電類專業高職數學課程成果導向教育研究與應用

彭秋艷

成果導向教育（OBE），也可稱作“以成果為基礎的教育”。它是“以人人都能學會為前提，以學生為中心、成果為導向而設計的”教育模式。[1] 成果導向的教學過程中，特別強調學生學到了什么而不是教師教了什么，注重學生能力的培養與獲得，在達到現在學習要求的同時，又要滿足適宜大眾未來發展的需求。OBE是反向設計、正向實施，以最終目標（最終學習成果或頂峰成果）為起點，反向進行課程設計，開展教學活動，這時“需求”既是起點又是終點，從而最大程度上保證了教育目標與結果的一致性。

一 OBE電類專業數學課程能力目標

“成果導向教育”是1981年由美國spady率先提出，成果不是指學生的分數，而是在該課程學習后學生具有的能力，以及學習過程中所積累的經驗，學校為學生找到成功方法，為學生的成功創造機會。成果應定義為對應屆畢業生的期望，成果導向教育相較于我國傳統的教育理念而言，其最大的不同在于它“是一種強調能力培養、能力訓練的教育系統”。[2]為此，高職電類專業的數學學習，要做到與時俱進，根據電類專業學生需具備的能力，合理設置數學課程的教學內容，使數學與專業需要、培養目標、教學內容等相融合。充分結合專業，引領學生學習高等數學的基本知識和初步應用方法，學生能利用一些計算工具解決較復雜的電類專業中微積分計算問題。通過計算演練、函數分析以及簡單數學模型的建立和分析，能進行簡單的微積分計算，并協作完成簡單的電類專業數學模型。

成果導向教學模式的第一步是制訂成果目標，通過本門課程的學習學生需獲得的核心能力目標體現在以下幾個方面：

1 電類專業數學應用能力

學生需具備基本的電類專業數學應用能力，主要包括數學語言表達與電類實際問題語言表達轉換能力、電類專業數學計算求解能力（包含基本手工計算與數學軟件計算求解能力）。

2 溝通整合能力

具備團隊合作精神及跨界整合的基本能力。

3 持續發展能力

具備文獻檢索能力、自學能力、抽象概括能力、推理組織能力、數據處理能力等。

二 OBE電類專業數學課程核心能力培養歷程

OBE電類專業數學課程要結合學生的特點、實際情況，根據電類專業課程的學習需要和實際的崗位需求，通過一些真實任務的模擬進行項目教學，結合數學課程學習的特點，在“導、學、做、用”一體化的設計方式下，靈活運用任務驅動教學法、模型教學法、討論教學法等多種方式體驗，學生獲得在本專業中的核心能力。

1 整合數學內容，提高數學應用能力

（1）數學與電類專業對接

學生獲得電類專業數學應用能力，需要數學課程內容的引例、實例、練習、作業最好是與電類專業相關聯的內容，使數學服務于專業，師生共同創建“情——境”教學氛圍。如在函數部分，引入電學常用函數簡諧波、矩陣波函數、單位階躍函數；數學極限環節中，加入電感電流、電容電壓變化趨勢的學習；導數里，學習速度、加速度、比熱等計算，了解電流變化率、電壓變化率及溫度變化率概念，知道它們與電感電壓、電容電流及晶體管參數的關系，加入低頻跨導的計算；定積分中融入電流與電壓有效值；而在微分方程中，引入一階電路的零輸入響應的數學模型等。數學課程中滲透電類專業背景的實例，在數學的學習與計算過程中，學生獲得數學思維、抽象概括、推理能力的同時，應用數學知識解決實際問題的意識和能力得以加強，學生實際應用水平得以提高，完成本門課程的學習后，學生基本具備電類專業數學應用能力。

（2）運用數學軟件提高數據處理能力

電類專業數學計算求解能力，一方面是基本的簡單手工求解，另一方面是通過數學軟件（matlab或 mathematica）來實現較復雜的數據處理。

根據新時期高素質人才的需要，在高職數學中融入數學實驗已是一種發展趨勢，學生學習數學知識的同時增強了數學應用意識，運用現代化數學軟件來處理復雜的數值計算、繪圖、數學模型求解，動手操作在自我嘗試中進步，數學學習的信心、探索精神和獨立思考的學習品質得以增強。數學軟件改變了手工計算作為考試的唯一標準，是對傳統數學學習的一種補充與發展。

2 引入數學建模，提高溝通整合、持續發展能力

目前，高等職業院校在培養學生應用能力方面的要求高于本科。高職學生在畢業后完全具備快速進入工作狀態的能力，且掌握的知識適用于當前從事的行業，需要學生畢業后具備實際應用能力、溝通整合能力、持續發展能力，學生在數學課程中獲得這些能力還需要引入數學建模內容。

數學建模（最好與電類專業相關）內容，結合學生的實際情況，難度控制在學生可以接受的范圍之內。在具體建模過程中，首先需要查閱萬方、維普、知網等網上數據庫或是通過圖書館借閱書籍的方式進行資料搜集，在豐富自身知識的同時獲得了文獻檢索能力、自學能力；然后將數學模型中的實際問題轉化為數學語言，利用所學數學知識解決問題，養成概括、推理能力；并將其數值解結論概括還原為實際生活語言，獲得數學語言與實際問題表達轉換能力。

在數學建模小組互動式合作學習的過程中，學生團隊合作意識得到增強，此外，將所學內容與實際相結合，真正做到會學習，學好習，避免了學了很多數學知識，但卻不知道如何應用的問題，為學生可持續發展奠奠定基礎。

三 OBE電類專業數學課程評量設計

OBE強調個性化評定，根據每個學生具體的差異，制定個性化的評定等級，并適時進行評定，從而準確掌握學生的學習狀態，對教學進行及時修正。[3]針對目前高職學生自信心不足的心理特點，我們提倡賞識教育，并根據學生的知識水平實施有針對性地數學學習，學習中要充分考慮到學生的可接受性，培養學生的信心。OBE強調成功是成功之母，所有學生都能在學習上獲得成功，成功學習會促進更成功的學習，我們要發揚學生的長處，學生得到和諧發展，獲得更多的成功機會。高職教育不是精英教育，也不是選拔教育，教育不希望有一個學生成為“次品”，成績正態分布顯然不是我們追求的目標，全員優秀才是我們追求的最高目標。

1 數學應用能力指標，實作評量

實作評量是多元化教學評價的主要方式之一。實作評價與電類專業數學案例、生活實際數學案例相關聯。模擬真實情景合理設置問題，學生結合自身所學的數學知識，提出解決方案。學生解決問題的過程作為實作評量的重點，考查學生數學知識的綜合運用能力。

2 溝通整合能力指標，觀察評量

學生平時表現作為觀察評量的重點。考查學生之間討論數學問題時所具備的溝通能力，分組完成任務時所具備的團隊協作能力，跨域整合能力等。

3 持續發展能力指標，檔案評量

檔案評量是對電類專業數學課程學習歷程與學習成果的綜合評價，評定學生努力、進步、成長、完善的情形，是以學習過程為重點的評量方式，強調學生的自我學習和自我評價。在每個學期初，根據教學內容和學生的情況以小組為單位制定電類專業數學模型任務檢核表與學習分析表，建立學習檔案袋。學生進行自我鑒定填寫，在經過幾次數學模型任務實踐中，逐步認清自身的進步與不足，進行自我調整與完善，從而具備持續發展的能力。 學習評價表如表1。

表1

高等職業教育學習評價要突出多樣性、針對性和能動性，以促進學生學習積極性的提高和應用能力的增強，適應社會的需求。考核評價方式采用實作評量、觀察評量、檔案評量等，充分做到以學生為中心，充分重視學生個體的差異性，為每位學生的成功提供機會，關注學生的能力、態度和情感的評定，實現學生數學應用能力、溝通整合能力和可持續發展能力的目標。

參考文獻

[1][2]王貴成，夏玉顏，蔡錦超. 成果導向教育模式及其借鑒[J].當代教育論壇，2009（23）.

[3]李坤崇.大學課程發展與學習成效評量[M].北京：高等教育出版社，2011.