基于OBE教育理念下的高等數(shù)學教學改革研究

趙青波

（三門峽職業(yè)技術學院，河南 三門峽 472000）

OBE教育理念（Outcomes-based Education）又稱為成果導向教育，最早出現(xiàn)在二十世紀八十年代的澳大利亞基礎教育改革。主要指通過清晰明了的教育體系聚焦、集成，圍繞學習者學習需求，進行教育指導，促使其在將來學習生活中獲得實質性成功經(jīng)驗。成果導向教育推動了教育范式轉換，為高等數(shù)學教學改革提供了充足的驅動力。基于此，結合OBE 教育理念內(nèi)涵，對成果導向下高等數(shù)學教學改革進行適當分析具有非常重要的意義。

一、OBE教育理念的內(nèi)涵

首先，成果導向教育注重個性化評定。即根據(jù)每一位大學生個體性質差別，構建個性化評定等級，以便實時、準確地了解每一位大學生在高等數(shù)學課堂中學習狀態(tài)，為教學課堂修正提供依據(jù)。

其次，成果導向教育提倡每一個個體均具有成功的機會。即全部大學生在高等數(shù)學知識學習中均可以獲得成功，并不斷向更成功的層級邁進。

再次，成果導向教育注重績效責任及能力本位。高等教育院校需要加強對每一位學生在高等數(shù)學教學課堂中學習成效的重視。并以每一位大學生適應未來生活的能力為培養(yǎng)核心，制定與具體數(shù)學課程內(nèi)容一一對應的評價改進方案。

最后，成果導向教育強調精、熟。即在高等數(shù)學教學課堂評價過程中，教師應以每一位大學生可以精準、熟練的了解高等數(shù)學內(nèi)容為目標。不過分的區(qū)分每一位大學生數(shù)學學習水平的高低，為每一位大學生提供恰當?shù)闹R學習機會。

二、高等數(shù)學課堂實踐現(xiàn)狀及問題研究

（一）研究方法

本次調查研究方法主要為訪談法及文獻搜索法。首先與高等數(shù)學研究領域專家、高等數(shù)學學習者進行信息交互，了解高等數(shù)學現(xiàn)階段課堂教學情況。隨后在中國知網(wǎng)、維普中搜索關鍵詞“OBE”“高等數(shù)學”及“成果導向”，了解相關研究情況。

（二）研究結果

通過上述研究，得出結論：一方面，高等數(shù)學知識傳輸模式滯后?，F(xiàn)階段在我國多數(shù)院校中，高等數(shù)學知識傳授方式仍然為傳統(tǒng)教師講解、學生聽講的方式。數(shù)學教師教育理念更新速度不夠及時，也沒有對教學理念、教學手段及評價考核方式進行適當創(chuàng)新。多數(shù)高等數(shù)學教學課堂中大學生僅要求順利通過期末測試，教師也沒有關注每一位學生通過高等數(shù)學課程學習獲得了哪些能力及數(shù)學素養(yǎng)提升情況，對整體高等數(shù)學課堂實踐造成了不良影響。另一方面，OBE 教育理念在高等數(shù)學教學中應用不足。在現(xiàn)代科技發(fā)展進程中，我國高等數(shù)學課程改革進程不斷加快，注重以學習產(chǎn)出及成果導向為核心的教學理念在高等數(shù)學教學課堂中得到了一定的應用。但是由于我國當前關于OBE 教育理念下高等教育研究較少，在能力或需求導向下高等數(shù)學課程實踐仍然存在較大的問題。再加上多數(shù)大學生對這一先進教學理念缺乏充足的認識，也無法在高等數(shù)學知識學習中了解自身能力及素養(yǎng)提升情況，限制了高等數(shù)學教學課程中OBE 教學理念優(yōu)勢的充分發(fā)揮。

（三）基于OBE教育理念下的高等數(shù)學教學改革路徑

1.成果導向教育理念指導下高等數(shù)學課堂實踐改革大綱制定

基于成果導向教育內(nèi)涵，教師應從專業(yè)培養(yǎng)視角入手，制定與本院校教學定位相符，且與社會經(jīng)濟發(fā)展需求相符的培養(yǎng)目標。同時結合本專業(yè)學生畢業(yè)后五年在社會專業(yè)領域預期成就要求，從教學內(nèi)容與課程目標間聯(lián)系、課程目標、課程目標達成度評價、課程考核方法等方面，設置明確的高等數(shù)學教學大綱。鑒于高等數(shù)學教育過程內(nèi)容繁多、學時不多的情況，教師應適當弱化抽象理論教學，增加以算法思想為核心的高等數(shù)學實踐知識教學。通過高等數(shù)學課程實踐易讀性的提升，可以在一定程度上提升學生對數(shù)學知識的學習興趣。

在具體高等數(shù)學教學大綱設置過程中，首先，在課堂開展前期，教師可以將本章節(jié)教學內(nèi)容、預習問題發(fā)布在班級微信群中，同時在微信群中回答專業(yè)學生在預習階段出現(xiàn)的問題。其次，在課堂開展階段，教師可利用大班授課的方式，提煉微信群中學生提出的典型問題，為全體學生進行集中講解。最后，在課堂教學結束后，除常規(guī)章節(jié)練習題目設置以外，教師可以增設每節(jié)課程一次練習環(huán)節(jié)。即在大班集中課程講解的基礎上，統(tǒng)一為每一位學生設置關于本章節(jié)講解內(nèi)容的六道或者八道課堂練習習題，隨后挑選相關專業(yè)高年級學生，每間隔一個星期，對相關專業(yè)高年級學生進行相關知識的培訓，由相關專業(yè)高年級學生擔任輔助管理人員。在每星期三晚自習時間，指導相應班級學生進行練習，并在晚自習輔導結束后記錄自己所負責的每一位大學生做題情況。同時根據(jù)學生做題情況挑選做題困難或者基礎不佳學生組建小班，在業(yè)余時間由相關專業(yè)高年級學生對其進行輔導。在每章節(jié)輔導結束后，教師可以對小班輔導學生進行相關章節(jié)內(nèi)容的測試，據(jù)此制定針對性高等數(shù)學知識傳輸方案。

2.引入啟發(fā)式高等數(shù)學教學模式

基于成果導向教育對高等院校大學生自主學習、終身學習意識的要求，教師可以外部環(huán)境因素為入手點。綜合考慮后續(xù)課程探究、科學問題探索、科學水平發(fā)展等因素，精心進行緒論課設置，以便激發(fā)每一位大學生自主學習、終身學習意識。如在“計算方法”課程中，教師可以契合當前科技熱點，配合適當圖文，為班級學生介紹全球最大單口徑射電望遠鏡——500m 口徑球面射電望遠鏡FAST，即利用有限元分析方法，引導每一位學生對FAST鏡面口徑進行適當探究，并在計算過程中注重培養(yǎng)每一位學生科學計算理念。而在后續(xù)誤差概念教學過程中，教師可以引入數(shù)學科學史中著名的微小初始條件引起劇烈結果的案例——蝴蝶效應，帶領學生探究誤差傳播影響，滲透算法科學設計的必要性。同時在課堂中要求每一位學生當堂反饋自身了解程度，以便進一步激發(fā)全體大學生對計算方法學習的積極性。隨后在計算方法緒論課程結束之后，教師可依據(jù)成果導向教育內(nèi)涵，設置問題式計算方法教學情境。如積分運算所需要的全部基本條件是什么？根據(jù)波紋瓦壓制過程所需鋁板長度這一案例，是否可以說明全部函數(shù)均可以求出原函數(shù)？若不能求出原函數(shù)，則函數(shù)怎樣求解？

在上述問題提出之后，教師可結合后續(xù)課程教學目標，要求班級學生依托原有知識學習經(jīng)驗，利用MATLAB 科學分析軟件，進行動態(tài)系統(tǒng)建模仿真及數(shù)值分析探究，逐步貫徹落實以成果為導向的教育教學理念。需要注意的是，在MATLAB 科學分析軟件應用過程中，基于高等數(shù)學計算方法教學對專業(yè)學生基本數(shù)值分析理論、算法設計能力、編程能力、實際問題解決能力及算法思想的要求，教師可以實際操縱演示的方式，帶領全體學生初步感知MATLAB 軟件的操作環(huán)境、運算過程、算法編制過程。隨后在實際操縱演示階段有意設置一些失誤點，啟發(fā)每一位學生探究軟件應用細節(jié)技巧。同時結合工程實際問題，向學生具體闡述MATLAB 軟件在算法思想傳授、問題解決探究方面的應用。如在進行插值與擬合模塊二維數(shù)值插值內(nèi)容闡述階段，專業(yè)教師應摒棄單純灌溉算法內(nèi)容理論的方式。而是以鐵塊熱源溫度傳播測試問題為入手點，設定測量點x、測量時間h表示二維參數(shù)兩個變量。而測樣點對應函數(shù)值、待插值結果則主要由測量點溫度T表示。在上述參數(shù)設計完畢之后，教師可以帶領全體學生在MATLAB 軟件環(huán)境中調用MATLAB 軟件命令符，進行圖形顯示，直接、具體了解插值結果、鐵塊溫度分布圖。而通過對分布圖的分析，可以幫助每一位學生了解插值與擬合模塊二維數(shù)值插值理論具體內(nèi)涵。

3.注重高等數(shù)學改革階段考核評價

高等數(shù)學改革階段考核評價是評測每一位大學生問題探究、實踐能力及基本理論方法、思想的主要手段。在具體考核評價階段，教師可以利用上機實驗的方式，要求專業(yè)學生自主設計算法，并進行相關算法的驗證。隨后結合插值與擬合章節(jié)等相關工程案例，針對鐵塊熱源溫度傳播測試等一系列問題，設置探究性問題。結合每一位學生在整體高等數(shù)學大班教學課堂實踐及局部輔導階段的出勤、問題回答表現(xiàn)及實驗報告撰寫情況，對每一位學生進行全面、客觀、公正的評價。

在對每一位大學生在課堂中表現(xiàn)進行人性化評價的基礎上，教師可以將后續(xù)課堂教學成果與OBE 教育理念下高等數(shù)學教學大綱進行比對分析。了解前期制定的高等數(shù)學課堂分部教學目標及總教學目標實施程度，以便為后續(xù)高等數(shù)學教學課堂改革提供有效的數(shù)據(jù)支撐。其中在高等數(shù)學課堂改革分部教學目標達成度評價時，主要是利用計算機軟件。首先計算每一位學生總評成績中支撐高等數(shù)學課程目標相關考核環(huán)節(jié)平均得分的和，并在獲得相關數(shù)值之后，將其與每一位學生總評成績中支撐高等數(shù)學課程目標相關考核環(huán)境節(jié)目總分相除；而在高等數(shù)學課程總目標達成程度計算過程中，則是將高等數(shù)學課程中每一位大學生總評成績平均得分與高等數(shù)學課程總評成績總分相除。其中高等數(shù)學課程總評成績?yōu)榘俜种啤?/p>

（四）基于OBE教育理念下的高等數(shù)學教學改革成效

通過課前、課中、課后一系列教學活動，在高等數(shù)學教學課堂實踐中會出現(xiàn)一個涵蓋提前預習、大班級授課、每節(jié)課堂一次實際練習、每星期抽測、小班級輔導、每章節(jié)一次測試、局部強化輔導及補測的教學體系。通過上述教學體系的不斷良性循環(huán)，可以幫助每一位學生獲得一定程度的成功，提高其高等數(shù)學的問題分析、探究、解決能力及綜合數(shù)學素養(yǎng)。而在整體教育教學體系運行過程中，教師通過自身不斷的付出，可以進一步提高自身專業(yè)教學素養(yǎng)及課堂把控能力。同時更多的與每一位學生接觸，了解他們在高等數(shù)學知識學習過程中出現(xiàn)的困惑，貫徹“從大學生群體中來，到大學生群體中去”的教學理念，為整體高等數(shù)學教學效果提升提供依據(jù)。

三、總結

綜上所述，基于OBE 教育理念的高等數(shù)學教學課程改革具有較為突出的現(xiàn)實意義，從本質上而言，成果導向教育理念指導下的高等數(shù)學課堂改革主要是將以往單一知識傳輸轉換為混合式教學模式，即大班上課與小班局部輔導結合的模式。在上述高等數(shù)學教學模式營造的基礎上，數(shù)學教師可以引入啟發(fā)式教學模式，注重課后教學評價及評價后反饋。以便逐步優(yōu)化調整整體高等數(shù)學教育教學模式，為高等數(shù)學課堂實踐效率提升提供保障。