案例根据《高等数学》课程教学特点和现状,力求发挥好每门课程的育人作用,展开了网络教学辅导融入课程思政元素的方式探讨:以中国数学发展史为切入点,开展社会主义核心价值观教育;结合哲学、美学等领域内容,培养学生的艺术素质和美好情操;引入辩证法思想,培养学生的辩证思维;讲述当代的重大科技事件和建设成就,弘扬工匠精神;将日常生活中的问题融入课程,培养学生的学习兴趣。实践证明教学效果良好。
基于课程思政的大背景,网络教学辅导融入课程思政元素是教育教学的必行之路。案例从作者自身是课程辅导教师的角度出发,以《高等数学》课程为案例,举一反三,探索课程思政教学设计的思路并应用于实践,力求不断改革和创新,希望能为该领域的研究提供借鉴和指导意义。
一、背景与意义
2016年12月,习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上指出:要坚持把立德树人作为中心环节,把思想政治工作贯穿教育教学全过程,使各类课程与思想政治理论课同向而行,形成协同效应。2019年3月,习近平总书记在学校思想政治理论课教师座谈会上又强调:要坚持显性教育和隐性教育相统一,挖掘其他课程和教学方式中蕴含的思想政治教育资源。2020年5月,教育部专门发布了《高等学校课程思政建设指导纲要》。《纲要》指出:高校要深化教育教学改革,充分挖掘各类课程思想政治资源,发挥好每门课程的育人作用,全面提高人才培养质量。《纲要》还指出:只有让专业课程中的思政元素从本课程中自然长出,与专业知识、专业精神相得益彰、合而为一,才能真正彰显课程思政教育教学润物细无声的效果。
《高等数学》课程作为远程高等教育一门重要基础课,所蕴含的科学精神与人文素养有机融合,是实现思想政治教育的最佳载体之一。网络教学辅导融入课程思政元素可以充分利用《高等数学》课程涉及面广、受众学生多、内容系统与其他科学课程关系密切等课程优势,满足立德树人根本任务的需要,对人才培养具有重要意义。
二、课程思政的教学设计与实现
2.1以中国数学发展史为切入点,开展社会主义核心价值观教育
习近平总书记在全国宣传思想工作会议上指出:中华优秀传统文化是中华民族的文化根脉,其蕴含的思想观念、人文精神、道德规范,不仅是我们中国人思想和精神的内核,对解决人类问题也有重要价值。因此将中国数学史引入《高等数学》教学中,可以使学生充分领略数学的无限风光和独特魅力,思想得到启迪和指引,进而培养他们正确的价值观。辅导资料部分内容如表1所示:
2.2结合哲学、美学等领域内容,培养学生的艺术素质和美好情操
我国古代广泛存在着微积分方面的朴素思想,墨、儒、道、法等各家著作中都有记载。《荀子·大略》记载:“夫尽小者大,积微成著,德至者色泽洽,行尽而声问远。”《墨经》是《墨子》书中的重要部分,书中提出“次”概念,表达了“不可分量可积”的思想:次,无间而不相撄也。(《经上》)次,无厚而后可。(《经说上》)惠施提出的:“一尺之捶,日取其半,万世不竭。”其中蕴含着无限分割及极限思想。这些哲学思想充满理性,注重逻辑,与数学思想高度统一。
再比如学到重积分的应用时,我们了解定积分的几何意义为曲线梯形的面积,当我们把曲边梯形卷起来就得到一个柱面,原来的高y=f(x)就变成空间直角坐标系的曲面z=f(x,y),积分范围由二维Oxy坐标系中x轴上的闭区间推广到三维Oxyz坐标系中xOy面上的一条曲线。进而展示几何意义的实际应用(见图1):上海复兴艺术中心的可移动的流苏幕帘的面积,即柱面的面积。让大家直观感受数学带给人类的科技之美、和谐之美,激发学生去探寻数学美、欣赏数学美,提升他们的人格,陶冶他们的情操,进而提高他们的艺术素质和和审美能力。
1.3引入辩证法思想,培养学生的辩证思维
辩证法三大规律是对立统一规律、量变质变规律、否定之否定规律,数学中许多知识点都体现着这些规律。学生在掌握数学基本概念的同时也能学到辩证法的精髓,提高对唯物主义思想的认识。其中对立统一规律认为任何事物的内部都存在矛盾。矛盾的两个方面当具备一定的条件时可以相互转化,同时它们相互排斥又相互依存。微分和积分就揭示了这一规律。
案例:牛顿—莱布尼茨公式
微分运算与积分运算是互逆的运算,且基本积分公式可以由基本导数公式导出,所以它们是对立的关系。而牛顿—莱布尼茨公式将微分与积分联系起来,表现了它们的统一。
1.4讲述当代的重大科技事件和建设成就,弘扬工匠精神
新时代我国的国际社会地位不断提升,经济和社会建设飞速发展,这些都离不开以数学为代表的基础学科在科学技术中发挥至关重要的作用。在网络教学辅导时,将科技事件和建设成就与传统知识自然衔接,可以培养学生的创新意识,激励学生弘扬工匠精神,积极进取,勇于奋斗,科技报国。比如借助“中国高铁”在某一时刻的瞬时速度引入高等数学的第二大概念—导数。
案例:中国高速铁路,常被简称为“中国高铁”。中国是世界上高速铁路发展最快、系统技术最全、集成能力最强、运营里程最长、运营速度最快、在建规模最大的国家。高速列车,风驰电掣,呼啸而过,怎样确定它的瞬时速度?怎样研究它的速度与路程的关系呢?
瞬时速度:物体在某一时刻的速度称为瞬时速度。设描述高铁运动位置的函数为,则到的平均速度为,而时刻的瞬时速度为。
1.5将日常生活中的问题融入课程,培养学生的学习兴趣
科学的发展来源于生活,服务于生活,数学更是如此。在网络教学辅导中融入与日常生活相关的数学知识,让学生摈弃“学数学无用”的思想,了解数学与社会发展的密切联系与对社会发展的推动作用,培养学生的学习兴趣,学会用数学的思维去分析问题和解决问题的能力。比如我们常碰到的车费问题,无论是地铁还是出租车,它们的计费都是分段函数。
再比如银行复利问题:假设在银行存了1元钱,银行提供的年利率是100%,1年后连本带利会得到2元钱。假设半年计算一次利息,半年利率为50%,一年结算2次利息,一年后连本带利会得到元。照这样推算下去,计息周期越短,收益就会越多。假设计算利率的时间为,伯努利发现随着趋于无穷,这样的连续复利存在着一个极限值,这个数值就是无理数,即。进而将极限变量由正整数推广到任意实数,从而得到第二个重要极限。
三、教学成效与启示
以上教学案例是《高等数学》课程融入思政元素的探索。笔者于2021年春季开始,充分利用网络教学平台进行教学改革试验,通过几个学期的教学实践,教学成效明显,教学质量有所提高。首先是学生满意度评价高(见图3),其次对几个学期的期末考试数据进行对比,发现成绩均有提升(见表2)。
课程思政元素的挖掘是一项长期的、系统性的工作,这就要求课程辅导教师“打铁还需自身硬”,不仅要提高自身的专业素养和思政素质,还要遵循教学规律,提升课程思政的吸引力和接受度,不断寻找适合的思政元素,勇于尝试与创新,最终实现课程的育人功能。
[6]韩祥临.数学的理性文化.科学出版社,2019年12月
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