《路基工程》课程BOPPPS与对分教学中的精讲探究

        冯瑞玲^1，2，杨   娜¹，蔡小培¹，沈宇鹏¹，田亚护¹  

（1.北京交通大学 土木建筑工程学院，北京 100044；

2.北京交通大学 教师发展中心，北京 100044）

[摘  要]针对一流课程建设过程中日益突出的问题——课时、教学内容与互动耗时之间的矛盾，本文基于近年来在《路基工程》课程中采用的BOPPPS与对分混合式教学实践，总结了“遵循大纲、细化目标、深耕内容、恰当留白、注重育人”的精讲原则，从四个方面阐述了精讲留白技巧：①要从学生角度出发撰写学习目标；②要深入梳理知识点之间的逻辑关系，选择恰当的精讲策略；③讲授要精炼，重点、难点只讲一遍；④作业要分层次设计、分阶段评价。本文总结的精讲原则、精讲技巧，可以为工科类课程的精讲提供借鉴和参考。

[关键词]路基工程；BOPPPS；对分；精讲原则；精讲技巧

[基金项目] 2019，北京交通大学，基于BOPPPS和“对分”的混合式课堂实践，152051522;2020，北京交通大学，BOPPPS和“对分”混合式教学模式的推广应用，152058522。

[作者简介]冯瑞玲（1976-），女，宁夏中卫人，工学博士，北京交通大学土建学院副教授，博士后，主要从事路基工程及岩土工程方面的教学与科研工作。

[中图分类号]  G642.41    [文献标识码] A       

一、 前言

随着一流课程建设的不断推进，一些新的教学方法，比如对分课堂、BOPPPS教学结构等，因其符合OBE理念、有助于使得课程达到金课标准等，得到了越来越多的老师的认可与应用。对分课堂需要把一部分课堂时间留给学生进行讨论^[1、2]。BOPPPS教学结构中“参与式学习”环节也特别强调要加强互动环节的设计，要引导学生主动学习^[1、2]。因此，随着实践的深入，课时、教学内容与互动耗时的矛盾日益凸显。

鉴于此，本文基于近年来在《路基工程》课程中采用的BOPPPS与对分混合式教学实践，总结了精讲原则，从四个方面阐述了精讲留白技巧，可以为工科类课程的精讲提供借鉴和参考。

二、精讲原则

进入数字和网络时代，信息迎面扑来，知识的获得日益便捷和廉价，几乎可以做到随时随地。因此，在课堂上，老师日益感受到了来自学生和新技术的压力：老师在掏心掏肺地讲课，而学生却通过手机或电脑沉浸在自己的世界里^[3、4]。

怎样帮助学生在错综复杂的信息、似是而非的知识中保持清醒，怎样在日益复杂多变、模糊不确定的世界里智慧地生存等，变成了教育信息化、教育现代化背景下的核心任务。因此，老师也需要从善于传授知识的教师转型为强于帮助学生成长的教育家^[3、4]。

近代作家、教育家叶圣陶先生指出：“教师之为教，不在全盘授予，而在相机诱导。”春秋时期即有名言：“授人以鱼，不如授之以渔。”结合《路基工程》课程教学改革实践情况，精讲原则总结如下：遵循大纲、细化目标、深耕内容、恰当留白、注重育人。

三、精讲技巧

根据上述精讲原则，从以下4个方面分别阐述精讲技巧。

1.用学习目标引领教学设计

学习目标一定是从学生角度撰写的、能够让学生一目了然地看出自己听课的重点及一次课结束后能够知道什么、能够具备什么能力等等，并非教学大纲^[5]。比如在路基工程教学大纲中按照标准格式阐述的“掌握直线滑动面路基边坡稳定性分析的基本原理”这个知识点，如果直接把教学大纲给学生，这对学生是没有意义的，因为这句话并不能使他们明白这个知识点到底包括哪些具体内容，也不清楚学到什么程度能够达到掌握的要求。反之，如果在教学大纲的基础上，将其细化为如下三个学习目标：①能够正确推导出直线滑动面路基边坡稳定性系数的计算公式；②能够运用稳定性系数计算公式计算出所设计的路基边坡的最小稳定性系数；③能够根据现行《铁路路基设计规范》中的相关标准，评价所设计边坡的稳定性。则可以使学生对本次课的重点、难点一目了然。

此外，在撰写学习目标的过程中，还要反复思考为什么写出这样的学习目标，通过这个学习目标的达成到底要培养学生的哪些能力等等。比如对于上述第一个学习目标，其目的是希望在引导学生推导的过程中，帮助学生学会从路基边坡失稳破坏这个工程实际问题出发，结合弹性力学的相关理论，将路基边坡破坏的工程问题简化为可分析的力学模型，然后综合运用物理、数学、土力学等相关基础知识和专业基础知识，推导出路基边坡稳定性设计的理论，从而指导路基的边坡设计。在这个过程中，培养了学生分析复杂工程问题、并综合运用所学知识解决复杂工程问题的能力，而这些都是金课建设中高阶性的要求，因为这些才是可以终身伴随学生适应未来社会的技能。

从学生和教师两个角度深入剖析清楚每一个学习目标之后，相应的教学设计也就呼之欲出了。比如对于推导直线滑动面路基边坡稳定性系数计算公式，一定是从路基边坡失稳破坏的工程问题出发，逐渐引导学生来推导。

2.深入梳理知识点之间的逻辑关系

每门课程都由若干个知识点组成，各个知识点之间、或本门课程的知识点与先修课程的知识点之间又存在一定的相互关系，比如因果关系、递进关系等。通过深入梳理知识点之间的关系，可以明确哪些内容需要详细讲解，哪些内容可以留给学生自学，从而达到精讲留白之目的。同时也可以帮助学生建立起知识点之间的关系框架。

（1）因果关系的知识点——教师分析因，学生推导结果并反思

针对图1中直线滑动面路基边坡稳定性分析，由于发生失稳破坏的路基段的受力特性近似满足弹性力学中的平面应变条件，因此可以将其简化为图1（a）的计算模型。在对图1(b)中的滑动体进行受力分析的过程中，由于在极限状态（滑动体将要滑动尚未滑动）时滑动面上的土体达到了抗剪强度，因此引入了土的摩尔-库伦抗剪强度理论来确定滑动面上的抗滑力T’。为了使路基不发生失稳破坏，则应该使滑动面上的抗滑力大于下滑力，并考虑一定的安全储备，从而给出稳定性系数的定义等等。根据整个分析过程，学生就可以自己推导出直线滑动面边坡稳定性系数的计算公式。

（a）概化计算模型               (b)滑动体的受力分析

图1  直线滑动面路基边坡滑动体的受力分析

在推导出计算公式后，要进一步引导学生对整个过程进行反思，梳理在将复杂的路基失稳破坏的工程问题逐渐转化为可分析的力学模型的过程中做了哪些简化假设，运用了哪些先修知识，引入了哪些新的内容，在解决这个问题的过程中的难点是什么？等等。通过这样的反思，既可以帮助学生强化分析问题、解决问题的过程，又可以让学生深刻理解如何综合运用所学知识解决复杂的工程问题，从而顺势引导学生在不知道所学知识未来如何应用的情况下，正确的做法是把握当下，尽全力将目前该做的事情做好。

（2）递进关系的知识点——细讲基础点，分析异同点

对于递进关系的知识点，详细讲授基础知识点，确保学生在理解基础知识点的基础上，仅分析后续知识点与基础知识点的异同，从而达到精讲之目的。比如路基边坡稳定性分析这一章，直线滑动面路基边坡稳定性分析方法是后续瑞典条分法等的基础，因此在详细分析、推导直线滑动面路基边坡稳定性分析方法的基础上，瑞典条分法只需要引导学生思考如何将曲线滑动面退化成直线滑动面？曲线滑动面时是否还能用抗滑力与下滑力的比值定义稳定性系数等等即可。这样后面3种分析方法的讲授很快就可以完成。

（3）综合、细碎的知识点——设计题目、温故知新

路基工程作为铁道工程的专业课，有些知识点非常综合，大量用到专业基础课的知识。但是由于学生对专业基础课中的先修知识点已经遗忘，导致在讲授新知识时大部分学生并不具备相应的基础知识，从而难以很好地理解新学的内容。比如路基填料的分组，这个知识点大部分都需要用到土力学中已经学习过的土的分类定名方法，在此基础上再对填料进行分组。鉴于此，通过给出几种填料相关试验结果，让学生通过完成习题回忆起土的分类定名过程，然后再进一步学习填料的分组，达到了事半功倍的效果。

3.讲授要精炼——重点、难点讲一遍

传统讲授法中，对于重点、难点，往往通过反复强调、多举例等方式，试图让更多的学生能够理解。但是在实践对分课堂以后，学生内化吸收后的反馈结果表明，对于新的重点、难点内容，在第一次讲授的过程中反复强调或多举例并不能使更多的学生更好地理解所强调的内容。究其原因是由于学生的学习起点、理解能力等不同引起的。因此，当学生课后进行了内化吸收、有了自己的思考与理解后，再进行答疑、解惑，对学生的帮助更加有效。《论语》中的“不愤不启、不悱不发”就说明了这一点。因此，重点、难点在第一次讲授时只讲一遍也能够达到精讲之目的。

4.作业——要分层次设计、分阶段评价

《路基工程》作为难度比较大的工科专业课，为了确保教学效果，将作业分为3个层次：亮考帮作业、传统作业及拓展作业。

亮考帮作业属于基础类的作业，要求学生课后内化吸收所学内容，梳理、构建自己的知识体系，提出复习过程中的疑问。对于这部分作业，只要学生课下认真复习，就一定能完成。因此，这部分作业是必做作业，成绩占每次作业总成绩的60%。这样既可以确保学生都能够得到一部分作业成绩，避免学生抄作业，又可以鼓励学生课下认真复习，为完成传统作业奠定基础。

传统作业主要是帮助学生巩固重点、难点等，一般都具有一定的难度。因此，对这一部分作业，第一阶段主要是鼓励同学尽量做，要独立思考，如果不会也要把不会的地方写到“帮帮我”中。这部分作业成绩占每次作业总成绩的40%。下次课老师根据同学们完成传统作业的情况决定是先讲授共同的问题还是直接进入讨论环节。同时，在进行传统作业答疑的过程中，要求学生用红笔将错误全部修改到作业本上。在整门课程结束之前，进行作业的第二阶段评价，此时全部传统作业的修改情况会作为一次独立的传统作业提交给老师再次进行评分。这样既照顾了同学们学习起点存在差异的问题，又可以确保同学都认真思考、认真修改作业。

拓展作业的特点是更加综合或者更能够拓展思维。这部分作业供学有余力的同学选做。

四、结语

针对教学改革不断深入过程中日益突出的问题——课时、教学内容与互动耗时之间的矛盾，基于《路基工程》课程BOPPPS与对分混合式教学实践，总结了“遵循大纲、细化目标、深耕内容、恰当留白、注重育人”的精讲原则，从学习目标引领教学设计、深入梳理知识点之间的逻辑关系、重点、难点讲授策略、作业分层次设计、分阶段评价等方面阐述了精讲留白技巧，可以为工科课程的精讲提供借鉴和参考。同时，应该说明的是，本文所阐述的精讲留白技巧是结合《路基工程》课程内容及特点展开的，对于其他课程的适用性需要通过实践来验证和补充。

[参考文献]

[1] 冯瑞玲、董俊、张鸿儒、杨娜、沈宇鹏.基于BOPPPS 和“对分”的混合式课堂实践及成效[J].教育教学论坛，2020,1：3-6

[2] 冯瑞玲、刘建坤、沈宇鹏、魏静、田亚护.“对分课堂”在《路基工程》理论教学中的实践与思考[J].教育教学论坛, 2016.11,284(46):107-109

[3] 席酉民. 未来教育，教师该扮演何种角色[J].教育家，2020,9：1-2

[4] 席酉民. 培养未来社会需要的创新人才[J].群众，2021(13):46-47

[5] 陈凡、浮宗霞、卫慧娟、解双喜. OBE+混合式+线下BOPPPS 精讲教学模式实践[J].办公自动化，2021（445）：43-46

Research on the techniques of using BOPPPS and PAD class teaching in the course of Subgrade Engineering

Ruiling Feng^1,2, Na Yang¹, Xiaopei Cai¹, Yupeng Shen¹, Yahu Tian¹

(1.School of Civil and Architectural Engineering, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044,China; 2.Teacher Development Center, Beijing Jiaotong University,Beijing 100044,China)

The contradiction between class hours, teaching content and time occupied by interaction has increasingly become a prominent problem in the construction of golden courses and first-class courses. Based on the BOPPPS and PAD class practice adopted in the course of "Subgrade Engineering" in recent years, the principle of "follow the outline, refine the objectives, understand the content thoroughly, leave some content appropriately for students to learn by themselves, and focus on helping students become talents" has been summarized and put forward. Lecture skills are explained from the following four aspects: ① To write learning objectives from the perspective of students; ② To deeply understand the logical relationship between the knowledge modules, choose appropriate lecture skills according to the logical relationship between the knowledge modules; ③The key and difficult points should be taught only once; ④The homework should be designed in levels and evaluated in stages. The teaching principles and teaching skills summarized in this article can provide reference for the teaching of engineering courses.

Key words: Subgrade Engineering; BOPPPS;PAD class; Lecture principles; Lecture skills