基于OBE教育理念下的高等数学教学改革研究

赵青波

（三门峡职业技术学院，河南 三门峡 472000）

OBE教育理念（Outcomes-based Education）又称为成果导向教育，最早出现在二十世纪八十年代的澳大利亚基础教育改革。主要指通过清晰明了的教育体系聚焦、集成，围绕学习者学习需求，进行教育指导，促使其在将来学习生活中获得实质性成功经验。成果导向教育推动了教育范式转换，为高等数学教学改革提供了充足的驱动力。基于此，结合OBE 教育理念内涵，对成果导向下高等数学教学改革进行适当分析具有非常重要的意义。

一、OBE教育理念的内涵

首先，成果导向教育注重个性化评定。即根据每一位大学生个体性质差别，构建个性化评定等级，以便实时、准确地了解每一位大学生在高等数学课堂中学习状态，为教学课堂修正提供依据。

其次，成果导向教育提倡每一个个体均具有成功的机会。即全部大学生在高等数学知识学习中均可以获得成功，并不断向更成功的层级迈进。

再次，成果导向教育注重绩效责任及能力本位。高等教育院校需要加强对每一位学生在高等数学教学课堂中学习成效的重视。并以每一位大学生适应未来生活的能力为培养核心，制定与具体数学课程内容一一对应的评价改进方案。

最后，成果导向教育强调精、熟。即在高等数学教学课堂评价过程中，教师应以每一位大学生可以精准、熟练的了解高等数学内容为目标。不过分的区分每一位大学生数学学习水平的高低，为每一位大学生提供恰当的知识学习机会。

二、高等数学课堂实践现状及问题研究

（一）研究方法

本次调查研究方法主要为访谈法及文献搜索法。首先与高等数学研究领域专家、高等数学学习者进行信息交互，了解高等数学现阶段课堂教学情况。随后在中国知网、维普中搜索关键词“OBE”“高等数学”及“成果导向”，了解相关研究情况。

（二）研究结果

通过上述研究，得出结论：一方面，高等数学知识传输模式滞后。现阶段在我国多数院校中，高等数学知识传授方式仍然为传统教师讲解、学生听讲的方式。数学教师教育理念更新速度不够及时，也没有对教学理念、教学手段及评价考核方式进行适当创新。多数高等数学教学课堂中大学生仅要求顺利通过期末测试，教师也没有关注每一位学生通过高等数学课程学习获得了哪些能力及数学素养提升情况，对整体高等数学课堂实践造成了不良影响。另一方面，OBE 教育理念在高等数学教学中应用不足。在现代科技发展进程中，我国高等数学课程改革进程不断加快，注重以学习产出及成果导向为核心的教学理念在高等数学教学课堂中得到了一定的应用。但是由于我国当前关于OBE 教育理念下高等教育研究较少，在能力或需求导向下高等数学课程实践仍然存在较大的问题。再加上多数大学生对这一先进教学理念缺乏充足的认识，也无法在高等数学知识学习中了解自身能力及素养提升情况，限制了高等数学教学课程中OBE 教学理念优势的充分发挥。

（三）基于OBE教育理念下的高等数学教学改革路径

1.成果导向教育理念指导下高等数学课堂实践改革大纲制定

基于成果导向教育内涵，教师应从专业培养视角入手，制定与本院校教学定位相符，且与社会经济发展需求相符的培养目标。同时结合本专业学生毕业后五年在社会专业领域预期成就要求，从教学内容与课程目标间联系、课程目标、课程目标达成度评价、课程考核方法等方面，设置明确的高等数学教学大纲。鉴于高等数学教育过程内容繁多、学时不多的情况，教师应适当弱化抽象理论教学，增加以算法思想为核心的高等数学实践知识教学。通过高等数学课程实践易读性的提升，可以在一定程度上提升学生对数学知识的学习兴趣。

在具体高等数学教学大纲设置过程中，首先，在课堂开展前期，教师可以将本章节教学内容、预习问题发布在班级微信群中，同时在微信群中回答专业学生在预习阶段出现的问题。其次，在课堂开展阶段，教师可利用大班授课的方式，提炼微信群中学生提出的典型问题，为全体学生进行集中讲解。最后，在课堂教学结束后，除常规章节练习题目设置以外，教师可以增设每节课程一次练习环节。即在大班集中课程讲解的基础上，统一为每一位学生设置关于本章节讲解内容的六道或者八道课堂练习习题，随后挑选相关专业高年级学生，每间隔一个星期，对相关专业高年级学生进行相关知识的培训，由相关专业高年级学生担任辅助管理人员。在每星期三晚自习时间，指导相应班级学生进行练习，并在晚自习辅导结束后记录自己所负责的每一位大学生做题情况。同时根据学生做题情况挑选做题困难或者基础不佳学生组建小班，在业余时间由相关专业高年级学生对其进行辅导。在每章节辅导结束后，教师可以对小班辅导学生进行相关章节内容的测试，据此制定针对性高等数学知识传输方案。

2.引入启发式高等数学教学模式

基于成果导向教育对高等院校大学生自主学习、终身学习意识的要求，教师可以外部环境因素为入手点。综合考虑后续课程探究、科学问题探索、科学水平发展等因素，精心进行绪论课设置，以便激发每一位大学生自主学习、终身学习意识。如在“计算方法”课程中，教师可以契合当前科技热点，配合适当图文，为班级学生介绍全球最大单口径射电望远镜——500m 口径球面射电望远镜FAST，即利用有限元分析方法，引导每一位学生对FAST镜面口径进行适当探究，并在计算过程中注重培养每一位学生科学计算理念。而在后续误差概念教学过程中，教师可以引入数学科学史中著名的微小初始条件引起剧烈结果的案例——蝴蝶效应，带领学生探究误差传播影响，渗透算法科学设计的必要性。同时在课堂中要求每一位学生当堂反馈自身了解程度，以便进一步激发全体大学生对计算方法学习的积极性。随后在计算方法绪论课程结束之后，教师可依据成果导向教育内涵，设置问题式计算方法教学情境。如积分运算所需要的全部基本条件是什么？根据波纹瓦压制过程所需铝板长度这一案例，是否可以说明全部函数均可以求出原函数？若不能求出原函数，则函数怎样求解？

在上述问题提出之后，教师可结合后续课程教学目标，要求班级学生依托原有知识学习经验，利用MATLAB 科学分析软件，进行动态系统建模仿真及数值分析探究，逐步贯彻落实以成果为导向的教育教学理念。需要注意的是，在MATLAB 科学分析软件应用过程中，基于高等数学计算方法教学对专业学生基本数值分析理论、算法设计能力、编程能力、实际问题解决能力及算法思想的要求，教师可以实际操纵演示的方式，带领全体学生初步感知MATLAB 软件的操作环境、运算过程、算法编制过程。随后在实际操纵演示阶段有意设置一些失误点，启发每一位学生探究软件应用细节技巧。同时结合工程实际问题，向学生具体阐述MATLAB 软件在算法思想传授、问题解决探究方面的应用。如在进行插值与拟合模块二维数值插值内容阐述阶段，专业教师应摒弃单纯灌溉算法内容理论的方式。而是以铁块热源温度传播测试问题为入手点，设定测量点x、测量时间h表示二维参数两个变量。而测样点对应函数值、待插值结果则主要由测量点温度T表示。在上述参数设计完毕之后，教师可以带领全体学生在MATLAB 软件环境中调用MATLAB 软件命令符，进行图形显示，直接、具体了解插值结果、铁块温度分布图。而通过对分布图的分析，可以帮助每一位学生了解插值与拟合模块二维数值插值理论具体内涵。

3.注重高等数学改革阶段考核评价

高等数学改革阶段考核评价是评测每一位大学生问题探究、实践能力及基本理论方法、思想的主要手段。在具体考核评价阶段，教师可以利用上机实验的方式，要求专业学生自主设计算法，并进行相关算法的验证。随后结合插值与拟合章节等相关工程案例，针对铁块热源温度传播测试等一系列问题，设置探究性问题。结合每一位学生在整体高等数学大班教学课堂实践及局部辅导阶段的出勤、问题回答表现及实验报告撰写情况，对每一位学生进行全面、客观、公正的评价。

在对每一位大学生在课堂中表现进行人性化评价的基础上，教师可以将后续课堂教学成果与OBE 教育理念下高等数学教学大纲进行比对分析。了解前期制定的高等数学课堂分部教学目标及总教学目标实施程度，以便为后续高等数学教学课堂改革提供有效的数据支撑。其中在高等数学课堂改革分部教学目标达成度评价时，主要是利用计算机软件。首先计算每一位学生总评成绩中支撑高等数学课程目标相关考核环节平均得分的和，并在获得相关数值之后，将其与每一位学生总评成绩中支撑高等数学课程目标相关考核环境节目总分相除；而在高等数学课程总目标达成程度计算过程中，则是将高等数学课程中每一位大学生总评成绩平均得分与高等数学课程总评成绩总分相除。其中高等数学课程总评成绩为百分制。

（四）基于OBE教育理念下的高等数学教学改革成效

通过课前、课中、课后一系列教学活动，在高等数学教学课堂实践中会出现一个涵盖提前预习、大班级授课、每节课堂一次实际练习、每星期抽测、小班级辅导、每章节一次测试、局部强化辅导及补测的教学体系。通过上述教学体系的不断良性循环，可以帮助每一位学生获得一定程度的成功，提高其高等数学的问题分析、探究、解决能力及综合数学素养。而在整体教育教学体系运行过程中，教师通过自身不断的付出，可以进一步提高自身专业教学素养及课堂把控能力。同时更多的与每一位学生接触，了解他们在高等数学知识学习过程中出现的困惑，贯彻“从大学生群体中来，到大学生群体中去”的教学理念，为整体高等数学教学效果提升提供依据。

三、总结

综上所述，基于OBE 教育理念的高等数学教学课程改革具有较为突出的现实意义，从本质上而言，成果导向教育理念指导下的高等数学课堂改革主要是将以往单一知识传输转换为混合式教学模式，即大班上课与小班局部辅导结合的模式。在上述高等数学教学模式营造的基础上，数学教师可以引入启发式教学模式，注重课后教学评价及评价后反馈。以便逐步优化调整整体高等数学教育教学模式，为高等数学课堂实践效率提升提供保障。