面向創(chuàng)新人才培養(yǎng)、基于OBE理念的大學(xué)數(shù)學(xué)課程教學(xué)改革

劉曉莉 歐陽正勇 韓曉茹 熊彥 馮瑩瑩

[摘 要] 根據(jù)OBE理念實(shí)施要點(diǎn)，設(shè)定大學(xué)數(shù)學(xué)課程預(yù)期教學(xué)目標(biāo)，通過優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和策略，創(chuàng)建新型教學(xué)團(tuán)隊(duì)等措施，提升大學(xué)數(shù)學(xué)課程教學(xué)效果，為實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)提供有利支撐。

[關(guān)鍵詞] 創(chuàng)新人才培養(yǎng);OBE理念;教學(xué)改革;教學(xué)案例;數(shù)學(xué)建模

[基金項(xiàng)目] 2018年廣東省高等教育教學(xué)研究和改革項(xiàng)目“面向創(chuàng)新人才培養(yǎng)、基于OBE理念的課程教學(xué)模式研究與實(shí)踐——以大學(xué)數(shù)

學(xué)為例”

[作者簡介] 劉曉莉（1961—），女，廣東蕉嶺人，理學(xué)學(xué)士，佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院數(shù)學(xué)與大數(shù)據(jù)學(xué)院副教授，研究方向?yàn)閼?yīng)用數(shù)學(xué)和數(shù)學(xué)教

育;歐陽正勇（1978—），男，湖北漢川人，理學(xué)博士，佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院數(shù)學(xué)與大數(shù)據(jù)學(xué)院副教授（通信作者），研究方向?yàn)槲?/p>

分方程和數(shù)學(xué)教育。

[中圖分類號] G642? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2020）30-0166-02? ? [收稿日期] 2019-12-31

當(dāng)前，我國高等院校實(shí)施的“卓越計(jì)劃”“創(chuàng)新人才培養(yǎng)”等機(jī)制是貫徹落實(shí)中國共產(chǎn)黨十九大精神和習(xí)近平新時代中國特色社會主義思想，深化高等教育綜合改革，實(shí)現(xiàn)高等教育內(nèi)涵式發(fā)展，形成就業(yè)與招生計(jì)劃、人才培養(yǎng)的聯(lián)動機(jī)制。宗旨是繼續(xù)強(qiáng)化“厚基礎(chǔ)、重實(shí)踐、求創(chuàng)新”的人才培養(yǎng)特色，著力提高高等教育質(zhì)量[1]。

OBE是成果導(dǎo)向教育（Outcome based education）的簡稱，亦稱其為能力導(dǎo)向教育、目標(biāo)導(dǎo)向教育或需求導(dǎo)向教育）。資料顯示，OBE教育理念由美國學(xué)者Spady等人在20世紀(jì)80年代至90年代期間開展的研究工作，其成果受到世界各國高等院校等機(jī)構(gòu)的重視，逐漸成為美國、英國、加拿大等國家教育改革的主要理念之一。其中，基于成果導(dǎo)向的教學(xué)模式是一種通過教學(xué)活動的開展來支撐學(xué)習(xí)結(jié)果的方法和途徑。一些研究者認(rèn)為OBE教育理念和方法被公認(rèn)為是追求卓越教育和創(chuàng)新人才培養(yǎng)的有效方法[2]。

大學(xué)數(shù)學(xué)課程主要由“高等數(shù)學(xué)”“線性代數(shù)”“概率與數(shù)理統(tǒng)計(jì)”系列課程構(gòu)成，是高等院校理工科、農(nóng)林牧醫(yī)、經(jīng)濟(jì)類等各專業(yè)非常重要的基礎(chǔ)課程群，輻射面大，學(xué)習(xí)人數(shù)眾多，對于學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)影響較大。但目前，課程教學(xué)理念滯后，教學(xué)手段單一，互聯(lián)網(wǎng)、信息技術(shù)與教學(xué)融合不夠;課后教學(xué)信息反饋不暢，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣較低，為了應(yīng)付考試而學(xué)習(xí)，應(yīng)用能力差。學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)課時，涉及數(shù)學(xué)知識點(diǎn)時，常反映出茫然不知所云等問題。為此，我們依托校級大學(xué)數(shù)學(xué)系列優(yōu)質(zhì)課程建設(shè)，對課程體系、教學(xué)模式和方法進(jìn)行改革和實(shí)踐。

一、設(shè)定學(xué)習(xí)成果預(yù)期目標(biāo)

OBE教育的核心是以“學(xué)生為中心，以成果為導(dǎo)向”，對應(yīng)的教育方法、過程中涉及的教學(xué)計(jì)劃、課程體系都是服務(wù)于學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果的教學(xué)活動。根據(jù)OBE理念實(shí)施要點(diǎn)，結(jié)合我國大學(xué)教育教學(xué)的特點(diǎn)和我校創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)，設(shè)定預(yù)期教學(xué)目標(biāo)。

根據(jù)學(xué)習(xí)成果預(yù)期目標(biāo)，以產(chǎn)出為導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)為目標(biāo)，將教學(xué)的重點(diǎn)放到學(xué)生的“能力產(chǎn)出”，指導(dǎo)教育教學(xué)的一系列改革措施，包括優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)策略和教學(xué)模式改進(jìn)等方面。

二、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和改進(jìn)教學(xué)策略

大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容是經(jīng)過千錘百煉、濃縮其精華形成，理論嚴(yán)謹(jǐn)，系統(tǒng)性、連貫性強(qiáng)，相對比較抽象，缺乏靈動性。許多學(xué)生在開始學(xué)習(xí)時，常常懵懵懂懂，有些茫然不知所云的感覺。特別是線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)這兩門課程一般是繼“高等數(shù)學(xué)”之后開設(shè)一門課程，與高等數(shù)學(xué)課程相比，學(xué)習(xí)方法有所不同，概念多，理論更加抽象，計(jì)算繁雜，學(xué)習(xí)難度相對較大。所以須精心設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，注重知識點(diǎn)的引例，以幾何直觀、實(shí)際背景或典型例題等作為引入基本概念的切入點(diǎn)，適當(dāng)增加一些應(yīng)用案例，使學(xué)生對概念實(shí)質(zhì)內(nèi)涵的理解，使其認(rèn)知維度逐步清晰化和系統(tǒng)化。讓學(xué)生在獲得數(shù)學(xué)建模知識的同時，提高學(xué)生獨(dú)立研究課題和解決問題的能力。

在微積分學(xué)教學(xué)中，充分挖掘概念的直觀模型，根據(jù)學(xué)生所屬學(xué)科，列舉相關(guān)的案例。例如，關(guān)于導(dǎo)數(shù)概念，直觀模型不要僅局限在切線斜率、瞬時速度，擴(kuò)展到一些實(shí)際變量的增長率、電流強(qiáng)度、線密度、膨脹率、效率等，以及經(jīng)濟(jì)中的邊際、彈性等;增加介紹數(shù)學(xué)建模的方法、基本思想和建模實(shí)例。使學(xué)生逐步從以解題操練為基礎(chǔ)的高中數(shù)學(xué)，順利地過渡到以系統(tǒng)性思想探究為主旨的大學(xué)數(shù)學(xué)。在“概率與數(shù)理統(tǒng)計(jì)”教學(xué)中，加強(qiáng)數(shù)理統(tǒng)計(jì)方面的教學(xué)，增加應(yīng)用統(tǒng)計(jì)方面的案例，方差分析、多元回歸分析模型，以及增加數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，介紹利用EXCLE、MATLAB等進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理的方法，提高學(xué)生數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)挖掘意識和能力，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

由于線性代數(shù)的基本概念比較抽象，可以聯(lián)系幾何直觀、實(shí)際背景或典型例題等作為引入基本概念的切入點(diǎn)。微積分學(xué)里涉及“線性化”“以直代曲”理念的問題有很多，如微分概念、曲線的切線、曲面的切平面等都是依靠局部線性化來處理，應(yīng)用線性代數(shù)知識來解決問題。因此，可以根據(jù)學(xué)生所屬專業(yè)特點(diǎn)或基礎(chǔ)程度，積極挖掘微積分與線性代數(shù)之間的聯(lián)系，選取適當(dāng)難度的案例進(jìn)行教學(xué)。或提供案例給學(xué)生自行學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生融會貫通，增強(qiáng)對知識綜合應(yīng)用的意識，提高學(xué)習(xí)興趣。

但鑒于大學(xué)系列課程學(xué)時數(shù)的限制，在課堂中，不可能過多講解應(yīng)用案例，可以依托移動端等網(wǎng)絡(luò)資源，將這些案例以課件、微課、視頻等形式，在課程進(jìn)行到合適的時間展示，或通過網(wǎng)絡(luò)推送給學(xué)生等，引導(dǎo)自行學(xué)習(xí);利用創(chuàng)建的網(wǎng)上交流、答疑平臺，及時上傳課件、復(fù)習(xí)資料、作業(yè)點(diǎn)評圖片等，隨時隨地在線討論和解疑釋惑;讓學(xué)生的學(xué)習(xí)延伸至課堂之外，使學(xué)生養(yǎng)成勤學(xué)好問、認(rèn)真努力的好習(xí)慣;推薦展示數(shù)學(xué)知識的視頻或PPT等，實(shí)施“翻轉(zhuǎn)課堂”等教學(xué)模式，增強(qiáng)學(xué)生其自我調(diào)控學(xué)習(xí)的能力，提高自學(xué)能力和學(xué)習(xí)效率，使數(shù)學(xué)基礎(chǔ)比較好、喜歡專研數(shù)學(xué)問題的同學(xué)“冥思苦想”后能“豁然開竅”，使其感受學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)也能“其樂無窮”。并能在全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽、數(shù)學(xué)競賽和“挑戰(zhàn)杯”等“實(shí)戰(zhàn)演練”中進(jìn)一步提高應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。