摘要:高等數(shù)學(xué)是應(yīng)用型本科院校一門重要的基礎(chǔ)理論課程,它是培養(yǎng)高層次專門人才所需數(shù)學(xué)素養(yǎng)的基本課程,它應(yīng)用廣泛且具有高度的抽象性和嚴密的邏輯性。本文探索將傳統(tǒng)的高等數(shù)學(xué)教學(xué)體系中知識灌輸、學(xué)生聽為輔轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心、成果為目標導(dǎo)向的OBE教學(xué)理念的創(chuàng)新型教學(xué)改革策略,對傳統(tǒng)教學(xué)模式、課程考核評價機制進行改革,注重培養(yǎng)學(xué)生抽象邏輯思維能力、自主分析問題和解決問題的能力,充分發(fā)揮評價的導(dǎo)向作用,最終形成“以學(xué)習(xí)產(chǎn)出為導(dǎo)向”的人才培養(yǎng)模式。
關(guān)鍵詞:OBE理念;高等數(shù)學(xué);教學(xué)改革
1概述
OBE(OutcomeBasedEducation)理念是一種以學(xué)生學(xué)習(xí)成果為本的教育理念,它以學(xué)生在教育過程中取得的學(xué)習(xí)成果作為教學(xué)設(shè)計和教學(xué)實施的目標,教師依據(jù)學(xué)生畢業(yè)時應(yīng)具備的能力進行課堂教學(xué)設(shè)計,對學(xué)生的學(xué)習(xí)產(chǎn)出進行評價,通過探究性、合作性和自主性學(xué)習(xí)方式激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。OBE是一種聚焦于學(xué)生學(xué)習(xí)產(chǎn)出的教育過程[1]。
“高等數(shù)學(xué)”是應(yīng)用型本科院校為大一學(xué)生開設(shè)的一門基礎(chǔ)課程,以信息技術(shù)為依托,對高等數(shù)學(xué)在教學(xué)設(shè)計、教學(xué)模式、評價體系等方面進行改革,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。工科院校應(yīng)依據(jù)企業(yè)實際需求制訂各專業(yè)的人才培養(yǎng)方案,遵循OBE教育理念三要素:以學(xué)生為中心,以學(xué)生學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向,以持續(xù)改進為重點,對學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)有針對性地進行評價,為教師提高教學(xué)質(zhì)量提供參考。“高等數(shù)學(xué)”作為應(yīng)用型本科院校一門核心基礎(chǔ)課面臨嚴峻挑戰(zhàn),“高等數(shù)學(xué)”是工科各專業(yè)為大一新生開設(shè)的一門必修課程,邏輯思維嚴謹,具有高度的抽象性和廣泛應(yīng)用性,在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力等方面起到了重要作用。學(xué)生通過系統(tǒng)地學(xué)習(xí)“高等數(shù)學(xué)”課程,不僅能從中學(xué)到基礎(chǔ)理論知識,還能培養(yǎng)其嚴密邏輯思維能力,運用所學(xué)數(shù)學(xué)知識進行數(shù)學(xué)建模的實際應(yīng)用能力,進而能提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。基于OBE教育理念,聚焦在學(xué)生完成學(xué)習(xí)過程后最終能達到的學(xué)習(xí)成果,適應(yīng)我國工程教育專業(yè)認證的要求,提高大學(xué)生運用數(shù)學(xué)知識分析和解決問題的能力。
2“高等數(shù)學(xué)”課程教學(xué)與改革現(xiàn)狀
2.1學(xué)生普遍存在畏難心理,缺乏學(xué)習(xí)興趣
高等數(shù)學(xué)概念比較多,內(nèi)容抽象,理論性強,知識難度較大,有些公式和定理的證明過程煩瑣,邏輯性較強,學(xué)生理解起來比較困難。有些章節(jié)彼此之間雖然有一定的邏輯關(guān)系,但是其內(nèi)容又具有相對獨立性,部分學(xué)生學(xué)習(xí)主動性較差,而且心存畏難情緒,學(xué)習(xí)過程中普遍積極性不高、興趣不濃,常常一節(jié)或一章內(nèi)容沒有學(xué)好,就會導(dǎo)致其他章節(jié)學(xué)習(xí)比較困難,很多時候都是在被動應(yīng)付,很少能主動去探索。傳統(tǒng)的高等數(shù)學(xué)以教師課堂講授理論知識為主,對于理論知識在實際生活中的應(yīng)用涉及較少,而且課堂講授的內(nèi)容也沒有與學(xué)生即將學(xué)習(xí)的專業(yè)和實際應(yīng)用相關(guān)聯(lián),課堂教學(xué)只是強行灌輸,學(xué)生被動接受。久而久之,學(xué)生對數(shù)學(xué)就會產(chǎn)生排斥心理,甚至出現(xiàn)不良情緒,對高等數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)失去興趣,學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情逐漸減退,阻礙了學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展,也就很難培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)解決實際問題的能力。
2.2教師“一言堂”的傳統(tǒng)教學(xué)模式,學(xué)生缺乏主動性
在傳統(tǒng)的高等數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,教師主要通過PPT和板書進行課堂講授,教師是課堂的主體,學(xué)生被動聽課,被動接受教師傳授的數(shù)學(xué)知識,教師與學(xué)生之間互動較少。這樣導(dǎo)致學(xué)生被動去學(xué)習(xí),缺乏主動性,教師不能及時了解學(xué)生對課堂內(nèi)容的掌握情況,也不能得到學(xué)生的學(xué)習(xí)反饋。傳統(tǒng)的教學(xué)手段已經(jīng)不能有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和積極性,不能滿足高等數(shù)學(xué)課堂教學(xué)需求,應(yīng)該進行學(xué)為中心、教為主導(dǎo)的教學(xué)模式的改革[2]。
2.3傳統(tǒng)課程考核評價模式相對單一
傳統(tǒng)“高等數(shù)學(xué)”的課程考核主要通過期末閉卷考試量化打分的形式,并結(jié)合學(xué)生的平時成績進行綜合評定,其中期末卷面考試成績占70%(或60%),平時成績占30%(或40%)。這種評價模式最終的評定結(jié)果僅依據(jù)平時幾次作業(yè)和期末的一次閉卷考試,沒有對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程進行有效考核。這樣就會導(dǎo)致任課教師不能真正掌握學(xué)生的實際學(xué)習(xí)情況,不能客觀評價學(xué)生的學(xué)習(xí)進展情況,而平時成績只是通過幾次考勤、作業(yè)和單元測試等進行評定,主觀性較強,有一定片面性。并且在這樣的考核評價模式下,大多數(shù)同學(xué)平時學(xué)習(xí)不認真,基礎(chǔ)知識不扎實,期末閉卷考試也是通過考前突擊復(fù)習(xí)勉強過關(guān)。這樣在考試結(jié)束后,許多同學(xué)很快就會將所學(xué)的高等數(shù)學(xué)知識忘記。這種傳統(tǒng)的考核評價模式?jīng)]有體現(xiàn)出學(xué)生的整體學(xué)習(xí)過程,任課教師也無法綜合評價學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,這與應(yīng)用型人才的培養(yǎng)要求存在很大差距。因此“高等數(shù)學(xué)”課程的考核評價模式需要改革,應(yīng)該強化學(xué)生的學(xué)習(xí)過程考核。
3基于OBE理念的高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革與探索
3.1堅持問題導(dǎo)向,轉(zhuǎn)變教學(xué)理念
在工程教育認證背景下,教師和學(xué)生都需要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)理念,樹立現(xiàn)代教育理念[3]。OBE教育理念將學(xué)生的學(xué)習(xí)產(chǎn)出作為驅(qū)動教學(xué)活動的動力,以成果產(chǎn)出為導(dǎo)向,強調(diào)績效責(zé)任和能力本位。重點強調(diào)教師要明確定位學(xué)生畢業(yè)時應(yīng)具備的實際應(yīng)用能力,學(xué)生通過參與課堂教學(xué)過程學(xué)會了哪些知識。課堂教學(xué)的實施需要教師和學(xué)生之間共同配合,課堂教學(xué)不僅是任課教師向?qū)W生傳授專業(yè)知識和技能,還需要教師及時關(guān)注學(xué)生對所學(xué)知識的各種反饋。教師在課堂教學(xué)中應(yīng)強化知識的應(yīng)用過程,可將自己的研究項目所獲得的最新進展和成果帶入課堂,以激發(fā)學(xué)生對相關(guān)研究課題的興趣和進一步進行探索的動力,讓學(xué)生從中選擇與專業(yè)知識相關(guān)的問題進行探討,這樣不僅能在課堂教學(xué)中大大提升學(xué)生的思維品質(zhì),還能最大限度激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)“高等數(shù)學(xué)”課程的熱情,同時學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力和實踐操作能力也會進一步提高。
3.2線上線下混合式教學(xué)模式改革
隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”現(xiàn)代教育技術(shù)的飛速發(fā)展,慕課和翻轉(zhuǎn)課堂等在線學(xué)習(xí)方式如雨后春筍般迅速出現(xiàn),改變了過去黑板加粉筆的傳統(tǒng)教學(xué)模式,學(xué)生可以根據(jù)自己的需求隨時隨地利用互聯(lián)網(wǎng)進行學(xué)習(xí)。線上線下混合式教學(xué)模式就是在傳統(tǒng)課堂教學(xué)基礎(chǔ)上,利用信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺豐富的教學(xué)資源,使學(xué)生不僅能在課堂上聆聽教師講授教學(xué)內(nèi)容,還能運用網(wǎng)上的教學(xué)資源進行線上自主學(xué)習(xí),將線下教學(xué)延伸到網(wǎng)絡(luò)虛擬空間。這樣以學(xué)生為中心,學(xué)生成果為導(dǎo)向的教學(xué)模式,從學(xué)生實際需求出發(fā),改變了過去教師“一言堂”的單一型課堂教學(xué)。在OBE教育理念之下,根據(jù)人才培養(yǎng)目標和行業(yè)需求確定工程認證通用畢業(yè)要求,明確課程目標與畢業(yè)要求指標點的對應(yīng)關(guān)系,改進課程考核方式與評分標準,使高等數(shù)學(xué)期末考試試題與課程目標相對應(yīng)。我校近年來不僅搭建了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,還對多媒體教室的所有電腦不斷進行軟件升級和改造,同時也有固定的平臺管理人員進行日常平臺維護,保證了線上線下混合式教學(xué)在全校各門課程的課堂教學(xué)中得以廣泛展開。為了順利開展“高等數(shù)學(xué)”課程的線上線下混合式教學(xué),我校理學(xué)院數(shù)學(xué)教研室進一步明確以學(xué)為中心,以學(xué)生學(xué)習(xí)成果為本的教育理念,利用業(yè)余時間對教師進行線上培訓(xùn),使教師在課前、課中和課后三個階段都能熟練并合理地使用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺和線上教學(xué)資源。
教師在課前應(yīng)依據(jù)課程的教學(xué)內(nèi)容,結(jié)合學(xué)生的不同專業(yè),制定不同的教學(xué)大綱,明確學(xué)生所在專業(yè)不同,應(yīng)用數(shù)學(xué)知識的側(cè)重點也不一樣,教師可以根據(jù)學(xué)生實際需求刪減課堂教學(xué)內(nèi)容,對數(shù)學(xué)知識結(jié)構(gòu)和涉及的知識點也可以進行適當(dāng)調(diào)整,為了適應(yīng)工程教育認證要求,可以選擇模塊化教學(xué)。教師可以在課前借助雨課堂向?qū)W生發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)(包括與本節(jié)課相關(guān)的教學(xué)視頻和思考題等),規(guī)定學(xué)生觀看教學(xué)視頻的時長和次數(shù),并向?qū)W生強調(diào)觀看視頻時長和思考題完成情況要記入平時成績,并作為期末總成績評定的一部分,學(xué)生可以根據(jù)自己的實際情況利用業(yè)余時間進行在線自主學(xué)習(xí),以完成教師布置的課前預(yù)習(xí)任務(wù)。
在課堂教學(xué)中,任課教師可以將不同專業(yè)的實際背景與教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合,并針對學(xué)生在線自主學(xué)習(xí)任務(wù)完成情況和存在的問題,依據(jù)反饋信息對課程重點和難點進行系統(tǒng)講解,構(gòu)建問題情境,可以進行翻轉(zhuǎn)課堂式教學(xué)。教師和學(xué)生在課堂上積極互動,以學(xué)生為中心,以學(xué)生成果為導(dǎo)向,可以將學(xué)生分成不同小組進行合作探究,教師對學(xué)生提出的問題進行答疑解惑,這樣不僅可以使學(xué)生的潛能得到充分發(fā)揮,也能使學(xué)生在課堂上進一步展示自己,學(xué)習(xí)氛圍濃厚,課堂教學(xué)效果也得到明顯提高。通過線上線下相結(jié)合,變“課堂講授”的單一模式為“講授、討論、練習(xí)”相結(jié)合,形成以學(xué)生為教學(xué)主體,以學(xué)生能力訓(xùn)練為導(dǎo)向的教育模式,使學(xué)生逐漸感受到高等數(shù)學(xué)的魅力,同時也通過主動參與課堂教學(xué)過程而逐漸增強自信心,調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,也激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。
課堂教學(xué)結(jié)束后,教師要及時進行教學(xué)反思,審視本節(jié)課教學(xué)內(nèi)容是否充實恰當(dāng),教學(xué)環(huán)節(jié)安排是否合理,能否達到預(yù)期課堂教學(xué)效果,課堂教學(xué)是否以學(xué)生為中心,對學(xué)生課堂表現(xiàn)進行評估,教學(xué)評價對學(xué)生未來發(fā)展是否有利。學(xué)生可以運用雨課堂的回放功能或騰訊會議的錄制功能對所學(xué)內(nèi)容進行復(fù)習(xí),學(xué)生根據(jù)自己在課堂上對知識的掌握情況,在課后通過作業(yè)、練習(xí)等形式進行鞏固學(xué)習(xí),也可以通過微信群向教師進行提問。例如“高等數(shù)學(xué)”課程可分離變量微分方程的教學(xué),任課教師在課堂上講授可分離變量微分方程的求解方法后,還可以在課后給學(xué)生發(fā)布一些和本節(jié)內(nèi)容及其專業(yè)相關(guān)的應(yīng)用題,以培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)建模能力。學(xué)生可以將該問題具體建立的模型和求解過程以小論文的形式呈現(xiàn)給教師,這樣不僅能使學(xué)生學(xué)以致用,提升解決實際問題的能力,還能充分體現(xiàn)以學(xué)生學(xué)習(xí)成果為本,產(chǎn)出導(dǎo)向的OBE教育理念,同時還能進一步加深對所學(xué)數(shù)學(xué)知識和專業(yè)知識的理解。
3.3課程考核評價機制的改革
在工程教育認證背景下,基于OBE理念,教師應(yīng)對學(xué)生在課前、課中和課后三個階段學(xué)習(xí)過程中的學(xué)習(xí)狀態(tài)和表現(xiàn)進行記錄,并結(jié)合本專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求對學(xué)生進行綜合評價,及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)過程中存在的問題,給予幫助和解決。通過形成性評價,教師可以有針對性地改進課堂教學(xué),使學(xué)生在學(xué)業(yè)結(jié)束時能夠滿足畢業(yè)要求,并順利畢業(yè)。形成性評價不僅關(guān)注學(xué)生階段性的學(xué)習(xí)目標是否達成,更注重這一階段所掌握的知識技能目標是否達成。平時成績的評定不僅僅包括學(xué)生課后作業(yè)完成情況和課堂出勤情況,還要重點考察學(xué)生在課堂教學(xué)過程中隨堂練習(xí)與課堂討論的參與情況以及課前、課后學(xué)生在線自主學(xué)習(xí)情況,是否參與本章節(jié)測試以及課后實踐學(xué)習(xí),小論文提交等。
對“高等數(shù)學(xué)”課程考核評價機制進行改革,依據(jù)“高等數(shù)學(xué)”課程特點設(shè)置合理的評價比例,在教學(xué)過程中重點關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)、學(xué)習(xí)態(tài)度以及對所學(xué)數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用能力,并進行綜合研判和評價,比較真實地反映學(xué)生的實際學(xué)習(xí)情況。尤其是增加線上多次評價方式,避免一考定成績的偶然性。同時任課教師可以通過教學(xué)評價來了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài),及時調(diào)整自己的教學(xué)內(nèi)容和授課方式,可以進一步提升教師的教學(xué)效率,讓學(xué)生也有更好的學(xué)習(xí)體驗。
3.4提升任課教師的工程背景知識水平
在工程教育認證背景下,各專業(yè)對課程教學(xué)大綱進行了修訂,強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生進行創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的重要性。“高等數(shù)學(xué)”課程也對教學(xué)大綱進行了修訂,要求學(xué)生通過“高等數(shù)學(xué)”課程的學(xué)習(xí),具備一定的抽象思維能力、邏輯推理能力和空間想象能力,能綜合運用所學(xué)知識分析問題、解決問題。更新教育理念,要求數(shù)學(xué)教師在課堂教學(xué)中應(yīng)將抽象的高等數(shù)學(xué)概念與相關(guān)專業(yè)知識有機結(jié)合起來,這樣不僅可以有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,也能進一步激發(fā)學(xué)生對專業(yè)中實際問題的深度和廣度進行思考。這就對我們數(shù)學(xué)教師提出了更高的要求,我們要始終堅持“以學(xué)生為中心,以成果輸出為導(dǎo)向”的OBE理念,主動提升自己的工程專業(yè)背景知識水平,具備學(xué)生所在專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)知識,使“高等數(shù)學(xué)”課程教學(xué)更好地服務(wù)于專業(yè)。
為了有效提升任課教師的專業(yè)背景知識,可以在業(yè)余時間對任課教師進行專業(yè)培訓(xùn),并與專業(yè)課教師進行交流探討,了解“高等數(shù)學(xué)”課程所涉及的專業(yè)知識。任課教師還可以利用業(yè)余時間去學(xué)校圖書館借閱相關(guān)專業(yè)書籍進行學(xué)習(xí)來充實自己,將專業(yè)知識與高等數(shù)學(xué)內(nèi)容有機結(jié)合,這樣不僅學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣可以得到提升,而且教師的工程背景專業(yè)知識水平和教學(xué)能力也能不斷提高。
結(jié)語
以學(xué)生為中心、成果為目標導(dǎo)向的OBE教育理念為指導(dǎo),“高等數(shù)學(xué)”課程以工程教育認證為背景,采用“互聯(lián)網(wǎng)+”等新技術(shù),進行線上線下相結(jié)合的混合式教學(xué)模式、課程考核評價方式的改革。堅持問題導(dǎo)向,更新教育理念,使學(xué)生將高等數(shù)學(xué)與專業(yè)學(xué)習(xí)有機結(jié)合起來,注重過程化考核,加強過程化管理,有效提高課堂教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,以學(xué)生為主,教師為輔,強化學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力,以產(chǎn)出為導(dǎo)向,鼓勵學(xué)生積極主動地去探索和實踐,不斷提高課堂教學(xué)質(zhì)量,使學(xué)生學(xué)習(xí)過程考核更加多樣化、多元化、多形式,實現(xiàn)成果導(dǎo)向的評價機制。
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作者簡介:陳溟(1972—),女,漢族,內(nèi)蒙古包頭人,碩士,副教授,研究方向:應(yīng)用數(shù)學(xué)。