課程思政融入高等數(shù)學(xué)的教學(xué)創(chuàng)新探索

王建新

(青島科技大學(xué)數(shù)理學(xué)院,山東青島,266000)

一、引言

2016年,習(xí)近平在全國高校思想政治工作會議上強調(diào),要堅持把立德樹人作為教育的中心環(huán)節(jié),把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程,實現(xiàn)全程育人、全方位育人。[1］為推進我國高等教育事業(yè)的新發(fā)展,要全面進行課程思政建設(shè),把立德樹人融入教育的各環(huán)節(jié),促進思政教育與各專業(yè)課程有機融合,構(gòu)建全員、全過程、全方位育人格局。進行思政育人,需要教師在教學(xué)過程中有意識、有計劃、有目的地進行教學(xué)設(shè)計,以知識傳授、能力培養(yǎng)和價值塑造為教育目標(biāo),加強對高等學(xué)校思政育人教學(xué)和師德師風(fēng)的建設(shè)管理,充分挖掘和運用各學(xué)科蘊含的思想政治教學(xué)資源,在教學(xué)各環(huán)節(jié)中全方位地融入思政育人的思想,在培養(yǎng)學(xué)生持續(xù)學(xué)習(xí)能力的同時,厚植學(xué)生的科技報國情懷,從而實現(xiàn)高等教育立德樹人的根本任務(wù)。[2-3］

高等數(shù)學(xué)是面向理工科專業(yè)大一學(xué)生開設(shè)的公共基礎(chǔ)課,既是一門提高學(xué)生數(shù)理運算能力、邏輯思維能力、創(chuàng)新思維能力的重要課程,又是培養(yǎng)學(xué)生理性思維和創(chuàng)新能力的重要載體,能為學(xué)生后續(xù)其他專業(yè)課程學(xué)習(xí)奠定必要的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。高等數(shù)學(xué)作為基礎(chǔ)性學(xué)科,自身具有深厚的歷史淵源和獨特的發(fā)展過程,蘊涵著極為豐富的課程思政內(nèi)容。同時,高等數(shù)學(xué)是一門公共必修課,在其教學(xué)中融入思政教育,具有受益面廣的優(yōu)勢。在相對枯燥的數(shù)學(xué)理論教學(xué)中融入思政元素,一方面能夠寓教于樂,加強科技與人文的融合,幫助學(xué)生理清數(shù)學(xué)知識體系發(fā)展的來龍去脈,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情;另一方面有助于培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,加強數(shù)學(xué)思想對學(xué)生的熏陶,提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新精神。[4］筆者結(jié)合多年來從事高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)的經(jīng)驗,開展課程思政融入高等數(shù)學(xué)的教學(xué)創(chuàng)新設(shè)計,為相關(guān)教學(xué)實踐提供參考資料。

二、“一體雙鏈四融合”的高等數(shù)學(xué)課程思政教學(xué)

“一體雙鏈四融合”的高等數(shù)學(xué)課程思政教學(xué)創(chuàng)新設(shè)計,旨在提供一種知行合一的課程思政教學(xué):“一體”是指知識、能力和素質(zhì)為一個整體,寓價值觀引導(dǎo)于知識傳授和能力培養(yǎng)之中;“雙鏈”是指線上線下雙鏈交互遞進的教學(xué)模式;“四融合”是指思政與教學(xué)方法、資源、實踐、評價的融合,以探尋公式和定理背后的嚴(yán)謹(jǐn)數(shù)學(xué)思維和哲學(xué)思想。基于“學(xué)習(xí)—思考—實踐—領(lǐng)悟”的邏輯,將課程思政有機融入高等數(shù)學(xué)教學(xué)的全過程,讓學(xué)生內(nèi)化吸收知識,積極反饋教學(xué)情況,由被動認(rèn)知轉(zhuǎn)為主動認(rèn)知。

(一)構(gòu)建“一加強三推進”的教學(xué)模式

改進教學(xué)方法,探索創(chuàng)新多元化的課程思政建設(shè)模式和方法路徑,進行線上線下雙鏈交互遞進的高等數(shù)學(xué)課程教學(xué),創(chuàng)新“一加強三推進”的教學(xué)模式和教學(xué)方法,培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)的能力,為課程思政融入教學(xué)全過程提供有力的路徑支持。

1.推進線上線下雙鏈交互遞進的思政教學(xué)模式

中國大學(xué)慕課、超星學(xué)習(xí)通、雨課堂、智慧樹等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺為高等數(shù)學(xué)課程思政提供了豐富的線上教學(xué)資源,教師可以利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺和教學(xué)資源建設(shè)線上課程,在學(xué)科知識內(nèi)容的基礎(chǔ)上增加課程思政元素,向?qū)W生傳遞思政元素。

其一,教師要充分利用各種信息技術(shù)手段,突破時空限制,隨時隨地按需向?qū)W生發(fā)送教學(xué)資源。例如,教師可以使用學(xué)生易于接受的平臺,如QQ、微信等即時通信軟件,雨課堂、校園SPOC等在線教學(xué)平臺,向?qū)W生推送與高等數(shù)學(xué)課程內(nèi)容相關(guān)的熱點問題,將生活中蘊含的做人做事的道理滲透到學(xué)習(xí)中,引導(dǎo)學(xué)生思考和討論,讓學(xué)生學(xué)會從數(shù)學(xué)的角度理性看待問題,形成正確“三觀”。其二,教師要設(shè)計高等數(shù)學(xué)思政專題案例并將其融入課前導(dǎo)學(xué)和課堂互學(xué),以問題為驅(qū)動,促使學(xué)生主動學(xué)與思,在學(xué)中播下思政育人的種子,在思中讓種子生根發(fā)芽。其三,教師將思政專題作業(yè)、思政專題討論融入課后研學(xué),完善學(xué)習(xí)支持服務(wù),定期安排答疑,及時解決學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到的各類問題,在解決問題的過程中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。

例如,教師在講授無窮限反常積分時,將天問一號火星探測器和風(fēng)云四號衛(wèi)星的相關(guān)資料作為線上資源推送給學(xué)生,讓學(xué)生在觀看和閱讀后從數(shù)學(xué)角度思考、分析、討論以下問題:火箭的發(fā)射速度要滿足什么條件才可以脫離地球引力。同時,教師在線上布置相關(guān)作業(yè),引導(dǎo)學(xué)生用無窮限反常積分計算逃逸速度;組織小組討論,讓學(xué)生分享自己的計算方法,在小組合作中學(xué)會聆聽和表達(dá),讓思維和視野更加開放,形成學(xué)習(xí)共同體。

2.強化問題導(dǎo)向,推進思政教育進課堂

教師要注重從問題切入,在現(xiàn)實問題解析中加強引導(dǎo)學(xué)生思想。教師可按照課前線上采集問題、課中現(xiàn)場提問并深度剖析、課后總結(jié)的基本脈絡(luò)進行,全程以問題為線索推進教學(xué)。問題可按照思政案例的不同領(lǐng)域分類,還可依據(jù)問題的深入程度分層。教師在剖析問題時層層遞進,在不同的知識講解階段適時融入思政元素,達(dá)成高等數(shù)學(xué)教學(xué)和思政輸入的雙重目標(biāo)。

青島科技大學(xué)(以下簡稱我校)數(shù)理學(xué)院開展“課堂三分鐘,傳遞正能量”思政特色課堂,以激發(fā)教師創(chuàng)新活力,拓寬課程思政建設(shè)渠道。思政特色課堂設(shè)有“憶高考,惜求學(xué)”“談科技,強興趣”“大學(xué)始,優(yōu)為人”等多個教育主題。教師教學(xué)聚焦全面發(fā)展,突出傳道解惑,著眼立德樹人,結(jié)合高等數(shù)學(xué)課程特點,在課堂上用三分鐘左右的時間對學(xué)生進行創(chuàng)新性思政教育。教師將自身學(xué)習(xí)成果與學(xué)生分享,通過一系列與學(xué)生專業(yè)、學(xué)習(xí)生活息息相關(guān)的主題教育,在每名學(xué)生的心中播撒感恩、勵志、奮進的種子,促進大學(xué)生的全面健康成長。

例如,教師在講到切線方程時,會告訴學(xué)生此知識點包含的價值隱喻:一個人最終能取得多大的成就不取決于截距而是取決于斜率。即使起點再高,但若不努力提速,前進的步伐會依舊很慢。教師在講到極值、最值時,可以告訴學(xué)生:人的一生不是一帆風(fēng)順的,成長的道路是曲折的,有高峰也有低谷,因此要在順境中謹(jǐn)慎從事,在逆境中不悲觀、不動搖。

3.運用多樣的教學(xué)方法,推進思政教育進頭腦

高等數(shù)學(xué)課程以問題串為主線,融合項目教學(xué)、情境教學(xué)、同伴教學(xué)、小組討論、網(wǎng)上互動等多種教學(xué)方式,將思政元素貫穿多樣化的課堂教學(xué),運用馬克思主義思辨觀鍛煉學(xué)生的思辨能力。教師在每個章節(jié)結(jié)合課程內(nèi)容設(shè)計相應(yīng)的思政特色思辨活動,學(xué)生通過主題討論、小組辯論、主題演講、微課題研究等豐富的思辨式課堂活動學(xué)會分析問題、表達(dá)觀點、形成正確的價值觀。

例如,教師在講授兩個重要極限時,從學(xué)生熟知的互聯(lián)網(wǎng)金融問題入手。學(xué)生在每日計息的復(fù)利基礎(chǔ)上,推出無限次計息情況下重要極限的數(shù)列形式,并采用均值不等式證明數(shù)列極限的存在性。學(xué)生得到有趣的數(shù)列極限后,展開集體討論,嘗試將其拓展成增長的函數(shù)及增長的螺線。與此同時,教師從數(shù)學(xué)運算、連續(xù)復(fù)利、自然界動植物生長等多種角度引發(fā)學(xué)生對重要極限的思辨討論,在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時,讓學(xué)生通過復(fù)利計算正確認(rèn)識理財,增強學(xué)生金融防范意識。

(二)重構(gòu)六大專題思政教學(xué)資源

高等數(shù)學(xué)課程思政教學(xué)以問題為導(dǎo)向,按照“學(xué)習(xí)—思考—實踐—領(lǐng)悟”的邏輯設(shè)計思政內(nèi)容。教師針對每個章節(jié)深入挖掘高等數(shù)學(xué)課程蘊含的思政元素,精選案例,建立思政案例庫,形成育人入腦、育人入行、育人入心的“三入”設(shè)計主線,設(shè)計六大思政專題,將富有情感溫度的知識傳遞給學(xué)生。

1.明確思政教學(xué)目標(biāo),建立思政內(nèi)容資料庫

在高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)大綱和教學(xué)設(shè)計中融入課程思政內(nèi)容,需要教師明確思政育人的教學(xué)目標(biāo),深入挖掘高等數(shù)學(xué)中隱含的思政教育資源,梳理各章節(jié)主要內(nèi)容,建立動態(tài)的思政內(nèi)容資料庫,不斷充實和優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,改進教學(xué)設(shè)計。教師制訂思政特色教案,推進思政教育內(nèi)容進教材,結(jié)合國內(nèi)部分高校類似課程,不斷更新完善現(xiàn)有教案內(nèi)容,鼓勵學(xué)生端正學(xué)風(fēng),讓學(xué)生在刻苦學(xué)習(xí)中確立科學(xué)精神、錘煉品行情操,讓學(xué)生在掌握高等數(shù)學(xué)知識的同時,樹立社會責(zé)任感和使命感。在資源建設(shè)中,教師將思政案例制作成文檔、視頻、多媒體課件等,上傳至線上教學(xué)平臺,使其融入數(shù)學(xué)文化,反映高等數(shù)學(xué)的思想、精神和應(yīng)用。

例如,資源庫包含了數(shù)學(xué)背后的名人故事、數(shù)學(xué)在生活中的應(yīng)用以及傳統(tǒng)人文思想,展現(xiàn)數(shù)學(xué)勵志文化,使學(xué)生體會到科學(xué)研究的艱辛和科學(xué)家堅忍不拔的意志品質(zhì)。資源庫幫助教師引導(dǎo)學(xué)生深入學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)名人背后的勵志故事,使學(xué)生了解名人愛國愛家的情懷和堅忍不拔的精神,傳承科學(xué)家的高尚品格和愛國主義情懷。

2.挖掘思政教育資源,凝煉六大思政專題

沿著育人入腦、育人入行、育人入心的“三入”設(shè)計主線,教師深入挖掘思政元素,最終凝煉出六大思政專題:唯物辯證法,科學(xué)精神和治學(xué)態(tài)度,建模意識和創(chuàng)新精神,誠信意識和個人品德,家國情懷和民族自豪感,科技報國和責(zé)任擔(dān)當(dāng)。這六大思政主題的運用方式如下:教師積極整合教學(xué)內(nèi)容,將高等數(shù)學(xué)知識原理與唯物辯證法結(jié)合起來;通過對學(xué)科發(fā)展史以及科學(xué)家成就的介紹,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和治學(xué)態(tài)度;在案例應(yīng)用中,融入數(shù)學(xué)建模意識,培養(yǎng)學(xué)生的探索創(chuàng)新精神;在社會熱點案例中,融入誠信意識和個人良好品德教育;通過對國家經(jīng)濟民生等數(shù)據(jù)的分析,培養(yǎng)學(xué)生的家國情懷和民族自豪感;通過介紹大數(shù)據(jù)下的前沿支持與國家科技戰(zhàn)略相融合的現(xiàn)象,培養(yǎng)學(xué)生的科技興國意識及責(zé)任擔(dān)當(dāng)。六大思政專題在教學(xué)中的合理運用需要教師認(rèn)真選取富含思政元素的案例,并綜合考察高等數(shù)學(xué)各章節(jié)知識點作為思政元素融入載體的適切性,根據(jù)六大思政專題確定相應(yīng)章節(jié)的思政內(nèi)容,通過專題案例將思政育人有機融入高等數(shù)學(xué)教學(xué)。此外,教師還應(yīng)充分挖掘與高等數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的時事熱聞,讓思政元素更具時代性和新穎性。

例如,教師在教授數(shù)列極限知識點時,可以講述劉徽首創(chuàng)割圓術(shù)的故事,展現(xiàn)古代數(shù)學(xué)家的偉大智慧,將嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和為科學(xué)奉獻的精神貫穿于數(shù)列極限的教學(xué)中。在教授二次曲面知識點時,將北京鳥巢國家體育館的屋頂作為分析對象,從數(shù)學(xué)角度分析,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)此屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)可被視為雙曲拋物面的一部分,還可以從價值觀角度分析,此屋頂?shù)慕ㄔ祗w現(xiàn)了中國勞動人民敢于探索創(chuàng)新的精神。

(三)以任務(wù)為驅(qū)動開展課外實踐活動

高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)推行理論加實踐、實踐帶競賽、競賽促創(chuàng)新的實踐教學(xué)方式,引導(dǎo)學(xué)生在實踐中進行領(lǐng)悟創(chuàng)新。教師將課程內(nèi)容與實踐活動有機結(jié)合,形成以高等數(shù)學(xué)建模案例、大數(shù)據(jù)技術(shù)相關(guān)項目為拓展內(nèi)容的實踐實訓(xùn)模塊。學(xué)生以教師發(fā)布的項目任務(wù)為學(xué)習(xí)驅(qū)動,以小組合作的形式開展課外研討學(xué)習(xí),以參與實踐項目為契機深度理解所學(xué)的數(shù)學(xué)理論及其應(yīng)用知識。實踐環(huán)節(jié)著重培養(yǎng)學(xué)生的求真務(wù)實精神,形成課內(nèi)育人和課外育人相結(jié)合的課程思政教育模式。高校依托高等數(shù)學(xué)課程組織數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)及提供學(xué)科競賽平臺,以賽促學(xué),通過實踐和學(xué)科競賽打造思政育人的實踐基地。學(xué)生在備賽和參賽過程中,需要主動了解科技和社會需求,主動提高自身的高等數(shù)學(xué)建模能力、抽象思維能力和解決復(fù)雜問題的綜合能力。

例如,我校成立數(shù)學(xué)建模協(xié)會,以第二課堂為平臺,定期舉行數(shù)模講座、論壇、沙龍、競賽等線下活動,并組織在線課程、線上會議等線上活動,將建模、編程、實踐與高等數(shù)學(xué)知識有機結(jié)合起來,將實踐案例和學(xué)科前沿知識有效引入教學(xué),激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新潛能。

(四)在教學(xué)評價中增加思政內(nèi)容考核

高等數(shù)學(xué)課程思政教學(xué)評價要重視過程性考核,突出思政元素測評,將課程思政模塊的融入和評價覆蓋課程實施全過程。高等數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)評價主要涉及三個要素:評價內(nèi)容、評價方式和評價主體。其中,評價內(nèi)容不僅要評價學(xué)生的知識能力,還要關(guān)注學(xué)生的情感、心理和品德。評價方式不僅有終結(jié)性評價,還有診斷性評價和形成性評價。診斷性評價通過分析學(xué)生在開課前后填寫的問卷和量表結(jié)果,判斷學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài);形成性評價記錄學(xué)生學(xué)習(xí)過程的參與情況,包括課程階段性測驗成績、課堂表現(xiàn)和課程拓展檢測等;終結(jié)性評價主要是對學(xué)生的期末考試成績、期末考試中融入的情感態(tài)度及拓展應(yīng)用等思政元素的考核。評價主體不僅有授課教師,還有學(xué)生互評和小組互評,形成“層級打分+平行打分”的多元化評價?？傊?科學(xué)有效的評價體系是檢驗課程思政教育效果的重要保證。

目前,我校高等數(shù)學(xué)課程思政教學(xué)的學(xué)習(xí)評價主要包含三部分內(nèi)容: 一是線上平時成績,具體包括話題討論、項目式學(xué)習(xí)小組討論、預(yù)習(xí)視頻情況、線上章節(jié)測驗、選做拓展作業(yè)等,占總成績的20%;二是線下平時成績,包括隨堂練習(xí)、隨堂搶答、課程小論文、小組成果展示等,占總成績的30%;三是期末成績,通常采用閉卷考試的考查方式,卷面成績占總成績的50%。

三、結(jié)語

筆者按照“學(xué)習(xí)—思考—實踐—領(lǐng)悟”的邏輯設(shè)計了高等數(shù)學(xué)課程思政內(nèi)容,構(gòu)建了“一體雙鏈四融合”的思政教學(xué)閉環(huán)設(shè)計,使課程思政有機融入教學(xué)全過程,以問題為驅(qū)動,能夠促使學(xué)生主動學(xué)與思。高等數(shù)學(xué)課程思政以思政專題為基礎(chǔ)教學(xué)資源,讓學(xué)生在課前導(dǎo)學(xué)、課中思辨互學(xué)、課后研學(xué)及實踐,引導(dǎo)學(xué)生在應(yīng)用中領(lǐng)悟道理,能夠促使學(xué)生成長為具有良好數(shù)學(xué)素養(yǎng)、掌握高等數(shù)學(xué)工具、致力于科技興國的新青年。