新文科背景下大學文科高等數學的課堂教學實踐

鄭重武

（運城學院 數學與信息技術學院，山西運城 044000）

2018 年6 月，時任教育部部長陳寶生在新時代全國高等學校本科教育工作會議上提出：要堅持“以本為本”，把本科教育放在人才培養的核心地位、教育教學的基礎地位、新時代教育發展的前沿地位。

2019 年6 月，時任教育部高等教育司司長吳巖在廣州舉辦的第十一屆“中國大學教學論壇”上指出：課程是教育的微觀問題，解決的卻是戰略大問題。課程是體現“以學生發展為中心”理念的最后一公里[1]，要全面提升本科教育質量，高校就要切實把“推進課程內容更新、推動課堂革命”深入到每一門課程、每一節課堂中，從細微處抓課程改革、課堂改革，這是提升教學質量的基礎性工作。

1 新文科建設中數學的地位

“數學是科學的皇后”“數學是宇宙的語言”。近幾年，我國在科學研究、基礎教育中將數學放在了核心地位。隨著現代科學技術的發展，數學在人文科學、社會科學領域的地位日益凸顯，日漸成為各學科發展不可或缺的知識基礎、方法基礎、思維基礎。

2018 年，黨中央明確提出：“要推動高質量發展，進一步提升教育服務能力和貢獻水平，發展新工科、新醫科、新農科、新文科。”當今世界是以互聯網、大數據、人工智能、虛擬技術、區塊鏈等為核心競爭技術的科技時代，在此背景下，新文科學生也需掌握新技術的發展。2019 年，時任教育部高等教育司司長吳巖指出：“世界的新變革，使得新文科的改革勢在必行”，新文科“要展示哲學社會科學與新一輪產業技術革命交叉融合產生的新變化”[2]。教育部新文科建設工作組組長、山東大學校長樊麗明認為：“‘新文科’概念在2017 年由美國西拉姆學院提出，強調要打破專業課程界限，進行綜合性的跨學科學習。”[3]并提出了新文科融合發展的理念[4]。數學是新一輪技術革命的有力工具和理論知識基礎，計算機科學、數據科學、大數據技術作為新一輪技術革命的支柱，其內容都和數學密切相關。

數學不僅是一種重要的工具，同時也是一種語言、一種方法、一種基本的思維方式。強調發展素質教育，讓學生掌握必要的高等數學知識，進行數學學習過程中的思維和能力訓練是十分必要的。推動新文科與產業技術革命的交叉融合，在文科專業教育中，不僅要注重數學作為知識基礎的角色，更要強調其在提供思想方法、訓練思維、培養創新意識等方面的重要性。要培養有較高專業素養、創造視野，擅長跨學科協作的新文科人才，就應重視數學在高等教育中的地位。

2 大學文科高等數學的教學現狀和改革實踐的原則

加強文科高等數學教學是順應時代發展的要求[5]。高等數學，不僅包含微積分，也包括線性代數、概率論與數理統計等課程。高等院校的文科類專業開設高等數學的目標是培養學生的數學素養、數學人文精神，提高學生的抽象思維與邏輯推理能力、運算能力及分析與解決問題的能力。對于文科師范生而言，該門課程的學習對完善自身知識結構是不可或缺的，對個人綜合素養的提升也是十分重要的。南開大學顧沛教授在新世紀初提出的“十種數學能力和五種數學素養”[6]，是發展素質教育、培養復合型人才所需要的。

文科高等數學的教學研究一直是教育者關注的熱點課題[7-10]。由于數學知識的高度抽象性、嚴謹的邏輯性，加之很多文科學生數學基礎不夠扎實、缺乏學習數學的濃厚興趣等，使得大學文科高等數學的教學往往難以達到理想效果。余文森等[11]指出大學課堂教學存在的問題：學生學習積極性不高，難以掌握高等數學知識。筆者在授課的漢語言文學、小學教育、學前教育等專業的調查中，發現大部分學生清楚數學對于個人思維的訓練、綜合能力的提升是有幫助的，但也表達出數學知識太復雜、學不懂且興趣不足等看法。

同時，新文科背景下學生信息素養培養也是教育者的新使命[12-13]。如何讓學生具備一定的科技素養、信息素養，以更好地適應新一輪技術革命，如何讓學生積極主動地參與學習、深入思考，達到訓練學生創新思維能力的效果，這些都是大學文科高等數學課程教學改革要致力解決的問題。大學文科高等數學課程改革實踐的原則如下。

（1）更新理念，堅持標準。要達到人才培養適應社會和產業發展需求的目標，在新文科理念下，課程教學理念要與時俱進，加強新技術的使用，強化信息技術的訓練；要堅持專業質量標準，堅持師范專業認證標準。

（2）以生為本，結果導向。課程教學要堅持以學生為中心，教學設計、教學目標要以提升學生的學習效果、綜合能力為導向，注重效果評價。

（3）學科融合，價值引領。要堅持立德樹人，新文科是哲學社會科學領域的創新發展，要落實課程思政，引領學生形成正確的價值觀；要在教學中體現學科交叉融合的思想，把專業發展和個人綜合素養提升緊密結合。

3 新文科背景下的課堂教學改革與實踐

課程是人才培養的基本單元，是專業知識傳授的重要載體。課堂是大學教學活動的重要場所，是人才培養的落腳點。課堂革命的根本目的是完善人才培養標準、提高人才培養質量[14]。在新文科背景下，針對目前大學文科高等數學教學中存在的問題，進行教學改革與實踐，包括知識、能力、素質三個方面。

（1）優化課程內容，體現與新技術相關學科的有效融合。一是優化和豐富課程內容。很多文科高等數學教材是理工科高等數學教材的簡化版，知識體系和理工科并無顯著區別。鑒于文科生的思維特點，教師應合理規劃和設計教學內容。為了讓學生樂學又善學，教師在教學內容中增加數學思想、數學文化等方面的知識，讓學生通過探究問題的解決方法，了解數學文化，掌握數學思想與方法。另外，教師還需注重數學知識的應用，根據具體內容加入“數學建模”，采用與教材內容相關且難度適宜的建模案例進行訓練和教學。二是增強課程與新技術相關學科的融合。教學中融合新技術對專業數學教師來講有一定的難度，筆者所在二級學院包括數學、計算機、數據科學、網絡工程等相關專業，學院可組織不同專業教師開展相關經驗的學習交流。在課程內容設計中，邀請數據科學、計算機科學的專業教師參與其中，既能優化調整不同數學理論知識的占比，還可結合文科專業開設的計算機課程，使用數學軟件、Python 語言等進行數學運算教學，實現以數學課程引導學生認識新一代信息技術的教學目標。

（2）豐富教學方法，注重學生能力的訓練與提升。2018 年10 月，教育部等六部門印發《關于實施基礎學科拔尖學生培養計劃2.0 的意見》，提出：促進學生自主深度學習、建構知識體系、形成多維能力。

一是學生自主學習能力的訓練。自主學習能力是學生實現對知識的深度掌握與準確理解的重要方式，是一種自覺性的學習，是學生養成終身學習習慣的基礎。在學生自主學習能力培養的過程中，教師指導發揮著重要作用。美國認知教育心理學家奧蘇貝爾（Ausubel）提出的先行組織者教學策略，提倡進行指向性學習或者有指導性的發現。在新文科理念下，教師應讓文科生明確個人專業發展與社會需求之間的關系，明確個人發展與新一輪技術革命之間的關聯。教師可通過理念闡釋和專業指導，引導學生分析學習需求、規劃學習任務，并積極開展對學習行為的反思，促使學生開展探究式學習、小組興趣學習等。在實際教學中，教師可提供一些素材，并提出一些問題，由學生根據問題查找資料，并嘗試對簡單的數學問題進行解答，促進學生課前進行知識建構、課后進行知識重構，深化對知識的理解。

二是專業技能的訓練。采用生講生評、生練生評、同學互評等教學方式，加強對學生專業技能的訓練。在課堂練習環節和習題課上，教師選擇訓練題目，根據學生對知識的理解和存在的問題，隨機選擇學生解答，解答完畢后向其他學生進行思路分析和講解，最后，由學生進行點評。在極限、導數、積分等基本計算方法的教學中，合理安排教學環節，考查學生對知識的理解程度，進一步強化專業訓練。從這種教學方法的實施效果來看，學生對相應知識點的理解和掌握更加準確，同時也培養了學生學習數學的自信心；學生的儀態、語言組織、邏輯思維都得到了訓練，專業技能得到提升。此外，設計開放性作業對學生綜合素質的提高、解決實際問題能力的提升也有很大幫助：對于研討性課程作業，學生可采用分小組學習討論的方式，提升運用知識解決實際問題的能力；對于理解性、概念性的開放性課題，組織開展學生間點評，能夠幫助學生更好地發現自身存在的問題，進而針對性提升。

（3）強化課程科學素養培養和思政元素的融入。信息產業更新換代速度快，要培養適應新時代的人文社會科學人才，新文科教育需要重視培養學生的科學的素養。第一，教師可通過合理引導和訓練，應用BIGSIX 方法培養學生問題意識，提升搜集分析和應用信息的能力，引導學生發展自主學習能力，培養學生的科學態度、創新思維、批判性思維、問題意識等科學素養。第二，教師可實施翻轉課堂進行數學文化的融入，比如講授極限概念，課前將視頻發送到學習群，課堂上進行交流討論，并截取紀錄片《數學的故事》第一集中關于巴比倫數學的一段視頻，讓學生在游戲中體驗如何從內接多邊形求圓的面積；另外，讓學生自主搜集資料了解古代“割圓術”。此外，還可通過微積分創立等知識的講解，培養學生的探索精神、科學家精神等，提升學生的科學素養。第三，教師根據文科專業的特點，設計與專業相關、與課程相關的內容或問題，達到思政教育的目的，同時采取有效措施，使學生由被動接受知識轉變為主動學習，體現學生的主體地位。教師可以在教學中將我國古代數學發展史、數學問題、名家傳記等做成問題卡片，讓學生利用課外時間討論，將獲得的感悟在課堂上匯報交流。高校應提供師生、生生交流的平臺，引導學生形成正確的人生觀、價值觀。

打造“金課”，推動課程革命，把新文科理念落實到人才培養全過程，需要對每一門課程精磨細琢，不僅要關注課程教學過程，更應該關注教學的實施者——教師和管理人員。通過上述實踐，對于文科生的科技素養起到了積極的促進作用，但受限于個人能力，與產業技術的深度融合在課程教學中體現得還不夠充分。因此，還需要對課程教學改革進一步探索。