BOPPPS 教學(xué)模式下電信技術(shù)人才培養(yǎng)及應(yīng)用研究

崔月，張爾東，鄒存芝，謝紅，周月

（哈爾濱石油學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150000）

1 研究背景和意義

電信課程是一門涉及通信與信息技術(shù)、信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等方面的基礎(chǔ)知識(shí)和應(yīng)用技能的專業(yè)課程，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的基礎(chǔ)理論和實(shí)踐能力具有重要作用。然而，傳統(tǒng)的電信課程教學(xué)往往存在以下問題：教學(xué)內(nèi)容過于抽象和復(fù)雜，難以引起學(xué)生的興趣和注意力；教學(xué)方法過于單一和刻板，缺乏學(xué)生的參與和互動(dòng)；教學(xué)評(píng)價(jià)過于注重知識(shí)的記憶和理解，忽視了技能的培養(yǎng)和應(yīng)用；教學(xué)反饋過于滯后和粗略，不能及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略和改進(jìn)教學(xué)效果。

為了解決這些問題，本研究嘗試將BOPPPS 教學(xué)模式引入電信課程教學(xué)中，探索其在電信課程中的應(yīng)用效果和優(yōu)化策略。BOPPPS 教學(xué)模式是一種以教育目標(biāo)為導(dǎo)向，以學(xué)生為中心的新型教學(xué)模式，它將課堂教學(xué)過程分為六個(gè)環(huán)節(jié)：課程導(dǎo)入、學(xué)習(xí)目標(biāo)、預(yù)評(píng)估、參與式學(xué)習(xí)、后評(píng)估和總結(jié)[1]。

2 研究目的及方法

本研究旨在探索BOPPPS 教學(xué)模式在電信課程中的應(yīng)用效果和優(yōu)化策略，主要圍繞以下研究問題展開：BOPPPS 教學(xué)模式在電信課程中具體如何實(shí)施？有哪些優(yōu)點(diǎn)和難點(diǎn)？BOPPPS 教學(xué)模式在電信課程中對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和態(tài)度有何影響？有哪些證據(jù)和評(píng)價(jià)指標(biāo)？BOPPPS 教學(xué)模式在電信課程中如何與其他教學(xué)方法和工具相結(jié)合？有哪些創(chuàng)新和改進(jìn)的空間和建議？

本研究采用混合方法研究，即同時(shí)使用定量和定性的數(shù)據(jù)收集和分析方法，以獲得更全面和深入的研究結(jié)果。本研究的具體方法和設(shè)計(jì)如下：

研究對(duì)象：本研究選擇某高校電子信息工程專業(yè)的一門電信課程——信號(hào)與系統(tǒng)作為研究對(duì)象，該課程為必修課，每周4 學(xué)時(shí)，共12 周，學(xué)生人數(shù)為81 人。

研究過程：本研究分為三個(gè)階段進(jìn)行。第一階段為教學(xué)準(zhǔn)備階段，主要是對(duì)BOPPPS 教學(xué)模式進(jìn)行了解和學(xué)習(xí)，并根據(jù)電信課程的特點(diǎn)和要求設(shè)計(jì)了相應(yīng)的教學(xué)計(jì)劃和活動(dòng)。第二階段為教學(xué)實(shí)施階段，主要是按照BOPPPS 教學(xué)模式的六個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)電信課程進(jìn)行教學(xué)，并在每節(jié)課后進(jìn)行教學(xué)反思和記錄。第三階段為教學(xué)評(píng)價(jià)階段，主要是通過問卷、訪談、觀察、測(cè)試等方式收集和分析數(shù)據(jù)，評(píng)價(jià)BOPPPS 教學(xué)模式在電信課程中的應(yīng)用效果和優(yōu)化策略。

研究數(shù)據(jù)：本研究收集了以下四類數(shù)據(jù)：（1）問卷數(shù)據(jù)：在教學(xué)前后分別對(duì)學(xué)生進(jìn)行了問卷調(diào)查，主要了解學(xué)生對(duì)電信課程的興趣、態(tài)度、自信、滿意度等方面的變化；（2）訪談數(shù)據(jù)：在教學(xué)結(jié)束后對(duì)部分學(xué)生進(jìn)行了半結(jié)構(gòu)化訪談，主要了解學(xué)生對(duì)BOPPPS 教學(xué)模式的感受、看法、建議等；（3）觀察數(shù)據(jù)：在教學(xué)過程中對(duì)學(xué)生的參與度、互動(dòng)情況、表現(xiàn)情況等進(jìn)行了系統(tǒng)性觀察和記錄；（4）測(cè)試數(shù)據(jù)：在教學(xué)前后分別對(duì)學(xué)生進(jìn)行了知識(shí)和技能測(cè)試，主要了解學(xué)生在電信課程方面的掌握情況和進(jìn)步情況。

研究分析：本研究采用了以下方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析：（1）問卷數(shù)據(jù)：比較教學(xué)前后問卷結(jié)果的差異，并探索BOPPPS 教學(xué)模式與學(xué)生學(xué)習(xí)效果和態(tài)度之間的關(guān)系；（2）訪談數(shù)據(jù)：提取訪談內(nèi)容中的關(guān)鍵詞、主題、觀點(diǎn)等，并歸納總結(jié)；（3）觀察數(shù)據(jù)：使用Excel 軟件進(jìn)行分類整理和頻數(shù)統(tǒng)計(jì)，分析不同環(huán)節(jié)下學(xué)生的參與度、互動(dòng)情況、表現(xiàn)情況。

3 研究設(shè)計(jì)與實(shí)施方案

本研究以電信專業(yè)必修課《信號(hào)與系統(tǒng)》為例進(jìn)行研究與分析，信號(hào)與系統(tǒng)是電子信息類專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課程，涉及信號(hào)分析、系統(tǒng)分析、信號(hào)處理等方面的知識(shí)，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的電子信息工程能力和素養(yǎng)具有重要意義。然而，該課程的內(nèi)容較為抽象和理論化，學(xué)生往往缺乏學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性，難以理解和掌握。傳統(tǒng)的教學(xué)模式以教師為中心，注重知識(shí)的灌輸和講授，忽視了學(xué)生的參與和實(shí)踐，導(dǎo)致教學(xué)效果不佳。

3.1 課程導(dǎo)入（Bridge）

在開始上課時(shí)，教師通過播放一段音樂視頻進(jìn)行導(dǎo)入，引起學(xué)生的注意力和好奇心。視頻中展示了不同頻率、幅度、相位的正弦波組合成復(fù)雜音樂信號(hào)的過程，并用頻譜圖顯示了音樂信號(hào)的頻域特征。教師在播放視頻時(shí)提出一些問題，如：音樂信號(hào)是由哪些成分構(gòu)成的？如何用數(shù)學(xué)表達(dá)音樂信號(hào)？如何分析音樂信號(hào)在頻域上的特性？等等。引入方式要講究技巧和方法，一定要生動(dòng)有趣，能夠吸引學(xué)生的注意力，引發(fā)學(xué)生的好奇心及學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)引入應(yīng)該盡量簡潔，重點(diǎn)是將本次課的內(nèi)容和學(xué)生的已有知識(shí)。

3.2 學(xué)習(xí)目標(biāo)（Objective）

在導(dǎo)入之后，教師明確告訴學(xué)生本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)，包括知識(shí)、技能和素養(yǎng)三個(gè)方面。具體如下：（1）知識(shí)：了解傅里葉變換的基本概念、性質(zhì)和應(yīng)用；（2）技能：能夠利用傅里葉變換分析信號(hào)在時(shí)域和頻域的特征，能夠用matlab 實(shí)現(xiàn)傅里葉變換的計(jì)算和繪圖；（3）素養(yǎng)：培養(yǎng)信號(hào)與系統(tǒng)的思維方式，提高信號(hào)分析和處理的能力和興趣。教師可以通過板書、PPT 等方式呈現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)，讓學(xué)生清楚地知道本節(jié)課要學(xué)什么、為什么要學(xué)、怎么學(xué)，從而增強(qiáng)學(xué)習(xí)的針對(duì)性和有效性。

3.3 預(yù)評(píng)估（Pre-assessment）

預(yù)評(píng)估的目的是了解學(xué)生對(duì)本課題的先備知識(shí)和興趣程度，以便調(diào)整教學(xué)內(nèi)容的深度和進(jìn)度，使教學(xué)更加貼合學(xué)生的實(shí)際水平和需求。教師可以采用問答、小測(cè)驗(yàn)、集體討論等方式進(jìn)行預(yù)評(píng)估。例如：（1）問答：教師提出一些問題，如：什么是信號(hào)？什么是系統(tǒng)？什么是頻率？什么是正弦波？等等，檢測(cè)學(xué)生對(duì)信號(hào)與系統(tǒng)的基本概念是否掌握；（2）小測(cè)驗(yàn)：教師發(fā)放一份簡短的測(cè)試題，包括一些選擇題、填空題、判斷題等，考查學(xué)生對(duì)信號(hào)與系統(tǒng)的基本知識(shí)和運(yùn)算是否熟練；（3）集體討論：教師將學(xué)生分成若干小組，讓每組討論一個(gè)與傅里葉變換相關(guān)的問題或案例，如：傅里葉變換有什么作用？傅里葉變換有哪些性質(zhì)？傅里葉變換在音頻處理中有哪些應(yīng)用？等等，讓學(xué)生展示自己對(duì)傅里葉變換的理解和興趣。通過預(yù)評(píng)估，教師可以了解學(xué)生對(duì)本課程的基礎(chǔ)情況和關(guān)注點(diǎn)，從而調(diào)整教學(xué)策略，使教學(xué)更加有效。

3.4 參與式學(xué)習(xí)（Participatory Learning）

參與式學(xué)習(xí)是BOPPPS 教學(xué)模式最核心的環(huán)節(jié)，要求體現(xiàn)“以學(xué)生為主體”的教學(xué)理念[2]。在本節(jié)課中，教師采用以下幾種方式進(jìn)行參與式學(xué)習(xí)：（1）講授：教師講解傅里葉變換的基本概念、性質(zhì)和應(yīng)用，結(jié)合實(shí)例和圖示進(jìn)行說明，重點(diǎn)突出傅里葉變換將信號(hào)從時(shí)域轉(zhuǎn)換到頻域的過程和意義；（2）演示：教師利用matlab 軟件進(jìn)行傅里葉變換的演示，展示不同信號(hào)在時(shí)域和頻域上的圖像，并解釋其含義；（3）練習(xí)：教師設(shè)計(jì)一些練習(xí)題，讓學(xué)生在matlab 中實(shí)現(xiàn)傅里葉變換的計(jì)算和繪圖，比如：對(duì)方波、鋸齒波、三角波等不同信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換，并觀察其時(shí)域和頻域上的圖像，分析其特點(diǎn)和差異；（4）互動(dòng)：教師在講授和演示過程中，不斷提問和回答學(xué)生的問題，激發(fā)學(xué)生的思考和參與，檢測(cè)學(xué)生的理解和掌握程度；（5）小組合作：教師將學(xué)生分成若干小組，讓每組選擇一個(gè)與傅里葉變換相關(guān)的應(yīng)用領(lǐng)域，如音頻處理、圖像處理、通信系統(tǒng)等，進(jìn)行調(diào)研和分析，探究傅里葉變換在該領(lǐng)域的作用和方法，并準(zhǔn)備一個(gè)簡短的報(bào)告或演示。通過參與式學(xué)習(xí)，教師可以讓學(xué)生主動(dòng)地參與到傅里葉變換的學(xué)習(xí)過程中，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和興趣。

3.5 后評(píng)估（Post-assessment）

后評(píng)估的目的是評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)本節(jié)課的學(xué)習(xí)成果，以及教師對(duì)本節(jié)課的教學(xué)效果[3]。教師可以采用以下幾種方式進(jìn)行后評(píng)估：（1）測(cè)試：教師發(fā)放一份測(cè)試題，包括一些選擇題、填空題、計(jì)算題、應(yīng)用題等，考查學(xué)生對(duì)傅里葉變換的知識(shí)、技能和素養(yǎng)是否達(dá)到預(yù)期目標(biāo)；（2）反饋：教師收集學(xué)生對(duì)本節(jié)課的反饋意見，包括對(duì)教師教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)難度等方面的評(píng)價(jià)和建議；（3）小組報(bào)告：教師讓每個(gè)小組展示自己的報(bào)告或演示，介紹傅里葉變換在自己選擇的應(yīng)用領(lǐng)域中的作用和方法，并邀請(qǐng)其他小組提問和評(píng)論。通過后評(píng)估，教師可以了解學(xué)生對(duì)本節(jié)課的學(xué)習(xí)效果和滿意度，從而為下一節(jié)課的教學(xué)做出調(diào)整和改進(jìn)。

3.6 總結(jié)（Summary）

總結(jié)是BOPPPS 教學(xué)模式的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，要求教師對(duì)本節(jié)課的主要內(nèi)容和要點(diǎn)進(jìn)行回顧和概括，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)傅里葉變換的理解和記憶。教師可以采用以下幾種方式進(jìn)行總結(jié)：（1）回顧：教師回顧本節(jié)課的導(dǎo)入、目標(biāo)、內(nèi)容、活動(dòng)等環(huán)節(jié)，讓學(xué)生復(fù)述或總結(jié)本節(jié)課所學(xué)到的知識(shí)、技能和素養(yǎng)；（2）概括：教師概括本節(jié)課的主要內(nèi)容和要點(diǎn)，如傅里葉變換的定義、性質(zhì)、應(yīng)用等，并用板書或PPT 呈現(xiàn)出來；（3）延伸：教師介紹本節(jié)課與下一節(jié)課或其他相關(guān)課程之間的聯(lián)系和區(qū)別，如傅里葉變換與拉普拉斯變換、Z 變換等，并給出一些拓展閱讀或?qū)嵺`項(xiàng)目的建議，如閱讀《傅里葉分析導(dǎo)論》《信號(hào)與系統(tǒng)》等經(jīng)典教材，或嘗試用傅里葉變換進(jìn)行音頻壓縮、圖像增強(qiáng)等應(yīng)用。通過總結(jié)，教師可以讓學(xué)生對(duì)本節(jié)課的主要內(nèi)容和要點(diǎn)進(jìn)行鞏固和深化，為后續(xù)的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4 研究結(jié)論和建議

本研究通過混合方法研究，探索了BOPPPS 教學(xué)模式在電信課程中的應(yīng)用效果和優(yōu)化策略，得到了以下主要結(jié)論和建議：

BOPPPS教學(xué)模式在電信課程中具體實(shí)施的過程中，需要注意以下幾點(diǎn)：（1）根據(jù)電信課程的特點(diǎn)和要求，合理選擇和設(shè)計(jì)導(dǎo)入方式，引起學(xué)生的興趣和注意力；（2）明確具體的學(xué)習(xí)目標(biāo)，讓學(xué)生清楚地知道本節(jié)課要達(dá)到的知識(shí)、技能和態(tài)度等方面的要求；（3）有效地進(jìn)行預(yù)評(píng)估，了解學(xué)生對(duì)電信課程基礎(chǔ)知識(shí)和技能的掌握情況，調(diào)整教學(xué)難度和進(jìn)度；（4）多樣化地進(jìn)行參與式學(xué)習(xí)，讓學(xué)生積極主動(dòng)地參與到電信課程內(nèi)容的探究、實(shí)踐和應(yīng)用中；（5）及時(shí)準(zhǔn)確地進(jìn)行后評(píng)估，檢測(cè)學(xué)生是否達(dá)到了預(yù)期的學(xué)習(xí)目標(biāo)，并對(duì)知識(shí)進(jìn)行延伸和拓展；（6）簡潔明了地進(jìn)行總結(jié)，讓學(xué)生回顧和梳理本節(jié)課的重點(diǎn)和難點(diǎn)，并進(jìn)行自我評(píng)價(jià)和反思。

BOPPPS 教學(xué)模式在電信課程中對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和態(tài)度有顯著的正向影響，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）提高了學(xué)生對(duì)電信課程的興趣和動(dòng)機(jī)，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性；（2）提高了學(xué)生對(duì)電信課程的理解和記憶，增強(qiáng)了知識(shí)的深度和廣度；（3）提高了學(xué)生對(duì)電信課程的應(yīng)用和創(chuàng)新，增強(qiáng)了技能的靈活性和有效性；（4）提高了學(xué)生對(duì)電信課程的自信和滿意度，增強(qiáng)了態(tài)度的積極性和穩(wěn)定性。

BOPPPS 教學(xué)模式在電信課程中可以與其他教學(xué)方法和工具相結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)更好的教學(xué)效果。具體建議如下：（1）可以與翻轉(zhuǎn)課堂、微課、MOOC 等在線教學(xué)方式相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)線上線下混合式教學(xué)，擴(kuò)大教學(xué)資源和空間；（2）可以與案例分析、項(xiàng)目制作、角色扮演等情境教學(xué)方式相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)情境化、任務(wù)化、問題化教學(xué)，增加教學(xué)情境和挑戰(zhàn)；（3）可以與微助教、藍(lán)墨云班課、云課堂等智能教學(xué)工具相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)化、智能化、個(gè)性化教學(xué)，提升教學(xué)效率和質(zhì)量。綜上所述，BOPPPS 教學(xué)模式是一種適用于電信課程教學(xué)的有效教學(xué)模式，它可以促進(jìn)電信課程教與學(xué)的質(zhì)量和效果，培養(yǎng)學(xué)生的通信理論和實(shí)踐能力。本研究為BOPPPS 教學(xué)模式在電信課程中的應(yīng)用提供了一種可行的方法和參考，也為BOPPPS 教學(xué)模式在其他課程中的推廣和應(yīng)用提供了一定的啟示和借鑒。

本研究認(rèn)為，BOPPPS 教學(xué)模式在電信課程中的應(yīng)用具有以下意義：可以通過吸引人的導(dǎo)入方式激發(fā)學(xué)生對(duì)電信課程內(nèi)容的興趣和好奇心，增強(qiáng)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)；可以通過明確具體的學(xué)習(xí)目標(biāo)讓學(xué)生清楚地知道本節(jié)課要達(dá)到的知識(shí)、技能和態(tài)度等方面的要求，明確學(xué)習(xí)任務(wù)；可以通過有效的預(yù)評(píng)估方式了解學(xué)生對(duì)電信課程基礎(chǔ)知識(shí)和技能的掌握情況，調(diào)整教學(xué)難度和進(jìn)度；可以通過多樣化的參與式學(xué)習(xí)方式讓學(xué)生積極主動(dòng)地參與到電信課程內(nèi)容的探究、實(shí)踐和應(yīng)用中，提高理解和記憶效果；可以通過及時(shí)準(zhǔn)確的后評(píng)估方式檢測(cè)學(xué)生是否達(dá)到了預(yù)期的學(xué)習(xí)目標(biāo)，并對(duì)知識(shí)進(jìn)行延伸和拓展，鞏固和深化學(xué)習(xí)效果；可以通過簡潔明了的總結(jié)方式讓學(xué)生回顧和梳理本節(jié)課的重點(diǎn)和難點(diǎn)，并進(jìn)行自我評(píng)價(jià)和反思，形成完整的知識(shí)體系。BOPPPS 模式可以有效地促進(jìn)課堂的教與學(xué)，提高教學(xué)質(zhì)量和效果。