●張寧杜云明黃金俠

一、引言

傳統(tǒng)教學(xué)以教師、教材為中心，課堂上主要是教師講學(xué)生聽(tīng)，學(xué)生參與度和學(xué)習(xí)主動(dòng)性不高，師生互動(dòng)性不強(qiáng)，削弱了學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的主體地位。針對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式弊端，英國(guó)克伯屈提出了以問(wèn)題為導(dǎo)向的教學(xué)方法(PBL)，其以現(xiàn)實(shí)問(wèn)題為情景，引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題，并通過(guò)查閱資料、小組討論等方式獲得解決問(wèn)題的答案。在解決問(wèn)題過(guò)程中調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，增強(qiáng)師生間互動(dòng)，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)造能力。但學(xué)生學(xué)習(xí)程度參差不齊，在PBL教學(xué)實(shí)施過(guò)程中，學(xué)生的接受能力、自學(xué)能力受到限制，這樣會(huì)使優(yōu)秀的學(xué)生更優(yōu)秀，并不能達(dá)到全面提升學(xué)生能力的目的。因此，在PBL教學(xué)模式的基礎(chǔ)上興起了有助于促進(jìn)團(tuán)隊(duì)協(xié)助的TBL教學(xué)法，其是以團(tuán)隊(duì)為基礎(chǔ)的教學(xué)方式。該模式將班級(jí)以小組的形式分為多個(gè)團(tuán)隊(duì)，以小組自學(xué)、小組討論等方式解決問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)互學(xué)的拓展性學(xué)習(xí)。TBL教學(xué)法要求至少提前給學(xué)生一周的預(yù)習(xí)和準(zhǔn)備的時(shí)間，這會(huì)使一些基礎(chǔ)較差、懶于預(yù)習(xí)的學(xué)生產(chǎn)生逆反心理。由于課前準(zhǔn)備的不充分，導(dǎo)致課堂討論的效果不佳，進(jìn)而影響TBL教學(xué)法的實(shí)施。

目前，受到教育學(xué)者認(rèn)可的BOPPPS教學(xué)模型在國(guó)內(nèi)外的教學(xué)中得到了廣泛應(yīng)用。該教學(xué)模式由溫哥華大學(xué)的道格拉斯·克爾團(tuán)隊(duì)所創(chuàng)建，其將課堂教學(xué)分為6個(gè)環(huán)節(jié)：導(dǎo)言（Bridge-in）、目標(biāo)與預(yù)期效果（Objective）、前測(cè)（Pre-assessment）、參與式學(xué)習(xí)活動(dòng)（Participatorylearning）、后測(cè)（Post-assessment）、總結(jié)（Summary）。各環(huán)節(jié)均注重學(xué)生的全方位參與和學(xué)習(xí)情況反饋，且教學(xué)環(huán)節(jié)層次明確，教學(xué)內(nèi)容環(huán)環(huán)相扣。

二、基于BOPPPS教學(xué)模式的改革

“數(shù)字信號(hào)處理”課程的理論性較強(qiáng)，涵蓋較多公式、概念和物理意義。在授課過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，課上教師進(jìn)行提問(wèn)和討論時(shí)不能有效地實(shí)現(xiàn)互動(dòng)，最終還是由教師進(jìn)行分析，學(xué)生不能自己領(lǐng)會(huì)。另外由于互聯(lián)網(wǎng)在校園的全覆蓋，使得部分學(xué)生把更多的精力集中到了手機(jī)上，成為“低頭族”，導(dǎo)致師生溝通和知識(shí)傳遞受到阻礙。

針對(duì)上述問(wèn)題，嘗試將互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)引入到實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，構(gòu)建基于移動(dòng)教學(xué)平臺(tái)的BOPPPS教學(xué)模式，并將其運(yùn)用到課前預(yù)習(xí)、課上學(xué)習(xí)和課后復(fù)習(xí)中。本文以數(shù)字信號(hào)處理課程中的“模擬濾波器數(shù)字化設(shè)計(jì)”這一節(jié)內(nèi)容為例，應(yīng)用BOPPPS教學(xué)模式，開(kāi)展信息化教學(xué)的探索與實(shí)踐。

（一）課前任務(wù)布置

課前任務(wù)布置包括課前學(xué)習(xí)目標(biāo)和課前知識(shí)點(diǎn)預(yù)習(xí)。課前預(yù)習(xí)是提高課堂質(zhì)量的一種有效學(xué)習(xí)方法，通過(guò)預(yù)習(xí)學(xué)生可以溫故知新，增強(qiáng)課上學(xué)習(xí)自信心，提高學(xué)習(xí)積極性。預(yù)習(xí)的內(nèi)容教師可通過(guò)QQ群、微信群、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)（本課程采用“知到APP”教學(xué)平臺(tái)）等發(fā)布給學(xué)生，如：數(shù)字濾波器的分類和設(shè)計(jì)指標(biāo)？模擬濾波器數(shù)字化的理論和常用的設(shè)計(jì)方法？發(fā)布的內(nèi)容要緊扣課上所學(xué)知識(shí)，以此引導(dǎo)學(xué)生有針對(duì)性地進(jìn)行復(fù)習(xí)和預(yù)習(xí)，教師可通過(guò)預(yù)習(xí)筆記了解學(xué)生的課前準(zhǔn)備情況。

（二）課上分段實(shí)施

1.導(dǎo)言。導(dǎo)言是引導(dǎo)階段，旨在引入教學(xué)目標(biāo)。教師可以通過(guò)視頻、故事、學(xué)生關(guān)注的案例等符合教學(xué)主題的表現(xiàn)形式引入。教學(xué)實(shí)踐中，先將關(guān)于濾波器應(yīng)用的短視頻上傳至教學(xué)平臺(tái)，課上播放視頻以吸引學(xué)生課堂注意力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容。而后在平臺(tái)上發(fā)布討論式問(wèn)題，如：為何要將模擬濾波器進(jìn)行數(shù)字化？讓學(xué)生圍繞該問(wèn)題進(jìn)行思考，并隨機(jī)邀請(qǐng)1～2名學(xué)生談?wù)勛约旱南敕?。教師根?jù)學(xué)生回答進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，但并不公布答案是否正確，讓學(xué)生帶著疑問(wèn)進(jìn)行本節(jié)課的學(xué)習(xí)。

2.目標(biāo)與預(yù)期效果。明確教學(xué)目標(biāo)和預(yù)期效果可讓學(xué)生對(duì)課上學(xué)習(xí)內(nèi)容、重點(diǎn)和難點(diǎn)有清晰認(rèn)知，使學(xué)生知曉未來(lái)的學(xué)習(xí)方向。實(shí)踐中采用PPT以列表的形式敘述課上的學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)要求，如：能夠準(zhǔn)確地說(shuō)明理想數(shù)字濾波器的性能指標(biāo)、掌握數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)的步驟、了解數(shù)字濾波器的應(yīng)用。通過(guò)學(xué)習(xí)目標(biāo)知道模擬濾波器數(shù)字化的重難點(diǎn)，讓學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)有側(cè)重點(diǎn)，有的放矢。

3.前測(cè)。前測(cè)階段是對(duì)學(xué)生進(jìn)行摸底測(cè)試，查看學(xué)生預(yù)習(xí)情況和對(duì)本節(jié)課相關(guān)知識(shí)的掌握情況。前測(cè)形式視學(xué)生情況而定，可以通過(guò)討論、作業(yè)和提問(wèn)等方式進(jìn)行。例如，教師可在平臺(tái)上發(fā)布“模擬IIR濾波器數(shù)字化設(shè)計(jì)常用方法有哪些？”“數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)指標(biāo)是什么？”等問(wèn)題，要求學(xué)生在規(guī)定時(shí)限完成問(wèn)題的解答。教師通過(guò)后臺(tái)數(shù)據(jù)來(lái)了解每位學(xué)生的作答情況，以此判斷學(xué)生前期的準(zhǔn)備和掌握情況，進(jìn)而適當(dāng)調(diào)整授課內(nèi)容的進(jìn)度和難度，改進(jìn)教學(xué)方法。

4.參與式學(xué)習(xí)活動(dòng)。參與式學(xué)習(xí)活動(dòng)旨在盡可能地改變教師與學(xué)生的角色，鼓勵(lì)學(xué)生參與到教學(xué)過(guò)程中，成為教學(xué)中的主體，將傳統(tǒng)的“一人講”改為“多人堂”。實(shí)際操作中，可在教師完成講授內(nèi)容后，組織學(xué)生開(kāi)展討論學(xué)習(xí)。如：讓學(xué)生歸納數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)步驟和常用設(shè)計(jì)方法的優(yōu)缺點(diǎn)，然后借助教學(xué)平臺(tái)隨機(jī)分層組合功能，對(duì)班級(jí)學(xué)生進(jìn)行分組（每組5-7人），讓學(xué)習(xí)水平不同的學(xué)生進(jìn)行互學(xué)、互補(bǔ)，共同進(jìn)步。在學(xué)生討論交流過(guò)程中，教師觀察小組的討論情況，可充當(dāng)討論無(wú)進(jìn)展小組的組員，啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生。在討論過(guò)程中，學(xué)生不僅加深了對(duì)知識(shí)的理解，也增強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)意識(shí)和協(xié)同學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)。討論結(jié)束后，可隨機(jī)選擇兩組進(jìn)行示范總結(jié)，教師通過(guò)小組敘述和學(xué)生補(bǔ)充進(jìn)行點(diǎn)評(píng)并給分，這會(huì)使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中體會(huì)學(xué)習(xí)的樂(lè)趣和成功的喜悅，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心。

5.后測(cè)。后測(cè)是檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)課上知識(shí)掌握情況和教學(xué)目標(biāo)達(dá)成情況，也是前測(cè)學(xué)習(xí)的反饋。為突出時(shí)效性，可在教學(xué)內(nèi)容完成后，將測(cè)試題目發(fā)布在教學(xué)平臺(tái)上，要求學(xué)生在規(guī)定時(shí)限內(nèi)作答，教師在手機(jī)端對(duì)學(xué)生提交的答案進(jìn)行整理，總結(jié)分析學(xué)生掌握情況，及時(shí)對(duì)自己的授課內(nèi)容、授課進(jìn)度及授課過(guò)程做出調(diào)整和改進(jìn)。

6.總結(jié)?？偨Y(jié)是對(duì)本節(jié)課所學(xué)知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)化整理。教師可以通過(guò)前測(cè)、后測(cè)結(jié)果有針對(duì)性進(jìn)行總結(jié)（如：多數(shù)學(xué)生對(duì)數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)過(guò)程理解到位，但有個(gè)別學(xué)生對(duì)指標(biāo)參數(shù)ωc、ωs等記憶混淆），也可以根據(jù)討論過(guò)程中學(xué)生的參與度進(jìn)行總結(jié)。另外，學(xué)生也可以對(duì)本節(jié)課所學(xué)知識(shí)進(jìn)行歸納或者對(duì)本節(jié)課授課進(jìn)度進(jìn)行總結(jié)。

（三）課后知識(shí)延拓

課堂教學(xué)完成后，教師可以通過(guò)QQ群、微信群、教學(xué)平臺(tái)、公眾號(hào)等一系列網(wǎng)絡(luò)資源推送復(fù)習(xí)材料，要求學(xué)生通過(guò)討論、調(diào)查等方式完成。學(xué)生也可將疑惑問(wèn)題發(fā)送給教師，教師進(jìn)行合理解答。例如學(xué)生可通過(guò)文獻(xiàn)查閱了解數(shù)字濾波器在不同行業(yè)的作用，在查閱過(guò)程中學(xué)生發(fā)現(xiàn)不同類型濾波器的設(shè)計(jì)和作用均不同，以此延伸出下節(jié)課所學(xué)知識(shí)——數(shù)字高通、帶通、帶阻濾波器的設(shè)計(jì)方法。

三、教學(xué)效果評(píng)價(jià)

為了評(píng)價(jià)該教學(xué)法的教學(xué)效果，采取了教學(xué)團(tuán)隊(duì)分專業(yè)試點(diǎn)教學(xué)，將2017級(jí)生物醫(yī)學(xué)專業(yè)作為試點(diǎn)班，采用成績(jī)測(cè)試形式進(jìn)行評(píng)估。實(shí)際操作中，以期末試卷考試方式對(duì)數(shù)字信號(hào)處理的知識(shí)進(jìn)行測(cè)試，實(shí)驗(yàn)班和普通班使同一套試卷，試卷包括填空、選擇、簡(jiǎn)答和計(jì)算四種題型，滿分100分。其中，優(yōu)秀≥90分，80分≤良好＜90分，70分≤中等＜80分，60分≤及格＜70分，不及格＜60分。

從兩類班級(jí)成績(jī)柱狀分析表中，可以看出普通班學(xué)生成績(jī)分布不均勻，而實(shí)驗(yàn)班學(xué)生成績(jī)明顯呈現(xiàn)正態(tài)分布，優(yōu)秀率和良好率都有提高。整理QQ群、微信群、教學(xué)平臺(tái)、公眾號(hào)等學(xué)生提交作業(yè)、問(wèn)題討論情況，發(fā)現(xiàn)不及格學(xué)生在課堂上參與程度較低，不能很好地主動(dòng)學(xué)習(xí)。因此，在以后的教學(xué)過(guò)程中應(yīng)更關(guān)注不積極參與課堂活動(dòng)的學(xué)生。

四、結(jié)語(yǔ)

本文提出了基于信息技術(shù)應(yīng)用的BOPPPS教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)課堂教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)媒體教學(xué)的有機(jī)結(jié)合。該教學(xué)方式合理地利用了學(xué)生對(duì)于手機(jī)的熱愛(ài)，通過(guò)課前在線預(yù)習(xí)、課上分段教學(xué)、課下知識(shí)拓展等方式，促進(jìn)學(xué)生自覺(jué)地完成學(xué)習(xí)內(nèi)容。實(shí)踐表明，該教學(xué)模式在提高教學(xué)質(zhì)量的同時(shí)，能提高學(xué)生課堂參與度，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，教師能及時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，擴(kuò)展專業(yè)課程的空間維度。