基于OBE理念的高職數(shù)學(xué)課程教學(xué)改革

鄧 瑾

（湖南信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 基礎(chǔ)課教研部數(shù)學(xué)教研室，湖南 長(zhǎng)沙 410200）

一、OBE理念內(nèi)涵分析

OBE（Outcome-Based Education），即“成果導(dǎo)向教育”，也叫做“目標(biāo)導(dǎo)向、能力導(dǎo)向、需求導(dǎo)向教育”，率先由Spady于1981提出[1]。該理念是從學(xué)生畢業(yè)“需求”出發(fā)，按照反向設(shè)計(jì)的原則，來(lái)構(gòu)建課程體系，確定教學(xué)策略。教育過(guò)程中，它強(qiáng)調(diào)“是什么？為什么？如何幫助？怎么知道？”這4個(gè)問(wèn)題，即1．學(xué)生應(yīng)該取得的學(xué)習(xí)成果是什么？2．學(xué)生為什么要取得這樣的成果？3．如何幫助學(xué)生取得這些成果？4．怎么知道學(xué)生已取得成果？

OBE理念聚焦的“成果”是完成所有學(xué)習(xí)過(guò)程后的最終結(jié)果，不是學(xué)習(xí)的短暫表現(xiàn)，是學(xué)生內(nèi)化到心靈深處的歷程；這種“成果”包括應(yīng)用于實(shí)際的能力、可能涉及的價(jià)值觀等；評(píng)價(jià)不強(qiáng)調(diào)學(xué)生之間的比較，看重的是成果內(nèi)涵與學(xué)生個(gè)人的進(jìn)步。

二、基于OBE理念的高職數(shù)學(xué)教學(xué)改革必要性分析

高等數(shù)學(xué)課程是高職院校工科類專業(yè)必修的公共基礎(chǔ)課，作為其他專業(yè)課程的基礎(chǔ)和工具，主要培養(yǎng)學(xué)生思維的嚴(yán)謹(jǐn)性，能夠正確分析問(wèn)題、解決問(wèn)題。但現(xiàn)階段很多高職院校重視專業(yè)技能的培訓(xùn)，對(duì)公共基礎(chǔ)課程不夠重視，大量縮減數(shù)學(xué)課時(shí)，甚至將數(shù)學(xué)課砍掉，由此導(dǎo)致大多數(shù)教師為了完成教學(xué)任務(wù)依舊采取“滿堂灌”的方式，不僅知識(shí)講不透，也進(jìn)一步地增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，非常不利于數(shù)學(xué)課程的教學(xué)開(kāi)展。

OBE教育理念遵循：“確定學(xué)習(xí)成果→構(gòu)建課程體系→確定教學(xué)策略→自我參照評(píng)價(jià)→逐級(jí)達(dá)到頂峰”的反向設(shè)計(jì)原則，即以最終學(xué)習(xí)成果為起點(diǎn)，反向進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)[2]。學(xué)習(xí)成果代表了一種個(gè)人的能力結(jié)構(gòu)，而這種能力結(jié)構(gòu)主要通過(guò)課程教學(xué)來(lái)塑造，因此構(gòu)建課程體系就顯得尤為重要。OBE更多強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)到了什么，而不是老師教了什么，強(qiáng)調(diào)教學(xué)過(guò)程的輸出而不是輸入，強(qiáng)調(diào)研究型教學(xué)模式而不是灌輸型教學(xué)模式，強(qiáng)調(diào)個(gè)性化教學(xué)而不是“車廂”式教學(xué)。這就要求教師準(zhǔn)確把握每名學(xué)生的目標(biāo)、基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)，按照不同的要求，制定不同的教學(xué)方案，提供不同的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。再者，OBE的教學(xué)評(píng)價(jià)聚焦在學(xué)習(xí)成果上，而不是在教學(xué)內(nèi)容以及學(xué)習(xí)時(shí)間、學(xué)習(xí)方式上。它的評(píng)價(jià)強(qiáng)調(diào)個(gè)人縱向的比較，即自身學(xué)習(xí)是否進(jìn)步，不強(qiáng)調(diào)學(xué)生與學(xué)生之間的比較。根據(jù)每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)程劃分成不同的階段（從初級(jí)到高級(jí)），并確定出每階段的學(xué)習(xí)目標(biāo)，最終螺旋上升達(dá)成頂峰成果。這也意味著，具有不同學(xué)習(xí)能力的學(xué)生會(huì)用不同時(shí)間、不同途徑和方法，達(dá)到同一目標(biāo)。

高等數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)過(guò)程，不僅可以鍛煉學(xué)生的邏輯思維能力，還能培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)事求是的處事態(tài)度。畢業(yè)后學(xué)生走向社會(huì)，在處理事情時(shí)，有助于他們迅速抓住問(wèn)題的關(guān)鍵和癥結(jié)，經(jīng)歷用數(shù)學(xué)語(yǔ)言描述問(wèn)題、建立數(shù)學(xué)模型、求解模型、解釋原問(wèn)題等過(guò)程，成功化解難題；當(dāng)他們遇到挑戰(zhàn)和難題時(shí)，學(xué)習(xí)過(guò)程中培養(yǎng)起來(lái)的堅(jiān)持不懈、精益求精等工匠品質(zhì)，對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)都是一筆無(wú)形的財(cái)富。

因此將成果導(dǎo)向教育理念滲入到高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)中，打破傳統(tǒng)的“教師主體”思想，“以學(xué)生為中心”，有助于充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位，讓他們享受課堂，學(xué)習(xí)知識(shí)與能力，在體會(huì)數(shù)學(xué)美妙的同時(shí)，提升自己的綜合素養(yǎng)。

三、基于OBE理念的高職數(shù)學(xué)教學(xué)改革路徑分析

（一）變更傳統(tǒng)教育觀念

傳統(tǒng)教育以教師為中心，教什么、怎么教都由教師說(shuō)了算，學(xué)生只是被動(dòng)地接受教師的安排來(lái)完成學(xué)習(xí)。為解答學(xué)生“學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)到底有什么用？”這一問(wèn)題，也為激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，本課程變更傳統(tǒng)教育的學(xué)科導(dǎo)向原則，從學(xué)生的學(xué)習(xí)成果出發(fā)，反向設(shè)計(jì)，更多強(qiáng)調(diào)研究型教學(xué)，強(qiáng)調(diào)個(gè)性化教學(xué)；改變?cè)袀鹘y(tǒng)的純理論講授式教學(xué)模式，以學(xué)生為中心，以“必須夠用，服務(wù)專業(yè)，訓(xùn)練思維，培養(yǎng)能力”為原則進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。

下面以“常微分方程”內(nèi)容在電子信息類專業(yè)中的教學(xué)為例進(jìn)行淺析。電子信息類專業(yè)《電路分析》等課程中涉及的RC/RL一階電路或者RLC二階電路分析，其本質(zhì)就是數(shù)學(xué)中的一階與二階微分方程，那么在進(jìn)行這個(gè)內(nèi)容的教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，我們需要從專業(yè)出發(fā)，希望學(xué)生在學(xué)習(xí)完該內(nèi)容后，會(huì)進(jìn)行簡(jiǎn)單的電路分析，會(huì)計(jì)算一階、二階電路的響應(yīng)問(wèn)題。由此，我們簡(jiǎn)化其他繁雜的證明與計(jì)算過(guò)程，教會(huì)學(xué)生夠用的“一階微分方程及其解法”和“簡(jiǎn)單二階微分方程及其解法”知識(shí)，并且融入Matlab科學(xué)計(jì)算，將學(xué)生從繁瑣的計(jì)算中解脫出來(lái)。如此的知識(shí)重構(gòu)與設(shè)計(jì)，不僅可以為學(xué)生減負(fù)，還能結(jié)合專業(yè)，讓學(xué)生體會(huì)數(shù)學(xué)的應(yīng)用價(jià)值與便利之處。

（二）改善教學(xué)模式

根據(jù)學(xué)院高職學(xué)生特點(diǎn)和專業(yè)實(shí)際情況，將教材內(nèi)容進(jìn)行合理的分割和整合，進(jìn)行模塊劃分，每個(gè)模塊涵蓋相關(guān)理論知識(shí)。在教學(xué)過(guò)程中，采用典型的生活或者專業(yè)案例為引入，引導(dǎo)學(xué)生理解、掌握該模塊所涉及的基礎(chǔ)知識(shí)、基本思想和基本方法，然后借助數(shù)學(xué)軟件解決案例中繁瑣的計(jì)算，提升學(xué)生手腦并用解決實(shí)際問(wèn)題的能力。同時(shí)通過(guò)數(shù)學(xué)文化等內(nèi)容的引入，培養(yǎng)學(xué)生不怕困難、精益求精的學(xué)習(xí)態(tài)度，凝練家國(guó)共擔(dān)的情懷。

筆者基于所在院校的改革與實(shí)踐情況，對(duì)高職數(shù)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行模塊劃分如下：

1．初等函數(shù)模塊：以“行李費(fèi)問(wèn)題”引入，講授初等函數(shù)、極限、連續(xù)、Matlab基本操作等知識(shí)，初步使學(xué)生掌握初等函數(shù)分析能力、Matlab的實(shí)際操作能力、用數(shù)學(xué)知識(shí)描述實(shí)際問(wèn)題的能力。

2．微分學(xué)模塊：由“最優(yōu)價(jià)格模型”講授函數(shù)導(dǎo)數(shù)、微分、極值、最值和Matlab編程操作知識(shí)，使學(xué)生掌握用微分學(xué)知識(shí)分析、解決生活與專業(yè)中的現(xiàn)象與問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的思想。

3．積分學(xué)模塊：引入“石油消耗總量的計(jì)算”案例，講授不定積分、定積分和Matlab的科學(xué)計(jì)算等相關(guān)知識(shí)，使學(xué)生掌握用積分學(xué)知識(shí)分析、解決專業(yè)與生活中的現(xiàn)象與問(wèn)題，體會(huì)應(yīng)用數(shù)學(xué)的魅力。

4．微分方程模塊：以經(jīng)典的“傳染病模型”為例，講授微分方程的相關(guān)理論知識(shí)，以及Matlab求解析解與數(shù)值解的方法，對(duì)于專業(yè)與生活中遇到的與微分方程有關(guān)的實(shí)際問(wèn)題，學(xué)生能正確建立數(shù)學(xué)模型并求解，更好地學(xué)習(xí)專業(yè)，指導(dǎo)生活。

5．線性規(guī)劃模塊：以“投資組合分析”案例為例，講述矩陣、線性方程組、線性規(guī)劃模型的基礎(chǔ)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的分析、計(jì)算、編程和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

（三）改進(jìn)教學(xué)方法

教學(xué)方法和手段多種多樣，到底哪一種才是適合學(xué)生和課堂的呢？這些都是要經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)踐、探索和總結(jié)的。根據(jù)《高等數(shù)學(xué)》課程的特征，純粹理論教學(xué)是行不通的，還得教會(huì)他們科學(xué)計(jì)算的方法，進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生理實(shí)結(jié)合、手腦并用的能力。筆者所在教研團(tuán)隊(duì)，總結(jié)多年教學(xué)改革經(jīng)驗(yàn)，凝練了“五動(dòng)”教學(xué)法，即：案例啟動(dòng)，問(wèn)題驅(qū)動(dòng)，原理推動(dòng)，實(shí)驗(yàn)帶動(dòng)，能力調(diào)動(dòng)，結(jié)合講授與演示法，展開(kāi)教學(xué)。從實(shí)際生活案例或者學(xué)生專業(yè)案例出發(fā)，激發(fā)學(xué)生興趣的同時(shí)，能更好地拉近與學(xué)生的距離，讓學(xué)生不再覺(jué)得數(shù)學(xué)“遙不可及”。開(kāi)展信息化教學(xué)，關(guān)注學(xué)生課前、課中、課后三大環(huán)節(jié)，學(xué)生也有了更多自主學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。

現(xiàn)以“線性規(guī)劃”知識(shí)為例進(jìn)行探索。課前，教師通過(guò)超星學(xué)習(xí)通發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)，學(xué)生學(xué)習(xí)微課視頻，初步了解矩陣、線性方程組、線性規(guī)劃等相關(guān)知識(shí)，回答每次課前任務(wù)單中的問(wèn)題。教師根據(jù)學(xué)生作答情況，及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略和方法。課中，以生活中常見(jiàn)的投資組合分析，作為引入，同時(shí)向?qū)W生拋出問(wèn)題，明確研究的方向；然后小組討論、分析問(wèn)題，確定問(wèn)題的已知條件，上網(wǎng)查詢相關(guān)資料，了解問(wèn)題的實(shí)際背景和研究意義；接著，教師在學(xué)生學(xué)習(xí)微課的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步梳理相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，答疑解惑；然后通過(guò)三個(gè)具體的專業(yè)案例，層層遞進(jìn)，師生共同歸納出建立線性規(guī)劃數(shù)學(xué)模型的三個(gè)步驟。最后，讓學(xué)生小組合作完成課堂引入案例——投資組合問(wèn)題模型的建立，鞏固強(qiáng)化知識(shí)；對(duì)于模型的求解，不過(guò)分強(qiáng)調(diào)計(jì)算技巧，首先通過(guò)直觀的動(dòng)態(tài)演示，借助Matlab軟件求解，演示、編程求出它所對(duì)應(yīng)的最優(yōu)解，即投資組合的最佳方案；然后學(xué)生實(shí)踐、完成課堂3個(gè)案例模型的求解，教師給予指導(dǎo)，師生在“做中學(xué)、做中教”環(huán)境下互相成長(zhǎng)，提高教學(xué)效率。然后啟發(fā)學(xué)生根據(jù)所查資料，結(jié)合實(shí)際情況，思考更多可能的情形，為今后正確投資理財(cái)，奠定模型基礎(chǔ)。

公司工廠、家庭生活、城市和國(guó)家的發(fā)展，只有提前做好計(jì)劃安排，才能實(shí)現(xiàn)目標(biāo)最優(yōu)化。由此引導(dǎo)學(xué)生，要關(guān)注當(dāng)下，充分利用現(xiàn)有資源，合理規(guī)劃自己的大學(xué)生活、職業(yè)生涯，追求最優(yōu)發(fā)展。

（四）改變?cè)u(píng)價(jià)重心

成果導(dǎo)向教育理念按照反向設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)課程，評(píng)價(jià)是聚焦在學(xué)習(xí)成果上，而不是教學(xué)內(nèi)容、學(xué)習(xí)時(shí)間、方式等，分階段對(duì)階段性成果進(jìn)行評(píng)價(jià)，由此逐級(jí)達(dá)到頂峰。雖然不同學(xué)生的學(xué)習(xí)力存在著差異，但是他們也可以通過(guò)不同途徑和方式，用不同的時(shí)間，達(dá)到同一目標(biāo)。因此，在課程中，只要順利完成相應(yīng)任務(wù)，表現(xiàn)積極或突出者給予對(duì)應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì)。每一個(gè)模塊內(nèi)容，設(shè)定相應(yīng)的任務(wù)量化考核表，在學(xué)習(xí)過(guò)程中引導(dǎo)小組成員進(jìn)行自評(píng)和互評(píng)，最后教師再綜合學(xué)生評(píng)價(jià)，給出相應(yīng)評(píng)價(jià)結(jié)果。

四、結(jié)語(yǔ)

本課程，借助成果導(dǎo)向教育理念，開(kāi)展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，融入數(shù)學(xué)建模思想，在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的同時(shí)，使得數(shù)學(xué)應(yīng)用更加生動(dòng)、廣泛，實(shí)現(xiàn)“教學(xué)做合一”。實(shí)踐證明，將素質(zhì)培養(yǎng)貫穿課程實(shí)施的全過(guò)程，注重“思政”元素的融入，注重學(xué)生綜合素養(yǎng)的培育，實(shí)踐效果十分顯著。