謝婭婭

摘要：由于《電路》課程“教學內(nèi)容多而教學時數(shù)少”，課程思政在傳統(tǒng)課堂中根本無法高效完成。通過引入BOPPPS模式，借助超星學習通，實施“線上線下混合式”的教學方法，在提高課堂實效性的同時培養(yǎng)了學生自主學習、分析問題和解決問題的能力，對提高課程思政效果有重要的實踐意義。

關(guān)鍵詞：BOPPPS;“學習通”;線上線下;課程思政

中圖分類號：G642.0? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? 文章編號：1008-4657（2021）05-0009-08

0? ? ? ? ?引言

2016年12月，習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上指出：“要把做人做事的道理、把社會主義核心價值觀的要求、把現(xiàn)實民族復(fù)興的理想和責任融入到各類課程教學之中，使各類課程與思想政治理論課和責任同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)?！绷暱倳泴逃ぷ鞯囊笫沟卯斀翊髮W階段的課程必須要有傳授專業(yè)知識和進行思想政治教育的雙重功能，才能培養(yǎng)出肩負歷史使命，堪當民族復(fù)興重任的時代新人[ 1-2 ]。

《高等學校課程思政建設(shè)指導綱要》（高教[2020]3號）中提出：“要根據(jù)不同學科專業(yè)的特色和優(yōu)勢，深入研究不同專業(yè)的育人目標，深度挖掘提煉專業(yè)知識體系中所蘊含的思想價值和精神內(nèi)涵，科學合理拓展專業(yè)課程的廣度、深度和溫度”[ 1-2 ]。

國內(nèi)的很多高校已經(jīng)從各維度開展課程思政研究與探索。例如，北京信息科技大學自動化學院的課題組圍繞“愛國、敬業(yè)、誠信和友善”四個方面進行過電類基礎(chǔ)課程思政元素的探索，認為學生處于三觀形成和習慣養(yǎng)成的關(guān)鍵時期采用課程思政的形式對學生開展社會主義核心價值觀教育具有主要意義[ 3 ]。清華大學電機系于歆杰[ 4 ]也結(jié)合對課程思政的若干錯誤或片面的觀點進行分析，提出應(yīng)完整理解開展思政教育的必要性，并結(jié)合“電路原理”課程，從如何立德樹人，開展價值塑造的同時進行能力培養(yǎng)的觀點。研究者大多從理論角度進行思政元素的深度挖掘及分析，甚少結(jié)合一節(jié)完整課堂做具體思政教學設(shè)計。本文以應(yīng)用型本科學院的《電路》課程為例，探討教學過程的課程思政設(shè)計。

1? ? ? ? 課程簡介與學情分析

《電路》是電子電氣通信類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程。主要研究線性電路分析的基本理論、基本定律與定理、計算方法。教師在教學過程中，除了使學生掌握電路的基本理論知識、基本分析方法外，還必須培養(yǎng)學生的科學思維能力、樹立理論聯(lián)系實際的工程觀點，啟發(fā)學生的創(chuàng)新意識，同時培養(yǎng)學生運用所學知識去分析問題，解決問題的能力，使學生真正成為適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展需求的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。

《電路》是一門理論性比較強的課程，很難理論聯(lián)系實際，該課程在荊楚理工學院是以平行課堂的形式實行大班教學，班級人數(shù)眾多，且學生來自電氣工程及其自動化、機器人工程、物聯(lián)網(wǎng)工程三個不同的專業(yè)，學生層次不一。作為專業(yè)基礎(chǔ)課程，開設(shè)在大一期間，學生的各項自主學習能力、分析解決問題的能力比較薄弱，工科思維還沒有初步形成。結(jié)合我校培養(yǎng)“應(yīng)用型”人才的辦學特色，教學設(shè)計內(nèi)容從理念、培養(yǎng)方案、教材到實施及評價都應(yīng)該突出“應(yīng)用型”特征，更注重學生理論與實際的聯(lián)系，以及“學以致用”能力的培養(yǎng)。在傳授知識的基礎(chǔ)上，啟蒙學生的“電”感知，引導學生樹立正確得學習目標，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)墓た扑季S，獨立學習能力激發(fā)學生的創(chuàng)新意識。

2? ? ? ? 課程思政教學方案設(shè)計

2.1? ? ? ? 課程思政設(shè)計思路與理念

把好專業(yè)課第一關(guān)?！峨娐贰氛n程作為本專業(yè)的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課，是電相關(guān)專業(yè)知識與專業(yè)能力的啟蒙課程，同時課程的開設(shè)時間也是進行思政育人的最必要時期?；谡n程特點和學情分析，《電路》課程的思政主要通過下列4個途徑實現(xiàn)。

（1）制造情感共鳴，幫助學生初步樹立學習目標

剛剛步入大學校園的學生還沒有脫離中學的思維方式和學習習慣，自主學習能力弱，導致學習效果和狀態(tài)不盡如人意，老師們大多經(jīng)歷過這樣的時期，可以適當采用現(xiàn)身說法的方式，觸碰學生的心靈，激發(fā)學生情感共鳴，引導學生調(diào)整學習方式，確立目標制定方法等逐步走出迷茫。

（2）培養(yǎng)嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，養(yǎng)成工科生嚴謹?shù)墓た扑季S

為人師者要以身作則，教學過程中，先嚴格要求自己，做學生的表率。教師能夠在整潔完整板書的潛移默化下收獲更多學生漂亮工整的作業(yè)。

（3）培養(yǎng)學生知識歸納、總結(jié)等終身學習能力

應(yīng)用型本科院校的學生自主學習能力較弱，歸納總結(jié)分析方法對他們來說至關(guān)重要。每一節(jié)課課后小結(jié)，每一個章節(jié)繪制一幅思維導圖，都是對他們工科思維培養(yǎng)的一種鋪墊。在總結(jié)和歸納的過程中注重引導學生分析知識的共同點和電路的獨特性，潛移默化學生的學習行為和習慣。

（4）培養(yǎng)學生的愛國情懷

在講授電路、集成電路等概念時，可以通過中外電子產(chǎn)品對比及我國某些電子產(chǎn)品核心技術(shù)的缺乏，結(jié)合“中國制造2025”對制造業(yè)的人才需求，引導學生樹立遠大理想和愛國主義情懷，樹立正確得世界觀、人生觀、價值觀，勇敢地肩負起時代賦予的光榮使命，提高學生思想政治素質(zhì)。

基于以上幾點分析，確定《電路》課程的思政思路為：以培養(yǎng)學生自主學習能力為主線，啟發(fā)與建立學生的工科思維，恰當融入愛國情懷。

2.2? ? ? ? 基于BOPPPS模式的線上線下課程思政教學設(shè)計

由于《電路》課程存在“教學內(nèi)容多而教學時數(shù)少”的特點，課程思政在傳統(tǒng)課堂中根本無法高效實施，故提高和改進課堂實效性是一件重要而又緊迫的事情。BOPPPS教學模式是一個強調(diào)學生參與和反饋的閉環(huán)教學過程模型，該教學模型正好符合“以學生為中心”的教學設(shè)計要求;因此，把BOPPPS引入到電路課堂，借助超星學習通，實施“線上線下混合式”的教學方法，不僅有利于提高教學效果，同時有利于培養(yǎng)學生自主學習、分析問題和解決問題的能力，對提高課程思政效果有重要的實踐意義。

2.2.1? ? ? ? BOPPPS教學模式

20世紀70年代，加拿大教師技能培訓機構(gòu)（Instructional? ?Skills? Workshop，ISW）提出了BOPPPS模型，主要用于提高老師的教學技能和教學的有效性[ 3-4 ]。該教學模式以建構(gòu)主義和交際法為理論依據(jù)，以有效教學設(shè)計著稱，該模型將課堂教學過程規(guī)劃分為導入（Bridge-in）、學習目標（Objective）、前測（Pre-assessment）、參與式學習（Participatory? Learning）、后測（Post-assessment）、總結(jié)（Summary）6個階段[ 5-6 ]，教師在課堂教學過程中可以借鑒這種模型，充分應(yīng)用靈活多樣、直觀形象的教學手段，鼓勵學生積極參與教學過程，使學生能深刻地領(lǐng)會和掌握所學知識。

2.2.2? ? ? ? 超星學習通

超星學習通是一個基于移動互聯(lián)網(wǎng)的新一代教學生態(tài)系統(tǒng)。作為智慧教學平臺，它將云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)融入到App。課前，教師可以提前發(fā)布導學內(nèi)容供學生預(yù)習;課中，可通過課堂簽到、搶答、選人、隨堂測驗、投票、多屏互動、討論上墻、課堂報告等調(diào)動學生積極性;課后，可通過投票、作業(yè)、考試、討論等多方位知曉學生對知識的掌握程度。學習通讓學生歷經(jīng)課堂的整個過程與教師和同學之間建立起互通橋梁，讓課堂一直處于在線狀態(tài)。它靈活地將線上與線下的學習方式有效整合，巧妙地安排課堂內(nèi)的教學活動，使教學設(shè)計更加機動[ 2 ]。

2.2.3? ? ? ? 基于BOPPPS模式的線上線下課程思政教學設(shè)計

以人才培養(yǎng)方案為依據(jù)、信息化教學為手段，融入思政元素的多元化教學模式如圖1所示，該教學模式將“學習通”有機的融入到BOPPPS的六個環(huán)節(jié)中，能夠充分體現(xiàn)“學生為中心”的主旨，利于從時間領(lǐng)域到空間領(lǐng)域全方位探索融入思政元素的路徑，打造高效、全面育人課堂。

3? ? 課程思政實踐案例

一階電路的時域分析是《電路》課程的一個重要章節(jié)，“動態(tài)電路的方程及其初始條件”是研究一階電路的重要基礎(chǔ)，對于學生理解和分析動態(tài)電路的各個物理量變化過程有著重要的意義，是本課程中的一個重要知識點。借助學習通，利用BOPPPS模式對“動態(tài)電路的方程及其初始條件”的教學過程進行了重新設(shè)計和實踐。

3.1? ?引入環(huán)節(jié)

啟發(fā)式教學。在學習通中發(fā)布一個中學階段常見的物理電路如圖2所示，分析燈泡A和燈泡B在開關(guān)閉合瞬間的現(xiàn)象，引出暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)兩個概念，并拋出問題：導致過渡過程的原因是什么？或者說什么情況下會出現(xiàn)過渡過程呢？第二個案例：觀察并定性的描述出手機的充電和耗電情況。同時，發(fā)布課外閱讀任務(wù)：了解國內(nèi)外新能源汽車的現(xiàn)狀。

通過學生熟悉的電路拉進學生與知識之間的距離，同時，讓枯燥的理論知識變得鮮活，引發(fā)學生分析問題、思考問題、調(diào)動學生探索知識的興趣。該環(huán)節(jié)中，通過“學習通”發(fā)布任務(wù)點和話題，借助詞云顯示關(guān)鍵字，激發(fā)學生學習動機。學生在搜集新能源汽車現(xiàn)狀的過程中，拓展相關(guān)專業(yè)知識的同時，提升他們的認同感、使命感和愛國情懷。

3.2? ?學習目標環(huán)節(jié)

本次課的目標是：掌握過渡過程及動態(tài)電路的定義;掌握換路定則;掌握分析求解初始條件的方法。學習目標可以通過“學習通”提前發(fā)布，讓學生明確學習目標。

3.3? ?前測環(huán)節(jié)

為了解學生對C、L元件伏安特性的掌握程度，也為了幫助學生對動態(tài)元件有更深刻的理解為后續(xù)動態(tài)電路做鋪墊，本環(huán)節(jié)設(shè)計了兩個測試題。其一，分別寫出電容C關(guān)于電壓的電流表達式，以及電感L關(guān)于電流的電壓表達式。其二，分析分別含有電感、電容、電阻元件的三幅電路圖，分析每幅圖是否具有過渡過程的物理量。

該環(huán)節(jié)可以通過“學習通”發(fā)布隨堂測試，讓學生在課前五分鐘完成，將統(tǒng)計結(jié)果投屏到教室的大屏幕上，一則對學生起到激勵作用，二則，根據(jù)“學習通”的反饋結(jié)果，獲悉學生知識儲備情況，對下一步的參與式教學起到“投石問路”的作用。

3.4? ?參與式學習環(huán)節(jié)

本環(huán)節(jié)主要采用項目驅(qū)動、啟發(fā)式、討論式等教學方法開展教學活動，學生以分組任務(wù)、小組討論等方式進行自主探究，教師進行指導、學生進行匯報交流，教師進行修訂總結(jié)。該環(huán)節(jié)是整個BOPPPS教學過程中最為關(guān)鍵和最為靈活的一個環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)既考驗教師對課堂的把控能力，又鍛煉學生團隊協(xié)作能力。

步驟一、利用“學習通”隨機點名，回答之前提出的問題“什么情況下會出現(xiàn)過渡過程”。在學生答案的基礎(chǔ)上，引導并歸納出“含有電感、電容元件的電路，在換路時，會出現(xiàn)過渡狀態(tài)”的結(jié)論。進一步，引出“動態(tài)電路”的概念，并強調(diào)“本章就是專門研究過渡過程”的主旨。

步驟二、介紹初始條件：換路剛完成那一瞬間的uc、iL及電路中其他的電壓電流值。此處，在語調(diào)上有意識的強調(diào)uc、iL不同于其他的電壓電流值，培養(yǎng)學生的洞察力。然后以uc為例，根據(jù)定義推導出uc（0+）=uc（0-）的結(jié)論，并告訴學生，這一類換路前后，不用借助其他關(guān)系求解的物理量稱之為“獨立量”。為了便于學生更好的理解“換路瞬間電容上的電壓不變”這一物理現(xiàn)象，教師可以掏出手機，呼應(yīng)前面的預(yù)留問題，問學生“手機電量還剩下20%的時候，插上充電器的一瞬間，電量是多少？”甚至可以現(xiàn)場演示給學生觀看，讓學生分組分析這一現(xiàn)象的原理。生活中息息相關(guān)的小現(xiàn)象會讓學生興奮而活躍，使課堂變得鮮活起來，同時，理論聯(lián)系實際，讓學生對結(jié)論印象深刻。

步驟三、把握時機，借助“學習通”發(fā)布分組任務(wù)，要求學生分組討論，有沒有與uc有相同特點的獨立量？其結(jié)論如何？在學生類推出iL（0+）=iL（0-）的時候，正式將換路定則介紹給學生，并告知學生除了uc、iL之外的“其他的電壓電流值”被稱為“非獨力量”。在此過程中，啟發(fā)學生識別和歸納相同特征物理量。

步驟四、任務(wù)驅(qū)動，要求學生對圖3電路進行分析，求出t=0+時刻電壓電流的初始值。

大部分學生一開始很迷茫，找不到解決問題的突破口。等學生們都已經(jīng)熟悉電路之后，做出提示：列寫待求解的所有物理量，并分類?；旧纤行〗M可以羅列出uc（0+）、ic（0+）、uR（0+）三個待解物理量，個別能力比較強的學生會領(lǐng)先鑒別出uc（0+）為獨立量，并共享給其他小組成員。在這個探索性學習的過程中，學生很容易區(qū)分獨立量和非獨立量，并探索出分析一階電路初始值的一般步驟，更重要的是，不僅學生分析問題、解決問題的能力得到提升，團隊協(xié)作能力得到提升的同時集體榮譽感得到了極大的滿足。

在此過程中，教師還應(yīng)注意學生科學素養(yǎng)的培養(yǎng)。對待電路要有嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，例如，電路中的電壓電流兩個物理量是有大小和方向之分的，分析電路的時候必須注意其參考方向;隨著課程深入，還必須讓學生認識到各個物理量不僅有方向之分，還有大小寫及角標的區(qū)別，不同的書寫對應(yīng)不同的含義。例如電路3中電阻的單位是kΩ，而電壓單位是V，那么電流的單位就應(yīng)該是mA。試想mA和A，電流相差1 000倍，正所謂失之毫厘謬以千里。

步驟五、總結(jié)一階電路初始條件的一般分析步驟。（1）學生反思。學生通過圖3電路的分析求解，已經(jīng)有了朦朧的解題思路，適當?shù)囊龑W生反思，讓學生的分析思路清晰化。（2）教師總結(jié)。教師在學生結(jié)論的基礎(chǔ)上進行提煉和完善。除了讓學生的結(jié)論更加條理化之外，還要讓學生認識到方法的探索過程，讓學生有意識的培養(yǎng)自己探索的能力。

至此，參與式學習環(huán)節(jié)結(jié)束。在這個環(huán)節(jié)中，除了步驟二中教師做了適當?shù)闹v授，進行公式推導外，其他步驟都是“以學生為中心”，采用討論式、啟發(fā)式等為主要活動形式。

3.5? ?后測環(huán)節(jié)

后測環(huán)節(jié)分為了兩個部分：課堂環(huán)節(jié)和課后環(huán)節(jié)。

課堂上，利用“學習通”發(fā)布一道難度與圖3相當?shù)碾娐?，即學即用，檢測學生的應(yīng)用能力。學生通過換路定則的應(yīng)用即可求出電容C的電壓初始值，并完成填空部分。課題組先后在三個教學班實踐，并收集結(jié)果如下：0005班應(yīng)屆生人數(shù)56人，到堂55人，完成54人;0006班應(yīng)屆生人數(shù)42人，到堂42人，完成38人;0007班應(yīng)屆生人數(shù)31人，到堂31人，完成31人;三個班的完成情況如下圖4所示。顯示結(jié)果表明，該課程設(shè)計在三個教學實踐班均達到較好的預(yù)期效果。同時，課題組成員分別在課后對1位未到堂學生和5位未參與作答學生進行跟蹤調(diào)查，了解其具體原因。

課堂教學結(jié)束后，通過“學習通”發(fā)布了一個作業(yè)題和一個問卷調(diào)查，其主要目的有三，其一是進一步檢驗教學目標;其二是促使學生學以致用;其三是多方位反饋學生掌握的信息。

作業(yè)題設(shè)置一個較為復(fù)雜的二階電路初始狀態(tài)的分析。需要學生投入較多的時間和精力。電路如圖5所示，已知L=0.1H，C=10uF，求uc（0+）、iL（0+）、i3（0+）、i1（0+）、uL（0+）。

學生在作業(yè)的過程中需要具備兩方面的能力：一是對于已知結(jié)論的應(yīng)用能力;二是一定的分析探索能力。學生首先要將待求量分為獨立量和非獨立量兩類，然后應(yīng)用課堂上總結(jié)的一般分析步驟進行求解即可，求解的過程中還必須用到前面章節(jié)所學內(nèi)容“基爾霍夫定律”，這對學生的綜合應(yīng)用能力是一種考驗。

問卷調(diào)查是基于知識點掌握情況的設(shè)置的一道多項選擇題。簡單羅列了動態(tài)電路初始條件掌握情況的6項選擇：A已掌握了“過渡過程”的概念;B知道什么是換路;C熟悉換路定則;D知道什么是初始條件;E會求解獨立量的初始條件;F能夠求解非獨立量的初始條件。

在兩個實踐教學班發(fā)布問卷調(diào)查后，根據(jù)“學習通”的反饋將數(shù)據(jù)整理如下表1所示。

統(tǒng)計表的作用有兩個：①反應(yīng)學生對各個知識點的掌握人數(shù)是否符合從易到難得遞減規(guī)律，如果符合則說明發(fā)部分學生是真實反應(yīng)了自己的掌握情況，數(shù)據(jù)具備有效性;②參與人數(shù)與課堂參與人數(shù)比照，如果相差不大，可反應(yīng)班級整體學習參與度情況，即學風狀況。并通過活動名單，可以精準找出多次不參與教學活動的惰性學生，加以“精準扶貧”。

3.6? ?總結(jié)環(huán)節(jié)

本環(huán)節(jié)主要用于整理、回顧整個授課內(nèi)容及教學目標達成度。重點強調(diào)兩個動態(tài)元件在換路點后物理表現(xiàn)。幫助學生整合學習，引導學生反思。在“學習通”上討論本節(jié)的學習收獲等。

4? ?課程思政實施效果

在2021年的教學過程中，課題組采用該模式對電阻的Y型連結(jié)和△連結(jié)的等效變換、回路電流法、結(jié)點電壓法、儲能元件、一階電路的三要素、三相電路等16個知識點進行課程設(shè)計與實踐。分別利用學習通以客觀題的形式在三個實踐班考核其知識點掌握情況，16次考核正確率統(tǒng)計如圖6所示。根據(jù)分布情況來看，89.6%的情況下，學生正確率達到60%以上，甚至54%的情況下學生正確率高達80%以上。

從課堂表現(xiàn)和學生參與度觀察到：采用基于BOPPPS模式的線上線下教學設(shè)計，完全可以將新型高效的教學模式與“學習通”這個信息化平臺無縫結(jié)合，有機融入思政元素，實現(xiàn)多元化教學激發(fā)學生學習興趣，提高學生學習參與度，從而達實現(xiàn)人才培養(yǎng)的初衷。將2021年課程組用于實踐的三個班稱作為實驗組（129人），因2020年課程模式正處于計劃與嘗試階段，且因疫情影響無法線下教學，不具備可比性，故選取2019年的相同專業(yè)的2個教學班（83人）作為比照組。兩屆學生所使用的大綱和命題計劃相同，將課程期末考試成績對比分析如圖7所示，其優(yōu)秀率、及格率和均分都有顯著提升。

成績雖然不是衡量課程思政效果的唯一標準，但是期末考試成績是學生應(yīng)用的知識的能力、分析問題解決問題的能力最直觀的表現(xiàn)，同時表征課堂的學習氛圍和風氣。

5? ?總結(jié)

通過充分了解“學習通”的各項功能及特點，結(jié)合BOPPPS教學模式，對《電路》課程多個內(nèi)容實施基于BOPPPS模式的線上線下課程思政教學設(shè)計和實踐。通過“動態(tài)電路的方程及其初始條件”的案例充分表明該教學模式實現(xiàn)了信息技術(shù)與BOPPPS模式的有機融合，提高了課堂效率，解決了傳統(tǒng)課堂難題，更有利于多元化思政教學。

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