“強基計劃”引導農(nóng)林院校數(shù)學公共基礎課程開展深層學習的策略分析

摘? ? 要：為突出基礎學科的支撐引領作用，農(nóng)林院校數(shù)學公共基礎課程教學應引導學生放棄機械式、被動式的淺層學習，強調(diào)深層學習才是深刻理解數(shù)學和后續(xù)專業(yè)課程的有效學習方法。文章以國家提出的“強基計劃”為背景，研究數(shù)學公共基礎課程促成深層學習對農(nóng)林院校人才培養(yǎng)的重要意義，并提出促成學生深層學習的教學改革的具體策略和實踐路徑，從基礎學科角度為達成國家和社會對高新技術人才培養(yǎng)的需求，提供了新的教學研究思路。

關鍵詞：“強基計劃”；深層學習；農(nóng)林院校；數(shù)學公共基礎課程

中圖分類號：O1-4；G641? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? 文章編號：1002-4107（2024）05-0054-04

一、引言

2019年7月，科技部、教育部、中科院和自然科學基金委聯(lián)合制定了《關于加強數(shù)學科學研究工作方案》。

2020年1月，教育部印發(fā)《關于在部分高校開展基礎學科招生改革試點工作的意見》，決定在部分高校開展基礎學科招生改革試點工作，“強基計劃”正式拉開序幕。“強基”即國家要以基礎學科建設為重點，突出基礎學科的支撐引領作用，重點在數(shù)學、物理、化學、計算機、生物等相關專業(yè)著力培養(yǎng)有志于服務國家重大戰(zhàn)略需求且綜合素質(zhì)優(yōu)秀或基礎學科拔尖人才?！皬娀钡膽?zhàn)略目標歸根結底是立足于“為國選材、厚植強基、拔尖領軍、創(chuàng)新未來”的人才培養(yǎng)定位，與習近平總書記在2017年黨的十九大報告中提出的“要加快一流大學和一流學科建設”相得益彰（圖1）。因此，探索“強基”、培養(yǎng)創(chuàng)新人才的長效機制是科教興國、提升綜合國力的必然要求，也是當前高等教育改革的深水區(qū)與攻堅區(qū)。

農(nóng)林院校是以農(nóng)業(yè)類和林業(yè)類為主要學科，同時又包含了綜合類專業(yè)，如機械類、計算機類、經(jīng)濟類等專業(yè)的高等院校。農(nóng)林院校在促成深層學習理念下的學科教學改革實踐是在長期一線教學實踐經(jīng)驗基礎上，更是在國家“強基計劃”指引下，對數(shù)學類課程教學質(zhì)量的提升與發(fā)展的現(xiàn)實探討。文章以黑龍江省高等教育教學改革項目為依托，研究農(nóng)林院校數(shù)學公共基礎課程教學現(xiàn)有的困境、促成深層學習的意義和“強基計劃”導向下數(shù)學公共基礎課程教學改革的特點及實踐策略。

二、農(nóng)林院校數(shù)學公共基礎課程教學的現(xiàn)實困境

近年來，隨著國家對高等教育的重視，農(nóng)林院校專業(yè)課程的教學水平得到迅速發(fā)展，但各高校對基礎性學科——數(shù)學公共基礎課程的重視程度還遠遠不夠，其課程建設的規(guī)模和成效遠遠趕不上農(nóng)林院校中優(yōu)勢學科的課程建設。當前，數(shù)學公共基礎課程教學中普遍存在3個層面的現(xiàn)實問題。

第一，學生層面。部分學生（如來自林區(qū)、教育資源相對落后的邊遠地區(qū)的學生或在初等教育階段就對數(shù)學學習存在畏難心理的學生）因高考數(shù)學成績不理想，大學階段對數(shù)學類課程存在學習興趣不足、知識掌握不牢、疲于應對考試、知識視野狹窄、創(chuàng)新能力不強等問題；另一部分學生則渴望在數(shù)學學習中取得進步，希望在數(shù)學課程中獲得能力的提升。在實際教學中，即使學生自身情況各異，但依然不被區(qū)分，即學生不分基礎、不分層次的“一刀切”上課。

第二，教師層面。在農(nóng)林院校，數(shù)學公共基礎課程普遍被削減課時，導致教師的教學壓力增大，同時，來自科研、評職的壓力也過多地束縛教師，使其無法全身心投入教學研究，對教學改革的興趣不濃，甚至流于形式。因此，教師在教學中往往存在壓縮教學內(nèi)容、降低教學內(nèi)容難度、依賴教材上課、減少知識拓展、輕視學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)等問題，使得學生的深層學習渴望得不到滿足。

第三，專業(yè)層面。淺層學習導致學生學業(yè)能力后繼無力，數(shù)學課程上獲得的知識無法為農(nóng)林院校的優(yōu)勢專業(yè)提供有效支撐，各專業(yè)的發(fā)展從某種程度上受到制約，不能為國家和社會輸送高質(zhì)量人才，學生的個性發(fā)展和專業(yè)建設都受到一定程度的影響。

基于此，數(shù)學公共基礎課程的教學需要推陳出新，尋找適合農(nóng)林院校自身發(fā)展的課程改革路徑，而促成深層學習的教學恰好在解決這些問題上具備優(yōu)勢，值得嘗試與探討。

三、深層學習的概念與理論價值

深層學習的研究最早源于瑞典哥德堡大學（Universityof Gothenburg）的F.馬頓（F. Marton）和R.薩爾喬（R. Saljo）在1976年時進行的一項實驗，實驗內(nèi)容與閱讀文章有關。學習者會按照不同的任務要求，采取不同的學習方式，并加以區(qū)分。學習者可以將注意力集中在文章的表面，只關注標志性的文字，也可以專注于分析文章的中心思想和內(nèi)涵，挖掘文字背后的東西[1]。前一種學習過程叫淺層學習，后一種學習過程則被稱為深層學習。深層學習是將自身需求作為出發(fā)點，以理解為前提，關注核心理論和概念的主動學習方式。深層學習具有理解與批判、聯(lián)系與構建、遷移與應用等特征，這恰恰為解決學生淺層學習指明了道路[2]。因此，文章根據(jù)農(nóng)林院校的實際特點，從促進和養(yǎng)成學生深層學習的習慣出發(fā)，以“強基”為導向，以培養(yǎng)創(chuàng)新人才為宗旨，研究數(shù)學公共基礎課程教學促成學生深層學習的具體策略，以期為教師的實際教學提供新的思路。

促成深層學習的教學直指數(shù)學公共基礎課程教學中“符號表征”的淺表性和狹隘性，能夠幫助學生超越知識表層的符號表征，進入知識的內(nèi)在結構，達到意義的生成[3]。深層學習著眼于學生的全面發(fā)展，其理論價值在于幫助學生克服機械學習和淺層學習的弊端，培養(yǎng)學生終身學習的能力，是創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要教學理念支撐。深層學習還能促使教師進行課程改革，使培養(yǎng)的學生能夠滿足不同層面的需求，如個體成長的需求、專業(yè)發(fā)展的需求、用人單位的需求，以及為國家高精尖領域輸送人才的“強基”需求?；谏顚訉W習的數(shù)學公共基礎課程教學改革旨在探索提升教學品質(zhì)的變革理念，將更有利于挖掘教學的深層理論意義。

四、“強基計劃”導向下促成深層學習的教學改革的意義與特點

（一）“強基計劃”導向下的數(shù)學公共基礎課程教學改革的意義

進入21世紀，信息、生命、制造、空間、海洋等領域的原創(chuàng)突破為前沿技術提供了創(chuàng)新源泉，學科之間、科學和技術之間、自然科學和人文社會科學之間日益呈現(xiàn)交叉融合的趨勢。在這樣的時代背景下，2020年，教育部發(fā)布了“強基計劃”，充分說明國家已經(jīng)意識到基礎學科在交叉融合領域中的重要作用，其中包括數(shù)學的重要引領作用。“強基計劃”將數(shù)學學科推向發(fā)展與融合的新高度，表明數(shù)學在推動國家科技發(fā)展中所處的重要地位。因此，“強基計劃”導向下促成深層學習的數(shù)學公共基礎課程教學改革勢在必行，其現(xiàn)實意義如下。

1.“強基計劃”導向下推動教學模式改革

農(nóng)林院校現(xiàn)有的數(shù)學公共基礎課程主要包含“高等數(shù)學”“線性代數(shù)”“概率論與數(shù)理統(tǒng)計”及“復變函數(shù)與積分變換”。雖然很多高校根據(jù)學科要求及特點將高等數(shù)學分為3類（“高等數(shù)學A”“高等數(shù)學B”和“高等數(shù)學C”），但本質(zhì)上與其他數(shù)學課程采取一樣的教學模式，教學仍然是“大鍋飯”，模式單一，沒有考慮到學生的個性需求，無法為國家選拔出優(yōu)秀的“強基”人才。若要打破現(xiàn)有的教學模式，應從數(shù)學學科的要求和特點出發(fā)，提倡分層施教，這樣才能有助于深層次的學習 。

2.“強基計劃”導向下推動教學內(nèi)容改革

目前的數(shù)學公共基礎課程教學在教學內(nèi)容的廣度、深度與高度上與國家“強基計劃”的目標——“培養(yǎng)有志于服務國家重大戰(zhàn)略需求且綜合素質(zhì)優(yōu)秀或基礎學科拔尖的學生”還有很大的差距。促成深層學習的教學研究提倡教師在教學內(nèi)容上深入思考，以教學內(nèi)容為抓手，改變數(shù)學教學的觀念，激發(fā)學生深層學習。

3.“強基計劃”導向下推動考核方式改革

“強基計劃”以“為國選材、厚植強基、拔尖領軍、創(chuàng)新未來”的人才培養(yǎng)定位為出發(fā)點，核心思想是要求現(xiàn)有農(nóng)林院校培養(yǎng)創(chuàng)新優(yōu)秀人才。但是，目前農(nóng)林院校的考核機制還停留在“千人萬人一張卷”層面，這對人才選拔是不利的，應該在考核方式上分層次、有目的、見實效，在夯實基礎、提升能力、創(chuàng)新培養(yǎng)3個層面上考核學生。

（二）促成深層學習的數(shù)學公共基礎課程教學改革的特點

探索農(nóng)林院校數(shù)學公共基礎課程教學改革應著力突出改革的實踐性，重視實際教學中的可操作性，強調(diào)教學成果的可推廣性，意在為農(nóng)林院校專業(yè)課程和學科建設提供強大的數(shù)學基礎支撐。

1.應用面廣

數(shù)學公共基礎課程涵蓋“高等數(shù)學”“線性代數(shù)”“概率論與數(shù)理統(tǒng)計”和“復變函數(shù)與積分變換”等課程，面向農(nóng)林院校理、工、林、農(nóng)、經(jīng)管等各專業(yè)開課，覆蓋面廣，基本開課時間在大一年級和大二年級。就農(nóng)林院校而言，除文法等純文科專業(yè)外的學生都要學習數(shù)學公共基礎課程，上課學生占大一和大二學生總人數(shù)的90%以上。

2.針對性強

就專業(yè)課而言，“高等數(shù)學”“線性代數(shù)”“概率論與數(shù)理統(tǒng)計”是專業(yè)課的基礎課程，為學生提升專業(yè)能力、參與“全國大學生數(shù)學建模競賽”和“大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目”等提供重要的理論基礎。就研究生入學考試而言，數(shù)學一和數(shù)學三試卷中“高等數(shù)學”“線性代數(shù)”和“概率論與數(shù)理統(tǒng)計”的比例分別約占56%、22%和22%。數(shù)學二試卷中“高等數(shù)學”約占78%，“線性代數(shù)”約占22%。此外，就互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟、物聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟等“強基計劃”所面臨的要解決的問題而言，歸根結底需要培養(yǎng)的專業(yè)人才必須具備較強的數(shù)學創(chuàng)新能力。

3.可操作性大

文章開展的促成深層學習的教學研究嘗試在課程教學內(nèi)容、教學模式、教學手段、考核方式等方面做出實踐性探索，提出的問題來源于近20年的教學實踐，從學生學習中長期存在的問題出發(fā)，本著“從實踐中來，到實踐中去”的教學改革思想方針，所提出的改革策略具有可操作、易推廣、見效快的特點。

五、促成深層學習的農(nóng)林院校數(shù)學公共基礎課程教學改革的實踐策略

深層學習意味著對知識的理解與批判、聯(lián)系與構建、遷移與應用，這為解決學生淺層學習指明了道路。因此，文章從促進和養(yǎng)成學生深層學習習慣入手，以“強基計劃”為導向，以培養(yǎng)創(chuàng)新人才為目的，實踐策略如下。

（一）建立靈活自主的雙層模式

目前，農(nóng)林院校基本都采取統(tǒng)一的教學模式。事實上，學生的基礎不同、興趣不同、未來職業(yè)規(guī)劃不同，教學目標就應該不同，而不同的教學目標下采取的教學模式也應各異。促成深層學習的教學改革認為，應該按專業(yè)根據(jù)學生入學成績分層次編班教學。例如，雙層模式：第一層為基礎層，以夯實基礎、保證專業(yè)基本需要、實現(xiàn)未來就業(yè)為導向；第二層為提升層，以培養(yǎng)創(chuàng)新能力、保障為專業(yè)輸送優(yōu)秀人才為導向，以實現(xiàn)“強基計劃”“為國選材、拔尖領軍”的戰(zhàn)略目標（圖2）。以東北林業(yè)大學為例，首先，學校根據(jù)入學成績分班，在第二次階段性考試后再根據(jù)成績調(diào)整班級，學生有一定的自主權選擇適合自己的班級。其次，根據(jù)教學目標制定教學內(nèi)容，讓優(yōu)秀或有特長的學生有進階、提升的機會，對學習能力不強、學習意愿相對較低的學生采取夯實基礎、側重練習、適當放慢教學進度的手段，解決“有的學生吃不下，有的學生吃不飽”的問題[4]。

（二）打造強基固本的3個維度

農(nóng)林院校應結合專業(yè)特色，構建具有專業(yè)背景的數(shù)學課堂，對數(shù)學公共基礎課程的教學內(nèi)容進行合理的優(yōu)化處理與整合，形成不同數(shù)學課程各具特色的教學模塊，根據(jù)專業(yè)所需，如林學類、經(jīng)濟管理類、土木工程與交通類、通信與計算機類等，實行各課程、各專業(yè)的分模塊教學。數(shù)學公共基礎課程的教學大綱要達到各專業(yè)學習所需數(shù)學知識的基本要求，學生需要掌握基本的“高等數(shù)學”“線性代數(shù)”“概率論與數(shù)理統(tǒng)計”“復變函數(shù)與積分變換”等課程要求的基礎知識和解題方法，學會用相應的知識模塊中的數(shù)學知識解決一些簡單的實際問題，夯實數(shù)學基礎。作為強基固本的重要出發(fā)點，教學內(nèi)容可以在拓展選修、強化競賽、培養(yǎng)創(chuàng)新等3個維度上做到有廣度、有深度和有高度，達成強基礎、促創(chuàng)新的目的。

1.拓展選修，教學內(nèi)容有廣度

農(nóng)林院?？筛鶕?jù)學生的職業(yè)發(fā)展規(guī)劃和志向，在保證學生扎實地學習數(shù)學公共基礎課程知識的基礎上，開展拓展（選修）教學。通過“數(shù)學建模”“生活中的數(shù)學問題”等公共選修課程，把數(shù)學理論與專業(yè)、工程實際問題相結合，滲透數(shù)學建模思想，展示數(shù)學在國家發(fā)展、社會進步中發(fā)揮的積極作用。同時，通過拓展選修，不斷提高學生數(shù)學嚴密邏輯推理和解決實際問題的能力[5]，拓寬學生的知識面，為高質(zhì)量就業(yè)創(chuàng)造有利條件，做到教學內(nèi)容有廣度。

2.強化競賽，教學內(nèi)容有深度

將教學內(nèi)容與歷年考研數(shù)學試題、數(shù)學競賽試題、985等重點大學的數(shù)學公共基礎課程考試試題相結合，提升學生的綜合知識應用能力，基本滿足學生參加全國數(shù)學競賽、全國數(shù)學建模競賽、“挑戰(zhàn)杯”大賽、大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目等學科競賽對數(shù)學的要求，為有需求的學生不間斷學習數(shù)學知識提供有力保障，做到數(shù)學公共基礎課程的教學內(nèi)容有深度。

3.培養(yǎng)創(chuàng)新，教學內(nèi)容有高度

課堂教學不拘泥于教材本身，應結合時事熱點，站在學術前沿，挖掘知識點本身與科技發(fā)展前沿成果的結合點，如國家近幾年大力打造的智慧農(nóng)業(yè)、智慧林業(yè)，挖掘數(shù)學與“智慧”的結合點，捕捉問題點，應用“問題”激發(fā)學生的科研需求，以激發(fā)學生深層學習的欲望和渴求，做到教學內(nèi)容有高度。

（三）重構深度融合的教學空間

教學情景能夠喚起學生對先有經(jīng)驗的感知，這在一定程度上會影響學生下一個學習周期的學習觀[6]，因此，教學手段在促進學生深層學習的過程中起到了關鍵作用。農(nóng)林院校數(shù)學公共基礎課程教學改革力求在教學手段上重構物理空間、資源空間和社交空間，實現(xiàn)3個空間的深度融合，使教學情景具有豐富性、靈活性和實效性，達到強手段、強輔導、強參與。

打造物理空間。有效利用線下課堂、錄播教室、微格教室的授課，采用以問題為前導的面向問題的啟發(fā)式、參與式教學模式，創(chuàng)設情境，及時地實現(xiàn)師生互動、學習情景感知、自適應教學服務。

拓展資源空間。靈活運用超星學習通平臺、雨課堂、中國慕課網(wǎng)、視頻、圖片、板書與 PPT，為教學過程營造多樣化的媒體形式。還可進行相關情景創(chuàng)設，開展以學生為中心的個性化教學、探究式教學和翻轉式教學等，如邊講邊練、生講生評、案例點評、分組討論等，讓學生充分展現(xiàn)自己。

構建社交空間。實現(xiàn)輔導形式的多元、實時與高效。促成學生深層學習需要教師在課下輔導上下功夫，一方面是師對生的答疑解惑，另一方面是生對生的學習互助。課下輔導是課上學習的重要延伸，根據(jù)現(xiàn)實情況可以安排授課教師每周開展兩三次、每次30分鐘的各種形式的輔導答疑活動，包括面對面答疑、網(wǎng)絡QQ答疑、超星學習通平臺留言等方式。課下輔導提倡優(yōu)秀學生與后進學生共建學習小組，生生互動往往會激發(fā)雙方的學習興趣，提升雙方的學習效果。

（四）實現(xiàn)因人而異的全過程考核

教學改革要在加強考核上下功夫，研究考核的深層次問題，重點實現(xiàn)考核的多層次、多種類、多途徑。促成深層學習的教學改革所采取的全過程考核在實踐層面上包含階段性考核、期末考核及平時考核，其中，階段性考核包含小論文、調(diào)查報告、文獻綜述等形式，平時考核可以通過課前測試、課中探究、課上展現(xiàn)和課后鞏固反思等環(huán)節(jié)，實現(xiàn)教學過程的全跟蹤評價，以此來引導學生從淺層學習向深層學習轉化[7]。在每個環(huán)節(jié)，教師應以鼓勵、表揚、適當懲戒等手段讓學生對數(shù)學建立信心，培養(yǎng)學生的樂學、好學與勤學，既能知難而上，也能看到自身不足，奮發(fā)向上。同時，課前預習狀態(tài)、上課參與程度、課下作業(yè)質(zhì)量、課后學習小組的反饋、個人成績提升的情況都應納入到指標考核體系中來[8]。對于高考數(shù)學成績較低的學生可以采取分層次考核，在不同層次上作優(yōu)秀、合格和不合格的考量，真正實現(xiàn)因人而異，因材施教。

六、結束語

為深入貫徹新農(nóng)科建設，促進林業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，農(nóng)林院校數(shù)學公共基礎課程建設還需與專業(yè)有機銜接、深度融合，發(fā)揮深層學習的優(yōu)勢，強化數(shù)學理論與農(nóng)林類實際問題的相關性，提升課程內(nèi)涵。構建以應用研究為重點，以基礎數(shù)學研究為支撐，以農(nóng)林特色為應用背景的課程體系，促進深層學習在數(shù)學公共基礎課程建設中的全面協(xié)調(diào)與可持續(xù)發(fā)展。

為提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，實現(xiàn)“為國選材、拔尖領軍”的戰(zhàn)略目標，淺層學習是遠遠不夠的，但深層學習可以激發(fā)學生的內(nèi)在因素，使學生在原有知識結構上批判性地接受新經(jīng)驗，改變行為，產(chǎn)生一種新的知識結構，即創(chuàng)造。學生在深層學習中能發(fā)揮主體性，有充分的機會主動建構知識，通過發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)造解決問題。在基于深層學習的教學改革過程中，研究團隊還將不斷總結和完善，拓展教學實踐，豐富教學改革成果，讓數(shù)學公共基礎課堂煥發(fā)新機。

參考文獻：

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[4]? 張湘韻.問題教學與學生的創(chuàng)造性思維培養(yǎng)[D].長沙：湖南師范大學，2004.

[5]? 袁芳.高質(zhì)量教育體系背景下的大學數(shù)學教學改革創(chuàng)新探索：評《數(shù)學教學與模式創(chuàng)新研究》[J].教育發(fā)展研究，2023，43（4）：86.

[6]? 楊永富，胡真，宮奕波.新工科導向下大學數(shù)學課程創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系的構建與實踐[J].大學數(shù)學，2022，38（5）：45-51.

[7]? 馬曉劍，申花實.在終身教育背景下構建可持續(xù)性的大學數(shù)學教學體系[J].黑龍江高教研究，2013，31（11）：171-173.

[8]? 劉春林，李寶娣.大學數(shù)學課程的線上線下混合式教學研究[J].黑龍江教育（理論與實踐），2023，77（2）：39-42.

編輯∕王力

收稿日期：2023-08-27? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 修回日期：2023-10-15

作者簡介：馬曉劍，女，副教授，研究方向為不確定性理論及圖像處理。

基金項目：黑龍江省高等教育教學改革項目“‘強基導向促成深層學習的農(nóng)林院校大學數(shù)學教學研究與實踐”（SJGY20210044）；黑龍江省一流本科課程“高等數(shù)學A（A1、A2）”建設