思政元素融入教學過程的博弈分析
——以植物健康與大數(shù)據(jù)課程為例

陶飛，張璐璐，李帆，薛應鈺，劉佳，徐秉良

(甘肅農業(yè)大學 植物保護學院，甘肅 蘭州 730070)

大數(shù)據(jù)時代，每一個字節(jié)就像跳動的“音符”蘊含著變革的能量。2019年10月25日，習近平總書記發(fā)表以大數(shù)據(jù)促進國家治理現(xiàn)代化的評論員文章，他指出：“要運用大數(shù)據(jù)提升國家治理現(xiàn)代化水平。要建立健全大數(shù)據(jù)輔助科學決策和社會治理的機制，推進政府管理和社會治理模式創(chuàng)新，實現(xiàn)政府決策科學化、社會治理精準化、公共服務高效化” 。大數(shù)據(jù)給國家治理現(xiàn)代化帶來了機遇和挑戰(zhàn)。被譽為“大數(shù)據(jù)時代預言家”的維克托·邁爾-舍恩伯格在其《大數(shù)據(jù)時代》分析中提到了一點，即 “大數(shù)據(jù)將開啟了一次重大的時代轉型”，而這將對我們人類的思維模式和生活方式帶來質的變革。

進入新時代，培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)人、為誰培養(yǎng)人成為中國高等教育必須回答的根本問題。2019年10月18日，習近平總書記在光明日報發(fā)表題為“構建課程思政的育人大格局”評論員文章中指出：“要用好課堂教學這個主渠道，思想政治理論課要堅持在改進中加強，提升思想政治教育親和力和針對性，滿足學生成長發(fā)展需求和期待，課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應[1]”。但如何打破長期以來思想政治教育與專業(yè)教育相互隔絕的“孤島效應”，將立德樹人貫徹到高校課堂教學始終，推動思政建設，構筑育人大格局是我們新時代高校教師面臨的重要任務。

課程思政從來就不是“課程”與“思政”的生硬疊加，也不是在課堂之外增加學時的“弦外之音”?！八颊迸c“課程”的關系，猶如“如春在花、如鹽化水”，而非“眼中金屑、米中摻沙”。二者應該是隱性滲透的有機結合，是相輔相成、相互促進和協(xié)調發(fā)展的關系。這里我們就利用到了博弈論的思想，依據(jù)現(xiàn)有的環(huán)境條件利用，改變和完善策略，其目的就是為了教學收益的最大化[2]。將學生作為主體，授課過程中應將思政元素恰如其分的融入到教學過程中，不宜硬性灌輸，應由近及遠、由表及里、把家國情懷自然滲入課程方方面面，引人入勝地引導學生學習，激發(fā)學生對該課程的學習興趣，實現(xiàn)潤物無聲的效果。

為順應現(xiàn)代化和智能化發(fā)展的新時代背景，培養(yǎng)國家發(fā)展重大戰(zhàn)略需求的高層次人才，在甘肅農業(yè)大學開設了植物健康與大數(shù)據(jù)公選課課程，課程內容包含：服務器的搭建及運行、Linux系統(tǒng)下Shell、R和Python語言的操作、高通量數(shù)據(jù)中植物基因組中與植物抗病基因的挖掘及分析、功能基因的SNP位點突變及對植物健康的影響等。為了評價教學效果，利用博弈思想分析將思政元素融入課程的教學過程，以期為課程教育教學的研究提供新視角。

1 課程思政元素融入教學的博弈關系

1.1 思政元素的融入量與教學內容的博弈關系

專業(yè)課老師在授課過程中，存在某些章節(jié)課程內容較多，知識點較難理解的情況。此時融入思政元素或融入過多，就很難完成教學大綱的內容，二者形成博弈關系。舉例說明，在緒論部分，當講到國內大數(shù)據(jù)發(fā)展制約的因素時，可加入的思政元素包括(1)美國擁有目前最先進的測序平臺Illumina，而中國還處在起步階段；(2)2016年深圳華大集團面向全球發(fā)布自主研發(fā)的高通量臺式測序系統(tǒng)BGISEQ-50，結束了國內高通量測序儀的空白歷史。(3)華為手機芯片斷供引發(fā)的民族危機感，引出制約測序儀平臺發(fā)展的核心問題，還是歸咎于測序芯片組的研發(fā)問題。顯然，第三個元素更能讓學生在學習過程中產生民族責任感，而獲得學習的主動權。由此可見，教師解決此矛盾的關鍵是需要在備課階段做好規(guī)劃，選擇最新的、典型的、大眾易于接受的思政元素，并通過豐富的圖片和視頻等多媒體素材融入到教學過程，達到最佳的教學效果。

1.2 思政元素融入課程教學契合點的博弈關系

思政元素融入的契合點很關鍵，它既不是生搬硬套，也不是照本宣科，更不是隨心所欲，否則與課程教學效果形成博弈關系。例如，將眾所周知的人類基因組計劃跟小麥基因組計劃聯(lián)系起來，雖然在整個計劃中都承擔了不到1%的任務，但通過我國科研工作者的努力，都提前完成了任務。這個思政元素融入第二章基因組測序的發(fā)展效果最佳，要和所講述的課程內容契合。另外，思政元素融入的契合點需要與學生達到共情點，只有達到共情點，學生才會主動認識到中國的發(fā)展離不開中國共產黨的領導，認識到中國特色社會主義制度的優(yōu)勢；激發(fā)起學生強烈的民族自豪感、歷史使命感和奮發(fā)進取心，進而激發(fā)學生對課程學習的興趣點。

2 博弈模型構建與分析

博弈模型構建的前提條件：參與的授課老師和學生都是理性的。即：教師融入思政元素后的教學活動能取得教學效益最大化，作為學生則希望在在聽課過程中，對所學課程產生濃厚興趣，從而在一定的時間內獲得最佳的知識信息。從狹義角度講，師生之間在教學過程中需要不斷地提升各自的認知水平，教師除了提高專業(yè)知識能力外，還需要挖掘較好的思政元素融入課程，提升課堂教學質量，學生則需要努力克服課程中難點問題帶來的厭學情緒，激發(fā)學習興趣，達到雙贏的目的；從廣義角度講，老師間有關教授方法等的博弈、學生和老師之間學與教的博弈等。

2.1 博弈決策模型

在傳統(tǒng)的教學過程中，我們假設學生預期學習效果為Us，受學生專業(yè)知識水平ks、學習態(tài)度as、學習興趣es、學生質量qs的影響，即：Us=f(ks，as，es，qs)。學生如果想在植物健康與大數(shù)據(jù)課程教學中追求學習效率最大化，則他們所面臨的決策問題[3]為：

(1)

U0代表校方規(guī)定學生必須達到的學習程度。

假設教師的預期教學效果為Ut，與教師專業(yè)知識水平kt、教學工作態(tài)度at、挖掘和融入思政元素的能力et、教學經驗與質量qt有關，即：Ut=f(kt，at，et，qt)。教師在植物健康與大數(shù)據(jù)課程教學中追求學生滿意程度最大化，即教師面臨的決策問題為：

(2)

U'0為校方對教師教學效果的滿意程度。

由上述的假設條件推出，學生專業(yè)知識水平ks和興趣愛好es與自身學習態(tài)度as有關。而學習興趣間接作用于學生學習態(tài)度。所以，學習興趣成為了學生決策選擇過程中的重要變量。而對于教師決策選擇問題，教師專業(yè)知識水平kt、思政元素et和教學經驗與質量qt與其教學態(tài)度at有關。因此，在教師決策選擇過程中，教學工作態(tài)度at是決策變量，但是它也受到學生學習態(tài)度的反饋作用。那么，教學過程中的博弈決策均衡可由公式(3)確定：

(3)

2.2 教學過程中的博弈分析

從數(shù)學模型分析，根據(jù)公式(3)可知，在植物健康與大數(shù)據(jù)課程的教學過程中，如果要達到最佳的教學和學習的效果，必須同時滿足Ut≥U0和US≥U0兩個條件，也就是教與學雙方的態(tài)度決定了方程的解。承擔植物健康與大數(shù)據(jù)課程教師的教學工作態(tài)度at通常與老師的對國家人才培養(yǎng)的認知和學生反饋的評價有關，換句話說就是學生的滿意程度決定了教師的教學是否合格。教師為激發(fā)學生的學習興趣，在設施教學過程中，應該增加教學的投入，這包括提升自身的專業(yè)水平(ks)，設計和完善課程大綱，將多媒體為載體的思政元素契入到教學過程中(es)，不斷的豐富自身的教學經驗(qt)。為了達到Ut與Us統(tǒng)一與均衡，即Ut≌Us≥U'0，教師可通過教學過程的課堂提問，章節(jié)測驗及課后作業(yè)等方式，獲得學生對該門課程的學習態(tài)度(as)，學習興趣(es)及專業(yè)水平(ks)的信息。在學生層面，學生學習的興趣(es)，不僅影響著學生的學習態(tài)度(as)，還影響了學生專業(yè)知識水平(ks)的提高。在教與學雙方的態(tài)度不變的情況下，學生的學習興趣es越高，其學習態(tài)度as和專業(yè)水平ks也越高。教師和學生之間的博弈關系就成了at與es互相促進和抑制，即教師的投入的at越高，學生的es也會提高，反之亦然。

2.3 博弈模型各特征因子的主成分及相關性分析

為驗證在植物健康與大數(shù)據(jù)課程教學過程中各個因子之間的關系及影響程度，本課程對選修本課程的草業(yè)科學、計算機科學與技術、森林保護及植物保護專業(yè)的同學進行了問卷調查，并基于PCA主成分分析構建教學雙方決策博弈特征因子(表1)。

表1 教學過程中各因子的主成分析

主成分分析結果表明，在植物健康與大數(shù)據(jù)課程教與學雙方的博弈中，教師的融入思政元素(et)后對學生的學習興趣(es)影響最大貢獻率為28.89%，其次為學生的學習態(tài)度(as)貢獻率為15.59%，最后為專業(yè)知識水平(ks)為13.24%。當教師為主體時，專業(yè)水平(kt)和思政元素的融入(et)分別都在10%以上。為了進一步驗證各因子之間的關系，進行了相關性分析(圖1)，結果顯示學生的學習興趣的激發(fā)(es)和學習態(tài)度的轉變(as)跟教師思政元素融入(et)屬于顯著的正相關，分別為0.70和0.62(P>0.01)，學生的學習態(tài)度(as)跟學習興趣(es)也成顯著正相關為0.58(P>0.01)。

3 結語與討論

3.1 教師和學生博弈關系的平衡假設

在假設Ut≌Us(教學均衡)的情況下，(1)教師對學生的影響：教師首先要具有專業(yè)的知識水平(kt)以提高學生的專業(yè)知識水平(ks)；其次教師須具備挖掘和篩選較好思政元素的能力(et)來激發(fā)學生的學習興趣(es)，從而轉變學生的學習態(tài)度(as)，最終提高學生的質量(qs)。(2)學生對教師的影響：當學生具有濃厚學習興趣時，學生會主動轉變學習態(tài)度，而良好的學習積極性對教師的教學起到反饋作用，使得教師會不斷地提高自身專業(yè)知識水平(kt)，積極準備和設計課堂教學，形成良性循環(huán)。這與張青峰[4]等研究的GIS雙語課程教學過程關系有所不同，雙語教學中教師和學生的專業(yè)水平知識是課程收益最大的主要的限定因素。而本研究中，激發(fā)學生興趣為主要因子，思政元素的融入增強了學生對國家和民族發(fā)展的責任感，激發(fā)了學生向往高精尖專業(yè)領域的使命感和榮譽感，從而產生從被動轉向主動的學習熱情，在學習過程中獲得了最大收益。

3.2 教師和學生博弈關系的共情點

共情(Empathy)是指一種感同身受的心理品質，被哈佛大學心理學教授Daniel Goleman認定為情商( EQ) 五大因素之首，這在人與人交流過程中極為重要[5]。教師的教學和學生的學習過程存在博弈關系，二者相關可以正向發(fā)展，也可反饋抑制。但從主觀上都想正向發(fā)展，即Ut≌Us。從某種程度上講，這就要求教師的教學活動，能夠被學生認同和接受。依據(jù)本文的分析結果，要使得學生學習效益最大化，教師則必須激發(fā)學生的學習興趣，而融入思政元素是個不錯的策略。但問題在于，在思政元素融入課程活動過程中，如何有效地激發(fā)與學生的共情？這就需要教師善于挖掘和篩選典型的思政素材，并且感同身受地講述給學生，使得學生在接受過程中與教師達到共情點。此時，學生的愛國主義情懷與使命擔當演化為對這門課程的關注和喜愛。所以，設計較好思政元素的教學策略，對引導學生，激發(fā)學生的學習興趣，與師生之間產生一種動態(tài)、和諧的共情點是這場博弈取勝的關鍵所在。

學生的學習興趣是決定其學習成效的關鍵因素，西方國家一直很注重對學生學習興趣的培養(yǎng)[6]?？v觀當今世界，大多數(shù)諾貝爾獎項被西方發(fā)達國家所斬獲，說明我國跟西方發(fā)達國家相比，在教育方式上還存在一些不足。本文從博弈的視角分析了思政元素融入課程后對學生學習興趣的激發(fā)是正向的，這為高校教師的“鑄魂育人”提供了新思路和新策略。