面向创新人才培养、基于OBE理念的大学数学课程教学改革

刘晓莉 欧阳正勇 韩晓茹 熊彦 冯莹莹

[摘 要] 根据OBE理念实施要点，设定大学数学课程预期教学目标，通过优化教学内容和策略，创建新型教学团队等措施，提升大学数学课程教学效果，为实现创新人才培养目标提供有利支撑。

[关键词] 创新人才培养;OBE理念;教学改革;教学案例;数学建模

[基金项目] 2018年广东省高等教育教学研究和改革项目“面向创新人才培养、基于OBE理念的课程教学模式研究与实践——以大学数

学为例”

[作者简介] 刘晓莉（1961—），女，广东蕉岭人，理学学士，佛山科学技术学院数学与大数据学院副教授，研究方向为应用数学和数学教

育;欧阳正勇（1978—），男，湖北汉川人，理学博士，佛山科学技术学院数学与大数据学院副教授（通信作者），研究方向为微

分方程和数学教育。

[中图分类号] G642    [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2020）30-0166-02    [收稿日期] 2019-12-31

当前，我国高等院校实施的“卓越计划”“创新人才培养”等机制是贯彻落实中国共产党十九大精神和习近平新时代中国特色社会主义思想，深化高等教育综合改革，实现高等教育内涵式发展，形成就业与招生计划、人才培养的联动机制。宗旨是继续强化“厚基础、重实践、求创新”的人才培养特色，着力提高高等教育质量[1]。

OBE是成果导向教育（Outcome based education）的简称，亦称其为能力导向教育、目标导向教育或需求导向教育）。资料显示，OBE教育理念由美国学者Spady等人在20世纪80年代至90年代期间开展的研究工作，其成果受到世界各国高等院校等机构的重视，逐渐成为美国、英国、加拿大等国家教育改革的主要理念之一。其中，基于成果导向的教学模式是一种通过教学活动的开展来支撑学习结果的方法和途径。一些研究者认为OBE教育理念和方法被公认为是追求卓越教育和创新人才培养的有效方法[2]。

大学数学课程主要由“高等数学”“线性代数”“概率与数理统计”系列课程构成，是高等院校理工科、农林牧医、经济类等各专业非常重要的基础课程群，辐射面大，学习人数众多，对于学生的数学素质的培养影响较大。但目前，课程教学理念滞后，教学手段单一，互联网、信息技术与教学融合不够;课后教学信息反馈不畅，学生学习兴趣较低，为了应付考试而学习，应用能力差。学生在学习专业基础课时，涉及数学知识点时，常反映出茫然不知所云等问题。为此，我们依托校级大学数学系列优质课程建设，对课程体系、教学模式和方法进行改革和实践。

一、设定学习成果预期目标

OBE教育的核心是以“学生为中心，以成果为导向”，对应的教育方法、过程中涉及的教学计划、课程体系都是服务于学生学习结果的教学活动。根据OBE理念实施要点，结合我国大学教育教学的特点和我校创新人才培养目标，设定预期教学目标。

根据学习成果预期目标，以产出为导向、持续改进为目标，将教学的重点放到学生的“能力产出”，指导教育教学的一系列改革措施，包括优化教学内容、教学策略和教学模式改进等方面。

二、优化教学内容和改进教学策略

大学数学教学内容是经过千锤百炼、浓缩其精华形成，理论严谨，系统性、连贯性强，相对比较抽象，缺乏灵动性。许多学生在开始学习时，常常懵懵懂懂，有些茫然不知所云的感觉。特别是线性代数、概率论与数理统计这两门课程一般是继“高等数学”之后开设一门课程，与高等数学课程相比，学习方法有所不同，概念多，理论更加抽象，计算繁杂，学习难度相对较大。所以须精心设计教学内容，注重知识点的引例，以几何直观、实际背景或典型例题等作为引入基本概念的切入点，适当增加一些应用案例，使学生对概念实质内涵的理解，使其认知维度逐步清晰化和系统化。让学生在获得数学建模知识的同时，提高学生独立研究课题和解决问题的能力。

在微积分学教学中，充分挖掘概念的直观模型，根据学生所属学科，列举相关的案例。例如，关于导数概念，直观模型不要仅局限在切线斜率、瞬时速度，扩展到一些实际变量的增长率、电流强度、线密度、膨胀率、效率等，以及经济中的边际、弹性等;增加介绍数学建模的方法、基本思想和建模实例。使学生逐步从以解题操练为基础的高中数学，顺利地过渡到以系统性思想探究为主旨的大学数学。在“概率与数理统计”教学中，加强数理统计方面的教学，增加应用统计方面的案例，方差分析、多元回归分析模型，以及增加数学实验教学，介绍利用EXCLE、MATLAB等进行数据分析处理的方法，提高学生数据分析和数据挖掘意识和能力，调动学生的学习积极性。

由于线性代数的基本概念比较抽象，可以联系几何直观、实际背景或典型例题等作为引入基本概念的切入点。微积分学里涉及“线性化”“以直代曲”理念的问题有很多，如微分概念、曲线的切线、曲面的切平面等都是依靠局部线性化来处理，应用线性代数知识来解决问题。因此，可以根据学生所属专业特点或基础程度，积极挖掘微积分与线性代数之间的联系，选取适当难度的案例进行教学。或提供案例给学生自行学习，引导学生融会贯通，增强对知识综合应用的意识，提高学习兴趣。

但鉴于大学系列课程学时数的限制，在课堂中，不可能过多讲解应用案例，可以依托移动端等网络资源，将这些案例以课件、微课、视频等形式，在课程进行到合适的时间展示，或通过网络推送给学生等，引导自行学习;利用创建的网上交流、答疑平台，及时上传课件、复习资料、作业点评图片等，随时随地在线讨论和解疑释惑;让学生的学习延伸至课堂之外，使学生养成勤学好问、认真努力的好习惯;推荐展示数学知识的视频或PPT等，实施“翻转课堂”等教学模式，增强学生其自我调控学习的能力，提高自学能力和学习效率，使数学基础比较好、喜欢专研数学问题的同学“冥思苦想”后能“豁然开窍”，使其感受学习数学也能“其樂无穷”。并能在全国大学生数学建模竞赛、数学竞赛和“挑战杯”等“实战演练”中进一步提高应用能力和创新能力。