“強基計劃”引導農林院校數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，農林院校數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，強調深層學習才是深刻理解數學和后續專業課程的有效學習方法。文章以國家提出的“強基計劃”為背景，研究數學公共基礎課程促成深層學習對農林院校人才培養的重要意義，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；農林院校；數學公共基礎課程

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合制定了《關于加強數學科學研究工作方案》。

2020年1月，教育部印發《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，重點在數學、物理、化學、計算機、生物等相關專業著力培養有志于服務國家重大戰略需求且綜合素質優秀或基礎學科拔尖人才。“強基”的戰略目標歸根結底是立足于“為國選材、厚植強基、拔尖領軍、創新未來”的人才培養定位，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”、培養創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與攻堅區。

農林院校是以農業類和林業類為主要學科，同時又包含了綜合類專業，如機械類、計算機類、經濟類等專業的高等院校。農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驗基礎上，更是在國家“強基計劃”指引下，對數學類課程教學質量的提升與發展的現實探討。文章以黑龍江省高等教育教學改革項目為依托，研究農林院校數學公共基礎課程教學現有的困境、促成深層學習的意義和“強基計劃”導向下數學公共基礎課程教學改革的特點及實踐策略。

二、農林院校數學公共基礎課程教學的現實困境

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

第一，學生層面。部分學生（如來自林區、教育資源相對落后的邊遠地區的學生或在初等教育階段就對數學學習存在畏難心理的學生）因高考數學成績不理想，大學階段對數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、創新能力不強等問題；另一部分學生則渴望在數學學習中取得進步，希望在數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。在農林院校，數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容、降低教學內容難度、依賴教材上課、減少知識拓展、輕視學生創新能力培養等問題，使得學生的深層學習渴望得不到滿足。

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

基于此，數學公共基礎課程的教學需要推陳出新，尋找適合農林院校自身發展的課程改革路徑，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，文章根據農林院校的實際特點，從促進和養成學生深層學習的習慣出發，以“強基”為導向，以培養創新人才為宗旨，研究數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，進入知識的內在結構，達到意義的生成[3]。深層學習著眼于學生的全面發展，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，培養學生終身學習的能力，是創新人才培養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，使培養的學生能夠滿足不同層面的需求，如個體成長的需求、專業發展的需求、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。基于深層學習的數學公共基礎課程教學改革旨在探索提升教學品質的變革理念，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、海洋等領域的原創突破為前沿技術提供了創新源泉，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交叉融合的趨勢。在這樣的時代背景下，2020年，教育部發布了“強基計劃”，充分說明國家已經意識到基礎學科在交叉融合領域中的重要作用，其中包括數學的重要引領作用。“強基計劃”將數學學科推向發展與融合的新高度，表明數學在推動國家科技發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學公共基礎課程教學改革勢在必行，其現實意義如下。

1.“強基計劃”導向下推動教學模式改革

農林院校現有的數學公共基礎課程主要包含“高等數學”“線性代數”“概率論與數理統計”及“復變函數與積分變換”。雖然很多高校根據學科要求及特點將高等數學分為3類（“高等數學A”“高等數學B”和“高等數學C”），但本質上與其他數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秀的“強基”人才。若要打破現有的教學模式，應從數學學科的要求和特點出發，提倡分層施教，這樣才能有助于深層次的學習 。

2.“強基計劃”導向下推動教學內容改革

目前的數學公共基礎課程教學在教學內容的廣度、深度與高度上與國家“強基計劃”的目標——“培養有志于服務國家重大戰略需求且綜合素質優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容上深入思考，以教學內容為抓手，改變數學教學的觀念，激發學生深層學習。

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、創新未來”的人才培養定位為出發點，核心思想是要求現有農林院校培養創新優秀人才。但是，目前農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、創新培養3個層面上考核學生。

（二）促成深層學習的數學公共基礎課程教學改革的特點

探索農林院校數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，強調教學成果的可推廣性，意在為農林院校專業課程和學科建設提供強大的數學基礎支撐。

1.應用面廣

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

2.針對性強

就專業課而言，“高等數學”“線性代數”“概率論與數理統計”是專業課的基礎課程，為學生提升專業能力、參與“全國大學生數學建模競賽”和“大學生創新創業項目”等提供重要的理論基礎。就研究生入學考試而言，數學一和數學三試卷中“高等數學”“線性代數”和“概率論與數理統計”的比例分別約占56%、22%和22%。數學二試卷中“高等數學”約占78%，“線性代數”約占22%。此外，就互聯網經濟、物聯網經濟等“強基計劃”所面臨的要解決的問題而言，歸根結底需要培養的專業人才必須具備較強的數學創新能力。

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，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、促成深層學習的農林院校數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，文章從促進和養成學生深層學習習慣入手，以“強基計劃”為導向，以培養創新人才為目的，實踐策略如下。

（一）建立靈活自主的雙層模式

目前，農林院校基本都采取統一的教學模式。事實上，學生的基礎不同、興趣不同、未來職業規劃不同，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，應該按專業根據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、保證專業基本需要、實現未來就業為導向；第二層為提升層，以培養創新能力、保障為專業輸送優秀人才為導向，以實現“強基計劃”“為國選材、拔尖領軍”的戰略目標（圖2）。以東北林業大學為例，首先，學校根據入學成績分班，在第二次階段性考試后再根據成績調整班級，學生有一定的自主權選擇適合自己的班級。其次，根據教學目標制定教學內容，讓優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

農林院校應結合專業特色，構建具有專業背景的數學課堂，對數學公共基礎課程的教學內容進行合理的優化處理與整合，形成不同數學課程各具特色的教學模塊，根據專業所需，如林學類、經濟管理類、土木工程與交通類、通信與計算機類等，實行各課程、各專業的分模塊教學。數學公共基礎課程的教學大綱要達到各專業學習所需數學知識的基本要求，學生需要掌握基本的“高等數學”“線性代數”“概率論與數理統計”“復變函數與積分變換”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學知識解決一些簡單的實際問題，夯實數學基礎。作為強基固本的重要出發點，教學內容可以在拓展選修、強化競賽、培養創新等3個維度上做到有廣度、有深度和有高度，達成強基礎、促創新的目的。

1.拓展選修，教學內容有廣度

農林院校可根據學生的職業發展規劃和志向，在保證學生扎實地學習數學公共基礎課程知識的基礎上，開展拓展（選修）教學。通過“數學建模”“生活中的數學問題”等公共選修課程，把數學理論與專業、工程實際問題相結合，滲透數學建模思想，展示數學在國家發展、社會進步中發揮的積極作用。同時，通過拓展選修，不斷提高學生數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，為高質量就業創造有利條件，做到教學內容有廣度。

2.強化競賽，教學內容有深度

將教學內容與歷年考研數學試題、數學競賽試題、985等重點大學的數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學競賽、全國數學建模競賽、“挑戰杯”大賽、大學生創新創業項目等學科競賽對數學的要求，為有需求的學生不間斷學習數學知識提供有力保障，做到數學公共基礎課程的教學內容有深度。

3.培養創新，教學內容有高度

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展前沿成果的結合點，如國家近幾年大力打造的智慧農業、智慧林業，挖掘數學與“智慧”的結合點，捕捉問題點，應用“問題”激發學生的科研需求，以激發學生深層學習的欲望和渴求，做到教學內容有高度。

（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。農林院校數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式、參與式教學模式，創設情境，及時地實現師生互動、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、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，讓學生充分展現自己。

構建社交空間。實現輔導形式的多元、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，根據現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、網絡QQ答疑、超星學習通平臺留言等方式。課下輔導提倡優秀學生與后進學生共建學習小組，生生互動往往會激發雙方的學習興趣，提升雙方的學習效果。

（四）實現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、課上展現和課后鞏固反思等環節，實現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]。在每個環節，教師應以鼓勵、表揚、適當懲戒等手段讓學生對數學建立信心，培養學生的樂學、好學與勤學，既能知難而上，也能看到自身不足，奮發向上。同時，課前預習狀態、上課參與程度、課下作業質量、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，在不同層次上作優秀、合格和不合格的考量，真正實現因人而異，因材施教。

六、結束語

為深入貫徹新農科建設，促進林業產業發展，農林院校數學公共基礎課程建設還需與專業有機銜接、深度融合，發揮深層學習的優勢，強化數學理論與農林類實際問題的相關性，提升課程內涵。構建以應用研究為重點，以基礎數學研究為支撐，以農林特色為應用背景的課程體系，促進深層學習在數學公共基礎課程建設中的全面協調與可持續發展。

為提高人才培養質量，實現“為國選材、拔尖領軍”的戰略目標，淺層學習是遠遠不夠的，但深層學習可以激發學生的內在因素，使學生在原有知識結構上批判性地接受新經驗，改變行為，產生一種新的知識結構，即創造。學生在深層學習中能發揮主體性，有充分的機會主動建構知識，通過發現與創造解決問題。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，讓數學公共基礎課堂煥發新機。

參考文獻：

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[3]? 朱芬.基于英語核心素養提升的深度教學模式探究[J].教學與管理，2018（30）：102-104.

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

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

[6]? 楊永富，胡真，宮奕波.新工科導向下大學數學課程創新能力培養體系的構建與實踐[J].大學數學，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性的大學數學教學體系[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林院校大學數學教學研究與實踐”（SJGY20210044）；黑龍江省一流本科課程“高等數學A（A1、A2）”建設