基于OBE理念的高校高等数学价值机理与教学策略

作者: 李亚男

[中图分类号]G642 [文献标志码]A [文章编号]2096-0603(2025)12-0093-04

随着高等教育的不断发展与变革,对人才培养质量提出更高要求。OBE理念应运而生,其聚焦于学生学习成果,强调以预期学习产出为导向反向设计课程与教学。高校高等数学作为一门基础性、工具性学科,在整个高等教育课程体系中占据关键地位,然而传统高等数学教学在一定程度上存在与学生专业需求脱节、教学方法单一等问题。在此背景下,深人探究基于OBE理念的高校高等数学价值机理,并制定与之适配的教学策略及其实施保障具有重要现实意义,不仅有助于充分发挥高等数学的学科价值,更能切实提高人才培养的针对性与有效性,满足新时代对高素质创新型人才的需求。

一、OBE理念概述

OBE(Outcome-BasedEducation,成果导向教育)是一种以学生为中心的先进教育理念,最早由美国教育家WilliamSpady于1981年提出,该理念强调教育的最终目标是学生的学习成果,而非仅仅关注知识的传授。OBE理念倡导“以学生为中心,以成果为导向,以持续促发展”,并采用“反向设计,正向实施”的方法,即从预期的学习成果出发,反推课程设计和教学过程,确保学生能够达到既定目标。

二、OBE理念下高校高等数学价值机理

(一)知识传承价值:筑牢学科根基

OBE理念聚焦学生最终学习成果,强调以清晰明确的学习产出为导向来设计教学。高等数学承载着人类数百年积累的知识精华,从经典的微积分理论到复杂的级数展开,其知识体系严密且深邃。依据OBE反向设计原则,课程精准定位学生所需掌握的核心知识要点,以确保学生在完成学习后,能够扎实地构建数学知识框架。这一知识传承过程绝非简单的知识传递,而是遵循OBE强调的持续改进机制,依据学生学习成效反馈,不断优化教学内容呈现方式,使高等数学的知识精准、有效地融入学生知识体系,为后续专业学习筑牢根基,成为众多学科知识衍生的原点。

(二)思维塑造价值:启迪逻辑智慧

OBE理念注重培养学生解决复杂问题的能力,与高等数学对学生思维塑造高度契合。高等数学中蕴含着丰富的逻辑推理方法,从极限概念的严谨推导到微分方程,求解过程中的层层剖析,无一不是逻辑思维的深度展现。基于OBE对学生综合素养培养的诉求,高等数学教学通过精心设计问题情境,引导学生自主探索数学规律,在此过程中,学生逐渐掌握归纳、类比、演绎等逻辑思维技巧,养成严谨、缜密的思维习惯。思维塑造契合OBE以能力达成为目标的教育路径,让学生凭借锤炼出的逻辑智慧,从容应对未来学业及职业发展中的各类挑战,实现知识向能力的深度转化。

(三)专业赋能价值:助力学科交叉

随着学科发展日益呈现交叉融合态势,OBE理念要求高校课程为学生跨学科学习提供有力支撑。高等数学作为通用性极强的基础学科,在不同专业领域有着广泛的应用,在工程学中,利用高等数学进行复杂结构力学建模;在生物学中,借助数学模型描述种群动态变化。以OBE产出导向为准绳,高等数学课程打破传统单一知识传授边界,紧密结合各专业需求定制教学模块,深度嵌入专业案例。如此既让数学知识在专业场景中鲜活起来,又促使学生深切领悟数学作为工具在专业深化、拓展中的关键赋能作用,满足OBE培养复合型人才的内在要求,为学科交叉创新注入源动力。

(四)素养提升价值:培养科学精神

OBE理念着眼于学生长远发展,关注学生内在素养的培育。高等数学学习过程是一场对科学精神的深度淬炼,面对复杂抽象的数学理论,学生在反复钻研、攻克难题中磨砺毅力;在追求数学真理,对定理严谨证明的过程中,树立求真务实的态度。从关注学生毕业能力达成回溯到日常教学,高等数学营造充满探索氛围的学习环境,让学生沉浸其中,逐步涵养勇于质疑、大胆创新的科学精神品质,这种素养提升贯穿于OBE理念下所规划的人才成长全周期,使学生受益终身,成长为符合时代需求的高素质人才。

三、基于OBE理念的高校高等数学教学策略

(一)以学生为中心的教学设计

1.需求驱动内容优化

在OBE理念的指导下,高校高等数学的教学内容应紧密围绕学生的实际需求进行优化设计,强调教学内容不仅涵盖数学学科的核心知识点,还与学生的专业背景、未来职业规划及学术兴趣紧密相连3。具体而言,一是开展前期需求分析,通过问卷调查、访谈及数据分析等手段,深入了解不同专业学生对高等数学的具体需求,包括其期望掌握的数学技能、希望解决的现实问题及感兴趣的数学应用领域等。基于此,对教学内容进行模块化重构,确保每个模块紧密贴合学生的实际需求。二是实施动态内容调整机制,随着学科发展、技术进步及学生反馈的不断变化,定期评估并更新教学内容,确保高等数学课程始终与学生需求保持同步。三是强化教学内容的实用性,引人实际案例、跨学科应用项目等,让学生在解决真实问题的过程中,深刻体会到高等数学的价值与魅力,从而激发其学习动力与兴趣。

2.个性发展路径规划

OBE理念强调每个学生都是独一无二的个体,其学习需求、能力及兴趣存在差异,因此,在高等数学教学中,应注重学生的个性发展路径规划,以满足其多样化学习需求。一是构建个性化学习平台,利用大数据与人工智能技术,分析学生的学习行为、成绩及兴趣偏好等数据,为每位学生量身定制学习计划、推荐学习资源及提供个性化反馈。二是实施分层教学,根据学生的学习基础、能力及目标,将其分为不同层次的小组,采取差异化教学策略,确保每位学生都能在适合自己的难度与挑战中取得进步。三是鼓励跨学科学习,为学生提供跨学科选修课程、双学位项目及科研合作机会等,鼓励其结合个人兴趣与专业需求,探索高等数学在其他领域的应用,拓宽视野,促进学生全面发展。

在个性发展路径规划中,教师需具备高度的专业素养与人文关怀,能够准确识别并尊重每位学生的个性差异,定期依据学生学习动态,借助大数据分析、定期交流沟通等方式精准诊断学习进程,一对一量身定制学习策略,从学习资料推荐、学习时间规划到学习方法指导,全方位适配专属学习资源。学校应建立完善的评估与反馈机制,定期监测学生的学习进展与满意度,及时调整教学策略与内容,确保个性发展路径规划的有效实施。



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(二)结果导向的教学目标设定

1.明确能力指标导向

OBE理念的核心在于以清晰明确的学习产出为导向来设计教学,高等数学的教学自标设定应明确列出学生需达成的能力指标,以确保教学活动的有效性与针对性。一是根据学科标准、专业需求及学生未来职业发展要求,制定具体、可衡量的能力指标,如数学运算能力、逻辑推理能力、问题解决能力及跨学科应用能力等。二是将能力指标细化为具体的教学目标,涵盖知识理解、技能掌握及情感态度等多个维度,确保学生在完成学习后,能够全面达成预期的学习成果,以微积分中的中值定理为例,不仅要求学生熟知定理内容,更要能深度剖析其证明思路,同时还要熟练运用复杂公式,在面对各类函数求导、积分运算时,以严谨逻辑推导、精准数值计算为衡量标尺,确保答案准确无误,

在明确能力指标导向的过程中,教师应深刻理解OBE理念的内涵与要求,将其贯穿于教学活动的始终,通过设计具有挑战性、实践性的学习任务,激发学生的学习兴趣与探索欲望,引导其在解决问题的过程中逐步达成能力指标。同时,教师应注重培养学生的自主学习能力与合作精神,鼓励其在团队中相互学习、共同进步。

2.成效追踪动态调整

OBE理念中的持续改进原则体现在高等数学教学中的成效追踪动态调整上。在教学过程中,要建立有效的成效追踪机制,借助智能化学习管理系统,周期性采集学生学习行为大数据,数据涵盖课堂互动活跃度,从学生课堂提问次数、参与小组讨论的积极程度,到回答问题的准确性与创新性;课后作业时效精度,包括作业提交是否按时、解题步骤是否规范、答案是否正确;线上资源涉猎深度广度,诸如学生在网络学习平台观看教学视频的时长、查阅拓展资料的类型与数量等多元维度,深度挖掘知识掌握薄弱节点。

具体而言,一是定期进行学业水平测试。通过阶段性的考试、测验等方式,检测学生对数学知识与技能的掌握程度。例如,在每一个章节结束后进行小测验,期中、期末进行综合性考试。这些测试的结果能够反映学生的学习成效。二是收集学生在解决实际数学问题中的表现数据。如在数学建模实践中,观察学生在团队合作、模型构建、结果分析等方面的表现,并进行量化记录。根据这些追踪得到的数据,对教学进行动态调整。如果发现大部分学生在某一知识点上掌握困难,教师应调整教学方法,增加相关的实例讲解、练习时间或者改变教学顺序。对于学生在思维能力方面的不足,教师可以设计专门的逻辑思维训练课程或活动。三是成效追踪结果应反馈到教学目标的调整上。如果发现原有的能力指标过高或过低,不符合学生的实际学习情况,应及时修改教学目标,确保教学目标始终与学生的学习成效相匹配,实现OBE理念下教学的持续改进。

(三)灵活多样的教学方法与手段

1.融合创新教学模式

OBE理念强调以学习成果为导向,在高校高等数学教学中,融合创新教学模式是实现这一理念的重要途径。在传统教学模式的基础上,应积极探索多种教学模式的融合。

一是将问题导向学习(PBL)与传统讲授式教学相融合。高等数学的抽象性使得单纯的讲授式教学难以让学生深刻理解知识的应用价值,而PBL教学模式以问题为起点,能够激发学生的探究欲望。例如,在讲解导数概念时,可先提出汽车在行驶过程中的瞬时速度如何计算这一实际问题,引导学生思考如何用已学知识解决,再进行导数概念的讲授,使学生在解决问题的过程中理解导数的意义和应用。二是融合项目式学习与小组合作学习模式。高等数学课程中,一些复杂的数学建模项目可采用项目式学习模式开展,将学生分组,每个小组承担一个数学建模项目。在项目实施过程中,小组内成员分工合作,共同完成数据收集、模型建立、求解与验证等环节。融合模式不仅能提高学生的团队协作能力,还能增强其运用数学知识解决实际问题的能力,符合OBE理念中对学生综合能力培养的要求。三是混合式教学模式也是融合创新的重要方向。将线上学习与线下学习有机结合,线上学习平台可以提供丰富的学习资源,学生可以根据自己的学习进度和需求自主学习。线下教学则注重课堂互动、答疑解惑以及深人讨论。例如,在学习多元函数微积分时,线上平台提供基础知识讲解和基础练习,线下课堂针对学生线上学习中的难点问题进行集中讲解和案例分析,融合创新的教学模式有助于提高教学效果,实现OBE理念下的教学目标。

2.技术赋能学习体验

随着信息技术的飞速发展,技术赋能已成为提升高校高等数学教学体验的重要途径。OBE理念强调以学生为中心,技术赋能则能够为学生提供更加个性化、互动化和智能化的学习环境。

一是利用在线学习平台。在线学习平台能够为学生提供丰富的学习资源,包括视频教程、在线测验、互动论坛等。教师可以利用这些平台发布学习任务、监测学习进度和提供即时反馈。学生则可以根据自己的学习节奏和兴趣选择学习内容,实现个性化学习。平台的数据分析功能可以帮助教师精准掌握学生的学习情况,为调整教学策略提供依据,从而确保教学活动始终围绕学生的学习成果展开。二是应用数学软件与可视化工具。数学软件和可视化工具能够将抽象的数学概念和公式转化为直观的图形和动画,帮助学生更好地理解和掌握高等数学知识。工具的应用不仅能够提升学生的学习兴趣和效率,还能培养其运用数学软件进行科学计算和数据分析的能力,符合OBE理念中对学生实践技能的要求。三是构建智能辅助教学系统。智能辅助教学系统能够利用人工智能和大数据技术,对学生的学习行为、成绩和兴趣偏好进行分析,为学生提供个性化的学习建议和反馈。例如,系统可以根据学生的学习进度和能力水平,推荐合适的学习资源和练习题,还可以根据学生的学习表现,预测其可能遇到的困难和挑战,并提供相应的解决方案。

(四)教学过程中的持续反馈与改进

1.即时反馈循环提升

OBE理念强调教学过程即时反馈以促提升。课堂之中,教师构建多元反馈渠道,通过学生课堂表情、肢体语言洞察理解状态,针对性微调讲解节奏与方式;设置即时问答环节,快速检验知识掌握,对疑惑点当场剖析。课后作业批改强化反馈效能,不仅标注正误,更详细批注错误根源、改进思路,引导学生反思总结。同时鼓励学生互评作业,在交流中拓展思维视野。借助高频次、及时性反馈,形成学习提升闭环,持续优化学习成效,保障OBE理念下学习进程的高质量推进。



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