BOPPPS模型在SPOC教學設計中的探索與實踐

高宇鵬 胡眾義 王希武

摘? 要： 闡述了BOPPPS（Bridge-in，Objective，Pre-assessment，Participatory Learning，Post-assessment，Summary）模型和SPOC（Small Private Online Courses）方法的概念和內容，提出采用BOPPPS和SPOC相結合的在線課堂教學設計思想。以“ARM匯編語言的應用”內容作為設計案例，借助超星教學平臺，探討BOPPPS在SPOC教學設計中的應用，并依據教學目標對結果進行分析。實踐表明，采用BOPPPS和SPOC相結合的模式能較好地達到預期目標，對采用BOPPPS和SPOC相結合的教學設計以及教學過程改革有參考意義。

關鍵詞： 小規模限制性在線課程; BOPPPS; 超星平臺; 嵌入式系統應用技術

中圖分類號：TN391.9;G642.0? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ?文章編號：1006-8228（2020）12-109-04

Abstract： This paper expounds the concept and content of BOPPPS （Bridge-in， Objective， Pre-assessment， Participatory learning， Post-assessment， Summary） model and SPOC （Small Private Online Courses） method， and puts forward the teaching design idea of online classroom combined with BOPPPS and SPOC. Taking "Application of ARM Assembly Language" as a design case， this paper discusses the application of BOPPPS and SPOC in teaching design with the help of Superstar teaching platform， and analyzes the teaching results according to the teaching objectives. The practice shows that the combination of BOPPS and SPOC can better achieve the expected goal， which has reference significance for the teaching design and teaching process reform of the combination of BOPPPS and SPOC.

Key words： SPOC; BOPPPS; Superstar platform; embedded system application technology

0 引言

為應對2019全球疫情，各高校教師積極搜尋優質的網絡教學資源與平臺，探索線上教學的路徑。但是部分課程由于受到其自身屬性、學時和教學目標等多因素限制，不能直接將網絡平臺中的教學資源引入課堂。以某校的“嵌入式系統應用技術”課程為例，課程的授課學時為32+16+1（32個理論學時，16個基礎實驗學時，1周綜合實踐學時），實驗中采用Cortex-A8指令架構的S5PV210處理器，在網絡資源中難以找到符合這些限制條件的完整網絡教學資源。因此，如何以網絡教學平臺為基礎，考慮部分課程自身屬性、學時和教學目標等因素，有效的開展好網絡教學，是當前需要重點研究與解決的問題。

本文將BOPPPS教學模型與SPOC教學方法相結合，借助超星網絡教學平臺，以《嵌入式系統應用技術》課程中部分教學內容的教學設計為例展開探討。其目的是為了讓教師和學生在網絡教學平臺中能夠更好的實現師生間的互動，提高教學質量。

1 BOPPPS教學模型

BOPPPS（Bridge-in，Objective，Pre-assessment，ParticipatoryLearning，Post-assessment，Summary）教學模型由溫哥華大學道格拉斯·克爾教授的團隊提出[1]，它強調以學生為中心，將課堂教學分解為多個模塊，注重課堂的互動交流與課后的反思改進[2]。與傳統的教學方法相比較，BOPPPS教學模型打破了以教師為主體的模式，學生全程參與課堂中各模塊的互動，模塊間環環相扣，學生的主體性和主動性能夠得到充分的發揮。BOPPPS教學模型將每次的課堂教學分為6個環節，分別是引言導入（B）、預期目標（O）、學前測試（P）、互動式學習（P）、學后測試（P）、總結與反思（S）。

引言導入 是利用一個精彩的引入方式來引出本次課程的教學內容，其目的是激發學生的好奇心、吸引學生的興趣，從而產生學習的動力。

預期目標 是從課程要求的角度出發，明確學生在學習完本次課程的知識后在認知、情感和技能三方面是否達到設計預定的要求。

學前測試 是保證BOPPPS有效開展的關鍵環節。如果說引言導入和預期目標是教師想象中學生應該處于什么水平，那么學前測試是將想象變為現實，反映學生目前真實的水平狀態，教師根據學生真實水平動態調整預期教學設計，從而更好掌控課堂與服務學生。

互動式學習 也叫參與式學習，是BOPPPS教學模型的核心[3]。互動式學習中的互動主要體現在生生互動，生生參與，強調以學生為主體的主動式參與學習，而不是被動的聽講。

學后測試 學后測試是預期目標的結果反饋。教師利用各種手段評測學生在本次課堂中的學習效果，是否達到了預期設計的目標，為后續教學設計的改進與教學反思提供參考價值。

總結與反思 是教師對本次授課課程內容的總結和授課策略的反思。可以從認知、情感和技能三方面總結本次課程的知識要點[4]，盡可能將知識點梳理成線，便于掌握，同時承上啟下引出下節課需要講授的知識點并布置作業。

2 SPOC教學方法

SPOC（Small Private Online Courses，小規模限制性在線課堂）是針對MOOC（Massive Open Online Courses，大規模開放性在線課堂）教學中存在的不足而產生的一種教學方法，又被稱為“后MOOC時代”。它是2013年由加州大學伯克利分校計算機系的阿曼德·福克斯教授提出[5]，該教學方法倡導“以學生為主體，教師為主導”。目前SPOC方法的設計主要有四種模式。

直接引入SPOC視頻模式 直接利用SPOC平臺中對應課程的視頻資源，學生根據課程要求，完成課前預習，觀看視頻資源完成該課程的課堂測試、課后作業。

SPOC視頻+師生互動模式 利用SPOC平臺中的視頻資源，教師根據自己授課計劃與課程要求設置練習題、測試題和作業，取代SPOC平臺中提供的習題資料，在師生互動環節，由教師根據實際情況來設計。

SPOC視頻+錄制視頻+師生互動模式 采用SPOC平臺中的視頻與自己錄制的視頻相結合，習題的互動環節由教師自己設計，取代SPOC平臺提供的習題資料。

SPOC平臺+錄制視頻+師生互動模式 借助SPOC教學平臺，全部采用教師自己錄制的視頻資源和題庫資源，相當于對課程的二次開發，教師可以根據學生的實際情況全部自己設置教學進度，授課內容和考核方式。

3 BOPPPS與SPOC相結合的方式在“ARM指令的應用”教學設計中的應用

嵌入式系統應用技術課程是計算機相關專業的一門專業核心課程，它注重學生分析和解決問題的編程和創新等能力。本文以“ARM指令的應用”為例，分析BOPPPS與SPOC相結合在課程教學設計中的應用。

3.1 BOPPPS模型與SPOC方法相結合

SPOC是一種強調以學生為中心的線上或者線上與線下相結合的教學手段[6]（本文只討論線上教學），如何進行線上教學的過程設計，需要SPOC結合其他教學過程設計模型[7]。BOPPPS注重教學過程設計，將課堂教學分為六個子過程，它與SPOC教學方法一樣，強調以學生為中心，同時它也是ISW的理論基礎。因此實現SPOC方法與BOPPPS模型有機融合，是課堂教學設計中值得去探索的一種模式。本文借助超星平臺的SPOC與BOPPPS相融合的過程如圖1所示。

3.2 ARM匯編語言的應用內容分析

“ARM匯編語言的應用”這一節的內容主要是檢驗學生學習ARM指令與ARM匯編語言的情況[8]，本節主要介紹ARM匯編語言在生活中的實際應用，并以數值排序為例，講述排序的算法。學生要掌握本節的知識內容，教師首先需要讓學生理解排序的概念，并列舉常見的經典排序算法（比如冒泡排序等），講授排序算法的思想，然后結合前面學過的ARM指令與ARM匯編語言，讓學生思考如何解決這些問題，最后用程序演示輸出結果。學習本節的知識重點是讓學生去思考如何對生活中的數據進行排序，如何將生活的排序抽象為計算機模型，如何用已學的ARM指令與ARM匯編語言去解決排序等常見問題[9]，從而培養學生獨立思考、分析問題、解決問題和編程等能力。

3.3 教學設計

本節以“ARM匯編語言的應用”知識點為例，采用BOPPPS模型與SPOC方法相結合，借助超星平臺，設計1學時（45分鐘）的教學案例。設計的要素主要有教學內容、課前掌握、教學目標、教學重點與難點、教學過程與評價和課后預習等方面。具體的教學設計見表1。

4 應用效果

應用效果主要分析教學目標是否能夠達到預期效果。美國教育學家本杰明·布盧姆將教學目標分為認知、情感和技能三個方面。本文應用效果分析的數據為某校計科1701班（生源為三本學生）中6個小組（G1組-G6組，每組5人）的同學，教學內容為ARM匯編語言的應用，教學目標從認知目標、情感目標和技能目標三方面分析。認知目標主要從冒泡排序算法的原理（標記為1）和冒泡排序算法的流程圖（標記為2）兩方面分析，情感目標主要從組長執行效率（標記為3）和團隊合作效率（標記為4）兩方面分析，技能目標主要從冒泡排序算法實現（標記為5）和冒泡排序算法改進（標記為6）兩方面分析。表2統計的是6個組在認知目標、情感目標和技能目標達成度的數據。G1-G5組的同學為自由組合，G6組的同學表現不積極，為最后剩余5位同學組合。

G1-G5的統計分析中，可知如果認知目標高于其他組，相應的情感目標和技能目標都會高于其他組，因此對知識點的認知非常重要，認知不清晰，后面的實現過程都會有困難。技能目標中冒泡算法改進的目標達成度都不夠理想，G5組中的認知目標達成度最高，但是對冒泡算法的改進僅能達到預期的43%。主要考慮因素為知識點難度、學生生源和教師授課方式等方面。冒泡算法改進為能力提升部分，是學生在達到基本的目標之外去嘗試能否創新，知識點難度較大。計科1701班的生源為三本學生，平時授課教師依然是主體，學生的分析問題能力與創新思維能力難以提升。本次嘗試BOPPPS+SPOC的線上教學模式，短時間內難以打破學生分析問題和創新思維能力的束縛。但是對于冒泡排序算法的實現達成度較好，基本達到了預期的效果。

5 結束語

SPOC教學與MOOC教學相比較，由于其小規模限制性特點，便于教師掌握學生學習動態，更加適合在高校開展，而SPOC教學僅僅是一種教學方法，要取得好的教學效果，還需要一個好的教學設計。BOPPPS模型是以學生為中心，注重師生互動、生生互動和總結反思的一種閉環反饋教學設計模[10]，本文將SPOC方法和BOPPPS模型相結合，以《嵌入式系統應用技術》中“ARM匯編語言的應用”一節知識點的教學設計為例，借助超星平臺開展SPOC在線教學，借助QQ等多種網絡平臺開展師生和生生互動，教學過程分為六個子環節，環環相扣，使得課堂教學過程更加緊湊、科學和高效，課堂教學結束后根據教學目標進行教學效果分析，基本達到了預期的效果。采用SPOC方法和BOPPPS模型相結合，為當前“特殊時期”（2019-nCoV疫情影響）開展網絡教學的教師提供一定的參考。同時，BOPPPS模型將教學過程模塊化，SPOC方法采用網絡資源與教師自制資源結合，也可為日后教師開展線下與線上教學相結合和課堂教學過程的設計提供一定的參考。

參考文獻（References）：

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[8] 曾韻，張有為，劉鐵銘.提高“匯編語言”課程教學效果的幾點做法[J].計算機工程與科學，2016.38（S1）：65-67

[9] 張佳佳，張廣智，宗兆云.基于計算思維的匯編語言教學實驗設計[J].實驗技術與管理，2016.33（12）：200-203

[10] 巨亞榮，崔浩，寧亞輝等.基于BOPPPS模型的《大學計算機基礎》課堂教學設計[J].計算機工程與科學，2019.41（S1）：134-138