郭春霞，董俊哲

（西安建筑科技大学 理学院，陕西西安 710055）

为应对新一轮科技革命与产业变革，支撑服务创新驱动发展，教育部积极推进新工科建设[1-3]。在此背景下，我校土木工程专业的材料力学课内学时被大幅缩减。材料力学是材料科学与力学交叉形成的一门课程，也是土木工程专业学生必修的一门基础课。主要研究杆件在各种变形情况下的强度、刚度和稳定性的计算问题。该课程与工程实际联系紧密，培养学生在工程实践中分析解决问题的能力，为从事工程设计与施工奠定必要的力学基础。内容枯燥、公式繁琐是学生学习这门课的主要障碍。在新工科建设背景下，力学学时又被大幅缩减，如何提高学生学习材料力学的积极性是一个值得思考的问题。传统的教学方式已无法满足学生的学习需求，在力学类课程的教学上，已有系列新的教学模式[4-5]。鉴于此，笔者尝试了新的教学方法，将BOPPPS 教学模式引入课堂，并取得了良好的成效。

1 BOPPPS 教学模型

BOPPPS 模型是北美地区高校教学技能培训机构Instructional Skills Workshop（ISW）提出的一种有效的课程设计模式，旨在提高教师的授课技能。BOPPPS 教学模型以有效教学设计着称，强调学生的参与和反馈，为开展研究型教学改革提供了切实可行的实施方法[6-8]。

BOPPPS 教学模式将课堂教学分为导入（Bridgein）、学习目标（Objective）、前测（Pre-assessment）、参与式学习（Participatory）、后测（Post-assessment）和总结（Summary）六部分，以这六部分对应的英文首字母B、O、P、P、P、S 命名。在教学实施过程中以学生为中心，注重教学互动和反思，教师引导学生主动思考，积极开展研究性学习。

2 BOPPPS 教学过程

笔者将BOPPPS 教学模式引入材料力学课程的教学中，具体实施过程通过如下六个部分阐述。

2.1 引入（Bridge-in）

虽然材料力学课程与工程实际联系紧密，但现有《材料力学》教材上的例题多是简化后的力学模型，缺乏实际工程背景，导致学生无法真正做到学以致用。针对这一现象，笔者在备课时会做大量的准备工作，从各种途径搜索与教学内容相关的实际案例，保证学生在学完一种变形后就能够利用所学知识解决案例所示的问题，大大激发了学生的求知欲。

例如，在学习剪切变形时，以一段“卯榫结构的制作”的视频引入，既介绍了专业知识，又间接使学生受到了中华传统文化的熏陶；在学习弯曲变形时，以综艺节目《中餐厅》的一段房梁断裂的视频引入；在学习扭转变形时，以一段新闻报道的“汽车断轴事件”视频来引入；在学习压杆稳定时，以一段中华绝技“银枪锁喉”的视频引入（如图1所示），之后提出相应的教学主题。这样的引入方式，成功地吸引学生的注意力，激发了学生的学习兴趣。

图1 生动案例引入

2.2 学习目标（Objective）

根据学生的具体情况，结合我国教育教学政策的导向，制定三个教学目标：知识目标、能力目标和情感目标。在知识层面要求学生在现有力学模型的基础上会进行简单的力学分析和计算，在能力层面要求学生能够利用所学知识解决实际工程中简单的力学问题，在情感方面教师要引导学生“在主动积极的思维和情感活动中加深理解和体验”，获得思想启迪。

2.3 前测（Pre-assessment）

采用雨课堂问答的形式，在正式开始授课前对学生已有的基础知识进行检测。例如，在学习杆件的基本变形时，需要用到理论力学中关于平衡问题的计算；在学习梁的弯曲变形时，需要用到高等数学中有关曲率的知识；在学习组合变形时，需要用到基本变形的知识。通过提前检测，帮助学生回忆相关的知识点，为授课的正常进行打好基础。

2.4 参与式学习（Participatory）

参与式学习指的是通过适当的教学设计，使学生主动思考，参与课堂教学，使学生不虚此行、学有所得。为达到这个目的，需要教师巧妙构思。笔者用的方法有：

2.4.1 分组讨论

教师可通过关注学生前期课程（主要看高等数学和理论力学）的学习情况，将成绩优异的学生和成绩较差的学生分组组合，每组不超过6 人，教师提前布置小组任务，学生课下查找资料，给自己的小组设置与本章内容相关的组名（如图2所示），上课前向教师报备，为课堂讨论、回答问题、师生互动做好充足准备。让成绩优秀的学生担任小组组长，并给予一定的权限，以充分发挥其带头作用。通过小组课下查找相关资料，自己设计“以专业相关知识点为基础的组名”，提高学生的学习兴趣，以及对理论知识点的理解和掌握，提升学生课堂学习参与度。

图2 构建智趣学习小组LOGO，提升学生课堂参与度

2.4.2 动手演练

在材料力学的学习中，大部分情况下都需要画受力图、解方程、推公式，如果这些全部由教师讲解，学生只是坐着听讲，很容易走神，导致教师在台上自问自答、学生在台下昏昏欲睡的情形，无法达到预期教学效果。笔者常在课堂上就某一个问题只讲一部分，留一部分给学生，让学生自己动手分析计算，教师从旁指导。这些浸润式的教学方式可使学生的思维保持活跃。

2.4.3 案例分析

力学知识来源于工程，应用于工程。日常生活中隐藏着很多力学知识，在学到相应内容时，引导学生进行自主探究。对其中能力突出的学生，鼓励其对探究学习过程进行归纳总结，从而得出结论。比如，让学生寻求生活中的基本变形和组合变形实例并简单分析，如图3所示。

图3 学生自行查找生活中的力学问题

2.5 后测（Post-assessment）

在学习完本节知识点后，针对开头引入案例中的问题，让学生自主探索解决方法（可个人可小组），从而对学生的学习效果进行评估，看是否达到了学习目标。此处，笔者在雨课堂中采取抢答的形式，回答正确者计入平时成绩。

基于线上的课程教学资源，线上线下相结合，通过知识点测试、课堂抢答情况、小组讨论成果等多样化的手段，全面检测课堂教学的效果，从而为学生后续学习打好基础，实现课堂教学创新。

2.6 总结（Summary）

采用板书或PPT 演示，对学习内容以图表或者口诀的形式进行归纳总结，帮助学生对所学知识形成总体认识。

3 结语

实践表明，通过上述参与式学习方式，有效促进了学生对知识点的理解。在实际教学工作中，以上六个环节环环相扣，互为补充，不仅培养了学生的自学能力，还提高了学生的课堂参与度，加深了学生对课程内容的理解，强化了学生的团队合作意识，收到了良好的教学效果。