陸倩倩 吳央芳

摘? 要 高效課堂是建設金課的核心。為打造具有高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度的課堂，滿足新工科培養(yǎng)未來人才的需求，分析專業(yè)課堂存在的問題，提出高效課堂建設需重塑教學內容、精設教學過程和構建創(chuàng)新教學模式，通過教學案例展示融合多種教學方法于BOPPPS教學模型，從課前、課中和課后三個環(huán)節(jié)打造螺旋提升式高效課堂。

關鍵詞 新工科;金課;BOPPPS;機械原理;高效課堂

中圖分類號：G642? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2021）18-0068-03

Construction and Implementation of High-Efficiency Classroom of Mechanical and Machine Principles based on BOPPPS//LU Qianqian， WU Yangfang

Abstract Efficient classrooms are the core of the construction of

golden courses. In order to create a high-level， innovative and cha-llenging classroom to meet the needs of new engineering disciplines to train future talents， problems are analyzed which exist in higher education professional classrooms and requirements are proposed to

construct efficient classroom which consist of reshaping teaching content， designing teaching processes and constructing innovative teaching models. An innovation teaching pedagogy which combines varieties of teaching methods with the BOPPPS teaching model is presented to construct an efficient classroom by using a core chapter of the course of mechanical and machine principles to achieve spiral promotion.

Key words new engineering; golden courses; BOPPPS; mechanical and machine principles; high-efficiency classroom

0? 引言

隨著我國科技和工業(yè)的快速發(fā)展，全球競爭力水平不斷提高，迫切需要大量工程技術創(chuàng)新人才[1]。新工科是以立德樹人為引領，培養(yǎng)終身具有可持續(xù)國際競爭力、創(chuàng)造力、實踐力和領導力的卓越工程創(chuàng)新人才[2]。因此，發(fā)展和推進新工科教育，是滿足未來工程行業(yè)人才需求的重要舉措。新工科建設包括新理念、新結構、新模式、新質量和新體系，但是，新工科教育的貫徹離不開高質量課程的建設[3]，即高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度的金課。因此，高品質的課堂是確保落實以本為本高質量工程教育的基石。

機械原理是機械專業(yè)非常重要的一門專業(yè)基礎課，比基礎課更貼近工程實踐。在新工科背景下，要培養(yǎng)機械與微電子、計算機等多學科交叉的未來人才，使學生在掌握專業(yè)基礎理論、知識和技能的基礎上具有創(chuàng)新意識并掌握創(chuàng)新方法，具備解決復雜工程問題的應用能力[4]和科學研究能力[5]。因此，在新工科建設環(huán)境下，需要重新構建以能力目標為導向的課程[6]，打造滿足金課標準的高品質課堂。

1? 課堂教學存在的問題和高效課堂建設的基本需求

1.1? 課堂教學存在的問題

課堂教學是以教師為主導、學生為主體，以傳授有用知識為載體的互動交流，目的是培養(yǎng)學習興趣、提升能力、啟迪智慧和養(yǎng)成健全人格[5]。高效課堂建設目標以學生為中心，以能力培養(yǎng)和成果為導向，并持續(xù)改進。當前，隨著互聯網技術的發(fā)展，高等教育的課堂教學除了傳統的線下模式，線上線下混合和線上模式得到快速推廣和應用。雖然借助網絡平臺，教學模式和方法發(fā)生了演變，推進了教育的公平，但是仍然存在一些亟待解決的問題。

1.1.1? 課堂知識源單一? 無論是線下課堂還是線上教學視頻資源，絕大多數的教學知識主要來源于教材，課堂的專業(yè)理論知識尚未能與當前行業(yè)的新技術、新領域的研究成果進行有機嫁接，因此仍然存在傳統課堂知識來源途徑單一的弊端，不能滿足培養(yǎng)行業(yè)未來人才的需求。

1.1.2? 課堂模式簡單平移? 豐富的線上資源為專業(yè)學習者提供了便捷的學習環(huán)境，但是對學習者個體的素質要求很高。絕大多數的線上課程是將傳統課堂模式和內容移植到網絡平臺，而對標金課的標準，要實現在專業(yè)知識的高階性、課堂的挑戰(zhàn)度和學生的創(chuàng)新能力三方面的提升，仍然需要推動進一步的改革和嘗試。

1.1.3? 缺乏系統性和科學性評價體系? 近年來，雖然課程的考核方式改變了傳統的以考試為主，逐步增加了學習過程和階段性考核比重，但是對學習者能力和素質的科學性評價缺乏考核標準，而且通過一門課程的考核結果對學生的專業(yè)能力進行評價也有失偏頗。

1.2? 高效課堂建設的基本需求

1.2.1? 重構課程內容架構? 課堂教學首要任務是知識傳授。高效課堂的知識應跟蹤行業(yè)發(fā)展動態(tài)和產業(yè)需求，確保教學內容的前沿性和應用性。重新構建專業(yè)課程體系和課堂知識體系，將專業(yè)領域的科學研究和技術成果與教材基礎知識巧妙嫁接，在知識和能力培養(yǎng)的過程中體現高階性、挑戰(zhàn)度和創(chuàng)新性。

1.2.2? 課堂的前中后三階段并重? 課堂的教學設計包括課前、課中和課后三個環(huán)節(jié)，單純地依靠課堂講授，不僅無法確保課堂教學質量，而且缺乏提升課堂品質和持續(xù)改進的激勵因素。在明確課堂教學目標后，課堂的設計和準備是確保以成果為導向的課堂教學的先決條件，課后的效果反饋是促使課堂品質持續(xù)提升的動力。因此，打造持續(xù)改進的高效課堂，教師應精心設計課堂教學環(huán)節(jié)，充分準備課堂教學資料，構建參與式的課堂教學，及時反饋課堂效果和客觀反思課堂存在的問題，這樣才能逐步推進課堂達到金課品質。

1.2.3? 突出“做中學、學中思”的重要性? 課堂教學以教師為主講的模式已經充分顯示其弊端，構建以學生為中心的高效課堂，需要突出學生主動參與和思考的重要作用。做中學，不僅讓學生了解所學知識的作用，而且在做和學的同時，激發(fā)學生不斷地主動思考和深入學習。

2? 多教學法融合的BOPPPS課堂教學案例

2.1? BOPPPS課堂教學模式

BOPPPS模式是一個課堂教學組織過程中強調學生參與互動和反饋的閉環(huán)教學活動模型，主要包括課堂導入、課堂目標、課堂前測、課堂參與、課堂后測和課堂總結六個環(huán)節(jié)，受到全球超過100所大學和產業(yè)培訓機構的推崇[7]。與傳統的教學模式項目相比，該模式更加強調課前準備、學生參與過程和教學過程的反思，符合高效課堂建設宗旨。浙大城市學院工程學院機械原理課堂教學中以“做中學、學中思”的理念，通過BOPPPS模式融合多種教學方法，獲得非常好的教學效果。

2.2? 機械原理教學案例

以機械原理中重要知識點之一“周轉輪系傳動比計算”為例，介紹BOPPPS模式在課堂教學中的應用。

2.2.1? 課前? 重新整合課堂內容，設計將案例融入專業(yè)知識的基本架構，如圖1所示，并準備好課堂授課環(huán)節(jié)的課前測試、教學設計、課堂練習、課堂討論和課堂效果反饋統計等課程資料。

2.2.2? 課中? 運用BOPPPS架構設計教學策略流程，如圖2所示。

1）案例導入（Bridge-in）。通過共享經濟的典型代表摩拜單車，引出經典款單車中的軸傳動（錐齒輪傳動）（圖3），吸引學生進入課程內容，建立齒輪傳動的應用場景。

2）學習目標（Objective）。明確本次課的學習目標：周轉輪系傳動比計算。強調課堂教學的重點和難點，為課程后測和總結做標尺。

3）前測（Pre-assessment）。通過網絡平臺設計線上測試題目，檢測學生對前一次課后布置的自學和預習知識點的掌握情況（圖4），為靈活調整課堂上的參與式學習環(huán)節(jié)做準備。

4）參與式學習（Participatory Learning）。

①以摩拜單車中的定軸錐齒輪傳動為例，討論定軸輪系結構特點、傳動比計算和齒輪轉動方向判別方法。

②通過練習法，活學活用，計算平面定軸輪系，及時鞏固重點知識。

③繼續(xù)案例討論，提出自行車爬坡難的問題，引出軸傳動系統中如何實現變速以解決爬坡費力的問題，引出周轉輪系。

④討論周轉輪系和定軸輪系結構和運動關系，通過反轉原理，建立周轉輪系和定軸輪系運動關系，經過計算后，驗證周轉輪系可以用于解決軸傳動自行車兩級變速的問題。

⑤進一步提出問題：如果有多級變速的需求，如何解決？引發(fā)討論，引出下節(jié)課的知識：復合輪系傳動比計算。

5）后測（Post-assessment）。運用復合輪系傳動比計算題進行提升式知識點考核;學習效果調查，評估學習效果是否達到學習目標。思考和討論共享單車文明使用的問題，如何看待摩拜單車被美團收購事件。

6）總結（Summary）。課堂重點內容整合與回顧，布置課后作業(yè)，預告下次課前任務：學習教學視頻和教材關于復合輪系的指定內容。

2.2.3? 課后? 總結課堂效果并撰寫教學反思，調整下次課和下一輪課的教學方式。

此教學案例通過摩拜單車案例和精心設計的教學過程，以BOPPPS教學模式為媒介，融合了案例法、討論法、練習法、循環(huán)提問等教學方法，實現學生在課堂上的全過程參與。課堂改革的主要特點：簡單易懂的知識點，讓學生通過自學掌握，課上檢測;通過一個案例不斷挖掘，貫穿課堂的核心知識點;借助互聯網平臺，提高課堂效率;設置課堂反饋和反思環(huán)節(jié)，達到持續(xù)提高課堂教學質量的目的。

3? 結論

本文剖析了新工科背景下高效課堂建設的必要性和迫切性，運用先進的BOPPPS模式融合多種教學方法的課堂改革，以機械原理課程中周轉輪系傳動比計算內容為例，通過一個案例貫穿，重塑教材上內容的知識架構，引發(fā)學生課堂上層層思考和討論，驗證了通過創(chuàng)新的教學方法，結合精心設計的教學案例，可以實現以學生為中心的高效課堂?！?/p>

參考文獻

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