基于网络教学系统和BOPPPS模型的教学研究与实践

总结。各个要素的含义见表1，同时呈现了5W教学要素（即Why、Who、What、How和Whetherornot）在BOPPPS模型中出现的位置。

从教学组织实施层面，BOPPPS模型给出了遵循“教学目标—教学行为—学习活动一教学评估_教学目标”的教学循环过程，使教师能够有效地组织课程教学并获取反馈信息；另一方面，从培养计算思维的目标出发来看，该模型还可以帮助学生培养如何分析问题、如何探寻学习难点、如何反思学习的盲点等能力，是一种培养计算思维的非常好的工具。

3.网络教学系统

广泛普及的网络为教育改革提供了一个网络化的发展方向，已成为现代教育的重要特征，为教育发展提供一种新的推动力。基于网络的教学系统能够支持面向知识点、自学习等新型教学方式，高效利用教师的教学经验，提高教学效率，为师生开展有针对性的教学活动提供重要的技术支撑。信息技术和网络技术的发展使教学的技术手段和载体形式发生了革命性的变化，网络的开放性、分布性的特点以及基于网络的巨大计算能力，使学生的自学习能够突破时间、空间和形式等各方面的约束。网络教学系统不仅能够提高教学质量，还能够促进创新人才培养，并为推进教学模式改革奠定基础。为了进一步提升网络课程教学质量，我们采用了SPOC网络教学系统，将BOPPPS教学模型高效、快速、灵活地应用在教学实践中，它采用先进的网络信息技术，将BOPPPS模型的6个阶段延伸到了课前与课后，从多个方面调动学生的学习积极性，发挥教师的主导作用，实现对课程教学的全过程管理。

3.1采用问题驱动教学法延伸课堂

“问题驱动教学法”是一种建立在建构主义教学理论基础上，以具体问题作为教学的出发点，以学生主动学习和教师充分引导相结合为主要特征的教学方法。这种教学法通过构建“问题链”，设计问题情景，从而恰当地为学生呈现问题并激发兴趣，使学生产生参与解决问题的欲望，并调动其主动探索问题的积极性。通过教师的主导和启发，展示知识的形成和应用过程，让学生通过解决问题的过程来加深对知识的理解、构建和实践经验的积累。

通过该教学系统，可以分别在课前和课后设置思考题，引导学生进行讨论交流，为在课堂上高效应用BOPPPS模型奠定良好的基础。一般情况下，教师可以精心设计一些问题并将其发布在论坛上，然后对问题进行一定程度的解析，让学生理解问题的本质；而后组织学生在论坛中探讨交流，深入挖掘解决问题的方法；最后教师对问题及学生的解决方案进行总结评价。通过问题能够揭示理论概念的形成过程，引导学生探索知识的结论与规律，激起学生使用理论知识解决实际应用问题的趣味，提升其信心。

3.2采用教学全过程管理机制关注学生

传统的教学模式仅关注学生课程的客观成绩而忽视了整个学习过程，导致课程结束后才能对学生学习效果进行评价，错过了课程学习的最佳时机。BOPPPS教学模型的课前摸底、参与式学习和课内评估可以有效地在课堂上对教学效果进行评价分析，从而及时发现问题解决问题。笔者利用SPOC教学系统，将BOPPPS模型的课内评估延伸至课前与课后，并采用形成性评价（formative assessment）和结论性评价（summativeassessment）对教学效果进行综合评价。其中，形成性评价是教师在教学过程中根据学生的实时反馈作出的评价，类似于平时成绩；结论性评价是课程结束后教师对学生的评价，类似于课程考试成绩。在SPOC教学系统中，可以轻松地记录学生在学习过程中的所有学习行为，包括课程参与度、作业完成情况、自学情况、测试情况和实验情况等。综合评价更倾向于过程性评价，因为过程性评价能够对学生作出及时的反馈，从而帮助教师判断能否进入下一个教学环节，也能够对教师的教学方法及其产生的效果作出反馈。

上述评价方式被称为教学全过程管理机制，其阶段示意图如图1所示。在该过程中，教师可以利用系统记录学生学习的每一个环节，包括参与各种教学活动的次数、时间、效果和教师的客观与主观评价，使教师能够对学生学习质量和学习效果进行综合评定，并能及时发现教学过程中存在的问题，进而调整教学内容和方式，消除降低教学质量的缺陷。

3.3采用精确化和智能化在线测试提高效率

为了了解学生的知识基础以及教师的教学效果，BOPPPS模型中强调进行前测与后测，而课堂教学活动的效果主要通过水平测试进行检验。因此，SPOC网络教学系统提供了功能完备的试题管理与在线测试分析功能，其结构模型如图2所示。

利用SPOC教学系统实施BOPPPS模型的前测与后测，能够将检验结果快速反馈给教师，使教师能够及时调整和改进教学内容。从试题管理功能上讲，系统提供试题录入、试题与知识点或章（反映学习的阶段性）绑定等功能；从组卷测试功能上讲，系统提供布置课后作业、章讲测试、知识点测试、期中测试和期末测试等组卷及在线测试支持功能，实现测试的精确化和智能化。从评价分析功能上讲，系统能够提供自动评分和人工阅卷相结合的功能、分数处理和教学效果分析等。这些功能不仅能够大大提升应用BOPPPS模型的效率，而且能促进学生自学习，节约时间、人力与财力，获得更为客观公正的测试成绩。

3.4依托资源，共享机制。促进教学质量不断提升

目前，高校虽然具有一定的教学资源共享机制和相应的软件系统，使得教师与学生能够共享教案、课件、试题库等教学资源，但这种简单的资源共享方式具有一定局限性，无法快速、便捷地传播BOPPPS教学模型及相应的教学资源。我们在SPOC教学系统中提出了一种基于网络教学系统的资源共享机制，将课程教学划分为课程资源管理、课程内容管理和教学实施过程管理的3阶段循环互动模式，变“课程资源库”为“教学知识库”，从而促进BOPPPS教学模型的迅速传播，其体系结构如图3所示。

与传统资源共享方式不同，教师在将课程资源录入教学系统后，可以根据BOPPPS模型的基本思想，并结合本人的教学经验以及实施计划，设计每堂课的实施方案，通过实施计划，将教与学有机地融合在一起。对于优秀的教师来讲，其课程实施方案是多年的经验积累，是宝贵的教学知识库，可以通过借助网络教学平台，复制其课程的全部资源，包括上述“教学知识库”，让更多的教师接触并逐渐掌握，提升整体的教学水平。采用上述资源共享机制，可以促进基于BOPPPS模型教学方法和教学资源在教师之间快速传播，提供了一个课程建设成果的推广平台。

4.应用案例

在计算机网络原理课程教学中，将BOPPPS模型和问题驱动教学法结合在一起，在课程教学中贯彻以学生为中心的基本理念。此外，借助理工大学SPOC网络教学系统，将课堂延伸到课前和课后，为学生提供在线学习环境，为教师提供全过程教学管理手段。

以“数据链路层的可靠传输”教学设计为例，介绍具体的做法。

（1）首先，将本次课的知识点划分为3部分，在教学系统中，为每一部分录制一个10分钟的教学视频，并分别设置3道闯关式测试题，在上课前3天推送给所有学生，作为课前预习任务，由学生在课前完成。教师通过教学系统，能够掌握每一个学生的自学情况，并将自学完成率自动记录到平时成绩中，这样有效督促了学生完成课前自学任务。高质量的课前预习为有效运用BOPPPS奠定了坚实的基础。

（2）引入阶段：准备一道思考题发布在SPOC教学论坛中，而后组织学生课前讨论。使用既简单又普遍存在的问题，激发学生的学习兴趣。将讨论放在课前，使教师能准确分析学生在教学论坛中设计的数据可靠传输方案和提出的疑问，充分了解学生学习的重难点，更加有针对性地进行课堂教学。

（3）教学目标：根据学生的认知水平，从学生学习角度提出3点学习目标：①在面对不具备计算机网络专业知识的人时，能够准确地向他们描述为什么物理传输媒体不可靠，可以通过哪些措施来实现数据可靠传输；②在分析实际网络协议时，能够准确判断它采用了哪些可靠传输机制，是否实现了可靠数据传输；③在工程实践中，能够自主设计可靠数据传输协议。

通过界定这3个学习目标，学生在课程学习时就可以确定学习重点，即什么是“可靠数据传输”“可靠数据传输机制”有哪些，如何判断“数据传输是可靠的”，怎样设计实现“可靠数据传输协议”。

（4）课前摸底：在课前编制一套测试试卷，包含10道选择题和5道判断题，并要求学生在课堂完成。试卷涉及本次课的所有重要知识点，学生通过在线测试功能，通常4分钟就能完成测试，教学系统为每一次测试都提供了详细的试卷分析，通过分析能够实现以下目标：①了解学生对每个知识点的掌握情况，对掌握程度较低的知识点进行侧重讲解；②有意引导学生分析错误率较高的知识点及相关内容；③为设置后测内容提供参考。

（5）参与式学习：参与式学习旨在让学生能够自主加入到教学过程中，改变以往被动式学习方式，体现“以学生为中心”的教育理念。我们主要采用问题驱动式教学法，该方法能够调动学生的学习积极性。对于相对容易理解的问题，直接请学生回答；对于较难理解的问题请学生上台讲解，台下学生可以进行质疑和补充。

（6）效果评估：呼应引入阶段的案例，“设计一种方案，实现发送方到接收方的单向可靠数据通信”，请一个学生综合运用上述可靠传输机制，设计停止等待协议，请其他同学进行补充，考查本次课的教学效果；此外，根据本次课的重难知识点和前测结果，在SPOC教学系统中给学生布置4道作业题，并安排学生对作业进行互评。

（7）总结：在总结阶段，首先简要回顾本次课堂教学内容，点出化解难点和重点的思维方法，最终引导学生思考可靠数据传输机制的应用场景。在教学论坛中设置一道思考题：“请综合运用多种可靠数据传输机制，设计一个能够高效运行的数据链路层协议，并分析协议的信道利用率，看哪位同学设计的协议既可靠，又具有较高的信道利用率”，既考查学生的学习效果，又为引出下次课做好准备。

5.结语

实践表明，通过在教学过程中运用BOPPPS教学模型进行教学设计，教师能够清晰地构建知识之间的内在联系，从认知层面提炼问题，确定教学的层次和目标，并易于渗透学科思想方法的培养，提高教学效益。基于网络教学系统，实施BOPPPS教学模型，能够高效地将教学过程延伸到课前与课后，使教师能够对学生学习全过程进行管理；通过在线测试与分析功能，有效地提高了测试效率。基于网络教学系统实施BOPPPS教学模型，为网络课程教学改革和在线教学方法研究提供了新的思路。