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品牌课程创新成果分享|工程伦理:BOPPPS模型驱动的模块化《工程伦理案例集》数字教材创新

编 者 按

为贯彻落实《数智赋能一体化协同推进开放大学教育教学综合改革实施意见》有关要求,推动开放教育课程资源高质量发展,国家开放大学立项建设了一批具有示范性、引领性的开放教育品牌课程和资源。本期推出“工程伦理”课程建设实践成果。

 
 
课 程 团 队
 

 

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课程概况与建设背景
一
课程资源概况

《工程伦理案例集》是国家开放大学实验学院“工程伦理”课程团队研发的新形态数字教材,服务于开放教育多个本科专业的在职学生,旨在强化学生伦理意识,助力学生在复杂工程场景中识别伦理困境,运用伦理工具做出合规的工程决策。本数字教材构建了四个结构化伦理主题模块、12个典型案例分析任务场景、200分钟多模态视频场景、4种类型36份互动图文、1套课程知识库和1个智能体。数字教材已投入教学使用2学期,服务选课学生3011名、辅导教师6名,运行稳定、应用成效显著。

二
教学实施痛点

传统工程伦理教学在内容设计上偏重于理论阐释、价值宣讲与标准化学习安排,实践历练、情境体验和个性化引导的设计尚有拓展空间,容易造成理论研习、实践运用与素养培育之间衔接不畅。与此同时,在职学习者普遍面临工学冲突,学习多以碎片化形式开展;传统教材以单向内容呈现为主,缺少系统化的学习架构与即时反馈机制,较难适配线上学习场景的要求。

三
建设目标

本项目聚焦教学痛点,以数智化教学为导向,打造适配开放教育的创新数字教材,其核心目标如下:

第一,以模块化任务驱动构建矩阵式案例体系,破解理论学习、实践应用和素养提升脱节的难题。

第二,引入BOPPPS模型构建结构化闭环式随学随反馈机制,满足学生碎片化学习需求。

第三,整合多模态资源打造角色体验式学习环境,提升教材交互性。

第四,借助个性化工具与AI智能助学,兼顾规模化教学与个性化需求。

第五,形成可复制、可推广的“数字赋能+素养育人”数字教材建设范式,充分发挥其示范作用。

建设思路与建设内容
一
整体建设思路

本数字教材建设以“价值引领、案例驱动、技术赋能、能力本位”为核心指导思想,依据“模块化设计—流程化学习—全媒体融合—智能化支持”的建设逻辑,围绕工程伦理核心素养培育,采用模块化任务驱动重构内容体系,引入BOPPPS模型规范学习流程,融合多媒体交互场景,搭载智能助学体系,形成适配多元化学习者、兼具价值引领与能力提升功能的新形态数字教材。

二
核心建设内容

1.矩阵式案例集建构:模块化任务驱动,育人产出导向

教材以产出为导向,聚焦工程伦理“四种原则、五种思维、六种意识”核心素养培育,将抽象伦理知识拆解重构,纵向融入设计伦理、安全伦理、环境伦理、职业伦理四个维度模块,横向覆盖土木工程、信息工程、机械工程三大专业领域,以“伦理分析工具与伦理周期”为方法工具,创新构建“四维伦理×三类工程”的模块化矩阵式案例架构(见图1),交叉形成12个典型实际案例分析任务场景。

通过引导学生完成“识别伦理困境—分析核心问题—制定决策方案—评估实施效果”全流程训练,实现传统与新兴工程领域全覆盖,推动学生伦理素养与实践能力同步提升。

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图1 “四维伦理×三类工程”的模块化矩阵式案例架构

2.学习流程创新:BOPPPS模型驱动,构建闭环学测体系

数字教材立足学生视角,创新性地将BOPPPS有效教学模型融入学习全流程,在四大伦理模块中搭建“案例导入—课前思考(前测)—学习目标—共同学习—案例分析(后测)—学习总结”六步自主学习路径。通过前测诊断认知起点,精准引导学习;嵌入形成性评价与数据打点,实现“学—测—评”一体化,随学随反馈适配碎片化学习;总结环节提炼方法逻辑,促进知识迁移,如图2所示。该模式让立德树人转化为可重复、可监测的标准化学习体验,摆脱对教师临场发挥的依赖。

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图2 BOPPPS模型驱动,构建闭环学测体系

3.角色体验式学习构建:多模态视频场景,沉浸式交互文本

为打破传统教材的单一呈现模式,在原有课程文本资源和600分钟视频资源的基础上,整合理论知识、方法工具、应用案例三类核心学习资源,完成50分钟动画资源和150分钟主讲视频资源的建设,包括设计建设2组分角色场景对话式动画和5组讲解式动画生动阐释“共同学习”相关理论(见图3);邀请北京航空航天大学主讲教师权威讲解伦理周期分析方法的核心概念、应用步骤及实际意义;专业教师结合案例背景讲解伦理困境的拆解和分析过程,打造多模态视频场景资源(见图4)。在常规文本资源基础上,设计四个模块的图文互动资源,在专业案例分析中设置角色扮演切换卡,支持学生切换工程师、项目经理、公众、监管者等多元视角,培养学生共情能力与多元思维;搭配案例分享、学习反馈问卷,实现师生共建案例资源,让学习紧贴工程职业场景,破解传统教材交互性不足的问题。

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图3 工程角色切换卡

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图4 多模态视频场景

4.AI助学体系搭建:数智化技术赋能,全过程陪伴促提升

教材构建个性化智能助学体系(见图5),配备三类核心工具:一是阅读习惯自定义工具,支持字体、模式、背景个性化设置,适配多终端学习;二是随学随记工具,提供书签、笔记、划线、高亮功能,助力知识沉淀;三是AI智能体“小智”担任学习“课代表”,依托课程知识库与案例库,提供7×24小时精准答疑,适配开放教育多元学生需求。

图5 数字教材AI助学功能

创新经验与未来展望
一
亮点与创新

1.以“模块化任务驱动—育人产出导向”为核心,构建矩阵式案例集

聚焦学生在工程活动中“四种原则、五种思维、六种意识”的核心素养塑造,将抽象伦理知识拆解重构,构建跨领域、多维度案例体系,依托伦理周期分析方法,系统训练学生工程伦理思辨与决策能力,螺旋迭代提升学生伦理核心素养,为职业发展筑牢根基。

2.BOPPPS模型打造闭环式学测体验

数字教材立足学生视角,创新引入BOPPPS有效学习模型,借助AI技术构建六步自主学习路径。打造前测引学、过程测评、即时反馈的闭环流程,让立德树人转化为可重复、可监测的标准化学习体验,有效解决在线学习缺乏结构与反馈滞后的问题,适应在职学生碎片化学习需求。

3.多模态设计构建角色体验式学习环境

整合理论、方法、应用三类核心学习资源。在区分工程角色基础上,建设多模态动画、视频资源,设计四大模块图文互动资源,搭配案例分享和学习反馈,构建贴近工作实际的沉浸式学习场景,打破传统教材单向输出模式,让学生从被动接受转为主动探究,提升教材学习的交互性。

4.数智赋能实现AI全过程助学

提供个性化、智能化学习支持,设计三类核心学习工具。阅读习惯自定义工具适配多终端与不同视觉需求;随学随记工具实现即时标记重点和沉淀思考;AI智能体“小智”,依托课程知识库与案例库,提供7×24小时精准答疑,契合开放教育多元化学生群体。

二
未来展望

试点过程中,团队总结出三方面需持续改进的内容。一是完善案例库动态更新机制,持续扩充贴合行业发展的新案例,增强教材时效性;二是提升AI智能体“小智”智能水平,强化伦理思辨、多方案权衡能力,优化多轮对话与个性化辅导。三是深化学习互动设计,开发伦理辩论室、角色扮演沙盒等工具,增加同伴互评与协作探究环节,提升学习深度。

本项目以数字教材创新为抓手,探索工程伦理教育数智化转型路径,未来将持续迭代优化,为开放教育通识课程与专业课程资源建设提供可借鉴的实践范式。