張 宇 王墨戈 程玉強(qiáng) 李 健 王 蕾

（國(guó)防科技大學(xué)空天科學(xué)學(xué)院 湖南·長(zhǎng)沙 410073）

0 引言

推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)也稱(chēng)為試車(chē)，是任何一種新型發(fā)動(dòng)機(jī)研制的基本環(huán)節(jié)之一。甚至有火箭發(fā)動(dòng)機(jī)專(zhuān)家認(rèn)為，火箭發(fā)動(dòng)機(jī)不是研究的成果，而是試驗(yàn)的結(jié)晶。因?yàn)樵诎l(fā)動(dòng)機(jī)研制過(guò)程中遇到的所有問(wèn)題，幾乎都是依靠試驗(yàn)來(lái)解決的。以我國(guó)長(zhǎng)征5號(hào)系列運(yùn)載火箭的助推器YF-100液氧/煤油火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的研制過(guò)程為例，自2000年立項(xiàng)研制到2012年通過(guò)驗(yàn)收，歷經(jīng)了上百次的試車(chē)，累計(jì)試車(chē)時(shí)間超過(guò)40000秒。試驗(yàn)是確定推進(jìn)系統(tǒng)性能指標(biāo)、評(píng)價(jià)推進(jìn)系統(tǒng)性可靠性和壽命的唯一方法，也是檢驗(yàn)推進(jìn)系統(tǒng)能否定型及驗(yàn)收的唯一手段。試驗(yàn)對(duì)于推進(jìn)系統(tǒng)的研制及定型至關(guān)重要，但是航空航天推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)的顯著特點(diǎn)是成本高、測(cè)量難度大、數(shù)據(jù)處理復(fù)雜，因此國(guó)防科技大學(xué)針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)專(zhuān)業(yè)研究生開(kāi)設(shè)了《推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)方法》課程，通過(guò)課程的系統(tǒng)講授，使發(fā)動(dòng)機(jī)專(zhuān)業(yè)的研究生掌握航空航天推進(jìn)系統(tǒng)研究過(guò)程中采用的試驗(yàn)方法及其理論基礎(chǔ)，提高研究生試驗(yàn)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)準(zhǔn)備、試驗(yàn)組織、數(shù)據(jù)處理、試驗(yàn)總結(jié)等技能和實(shí)踐能力。

然而，在實(shí)際授課過(guò)程中，采用傳統(tǒng)的課程教學(xué)方法，教員按模塊講授試驗(yàn)理論知識(shí)、試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法、測(cè)量技術(shù)、試驗(yàn)技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)等內(nèi)容，不能有效的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力和熱性。同時(shí)，由于《推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)方法》課程與工程實(shí)際聯(lián)系較為緊密，但受限于發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)的經(jīng)濟(jì)性和安全性，無(wú)法滿(mǎn)足學(xué)生的實(shí)際操作需求，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)于推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)方法的認(rèn)識(shí)大多停留在理論層面，利用課程講授的理論知識(shí)解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力不強(qiáng)。為了解決這些問(wèn)題，讓學(xué)生能夠做到理論聯(lián)系實(shí)際、達(dá)到學(xué)以致用，計(jì)劃應(yīng)用BOPPPS模型開(kāi)展《推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)方法》課程教學(xué)方法探索。

1 基于BOPPPS模型的課程教學(xué)設(shè)計(jì)

BOPPPS模型最由加拿大教師技能培訓(xùn)工作坊（InstructionalSkills Workshop）提出，將教學(xué)過(guò)程分導(dǎo)入（Bridge in）、目標(biāo)（Objective）、前測(cè)（Preassessment）、參與式教學(xué)（Participatory Learning）、后測(cè)（Postassessment）和總結(jié)（Summary）六部分。BOPPPS模型強(qiáng)調(diào)學(xué)生在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中的參與程度，強(qiáng)調(diào)師生雙方在教學(xué)過(guò)程中的反思。應(yīng)用BOPPPS模型能夠有效地搭建“教”與“學(xué)”之間的互通橋梁，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)于課程學(xué)習(xí)的積極性，同時(shí)提高學(xué)生在課堂上的參與度，更多的理論知識(shí)和結(jié)論讓學(xué)生在參與式教學(xué)中自己總結(jié)和掌握。

首先，開(kāi)展BOPPPS模型在《推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)方法》課程教學(xué)中的應(yīng)用分析。對(duì)BOPPPS模型進(jìn)行特征分析，了解BOPPPS模型的應(yīng)用背景及其發(fā)展歷程，以及BOPPPS模型在全世界范圍內(nèi)的課程教學(xué)中的應(yīng)用情況，總結(jié)并提出BOPPPS模型的優(yōu)勢(shì)特征。BOPPPS模型由引入、目標(biāo)、前測(cè)、參與式教學(xué)、后測(cè)、總結(jié)六部分組成，該模型的顯著特性是強(qiáng)調(diào)學(xué)生在教學(xué)過(guò)程中的參與和反饋；《推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)方法》課程主要包括試驗(yàn)設(shè)計(jì)、測(cè)量技術(shù)、試驗(yàn)技術(shù)、數(shù)據(jù)評(píng)估四部分內(nèi)容，該課程的顯著特性是注重對(duì)于學(xué)生課程實(shí)踐和工程應(yīng)用能力的培養(yǎng)。BOPPPS模型是一個(gè)強(qiáng)調(diào)學(xué)生參與和反饋的閉環(huán)教學(xué)過(guò)程模型，以有效教學(xué)設(shè)計(jì)著稱(chēng)，該模型的精髓就在于有效的互動(dòng)式教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)，因此適合用于開(kāi)展《推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)方法》課程教學(xué)設(shè)計(jì)。對(duì)《推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)方法》課程的教學(xué)目的、教學(xué)內(nèi)容、授課對(duì)象等因素進(jìn)行具體分析，提出將BOPPPS模型應(yīng)用于課程教學(xué)中預(yù)期帶來(lái)的有益影響，以及可能出現(xiàn)的問(wèn)題。并且依據(jù)《推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)方法》課程的特點(diǎn)優(yōu)化、改進(jìn)BOPPPS模型，提出基于BOPPPS模型的《推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)方法》課程教學(xué)設(shè)計(jì)方案，如圖1所示。

圖1：《推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)方法》課程教學(xué)設(shè)計(jì)方案

進(jìn)而，開(kāi)展《推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)方法》互動(dòng)式教學(xué)案例設(shè)計(jì)及實(shí)踐。依據(jù)BOPPPS模型和《推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)方法》課程特點(diǎn)，以提高課堂教學(xué)的有效性為目標(biāo)，從課堂構(gòu)成要素、操作流程、教學(xué)策略等方面合理安排、設(shè)計(jì)課堂教學(xué)活動(dòng)。依據(jù)《推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)方法》課程的教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)選出適合于互動(dòng)式教學(xué)的課程知識(shí)點(diǎn)，并在課題組內(nèi)以研討的形式確定該知識(shí)點(diǎn)的課堂教學(xué)案例設(shè)計(jì)方案，并在課題組內(nèi)模擬開(kāi)展該案例教學(xué)活動(dòng)，不斷改進(jìn)和完善。在課堂上以“生生互動(dòng)”和“師生互動(dòng)”為主要組織方式，通過(guò)分組討論、開(kāi)放式辯論、活動(dòng)實(shí)踐等多種手段開(kāi)展互動(dòng)式課堂教學(xué)；依據(jù)課題組科研項(xiàng)目中的試驗(yàn)內(nèi)容，組織學(xué)生開(kāi)展真實(shí)試驗(yàn)環(huán)境下的教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，通過(guò)學(xué)生分組討論提出試驗(yàn)方案、配合開(kāi)展試驗(yàn)測(cè)量，并對(duì)試驗(yàn)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析，通過(guò)參與式教學(xué)過(guò)程使學(xué)生主動(dòng)思考，提高學(xué)生將授課內(nèi)容在工程實(shí)踐進(jìn)行應(yīng)用的能力；針對(duì)開(kāi)展的互動(dòng)式教學(xué)內(nèi)容，制定本學(xué)期的綜合課程設(shè)計(jì)大作業(yè)題目，讓學(xué)生通過(guò)組隊(duì)合作的方式共同完成一項(xiàng)綜合性課題，增強(qiáng)學(xué)生的組織協(xié)調(diào)能力。

最后，開(kāi)展BOPPPS模型應(yīng)用于《推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)方法》課程教學(xué)的效果分析及改進(jìn)。通過(guò)分析學(xué)生對(duì)于課程大作業(yè)的完成情況，結(jié)合調(diào)查問(wèn)卷、課后交流等方式獲得BOPPPS模型應(yīng)用于《推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)方法》課程教學(xué)的效果。將BOPPPS模型應(yīng)用于《推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)方法》的課程教學(xué)中，預(yù)期可以增加學(xué)生對(duì)于課程教學(xué)的參與度，提高學(xué)生主動(dòng)掌握課程知識(shí)點(diǎn)的積極性，但是最終的課程教學(xué)效果還是需要通過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)。針對(duì)本學(xué)期開(kāi)展的互動(dòng)式教學(xué)案例內(nèi)容，制定本學(xué)期的課程設(shè)計(jì)大作業(yè)，進(jìn)而將本學(xué)期學(xué)生課程大作業(yè)的完成情況與往期情況進(jìn)行對(duì)比，以檢驗(yàn)BOPPPS模型應(yīng)用于《推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)方法》的課程教學(xué)的真實(shí)效果。通過(guò)調(diào)查問(wèn)卷、課間交流等多種方式，了解學(xué)生對(duì)于基于BOPPPS模型的《推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)方法》課程設(shè)計(jì)方案的滿(mǎn)意度，了解學(xué)生在互動(dòng)式教學(xué)中存在的問(wèn)題和困難，并在之后的互動(dòng)式教學(xué)案例設(shè)計(jì)中進(jìn)行改進(jìn)。

2 結(jié)束語(yǔ)

為提高《推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)方法》課程教學(xué)質(zhì)量和發(fā)動(dòng)機(jī)專(zhuān)業(yè)研究生的試驗(yàn)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)準(zhǔn)備、試驗(yàn)組織、數(shù)據(jù)處理、試驗(yàn)總結(jié)等綜合實(shí)踐能力，本文探索了基于BOPPPS模型的課程教學(xué)方法，提出了基于BOPPPS模型的《推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)方法》課程教學(xué)設(shè)計(jì)方案，結(jié)合BOPPPS模型的優(yōu)勢(shì)和課程特點(diǎn)，通過(guò)分組討論、開(kāi)放式辯論、活動(dòng)實(shí)踐等多種手段開(kāi)展互動(dòng)式課堂教學(xué)，并依托課題組科研環(huán)境為學(xué)生創(chuàng)造實(shí)際試驗(yàn)設(shè)計(jì)條件，讓學(xué)生通過(guò)分組協(xié)作的形式為完成課程大作業(yè)，最后利用訪談、調(diào)查等多種方式分析、總結(jié)課程的教學(xué)效果，不斷改進(jìn)課程教學(xué)設(shè)計(jì)方案?；贐OPPPS模型的《推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)方法》課程教學(xué)設(shè)計(jì)方法，不僅可以豐富課堂的教學(xué)形式、增強(qiáng)教員對(duì)課堂教學(xué)環(huán)節(jié)的掌控能力，也極大的促進(jìn)了“教”與“學(xué)”之間的互通，提高學(xué)生對(duì)于課程內(nèi)容的辯證思考能力，為學(xué)生在后續(xù)課題和項(xiàng)目中開(kāi)展試驗(yàn)研究提供理論和技術(shù)指導(dǎo)。