王藝霖 閆 凱 劉春陽(yáng)

(山東建筑大學(xué)土木工程學(xué)院,山東 濟(jì)南 250101)

一、研究問(wèn)題的提出

源于加拿大的 BOPPPS 教學(xué)模型以有效教學(xué)設(shè)計(jì)著稱,是一種以“學(xué)生全方位參與、及時(shí)獲取學(xué)生反饋”為核心、以“課程分解”為基本特征的教學(xué)模式,一般將教學(xué)過(guò)程劃分為引入(Bridge-in)、學(xué)習(xí)目標(biāo)(Objective)、預(yù)測(cè)或課前摸底(Pre-assessment)、參與式學(xué)習(xí)(Participatory Learning)、課后測(cè)試(Post-assessment)及小結(jié)(Summary)六個(gè)具有承上啟下關(guān)系的環(huán)節(jié)[1-2],各環(huán)節(jié)中的教學(xué)理念為“學(xué)生為主、教師為導(dǎo)”。 六個(gè)環(huán)節(jié)的教學(xué)全過(guò)程又可分為三個(gè)階段:課前(前3 環(huán)節(jié))——激發(fā)興趣,培養(yǎng)創(chuàng)造性思維;課中(第4環(huán)節(jié))——沉浸體驗(yàn),實(shí)時(shí)交互反饋;課后(5、6環(huán)節(jié))——總結(jié)拓展,及時(shí)復(fù)習(xí)鞏固[3]。

BOPPPS 模型在教學(xué)過(guò)程中著重強(qiáng)調(diào)學(xué)生全方位參與式學(xué)習(xí),開展多種形式的課堂活動(dòng),老師引導(dǎo)啟發(fā),讓學(xué)生自己去思考、分析并解決問(wèn)題,調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)主動(dòng)性,以有效實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)目標(biāo)[4],并著力培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力與創(chuàng)新能力。目前BOPPPS 模型已被應(yīng)用到很多專業(yè)課程的教學(xué)之中:例如,馬琛[5]通過(guò)挖掘BOPPPS 模型的內(nèi)涵構(gòu)建了美術(shù)教育理論課程教學(xué)模式,提出“課程相關(guān)引入+課堂面授經(jīng)典+自主研學(xué)生成+生生思考表達(dá)+經(jīng)典導(dǎo)讀拓展+學(xué)習(xí)質(zhì)量監(jiān)控”的整體教學(xué)程序;邱玲等[6]將基于BOPPPS 模型的內(nèi)部雙元制教學(xué)模式應(yīng)用于泌尿外科護(hù)理實(shí)習(xí)生的臨床教學(xué)中,提高了實(shí)習(xí)生的理論和操作水平、學(xué)習(xí)投入水平及學(xué)習(xí)策略運(yùn)用水平;趙瑞雪等[7]基于BOPPPS 模型,按照技能模塊、話題單元、SMART 原則、對(duì)分教學(xué)法進(jìn)行了教學(xué)組織設(shè)計(jì),構(gòu)建了適合大學(xué)英語(yǔ)課的混合式教學(xué)模式;王婷[8]綜合運(yùn)用BOPPPS 模型和對(duì)分課堂模式開發(fā)了新型的線上教學(xué)方法。 另外,在目前強(qiáng)調(diào)課程思政的大背景下出現(xiàn)了將BOPPPS 模型與課程思政元素融合在一起的專題研究。 例如,盧宏霞[9]針對(duì)化學(xué)課程深入挖掘了蘊(yùn)藏的思政元素并按 BOPPPS模型進(jìn)行了突出“參與式學(xué)習(xí)”的課程設(shè)計(jì),形成了多類型并行、多層次遞進(jìn)的教學(xué)模式;劉銀玥等[10]在心肺復(fù)蘇教學(xué)中融入了BOPPPS 模型和課程思政元素,并比較了融入思政元素前后學(xué)生相關(guān)態(tài)度得分及知識(shí)得分的差異。

總的來(lái)看,BOPPPS 模型具有先天優(yōu)勢(shì)和在各類課程中進(jìn)行更深入全面應(yīng)用的潛力。 同時(shí),為了更好地落實(shí)“立德樹人”根本任務(wù),應(yīng)將BOPPPS 模型與課程思政進(jìn)行更加有機(jī)深入的融合。 為此,本文將選取土木工程專業(yè)的重點(diǎn)課程“荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法”作為示例,在BOPPPS 模型各環(huán)節(jié)的具體設(shè)置與實(shí)施、課程思政元素的融入方面進(jìn)行專題性研究探討,建立基于BOPPPS模型和思政融入的新型教學(xué)方法。

二、基于 BOPPPS 模型和思政融入的“荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法”教學(xué)方法

“荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法”課程的授課對(duì)象為大三上學(xué)期的土木工程專業(yè)學(xué)生。 學(xué)生在開課前已完成“材料力學(xué)”“結(jié)構(gòu)力學(xué)A1”“土木工程材料”等專業(yè)基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí),為本課程的學(xué)習(xí)打下了必要的基礎(chǔ),同時(shí)與“混凝土結(jié)構(gòu)”“鋼結(jié)構(gòu)”“土力學(xué)”等課程同步進(jìn)行學(xué)習(xí),在知識(shí)體系上互為補(bǔ)充。 根據(jù)土木工程專業(yè)工程教育認(rèn)證的要求,確定相應(yīng)的課程目標(biāo)如下:

課程目標(biāo)1:學(xué)生要了解工程結(jié)構(gòu)上所受荷載的基本知識(shí),掌握工程結(jié)構(gòu)抵抗外界作用的基本要求,對(duì)一般的工程結(jié)構(gòu)能確定所受的荷載類型并能判斷出其中的關(guān)鍵類型,同時(shí)對(duì)重要的荷載類型與復(fù)雜工程的設(shè)計(jì)原理能用工程語(yǔ)言進(jìn)行合理準(zhǔn)確地表述;

課程目標(biāo)2:學(xué)生能夠基于數(shù)學(xué)和力學(xué)知識(shí)理解各類荷載的量化原理、基于可靠度的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理,能利用《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》及其它相關(guān)規(guī)范規(guī)程等工具書來(lái)確定各類荷載的具體取值;能理解復(fù)雜工程在功能和性能上的要求是如何得到保證的;

課程目標(biāo)3:學(xué)生能夠通過(guò)書面文稿或口頭交流等多種形式與業(yè)界同行及社會(huì)公眾就土木工程專業(yè)的復(fù)雜問(wèn)題進(jìn)行有效溝通和交流;

同時(shí)制定了思政目標(biāo):學(xué)生能夠通過(guò)課程知識(shí)的學(xué)習(xí)更加深刻地理解唯物辯證法和歷史唯物主義并用于專業(yè)課程知識(shí)的分析,能更加深刻地理解社會(huì)歷史觀中的實(shí)踐論、樹立工程實(shí)踐觀,能“潤(rùn)物無(wú)聲”地吸收黨史知識(shí)、增強(qiáng)愛(ài)黨愛(ài)國(guó)熱情,能自然地受到優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的熏陶、強(qiáng)化“文化自信”,能樹立崇高的職業(yè)理想、強(qiáng)化工程倫理意識(shí)和職業(yè)道德信念,培育大國(guó)工匠精神。

下面具體以本課程中的重要知識(shí)點(diǎn)——風(fēng)荷載為例,將BOPPPS 模型和課程思政元素融入教學(xué)設(shè)計(jì)。 各環(huán)節(jié)的主要任務(wù)、實(shí)施方式、思政元素如表1 所示。

表1 BOPPPS 教學(xué)模型各環(huán)節(jié)的主要任務(wù)和實(shí)施方式

環(huán)節(jié) 主要任務(wù) 實(shí)施方式 思政元素學(xué)習(xí)目標(biāo) 傳遞學(xué)習(xí)目標(biāo)、方法、要求及重難點(diǎn)展示教學(xué)大綱中的相關(guān)內(nèi)容;給出聚焦于本知識(shí)點(diǎn)的任務(wù)清單預(yù)測(cè) 了解學(xué)生對(duì)本次教學(xué)知識(shí)點(diǎn)的現(xiàn)有掌握情況通過(guò)互動(dòng)交流、提問(wèn)、問(wèn)卷、小測(cè)驗(yàn)、投票等方式了解學(xué)生對(duì)風(fēng)荷載的了解情況參與式學(xué)習(xí)采用多種形式的教學(xué)策略創(chuàng)造輕松活躍、參與性強(qiáng)的課堂氛圍逐步引導(dǎo)學(xué)生思考對(duì)風(fēng)荷載的考量辦法;設(shè)置多階段任務(wù)來(lái)提升學(xué)習(xí)的驅(qū)動(dòng)力,逐步厘清風(fēng)荷載的計(jì)算思想;展示有關(guān)風(fēng)荷載具體知識(shí)點(diǎn)的教具;組織進(jìn)行分組討論與匯報(bào)等馬克思主義哲學(xué)思想課后測(cè)試 檢驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成情況,掌握真實(shí)學(xué)習(xí)狀況通過(guò)微信公眾號(hào)等新媒體方式,以選擇、判斷、簡(jiǎn)答等題型來(lái)進(jìn)行線上測(cè)試 道路自信、制度自信小結(jié) 總結(jié)教學(xué)過(guò)程、進(jìn)行教學(xué)反思,思考改進(jìn)方向提供本次教學(xué)內(nèi)容的要點(diǎn)清單;提供課后資源;布置課后作業(yè)等文化自信

細(xì)致說(shuō)明如下:

(一)引入

(1)在春季學(xué)期引入春風(fēng),在秋季學(xué)期引入秋風(fēng),展示若干首描寫春風(fēng)或秋風(fēng)的唐詩(shī)/宋詞,引導(dǎo)學(xué)生回憶有關(guān)風(fēng)的古詩(shī)詞,藉此可強(qiáng)化文化自信;

(2)展示唐詩(shī)《赤壁》和解放海南島戰(zhàn)役中的“風(fēng)”:引入三國(guó)元素,突出風(fēng)在戰(zhàn)爭(zhēng)中的體現(xiàn),進(jìn)而把視線拉到近代,介紹黨史中的解放海南島戰(zhàn)役,其中在渡海時(shí)也用到了東風(fēng)的幫助,自然地引入傳統(tǒng)文化元素和黨史;值得注意的是,為了增加感官刺激、增強(qiáng)教學(xué)效果,提前錄制了唐詩(shī)《赤壁》的配音朗誦以配合文字展示。

(3)通過(guò)若干動(dòng)圖、照片、新聞和古典名著的橋段展示大風(fēng)的威力:展示《西游記》原文第20回中對(duì)風(fēng)的描寫段落(也提前錄制了配音朗誦)以及《水滸傳》原文第19 回中對(duì)風(fēng)的描寫段落(同樣帶配音朗誦),在突出大風(fēng)特點(diǎn)的同時(shí)自然地強(qiáng)化文化自信;

(4)通過(guò)若干動(dòng)圖、照片和新聞?wù)故井?dāng)風(fēng)遇到建筑時(shí)的破壞威力:展示了《紅樓夢(mèng)》原文第55回中“大風(fēng)吹倒梳妝樓”的段落,自然地強(qiáng)化文化自信;通過(guò)武漢機(jī)場(chǎng)二期工程的案例(設(shè)計(jì)能抗12 級(jí)大風(fēng),但在11 級(jí)風(fēng)作用下就出現(xiàn)了明顯破壞),引入工程責(zé)任意識(shí);同時(shí)通過(guò)對(duì)美國(guó)塔科馬海峽大橋被風(fēng)吹垮塌的案例介紹來(lái)說(shuō)明對(duì)風(fēng)荷載需要進(jìn)行深入全面的研究,激發(fā)同學(xué)們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓こ虘B(tài)度。

為了達(dá)到更好的知識(shí)點(diǎn)引入效果,除充分利用網(wǎng)絡(luò)資源外,還在平時(shí)進(jìn)行了大量的實(shí)景照片積累工作(在各種工作和生活場(chǎng)景中自拍有關(guān)風(fēng)荷載及其效應(yīng)的照片),形成了有關(guān)風(fēng)荷載的相關(guān)實(shí)景照片庫(kù),以便于課堂教學(xué)的選用與展示。

(二)學(xué)習(xí)目標(biāo)

展示教學(xué)大綱中的相關(guān)內(nèi)容,并給出聚焦于本知識(shí)點(diǎn)的任務(wù)清單:

(1)知識(shí)目標(biāo):掌握風(fēng)荷載的基本特征和計(jì)算方法。

(2)能力目標(biāo):鍛煉將復(fù)雜實(shí)際問(wèn)題通過(guò)歸納實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單化、邏輯化的思維能力,提升解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。

(3)思政目標(biāo):強(qiáng)化黨史教育,激發(fā)愛(ài)黨愛(ài)國(guó)熱情;強(qiáng)化文化自信、道路自信、制度自信;強(qiáng)化職業(yè)理想與職業(yè)道德教育。

(三)預(yù)測(cè)或課前摸底

由于風(fēng)存在的普遍性,同學(xué)們都對(duì)其有所接觸,也都對(duì)建筑物受風(fēng)作用有一定的直觀認(rèn)識(shí),故更有必要通過(guò)互動(dòng)交流、提問(wèn)等方式來(lái)了解學(xué)生對(duì)于“風(fēng)對(duì)建筑物產(chǎn)生的荷載”的認(rèn)知情況。為了達(dá)到更好的效果、獲取更全面有效的信息,還可采用問(wèn)卷調(diào)查、小測(cè)驗(yàn)、選項(xiàng)投票等方式。

(四)參與式學(xué)習(xí)

主體和核心環(huán)節(jié)。 具體實(shí)施:

(1)逐步引導(dǎo)學(xué)生思考對(duì)風(fēng)荷載的量化考慮辦法:如何將隨機(jī)變化的風(fēng)進(jìn)行主要特征的提取、進(jìn)而如何進(jìn)行量化分析;

(2)在介紹確定風(fēng)荷載的各具體階段時(shí)分別設(shè)置一個(gè)小任務(wù)來(lái)更好地驅(qū)動(dòng)學(xué)生深度思考、掌握全程。 例如,在介紹風(fēng)荷載體型系數(shù)的概念與取值時(shí),提出一個(gè)小任務(wù):請(qǐng)嘗試將見(jiàn)過(guò)的主要建筑體型進(jìn)行分類并思考各表面的風(fēng)荷載是壓力還是吸力?

(3)風(fēng)荷載中的“渦激共振”知識(shí)點(diǎn)非常抽象,難以用語(yǔ)言描述,可展示一個(gè)由吹風(fēng)機(jī)和紙條制作的簡(jiǎn)易教具,能達(dá)到一目了然、促進(jìn)學(xué)習(xí)的效果;

(4)在主要知識(shí)介紹完畢之后組織學(xué)生進(jìn)行分組討論,要求歸納出風(fēng)荷載計(jì)算的清晰步驟、描述其中的簡(jiǎn)化處理思想及其合理性,然后每組選取一名同學(xué)進(jìn)行匯報(bào)。 教師可自然地引導(dǎo)學(xué)生理解這一計(jì)算過(guò)程中蘊(yùn)含的馬克思主義哲學(xué)思想——自然結(jié)合辯證法中“抓住主要矛盾”的思想。 通過(guò)這一實(shí)例切實(shí)理解如何將復(fù)雜的實(shí)際問(wèn)題簡(jiǎn)單化,增強(qiáng)哲學(xué)思維能力,同時(shí)更好地掌握風(fēng)荷載的簡(jiǎn)化分析方法及相應(yīng)的結(jié)果。

(五)課后測(cè)試

結(jié)合時(shí)代特征,首選采用微信公眾號(hào)、微博等新媒體方式進(jìn)行課后測(cè)試。 測(cè)試題目推薦采用便于交流的選擇、判斷、簡(jiǎn)答等題型。 在題面設(shè)計(jì)時(shí)可自然融入我國(guó)代表性的建設(shè)成就,以強(qiáng)化道路自信和制度自信。 例如:“我國(guó)各大城市的面貌在改革開放以來(lái)均發(fā)生了翻天覆地的變化,高樓林立的場(chǎng)景遍布各地,在這種區(qū)域容易出現(xiàn)一種和風(fēng)有關(guān)的________效應(yīng)?！薄拔覈?guó)第一高樓、世界第三高樓上海中心采用了螺旋向上的‘龍’式體型,除了考慮藝術(shù)與美觀之外,與結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計(jì)有何具體關(guān)聯(lián)?”

(六)小結(jié)

除常規(guī)的總結(jié)知識(shí)點(diǎn)、布置作業(yè)之外,重點(diǎn)在于提供的特色課后資源:自創(chuàng)古體詩(shī)詞《破陣子·風(fēng)荷載計(jì)算》、自創(chuàng)漫畫作品《大話西游——風(fēng)荷載》。 前者是宋詞主題、后者是西游主題,均是優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的代表,但深入融入了專業(yè)知識(shí),可使學(xué)生在專業(yè)知識(shí)的溫習(xí)中感受文化熏陶、強(qiáng)化文化自信。 例如:

《破陣子.風(fēng)荷載計(jì)算》

一地自有風(fēng)壓,破土起樓由它,上上下下有力差,高度影響莫抹殺,系數(shù)μz 對(duì)應(yīng)它。

建筑形狀求佳,背后藝術(shù)腦瓜,可方可圓可如花,體型系數(shù)描述它,三者連乘非加。

三、應(yīng)用與檢驗(yàn)

本教學(xué)方法在山東建筑大學(xué)土木工程學(xué)院2019 級(jí)開始應(yīng)用,故選擇土木工程專業(yè)土木191-193 班為研究組(共120 名學(xué)生),同時(shí)選擇土木181-183 班為對(duì)照組(共125 名學(xué)生)。 對(duì)兩組的理論考試成績(jī)進(jìn)行對(duì)比,并發(fā)放教學(xué)模式調(diào)查問(wèn)卷、教學(xué)滿意度評(píng)價(jià)表,獲取學(xué)生多方面的反饋情況。 主要檢驗(yàn)結(jié)果如下:

(1)研究組平時(shí)成績(jī)得分、理論考試成績(jī)均高于對(duì)照組,詳見(jiàn)表2:

表2 平時(shí)成績(jī)得分、理論考試成績(jī)情況對(duì)比(均按百分制)

(2)研究組教學(xué)效果整體滿意度、學(xué)習(xí)收獲滿意度、思政教育感受度方面的反饋結(jié)果都顯著高于對(duì)照組,詳見(jiàn)表3:

表3 教學(xué)效果整體滿意度、學(xué)習(xí)收獲滿意度、思政教育感受度對(duì)比

(3)有關(guān)“學(xué)習(xí)本課程之后,在專業(yè)學(xué)習(xí)積極性、工程思維能力、自主學(xué)習(xí)能力方面是否有提升?”的問(wèn)題,研究組中的反饋結(jié)果也明顯好于對(duì)照組,如表4 所示:

表4 專業(yè)學(xué)習(xí)積極性、工程思維能力、自主學(xué)習(xí)能力方面對(duì)比

四、結(jié)語(yǔ)

為切實(shí)提高專業(yè)課程的教學(xué)質(zhì)量和“立德樹人”水平,基于BOPPPS 模型及課程思政元素的深度融入構(gòu)建了專業(yè)課程教學(xué)的新方法。 新方法分為六個(gè)環(huán)節(jié)(引入、學(xué)習(xí)目標(biāo)、預(yù)測(cè)、參與式學(xué)習(xí)、課后測(cè)試、小結(jié)),覆蓋三個(gè)階段(課前、課中、課后),基礎(chǔ)是教師的高質(zhì)量引導(dǎo),實(shí)施關(guān)鍵是參與式和有效互動(dòng)。 以“荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法”課程為例進(jìn)行的研究與應(yīng)用實(shí)踐表明:

(1)新方法可實(shí)現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量的全要素監(jiān)控,同時(shí)深度融入了多方面的課程思政元素,在提高課堂豐富度的同時(shí)達(dá)到了良好的雙贏效果;

(2)新方法可切實(shí)提升課程考試成績(jī)、提高學(xué)生多方面的教學(xué)滿意度,并增強(qiáng)專業(yè)學(xué)習(xí)積極性、工程思維能力、自主學(xué)習(xí)能力。