新工科背景下數學建模課程思政元素融合的可行性方案研究

孫璽菁 司守奎 莊麗

【摘要】為了應對新一輪科技革命與產業變革，新工科建設對數學課程提出了新的要求.數學建模作為聯系數學與實踐的課程，本身具備各領域的豐富案例.數學建模課程雖然涉及不同領域的模型和算法，但是在解決實際問題的過程中科學方法論的本質是趨于一致的，這是其他數學基礎課程無法比擬的優勢.本文探討了如何在數學建模課程中融入數學信仰和科學方法論兩個思政體系，以及如何構建思政目標評價體系.

【關鍵詞】數學信仰;科學方法論;思政目標評價體系

一、數學建模課程思政研究的背景和意義

自然界和人類社會中很多現象的本質規律都可以通過數學來解釋，這充分體現了數學在各層次的教育中的核心地位.自2017年2月以來，為主動應對新一輪科技革命與產業變革，支撐服務創新驅動發展，教育部開始積極推進新工科建設，要探索形成工程教育的中國模式，這對數學教學提出了新的要求.數學建模是人們對各種問題數學化的形式表現，是推進新工科建設的核心基礎課程.

數學發揮的作用能夠到達的高度，是由應用者的世界觀、人生觀、價值觀共同決定的.課程思政可以促進學員認知、情感和行為的共同發展，增強學員內心的力量，促使學員形成導向正確的三觀，規范學員的道德品質.知識技能的傳授決定了學員技術水平的高低，課程中的思政育人決定了學員能力水平的高低.

目前，學員在學習數學建模課程時畏難現象較為嚴重，因為不愿意接受失敗，所以從最開始就選擇放棄，缺乏自主學習的意識，實踐創新能力和期望狀態存在一定差距.受多年應試教育思想的影響，一些學員缺乏數學的思維意識和科學的方法論，在數學應用上存在“形而上學”“照貓畫虎”和“移花接木”的現象.數學建模課程是一門難度較大的課程，課程本身對培養學員科研精神、形成科學方法論具有基礎數學課程無法比擬的優勢.教師在數學建模課程中融入思政元素，將引導學員形成實事求是、尊重科學、遵守學術道德的科研態度，形成科學系統的方法論，形成格局深遠的三觀，使學員具備不怕困難、探索攻關的精神品質，從而激發學員學習的內動力，使學員樹立遠大理想，確定人生各階段的分級目標，提高對自身的要求，具備強大的內心力量，由被動學習變為主動學習，以培養具備實踐創新能力的技術人才，推進課程改革，滿足新工科建設需求.

二、數學建模課程思政研究的歷史和現狀

查閱相關文獻可知，很多學校理工學科都已經開始探索符合學科自身特點的課程思政模式.常見的模式有三類.

1.結合案例的思政導向

教師從某個實際問題出發，在解決實際問題的過程中，發掘思政教育元素融合的切入點，由此展開思政教育.該方式多用于某個課程某一節課思政環節的具體設計.如教師以新冠肺炎為例研究傳染病的預防與控制問題，揭示傳染病的可怕和科學防控的有效手段，以最美逆行者的事跡，引導學員樹立正確的價值觀，激發學員的愛國熱情，從科學角度普及防控措施對于疾病傳播起到的抑制作用，讓學員切實體會到疫情防控人人有責.

2.發展史模式的思政導向

教師結合課程，對知識內容體系中出現的重要概念、理論追本溯源，通過其歷史以及創始人的生平事跡，引入思政育人和科學精神培養的要素.

3.專業內容自然升華產生的思政導向

這類思政教育比較高端，沒有專門的思政切入點的設計，教師通過從表象到本質的揭示過程，深入淺出地講授高深專業知識的同時，揭示哲學思想和理論.現在比較成熟的有北京航空航天大學李尚志教授的數學大觀課程，課程宣揚科學家的探索和創新精神，提升學員對客觀世界的興趣和理解，沒有思政痕跡，卻實現了思政育人的效果.

數學建模課本身具備各個領域豐富的案例，目前，課程思政多采用第一類模式，切入點具體，與案例背景相關，相對獨立，由于實際案例豐富多彩，思政角度可以面面俱到，但還沒有在課程體系中形成一定的規律和規模.

三、數學建模課程思政研究的探索方向

2020年5月，教育部印發《高等學校課程思政建設指導綱要》.綱要指出：培養什么人，怎樣培養人，為誰培養人，是教育的根本問題，立德樹人成效是檢驗高校一切工作的根本標準.落實立德樹人根本任務，必須將價值塑造、知識傳授和能力培養三者融為一體、不可割裂.全面推進課程思政建設，就是要寓價值觀引導于知識傳授和能力培養之中，幫助學員塑造正確的世界觀、人生觀、價值觀，這是人才培養的應有之義，更是必備內容.

綱要進一步明確理學、工學類專業課程教師要在課程教學中把馬克思主義立場觀點方法的教育與科學精神的培養結合起來，提高學員正確認識問題、分析問題和解決問題的能力.理學類專業課程教師要注重科學思維方法的訓練和科學倫理教育，培養學員探索未知、追求真理、勇攀科學高峰的責任感和使命感.工學類專業課程教師要注重強化學員工程倫理教育，培養學員精益求精的大國工匠精神，激發學員科技報國的家國情懷和使命擔當.

數學建模課程既具備理學專業課程的特點，也具備工學專業課程的特點.課題組在進行課程思政的探討時，主要從數學信仰和科學方法論兩個角度嘗試建設課程思政體系.

四、數學建模課程兩個層面思政體系的并行建立

結合理工學專業課程的特點，在建立數學建模課程的思政體系中，兩個層面的建設體系既相互獨立又相互促進.

1.數學信仰

學員要尊重科學，恪守學術規范，樹立正確的價值觀，避免趨利主義的消極影響.學員要具備百折不撓，不輕言放棄的基本科研精神.教師要注重外部刺激對學員內心反應的影響機制，在逐漸培養學員自信心的同時，增強學員的內心力量，實現學員從畏難到直面困難、主動出擊的轉變.學員要樹立遠大理想和階段化發展目標，并在實現目標的過程中構建正確的人生觀.教師可以通過軍事案例深化學員對軍人職業的認知，培養學員愛國敬業的精神，以及職業責任感和使命感.

2.科學方法論