面向創新人才培養、基于OBE理念的大學數學課程教學改革

劉曉莉 歐陽正勇 韓曉茹 熊彥 馮瑩瑩

[摘 要] 根據OBE理念實施要點，設定大學數學課程預期教學目標，通過優化教學內容和策略，創建新型教學團隊等措施，提升大學數學課程教學效果，為實現創新人才培養目標提供有利支撐。

[關鍵詞] 創新人才培養;OBE理念;教學改革;教學案例;數學建模

[基金項目] 2018年廣東省高等教育教學研究和改革項目“面向創新人才培養、基于OBE理念的課程教學模式研究與實踐——以大學數

學為例”

[作者簡介] 劉曉莉（1961—），女，廣東蕉嶺人，理學學士，佛山科學技術學院數學與大數據學院副教授，研究方向為應用數學和數學教

育;歐陽正勇（1978—），男，湖北漢川人，理學博士，佛山科學技術學院數學與大數據學院副教授（通信作者），研究方向為微

分方程和數學教育。

[中圖分類號] G642? ? [文獻標識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2020）30-0166-02? ? [收稿日期] 2019-12-31

當前，我國高等院校實施的“卓越計劃”“創新人才培養”等機制是貫徹落實中國共產黨十九大精神和習近平新時代中國特色社會主義思想，深化高等教育綜合改革，實現高等教育內涵式發展，形成就業與招生計劃、人才培養的聯動機制。宗旨是繼續強化“厚基礎、重實踐、求創新”的人才培養特色，著力提高高等教育質量[1]。

OBE是成果導向教育（Outcome based education）的簡稱，亦稱其為能力導向教育、目標導向教育或需求導向教育）。資料顯示，OBE教育理念由美國學者Spady等人在20世紀80年代至90年代期間開展的研究工作，其成果受到世界各國高等院校等機構的重視，逐漸成為美國、英國、加拿大等國家教育改革的主要理念之一。其中，基于成果導向的教學模式是一種通過教學活動的開展來支撐學習結果的方法和途徑。一些研究者認為OBE教育理念和方法被公認為是追求卓越教育和創新人才培養的有效方法[2]。

大學數學課程主要由“高等數學”“線性代數”“概率與數理統計”系列課程構成，是高等院校理工科、農林牧醫、經濟類等各專業非常重要的基礎課程群，輻射面大，學習人數眾多，對于學生的數學素質的培養影響較大。但目前，課程教學理念滯后，教學手段單一，互聯網、信息技術與教學融合不夠;課后教學信息反饋不暢，學生學習興趣較低，為了應付考試而學習，應用能力差。學生在學習專業基礎課時，涉及數學知識點時，常反映出茫然不知所云等問題。為此，我們依托校級大學數學系列優質課程建設，對課程體系、教學模式和方法進行改革和實踐。

一、設定學習成果預期目標

OBE教育的核心是以“學生為中心，以成果為導向”，對應的教育方法、過程中涉及的教學計劃、課程體系都是服務于學生學習結果的教學活動。根據OBE理念實施要點，結合我國大學教育教學的特點和我校創新人才培養目標，設定預期教學目標。

根據學習成果預期目標，以產出為導向、持續改進為目標，將教學的重點放到學生的“能力產出”，指導教育教學的一系列改革措施，包括優化教學內容、教學策略和教學模式改進等方面。

二、優化教學內容和改進教學策略

大學數學教學內容是經過千錘百煉、濃縮其精華形成，理論嚴謹，系統性、連貫性強，相對比較抽象，缺乏靈動性。許多學生在開始學習時，常常懵懵懂懂，有些茫然不知所云的感覺。特別是線性代數、概率論與數理統計這兩門課程一般是繼“高等數學”之后開設一門課程，與高等數學課程相比，學習方法有所不同，概念多，理論更加抽象，計算繁雜，學習難度相對較大。所以須精心設計教學內容，注重知識點的引例，以幾何直觀、實際背景或典型例題等作為引入基本概念的切入點，適當增加一些應用案例，使學生對概念實質內涵的理解，使其認知維度逐步清晰化和系統化。讓學生在獲得數學建模知識的同時，提高學生獨立研究課題和解決問題的能力。

在微積分學教學中，充分挖掘概念的直觀模型，根據學生所屬學科，列舉相關的案例。例如，關于導數概念，直觀模型不要僅局限在切線斜率、瞬時速度，擴展到一些實際變量的增長率、電流強度、線密度、膨脹率、效率等，以及經濟中的邊際、彈性等;增加介紹數學建模的方法、基本思想和建模實例。使學生逐步從以解題操練為基礎的高中數學，順利地過渡到以系統性思想探究為主旨的大學數學。在“概率與數理統計”教學中，加強數理統計方面的教學，增加應用統計方面的案例，方差分析、多元回歸分析模型，以及增加數學實驗教學，介紹利用EXCLE、MATLAB等進行數據分析處理的方法，提高學生數據分析和數據挖掘意識和能力，調動學生的學習積極性。

由于線性代數的基本概念比較抽象，可以聯系幾何直觀、實際背景或典型例題等作為引入基本概念的切入點。微積分學里涉及“線性化”“以直代曲”理念的問題有很多，如微分概念、曲線的切線、曲面的切平面等都是依靠局部線性化來處理，應用線性代數知識來解決問題。因此，可以根據學生所屬專業特點或基礎程度，積極挖掘微積分與線性代數之間的聯系，選取適當難度的案例進行教學。或提供案例給學生自行學習，引導學生融會貫通，增強對知識綜合應用的意識，提高學習興趣。

但鑒于大學系列課程學時數的限制，在課堂中，不可能過多講解應用案例，可以依托移動端等網絡資源，將這些案例以課件、微課、視頻等形式，在課程進行到合適的時間展示，或通過網絡推送給學生等，引導自行學習;利用創建的網上交流、答疑平臺，及時上傳課件、復習資料、作業點評圖片等，隨時隨地在線討論和解疑釋惑;讓學生的學習延伸至課堂之外，使學生養成勤學好問、認真努力的好習慣;推薦展示數學知識的視頻或PPT等，實施“翻轉課堂”等教學模式，增強學生其自我調控學習的能力，提高自學能力和學習效率，使數學基礎比較好、喜歡專研數學問題的同學“冥思苦想”后能“豁然開竅”，使其感受學習數學也能“其樂無窮”。并能在全國大學生數學建模競賽、數學競賽和“挑戰杯”等“實戰演練”中進一步提高應用能力和創新能力。