曾自強 王玉菡

摘 ?要：針對“電子設(shè)備調(diào)試與維修”課程授課過程中師生交互性較差、靈活性不夠、學(xué)生注意力容易分散等問題，文章引入BOPPPS模式，設(shè)計六個課堂教學(xué)環(huán)節(jié)形成閉環(huán)教學(xué)，結(jié)合信息化手段對教學(xué)過程進(jìn)行改革，并以開關(guān)電源為例進(jìn)行說明。實踐證明，該方法能夠激發(fā)學(xué)生的興趣，為教學(xué)的改進(jìn)提供有效的依據(jù)，取得了較好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：電子設(shè)備調(diào)試與維修;BOPPPS模式;信息化手段;開關(guān)電源

中圖分類號：TP39;G434 ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：2096-4706（2021）13-0193-04

Research on Teaching Practice Based on BOPPPS Mode

-Take the “Electronic Equipment Debugging and Maintenance” Course as An Example

ZENG Ziqiang1， WANG Yuhan2

（1. College of Electronic Information and Communication Engineering， Chongqing Aerospace Polytechnic， Chongqing ?400021， China;

2. School of Electrical and Electronic Engineering， Chongqing University of Technology， Chongqing ?400054， China）

Abstract： Aiming at the problems of poor interaction between teachers and students， insufficient flexibility and easy distraction of students’ attention in the teaching process of “Electronic Equipment Debugging and Maintenance” course， this paper references BOPPPS mode and designs six classroom teaching links to form a closed loop teaching， reforms the teaching process combined with informatization means， and takes switching power supply as an example to illustrate. The practice proves that this method can stimulate students’ interest， provide an effective basis for teaching improvement， and achieve good teaching results.

Keywords： electronic equipment debugging and maintenance; BOPPPS mode; informatization means; switching power supply

0 ?引 ?言

“電子設(shè)備調(diào)試與維修”作為一門專業(yè)課程，緊密結(jié)合電子行業(yè)各類型企業(yè)崗位技能需求，主要講解常見電子產(chǎn)品工作原理、電路調(diào)試、信號檢測及故障排除等，課程內(nèi)容主要包括維修基本功訓(xùn)練、元器件故障檢測、電路故障檢測、電視機維修技術(shù)等。課程會涉及模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)以及電子測量等課程的內(nèi)容，是一門綜合性很強，以實踐為主的專業(yè)課程。傳統(tǒng)的教學(xué)模式，雖然引入了線上課程和網(wǎng)絡(luò)資源，但是缺乏明確的目標(biāo)和有效地監(jiān)督，仍然以教師講授為主，使得學(xué)生參與度較低，交互性較差，教學(xué)效果不理想。

同時，學(xué)校為了提高教學(xué)質(zhì)量，大力的提倡有效課堂的建設(shè)和認(rèn)證，擴大精品在線課堂的數(shù)量。基于學(xué)校的大力支持課堂改革建設(shè)的背景下及需要有效地解決原有的問題，作為核心專業(yè)課程之一的“電子設(shè)備調(diào)試與維修”需要做出相應(yīng)的改革，由此引入BOPPPS模式，以項目為導(dǎo)向、任務(wù)為驅(qū)動、學(xué)做合一，對課程教學(xué)進(jìn)行革新。

1 ?BOPPPS模式特點

BOPPPS教學(xué)模式是加拿大廣泛推行的教師技能培訓(xùn)體系ISW的理論基礎(chǔ)[1]，以學(xué)生為中心，強調(diào)學(xué)生的主體性地位，注重教學(xué)過程的參與互動，追求“立即獲得檢驗成果”，強調(diào)教學(xué)效果的及時性反饋，從而提高教學(xué)的有效性、含金量，并實現(xiàn)線上線下混合式教學(xué)。

2 ?基于BOPPPS模式的教學(xué)設(shè)計

在“電子設(shè)備調(diào)試與維修”教學(xué)當(dāng)中，課堂教學(xué)采用BOPPPS模式，借助智慧職教平臺，開展線上線下混合式教學(xué)。

整體設(shè)計以學(xué)生為中心。首先依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合學(xué)情，確定教學(xué)目標(biāo)及重難點。針對教學(xué)內(nèi)容，開課前依托資源庫和題庫，創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)資源，進(jìn)行課前預(yù)習(xí)，并記錄學(xué)生完成度。課中采用BOPPPS模式，并借助仿真軟件和實驗設(shè)備完成導(dǎo)入、目標(biāo)、前測、參與互動、后測和總結(jié)六個環(huán)節(jié)。導(dǎo)入部分通過播放視頻、引用新聞熱點、講述故事等方式引起學(xué)生興趣;目標(biāo)部分通過實物展示、效果說明明確學(xué)習(xí)目標(biāo);前測部分通過智慧職教進(jìn)行小測試了解學(xué)生的已知程度;參與部分是整個過程的重點，通過教師講授，學(xué)生小組學(xué)習(xí)討論等，學(xué)習(xí)新的知識;后測部分基于前測內(nèi)容修改部分題目，學(xué)生完成測試，了解學(xué)生是否學(xué)懂，實現(xiàn)增值評價;最后總結(jié)部分對學(xué)習(xí)過程進(jìn)行點評。通過這六個部分的設(shè)計從而實現(xiàn)一個有效的閉環(huán)教學(xué)，確保教學(xué)目標(biāo)的完成，總體設(shè)計如圖1所示。

3 ?BOPPPS模式實施舉例

以開關(guān)電源為例[2-6]。開關(guān)電源是電源部分重要的知識點，但是由于開關(guān)電源不僅電路比較復(fù)雜，而且工作原理也較線性電源復(fù)雜，所以容易造成學(xué)生不易理解。為了講清楚開關(guān)電源，采用BOPPPS教學(xué)模式，按照圖1設(shè)計教學(xué)過程的六個部分。

3.1 ?由線性穩(wěn)壓電源引入

良好的開端是成功的一半。為了活躍課堂，保證教學(xué)任務(wù)的順利完成，既需要承接上一節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，又需要銜接這節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容，所以合理的引入顯得必不可少。電源通常分為線性穩(wěn)壓電源和開關(guān)穩(wěn)壓電源。線性穩(wěn)壓電源使用得最早，范圍也較為廣泛，工作原理也在上一節(jié)課有所介紹，也較容易理解，與開關(guān)電源之間有相似之處，是一個逐步發(fā)展、替代的過程，所以通過提問、仿真演示等方式回顧線性穩(wěn)壓電源的工作原理，尤其是電路中三極管的工作狀態(tài)，由學(xué)生自行總結(jié)其優(yōu)缺點，從而引入開關(guān)穩(wěn)壓電源。

3.2 ?明確學(xué)習(xí)目標(biāo)

制定教學(xué)目標(biāo)是教學(xué)活動的首要工作，是具體實施教學(xué)的先導(dǎo)環(huán)節(jié)。以往在授課中也會制定教學(xué)目標(biāo)，但是往往是一些總體目標(biāo)。在BOPPPS模式中則是一些具體的、細(xì)分的目標(biāo)。教師在課堂上通過播放視頻，PPT展示，向?qū)W生明確本節(jié)課要學(xué)習(xí)的內(nèi)容就是開關(guān)穩(wěn)壓電源工作原理、電路基本組成部分及常見故障點。具體分為知識、能力和素質(zhì)目標(biāo)。

知識目標(biāo)：

（1）通過與線性穩(wěn)壓電源的對比，了解開關(guān)電源的工作原理和特點。

（2）掌握脈沖寬度調(diào)制（PWM）控制原理。

能力目標(biāo)：

（1）具有開關(guān)電源電路分析能力。

（2）具有開關(guān)電源常見故障排除能力。

素質(zhì)目標(biāo)：

（1）具有安全意識、環(huán)保意識。

（2）具有一定的資料收集和自學(xué)能力。

3.3 ?基于網(wǎng)絡(luò)平臺的前測

為了提高學(xué)生的專注度，摸底學(xué)生的掌握程度和知識面，通過智慧職教推送測驗，形式為選擇題或判斷題。比如：（1）為什么開關(guān)電源負(fù)載允許短路而不允許開路？（2）開關(guān)型穩(wěn)壓電源的特點之一是什么？學(xué)生通過手機登錄智慧職教進(jìn)行問題回答，主要測驗學(xué)生對三極管放大、開關(guān)功能的掌握程度，依據(jù)測驗結(jié)果，對本次課的講課內(nèi)容和難度進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。比如：三極管基本的電路構(gòu)成，同學(xué)們對共射極、共基極和共集電極電路比較熟悉，就不需要再講解。但是，同學(xué)們很少注意到一個細(xì)節(jié)就是三極管工作在放大狀態(tài)時，只要供上電，不管有沒有信號輸入，他都處于工作狀態(tài)，這點其實就是和開關(guān)電源的區(qū)別之處，需要老師著重指出的。

3.4 ?互動式參與教學(xué)

教學(xué)過程不僅僅是教師講的過程，也是和學(xué)生交流的過程，為了增加互動，可以通過提問、搶答、圖片展示、視頻播放、仿真演示等手段加強互動，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和興趣。

首先通過提問，讓學(xué)生自我總結(jié)線性穩(wěn)壓電源存在的顯著缺點是什么，引發(fā)學(xué)生的思考，如何來解決這些問題，從而引入到開關(guān)電源的特點，主要是體積小、輸入電壓范圍寬、效率高等。

為了讓學(xué)生對開關(guān)電源有一個直觀地認(rèn)識，列舉一些日常生活中常見的開關(guān)電源展示給大家觀看，比如筆記本電源適配器、手機充電器、液晶顯示器電源等。從外觀是無法判斷是否開關(guān)電源，但是從內(nèi)部電路圖是可以判斷的，在這里展示兩張內(nèi)部電路圖片：線性電源電路實物圖和開關(guān)電源電路實物圖，提問學(xué)生是否能看出兩者顯著的區(qū)別。直觀上的區(qū)別在于變壓器，開關(guān)電源在輸入端沒有電源變壓器。

緊接著提問，沒有電源變壓器，開關(guān)電源是如何工作的呢？這時，可以將開關(guān)電源工作原理圖和線性穩(wěn)壓電源原理圖對比展示出來，進(jìn)行講解。為了簡化難度，只針對原理框圖進(jìn)行講解，如圖2所示。從圖中，學(xué)生很容易看出兩者的區(qū)別在于220 V的變壓器和三極管狀態(tài)的不同。

根據(jù)學(xué)生所學(xué)的三極管知識，開關(guān)電源之所以效率高，熱量少是因為三極管處于開關(guān)狀態(tài)。三極管要處于開關(guān)狀態(tài)需要一個信號對此進(jìn)行控制，是什么信號呢？從而引出開關(guān)電源的一個重要概念：脈沖寬度調(diào)制（PWM）和占空比。通過改變方波的占空比來改變輸出電壓的大小。這是一個比較抽象的過程，為了讓學(xué)生看清這個控制過程，使用仿真電路進(jìn)行展示，調(diào)節(jié)PWM占空比，觀察輸出直流電壓大小，查看兩者之間的關(guān)系，如圖3所示。并通過虛擬示波器觀察輸入波形和輸出直流電壓值的對比。

然后，提問如何獲得PWM波呢？PWM波從何而來呢？引發(fā)學(xué)生思考。學(xué)生可以通過手機瀏覽學(xué)校在線開放課程里有關(guān)電源穩(wěn)壓工作原理的視頻進(jìn)行回顧，可得知穩(wěn)壓電源需要從輸出端反饋回一個信號調(diào)整輸入端信號從而進(jìn)行穩(wěn)壓，開關(guān)電源也是如此，從而學(xué)生自行得出結(jié)論，PWM波需要從輸出反饋一個電壓信號回去，并且需要一個電路將這個信號轉(zhuǎn)換成PWM波到輸入端。這時，教師給出開關(guān)電源總體框圖，如圖4所示。

為了更為清晰的了解其電路工作原理，播放自己錄制的“開關(guān)電源原理”結(jié)合實物進(jìn)行展示講解。學(xué)生明確了電路工作原理及電路組成后，PPT講解開關(guān)電源幾個常見的故障點：濾波電容、整流二極管、壓敏電容等，并指出原因在于220 V交流電直接經(jīng)過橋堆整理后是300 V左右的電壓，長時間工作，容易擊穿濾波電容和二極管造成短路。

3.5 ?基于網(wǎng)絡(luò)平臺的后測

學(xué)習(xí)完課堂主要內(nèi)容后，為了了解學(xué)生掌握程度，通過智慧職教平臺推送課后測驗，學(xué)生在手機上限時完成。此次測驗，并不記入平時成績，但是可作為本堂課的反思總結(jié)的依據(jù)。

3.6 ?總結(jié)

總結(jié)主要的作用是幫助學(xué)生梳理知識點、理清脈絡(luò)和加深記憶。首先，對后測進(jìn)行點評，將學(xué)生沒有掌握及易錯的知識點進(jìn)行簡要重復(fù)，然后通過PPT展示本節(jié)課的主要講解內(nèi)容及要點，并在智慧職教平臺布置課后作業(yè)。

4 ?結(jié) ?論

通過一年的實踐教學(xué)，在課堂中引入BOPPPS教學(xué)模式，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)平臺、仿真軟件等現(xiàn)代化信息手段，實現(xiàn)了預(yù)定的教學(xué)目標(biāo)，學(xué)生課堂注意力、參與度、手機合理利用率得到了明顯的提高，學(xué)習(xí)成績也得到了明顯得提升，通過率由85%左右提升到97%，優(yōu)秀率達(dá)到了36%。實踐證明，該方法是有效的，后期將進(jìn)一步完善網(wǎng)絡(luò)平臺上的課程資源，對知識點進(jìn)行細(xì)化。其次，將BOPPPS教學(xué)模式應(yīng)用到其他的課程當(dāng)中，獲取更多的實踐經(jīng)驗，提升教學(xué)的整體效果。

參考文獻(xiàn)：

[1] PATTISON P，DAY R. Instruction Skills Workshop（ISW）Handbook for Participants [M].Vancouver：The Instruction Skills Workshop International Advisory Committee，2006.

[2] 李爽，付麗.國內(nèi)高校BOPPPS教學(xué)模式發(fā)展研究綜述 [J].林區(qū)教學(xué)，2020（2）：19-22.

[3] 劉洪波，張儉鴿，楊奎武.BOPPPS模式在操作系統(tǒng)教學(xué)中的實踐 [J].計算機教育，2015（19）：83-85.

[4] 樊繼東.OBE模式下BOPPPS模組在工程類課程教學(xué)中的應(yīng)用——以汽車電子與控制教學(xué)實踐為例 [J].大學(xué)教育，2020（2）：90-94.

[5] 張亞周，鐘兆根，孫雪麗.基于BOPPPS模型的數(shù)字電路實驗教學(xué)設(shè)計 [J].電氣電子教學(xué) 學(xué)報，2020，42（5）：151-154.

[6] 郭泉江，劉述民，朱燁旻，等.OBE-BOPPPS教學(xué)法在物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用——以“傳感器與檢測技術(shù)”課程教學(xué)為例 [J].現(xiàn)代信息科技，2020，4（15）：157-159+163.

作者簡介：曾自強（1979—），男，漢族，四川資中人，教師，講師，碩士，研究方向：電子測量。