融入思想政治元素提高工科院校課程授課效果

[摘 要] “線性代數(shù)與空間解析幾何”是工科人才培養(yǎng)體系中必不可少的一門公共數(shù)學(xué)課，通常在大學(xué)的第一學(xué)年為所有理工農(nóng)醫(yī)及經(jīng)管類專業(yè)開設(shè)，涉及學(xué)生眾多。為實(shí)現(xiàn)“立德樹人”教育根本目標(biāo)，有必要在本門課程的教學(xué)中，將數(shù)學(xué)教學(xué)與思想政治教育相結(jié)合，培養(yǎng)具有正確世界觀、價(jià)值觀和人生觀的優(yōu)秀人才。哈爾濱工業(yè)大學(xué)深圳校區(qū)“線性代數(shù)與空間解析幾何”課程將思想政治教育與專業(yè)課程相結(jié)合，從歷史回顧、思想傳承和應(yīng)用案例三個(gè)方面將思想政治教育的內(nèi)容無(wú)痕地嵌入到授課過程中，在達(dá)到春風(fēng)化雨、潛移默化思想教育效果的基礎(chǔ)上，改善課程本身所固有的不足，有效地提高授課質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞] 線性代數(shù)與空間解析幾何;思想政治元素;提高授課效果

[基金項(xiàng)目] 2019年度哈爾濱工業(yè)大學(xué)（深圳）本科課程建設(shè)項(xiàng)目“線性代數(shù)與空間解析幾何”（HITSZUCP19016）

[作者簡(jiǎn)介] 張新明（1979—），男，河北邢臺(tái)人，博士，哈爾濱工業(yè)大學(xué)（深圳）理學(xué)院副教授，主要從事微分方程反問題研究。

[中圖分類號(hào)] G642.0 ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A ? [文章編號(hào)] 1674-9324（2021）30-0041-04 ? [收稿日期] 2021-04-09

工科院校培養(yǎng)的是在工程領(lǐng)域具有實(shí)際應(yīng)用能力的高級(jí)工程技術(shù)人才。隨著現(xiàn)代社會(huì)科學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展，對(duì)工科人才的要求也在日益提高，搞清楚新科技、新技術(shù)背后的科學(xué)原理更是教學(xué)的重中之重。而數(shù)學(xué)正是一切科學(xué)的基礎(chǔ)，正在向所有的科學(xué)領(lǐng)域滲透，尤其在工科領(lǐng)域數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)性和重要性日益顯著。在工科人才的培養(yǎng)體系中，大學(xué)公共數(shù)學(xué)課是必不可少的課程，“線性代數(shù)與空間解析幾何”則是其中一門重要的課程。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，課程所蘊(yùn)含的思想和方法的重要性日益凸顯，在科學(xué)研究、工程技術(shù)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域都起到越來(lái)越大的作用。

習(xí)近平總書記在全國(guó)高校思想政治會(huì)議上指出，要把思想政治工作貫穿教育教全過程，各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)[1]。務(wù)必要讓課堂教學(xué)作為思想政治教育傳播的主要渠道與路徑，不同類型課程都要和思想政治理論課相融合，形成協(xié)同效應(yīng)，以實(shí)現(xiàn)“立德樹人”教育根本任務(wù)。公共數(shù)學(xué)課作為大學(xué)期間最重要的基礎(chǔ)課，通常是大學(xué)的第一學(xué)年為所有的理工農(nóng)醫(yī)及經(jīng)管類專業(yè)開設(shè)，涉及學(xué)生眾多;因此，有必要在教學(xué)中落實(shí)習(xí)近平總書記的講話精神，實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)教學(xué)與思想政治教育的結(jié)合，培養(yǎng)具有正確世界觀、價(jià)值觀和人生觀的優(yōu)秀人才。為此，國(guó)內(nèi)眾多工作在教學(xué)一線的高校教師對(duì)課程思政與公共數(shù)學(xué)課的協(xié)同教學(xué)進(jìn)行相關(guān)研究，取得了一定的成果[2-4]。

一、學(xué)校及課程簡(jiǎn)介

哈爾濱工業(yè)大學(xué)始建于1920年，是一所享譽(yù)國(guó)內(nèi)外的傳統(tǒng)理工強(qiáng)校、航天名校。學(xué)校堅(jiān)持立足航天、服務(wù)國(guó)防、面向國(guó)民經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)的辦學(xué)定位，為新中國(guó)的各行各業(yè)輸送大量的優(yōu)秀工科人才。哈爾濱工業(yè)大學(xué)（深圳）是由哈工大與深圳市政府合作共建的，屬哈工大的一個(gè)校區(qū)?！昂窕A(chǔ)、強(qiáng)實(shí)踐、嚴(yán)過程、求創(chuàng)新”，哈工大（深圳）秉承哈工大成熟、先進(jìn)的人才培養(yǎng)理念，依托毗鄰港澳的地緣優(yōu)勢(shì)，憑借深圳大學(xué)城學(xué)科融合、資源共享的有利條件，為國(guó)家不斷輸送具有全球勝任力的拔尖創(chuàng)新人才。

“線性代數(shù)與空間解析幾何”是哈爾濱工業(yè)大學(xué)（深圳）為大一新生開設(shè)的兩門數(shù)學(xué)課程之一，是哈工大深圳校區(qū)23個(gè)一級(jí)學(xué)科必選的公共數(shù)學(xué)課，2020年的選課總?cè)藬?shù)為1238人。從以往經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，本門課程大一新生往往不易適應(yīng)，難以掌握，認(rèn)為這是一門枯燥難學(xué)的課程。因此，對(duì)于“線性代數(shù)與空間解析幾何”課程而言，如何將課上得有趣、吸引學(xué)生的興趣，潛移默化中傳授知識(shí)、輕松愉悅中掌握知識(shí)，是授課教師面臨的一個(gè)挑戰(zhàn)。

二、課程思政促進(jìn)教學(xué)效果提升

（一）歷史回顧

在近現(xiàn)代的數(shù)學(xué)發(fā)展中，中國(guó)的地位和作用是有所欠缺的?，F(xiàn)有的《線性代數(shù)與空間解析幾何》教材中的眾多概念，包括行列式、矩陣、向量空間、特征值和特征向量、二次型等相關(guān)內(nèi)容的提出和發(fā)展都與國(guó)外的著名數(shù)學(xué)家密切相關(guān)。在以往的授課過程中，主要是介紹這些著名數(shù)學(xué)家的事跡和貢獻(xiàn)。但如果將時(shí)間線拉長(zhǎng)，從整個(gè)世界數(shù)學(xué)史來(lái)看，中國(guó)數(shù)學(xué)家的貢獻(xiàn)是不可磨滅的。比如：關(guān)于線性代數(shù)方程組的求解在我國(guó)《九章算術(shù)》一書中的第八章“方程”就有所涉及，采用分離系數(shù)的方法來(lái)表示線性方程組，實(shí)際上相當(dāng)于現(xiàn)在的矩陣使用直除法求解線性方程組，這基本上與矩陣的初等變換也是一致的?？梢哉f這是世界上最早的完整的線性方程組的解法。而從時(shí)間上來(lái)看，《九章算術(shù)》成于公元一世紀(jì)左右，是一本綜合性的歷史著作，是當(dāng)時(shí)世界上最簡(jiǎn)練有效的應(yīng)用數(shù)學(xué)，它的出現(xiàn)標(biāo)志著中國(guó)古代數(shù)學(xué)形成完整的體系。相比西方17世紀(jì)由萊布尼茲提出完整的線性方程的解法法則要早很多，有力地說明古中國(guó)數(shù)學(xué)的成就。在相應(yīng)章節(jié)知識(shí)點(diǎn)的介紹時(shí)加入這些數(shù)學(xué)歷史，尤其是中國(guó)數(shù)學(xué)歷史的回顧，能夠有效地提升學(xué)生的民族認(rèn)同感和自豪感，同時(shí)能夠調(diào)節(jié)課堂授課節(jié)奏，張弛有度，從而促進(jìn)教學(xué)效果的改進(jìn)。

（二）思想傳承

辯證唯物主義和歷史唯物主義是中國(guó)共產(chǎn)黨人的世界觀和方法論，強(qiáng)調(diào)堅(jiān)持馬克思主義指導(dǎo)地位、堅(jiān)持和運(yùn)用辯證唯物主義和歷史唯物主義世界觀和方法論去分析問題和解決問題。馬克思主義辯證唯物主義世界觀所蘊(yùn)含的對(duì)立統(tǒng)一、部分與整體、普遍性與特殊性原理以及用發(fā)展和辯證的觀點(diǎn)看世界等哲學(xué)原理、思想和方法在本課程中都有深刻體現(xiàn)。我們需要運(yùn)用以上哲學(xué)原理整合課程體系，從而提高課程內(nèi)容的含金量，培養(yǎng)學(xué)生的思辨能力。要在每一章結(jié)束時(shí)給出總結(jié)，引入知識(shí)圖譜，給同學(xué)講清楚本章節(jié)各個(gè)知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系。

1.普遍性與特殊性。普遍性和特殊性的關(guān)系，也就是共性與個(gè)性、一般與個(gè)別的關(guān)系，它們是辯證統(tǒng)一的。普遍性和特殊性是互相聯(lián)系、互相區(qū)別，在一定條件下可以互相轉(zhuǎn)化的。我們?cè)谥v第一章行列式時(shí)，通常是先講特殊行列式的計(jì)算（比如上下三角行列式、對(duì)角行列式等），隨后基于行列式性質(zhì)以及展開法則將一般行列式化簡(jiǎn)為特殊行列式并求值。第二章講初等矩陣求逆時(shí)，我們也是先給出二階初等矩陣的求逆，然后再推廣到一般n階初等矩陣的求逆，這其中都蘊(yùn)含著馬克思主義辯證唯物主義的普遍性與特殊性原理，見圖1。