數字化轉型背景下高等數學課程思政的創新探究

摘" 要：在數字化轉型背景下開展高等數學課程思政創新體系建設是一個重要且復雜的課題。其目標在于將思政元素融入數學教育，以培養學生的思想政治素質、創新能力和綜合素質?；诟叩葦祵W的課程特點和課程思政的總體目標，利用數字化轉型為高等數學課程思政創新提供的有力支持，確立高等數學課程“意識形態、價值觀、專業素養”三個維度的課程思政目標。在BEACON模式下探討了從課程內容選擇、組織、實施、評價等方面開展課程思政的基本步驟和常用方法，為數字賦能高等數學課程思政的創新提供參考。

關鍵詞：高等數學;課程思政;數字化轉型;BEACON模式

中圖分類號：G642.0" " 文獻標識碼：A" " 文章編號：1673-7164（2025）09-0116-04

《教育部高等教育司2023年工作要點》強調，“加強課程思政高質量建設，推動形成育人新成效，要結合專業特點分類推進課程思政建設，將黨的二十大精神有機融入相關專業課程，推進課程思政優質資源數字化轉化和共享，用好示范項目和數字化資源，開展相關課程任課教師培訓，提升教師課程思政教學能力”。[1]課程思政育人格局是新時代思想政治教育工作的新任務和新要求。高等數學是高等院校所有理工類專業大一學生開設的一門重要基礎課程，該課程課時多，覆蓋范圍廣，課程內容中蘊含的思政元素深刻且豐富。在數字化轉型的背景下，如何通過融入思政元素，使高等數學課程不僅成為傳授數學知識的平臺，也成為培養學生思想政治素質、創新能力和綜合素質的重要途徑，具有重要意義。

一、BEACON模式的特征與效能

BEACON模式是2021年提出的以拓展（Broaden）、挖掘（Excavate）、關聯（Associate）、架構（Construct）、優化（Optimize）、涵育（Nourish）六個環節為核心內容的課程思政生成模式。[2]其來源于課程思政建設的實踐經驗，遵循在知識傳授中實現價值引領、堅持顯性教育和隱性教育相統一、將科學設計與有序實施相結合的課程思政建設推進的基本原則。

BEACON模式具有以下三個典型特征。

一是將思政教育貫穿于課程內容設計、教學組織形式及考核評價體系建構的各個環節，促進知識傳授、能力培養和價值塑造的有機融合，有助于提高課程思政的建設實效。

二是該模式生成課程思政的路徑清晰、注重整體協同，在推進方式上遵循了課程思政的內在邏輯和教學規律，便于根據具體課程進行復制和推廣。

三是從效能上看，BEACON模式注重整體化構建、漸進化推進和動態化調整，因此能有效促進教育內容設計的系統性，彰顯教育教學開展的規律性，提升教育效果評價的實效性。[2]關于BEACON模式在課程思政實施過程中的運用與建設方略參見文獻。[3]

二、數字化轉型背景下高等數學課程的育人目標

在課程思政總體目標的指導下，高等數學不僅確立了“知識傳授、能力培養、價值塑造”的教學目標，更從一般意義上確立了意識形態、學生價值觀、專業素養三個維度的課程思政育人目標（見圖1）。

在學生價值觀維度，引導學生形成積極樂觀的生活態度和勇于拼搏、追求真理的求實精神。在生活態度引導方面，注重人文素養的培養，不斷突破極限、堅持不懈的態度養成;在培養求真務實的意識方面，通過適時穿插數學史、數學家故事、數學之美等來實現。萊布尼茨認為：“知道重大發明的真正起源是很有益的。這不僅在于歷史可以給予每一個發明者以應有的評價，從而鼓舞其他人去爭取同樣的榮譽，而且在于通過一些光輝的范例可以促進發現的藝術，揭示發現的方法?！盵4]介紹數學家的科研經歷和創新性思維，培養學生不折不撓、知難而上的擔當意識和創新精神;展現數學中的符號美、結構美、對稱美，引領學生領略數學知識的奧妙，培養學生的理性精神。

三、基于BEACON模式的高等數學課程思政建設

（一）擴展（Broaden）：擴充拓展教師開展課程思政的資源儲備

在擴展環節，教師要對課程進行深度開發與深層設計，將專業知識與思政元素有機融合，擴展價值引領的效能，從不斷豐富專業儲備、充分學習思政知識、持續豐富青年語料三方面入手做好工作。[2]作為面向高校理工專業大一學生必開的一門公共基礎課，高等數學的課程思政建設對高校學生的思想進步和業務成長至關重要。因此，任課教師在這一環節要注重以下方面的資源儲備：1. 講好中國故事，注重中國精神。教師要在不斷擴展專業知識儲備的同時，有意識地對標、掌握、篩選、提煉中國故事，提升文化自信，增強學生的使命擔當和責任意識。在講授函數曲線的凹凸性時，利用智慧平臺展示港珠澳大橋相關視頻，創設情境，引導學生了解港珠澳大橋自主設計的背后緣由，結合實際背景提出設計問題，引入凹凸性概念，引導學生尋求刻畫函數曲線凹凸性的數學方法的思考。[5]視頻動畫演示，層層遞進，在給出判別曲線凹凸性的不同方法的同時，鼓勵學生鉆研基礎知識，增強社會責任感和使命感。2. 注重科學思維能力培養。在曲線凹凸性的討論中，始終抓住曲線與直線的位置關系，通過設置問題層層推進，注重學生數學建模意識和嚴密科學思維的培養。3. 注重數學實踐能力的養成。例如，在反常積分內容的課后環節設計時，利用數字化平臺，設置開放性任務——探究“喇叭悖論”的實質，即涉及旋轉體的容積和內側表面積的計算問題，拓展學生的思維和知識面。

（二）挖掘（Excavate）：深挖梳理，豐富多樣的數字化教學資源庫

在這一環節，教師要充分挖掘課程蘊含的“人文精神與科學精神”“思想元素與德性涵養”等思政元素，達到“化育無形”的效果。并且整合現有的課程資源和思政教育資源，形成豐富多樣的數字化教學資源庫。高等數學的課程思政元素分為數學發展史、數學中的哲學、數學家與科學精神、數學文化與素養四大類。例如在工科專業學生的高等數學“無窮級數”的內容講解中從“芝諾二分法悖論”教學案例出發，關聯學生的實際生活情境，激發學生的學習興趣，引導學生養成全面分析、求真務實的科學精神。而對理科專業學生的高等數學“無窮級數”的講授也可考慮從“二項式定理”出發，引出“楊輝三角”，在訓練學生知識遷移能力的同時，增強學生的文化自信。

（三）關聯（Associate）：制訂高等數學課程思政教學“套餐”

在關聯環節，主要是結合課程特點和學科的特征，將課程蘊藏的“思政”元素與學生的經驗、體驗深層次關聯，設計符合不同專業特質的差異化思政教學內容。針對理工科各個專業方向學生的培養目標，精準制訂由“規定動作”（高等數學基本概念、原理和方法蘊含的思政元素）+“自選動作”（不同專業針對性的思政切入點）組合的“思政套餐”。[6]例如，針對工程管理專業的學生，強調極限概念形成史中的精益求精，極限、求導運算中的規矩意識，微積分發展史中的科學傳承和創新，泰勒公式之誤差控制中的求真鉆研等思政切入點，提高學生的科學思維和創新意識，培養學生求真務實、積極進取的科學精神和振興祖國的責任意識;針對微電子科學與工程專業的學生，在講定積分應用中首鋼滑雪大跳臺引例時增加勇于創新、精益求精的“大國工匠”精神，增強學生學習專業知識的內在動力和職業素養的重視。[7]

（四）架構（Construct）：建構多元化的模式融入課程思政

架構環節是在擴展、挖掘和關聯的前期工作鋪墊上，遵循學生的認知規律、履行高等數學課程育人職責的基礎上，將課程思政元素和專業知識對接，運用靈活多元、形式創新的方式實現價值“塑形”的過程。教師要在課堂教學的有限時間內進行價值引領，就需要精心設計課程思政的融入方式。而數字化教學使課程思政的多元化融入更具優勢。

具體可采用以下幾個融入方式：1. “思想”中線法。例如，在講解重積分、兩類曲線積分、兩類曲面積分概念時，可以通過比較、歸納的探究式教學，運用類比、對比幫助學生建立各類積分的數學概念，引導學生確切理解定積分思想，提高知識遷移和實踐的能力，體會其中蘊含的科學家精神和家國情懷。2. 以主題方式合并與分解課程內容。[8]如數列極限、常數項級數兩個知識點，挖掘思政元素。學生不僅掌握理論及發展歷程，體會數學家孜孜不倦、勇于探索的科學精神，還培養了量變到質變，有限與無限對立統一的辯證思維。而講述中國數學家的故事也有助于增強文化自信和民族自豪感。3. “問題”探究式。[8]如講授“重要極限”知識點時，利用學習通平臺發布核污染、放射物衰變的視頻資料，布置課前任務;課中采取抽象問題，通過“數學建?！骄繉W習—連續啟發”，層層遞進并歸納總結、理論實踐;課后繼續探究思考。在引導學生掌握重要極限計算的同時，培養嚴密的科學思維能力和數學實踐能力。另外歐拉數“e”的介紹中也可以適當介紹歐拉的事跡，培養學生專注執著、百折不撓的探索精神。4. 案例穿插式[6]、情境導入式[7]、小結討論式[9]、問題驅動式[10]等。多元化融入方式可以增強思政教學的靈活性，激發學生學習興趣。

（五）優化（Optimize）：優化課程思政的實施路徑，完善評價與反饋機制

這一環節，注重依據思政教學的反饋和評價機制動態跟蹤，利用大數據分析優化教學，提高育人成效。1. 依據課程思政融入模式的特點，實施覆蓋線上和線下，“課前—課中—課后”的思政教學反饋機制。例如，針對“問題”探究式的課程思政模式，采用以下“線上+線下、課前—課中—課后，討論+實踐”的組合思政教學反饋機制，如圖2所示。2. 構建課程思政視域下的過程考核評價體系。采用的高等數學過程性考核及綜合成績占比概括為自學報告書（5%）、課堂討論和訓練（15%）、課后作業和測驗（5%）、思政小論文（10%）、學習反思報告（10%）、章節思維導圖（5%）。在過程性評價具體實施過程中，要注意利用線上數據分析結果，豐富與課程思政目標相關的價值屬性，制訂與思政目標一致的具體的考核指標，形成涵蓋“課前—課中—課后”各節點，覆蓋學習過程的多維度的連續型高等數學全過程考核體系。[11]

（六）涵育（Nourish）：外化課程蘊含的價值理念為行為表現和實踐

涵育環節著重點是激活高等數學課程蘊含的價值理念以涵養化育師生的教與學的行為表現和實踐。如在學習重積分的應用——空間曲面的面積時，教師在課前線上平臺推送北斗衛星導航系統資料和動畫視頻，引發學生主動學習的好奇心。課中播放“北斗全球衛星導航系統第55顆全球組網衛星發射”的新聞視頻引出案例，貼近生活，激發學生興趣。由“自主創新、開放融合、萬眾一心、追求卓越”的新時代北斗精神，激發民族自豪感，培養學生團結協作、頑強拼搏的科學精神。通過求解教學案例中衛星覆蓋地球面積的問題，引導學生提高運用積分思想和方法去分析并解決實際問題的能力，在掌握課程內容的同時融入有效的價值引領。課后微信班級群推送“北斗時空體系精準服務疫情防控”視頻資料增強學生科技強國的使命情懷。

四、結語

基于BEACON模式的高等數學混合式教學的課程思政建設基于高等數學課程教學內容、課程目標，遵循課程思政的內在邏輯和教學規律，擴充思政資源儲備，深入挖掘，建立思政案例庫，結合專業特點有針對性地制訂思政“套餐”，采用多元化的方式將其融入教學，并注重通過思政教學的反饋和過程評價機制動態跟蹤，優化課程思政的實施路徑，涵育師生的行為與實踐，以期實現“知識與技能、過程與方法、情感態度與理想信念的統一”。應開展數字化教學技能培訓，提高教師的信息化教學水平，提升教師的創新能力使思政建設長久受益。應以先進的教育教學理念為指導，不斷探索和創新與課程思政適配的教學方式與方法，構建和完善課程思政“教”與“學”效果的評價體系，切實提高教學育人的思政實效。

參考文獻：

[1] 教育部教師工作司關于印發《教育部教師工作司2023年工作要點》的通知[EB/OL]. （2023-02-18）[2024-12-07]. http：//ww w.moe.gov.cn/s78/A10/tongzhi/202304/t20230427_1057568.html.

[2] 丁義浩，王澤燊，王剛. 基于BEACON模式的課程思政生成路徑[J]. 中國高等教育，2021（11）：36-38.

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[10] 沈威. 問題驅動與思想挖掘：“可積條件”教學示范課的個案研究[J]. 數學教育學報，2021，30（02）：38-41.

[11] 劉明鼎，姚中華，齊貴美. 課程思政視域下高等數學過程性考核的問題與對策[J]. 天津中德應用技術大學學報，2021（03）：114-118.

（責任編輯：牛雪璐）

基金項目：2024年教育部產學合作協同育人項目“新時期大學數學類專業課課程思政群建設的創新與實踐”（項目編號：230902070213244）;天水師范學院課程思政示范課程“高等數學”（項目編號：20220102153）;天水師范學院研究生導師教育研究項目教學主導下跨學科的“綜合與實踐”教學研究（項目編號：TYXM2402）。

作者簡介：張穎（1985—），女，博士，天水師范學院數學與統計學院副教授，研究方向為數理方程定性理論、數學教育;梁雪峰（1978—），女，碩士，天水師范學院數學與統計學院副教授，研究方向為微分方程解的性質。