基于OBE教育理念下的高等數學教學改革研究

趙青波

（三門峽職業技術學院，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驗。成果導向教育推動了教育范式轉換，為高等數學教學改革提供了充足的驅動力。基于此，結合OBE 教育理念內涵，對成果導向下高等數學教學改革進行適當分析具有非常重要的意義。

一、OBE教育理念的內涵

首先，成果導向教育注重個性化評定。即根據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學課堂中學習狀態，為教學課堂修正提供依據。

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核心，制定與具體數學課程內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、熟練的了解高等數學內容為目標。不過分的區分每一位大學生數學學習水平的高低，為每一位大學生提供恰當的知識學習機會。

二、高等數學課堂實踐現狀及問題研究

（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。首先與高等數學研究領域專家、高等數學學習者進行信息交互，了解高等數學現階段課堂教學情況。隨后在中國知網、維普中搜索關鍵詞“OBE”“高等數學”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，高等數學知識傳輸模式滯后。現階段在我國多數院校中，高等數學知識傳授方式仍然為傳統教師講解、學生聽講的方式。數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新。多數高等數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學課程學習獲得了哪些能力及數學素養提升情況，對整體高等數學課堂實踐造成了不良影響。另一方面，OBE 教育理念在高等數學教學中應用不足。在現代科技發展進程中，我國高等數學課程改革進程不斷加快，注重以學習產出及成果導向為核心的教學理念在高等數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學課程實踐仍然存在較大的問題。再加上多數大學生對這一先進教學理念缺乏充足的認識，也無法在高等數學知識學習中了解自身能力及素養提升情況，限制了高等數學教學課程中OBE 教學理念優勢的充分發揮。

（三）基于OBE教育理念下的高等數學教學改革路徑

1.成果導向教育理念指導下高等數學課堂實踐改革大綱制定

基于成果導向教育內涵，教師應從專業培養視角入手，制定與本院校教學定位相符，且與社會經濟發展需求相符的培養目標。同時結合本專業學生畢業后五年在社會專業領域預期成就要求，從教學內容與課程目標間聯系、課程目標、課程目標達成度評價、課程考核方法等方面，設置明確的高等數學教學大綱。鑒于高等數學教育過程內容繁多、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學實踐知識教學。通過高等數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學知識的學習興趣。

在具體高等數學教學大綱設置過程中，首先，在課堂開展前期，教師可以將本章節教學內容、預習問題發布在班級微信群中，同時在微信群中回答專業學生在預習階段出現的問題。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，除常規章節練習題目設置以外，教師可以增設每節課程一次練習環節。即在大班集中課程講解的基礎上，統一為每一位學生設置關于本章節講解內容的六道或者八道課堂練習習題，隨后挑選相關專業高年級學生，每間隔一個星期，對相關專業高年級學生進行相關知識的培訓，由相關專業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，在業余時間由相關專業高年級學生對其進行輔導。在每章節輔導結束后，教師可以對小班輔導學生進行相關章節內容的測試，據此制定針對性高等數學知識傳輸方案。

2.引入啟發式高等數學教學模式

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，教師可以外部環境因素為入手點。綜合考慮后續課程探究、科學問題探索、科學水平發展等因素，精心進行緒論課設置，以便激發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每一位學生科學計算理念。而在后續誤差概念教學過程中，教師可以引入數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，教師可依據成果導向教育內涵，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均可以求出原函數？若不能求出原函數，則函數怎樣求解？

在上述問題提出之后，教師可結合后續課程教學目標，要求班級學生依托原有知識學習經驗，利用MATLAB 科學分析軟件，進行動態系統建模仿真及數值分析探究，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，基于高等數學計算方法教學對專業學生基本數值分析理論、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，啟發每一位學生探究軟件應用細節技巧。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值插值內容闡述階段，專業教師應摒棄單純灌溉算法內容理論的方式。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表示二維參數兩個變量。而測樣點對應函數值、待插值結果則主要由測量點溫度T表示。在上述參數設計完畢之后，教師可以帶領全體學生在MATLAB 軟件環境中調用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值插值理論具體內涵。

3.注重高等數學改革階段考核評價

高等數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進行人性化評價的基礎上，教師可以將后續課堂教學成果與OBE 教育理念下高等數學教學大綱進行比對分析。了解前期制定的高等數學課堂分部教學目標及總教學目標實施程度，以便為后續高等數學教學課堂改革提供有效的數據支撐。其中在高等數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學課程目標相關考核環節平均得分的和，并在獲得相關數值之后，將其與每一位學生總評成績中支撐高等數學課程目標相關考核環境節目總分相除；而在高等數學課程總目標達成程度計算過程中，則是將高等數學課程中每一位大學生總評成績平均得分與高等數學課程總評成績總分相除。其中高等數學課程總評成績為百分制。

（四）基于OBE教育理念下的高等數學教學改革成效

通過課前、課中、課后一系列教學活動，在高等數學教學課堂實踐中會出現一個涵蓋提前預習、大班級授課、每節課堂一次實際練習、每星期抽測、小班級輔導、每章節一次測試、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，可以幫助每一位學生獲得一定程度的成功，提高其高等數學的問題分析、探究、解決能力及綜合數學素養。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教學素養及課堂把控能力。同時更多的與每一位學生接觸，了解他們在高等數學知識學習過程中出現的困惑，貫徹“從大學生群體中來，到大學生群體中去”的教學理念，為整體高等數學教學效果提升提供依據。

三、總結

綜上所述，基于OBE 教育理念的高等數學教學課程改革具有較為突出的現實意義，從本質上而言，成果導向教育理念指導下的高等數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。在上述高等數學教學模式營造的基礎上，數學教師可以引入啟發式教學模式，注重課后教學評價及評價后反饋。以便逐步優化調整整體高等數學教育教學模式，為高等數學課堂實踐效率提升提供保障。