離散數(shù)學(xué)課程思政的教學(xué)改革探討

朱秀麗 蔡銳陽(yáng) 鞠亞美 王鵬

[摘要]在離散數(shù)學(xué)課程中融入思想政治教育，以提高學(xué)生綜合素養(yǎng)和思想品質(zhì)，是離散數(shù)學(xué)教學(xué)改革中亟待解決的問(wèn)題。在當(dāng)今高等教育的背景下，課程教學(xué)需要更多地關(guān)注學(xué)科知識(shí)與思想政治教育的有機(jī)融合，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感。本文通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)離散數(shù)學(xué)課程的分析，發(fā)現(xiàn)其中存在教學(xué)模式單一、思想政治元素薄弱等問(wèn)題，基于此提出了在離散數(shù)學(xué)課程中引入思政理念的教學(xué)改革方案，并以離散數(shù)學(xué)課程中圖論知識(shí)的講解為例加入思政元素，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)離散數(shù)學(xué)課程思政的教學(xué)改革探討。

[關(guān)鍵詞]離散數(shù)學(xué)；思政理念；教學(xué)改革；圖論

[中圖分類號(hào)]O13-4；G641 ?????[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

[DOI]：10.20122/j.cnki.2097-0536.2024.03.054

引言

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和科技的迅猛進(jìn)步，高等教育的使命也在不斷演變。除了傳授專業(yè)知識(shí)、培養(yǎng)學(xué)科專業(yè)技能外，現(xiàn)代高校更注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神以及社會(huì)責(zé)任感。這使得思想政治教育在高等教育中扮演著愈發(fā)重要的角色。然而，傳統(tǒng)離散數(shù)學(xué)課程往往聚焦于傳授數(shù)學(xué)原理和解決問(wèn)題的方法，而對(duì)學(xué)生的思想政治素養(yǎng)關(guān)注較少，這種局面導(dǎo)致了學(xué)生除了在專業(yè)領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)之外，對(duì)于社會(huì)、倫理和公民責(zé)任等方面的認(rèn)知和理解明顯相對(duì)不足。因此，在當(dāng)前社會(huì)對(duì)于全面發(fā)展的人才需求日益增長(zhǎng)的大環(huán)境下，如何使離散數(shù)學(xué)課程更好地融入思政元素，是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。

將思政元素融入離散數(shù)學(xué)課程，不僅是讓學(xué)生掌握數(shù)學(xué)本質(zhì)，更是培養(yǎng)其社會(huì)責(zé)任感與倫理思維。這不僅使學(xué)科更具實(shí)際應(yīng)用性，也塑造了學(xué)生更全面的素質(zhì)，使其在數(shù)學(xué)決策中更富有社會(huì)擔(dān)當(dāng)。因此，本研究旨在探討離散數(shù)學(xué)課程中引入思想政治教育的可行性和有效性，通過(guò)教學(xué)改革的方式使學(xué)生在學(xué)習(xí)學(xué)科知識(shí)的同時(shí)，更全面地提升個(gè)人素養(yǎng)。我們以離散數(shù)學(xué)課程中圖論知識(shí)為例，尋找融合思政元素的優(yōu)秀經(jīng)驗(yàn)，以提供切實(shí)可行的改革方案。

在本文中，首先通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外教學(xué)現(xiàn)狀分析，總結(jié)了離散數(shù)學(xué)課程在教學(xué)中存在的問(wèn)題與挑戰(zhàn)；其次針對(duì)相關(guān)問(wèn)題對(duì)離散數(shù)學(xué)課程思政教學(xué)體系進(jìn)行探討，包括課程設(shè)置、教學(xué)方法等方面的創(chuàng)新；最后給出思想政治教育改革的預(yù)期教學(xué)成效，通過(guò)評(píng)估這一改革方案的實(shí)際效果提出進(jìn)一步完善的建議。通過(guò)研究，我們期望為高校離散數(shù)學(xué)課程的思政教學(xué)提供一種可行的模式，并為其他相關(guān)領(lǐng)域的教學(xué)改革提供啟示。

一、離散數(shù)學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀分析

離散數(shù)學(xué)是計(jì)算機(jī)學(xué)科的一門基礎(chǔ)學(xué)科，是后續(xù)專業(yè)課的基礎(chǔ)課程，旨在培養(yǎng)學(xué)生的離散思維和數(shù)學(xué)抽象能力，然而當(dāng)前仍存在一些值得關(guān)注的現(xiàn)狀和挑戰(zhàn)。

（一）教學(xué)模式單一

部分高校仍然采用傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)方式，教學(xué)往往側(cè)重于理論推導(dǎo)和概念解釋，而忽略了數(shù)學(xué)在實(shí)際應(yīng)用中的廣泛性，學(xué)生可能面臨缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、難以將抽象概念與實(shí)際問(wèn)題結(jié)合起來(lái)的問(wèn)題。單調(diào)乏味的講課形式不能調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，存在遲到、曠課、上課睡覺(jué)、玩手機(jī)等種種厭學(xué)現(xiàn)象；同時(shí)，一些教材更新不及時(shí)，未能涵蓋新興領(lǐng)域和前沿技術(shù)，導(dǎo)致學(xué)生在離散數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)過(guò)程中難以獲取最新的知識(shí)和發(fā)展動(dòng)態(tài)。

（二）教學(xué)內(nèi)容強(qiáng)理論弱實(shí)踐

離散數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容普遍呈現(xiàn)強(qiáng)烈的理論性傾向，教學(xué)往往以深入的數(shù)學(xué)理論推導(dǎo)和抽象概念的闡釋為主，側(cè)重于形式化的證明和數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)的講解。雖然這種理論性強(qiáng)的教學(xué)模式有助于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和抽象能力，但同時(shí)也存在學(xué)生難以將理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合的問(wèn)題。這種脫節(jié)可能阻礙了學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的理解，使得他們?cè)诮鉀Q現(xiàn)實(shí)問(wèn)題時(shí)顯得相對(duì)無(wú)力。為彌補(bǔ)這種脫節(jié)，需要更強(qiáng)調(diào)實(shí)際案例、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)和跨學(xué)科融合，以幫助學(xué)生更好地理解和應(yīng)用離散數(shù)學(xué)的知識(shí)。

（三）思想政治教育元素不足

離散數(shù)學(xué)課程在教學(xué)設(shè)計(jì)中往往側(cè)重于數(shù)學(xué)概念和理論的傳授，較少考慮思想政治教育元素，忽視了對(duì)學(xué)生思想品德、社會(huì)責(zé)任感和倫理觀念的培養(yǎng)。在當(dāng)今社會(huì)背景下，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感、創(chuàng)新精神和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力已經(jīng)成為高等教育的迫切需求，而這些方面在傳統(tǒng)離散數(shù)學(xué)課程中缺乏系統(tǒng)性的培養(yǎng)，這可能導(dǎo)致學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)決策在社會(huì)、倫理層面的影響認(rèn)識(shí)不足。這種局面可能阻礙了學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)社會(huì)應(yīng)用價(jià)值的全面理解，使得他們?cè)跀?shù)學(xué)實(shí)踐中缺乏對(duì)社會(huì)和倫理問(wèn)題的敏感性。

（四）考核形式單一

傳統(tǒng)離散數(shù)學(xué)考核成績(jī)由平時(shí)成績(jī)、期中成績(jī)、期末成績(jī)?nèi)糠纸M成，而課堂平時(shí)成績(jī)僅通過(guò)考勤和作業(yè)來(lái)體現(xiàn)，這就會(huì)導(dǎo)致有些學(xué)生僅靠取得“考前沖刺”取得滿意的期中考試和期末考試成績(jī)。這種考核形式太過(guò)單一，不能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，失去了課程學(xué)習(xí)的實(shí)際意義，因此無(wú)法實(shí)現(xiàn)課程的教學(xué)目標(biāo)和培養(yǎng)目標(biāo)。

二、離散數(shù)學(xué)教學(xué)改革方法探討

離散數(shù)學(xué)教學(xué)改革的關(guān)鍵在于通過(guò)創(chuàng)新性的方法，使教學(xué)更貼近學(xué)生需求、提高學(xué)科實(shí)用性，并融入思想政治教育元素，以下是一些離散數(shù)學(xué)教學(xué)改革方法的探討。

（一）引入實(shí)際案例和應(yīng)用，豐富教學(xué)方法

將離散數(shù)學(xué)的概念與實(shí)際案例相結(jié)合，使學(xué)生能夠更好地理解抽象概念在實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用，可以通過(guò)引入真實(shí)世界的例子、行業(yè)應(yīng)用以及相關(guān)的工程項(xiàng)目來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如選擇具體而有趣且與實(shí)際生活相關(guān)的案例，這樣能夠引起學(xué)生的興趣，使他們更加愿意深入學(xué)習(xí)。

此外，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)也是一種有力的手段，讓學(xué)生參與到實(shí)際問(wèn)題的解決中，培養(yǎng)他們的實(shí)際應(yīng)用能力。如果條件允許，組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)地考察，了解實(shí)際問(wèn)題背后的情境；可以邀請(qǐng)相關(guān)行業(yè)的專業(yè)人士來(lái)分享他們?cè)趯?shí)際工作中如何應(yīng)用離散數(shù)學(xué)的經(jīng)驗(yàn)；也可以定期組織課堂討論，對(duì)相關(guān)案例進(jìn)行分析。

（二）強(qiáng)化互動(dòng)式教學(xué)，將趣味融入科研

引入小組討論，通過(guò)分組讓學(xué)生共同解決離散數(shù)學(xué)問(wèn)題，促進(jìn)同學(xué)間的合作與交流。通過(guò)案例分析，將離散數(shù)學(xué)理論與實(shí)際問(wèn)題結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生將知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際情境的能力。通過(guò)角色扮演創(chuàng)造生動(dòng)的學(xué)習(xí)場(chǎng)景，讓學(xué)生在模擬中運(yùn)用離散數(shù)學(xué)概念解決具體問(wèn)題。

（三）思政教育融入課程，納入教學(xué)大綱

思政教育融入離散數(shù)學(xué)課程的具體方案是在教學(xué)內(nèi)容中注入思想政治元素，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感和倫理觀念：

首先，結(jié)合數(shù)學(xué)背后的倫理與價(jià)值觀進(jìn)行探討。在教學(xué)中強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)決策對(duì)社會(huì)和個(gè)體的影響，引導(dǎo)學(xué)生思考數(shù)學(xué)在解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)的倫理考量，例如離散數(shù)學(xué)中的圖論（見(jiàn)圖1）可以用于建模和分析社交網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在教學(xué)中可以引導(dǎo)學(xué)生思考社交網(wǎng)絡(luò)中信息傳播的倫理問(wèn)題，如謠言傳播、信息隱私等。通過(guò)圖論模型，學(xué)生能夠深入探討信息傳播對(duì)社會(huì)和個(gè)體的影響，培養(yǎng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)倫理問(wèn)題的敏感性；同時(shí)，圖論也可用于分析和規(guī)劃城市交通網(wǎng)絡(luò)，在教學(xué)中可以討論交通規(guī)劃對(duì)環(huán)境和居民的影響，引導(dǎo)學(xué)生思考如何在規(guī)劃中考慮社會(huì)公正、環(huán)保等倫理原則，從而培養(yǎng)其對(duì)城市發(fā)展的責(zé)任感。

其次，通過(guò)引入社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題，將數(shù)學(xué)與社會(huì)問(wèn)題相結(jié)合。討論數(shù)學(xué)在社會(huì)公正、可持續(xù)發(fā)展等方面的應(yīng)用，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)決策對(duì)社會(huì)的長(zhǎng)遠(yuǎn)影響，培養(yǎng)他們的社會(huì)責(zé)任感。在教學(xué)中注重學(xué)生的批判性思維和獨(dú)立見(jiàn)解，鼓勵(lì)他們對(duì)數(shù)學(xué)決策進(jìn)行深入思考。

（四）優(yōu)化評(píng)價(jià)體系

優(yōu)化離散數(shù)學(xué)課程評(píng)價(jià)體系的具體方案應(yīng)綜合考慮學(xué)科知識(shí)、實(shí)際應(yīng)用和學(xué)生綜合素養(yǎng)，首先可以引入多元化的評(píng)價(jià)方式，包括課堂表現(xiàn)、作業(yè)質(zhì)量、項(xiàng)目成果等，以全面評(píng)估學(xué)生的學(xué)業(yè)水平；其次要注重實(shí)際應(yīng)用，設(shè)計(jì)與離散數(shù)學(xué)相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題，要求學(xué)生通過(guò)項(xiàng)目或案例分析來(lái)解決，以評(píng)估他們將理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際情境的能力，引入學(xué)生互評(píng)和同行評(píng)價(jià)，促進(jìn)合作與交流，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神；最后還需科學(xué)調(diào)整評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，及時(shí)獲得學(xué)生的反饋，以確保評(píng)價(jià)體系的科學(xué)性和合理性，評(píng)價(jià)體系也應(yīng)該關(guān)注學(xué)生在學(xué)科素養(yǎng)和思政方面的素養(yǎng)和領(lǐng)悟程度。

三、思想政治教育改革的預(yù)期教學(xué)成效

基于對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)模式的創(chuàng)新式改革，開(kāi)展課程思政離散數(shù)學(xué)示范課，不斷摸索思政與教學(xué)相融合，找到更優(yōu)的思政教學(xué)方法。配合課程中思政元素的注入，改變了傳統(tǒng)離散數(shù)學(xué)課程枯燥難理解的局面，增強(qiáng)了課堂的趣味性和豐富性，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性明顯提高，課堂氣氛活躍，思政教育融入教學(xué)取得顯著成效。

四、結(jié)語(yǔ)

將思政元素融入離散數(shù)學(xué)課程具有顯著的重要性，通過(guò)引入實(shí)際案例和應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的實(shí)際運(yùn)用能力；強(qiáng)化互動(dòng)式教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的興趣和主動(dòng)性；重視多元化的評(píng)價(jià)方式，全面考察學(xué)生的學(xué)科知識(shí)、實(shí)際應(yīng)用和綜合素養(yǎng)。這一綜合性改革不僅使學(xué)生更全面地理解離散數(shù)學(xué)的理論與實(shí)踐，同時(shí)也培養(yǎng)了他們的社會(huì)責(zé)任感、創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，最終的目標(biāo)是培養(yǎng)既具備專業(yè)技能又具有全面素養(yǎng)的學(xué)生，為其未來(lái)的職業(yè)發(fā)展和社會(huì)參與提供更為堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。這一探討為離散數(shù)學(xué)課程的教學(xué)改革提供了有益的啟示，突顯了思政教育在學(xué)科教學(xué)中的積極作用。

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上海市白玉蘭人才計(jì)劃浦江項(xiàng)目，項(xiàng)目名稱：基于多通道時(shí)空聯(lián)覺(jué)的爆炸物太赫茲時(shí)域光譜魯棒識(shí)別（項(xiàng)目編號(hào)：23PJ1409900）

上海市揚(yáng)帆計(jì)劃項(xiàng)目，項(xiàng)目名稱：幾類數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制下的分布式故障檢測(cè)與分離研究（項(xiàng)目編號(hào)：23YF1429100）

上海市揚(yáng)帆計(jì)劃項(xiàng)目，項(xiàng)目名稱：具有輸入時(shí)滯的分布參數(shù)系統(tǒng)的輸出反饋鎮(zhèn)定與擾動(dòng)抑制研究（項(xiàng)目編號(hào)：23YF1429800）

朱秀麗（1992.9-），女，漢族，山東棗莊人，博士，講師，研究方向：數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)建模、多目標(biāo)優(yōu)化；

蔡銳陽(yáng)（1992.11-），男，漢族，福建福州人，博士，講師，研究方向：分布參數(shù)系統(tǒng)控制理論、分?jǐn)?shù)階微分方程穩(wěn)定性分析；

鞠亞美（1990.5-），女，漢族，山東威海人，博士，副教授，研究方向：信息物理系統(tǒng)的故障檢測(cè)與容錯(cuò)控制；

王鵬（1988.5-），男，漢族，山東泰安人，博士，博導(dǎo)，上海交通大學(xué)自動(dòng)化系助理教授，研究方向：多智能體、人工智能、智能電網(wǎng)。