基于OBE教育理念的高職數學智能化教學研究

摘要：數學能夠起到培養學生嚴密思維、提升學生分析問題的能力的作用。在高職數學教學中引入OBE教育理念，以成果導向開展數學智能化教學活動，同時在大數據、人工智能等技術的支撐下精準捕捉學生學習需求，有針對性地設置教學目標、選擇教學內容和開展教學活動，能充分發揮學生的主觀能動性，幫助學生更好地運用數學知識解決專業問題，從而打造高效、智慧課堂，以順利達成數學教學目標。

關鍵詞：OBE教育；高職數學；智能化教學

一、引言

隨著教育信息化的推進，高職院校陸續開始升級教學設施和開發在線課程資源，促使數學教學向著數字化方向轉型，改進教學模式落實教學改革要求。但現階段高職數學教學尚未與各種信息技術實現真正意義上的融合。在生源廣泛、學生數學基礎差異大的前提下，單靠線上平臺統一授課無法滿足學生的不同發展需求。而引入OBE理念注，并結合智能化手段可提高教學針對性，從而有效提升高職數學教學質量。

二、OBE教育理念概述

OBE教育為Outcome-Based Education的英文簡稱，即“成果導向教育”，其強調從學生的發展需求出發，通過反向設計合理建立課程體系和制定教學策略，確保取得理想教育成效[1]。OBE教育擁有完整的理論基礎和實施策略，能夠為推動高等教育改革指明方向。所謂的“成果”，指的是學習后的最終結果，并非學生的短暫表現，即學生可以應用到實踐中的能力和價值觀等。遵循OBE理念開展教學活動，教師需要明確個體的發展目標和需求，針對不同學生制定不同的教學方案，通過個人縱向比較完成教學評價，幫助學生塑造個體的能力結構，確保每名學生都能取得發展，從而在階段性目標的指引下逐步取得理想的學習成果[2]。

三、OBE教育理念下高職數學智能化教學的必要性

OBE教育理念的核心是以生為本。在OBE教育理念下，無論是教學資源配置、教學設計還是評價活動都圍繞學生開展，促使高職數學教學從以教師為中心轉變為以學生為中心。而高職院校生源具有多樣性特點，部分學生基礎薄弱，在合班上課的情況下學生的學習需求存在較大差異。在此背景下，傳統教師教、學生學的教學模式將導致教學效果不理想。面對這一局面，高職數學教育有必要實現智能化轉型，以便教師借助各類數字化技術平臺動態收集、整理和分析學生學情數據，從而制定差異化教學策略，真正實現以成果為導向的數學教學活動。首先，在開展智能化教學時，教師能夠通過數據挖掘等手段把握不同學生的學習需求，為學生推送適合的各類學習資源，滿足學生的個性化發展需求。其次，智能化教學可以動態分析學生的學習狀態，幫助教師及時獲得學生反饋，從而為教師設計分層教學活動和調整教學策略提供輔助，推動教師教學決策的差異化、合理化發展。最后，通過開展智能化教學，教師能夠動態監控教學效果，實時檢測和診斷教學中存在的問題，將教學評價貫穿于課前預習、課中教學、課后作業等各個環節，從而為因材施教的策略提供堅實基礎。

四、基于OBE教育理念的高職數學智能化教學策略

（一）課前分析，優化設計

在高職數學教學中，課前分析是確保教學質量的關鍵步驟。基于OBE教育理念，教師應深入理解學生的學習成果預期，以此為導向，運用先進的智能算法，如聚類分析，構建學習者模型。這一模型能夠精準捕捉學生的個體差異，包括數學基礎、學習習慣以及未來的專業發展需求。OBE教育理念背景下，高職數學智能化教學策略的核心在于精準構建學習者模型，并以此為基礎精心設計教學目標。這一策略強調以學生為中心，關注學生的學習成果。在構建學習者模型時，教師需全面收集并分析學生的學習習慣、興趣偏好、數學基礎及專業發展需求等多維度信息。基于這些詳實的數據，設定與學生個體特征高度匹配的教學目標，確保這些目標既具有挑戰性又切實可行，由此激發學生的學習動力，引導他們朝著既定的學習成果穩步前進，為其數學學習及職業發展奠定堅實基礎[3]。為了實現這一目標，教師需要深入分析學生已有的數學知識和能力水平，以及他們未來可能從事的職業領域對數學的具體要求。在選擇教學內容時，教師應注重知識的連貫性和實用性。通過繪制思維導圖，教師可以幫助學生清晰地看到數學知識之間的聯系，形成系統的知識框架，并利用數據挖掘等算法，對教學內容的難度進行精細調整，確保學習資料既不過于簡單，也不過于復雜，而是能夠激發學生的挑戰性和求知欲。

以財經商貿專業為例，為促進數學與專業的深度融合，教師應充分利用學習模型對學情進行深入分析，從而精準把握學生的學習需求和興趣點。在此基礎上，建設一系列具有專業特色的數學教學資源。例如，針對大數據與會計、大數據與財務管理等領域，開發與之緊密相關的數學課程資源和案例庫。這些資源不但涵蓋了基礎的數學知識，還融入了財經商貿領域的實際應用場景和案例，旨在幫助學生更好地理解和應用數學知識于專業實踐中。通過學習和實踐這些具有專業特色的數學教學資源，學生不僅能夠提升數學素養，還能增強對專業領域的認知和把握能力，有助于打破學科壁壘，實現數學與專業知識的無縫對接。

（二）課中溝通，分層教學

在課堂教學過程中，教師應在掌握學情的基礎上，借助智能化手段制定分層教學方案，對學生實施分層教學，從而改善數學教學效果。實施過程中，教師應在智能算法支持下自動分析平臺視頻、圖片等各類非結構化數據，并利用知識圖譜從中提取關鍵詞等信息，將內容概括為文字化語言描述，通過系統分析學生瀏覽、交互等的行為數據特征建立學生畫像，輔助分層教學的高效開展[4]。

在OBE教育理念引導下，教師在分層教學過程中應始終以學生為中心，關注學生的學習成果，確保每位學生都能在適合自己的層次上取得進步，實現個人潛能的最大化。結合學生的學習狀態、能力水平及興趣差異，教師可以巧妙地將學生劃分為基礎層、提升層和創新層三個層次，以實現個性化教學。對于基礎層的學生，教師需著重關注他們對數學公式、定理等理論知識的學習情況。通過設計基礎性的練習題和詳細的講解，幫助學生逐步鞏固基礎知識，為后續的學習打下堅實的地基。針對提升層的學生，教師在鞏固其基礎知識的同時，更應引導他們深入理解數學概念，并通過數學建模案例等豐富的內容，加強學生對知識的綜合運用能力。通過案例分析和討論，激發學生的思考，培養他們的邏輯思維和問題解決能力。而對于創新層的學生，則需鼓勵他們勇于探索未知領域，提出具有挑戰性的數學問題。推薦開放性的數學問題，引導學生提出假設，并嘗試利用Matlab等數學軟件進行復雜運算，驗證自己的想法。這一過程不僅能夠提升學生的數學素養，還能培養他們的創新思維和實踐能力。

在開展線上和線下混合式教學過程中，教師應充分利用智慧平臺的強大功能，對教學活動進行實時、全面的分析和管理。通過智慧平臺的智能診斷系統，迅速識別教學過程中的潛在問題，如學生對某個知識點的理解困難等，從而能夠靈活調整教學策略和課堂節奏，確保教學效果最大化。此外，智慧平臺提供的投票、搶答等互動功能，可極大地增強師生之間的實時互動。教師可以根據學生的即時反饋，準確把握學生的學習態勢，迅速定位學生學習中遇到的難題。在此基礎上，教師可以引導學生通過情景體驗、拓展練習等多種方式開展學習活動，激發學生的學習興趣，并幫助他們更深入地理解和掌握數學知識。可見，在OBE理念引導下，通過有針對性地教學，教師可以更加高效地解決學生的學習問題，從而提高課堂教學效率，確保每位學生都能在混合式教學環境中取得理想的學習成果。

（三）課后延伸，精準指導

在高職數學智能化教學的課后延伸階段，教師應在OBE理念引導下，將課堂教學延伸至課外，通過智慧平臺在線布置數學作業，根據平臺記錄的作業完成情況、成績測評結果等鎖定學生學習難點，精準指導幫助學生高效、高質量地開展數學學習。對此，教師先要借助云平臺，精準布置與學生水平相匹配的作業。通過平臺發布課后數學任務，并依據反饋的學情信息，確認學生已掌握如圖像處理等專業知識后，便可巧妙布置與極值應用相關的作業，如圖像邊緣檢測任務。要求學生不僅運用數學知識，還需結合專業所學，通過編寫代碼等方式完成作業。這一做法能夠鞏固學生的數學知識，還可促進數學與專業知識的深度融合，有效培養學生的數學應用能力。更重要的是，此舉完美融入了OBE（成果導向教育）的理念，確保學生學以致用，達成預期學習成果。

此外，教師還要通過在線教學平臺在課后發布數學建模、數學創新設計競賽等活動信息，利用平臺匯總學生的數學學習偏好、能力結構、價值取向等數學，可以有針對性地向學生推薦活動，確保每位學生通過參加適合的活動強化數學知識應用，提升數學素養。例如，針對傾向于數學理論學習的學生，教師可以推薦學生參加社團組織的“數學文化之旅”等活動，讓學生了解數學發展歷程、數學家故事等，從中汲取數學思想和科學精神。針對傾向于知識學習的學生，教師可以組織學生參加數據挖掘賽、數學建模競賽等多種活動，拓寬學生的視野，促進學生學習軟件編程等相關理論知識，形成綜合應用能力。面向傾向動手的學生，教師可以推薦創新創業、創新設計等科技專題活動，引導學生將學習到的知識運用到實踐中。在此基礎上，教師還可采取智能化管理手段指導學生完成課后學習總結，引導學生總結、歸納數學學習問題。如運用數據挖掘、聚類分析等算法，教師能夠通過平臺對學生的作業完成情況展開分析，引導學生整理易錯題目，總結數學知識實踐應用經驗和教訓。教師借助平臺定期生成和推送學生學習情況的統計報表，督促學生查缺補漏，以促進學生數學學習能力的提升。

（四）過程評價，持續改進

在高職數學教學中，教師以成果為導向開展智能化教學，應在數據挖掘、機器學習等智能算法的支撐下對學生學習和課程教學效果開展過程性評價，準確分析學生學習和數學教學中存在的問題，輔助教師科學開展后續教學活動，通過持續改進確保達成最終的教學目標。基于OBE教育理念，教師應制定多元、梯次評價標準，加強個體縱向比較而非個體間的橫向比較。在平臺數據的支撐下，教師可以建立與學生數學基礎、學習能力、學習動機等各方面相契合的評價標準，從學生數學預習情況、課堂學習情況、課后作業完成情況等各方面展開評價，從而鼓勵學生開展個性化的學習活動，并給予學生客觀、公平的評價結果。在平臺的輔助下，教師可以指導學生制定各自的發展目標，對照教學評價結果明確自身在數學學習中存在的問題，以目標為導向優化調整學習方法策略，端正學習態度和培養良好學習習慣，為學生達成學習目標提供保障。此外，教師應采取機器學習等算法優化建立教學評價模型，根據平臺生成的學生學習檔案加強教學內容、方法等各要素分析，從學生數學學習態度、能力、情感等多個維度評價教學方案的有效性。在智能化教學背景下，智慧平臺能夠詳細記錄學生在線測試數據、課堂討論回復次數等信息，全面反映學生在數學學習中的態度、行為等變化，為評價核心素養培養目標達成情況提供科學依據，為教師優化調整教學方案提供支持，從而確保數學教學取得理想的改革成效。

五、結束語

高職數學教師基于OBE教育理念開展智能化教學，應牢固樹立以學生為中心的思想，在課前借助各種智慧平臺分析學情，做到分層推送教學資源和設定教學目標，合理制定教學方案。在課堂教學中，教師可以采取智能化手段挖掘學生的學習問題，根據診斷結果為學生提供有針對性的指導，并在課后借助智能問答系統等引導學生開展高效的自主學習。最后，在人工智能技術的支撐下開展數學教學評價活動，輔助教師優化改進教學設計，能夠促進學生綜合素養和學科能力的提升，從而培養符合社會需求的高質量職業人才。

作者單位：徐金秋 常州開放大學

劉偉蓮 薛家實驗小學

參考文獻

[1]柴彥紅.數字化背景下高職數學課程“數字賦能”創新育人模式實踐探索[J].現代職業教育，2023，（18）：13-16.

[2]邢倩倩，寧成，梁佩佩.服務專業群背景下基于OBE理念高職數學活頁式教材研究——以江蘇航空職業技術學院為例[J].科技風，2023，（04）：38-40.

[3]金貞珍.智慧課堂環境下高職數學混合式教學模式創新研究[J].湖北開放職業學院學報，2022，35（18）：8-10.

[4]崔周進，張曉蓉，毛自森.基于OBE理念的高職數學課程線上線下混合式教學改革思考[J].山西青年，2021，（24）：139-140.