基于BOPPPS模式的线上线下课程思政教学实践探索

谢娅娅

摘要：由于《电路》课程“教学内容多而教学时数少”，课程思政在传统课堂中根本无法高效完成。通过引入BOPPPS模式，借助超星学习通，实施“线上线下混合式”的教学方法，在提高课堂实效性的同时培养了学生自主学习、分析问题和解决问题的能力，对提高课程思政效果有重要的实践意义。

关键词：BOPPPS;“学习通”;线上线下;课程思政

中图分类号：G642.0      文献标志码：A      文章编号：1008-4657（2021）05-0009-08

0         引言

2016年12月，习近平總书记在全国高校思想政治工作会议上指出：“要把做人做事的道理、把社会主义核心价值观的要求、把现实民族复兴的理想和责任融入到各类课程教学之中，使各类课程与思想政治理论课和责任同向同行，形成协同效应。”习总书记对教育工作的要求使得当今大学阶段的课程必须要有传授专业知识和进行思想政治教育的双重功能，才能培养出肩负历史使命，堪当民族复兴重任的时代新人[ 1-2 ]。

《高等学校课程思政建设指导纲要》（高教[2020]3号）中提出：“要根据不同学科专业的特色和优势，深入研究不同专业的育人目标，深度挖掘提炼专业知识体系中所蕴含的思想价值和精神内涵，科学合理拓展专业课程的广度、深度和温度”[ 1-2 ]。

国内的很多高校已经从各维度开展课程思政研究与探索。例如，北京信息科技大学自动化学院的课题组围绕“爱国、敬业、诚信和友善”四个方面进行过电类基础课程思政元素的探索，认为学生处于三观形成和习惯养成的关键时期采用课程思政的形式对学生开展社会主义核心价值观教育具有主要意义[ 3 ]。清华大学电机系于歆杰[ 4 ]也结合对课程思政的若干错误或片面的观点进行分析，提出应完整理解开展思政教育的必要性，并结合“电路原理”课程，从如何立德树人，开展价值塑造的同时进行能力培养的观点。研究者大多从理论角度进行思政元素的深度挖掘及分析，甚少结合一节完整课堂做具体思政教学设计。本文以应用型本科学院的《电路》课程为例，探讨教学过程的课程思政设计。

1        课程简介与学情分析

《电路》是电子电气通信类专业的专业基础课程。主要研究线性电路分析的基本理论、基本定律与定理、计算方法。教师在教学过程中，除了使学生掌握电路的基本理论知识、基本分析方法外，还必须培养学生的科学思维能力、树立理论联系实际的工程观点，启发学生的创新意识，同时培养学生运用所学知识去分析问题，解决问题的能力，使学生真正成为适应经济社会发展需求的高素质应用型人才。

《电路》是一门理论性比较强的课程，很难理论联系实际，该课程在荆楚理工学院是以平行课堂的形式实行大班教学，班级人数众多，且学生来自电气工程及其自动化、机器人工程、物联网工程三个不同的专业，学生层次不一。作为专业基础课程，开设在大一期间，学生的各项自主学习能力、分析解决问题的能力比较薄弱，工科思维还没有初步形成。结合我校培养“应用型”人才的办学特色，教学设计内容从理念、培养方案、教材到实施及评价都应该突出“应用型”特征，更注重学生理论与实际的联系，以及“学以致用”能力的培养。在传授知识的基础上，启蒙学生的“电”感知，引导学生树立正确得学习目标，培养学生严谨的工科思维，独立学习能力激发学生的创新意识。

2        课程思政教学方案设计

2.1        课程思政设计思路与理念

把好专业课第一关。《电路》课程作为本专业的第一门专业基础课，是电相关专业知识与专业能力的启蒙课程，同时课程的开设时间也是进行思政育人的最必要时期。基于课程特点和学情分析，《电路》课程的思政主要通过下列4个途径实现。

（1）制造情感共鸣，帮助学生初步树立学习目标

刚刚步入大学校园的学生还没有脱离中学的思维方式和学习习惯，自主学习能力弱，导致学习效果和状态不尽如人意，老师们大多经历过这样的时期，可以适当采用现身说法的方式，触碰学生的心灵，激发学生情感共鸣，引导学生调整学习方式，确立目标制定方法等逐步走出迷茫。

（2）培养严谨的科学态度，养成工科生严谨的工科思维

为人师者要以身作则，教学过程中，先严格要求自己，做学生的表率。教师能够在整洁完整板书的潜移默化下收获更多学生漂亮工整的作业。

（3）培养学生知识归纳、总结等终身学习能力

应用型本科院校的学生自主学习能力较弱，归纳总结分析方法对他们来说至关重要。每一节课课后小结，每一个章节绘制一幅思维导图，都是对他们工科思维培养的一种铺垫。在总结和归纳的过程中注重引导学生分析知识的共同点和电路的独特性，潜移默化学生的学习行为和习惯。

（4）培养学生的爱国情怀

在讲授电路、集成电路等概念时，可以通过中外电子产品对比及我国某些电子产品核心技术的缺乏，结合“中国制造2025”对制造业的人才需求，引导学生树立远大理想和爱国主义情怀，树立正确得世界观、人生观、价值观，勇敢地肩负起时代赋予的光荣使命，提高学生思想政治素质。

基于以上几点分析，确定《电路》课程的思政思路为：以培养学生自主学习能力为主线，启发与建立学生的工科思维，恰当融入爱国情怀。

2.2        基于BOPPPS模式的线上线下课程思政教学设计

由于《电路》课程存在“教学内容多而教学时数少”的特点，课程思政在传统课堂中根本无法高效实施，故提高和改进课堂实效性是一件重要而又紧迫的事情。BOPPPS教学模式是一个强调学生参与和反馈的闭环教学过程模型，该教学模型正好符合“以学生为中心”的教学设计要求;因此，把BOPPPS引入到电路课堂，借助超星学习通，实施“线上线下混合式”的教学方法，不仅有利于提高教学效果，同时有利于培养学生自主学习、分析问题和解决问题的能力，对提高课程思政效果有重要的实践意义。

2.2.1        BOPPPS教学模式

20世纪70年代，加拿大教师技能培训机构（Instructional   Skills  Workshop，ISW）提出了BOPPPS模型，主要用于提高老师的教学技能和教学的有效性[ 3-4 ]。该教学模式以建构主义和交际法为理论依据，以有效教学设计著称，该模型将课堂教学过程规划分为导入（Bridge-in）、学习目标（Objective）、前测（Pre-assessment）、参与式学习（Participatory  Learning）、后测（Post-assessment）、总结（Summary）6个阶段[ 5-6 ]，教师在课堂教学过程中可以借鉴这种模型，充分应用灵活多样、直观形象的教学手段，鼓励学生积极参与教学过程，使学生能深刻地领会和掌握所学知识。

2.2.2        超星学习通

超星学习通是一个基于移动互联网的新一代教学生态系统。作为智慧教学平台，它将云计算、移动互联网和数据挖掘技术融入到App。课前，教师可以提前发布导学内容供学生预习;课中，可通过课堂签到、抢答、选人、随堂测验、投票、多屏互动、讨论上墙、课堂报告等调动学生积极性;课后，可通过投票、作业、考试、讨论等多方位知晓学生对知识的掌握程度。学习通让学生历经课堂的整个过程与教师和同学之间建立起互通桥梁，让课堂一直处于在线状态。它灵活地将线上与线下的学习方式有效整合，巧妙地安排课堂内的教学活动，使教学设计更加机动[ 2 ]。

2.2.3        基于BOPPPS模式的線上线下课程思政教学设计

以人才培养方案为依据、信息化教学为手段，融入思政元素的多元化教学模式如图1所示，该教学模式将“学习通”有机的融入到BOPPPS的六个环节中，能够充分体现“学生为中心”的主旨，利于从时间领域到空间领域全方位探索融入思政元素的路径，打造高效、全面育人课堂。

3    课程思政实践案例

一阶电路的时域分析是《电路》课程的一个重要章节，“动态电路的方程及其初始条件”是研究一阶电路的重要基础，对于学生理解和分析动态电路的各个物理量变化过程有着重要的意义，是本课程中的一个重要知识点。借助学习通，利用BOPPPS模式对“动态电路的方程及其初始条件”的教学过程进行了重新设计和实践。

3.1   引入环节

启发式教学。在学习通中发布一个中学阶段常见的物理电路如图2所示，分析灯泡A和灯泡B在开关闭合瞬间的现象，引出暂态和稳态两个概念，并抛出问题：导致过渡过程的原因是什么？或者说什么情况下会出现过渡过程呢？第二个案例：观察并定性的描述出手机的充电和耗电情况。同时，发布课外阅读任务：了解国内外新能源汽车的现状。

通过学生熟悉的电路拉进学生与知识之间的距离，同时，让枯燥的理论知识变得鲜活，引发学生分析问题、思考问题、调动学生探索知识的兴趣。该环节中，通过“学习通”发布任务点和话题，借助词云显示关键字，激发学生学习动机。学生在搜集新能源汽车现状的过程中，拓展相关专业知识的同时，提升他们的认同感、使命感和爱国情怀。

3.2   学习目标环节

本次课的目标是：掌握过渡过程及动态电路的定义;掌握换路定则;掌握分析求解初始条件的方法。学习目标可以通过“学习通”提前发布，让学生明确学习目标。

3.3   前测环节

为了解学生对C、L元件伏安特性的掌握程度，也为了帮助学生对动态元件有更深刻的理解为后续动态电路做铺垫，本环节设计了两个测试题。其一，分别写出电容C关于电压的电流表达式，以及电感L关于电流的电压表达式。其二，分析分别含有电感、电容、电阻元件的三幅电路图，分析每幅图是否具有过渡过程的物理量。

该环节可以通过“学习通”发布随堂测试，让学生在课前五分钟完成，将统计结果投屏到教室的大屏幕上，一则对学生起到激励作用，二则，根据“学习通”的反馈结果，获悉学生知识储备情况，对下一步的参与式教学起到“投石问路”的作用。

3.4   参与式学习环节

本环节主要采用项目驱动、启发式、讨论式等教学方法开展教学活动，学生以分组任务、小组讨论等方式进行自主探究，教师进行指导、学生进行汇报交流，教师进行修订总结。该环节是整个BOPPPS教学过程中最为关键和最为灵活的一个环节，该环节既考验教师对课堂的把控能力，又锻炼学生团队协作能力。

步骤一、利用“学习通”随机点名，回答之前提出的问题“什么情况下会出现过渡过程”。在学生答案的基础上，引导并归纳出“含有电感、电容元件的电路，在换路时，会出现过渡状态”的结论。进一步，引出“动态电路”的概念，并强调“本章就是专门研究过渡过程”的主旨。

步骤二、介绍初始条件：换路刚完成那一瞬间的uc、iL及电路中其他的电压电流值。此处，在语调上有意识的强调uc、iL不同于其他的电压电流值，培养学生的洞察力。然后以uc为例，根据定义推导出uc（0+）=uc（0-）的结论，并告诉学生，这一类换路前后，不用借助其他关系求解的物理量称之为“独立量”。为了便于学生更好的理解“换路瞬间电容上的电压不变”这一物理现象，教师可以掏出手机，呼应前面的预留问题，问学生“手机电量还剩下20%的时候，插上充电器的一瞬间，电量是多少？”甚至可以现场演示给学生观看，让学生分组分析这一现象的原理。生活中息息相关的小现象会让学生兴奋而活跃，使课堂变得鲜活起来，同时，理论联系实际，让学生对结论印象深刻。

步骤三、把握时机，借助“学习通”发布分组任务，要求学生分组讨论，有没有与uc有相同特点的独立量？其结论如何？在学生类推出iL（0+）=iL（0-）的时候，正式将换路定则介绍给学生，并告知学生除了uc、iL之外的“其他的电压电流值”被称为“非独力量”。在此过程中，启发学生识别和归纳相同特征物理量。

步骤四、任务驱动，要求学生对图3电路进行分析，求出t=0+时刻电压电流的初始值。

大部分学生一开始很迷茫，找不到解决问题的突破口。等学生们都已经熟悉电路之后，做出提示：列写待求解的所有物理量，并分类。基本上所有小组可以罗列出uc（0+）、ic（0+）、uR（0+）三个待解物理量，个别能力比较强的学生会领先鉴别出uc（0+）为独立量，并共享给其他小组成员。在这个探索性学习的过程中，学生很容易区分独立量和非独立量，并探索出分析一阶电路初始值的一般步骤，更重要的是，不仅学生分析问题、解决问题的能力得到提升，团队协作能力得到提升的同时集体荣誉感得到了极大的满足。

在此过程中，教师还应注意学生科学素养的培养。对待电路要有严谨的科学态度，例如，电路中的电压电流两个物理量是有大小和方向之分的，分析电路的时候必须注意其参考方向;随着课程深入，还必须让学生认识到各个物理量不仅有方向之分，还有大小写及角标的区别，不同的书写对应不同的含义。例如电路3中电阻的单位是kΩ，而电压单位是V，那么电流的单位就应该是mA。试想mA和A，电流相差1 000倍，正所谓失之毫厘谬以千里。

步骤五、总结一阶电路初始条件的一般分析步骤。（1）学生反思。学生通过图3电路的分析求解，已经有了朦胧的解题思路，适当的引导学生反思，让学生的分析思路清晰化。（2）教師总结。教师在学生结论的基础上进行提炼和完善。除了让学生的结论更加条理化之外，还要让学生认识到方法的探索过程，让学生有意识的培养自己探索的能力。

至此，参与式学习环节结束。在这个环节中，除了步骤二中教师做了适当的讲授，进行公式推导外，其他步骤都是“以学生为中心”，采用讨论式、启发式等为主要活动形式。

3.5   后测环节

后测环节分为了两个部分：课堂环节和课后环节。

课堂上，利用“学习通”发布一道难度与图3相当的电路，即学即用，检测学生的应用能力。学生通过换路定则的应用即可求出电容C的电压初始值，并完成填空部分。课题组先后在三个教学班实践，并收集结果如下：0005班应届生人数56人，到堂55人，完成54人;0006班应届生人数42人，到堂42人，完成38人;0007班应届生人数31人，到堂31人，完成31人;三个班的完成情况如下图4所示。显示结果表明，该课程设计在三个教学实践班均达到较好的预期效果。同时，课题组成员分别在课后对1位未到堂学生和5位未参与作答学生进行跟踪调查，了解其具体原因。

课堂教学结束后，通过“学习通”发布了一个作业题和一个问卷调查，其主要目的有三，其一是进一步检验教学目标;其二是促使学生学以致用;其三是多方位反馈学生掌握的信息。

作业题设置一个较为复杂的二阶电路初始状态的分析。需要学生投入较多的时间和精力。电路如图5所示，已知L=0.1H，C=10uF，求uc（0+）、iL（0+）、i3（0+）、i1（0+）、uL（0+）。

学生在作业的过程中需要具备两方面的能力：一是对于已知结论的应用能力;二是一定的分析探索能力。学生首先要将待求量分为独立量和非独立量两类，然后应用课堂上总结的一般分析步骤进行求解即可，求解的过程中还必须用到前面章节所学内容“基尔霍夫定律”，这对学生的综合应用能力是一种考验。

问卷调查是基于知识点掌握情况的设置的一道多项选择题。简单罗列了动态电路初始条件掌握情况的6项选择：A已掌握了“过渡过程”的概念;B知道什么是换路;C熟悉换路定则;D知道什么是初始条件;E会求解独立量的初始条件;F能够求解非独立量的初始条件。

在两个实践教学班发布问卷调查后，根据“学习通”的反馈将数据整理如下表1所示。

统计表的作用有两个：①反应学生对各个知识点的掌握人数是否符合从易到难得递减规律，如果符合则说明发部分学生是真实反应了自己的掌握情况，数据具备有效性;②参与人数与课堂参与人数比照，如果相差不大，可反应班级整体学习参与度情况，即学风状况。并通过活动名单，可以精准找出多次不参与教学活动的惰性学生，加以“精准扶贫”。

3.6   总结环节

本环节主要用于整理、回顾整个授课内容及教学目标达成度。重点强调两个动态元件在换路点后物理表现。帮助学生整合学习，引导学生反思。在“学习通”上讨论本节的学习收获等。

4   课程思政实施效果

在2021年的教学过程中，课题组采用该模式对电阻的Y型连结和△连结的等效变换、回路电流法、结点电压法、储能元件、一阶电路的三要素、三相电路等16个知识点进行课程设计与实践。分别利用学习通以客观题的形式在三个实践班考核其知识点掌握情况，16次考核正确率统计如图6所示。根据分布情况来看，89.6%的情况下，学生正确率达到60%以上，甚至54%的情况下学生正确率高达80%以上。

从课堂表现和学生参与度观察到：采用基于BOPPPS模式的线上线下教学设计，完全可以将新型高效的教学模式与“学习通”这个信息化平台无缝结合，有机融入思政元素，实现多元化教学激发学生学习兴趣，提高学生学习参与度，从而达实现人才培养的初衷。将2021年课程组用于实践的三个班称作为实验组（129人），因2020年课程模式正处于计划与尝试阶段，且因疫情影响无法线下教学，不具备可比性，故选取2019年的相同专业的2个教学班（83人）作为比照组。两届学生所使用的大纲和命题计划相同，将课程期末考试成绩对比分析如图7所示，其优秀率、及格率和均分都有显著提升。

成绩虽然不是衡量课程思政效果的唯一标准，但是期末考试成绩是学生应用的知识的能力、分析问题解决问题的能力最直观的表现，同时表征课堂的学习氛围和风气。

5   总结

通过充分了解“学习通”的各项功能及特点，结合BOPPPS教学模式，对《电路》课程多个内容实施基于BOPPPS模式的线上线下课程思政教学设计和实践。通过“动态电路的方程及其初始条件”的案例充分表明该教学模式实现了信息技术与BOPPPS模式的有机融合，提高了课堂效率，解决了传统课堂难题，更有利于多元化思政教学。

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[责任编辑：郑笔耕]