基于OBE理念的高等数学教学改革与探索

摘要：高等数学是应用型本科院校一门重要的基础理论课程，它是培养高层次专门人才所需数学素养的基本课程，它应用广泛且具有高度的抽象性和严密的逻辑性。本文探索将传统的高等数学教学体系中知识灌输、学生听为辅转变为以学生为中心、成果为目标导向的OBE教学理念的创新型教学改革策略，对传统教学模式、课程考核评价机制进行改革，注重培养学生抽象逻辑思维能力、自主分析问题和解决问题的能力，充分发挥评价的导向作用，最终形成“以学习产出为导向”的人才培养模式。

关键词：OBE理念；高等数学；教学改革

1概述

OBE（OutcomeBasedEducation）理念是一种以学生学习成果为本的教育理念，它以学生在教育过程中取得的学习成果作为教学设计和教学实施的目标，教师依据学生毕业时应具备的能力进行课堂教学设计，对学生的学习产出进行评价，通过探究性、合作性和自主性学习方式激发学生的学习兴趣。OBE是一种聚焦于学生学习产出的教育过程［1］。

“高等数学”是应用型本科院校为大一学生开设的一门基础课程，以信息技术为依托，对高等数学在教学设计、教学模式、评价体系等方面进行改革，培养学生的创新意识和创新能力。工科院校应依据企业实际需求制订各专业的人才培养方案，遵循OBE教育理念三要素：以学生为中心，以学生学习成果为导向，以持续改进为重点，对学生学习状态有针对性地进行评价，为教师提高教学质量提供参考。“高等数学”作为应用型本科院校一门核心基础课面临严峻挑战，“高等数学”是工科各专业为大一新生开设的一门必修课程，逻辑思维严谨，具有高度的抽象性和广泛应用性，在培养学生创新意识、创新能力等方面起到了重要作用。学生通过系统地学习“高等数学”课程，不仅能从中学到基础理论知识，还能培养其严密逻辑思维能力，运用所学数学知识进行数学建模的实际应用能力，进而能提高学生的数学素养。基于OBE教育理念，聚焦在学生完成学习过程后最终能达到的学习成果，适应我国工程教育专业认证的要求，提高大学生运用数学知识分析和解决问题的能力。

2“高等数学”课程教学与改革现状

2.1学生普遍存在畏难心理，缺乏学习兴趣

高等数学概念比较多，内容抽象，理论性强，知识难度较大，有些公式和定理的证明过程烦琐，逻辑性较强，学生理解起来比较困难。有些章节彼此之间虽然有一定的逻辑关系，但是其内容又具有相对独立性，部分学生学习主动性较差，而且心存畏难情绪，学习过程中普遍积极性不高、兴趣不浓，常常一节或一章内容没有学好，就会导致其他章节学习比较困难，很多时候都是在被动应付，很少能主动去探索。传统的高等数学以教师课堂讲授理论知识为主，对于理论知识在实际生活中的应用涉及较少，而且课堂讲授的内容也没有与学生即将学习的专业和实际应用相关联，课堂教学只是强行灌输，学生被动接受。久而久之，学生对数学就会产生排斥心理，甚至出现不良情绪，对高等数学的学习失去兴趣，学生的学习热情逐渐减退，阻碍了学生创新能力的发展，也就很难培养学生应用数学解决实际问题的能力。

2.2教师“一言堂”的传统教学模式，学生缺乏主动性

在传统的高等数学课堂教学中，教师主要通过PPT和板书进行课堂讲授，教师是课堂的主体，学生被动听课，被动接受教师传授的数学知识，教师与学生之间互动较少。这样导致学生被动去学习，缺乏主动性，教师不能及时了解学生对课堂内容的掌握情况，也不能得到学生的学习反馈。传统的教学手段已经不能有效激发学生学习数学的兴趣和积极性，不能满足高等数学课堂教学需求，应该进行学为中心、教为主导的教学模式的改革［2］。

2.3传统课程考核评价模式相对单一

传统“高等数学”的课程考核主要通过期末闭卷考试量化打分的形式，并结合学生的平时成绩进行综合评定，其中期末卷面考试成绩占70%（或60%），平时成绩占30%（或40%）。这种评价模式最终的评定结果仅依据平时几次作业和期末的一次闭卷考试，没有对学生的学习过程进行有效考核。这样就会导致任课教师不能真正掌握学生的实际学习情况，不能客观评价学生的学习进展情况，而平时成绩只是通过几次考勤、作业和单元测试等进行评定，主观性较强，有一定片面性。并且在这样的考核评价模式下，大多数同学平时学习不认真，基础知识不扎实，期末闭卷考试也是通过考前突击复习勉强过关。这样在考试结束后，许多同学很快就会将所学的高等数学知识忘记。这种传统的考核评价模式没有体现出学生的整体学习过程，任课教师也无法综合评价学生的学习效果，这与应用型人才的培养要求存在很大差距。因此“高等数学”课程的考核评价模式需要改革，应该强化学生的学习过程考核。

3基于OBE理念的高等数学教学改革与探索

3.1坚持问题导向，转变教学理念

在工程教育认证背景下，教师和学生都需要转变传统教学理念，树立现代教育理念［3］。OBE教育理念将学生的学习产出作为驱动教学活动的动力，以成果产出为导向，强调绩效责任和能力本位。重点强调教师要明确定位学生毕业时应具备的实际应用能力，学生通过参与课堂教学过程学会了哪些知识。课堂教学的实施需要教师和学生之间共同配合，课堂教学不仅是任课教师向学生传授专业知识和技能，还需要教师及时关注学生对所学知识的各种反馈。教师在课堂教学中应强化知识的应用过程，可将自己的研究项目所获得的最新进展和成果带入课堂，以激发学生对相关研究课题的兴趣和进一步进行探索的动力，让学生从中选择与专业知识相关的问题进行探讨，这样不仅能在课堂教学中大大提升学生的思维品质，还能最大限度激发学生自主学习“高等数学”课程的热情，同时学生的创造性思维能力和实践操作能力也会进一步提高。

3.2线上线下混合式教学模式改革

随着“互联网+”现代教育技术的飞速发展，慕课和翻转课堂等在线学习方式如雨后春笋般迅速出现，改变了过去黑板加粉笔的传统教学模式，学生可以根据自己的需求随时随地利用互联网进行学习。线上线下混合式教学模式就是在传统课堂教学基础上，利用信息技术和网络教学平台丰富的教学资源，使学生不仅能在课堂上聆听教师讲授教学内容，还能运用网上的教学资源进行线上自主学习，将线下教学延伸到网络虚拟空间。这样以学生为中心，学生成果为导向的教学模式，从学生实际需求出发，改变了过去教师“一言堂”的单一型课堂教学。在OBE教育理念之下，根据人才培养目标和行业需求确定工程认证通用毕业要求，明确课程目标与毕业要求指标点的对应关系，改进课程考核方式与评分标准，使高等数学期末考试试题与课程目标相对应。我校近年来不仅搭建了网络教学平台，还对多媒体教室的所有电脑不断进行软件升级和改造，同时也有固定的平台管理人员进行日常平台维护，保证了线上线下混合式教学在全校各门课程的课堂教学中得以广泛展开。为了顺利开展“高等数学”课程的线上线下混合式教学，我校理学院数学教研室进一步明确以学为中心，以学生学习成果为本的教育理念，利用业余时间对教师进行线上培训，使教师在课前、课中和课后三个阶段都能熟练并合理地使用网络教学平台和线上教学资源。

教师在课前应依据课程的教学内容，结合学生的不同专业，制定不同的教学大纲，明确学生所在专业不同，应用数学知识的侧重点也不一样，教师可以根据学生实际需求删减课堂教学内容，对数学知识结构和涉及的知识点也可以进行适当调整，为了适应工程教育认证要求，可以选择模块化教学。教师可以在课前借助雨课堂向学生发布预习任务（包括与本节课相关的教学视频和思考题等），规定学生观看教学视频的时长和次数，并向学生强调观看视频时长和思考题完成情况要记入平时成绩，并作为期末总成绩评定的一部分，学生可以根据自己的实际情况利用业余时间进行在线自主学习，以完成教师布置的课前预习任务。

在课堂教学中，任课教师可以将不同专业的实际背景与教学内容相结合，并针对学生在线自主学习任务完成情况和存在的问题，依据反馈信息对课程重点和难点进行系统讲解，构建问题情境，可以进行翻转课堂式教学。教师和学生在课堂上积极互动，以学生为中心，以学生成果为导向，可以将学生分成不同小组进行合作探究，教师对学生提出的问题进行答疑解惑，这样不仅可以使学生的潜能得到充分发挥，也能使学生在课堂上进一步展示自己，学习氛围浓厚，课堂教学效果也得到明显提高。通过线上线下相结合，变“课堂讲授”的单一模式为“讲授、讨论、练习”相结合，形成以学生为教学主体，以学生能力训练为导向的教育模式，使学生逐渐感受到高等数学的魅力，同时也通过主动参与课堂教学过程而逐渐增强自信心，调动了学生学习积极性，也激发学生的学习热情。

课堂教学结束后，教师要及时进行教学反思，审视本节课教学内容是否充实恰当，教学环节安排是否合理，能否达到预期课堂教学效果，课堂教学是否以学生为中心，对学生课堂表现进行评估，教学评价对学生未来发展是否有利。学生可以运用雨课堂的回放功能或腾讯会议的录制功能对所学内容进行复习，学生根据自己在课堂上对知识的掌握情况，在课后通过作业、练习等形式进行巩固学习，也可以通过微信群向教师进行提问。例如“高等数学”课程可分离变量微分方程的教学，任课教师在课堂上讲授可分离变量微分方程的求解方法后，还可以在课后给学生发布一些和本节内容及其专业相关的应用题，以培养学生数学建模能力。学生可以将该问题具体建立的模型和求解过程以小论文的形式呈现给教师，这样不仅能使学生学以致用，提升解决实际问题的能力，还能充分体现以学生学习成果为本，产出导向的OBE教育理念，同时还能进一步加深对所学数学知识和专业知识的理解。

3.3课程考核评价机制的改革

在工程教育认证背景下，基于OBE理念，教师应对学生在课前、课中和课后三个阶段学习过程中的学习状态和表现进行记录，并结合本专业学生培养目标和毕业要求对学生进行综合评价，及时发现学生学习过程中存在的问题，给予帮助和解决。通过形成性评价，教师可以有针对性地改进课堂教学，使学生在学业结束时能够满足毕业要求，并顺利毕业。形成性评价不仅关注学生阶段性的学习目标是否达成，更注重这一阶段所掌握的知识技能目标是否达成。平时成绩的评定不仅仅包括学生课后作业完成情况和课堂出勤情况，还要重点考察学生在课堂教学过程中随堂练习与课堂讨论的参与情况以及课前、课后学生在线自主学习情况，是否参与本章节测试以及课后实践学习，小论文提交等。

对“高等数学”课程考核评价机制进行改革，依据“高等数学”课程特点设置合理的评价比例，在教学过程中重点关注学生的学习表现、学习态度以及对所学数学知识的应用能力，并进行综合研判和评价，比较真实地反映学生的实际学习情况。尤其是增加线上多次评价方式，避免一考定成绩的偶然性。同时任课教师可以通过教学评价来了解学生的学习状态，及时调整自己的教学内容和授课方式，可以进一步提升教师的教学效率，让学生也有更好的学习体验。

3.4提升任课教师的工程背景知识水平

在工程教育认证背景下，各专业对课程教学大纲进行了修订，强调培养学生进行创新思维和创新能力的重要性。“高等数学”课程也对教学大纲进行了修订，要求学生通过“高等数学”课程的学习，具备一定的抽象思维能力、逻辑推理能力和空间想象能力，能综合运用所学知识分析问题、解决问题。更新教育理念，要求数学教师在课堂教学中应将抽象的高等数学概念与相关专业知识有机结合起来，这样不仅可以有效激发学生学习数学的兴趣，也能进一步激发学生对专业中实际问题的深度和广度进行思考。这就对我们数学教师提出了更高的要求，我们要始终坚持“以学生为中心，以成果输出为导向”的OBE理念，主动提升自己的工程专业背景知识水平，具备学生所在专业的专业基础知识，使“高等数学”课程教学更好地服务于专业。

为了有效提升任课教师的专业背景知识，可以在业余时间对任课教师进行专业培训，并与专业课教师进行交流探讨，了解“高等数学”课程所涉及的专业知识。任课教师还可以利用业余时间去学校图书馆借阅相关专业书籍进行学习来充实自己，将专业知识与高等数学内容有机结合，这样不仅学生的学习兴趣可以得到提升，而且教师的工程背景专业知识水平和教学能力也能不断提高。

结语

以学生为中心、成果为目标导向的OBE教育理念为指导，“高等数学”课程以工程教育认证为背景，采用“互联网+”等新技术，进行线上线下相结合的混合式教学模式、课程考核评价方式的改革。坚持问题导向，更新教育理念，使学生将高等数学与专业学习有机结合起来，注重过程化考核，加强过程化管理，有效提高课堂教学效果和学生的学习效率，以学生为主，教师为辅，强化学生的实践能力和创新能力，以产出为导向，鼓励学生积极主动地去探索和实践，不断提高课堂教学质量，使学生学习过程考核更加多样化、多元化、多形式，实现成果导向的评价机制。

参考文献：

［1］赵士银，周坚.OBE理念下应用型本科高校大学数学教学改革与实践研究——以线性代数为例［J］.高教学刊，2021（5）：153156.

［2］姜计荣，宋浩，郭磊.浅析“线上线下”混合式教学的实现条件以大学数学课程为例［J］.教育现代化，2019（4）：141143.

［3］张理，张艳霞，朱红宝.工程教育认证背景下大学数学教学改革与探索［J］.安徽工业大学学报（社会科学版），2022（6）：6164.

作者简介：陈溟（1972—），女，汉族，内蒙古包头人，硕士，副教授，研究方向：应用数学。