理工科高等數(shù)學(xué)實施課程思政的策略

歐玉芹, 蘇華東

(北部灣大學(xué) 理學(xué)院 東密歇根聯(lián)合工程學(xué)院,廣西 欽州 535011)

0 引 言

2020年,教育部頒發(fā)的《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》(以下簡稱“綱要”)指出,落實立德樹人根本任務(wù),將價值塑造、知識和能力培養(yǎng)融為一體,不可分割[1].課程思政作為新時期高校育人的新理念,有利于人才培養(yǎng)和思政教育的雙重實現(xiàn).將立德樹人理念貫穿教學(xué)全過程,有助于幫助學(xué)生樹立正確的價值觀,突破專業(yè)教育和思政教育的痛難點.高等數(shù)學(xué)是理工科高校的公共必修課程,相對其他課程,該門課程在人才培養(yǎng)和學(xué)生未來發(fā)展中有著舉足輕重的影響.因此,學(xué)術(shù)界對高等數(shù)學(xué)的思政探討更加熱烈.

針對理工科專業(yè)課程思政的改革探究,彭雙階等探索不同的思政切入點[2];王寶軍從教學(xué)設(shè)計方面探索思政育人功能[3];孫和軍等探索科學(xué)素養(yǎng)與人文精神的融通[4];龔麗萍探索教育理念、師資和課程等新路徑[5].針對高等數(shù)學(xué)融入課程思政的教學(xué)改革探究,王玉海等探索課程思政與高等數(shù)學(xué)教學(xué)最佳的銜接點[6];劉大蓮等挖掘課程思政在高等數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中的六大切入點,提煉部分具體課程思政案例[9];俞能福等構(gòu)建基于數(shù)學(xué)文化的教學(xué)內(nèi)容與教育方式,以提高高等數(shù)學(xué)教育的價值引領(lǐng)作用[7].

如何在理工科的高等數(shù)學(xué)中實施思政教育,探索思政切入點,是高等數(shù)學(xué)教師亟須思考的問題.依據(jù)理工科專業(yè)課程思政定位和總體規(guī)劃,本文將從知識體系的科學(xué)思維、社會實踐和科研前沿的應(yīng)用思維、數(shù)學(xué)文化和數(shù)學(xué)家的科學(xué)倫理等方面,探索高等數(shù)學(xué)教學(xué)融入課程思政的策略.

1 高等數(shù)學(xué)實施課程思政的必要性

課程思政是高校一種新的育人理念.挖掘課程思政元素,潤物細(xì)無聲地實現(xiàn)課程思政,有利于提升育人效果,促進(jìn)課程改革和社會發(fā)展.下面將從社會發(fā)展、課程改革、育人效果等方面,探討高等數(shù)學(xué)實施課程思政的必要性.

1.1 新時代下社會發(fā)展的需求

2020年,中共中央制定的《國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和二O三五年遠(yuǎn)景目標(biāo)的建議》指出,世界正經(jīng)歷百年未有之大變局,科技自立自強(qiáng)是國家發(fā)展的戰(zhàn)略支撐,建設(shè)科技強(qiáng)國是我國社會主義現(xiàn)代化強(qiáng)國的奮斗目標(biāo)和時代賦予我們的歷史使命[8].科技強(qiáng)國需要具備愛國主義精神、政治責(zé)任感、社會責(zé)任感和工匠精神的理工科學(xué)生.但在信息網(wǎng)絡(luò)背景下,學(xué)生的國家觀、民族觀和文化觀受到各種網(wǎng)絡(luò)信息的沖擊,以及理工科專業(yè)特征的局限,任課教師在處理知識與價值引領(lǐng)融合方面還有待提高[4].因此,將課程思政融入高等數(shù)學(xué)教學(xué),既是新時代社會發(fā)展的需求,又是高校人才培養(yǎng)的需求.

1.2 高等數(shù)學(xué)課程建設(shè)德育目標(biāo)的需要

立德樹人的成效是檢驗高校一切工作的根本標(biāo)準(zhǔn),高等數(shù)學(xué)教育的守渠應(yīng)以立德為出發(fā)點.課程思政的融入,有利于高等數(shù)學(xué)課程實現(xiàn)以下德育目標(biāo):

思維培養(yǎng):通過嚴(yán)格的數(shù)學(xué)定義,能夠培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦硇运季S;通過基本定理的嚴(yán)謹(jǐn)推導(dǎo)證明,能夠培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S和唯物辯證思維.

應(yīng)用實踐:通過社會生產(chǎn)實踐案例與教材內(nèi)容的結(jié)合,能夠培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力;將最新科研前沿融入課堂,既能夠激發(fā)學(xué)生勇于探索的科學(xué)思維,又能夠開闊學(xué)生的國際視野.

人文素養(yǎng):通過融入數(shù)學(xué)文化和數(shù)學(xué)史,能夠增強(qiáng)學(xué)生的文化自信和激發(fā)學(xué)生的愛國情懷;通過講述數(shù)學(xué)家的先進(jìn)事跡,能夠培養(yǎng)學(xué)生勇攀高峰的責(zé)任感和使命感.

高等數(shù)學(xué)具有豐富多彩的思政元素,以及其他課程不可替代的育人功能.教師應(yīng)以適宜的教學(xué)案例為載體,潛移默化地增強(qiáng)學(xué)生的情感體驗和引導(dǎo)學(xué)生的價值思考.

1.3 實現(xiàn)教師合力育人全員育人的需要

教師是推進(jìn)課程思政的實施者,教師的思維、能力、素養(yǎng)和作風(fēng)是教育學(xué)生的“隱性教材”,在課堂內(nèi)外向?qū)W生傳輸著正確的價值取向和道德準(zhǔn)則,對學(xué)生具有“大先生”的影響.但部分教師在課程思政的實施中存在以下問題:①思想認(rèn)識上有束縛、視野上有局限、“不會做、不知怎么做”現(xiàn)象比較突出[9];②學(xué)術(shù)功利性傾向較重,在學(xué)生的思想狀況、品行養(yǎng)成、素質(zhì)提升方面關(guān)注不夠;③對思政融入課堂的時長把握不夠.

綜上,教師在重知識傳授和能力培養(yǎng)、輕思想引導(dǎo)和價值觀塑造方面急需改變,應(yīng)以課程思政的理念凸現(xiàn)數(shù)學(xué)文化,將知識傳授以文育人、以德育人滲透到教學(xué)全過程,促進(jìn)課程育人的可持續(xù)發(fā)展.

2 高等數(shù)學(xué)課程實施課程思政的難點

目前,部分專業(yè)課程在推進(jìn)課程思政中取得了顯著成效,但由于理工科課程特點,將課程思政融入高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)還具有很大挑戰(zhàn)性.

2.1 協(xié)同育人理念存在的難度

由于部分理工科高校和專業(yè)處于深化應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的改革階段,許多高校重點培養(yǎng)專業(yè)中的“才”,而對立德樹人中“德”的培養(yǎng)相對較欠缺.因此,培養(yǎng)的部分學(xué)生雖然專業(yè)技術(shù)強(qiáng),但社會責(zé)任感弱,缺乏工匠精神和辯證看待問題的能力[5].

2.2 專業(yè)知識與思政教育融合存在的難度

高等數(shù)學(xué)的主要內(nèi)容包括數(shù)列、極限、微積分、空間解析幾何與線性代數(shù)、級數(shù)、常微分方程等.這些都是幾百年來數(shù)學(xué)研究的成果,內(nèi)容抽象客觀、理論性強(qiáng)和邏輯性強(qiáng).而思政元素具有隱形、隨機(jī)、零散、間接性和專業(yè)化等特征.基于高等數(shù)學(xué)理性思維與思政感性思維的對立關(guān)系,很多高等數(shù)學(xué)教師認(rèn)為該門課程很難以潤物細(xì)無聲的方式開展思政教育.

2.3 發(fā)揮教師融合的紐帶作用存在的難度

高校教師是推進(jìn)課程思政建設(shè)的執(zhí)行者和“主力軍”,有助于促進(jìn)各類課程與思政教育同向同行,形成協(xié)同效應(yīng).但部分教師在授課過程中重視高等數(shù)學(xué)的工具性,忽視教育的文化價值,從而削弱了對學(xué)生數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)的培養(yǎng);注重高等數(shù)學(xué)的邏輯性,忽視數(shù)學(xué)教育人文的回歸,從而導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情消退[7].還有部分老師認(rèn)為,課程思政是課程和思政各司其職,高校推行課程思政對教師個體來說是一種外在的強(qiáng)制性約束.

3 高等數(shù)學(xué)實施課程思政的策略

《綱要》指出,理工科專業(yè)課程要注重挖掘科學(xué)思維方法的訓(xùn)練和科學(xué)倫理的教育,勇攀高峰的責(zé)任感和使命感.結(jié)合高等數(shù)學(xué)實施課程思政的必要性和難點,以及近年來我們團(tuán)隊在高等數(shù)學(xué)的教學(xué)實踐,本文給出以下實施課程思政的策略.

3.1 準(zhǔn)確把握課程思政站位,明確課程思政總體規(guī)劃

站位決定課程思政建設(shè)的立場方向、境界和情懷.《綱要》強(qiáng)調(diào),高校育人要站在關(guān)于“培養(yǎng)什么人、怎么樣培養(yǎng)人、為誰培養(yǎng)人”的新高度,提高人才培養(yǎng)質(zhì)量.因此,層層把握課程思政的站位尤為重要.

(1) 學(xué)校黨委要結(jié)合學(xué)校的辦學(xué)定位和辦學(xué)特色,抓好規(guī)劃設(shè)計和階段目標(biāo)引領(lǐng).召開“課程思政”相關(guān)會議,推進(jìn)學(xué)習(xí)中央相關(guān)文件;制定“課程思政”中長期目標(biāo)規(guī)劃;協(xié)調(diào)學(xué)校一切可用的教育資源,為從制度層面落實立德樹人根本任務(wù)提供保障.

(2) 各二級學(xué)院要根據(jù)學(xué)校宏觀的人才培養(yǎng)目標(biāo)和體系框架,結(jié)合學(xué)院和專業(yè)特點制定課程思政建設(shè)方案,與教師共同探索課程思政的建設(shè)內(nèi)容、實施路徑和有效載體,完善課程教學(xué)大綱和授課計劃表.

(3) 教研室要組織教師建設(shè)課程思政教學(xué)案例庫;成立課程思政示范課教學(xué)研究團(tuán)隊;組織開展高等數(shù)學(xué)融入課程思政系列活動,如講座學(xué)習(xí)、示范課觀摩、課前課后主題研討活動、青年教師教學(xué)競賽和高校教師教學(xué)創(chuàng)新大賽等.學(xué)校、學(xué)院、教研室協(xié)同共建育人共同體,合力育人,真正實現(xiàn)“全員育人、全程育人、全方位育人”.

3.2 挖掘高等數(shù)學(xué)思政元素,探索育人途徑

3.2.1 挖掘知識體系中的科學(xué)思維,提升學(xué)生邏輯思維和辯證唯物主義思維

高等數(shù)學(xué)是幾百年來數(shù)學(xué)的研究成果,數(shù)學(xué)概念、公式和結(jié)論蘊含著豐富的哲學(xué)原理,如由量變到質(zhì)變原理、否定之否定的辯證規(guī)律原理、矛盾對立統(tǒng)一的原理、普遍聯(lián)系的原理等.其中,公式和定理等遵循從具體到抽象、從特殊到一般、源于實踐用于實踐等規(guī)律[7].教師在教學(xué)中應(yīng)深挖概念的源與流,理清公式和定理的證明推導(dǎo),讓學(xué)生體會高等數(shù)學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦碚?、超?qiáng)的邏輯和融合其中的數(shù)學(xué)思想等,從而培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng),引導(dǎo)學(xué)生正確做人、做事、做學(xué)問,落實立德樹人根本任務(wù).

思政案例分析一:在講解定積分的定義,例如分割、近似取代、求和、取極限時,讓學(xué)生感受四步法嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬐评磉^程,理解“以直代曲,以不變代變”的轉(zhuǎn)化思想,以及“化整為零,合整為零”的微元思想;講解弧微分的勾股定理ds2=dx2+dy2時,讓學(xué)生感受微分在局部上“化曲為直”的轉(zhuǎn)化思想[10].通過辯證法剖析概念,加深學(xué)生對概念的理解,培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維能力.

思政案例分析二:在講解微分中值定理時,由費馬引理的重要性和幾何意義引出羅爾定理,由羅爾定理端點相等的特殊性引出拉格朗日中值定理,在拉格朗日中值定理的基礎(chǔ)上,考慮函數(shù)的參數(shù)方程形式引出柯西中值定理,最后再結(jié)合特殊關(guān)系將三大定理聯(lián)系起來[11].通過三個定理向?qū)W生介紹數(shù)學(xué)家們不是止步于前人的研究成果,而是不斷鉆研、整理和完善前人理論,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S和勇于創(chuàng)新的精神.

3.2.2 挖掘社會實踐和科研前沿的應(yīng)用思維,培養(yǎng)學(xué)生的愛國情懷和國際視野

《關(guān)于加強(qiáng)數(shù)學(xué)科學(xué)研究工作方案》明確指出,眾多領(lǐng)域的重大發(fā)展和進(jìn)步離不開數(shù)學(xué)的發(fā)展,數(shù)學(xué)科學(xué)理論在生物數(shù)學(xué)、航天航空、人工智能、疫情防控等領(lǐng)域有著舉足輕重的作用[12].因此,在課堂教學(xué)中融入學(xué)生感興趣的生活應(yīng)用案例,可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生正確的世界觀和科學(xué)的方法論;引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)在各領(lǐng)域的建模應(yīng)用,并融入科研前沿和最新進(jìn)展,可拓寬學(xué)生的國際視野.

思政案例分析三:在講解微分在近似計算中的應(yīng)用時,向?qū)W生介紹開啟萬物互聯(lián)的5G新時代,其關(guān)鍵技術(shù)在于數(shù)學(xué),手機(jī)系統(tǒng)設(shè)備以數(shù)學(xué)為中心.華為5G是基于土耳其數(shù)學(xué)家艾達(dá)爾·阿利坎提出的極化碼概念,其中編碼過程是矩陣乘法的應(yīng)用,極化碼的提出使華為自研5G技術(shù)實現(xiàn)重大突破[13].將我國偉大的科技和生產(chǎn)生活實踐融于教學(xué),有利于引導(dǎo)學(xué)生樹立科技報國的遠(yuǎn)大理想,培養(yǎng)學(xué)生敢擔(dān)當(dāng)、有作為、勇于創(chuàng)新的品性.

思政案例分析四:在講解微分方程初值問題的應(yīng)用時,一方面融入全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模最新賽事;另一方面向?qū)W生介紹黃建平院士帶領(lǐng)團(tuán)隊以國家需求為己任,從專業(yè)角度構(gòu)建了世界上首個全球疫情預(yù)測系統(tǒng),這個經(jīng)典的流行病模型為政府制定管控措施、國內(nèi)資源分配、交通出行和社會經(jīng)濟(jì)活動提供了重要參考和科學(xué)依據(jù)[14].將最新前沿融入教學(xué),不僅能夠開闊學(xué)生的國際視野,還能夠讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)模型對人類社會做出的貢獻(xiàn),培養(yǎng)學(xué)生的愛國情懷.

3.2.3 挖掘數(shù)學(xué)文化和數(shù)學(xué)家的科學(xué)倫理,激發(fā)學(xué)生的科學(xué)精神和勇攀高峰的責(zé)任感

數(shù)學(xué)史和數(shù)學(xué)文化中蘊含著豐富的科學(xué)世界觀、方法論,中國杰出的數(shù)學(xué)家身上閃耀著高貴的道德品質(zhì)和偉大的科學(xué)精神.因此,在教學(xué)中引入一些數(shù)學(xué)文化和數(shù)學(xué)家的故事,一方面可以引導(dǎo)學(xué)生了解數(shù)學(xué)發(fā)展的歷程,明確知識點的前世今生,同時可以培養(yǎng)學(xué)生勇于探究的人生觀和強(qiáng)化學(xué)生的民族自豪感;另一方面可以培養(yǎng)學(xué)生求真和質(zhì)疑的科學(xué)精神,激發(fā)學(xué)生的愛國情懷,培養(yǎng)學(xué)生勇攀高峰的責(zé)任感和使命感.

思政案例分析五:在講數(shù)列極限的概念時,引入魏晉時代數(shù)學(xué)家劉徽在《九章算術(shù)》中的割圓術(shù)“割之彌細(xì),所失彌少,割之又割,以至于不可割,則與圓合體而無所失矣”,分析其中的極限思想,引入數(shù)列極限概念.同時,延拓圓周率計算的發(fā)展史:劉徽通過割圓術(shù)方法求得圓周率可精確到小數(shù)點后三位,祖沖之在劉徽的基礎(chǔ)上將圓周率精確到后七位.這樣的教學(xué)方式不僅可以讓學(xué)生了解圓周率的發(fā)展史,還可以通過數(shù)學(xué)家追求卓越的奮斗精神,激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的民族自豪感.

思政案例分析六:在講常微分方程時,先從整體介紹常微分方程的發(fā)展史:第一階段源于質(zhì)點運動學(xué),主要是求解常微分方程的通解;第二階段源于著名的柯西問題,主要探討常微分方程解的存在性、唯一性、可積性等問題;第三階段是常微分方程的解析理論研究、實域定性理論及攝動理論的創(chuàng)立;第四階段是20世紀(jì)中期以后,由于工程技術(shù)的需要而產(chǎn)生的新型問題和新的分支[15].讀史可以明鏡,知古可以鑒今.這樣可以讓學(xué)生了解知識點的發(fā)展歷程,有助于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力,豐富學(xué)生的知識面和強(qiáng)化學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng).

3.3 轉(zhuǎn)變教師理念,強(qiáng)化思政育人意識,落實課程思政

2019年3月,習(xí)近平總書記在召開學(xué)校思想政治理論課教師座談會上指出:“辦好思政教育關(guān)鍵在教師,關(guān)鍵在發(fā)揮教師的積極性、主動性、創(chuàng)造性.”課程教育與思政教育同向同行,其重點是緊抓教師環(huán)節(jié),解決好“教育者先受教育”的問題.

(1) 教師要糾正課程思政是課程和思政“兩張皮”的錯誤認(rèn)識,充分認(rèn)識思政元素的融入對課程知識傳授的促進(jìn)作用,樹立知識傳授與價值引領(lǐng)相結(jié)合、以學(xué)生為中心的教學(xué)理念.為解決好專業(yè)教育和思政教育“兩張皮”問題,教師應(yīng)不斷提升協(xié)同育人的意識和自身素質(zhì);在明確專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)方案、教學(xué)大綱的基礎(chǔ)上,將課程思政具體化,通過集體備課、培訓(xùn)交流、聽課互動等形式,共同挖掘課程中所蘊含的思政元素.

(2) 開闊教師的視野,讓教師認(rèn)識到科研與教學(xué)的相互關(guān)系,即教學(xué)是最重要的科研、是科研之用,而科研是教學(xué)之源.通過開展“教學(xué)觀摩”“教學(xué)研討”“名家專訪”“思政教師與任課教師互相研磨案例”“骨干教師赴名校學(xué)習(xí)”等交流和培訓(xùn),開闊教師的教學(xué)視野,培育一批積極在課堂教學(xué)中落實課程思政的教師[2],促進(jìn)教學(xué)團(tuán)隊的可持續(xù)發(fā)展.

(3) 教師要解決課時壓縮,以及知識點與思政融合時間分配不足的問題.課前,利用思維導(dǎo)圖整合知識點的框架,明確思政的融入點和知識點的應(yīng)用性;課中,講清定義的源與流,結(jié)合德育觸點融入思政;課后,布置學(xué)生通過小組形式查閱總結(jié)高等數(shù)學(xué)在本專業(yè)課程中的應(yīng)用,了解課堂中涉及的數(shù)學(xué)家、科學(xué)前沿等.教師通過課堂內(nèi)外的引導(dǎo),既可以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,又可以提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力[16].

4 結(jié) 語

課程思政是高校思想政治教育的新模式.教師應(yīng)根據(jù)學(xué)校文件、學(xué)院安排和教研室活動等把握課程思政的站位;以豐富的案例為輔助,挖掘思政元素,探索育人途徑;轉(zhuǎn)變教師的思政理念,使其認(rèn)識科研與教學(xué)的關(guān)系,推進(jìn)課程思政落地.總之,積極更新教學(xué)理念,做好高等數(shù)學(xué)課程與思政的融合,推進(jìn)課程教學(xué)與立德樹人的有機(jī)統(tǒng)一,是教育工作者任重而道遠(yuǎn)的任務(wù)和使命.