新工科背景下數(shù)學(xué)建模課程思政元素融合的可行性方案研究

孫璽菁 司守奎 莊麗

【摘要】為了應(yīng)對新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革，新工科建設(shè)對數(shù)學(xué)課程提出了新的要求.數(shù)學(xué)建模作為聯(lián)系數(shù)學(xué)與實(shí)踐的課程，本身具備各領(lǐng)域的豐富案例.數(shù)學(xué)建模課程雖然涉及不同領(lǐng)域的模型和算法，但是在解決實(shí)際問題的過程中科學(xué)方法論的本質(zhì)是趨于一致的，這是其他數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程無法比擬的優(yōu)勢.本文探討了如何在數(shù)學(xué)建模課程中融入數(shù)學(xué)信仰和科學(xué)方法論兩個思政體系，以及如何構(gòu)建思政目標(biāo)評價體系.

【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)信仰;科學(xué)方法論;思政目標(biāo)評價體系

一、數(shù)學(xué)建模課程思政研究的背景和意義

自然界和人類社會中很多現(xiàn)象的本質(zhì)規(guī)律都可以通過數(shù)學(xué)來解釋，這充分體現(xiàn)了數(shù)學(xué)在各層次的教育中的核心地位.自2017年2月以來，為主動應(yīng)對新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革，支撐服務(wù)創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展，教育部開始積極推進(jìn)新工科建設(shè)，要探索形成工程教育的中國模式，這對數(shù)學(xué)教學(xué)提出了新的要求.數(shù)學(xué)建模是人們對各種問題數(shù)學(xué)化的形式表現(xiàn)，是推進(jìn)新工科建設(shè)的核心基礎(chǔ)課程.

數(shù)學(xué)發(fā)揮的作用能夠到達(dá)的高度，是由應(yīng)用者的世界觀、人生觀、價值觀共同決定的.課程思政可以促進(jìn)學(xué)員認(rèn)知、情感和行為的共同發(fā)展，增強(qiáng)學(xué)員內(nèi)心的力量，促使學(xué)員形成導(dǎo)向正確的三觀，規(guī)范學(xué)員的道德品質(zhì).知識技能的傳授決定了學(xué)員技術(shù)水平的高低，課程中的思政育人決定了學(xué)員能力水平的高低.

目前，學(xué)員在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模課程時畏難現(xiàn)象較為嚴(yán)重，因?yàn)椴辉敢饨邮苁?，所以從最開始就選擇放棄，缺乏自主學(xué)習(xí)的意識，實(shí)踐創(chuàng)新能力和期望狀態(tài)存在一定差距.受多年應(yīng)試教育思想的影響，一些學(xué)員缺乏數(shù)學(xué)的思維意識和科學(xué)的方法論，在數(shù)學(xué)應(yīng)用上存在“形而上學(xué)”“照貓畫虎”和“移花接木”的現(xiàn)象.數(shù)學(xué)建模課程是一門難度較大的課程，課程本身對培養(yǎng)學(xué)員科研精神、形成科學(xué)方法論具有基礎(chǔ)數(shù)學(xué)課程無法比擬的優(yōu)勢.教師在數(shù)學(xué)建模課程中融入思政元素，將引導(dǎo)學(xué)員形成實(shí)事求是、尊重科學(xué)、遵守學(xué)術(shù)道德的科研態(tài)度，形成科學(xué)系統(tǒng)的方法論，形成格局深遠(yuǎn)的三觀，使學(xué)員具備不怕困難、探索攻關(guān)的精神品質(zhì)，從而激發(fā)學(xué)員學(xué)習(xí)的內(nèi)動力，使學(xué)員樹立遠(yuǎn)大理想，確定人生各階段的分級目標(biāo)，提高對自身的要求，具備強(qiáng)大的內(nèi)心力量，由被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，以培養(yǎng)具備實(shí)踐創(chuàng)新能力的技術(shù)人才，推進(jìn)課程改革，滿足新工科建設(shè)需求.

二、數(shù)學(xué)建模課程思政研究的歷史和現(xiàn)狀

查閱相關(guān)文獻(xiàn)可知，很多學(xué)校理工學(xué)科都已經(jīng)開始探索符合學(xué)科自身特點(diǎn)的課程思政模式.常見的模式有三類.

1.結(jié)合案例的思政導(dǎo)向

教師從某個實(shí)際問題出發(fā)，在解決實(shí)際問題的過程中，發(fā)掘思政教育元素融合的切入點(diǎn)，由此展開思政教育.該方式多用于某個課程某一節(jié)課思政環(huán)節(jié)的具體設(shè)計(jì).如教師以新冠肺炎為例研究傳染病的預(yù)防與控制問題，揭示傳染病的可怕和科學(xué)防控的有效手段，以最美逆行者的事跡，引導(dǎo)學(xué)員樹立正確的價值觀，激發(fā)學(xué)員的愛國熱情，從科學(xué)角度普及防控措施對于疾病傳播起到的抑制作用，讓學(xué)員切實(shí)體會到疫情防控人人有責(zé).

2.發(fā)展史模式的思政導(dǎo)向

教師結(jié)合課程，對知識內(nèi)容體系中出現(xiàn)的重要概念、理論追本溯源，通過其歷史以及創(chuàng)始人的生平事跡，引入思政育人和科學(xué)精神培養(yǎng)的要素.

3.專業(yè)內(nèi)容自然升華產(chǎn)生的思政導(dǎo)向

這類思政教育比較高端，沒有專門的思政切入點(diǎn)的設(shè)計(jì)，教師通過從表象到本質(zhì)的揭示過程，深入淺出地講授高深專業(yè)知識的同時，揭示哲學(xué)思想和理論.現(xiàn)在比較成熟的有北京航空航天大學(xué)李尚志教授的數(shù)學(xué)大觀課程，課程宣揚(yáng)科學(xué)家的探索和創(chuàng)新精神，提升學(xué)員對客觀世界的興趣和理解，沒有思政痕跡，卻實(shí)現(xiàn)了思政育人的效果.

數(shù)學(xué)建模課本身具備各個領(lǐng)域豐富的案例，目前，課程思政多采用第一類模式，切入點(diǎn)具體，與案例背景相關(guān)，相對獨(dú)立，由于實(shí)際案例豐富多彩，思政角度可以面面俱到，但還沒有在課程體系中形成一定的規(guī)律和規(guī)模.

三、數(shù)學(xué)建模課程思政研究的探索方向

2020年5月，教育部印發(fā)《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》.綱要指出：培養(yǎng)什么人，怎樣培養(yǎng)人，為誰培養(yǎng)人，是教育的根本問題，立德樹人成效是檢驗(yàn)高校一切工作的根本標(biāo)準(zhǔn).落實(shí)立德樹人根本任務(wù)，必須將價值塑造、知識傳授和能力培養(yǎng)三者融為一體、不可割裂.全面推進(jìn)課程思政建設(shè)，就是要寓價值觀引導(dǎo)于知識傳授和能力培養(yǎng)之中，幫助學(xué)員塑造正確的世界觀、人生觀、價值觀，這是人才培養(yǎng)的應(yīng)有之義，更是必備內(nèi)容.

綱要進(jìn)一步明確理學(xué)、工學(xué)類專業(yè)課程教師要在課程教學(xué)中把馬克思主義立場觀點(diǎn)方法的教育與科學(xué)精神的培養(yǎng)結(jié)合起來，提高學(xué)員正確認(rèn)識問題、分析問題和解決問題的能力.理學(xué)類專業(yè)課程教師要注重科學(xué)思維方法的訓(xùn)練和科學(xué)倫理教育，培養(yǎng)學(xué)員探索未知、追求真理、勇攀科學(xué)高峰的責(zé)任感和使命感.工學(xué)類專業(yè)課程教師要注重強(qiáng)化學(xué)員工程倫理教育，培養(yǎng)學(xué)員精益求精的大國工匠精神，激發(fā)學(xué)員科技報國的家國情懷和使命擔(dān)當(dāng).

數(shù)學(xué)建模課程既具備理學(xué)專業(yè)課程的特點(diǎn)，也具備工學(xué)專業(yè)課程的特點(diǎn).課題組在進(jìn)行課程思政的探討時，主要從數(shù)學(xué)信仰和科學(xué)方法論兩個角度嘗試建設(shè)課程思政體系.

四、數(shù)學(xué)建模課程兩個層面思政體系的并行建立

結(jié)合理工學(xué)專業(yè)課程的特點(diǎn)，在建立數(shù)學(xué)建模課程的思政體系中，兩個層面的建設(shè)體系既相互獨(dú)立又相互促進(jìn).

1.數(shù)學(xué)信仰

學(xué)員要尊重科學(xué)，恪守學(xué)術(shù)規(guī)范，樹立正確的價值觀，避免趨利主義的消極影響.學(xué)員要具備百折不撓，不輕言放棄的基本科研精神.教師要注重外部刺激對學(xué)員內(nèi)心反應(yīng)的影響機(jī)制，在逐漸培養(yǎng)學(xué)員自信心的同時，增強(qiáng)學(xué)員的內(nèi)心力量，實(shí)現(xiàn)學(xué)員從畏難到直面困難、主動出擊的轉(zhuǎn)變.學(xué)員要樹立遠(yuǎn)大理想和階段化發(fā)展目標(biāo)，并在實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的過程中構(gòu)建正確的人生觀.教師可以通過軍事案例深化學(xué)員對軍人職業(yè)的認(rèn)知，培養(yǎng)學(xué)員愛國敬業(yè)的精神，以及職業(yè)責(zé)任感和使命感.

2.科學(xué)方法論