基于OBE教育理念的教改内容及评价体系研究

徐合燕 李华平

摘 要：随着高等教育改革的进行，OBE教育理念也逐渐被人们所重视和采纳。本文以OBE教育为理念背景，针对高等数学课程的教学内容和评价体系展开探讨。本研究以结果导向为主线，以学生为主体，以学习为中心，探讨如何构建适合OBE教育理念的高等数学教学内容和评价体系。本文提出了五大教学内容模块和三级评价体系，旨在对高等数学教育的改革提供理论参考和实际参考。

关键词：OBE教育理念；高等数学；教学内容；评估制度

中图分类号：G4     文献标识码：A      doi：10.19311/j.cnki.16723198.2023.24.074

0 前言

OBE教育（Outcome-based Education）又称为以结果为导向的教育，是一种以学习者为中心、以结果为导向的教育理念，即强调学生能力的培养和考核。OBE教育理念深入高等教育领域，为教学内容和评分体系的改革提供了参考和支撑。然而，在高等数学课程中，教育内容和评估体系的制定不仅需要考虑培养学生的数学素质和能力，还需要满足OBE的需求。因此，本研究旨在探讨如何将OBE教育理念融入高等数学课程，设计出可以更好地满足学生需要的教育内容和评估体系。

1 OBE教育理念的核心

OBE（Outcome Based Education）指基于目标的教育，是一种以学生为中心的教育理念，核心是践行教育制度改革，将学生的学习目标作为教育的出发点和归宿，为学生提供更有实效性和适应性的教育。OBE教育理念核心包括以下几个方面：

第一，强调学生能力的培养。OBE教育理念强调的是学生的能力，而不是仅仅考虑学生学习的内容。因此，教育目标应该与学生能力的培养相结合，以培养学生的创新能力、团队合作能力、实践能力等为中心。

第二，注重教学质量和可持续发展。OBE教育理念注重教学质量、教学效果和长期的可持续发展。在教学的过程中注重教学目标的达成和效果的检验，保证教育的可持续和学生的未来发展。

第三，以问题为导向，强调实际应用。OBE教育理念以问题为导向，关注实际应用问题，使学生能够更好地掌握和理解知识点，能够将知识点应用到现实生活中。

第四，鼓励自主学习和创造性思维。OBE教育理念重视学生的主动性，鼓励学生以自主学习和创造性思维为中心，推动学生的学习能力提升，能更好地实现个人的自我发展与成长。

OBE是一种注重实效性、可持续性和学生能力培养的教育方式。在实际教学中，教师结合OBE教育理念，从教育目标到教学方法，从评估教学质量到培养学生能力全方位地促进学生参与教学和学习。

2 基于OBE高等数学教学内容的构建

OBE高等数学教学内容的构建始于明确的学习目标和任务，考虑学生的学习需求和OBE的要求，将高等数学课程内容划分为5个部分。

2.1 数学知识和技能的基础部分

高等数学课程的核心内容主要包括单变量微积分、多变量微积分、线性代数和常微分方程等多个部分。在教学过程中，针对这些内容的讲解和探究，不仅需要解释数学概念、原理和公式，还需要提供适当的样例和应用实例，并对其进行深入的分析和讨论。比如在单变量微积分方面，應该重点讲解极限、连续、导数、微分、积分等概念，尤其是需要重点强调导数和积分的应用以及数学模型的构建。在多变量微积分方面，应该侧重于讲解偏导数、梯度、多元函数积分、曲线积分、曲面积分等概念，重点强调多元函数的极值和约束优化问题的解法等。课程内容要让学生掌握理论、方法和技能，更重要的是要让学生理解数学思想、方法和应用，从而反映出OBE教育的核心理念。

2.2 数学证明部分

数学证明是高等数学的核心要求之一，它要求学生在解决数学问题的过程中，通过逻辑推理和数学分析来证明数学结论的正确性。有效的证明需要学生掌握一些证明方法和技巧，如归纳法、前推法、反证法等，以及一些常用的代数和几何推理方法。

在教学过程中，应注重培养学生的证明能力和数学思维能力，引导学生运用已有的数学知识，建立新的问题模型，独立思考和发现问题的深层次规律和本质，同时针对数学证明这一抽象、复杂的智力活动，教师还可以设计一些趣味性的证明问题和数学游戏，激发学生的兴趣和热情，解决问题和进行数学创新。为此，教师应该通过演示和实践引导学生掌握证明方法的基本原理、技巧和流程，让学生逐步体验证明的魅力和趣味。

2.3 数学应用部分

高等数学作为一门抽象而普遍的学科，应用领域非常广泛。教学中应综合运用例题、问题和实例等教学策略，通过案例、模型和实例来引导学生理解和掌握数学在实际应用中的作用和意义。

在工程领域，高等数学的应用包括工程力学、电子电气基础、无线通信和材料力学等方面。例如，在结构设计和力学分析中，数学模型和计算方法是不可或缺的工具。电子电气基础中，高等数学的应用主要体现在信号和电路的分析和设计中。

在科学领域，高等数学的应用主要涵盖物理、天文、生命科学和地球科学等方面。例如，在物理领域中，高等数学的应用主要体现在量子力学、相对论和热力学等方面。在天文学中，高等数学的应用主要体现在天体运动和星际物理学等领域。生命科学中，高等数学的应用主要集中在生态学、遗传学和生物统计学等方面。

在经济和统计学领域，高等数学的应用非常广泛，主要体现在运筹学、金融数学和经济模型等方面。例如，在经济学中，高等数学的应用主要体现在微观经济分析和宏观经济预测等方面。通过案例、模型和实例教师鼓励学生对数学知识进行创新和拓展，为实际应用提供更为精准和高效的解决方案。

2.4 数学工具和软件部分

在教学中，数学软件是一个非常重要的工具，如MATLAB和Mathematica等软件，它们具有强大的数学处理和分析功能。在教学过程中，应该给学生提供充分的机会，让他们熟练掌握这些数学工具的使用。

数学软件可以帮助学生更加深入地理解数学理论，也可以加快数学问题的解决过程，提高效率和精度。例如，在解决微积分、差分方程和动力学问题时，数学软件可以缩短计算时间，提高解题的正确性和准确性。在数学模拟和优化问题中，数学软件可以简化、加速和优化处理过程，提高教学效果和学生创新能力。

在教学过程中，教师可以向学生灌输应用数学软件工具的基本知识和技能，通过丰富的课程内容和充分的实践机会加强学生对数学软件的运用。教师可以通过课堂上的示范、实践操作和课后作业来培养学生熟练掌握各种数学软件的能力，有助于学生更加深入地理解数学知识，也有利于他们提高数学问题的求解效率，为将来解决实际问题提供了强有力的支持。

2.5 数学补充部分

高等数学作为一门重要的学科，其涵盖的数学概念非常广泛，包括了数论、代数、几何和拓扑等领域。这些数学概念为学生提供了学习高等数学的基本框架和体系，有助于帮助他们构建完善的数学知识结构，提高数学素养。在实际教学中，教师应该注重数学知识的层次性、渐进性和归纳性，通过系统性的讲解和实例演示，帮助学生更好地理解和掌握高等数学的概念，进一步深化对高等数学的认识和应用能力。

3 基于OBE高等数学教学评价体系的构建

OBE高等数学教育的评价体系是关键因素之一，评价应考虑学生的差异性和OBE的需求。将评估体系分为3个层次。

3.1 初级评估

初级评估是在教学过程中非常重要的一环，它的主要目的是帮助老师了解学生的学习水平和对概念的掌握程度。评估的方法可以多种多样，包括数学测试、论文分析、学生讨论、参与小组项目等。这些方法各有优点，可以相互补充，旨在提供全面的反馈信息以支持教学过程。

数学测试是目前最常用的初级评估方法之一，它可以对学生的数学知识进行全面的测验，包括理论和应用方面的题目。但是，单一的测试方法无法完全覆盖学生的能力和需求，所以其他评估方法同样需要被采用。

讨论和合作是初级评估过程中另一种非常重要的方法，它可以鼓励学生参与到教学过程中，给予他们表达意见的机会。这将有助于教师了解学生听课的效果，理解并回答学生可能存在的问题，有助于提高教学效果。

在论文分析方面，老师可以通过检查学生提交的论文来了解学生对学科知识的掌握程度。老师可以评估学生论文的内容质量、文法和语法错误以及论点的复合力等。除了能够检查学生的学科知识，还能够评估学生的写作技能、逻辑思维能力和分析问题的能力。评估完毕，老师可以为每个学生提供反馈和建议以及指导学生更好地写作和更好地思考。

在参与小组项目方面，老师可以评估学生对学科知识的理解和对学习内容的兴趣。通过项目或者课堂中的互动，可以了解学生对学科的兴趣程度，发现和引导学生的学科偏好，创造良好的学科氛围和鼓励学生积极参与。同时小组项目也可以帮助学生发展团队合作技巧，提高社交能力。通过分析学生在小组项目中的表现和参与情况，老师能够更好地了解学生对于团队合作的四个核心技巧的四种技能（沟通、协作、知识分享，决策能力）的掌握程度。

初级评估方法多种多样，需充分针对学科特征和目标群体进行选择和考虑。这些评价方法的优点互相补充，可以提供更全面的反馈信息，更好地支持学生的学习过程。

3.2 中级评估

中级评估的目的是测量学生的数学应用能力。可以采用课程设计、研究报告、项目展示等工具进行评估。

中级评估是学生在数学学科中的一个非常重要的阶段，它能够帮助学生在学习过程中更好地了解自己的数学应用能力。在这个阶段，学生需要掌握更高级别的数学知识，深入了解不同领域的应用，并使用这些知识来解决复杂的问题。通过对学生的中级评估，评估者可以测量学生所掌握的数学知识的深度和广度，以及他们的数学应用能力。

为了达到中级评估的目的，评估者可以采用各种不同的评估工具，如课程设计、研究报告和项目展示等。课程设计可以帮助学生将所学的数学知识与实际应用联系起来，通过实现一个具体的项目或任务来展示他们的数学应用能力。研究报告则可以帮助学生深入了解数学理论，掌握数学应用的最新进展，并结合实例进行展示。项目展示则可以让学生通过展示他们完成的一个具体项目来展示他们的数学应用能力和创造力。

教师在开展中级评估时，最终的目的是帮助学生更好地掌握数学知识并应用它们来解决复杂问题，同时提高他们的数学应用能力和表达技巧。在评估过程中，教师还应该为学生提供反馈和指导，帮助他们找到自己的优势和劣势，提供改进建议。因此，不仅能够帮助学生更好地掌握数学知识和应用能力，也能够为他们未来发展打下坚实的基础。

3.3 高级评估

高级评估的目的是对学生的数学能力进行全方位的评估。不仅考虑在学术和职场上的应用能力，同时也考虑学生道德和文化价值的能力。可以采用实验室研究、实习报告，论文写作等方法进行考核。

高级评估是对学生综合素质的全方位评估， 包括学习、社交、道德等方面。综合评估能够更准确地确定学生的现状和未来潜力，为学生的未来职业和学术发展作好准备。

在学术方面，高级评估不仅能关注学生的基础知识和理解能力，还需要注重实践能力的培养。实验室、实习等方法可以让学生参与到实际项目中，锻炼解决问题的能力。此外，需要关注学生的创新能力和团队合作能力，这对于学习和工作都是至关重要的能力。

在职场方面，学生的道德和文化价值观念也需要得到评估。这方面的考核可以通过实习报告、论文写作等多种方式来进行。这些实践活动能够让学生接触到各种职场机会，了解不同职业的工作方式和要求，并从中更好地了解自己的职业发展意愿。

高级评估涉及到学生综合素质的多个方面，包括学术、职场和社交等方面，需要采用不同的工具和方法进行考核。评估结果将为学生提供全方位的信息，帮助他们更好地了解自己的优势和不足，为未来的发展做出更加明智的决策。多种评价手段相结合有利于全面、客观地评估学生的综合素质，确保教学目标的实现和促进学生发展，更好地提高教育教学水平。

4 结论

高等数学教学的改革离不开OBE教育理念的支持。本文以OBE教育为基础，从教学教材和评估体系两个方面展开了探讨。本研究提出了5个学习内容模块和3个评价体系，以期为高等数学教学改革的实践提供科学依据和实践基础。

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