改良式BOPPPS智慧教學模式在數據結構課程教學中的探索與實踐

中圖分類號：G434文獻標識碼：A論文編號：1674—2117（2025）14—0109—04

2023年12月15日，教育部副部長吳巖在世界慕課與在線教育大會上表示：“高等教育數字化要‘開辟新賽道，尋求新突破'。高等教育智慧階段要實現教育理念、教學模式的整體性變革，賦能學習者全面發展，形成教育全新生態。”智慧教育是信息技術與教育的融合，利用信息化技術拓展和提升傳統教育的模式和方法，助力學生全面掌握專業綜合知識，提升專業素養。“數據結構”課程主要內容為基本數據結構及常用算法。在教學過程中，除了要求學生掌握基本理論知識，還要啟發學生的創新意識，培養學生的計算思維能力。筆者所在學校自2005年開設該課程以來，每學期定期開展“教-學-評”活動，并且進行問卷調查，調查結果反映出傳統教學的三個“痛點”問題： ① 知識點多，基本運算多； ② 內容抽象，算法難度大； ③ 基本運算、基本算法難以運用。因此，在“智慧教育+”環境下，筆者優化BOPPPS模型，重構教學流程，探索多元化教學方法和評價方式，構建了線上線下BOPPPS智慧教學的新模式，以期有效解決“痛點”問題。

改良式BOPPPS智慧教學體系設計

筆者針對課程“痛點”問題，結合該課程理論性強、系統性強、應用性強的特點，及行業對新工科人才的培養要求，確立了“以學生為中心，以結果為導向，以任務為驅動，以能力培養為目標，構造生師學習共同體”的教學理念。BOPPPS教學模型以教學目標為導向，以學生為中心，設有六個教學環節，即導人（Bridge，B）、目標（Objective，O）、前測（Pre—assessment，P）、參與式學習（ParticipatoryLearning，P）、后測（Post—assessment，P）和總結（Summary，S）。筆者依據教學實踐對BOPPPS模式的六個環節進行調整，增加了在線學習（OnlineLearning，O）環節，采用“課前-課中-課后”智慧聯動教學的方式重構教學流程，梳理課堂思政，探索多元化教學方法和評價方式，構建了OBOPPPS線上線下智慧教學模式，如下頁圖所示。

OBOPPPS智慧教學模式實施

筆者將OBOPPPS智慧教學模式在學校的信息管理與信息系統、醫學信息工程、物聯網工程三個專業的課程中實施。下面，以“數據結構”課程中的《排序算法》一課為例，介紹具體的教學環節。[s]

1.學習通助力課前學習

課前學習主要包括在線學習、導入、目標、前測。學生在課前通過學習通平臺了解學習任務，進行在線學習、課前測試；教師通過后臺數據了解學生的學習進度、目標達成度、學習需求以及偏好，及時調整教學策略，進行精準教學。

（1）在線學習

課前，教師在學習通平臺發布學習任務，推送精品慕課、公眾號文章等多種數字學習資源，學生通過自主學習了解各種排序算法的基本思想。

（2）導入

在上課的前一周，教師發布與課堂主題相關的討論“網購時商品的排列順序是怎么形成的？”，借助案例引起學生的求知欲，同時發布算法發明者的生平事跡，讓學生體會算法的魅力。

（3）目標

教師通過學習通發布學習目標（如下頁表），讓學生明確學習排序算法的意義，明確應掌握的基本知識點，明確利用所學知識能完成的實踐任務，并有意識地提升個人素養

（4）前測

在開始線下課堂之前，教師在學習通平臺發布測試題（全部為客觀題，題目難度較低，主要考查學生對基本的算法思想的掌握程度），并引導學生進行討論，以了解學生在線學習中的困惑，以及對知識點的掌握程度。

2.雨課堂融入課中教學

線下課堂強調深度，教師通過“串項鏈”講授課堂重難點，通過雨課堂進行提問、彈幕、投票、測驗等課堂活動。學生如有疑問可以進行標記，教師根據學生的學習情況，及時調整教學進度，從而避免了“教”與“學”的分離，解決了傳統教學形式單一，課堂平淡、沉悶的問題。線下課堂活動主要包括參與式學習、雨課堂后測、課堂總結。

（1）參與式學習

參與式學習是教與學的重要環節，學生只有積極參與課堂學習，才能對所學知識有更深層次的理解。參與式學習主要在線下課堂進行，通過師生互動、生生互動完成?！杜判蛩惴ā芬徽n采用“半翻轉式”的教學方法組織課堂教學。課堂中通過一系列教學活動，如頭腦風暴、分組討論、小組競賽等，激發學生的學習興趣，使每一位學生都能積極參與。

例如，在課堂中，教師請四個小組各派一名成員講解插入排序、希爾排序、冒泡排序、快速排序的基本思想，接著進行生生互動以及師生互動，最后教師解答學生的疑惑。教師通過雨課堂的投票功能，結合綜合講解和回答問題兩個方面，選出最優組別。

又如，在課堂中，師生共同分析算法的時間復雜度，并且采用了多種教學手段。首先，利用雨課堂進行小組討論，分析“希爾排序算法為什么是不穩定的？”，然后通過舉例的方式與直接插入排序相比較，讓學生感受希爾排序與直接插入排序時間復雜度的差異。學生將演算過程寫在紙上，并拍照上傳到雨課堂，然后教師公布正確的答案。其次，進行頭腦風暴，教師設置問題，如“希爾排序先進行分組，組內采用效率更低的直接插入排序算法，為什么它的時間復雜度還更低呢？”，并通過雨課堂隨機挑選學生作答。學生回答如有不足，教師則進行補充。再次，教師引導學生進行案例分析，并指出“在冒泡排序算法已經正序的情況下，算法仍要繼續進行，如何解決該問題？”。最后，教師通過提問“快速排序和冒泡排序最壞時間復雜度相同，為什么快速排序更好？”啟發學生進行深度思考。

（2）雨課堂后測

課堂后測是為了檢驗學生的學習效果，在參與式學習后，教師利用雨課堂的答題功能進行隨堂測試，發布5道選擇題。題目設置為中等難度，每題設置1＼～3分鐘的答題時間。通過答題數據教師可以了解學生對本節課知識點的預期教學目標是否達成，并對薄弱部分進行補充講解。

（3）課堂總結

在課堂總結環節，教師利用思維導圖梳理本節知識點，并讓學生進行總結和補充，使其充分參與到學習過程中。

3.大數據驅動能力提升

布置課后任務的目的是進行查缺補漏和能力提升，通過分析學生在學習平臺上的行為數據，挖掘學生的學習難點、學習興趣，以及在學習過程中存在的潛在問題，并針對性地制訂干預措施。它主要體現在兩個方面，即學習通后測、課后總結。

（1）學習通后測

學習通后測安排在課中和課后兩個階段，課中后測難度中等，課后側重于高階知識和難點知識。教師會在學習通平臺發布兩種類型的作業：一種是知識測試，包括選擇題、填空題、算法設計等類型；另一種是綜合的實踐任務，該任務以項目為主線，在教師的引導下以小組合作的形式完成任務。例如，學生通過查閱資料，自主完成項目的數據結構設計算法設計存儲設計代碼設計工作，完成后進行系統測試、運行，最后以程序和項目報告的形式提交。

（2）課后總結

教師不僅要對知識點進行梳理、總結，還需結合學生的學習數據、知識掌握情況進行針對性改進，逐步完善教學設計。學生也需對本單元的知識進行總結歸納，撰寫學習筆記。

教學效果

1.泛在學習模式逐漸形成

在“智慧教育 +”環境下，本課程利用智慧教學工具打造了泛在化學習空間，學生可以隨時隨地進行個性化、自主化的學習。在學習基礎知識的同時，還可以通過教師推薦的學習資源了解學科前沿等，學習的深度和廣度得到提升。

2.學生學習行為逐步改善

OBOPPPS學習模型的七個環節是一個完整的閉環，所有學生都能夠積極主動地進行線上學習，任務點的完成率達到 97% ，線上測試的及格率達到了 96% ，線下課堂的專注度也有了明顯的提升，學生逐漸養成了自主學習的習慣。

3.學生學習能力穩步提高

在教學中，以問題為導向，將理論知識與具體案例相結合切實提高學生解決實際問題的能力，學生遇到問題可以應用所學算法靈活解決。

4.多元教學評價體系日漸 完善

基于OBOPPPS智慧教學模式的評價系統，更加重視學生的參與，形成全面動態的評估體系。評價分為總結性評價和過程性評價，過程性評估主要涉及在線學習進度、考勤、小組活動、項目實踐、線下課堂學習，總結性評價主要是期中和期末考試。

結語

OBOPPPS線上線下智慧教學模式充分利用學習通和雨課堂智慧教學工具，營造了泛在化教學環境，利用智能技術將教學模式、教學過程、教學方法有機融合，創設了智慧學習情境，為學生提供了個性化的幫助及指導。

當然，筆者在應用該模式時也發現了一些問題： ① 智慧教學工具與線下課堂的融合，使學生參與課堂活動頻次增加，導致線下課堂時間不足； ② 教師要準備大量新穎的趣味性強的教學素材，以及一些更具有深度和廣度的學習資源，這就給教學工作帶來不小的挑戰； ③ 教師對智能教學工具不熟悉，導致信息化教學能力不足。后續，在“智慧教育 +ⁿ 的大環境下，筆者將充分地利用智能教學工具的優勢，以學生發展為中心，以學生的學習效果為根本目標，持續改進教學方法。

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作者簡介：陳春燕（1981—），女，安徽蚌埠人，副教授，碩士，研究方向為醫學信息學。

基金項目：安徽省教育廳教育教學研究一般項目（2022jyxm986）；安徽省教育廳傳統專業改造提升項目（2022zygzts068）；安徽省教育廳線上線下混合式課程（2021xsxxkc170）；安徽省高校質量工程教學研究重點項目（2023jyxm0632）；安徽省教育廳“四新”研究與改革實踐項目（2023sx089）；教育部產學合作協同育人項目（231004546113428）。