王永興

（北京交通大學(xué)交通運(yùn)輸學(xué)院 北京 100044）

2019 年10 月，教育部印發(fā)《關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實施意見》，并明確指出“課程是人才培養(yǎng)的核心要素，課程質(zhì)量直接決定人才培養(yǎng)質(zhì)量”，提出要“以目標(biāo)為導(dǎo)向加強(qiáng)課程建設(shè)”等課程重點(diǎn)建設(shè)內(nèi)容[1]。“智能交通系統(tǒng)”是交通運(yùn)輸及相關(guān)本科專業(yè)的重點(diǎn)課程之一，對于學(xué)生深入了解和掌握交通運(yùn)輸智能化發(fā)展前沿及先進(jìn)理念起到重要作用。做好“智能交通系統(tǒng)”課程建設(shè)離不開科學(xué)合理的教學(xué)設(shè)計[2]。目前，我國大多數(shù)相關(guān)院校在講授“智能交通系統(tǒng)”時，主要以傳統(tǒng)的教師講授為主，而師生互動、生生互動等學(xué)生參與環(huán)節(jié)設(shè)計應(yīng)用不足，導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)不夠明確，難以激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

本文將BOPPPS 教學(xué)模型引入“智能交通系統(tǒng)”教學(xué)設(shè)計。該模型最初由加拿大教師技能培訓(xùn)工作坊創(chuàng)建，是一種以教育目標(biāo)為導(dǎo)向，以學(xué)生為中心的教學(xué)模式，能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[3]。

1 教學(xué)設(shè)計

“智能交通系統(tǒng)”課程的主要內(nèi)容涉及基本概念、理論、應(yīng)用技術(shù)以及多個相關(guān)子系統(tǒng)，僅僅依靠傳統(tǒng)的教師講授為主、學(xué)生被動學(xué)習(xí)的教學(xué)模式難以達(dá)到理想的學(xué)習(xí)效果[4]。為突破傳統(tǒng)教學(xué)模式的不足，本文基于BOPPPS 模型進(jìn)行教學(xué)設(shè)計。BOPPPS 模型的名稱來源于組成該模型六個環(huán)節(jié)的英文首字母，依次為導(dǎo)學(xué)（Bridge-in）、目標(biāo)（Objective）、前測（Pre-assessment）、參與式學(xué)習(xí)（Participatory-learning）、后測（Post-assessment）和總結(jié)（Summary），各環(huán)節(jié)各自獨(dú)立又相互聯(lián)系，形成閉合的教學(xué)循環(huán)，如圖1 所示。

圖1 基于BOPPPS 模型的教學(xué)設(shè)計

基于BOPPPS 模型建立的“智能交通系統(tǒng)”教學(xué)設(shè)計方案，其主要內(nèi)容包括學(xué)習(xí)目標(biāo)的明確、各環(huán)節(jié)教學(xué)活動及時間分配，實現(xiàn)對課程教學(xué)過程的整體性把握。交通誘導(dǎo)系統(tǒng)是實現(xiàn)城市智能交通系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，也是構(gòu)成智能交通系統(tǒng)的主要子系統(tǒng)之一[5]，因此，“交通誘導(dǎo)系統(tǒng)”是“智能交通系統(tǒng)”課程的關(guān)鍵知識點(diǎn)。文章以“交通誘導(dǎo)系統(tǒng)”知識點(diǎn)為示例，基于BOPPPS 模型建立一套45分鐘的課堂教學(xué)設(shè)計方案，包括導(dǎo)學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計、目標(biāo)環(huán)節(jié)設(shè)計、前測環(huán)節(jié)設(shè)計、參與式學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)設(shè)計、后測環(huán)節(jié)設(shè)計和總結(jié)環(huán)節(jié)設(shè)計，具體如下。

1.1 導(dǎo)學(xué)（Bridge-in）環(huán)節(jié)設(shè)計

導(dǎo)學(xué)環(huán)節(jié)的主要目標(biāo)是吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而調(diào)動學(xué)習(xí)積極性。針對“交通誘導(dǎo)系統(tǒng)”知識點(diǎn)的教學(xué)設(shè)計，導(dǎo)學(xué)環(huán)節(jié)規(guī)劃用時2 分鐘，采用講授和師生互動相結(jié)合的教學(xué)方式，具體如下：首先通過一段時長為30 秒的視頻呈現(xiàn)出當(dāng)前國內(nèi)主要大型城市機(jī)動車容易造成擁堵的事實，以此為基礎(chǔ)拋出本節(jié)課關(guān)注的熱點(diǎn)問題，進(jìn)而導(dǎo)出學(xué)習(xí)內(nèi)容“交通誘導(dǎo)系統(tǒng)”，使學(xué)生了解交通誘導(dǎo)系統(tǒng)在緩解城市交通擁堵中的作用，認(rèn)識到交通誘導(dǎo)系統(tǒng)對城市交通系統(tǒng)的重要性。講解過程中融入思政元素，可列舉優(yōu)秀黨員交警在為保障人民出行安全犧牲自我的光榮事跡，進(jìn)而提升學(xué)生的思想品德，培養(yǎng)學(xué)生的愛黨愛國情懷。

1.2 目標(biāo)（Objective）環(huán)節(jié)設(shè)計

目標(biāo)設(shè)置是教學(xué)設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，需要明確教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容，故目標(biāo)設(shè)置的合理性直接影響教學(xué)效果。針對“交通誘導(dǎo)系統(tǒng)”知識點(diǎn)的教學(xué)設(shè)計，目標(biāo)環(huán)節(jié)規(guī)劃用時1 分鐘，采用講授的教學(xué)方式，列舉本節(jié)課的核心內(nèi)容，明確需要達(dá)到的學(xué)習(xí)效果，包括：①了解交通誘導(dǎo)系統(tǒng)的主要功能；②熟悉交通誘導(dǎo)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架；③掌握交通誘導(dǎo)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。同時在講授過程中加入思政要點(diǎn)，從交通誘導(dǎo)系統(tǒng)的重要性出發(fā)，引出實現(xiàn)高效交通誘導(dǎo)的關(guān)鍵技術(shù)需求，突出目前面臨的挑戰(zhàn)，以此激起學(xué)生為實現(xiàn)交通強(qiáng)國而學(xué)習(xí)的使命感。

1.3 前測（Pre-assessment）環(huán)節(jié)設(shè)計

前測環(huán)節(jié)旨在了解學(xué)生對前序知識的掌握情況，并以此為基礎(chǔ)調(diào)整課堂節(jié)奏。針對“交通誘導(dǎo)系統(tǒng)”知識點(diǎn)的教學(xué)設(shè)計，前測環(huán)節(jié)規(guī)劃用時2 分鐘，采用講授和師生互動相結(jié)合的教學(xué)方式，具體如下：首先回顧前序知識點(diǎn)，指出智能交通系統(tǒng)的特征及基本功能，然后拋出問題與學(xué)生互動，進(jìn)而引出本節(jié)課的核心知識點(diǎn)“交通誘導(dǎo)系統(tǒng)”，并介紹交通誘導(dǎo)系統(tǒng)的定義和功能。

1.4 參與式學(xué)習(xí)（Participatory-learning）環(huán)節(jié)設(shè)計

參與式學(xué)習(xí)是貫穿課程核心知識點(diǎn)教學(xué)過程的最主要環(huán)節(jié)，需要以教學(xué)目標(biāo)為指導(dǎo)設(shè)計科學(xué)的教學(xué)方案。針對“交通誘導(dǎo)系統(tǒng)”知識點(diǎn)的教學(xué)設(shè)計，參與式學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)規(guī)劃用時30 分鐘，核心知識點(diǎn)包括交通誘導(dǎo)系統(tǒng)的主要功能、交通誘導(dǎo)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架、交通誘導(dǎo)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，教學(xué)方式融合了講授、學(xué)生討論和師生互動，具體如下：

①交通誘導(dǎo)系統(tǒng)的主要功能。首先引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合前面學(xué)習(xí)的內(nèi)容思考交通誘導(dǎo)系統(tǒng)的主要功能及其需要具備的特性；隨后講授交通誘導(dǎo)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)的主要服務(wù)；然后以此為基礎(chǔ)設(shè)計多選題引導(dǎo)學(xué)生思考，同時組織學(xué)生討論和自由發(fā)言；最后結(jié)合多選題答案及討論結(jié)果，講授交通誘導(dǎo)系統(tǒng)的宏觀目標(biāo)和微觀目標(biāo)，使學(xué)生對知識點(diǎn)有較為全面的了解。同時在講授過程中加入思政要點(diǎn)，通過交通誘導(dǎo)系統(tǒng)的功能，輔助學(xué)生理解交通誘導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計的底層邏輯，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

②交通誘導(dǎo)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架。講授構(gòu)成交通誘導(dǎo)系統(tǒng)的四個主要子系統(tǒng)，包括交通流信息采集與預(yù)測子系統(tǒng)、車輛定位子系統(tǒng)、交通信息服務(wù)子系統(tǒng)、行車路線優(yōu)化子系統(tǒng)。隨后對各子系統(tǒng)的主要作用進(jìn)行詳細(xì)解釋。同時在講授過程中加入思政要點(diǎn)，通過深入挖掘交通誘導(dǎo)系統(tǒng)中各子系統(tǒng)之間的相互作用，培養(yǎng)學(xué)生在研究交通系統(tǒng)時的對立統(tǒng)一系統(tǒng)觀。

③交通誘導(dǎo)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。在前序分析交通誘導(dǎo)系統(tǒng)的主要功能和結(jié)構(gòu)框架基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生思考實現(xiàn)交通誘導(dǎo)系統(tǒng)所需的技術(shù)支持，為此設(shè)計多選題引導(dǎo)學(xué)生自由討論；然后結(jié)合討論結(jié)果講授交通誘導(dǎo)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，并且解釋支撐交通誘導(dǎo)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的主要作用；最后引導(dǎo)學(xué)生討論路徑誘導(dǎo)算法的特性需求，引導(dǎo)學(xué)生思考并講授路徑誘導(dǎo)算法的實時性、動態(tài)性，以及路徑誘導(dǎo)和交通信息控制的集成性等特性。

1.5 后測（Post-assessment）環(huán)節(jié)設(shè)計

后測環(huán)節(jié)在整個教學(xué)設(shè)計中起到進(jìn)一步鞏固學(xué)生對知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)效果的作用。針對“交通誘導(dǎo)系統(tǒng)”知識點(diǎn)的教學(xué)設(shè)計，后測環(huán)節(jié)規(guī)劃用時5 分鐘，采用講授和師生互動相結(jié)合的教學(xué)方式，具體如下：首先于教學(xué)目標(biāo)回顧課堂學(xué)習(xí)要點(diǎn)；然后在列出課堂學(xué)習(xí)要點(diǎn)后設(shè)計課堂提問，以測驗學(xué)生對知識點(diǎn)的了解深度，若學(xué)生沒有給出完整的答案，教師便組織師生互動，以使學(xué)生熟練掌握課程學(xué)習(xí)要點(diǎn)。同時在講授過程中加入思政要點(diǎn)，通過分析交通誘導(dǎo)系統(tǒng)各子系統(tǒng)在實際城市交通系統(tǒng)中的應(yīng)用特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度與知行合一的理念。

1.6 總結(jié)（Summary）環(huán)節(jié)設(shè)計

總結(jié)是一節(jié)課的最后環(huán)節(jié)，需要與導(dǎo)學(xué)環(huán)節(jié)相互呼應(yīng)、緊扣課堂的核心知識點(diǎn)，并且對于下節(jié)課起到承上啟下的作用。針對“交通誘導(dǎo)系統(tǒng)”知識點(diǎn)的教學(xué)設(shè)計，總結(jié)環(huán)節(jié)規(guī)劃用時5 分鐘，采用講授和師生互動相結(jié)合的教學(xué)方式，具體如下：首先引導(dǎo)學(xué)生回顧課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容，結(jié)合城市交通系統(tǒng)的特點(diǎn)梳理學(xué)習(xí)收獲，并提出仍然存在疑惑的問題；然后針對本堂課布置課后作業(yè)，作業(yè)內(nèi)容以教材課后練習(xí)和實踐體會報告相結(jié)合的方式給出；最后留一道與下節(jié)課知識點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的課后思考題，以此引出下節(jié)課程的主要學(xué)習(xí)內(nèi)容。

2 教學(xué)實踐

“智能交通系統(tǒng)”課程的整體教學(xué)過程比較緊湊，知識點(diǎn)包含理論、技術(shù)和方法等多個層面，對于學(xué)生來說，學(xué)習(xí)過程具有一定的挑戰(zhàn)性。為此，除了教學(xué)設(shè)計方案外，還需要對教學(xué)實施流程進(jìn)行規(guī)范?；贐OPPPS 模型的教學(xué)設(shè)計需要以教育目標(biāo)為導(dǎo)向，以學(xué)生為中心來規(guī)范教學(xué)實施流程。具體地，“智能交通系統(tǒng)”課程的教學(xué)實施流程可以分為課前、課中和課后三個階段。

課前，教師需要結(jié)合學(xué)生自身特點(diǎn)，設(shè)計課堂講授模式，充分挖掘課程知識點(diǎn)的內(nèi)涵和外延，提煉課程的重點(diǎn)知識，引導(dǎo)學(xué)生利用先進(jìn)的信息化平臺等展開課前預(yù)習(xí)，為課堂教學(xué)打下堅實基礎(chǔ)；課中，按照BOPPPS 模型的六個環(huán)節(jié)實施教學(xué)，注重學(xué)生的參與式學(xué)習(xí)，科學(xué)合理地確立課堂學(xué)習(xí)目標(biāo)，同時在課堂上適時穿插問答，實時掌握學(xué)生對知識點(diǎn)的掌握情況，結(jié)合實踐案例加深學(xué)生對知識的理解程度，提高學(xué)習(xí)效率；課后，要求學(xué)生按時完成作業(yè)與測試，若存在問題，教師要及時向?qū)W生提供相應(yīng)知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)指南和練習(xí)題進(jìn)行重新測試，基于仿真平臺布置實驗項目，鍛煉學(xué)生的實踐動手能力。此外，教師要引導(dǎo)學(xué)生在課后圍繞思維拓展題目開展線上或線下研討，進(jìn)而實現(xiàn)對課堂內(nèi)容的討論與升華。

3 結(jié)語

BOPPPS 教學(xué)模型是一種圍繞教學(xué)目標(biāo)、強(qiáng)調(diào)參與式學(xué)習(xí)的教學(xué)模型。實踐表明，在“智能交通系統(tǒng)”課程中引入BOPPPS 教學(xué)模型可以顯著提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，有效提高教學(xué)效率。相比于傳統(tǒng)課堂，基于BOPPPS 模型建立的課堂教學(xué)設(shè)計能夠有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生對知識的理解，提高學(xué)習(xí)效果，同時可以通過提升學(xué)生對課堂的參與度使學(xué)生更容易在課堂上獲得成就感，進(jìn)而獲得持續(xù)的學(xué)習(xí)驅(qū)動力。BOPPPS 模型在“智能交通系統(tǒng)”課程的應(yīng)用實踐能夠?qū)煌ㄟ\(yùn)輸相關(guān)專業(yè)的教學(xué)提供一定的參考價值。