【摘" 要】 BOPPPS教學(xué)模式是以學(xué)生為主體、注重教學(xué)反饋的創(chuàng)新教學(xué)模式。它包含導(dǎo)言、學(xué)習(xí)目標(biāo)、前測(cè)、參與式學(xué)習(xí)、后測(cè)及總結(jié)六個(gè)部分。文章以高職院校信號(hào)與系統(tǒng)課程教學(xué)融入BOPPPS教學(xué)模式的創(chuàng)新形式進(jìn)行闡述,結(jié)合我國(guó)高職院校的課程教學(xué)實(shí)踐,對(duì)信號(hào)與系統(tǒng)課程教學(xué)改革進(jìn)行了評(píng)價(jià)與反思。
【關(guān)鍵詞】 BOPPPS教學(xué)模式;信號(hào)與系統(tǒng);教學(xué)改革
一、高職院校信號(hào)與系統(tǒng)教學(xué)存在的問(wèn)題
信號(hào)與系統(tǒng)課程在高職院校電子通信專(zhuān)業(yè)中占有重要的地位,它是一門(mén)具有較強(qiáng)實(shí)踐背景的專(zhuān)業(yè)核心課程,在當(dāng)前以培養(yǎng)實(shí)踐創(chuàng)新應(yīng)用能力為主的高職通信專(zhuān)業(yè)中有著舉足輕重的地位。因該專(zhuān)業(yè)課存在“理論性相對(duì)較強(qiáng)、定理公式多、部分概念有些抽象”等特點(diǎn),使得部分學(xué)生認(rèn)為此課程枯燥難懂,面對(duì)該課程的學(xué)習(xí)主動(dòng)性差,提不起興趣。
高職院校信號(hào)與系統(tǒng)課程教學(xué)過(guò)于注重?cái)?shù)學(xué)計(jì)算公式證明過(guò)程,沒(méi)有深入講解信號(hào)通過(guò)系統(tǒng)變化在實(shí)際應(yīng)用中的物理作用。在課堂教學(xué)總結(jié)環(huán)節(jié)上反饋力度不夠,不能反向督導(dǎo)學(xué)生完成對(duì)重難點(diǎn)知識(shí)的掌握和理解?;谡n程教學(xué)中存在的問(wèn)題,結(jié)合高職高專(zhuān)院校應(yīng)用型人才培養(yǎng)能力的要求,需對(duì)信號(hào)與系統(tǒng)課程教學(xué)模式進(jìn)行深入改革。
二、BOPPPS教學(xué)模式概述
BOPPPS教學(xué)模式主要強(qiáng)調(diào)“以學(xué)生為中心”的教學(xué)思路,通過(guò)模塊化分解課堂教學(xué)全過(guò)程,其核心思想是將具體的教學(xué)內(nèi)容切割為獨(dú)立的六個(gè)小單元:導(dǎo)言 (Bridge-in)—學(xué)習(xí)目標(biāo)(Objective)—前測(cè)(Pre-assessment)—參與式學(xué)習(xí)(Participatory Learning)—后測(cè)(Post-assessment)—總結(jié)(Summary)。
這種教學(xué)模式有五個(gè)優(yōu)點(diǎn):教學(xué)時(shí)間短、教學(xué)內(nèi)容較少、教學(xué)設(shè)計(jì)完整精致、反饋及時(shí)、針對(duì)性強(qiáng)。
三、基于BOPPPS教學(xué)模式的高職信號(hào)與系統(tǒng)課程教學(xué)改革實(shí)踐
信號(hào)與系統(tǒng)課程在焦作大學(xué)通信技術(shù)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)時(shí)間點(diǎn)為大一下學(xué)期,當(dāng)前高職院校新生高中階段基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)積累不足,學(xué)習(xí)積極性普遍較差。傳統(tǒng)的“教師只負(fù)責(zé)講,學(xué)生只負(fù)責(zé)聽(tīng)”的課堂教學(xué)模式已經(jīng)過(guò)時(shí),不能適應(yīng)應(yīng)用型能力培養(yǎng)的教學(xué)理念,還一定程度阻礙了學(xué)生獨(dú)立自主思維的發(fā)展。而基于BOPPPS的教學(xué)模式,打造“沉浸式課堂”,把課下自主學(xué)習(xí)、課堂理論教學(xué)、課后實(shí)踐教學(xué)三者密切結(jié)合起來(lái),真正地實(shí)現(xiàn)分層次教學(xué)、翻轉(zhuǎn)式教學(xué),兼顧理論與實(shí)踐教學(xué)課時(shí)的比例,達(dá)到“以學(xué)生為中心”的目標(biāo),進(jìn)而提升學(xué)習(xí)主動(dòng)性。
(一)準(zhǔn)備好“導(dǎo)言”,突出教學(xué)內(nèi)容的意義
教案設(shè)計(jì)要求首先設(shè)計(jì)好“導(dǎo)言”,導(dǎo)言主要作用是抓住學(xué)生的興趣點(diǎn)、注意力,使學(xué)生更專(zhuān)注于學(xué)習(xí)內(nèi)容。如在教學(xué)環(huán)節(jié)開(kāi)始前先提出一個(gè)學(xué)生感興趣的“熱搜”話(huà)題。通信技術(shù)類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)體系層次性較強(qiáng),各課程之間聯(lián)系密切,授課教師應(yīng)客觀、全面地分析課程性質(zhì)、目標(biāo)、定位,逐步引領(lǐng)學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)探索興趣。
信號(hào)與系統(tǒng)作為一門(mén)專(zhuān)業(yè)核心課程,其包含的理論知識(shí)與實(shí)踐解決方法廣泛應(yīng)用于電子自動(dòng)控制系統(tǒng)和現(xiàn)代數(shù)字化通信領(lǐng)域。導(dǎo)言應(yīng)針對(duì)現(xiàn)代通信前沿技術(shù)領(lǐng)域,如無(wú)線通信、生物醫(yī)學(xué)、物聯(lián)網(wǎng)通信、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)消費(fèi)應(yīng)用、移動(dòng)通信系統(tǒng)、自動(dòng)控制儀表與儀器、人工智能等領(lǐng)域,進(jìn)行深入詳細(xì)地介紹,并對(duì)其最新技術(shù)發(fā)展前景進(jìn)行展望,進(jìn)而使學(xué)生更好地認(rèn)識(shí)該課程在專(zhuān)業(yè)中的重要地位,激發(fā)學(xué)生對(duì)本課程的強(qiáng)烈興趣。
還可以通過(guò)生活當(dāng)中的應(yīng)用實(shí)例,使學(xué)生更易于接受書(shū)本上的理論定理。從以下兩個(gè)方面舉例:第一,可以提到“可實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音、圖片、視頻等信息快捷高效地實(shí)時(shí)傳輸?shù)氖謾C(jī)終端”,使學(xué)生深入了解手機(jī)不同的核心技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工作模式、流行趨勢(shì)等,并認(rèn)識(shí)到正是基于信號(hào)分析與系統(tǒng)設(shè)計(jì)等技術(shù)的快速革新,才使人們生活中離不開(kāi)的手機(jī)科技感越來(lái)越強(qiáng),如體積最小化、音效高品質(zhì)、功能強(qiáng)大化、應(yīng)用人性化。第二,提出“人工智能的發(fā)展就是基于高效的信號(hào)處理與系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的”,當(dāng)前市場(chǎng)應(yīng)用前景非常廣泛的人工智能產(chǎn)品,正是通過(guò)高效的信號(hào)處理與系統(tǒng)設(shè)計(jì),才使得人工智能機(jī)器人在實(shí)時(shí)處理與控制能力方面,以及觸覺(jué)、視覺(jué)信息的獲取、轉(zhuǎn)化方面有了更強(qiáng)大的功能展現(xiàn),如生活中看到的“基于人工智能技術(shù)的兒童益智玩具或?qū)W習(xí)設(shè)計(jì)舞蹈、踢足球等文體活動(dòng)”等應(yīng)用。通過(guò)當(dāng)前工作、生活、學(xué)習(xí)中這些真實(shí)的案例,使學(xué)生感覺(jué)到教學(xué)理論內(nèi)容不是遙不可及的,而是和身邊的生活息息相關(guān)的。
(二)“目標(biāo)”明確,注重實(shí)踐能力培養(yǎng)
明確的教學(xué)目標(biāo),有助于學(xué)生把握課程章節(jié)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。當(dāng)前,專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案突出以就業(yè)為導(dǎo)向,注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。要給學(xué)生灌輸 “專(zhuān)業(yè)理論是基礎(chǔ),技能培養(yǎng)是核心”的教育理念,進(jìn)而達(dá)到“知識(shí)—能力—素質(zhì)”的培養(yǎng)目標(biāo),不斷提高學(xué)生運(yùn)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)解決工作生活中實(shí)際問(wèn)題的能力。
根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容的階段不同,配合河南省高職院校職業(yè)技能大賽“芯片檢測(cè)與維修及數(shù)據(jù)恢復(fù)”賽項(xiàng)、電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作大賽等對(duì)學(xué)生實(shí)踐技能的要求導(dǎo)向,基于高職類(lèi)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性不強(qiáng)的情況,在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上注重理論指導(dǎo)實(shí)踐,使學(xué)生通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐操作對(duì)理論知識(shí)點(diǎn)有更加直觀、深入的認(rèn)識(shí)和理解。同時(shí)要鼓勵(lì)有一定動(dòng)手能力的學(xué)生,自己設(shè)計(jì)調(diào)試實(shí)驗(yàn)。這樣學(xué)生的主觀能動(dòng)性在實(shí)驗(yàn)實(shí)踐過(guò)程中就能得到發(fā)揮和應(yīng)用。
(三)做好“前測(cè)”,了解學(xué)生需求
前測(cè)環(huán)節(jié)能反映學(xué)生的興趣點(diǎn)與能力值,通過(guò)反饋不斷調(diào)整相應(yīng)教學(xué)內(nèi)容的進(jìn)度和深度,比如可通過(guò)線上學(xué)習(xí)平臺(tái)布置提問(wèn),開(kāi)展線上問(wèn)卷調(diào)查,進(jìn)行課前知識(shí)儲(chǔ)備能力測(cè)試等多種手段。新時(shí)代背景下網(wǎng)絡(luò)功能強(qiáng)大,學(xué)生在學(xué)習(xí)和生活方面,都對(duì)網(wǎng)絡(luò)都有很強(qiáng)的依賴(lài)性。如果僅僅為了維護(hù)課堂教學(xué)秩序而采取“斷網(wǎng)”是不明智的做法,而應(yīng)認(rèn)真地考慮如何成功地引導(dǎo)、培養(yǎng)學(xué)生線上網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,做好課程“前測(cè)”工作,進(jìn)而成為獲取新知識(shí)、新技術(shù)的第二課堂。充分利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)媒介、平臺(tái)、終端設(shè)備等各種多媒體溝通手段,通過(guò)有針對(duì)性的布置“前測(cè)內(nèi)容”,達(dá)到討論教學(xué)內(nèi)容重難點(diǎn)的區(qū)分效果,這對(duì)不同層次的學(xué)生知識(shí)能力提升效果顯著,也有力地提升了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識(shí)。
(四)注重“參與式學(xué)習(xí)”過(guò)程,打造沉浸式課堂
參與式學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)是BOPPPS教學(xué)模式的核心步驟,一堂課的教學(xué)質(zhì)量高低主要取決于該環(huán)節(jié)的實(shí)施。參與式學(xué)習(xí)包含小組討論、師生角色轉(zhuǎn)換、隨堂指導(dǎo)等內(nèi)容。具體從以下兩個(gè)方面開(kāi)展。
一是在教學(xué)過(guò)程中淡化數(shù)學(xué)公式、定理等,主要強(qiáng)調(diào)其內(nèi)在的物理意義和應(yīng)用價(jià)值。高職院校主要培養(yǎng)應(yīng)用型、技能型人才。信號(hào)與系統(tǒng)課程工科背景較深,因此不必把重點(diǎn)放在對(duì)每一個(gè)數(shù)學(xué)公式的推演和證明上,而應(yīng)該更多地側(cè)重于理解其內(nèi)在的物理意義,用其來(lái)解決實(shí)際工程問(wèn)題。
例如在講解單位沖激信號(hào)δ(t)的概念時(shí),教師應(yīng)盡量結(jié)合生活中的實(shí)際應(yīng)用來(lái)說(shuō)。沖激信號(hào)是對(duì)強(qiáng)度甚大而作用時(shí)間極短的物理量的理想模型,它是“瞬間出現(xiàn)而又瞬間消失,卻產(chǎn)生一個(gè)無(wú)窮大的沖量” 的信號(hào)。例如當(dāng)雷擊出現(xiàn)的時(shí)候,雖然電壓很高,但是因?yàn)闀r(shí)間極短,電壓和時(shí)間的乘積UΔt是雷擊的沖量,該沖量卻是個(gè)有限值。此時(shí),如果要用一個(gè)物理信號(hào)來(lái)描述雷擊的情況,則看成電壓無(wú)限大而時(shí)間無(wú)限短,二者的乘積為有限值。這就是沖激信號(hào),而沖激的大小用沖量UΔt表示。
二是運(yùn)用多種教學(xué)模式,提升學(xué)生對(duì)參與式教學(xué)的興趣。應(yīng)用型人才培養(yǎng)更注重對(duì)學(xué)生良好職業(yè)道德和職業(yè)能力的培養(yǎng),更需要多種教學(xué)方式更新和拓展知識(shí)面。
首先,多媒體播放與板書(shū)相融合,引導(dǎo)學(xué)生沉浸式思考。多媒體教學(xué)很容易將一些較抽象的概念生動(dòng)有效地展現(xiàn)出來(lái),同時(shí),信號(hào)與系統(tǒng)課程包含公式推導(dǎo)和邏輯推理的基礎(chǔ)內(nèi)容,利用板書(shū)能更有效地對(duì)學(xué)生進(jìn)行指引,進(jìn)而提升學(xué)生主動(dòng)思考的能力。如卷積的概念、性質(zhì)以及圖解機(jī)理,既涉及數(shù)學(xué)公式推導(dǎo),又需要?jiǎng)赢?huà)展示卷積圖形掃描法的過(guò)程,這就需要多媒體播放與板書(shū)相結(jié)合進(jìn)行教學(xué),這樣會(huì)收到事半功倍的教學(xué)效果。信號(hào)與系統(tǒng)的初期教學(xué)內(nèi)容以基本概念為主,需要引領(lǐng)學(xué)生循序漸進(jìn)地認(rèn)知、理解基本理論。板書(shū)對(duì)于公式定理推導(dǎo)、分析和演算過(guò)程有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì),只有多媒體與板書(shū)教學(xué)有機(jī)結(jié)合、相互依托,才能引導(dǎo)學(xué)生沉浸式思考問(wèn)題,緊跟教師的教學(xué)思路,共同完成推導(dǎo)證明或演算,達(dá)到熟練掌握所學(xué)知識(shí)點(diǎn)的目的。
其次,教學(xué)過(guò)程中要增加研討型教學(xué)方式。傳統(tǒng)課堂教學(xué)中,教師處于主導(dǎo)地位,學(xué)生處于被動(dòng),缺乏思考,缺少對(duì)問(wèn)題的自主判斷和分析。這就需要增加研討式教學(xué),它能更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性,實(shí)現(xiàn)角色互換,使學(xué)生真正地成為課程主體,教師耐心傾聽(tīng)學(xué)生剖析,同時(shí)要充分相信學(xué)生的自學(xué)能力,尊重并鼓勵(lì)學(xué)生的創(chuàng)新精神,不斷提升學(xué)生在學(xué)習(xí)中的成就感和學(xué)習(xí)動(dòng)力。教與學(xué)的密切配合是研討式教學(xué)的特點(diǎn),正是在研究和討論的過(guò)程中,激發(fā)了學(xué)生的內(nèi)在知識(shí)能力需求,進(jìn)一步發(fā)揮了學(xué)生掌握知識(shí)的能動(dòng)性和創(chuàng)造性。
(五)強(qiáng)調(diào)“后測(cè)”重要性,反饋學(xué)生學(xué)習(xí)效果
后測(cè)側(cè)重于通過(guò)多種手段檢測(cè)教學(xué)效果,進(jìn)而反饋并適當(dāng)調(diào)整前期學(xué)習(xí)方式比重,達(dá)到最優(yōu)化學(xué)習(xí)效果。信號(hào)與系統(tǒng)課程中,后測(cè)主要通過(guò)實(shí)踐操作環(huán)節(jié)來(lái)檢驗(yàn)學(xué)習(xí)的效果,高職院校的實(shí)踐教學(xué)更應(yīng)貫徹好“專(zhuān)業(yè)理論是基礎(chǔ),技能培養(yǎng)是核心”的教育理念。信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)調(diào)試過(guò)程及程序相對(duì)煩瑣,有時(shí)候?qū)嶒?yàn)效果不夠理想,主要受制于各分立器件本身的運(yùn)行狀況是否良好。這需要學(xué)生深入理解實(shí)驗(yàn)的原理、步驟,不需把更多的注意力放在精準(zhǔn)數(shù)據(jù)上。學(xué)生自己設(shè)計(jì)電路和調(diào)試,實(shí)驗(yàn)課教師輔助進(jìn)行答疑解惑,既鍛煉了學(xué)生運(yùn)用計(jì)算與分析方法解決實(shí)際問(wèn)題的能力,也為后續(xù)的數(shù)字信號(hào)處理、通信原理、自動(dòng)控制等課程設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)和課題式研究奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。后測(cè)更多的是反饋前期教學(xué)的效果,根據(jù)后測(cè)進(jìn)行分析,調(diào)整前期的各教學(xué)環(huán)節(jié)的比重和力度,進(jìn)而總結(jié),達(dá)到滿(mǎn)意的教學(xué)效果。
(六)“總結(jié)”要到位,助力考核評(píng)價(jià)創(chuàng)新
總結(jié)則重在梳理知識(shí)點(diǎn),幫助學(xué)生復(fù)習(xí)章節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)要點(diǎn)。通過(guò)線上或者線下布置相關(guān)聯(lián)的思考題,做出知識(shí)點(diǎn)思維導(dǎo)圖等方式協(xié)助學(xué)生反思所學(xué)內(nèi)容,這里主要以考核評(píng)價(jià)過(guò)程為主。傳統(tǒng)的教學(xué)評(píng)價(jià)考核方式不能全面、準(zhǔn)確地考查學(xué)生最終的學(xué)習(xí)效果,和當(dāng)前高職院校提出的“創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)”有一定差距。這就需要對(duì)當(dāng)前考核評(píng)價(jià)方式進(jìn)行創(chuàng)新改革,如引入知識(shí)、能力和學(xué)風(fēng)綜合評(píng)定的評(píng)價(jià)理念,用不同的方法評(píng)價(jià)不同的能力。也可以將期末試卷考試和平時(shí)考核成績(jī)相結(jié)合,評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的掌握程度,用實(shí)驗(yàn)教學(xué)測(cè)評(píng)來(lái)考查學(xué)生“自我設(shè)計(jì)創(chuàng)新”能力。這樣才能更有效地評(píng)價(jià)每一位學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,以點(diǎn)帶面,最終達(dá)到培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)化、技能型、實(shí)用型人才的目標(biāo)。
四、結(jié)語(yǔ)
實(shí)踐證明,BOPPPS教學(xué)模式在高職高專(zhuān)院校信號(hào)與系統(tǒng)課程教學(xué)中有一定的創(chuàng)新。該模式利用有趣的導(dǎo)入和前測(cè)環(huán)節(jié)吸引學(xué)生的注意力,淡化了信號(hào)與系統(tǒng)枯燥理論公式的特征,然后通過(guò)參與式學(xué)習(xí)激發(fā)學(xué)生主動(dòng)思考,進(jìn)入沉浸式學(xué)習(xí)狀態(tài),再通過(guò)后測(cè)檢驗(yàn)學(xué)生專(zhuān)業(yè)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度,最后通過(guò)總結(jié)環(huán)節(jié)梳理課堂講授的知識(shí)點(diǎn),并提出思考題等方式協(xié)助學(xué)生開(kāi)展反思。整個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程完整,構(gòu)思理念先進(jìn)。但在具體的專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中也存在一些問(wèn)題,值得專(zhuān)業(yè)課教師認(rèn)真思考,比如受學(xué)生一節(jié)課的專(zhuān)注度時(shí)間長(zhǎng)短,實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)設(shè)備、測(cè)試調(diào)節(jié)力度大小等因素制約,需要考慮并修正、細(xì)化環(huán)節(jié)。因而,BOPPPS教學(xué)模式不能適用于所有電子通信類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程教學(xué),相應(yīng)地要結(jié)合各高等職業(yè)院校不同教學(xué)的實(shí)際環(huán)境而靈活運(yùn)用。
總之,BOPPPS模式在高職信號(hào)與系統(tǒng)課程教學(xué)的應(yīng)用,對(duì)于學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)理解、引導(dǎo)自主思維、面向?qū)嶋H應(yīng)用、啟發(fā)創(chuàng)新意識(shí)等方面起到了重要的促進(jìn)作用。該模式有利于督促師生主動(dòng)改進(jìn)教與學(xué)的方式方法,更好地應(yīng)用于電子通信類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案;更有利于培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立學(xué)習(xí)意識(shí)和團(tuán)隊(duì)合作精神,對(duì)于學(xué)生職業(yè)應(yīng)用能力和動(dòng)手實(shí)踐技能的提升都有很大的作用。
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