验针对课堂上无法展开讨论的综合性实用电路，通过让学生采用仿真工具去分析复杂电路的功用，来培养学生分析复杂工程问题的能力。

基于立足工程实践、与时俱进、体现思政素养的课程要求，建立工程案例库。课程工程实践性强，同时需要体现“文以载道”“百年树人”的思政教育主旨，在教学中应注重培养学生的爱国主义情怀和报效祖国的崇高理念。

基于扩展学生的知识面和进一步提升能力的分层教学理念，建立拓展资源库。通过四类线上资源库的建设，最大限度地丰富了知识载体，实现了“互联网+”环境下从课本教材到课程的转变。课程面貌不再刻板无趣，而是体现时代前沿和人文思政熏陶的立体学堂。

（二）基于BOPPPS模型的课前课上课后参与式互动教学

采取BOPPPS模型设计教学方法［3］，将各个教学活动的开展分配到线上线下和课上课下。通过课前、课上、课后三个环节的知识点多重强化、参与互动以及数据反馈，对课程的知识、能力和素养三大目标的达成形成全方位循环式正向促进。利用渐进式多层级的教学活动，加强学生的深度学习，如图2所示。课前自主学习，学习数据为教师课堂教学提供导向依据。课堂开展参与式互动学习，借助学习通平台和课程QQ群，开展课堂互动活动。课后测试，并根据线上资源库进行仿真实验和拓展内容学习，促进学生思辨能力和工程能力的提升。

（三）以学习通学生学习数据为导向的教学活动开展

通过详尽分析学习通平台采集的各环节学生学习数据，做到因材施教，有的放矢。

在开展教学活动时，根据学习通在线平台收集数据进行精确教学反馈，并以此作为教学导向，精准指导每位学生，从而实现实时反馈，及时调整，过程考核，坚持教学改进的理念，如图3所示。根据出勤签到数据，督促学生养成不迟到不缺勤的学习态度。学生观看学习视频时间长，次数多，则说明理解困难，通过分析学生学习视频的时长和次数，如果多位学生情况类似，则可以找到教学难点，在课上重点讲授。通过分析学生的测试题结果，将测试题与知识点挂钩，统计错误对应的知识点和错误的人数。多数学生多次错误的知识点在课堂上集中讲评复习，并课后额外布置该知识点的学习任务；个别学生的个别错误则单独督促，做到有的放矢，因材施教。分析学生的论文问卷数据，从而了解学生思维活跃度和课程参与度，同时也能更好地衡量学生的工程思维能力。

（四）课程成绩评定方式

课程成绩评定方式采取过程化考核方式及形成性评价机制：

总评成绩=平时成绩 50%+期末考成绩 50%，成绩评定来源如图4所示。其中平时成绩来自学习通学习数据，具体包括10%的课前成绩、15%的课堂成绩、15%的课后成绩和10%的章节测试成绩。上述四类平时成绩和课程与基于BOPPPS模型的教学设计理念相符，真正做到学生的每项学习数据都能对应学生的过程表现成绩，最后的总评成绩能充分体现过程评价的效果。

二、课程的“混合”教学效果

在实施混合模式教学改革后，传统课堂沉闷的氛围、学生单一的学习方法被打破，学生学习的积极性、参与度得到了大幅提高。课程混合教学从2019级学生开始实施，从学生课程通过率、课程平均分以及课程能力达成度三个数据表上进行对比，如图5所示。可以看到2019级混合式教学班的各项课程成绩指标均优于2018级传统教学班。其中，课程通过率由86.9%提高到了90.6%，课程平均分由71.43提高到74.03，课程目标1由2018级的69%提高到了73%，课程目标2由2018级的73%提高到了75%，课程目标3由2018级的80%提高到了82%。

三 、教学设计的借鉴和推广价值

（一）以仿真实验建立理实结合授课模式

“测控电路”课程理论内容难，工程实践要求高，通过设立众多的仿真实验，并有机地嵌入各个章节知识点，使得理论的讲授更加深入浅出，学生工程实践分析的能力时刻得到锻炼。

（二）以工程案例作为技术和思政的载体

如何提高学生对课程的学习兴趣，如何与当前时代接轨以及如何塑造学生正确的“三观”就是我们课程改革的一个出发点。

●以工程案例来接轨当下最新科技成果、技术应用、行业精英。

●以工程案例来构筑从课程书本到实际工程应用的桥梁。

●以工程案例来激发学生的好奇与兴趣。

●以工程案例来传递国家进步、中国制造的正能量。

●以工程案例来激发学生以一技之长报效祖国的慷慨志气。

●以工程案例来传承老一辈科研人鞠躬尽瘁严谨治学的情怀志向。

●以工程案例的形式让书本知识变得立体有型。

结语

信息时代的技术发展，使得线上线下混合式教学越来越受到重视。如何根据课程的自身特点，合理地规划革新教学模式，仍有很多值得探讨的细节。本文以“测控电路”为例，介绍了课程线上线下混合教学的设计创新理念，希望能够为其他混合式课程的建设提供借鉴思路。在未来的教学中，课程的改革还需不断地与时俱进，将更先进的理念方法和工程技术案例融入课程教学。

参考文献

［1］ 金涛，郑继红，王宁，等.面向新工科建设的“测控电路”课程教学改革分析［J］ .上海理工大学学报（社会科学版） 2022， 44（4）：82-86.

［２］ 王荣秀，曹晓莉，李明. “对分课堂”教学模式在“测控电路”教学实践中的运用［J］ .教育教学论坛 2020（4）：270-272.

［3］  郑燕林，马芸. 基于BOPPPS模型的在线参与式教学实践［J］.高教探索，2021（10）：5-9.

Online and Offline Blended Teaching Based on Xuexitong Learning Platform and BOPPPS Teaching Design： Taking Measurement and Control Circui Course as an Example

PAN Qi1，2， LI Peng1，2， XIA Qing-feng1

（1. College of Automation， Wuxi University， Wuxi， Jiangsu 214105， China; 2. School of Automation， Nanjing University of Information Science and Technology， Nanjing， Jiangsu 210044， China）

Abstract： In order to implement the educational concept of “student-centered” and he concept of “continuous improvement of the curriculum”， taking the “Measurement and Control Circuit” course as an example， the online and offline mixed teaching reform measures are introduced， and the layered teaching and pre-class teaching based on the BOPPPS model are proposed. Post-participatory interactive teaching and the teaching innovation of “triple simultaneous” mixed teaching design guided by student learning data are also explored. Through the construction of four types of online resource databases， the knowledge carrier has been enriched to the greatest extent， and the transformation from textbooks to courses under the “Internet +” environment has been realized. The results show that the students’ course grades and the number of people participating in innovation and entrepreneurship projects have significantly improved.

Key words： xuexitong learning platform; BOPPPS model; mixed teaching; Measurement and Control Circuit