高?！皵祵W分析”課程思政教學模式的探索研究

馬麗君，周永芳，王金環

（河北工業大學 理學院，天津 300401）

在新形勢下，以習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上的講話精髓為指導，緊緊抓住學校教師（主體）、學科發展（主陣地）、教學（主渠道），努力使每個學校、每位教師、每門課程都履行好教育職責，“其他各門課都要守好一段渠、種好責任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協同效應?！贝龠M思想政治進教科書、進班級、進入學生頭腦，培育肩負中華民族崛起大任的當代新人，全面推進課程思政建設是全國高校落實好立德樹人根本任務的戰略舉措。

一、“數學分析”課程的重要性

“數學分析”作為數學類各專業，以及部分院校人工智能和數據科技學院的數據、智能、電氣等學科的基礎類必修課，是深入掌握復變函數、微分方程、微分幾何、實變函數、泛函分析、概率論和數理統計等后繼學科的重要階梯，是報考數理類本科生、碩士研究生的必考基礎課之一。該課題對訓練學生的數學思維能力、運用邏輯促進行動和科學計算能力，提升科學知識水平，培養學生的思想品質、思考能力、潛在能動性和創新力，培養學生的綜合素養，等等方面具有重要意義。因此，該課程的思想政治教學模式研究迫在眉睫。

二、“數學分析”課程思政教學存在的問題

目前人們對于各學科思想政治工作的實質與功能、內涵與形式、問題性質與成因、手段與途徑等方面還沒有科學全面且系統地了解，尤其是“數學分析”課程單調枯燥、教學內容多、課時安排少等問題，使得課程思政建設具有一定的難度。目前“數學分析”課程教學存在如下問題：（1）課堂中的思政元素相對較少；（2）由于部分思想政治教育元素的不合理或者與知識的契合度不夠，從而產生了為了思想政治教學而教學，導致課程思政教育出現“兩張皮”的現象；（3）部分教師只重視知識的傳播，德育元素相對較少，且缺少對學生人格觀、價值理念、世界觀等的科學引導；（4）部分學生學習興趣不高，因為“數學分析”課程難度很大，且學時相對較長，所以學生的學習興趣相對不高，且課程不及格率也相對較高。

三、“數學分析”課程思政教學模式的探索研究

結合“數學分析”課程思政教育特點，在課程教育上將學生的馬克思主義立場理論思想的培養和科學研究精神緊密結合在一起，培養他們認識問題、研究問題和解決問題的才能，培育他們對探求未知、追求真理、永攀科技頂峰的責任心和使命感，這是本課程的總目標。在思想政治教學的基本內容與課堂教學的手段方式上，充分做到了根據學生的課程基礎、學校的專業特色、學校目標，結合學術和時代前沿、師生熟悉的典型案例，具體有以下幾方面的研究。

（一）梳理“數學分析”課程思政的思想政治目標

教師首先對《高等學校課程思政建設指導綱要》—學校培養目標—專業人才培養目標這些文件自上而下進行詳細解讀，然后自下而上思考問題：最希望學習該課程的學生將來會成為什么樣的人；本行業最不能容忍的問題有哪些；該學科有哪些方面的發展可以推動社會進步；等等。通過思考這些問題，總結該課程需要達到的課程思政目標，進一步細化到單元章節的教學目標，最終在課程大綱中分專業進行如下修訂。

1.課程目標——數學類、應用統計學。（1）課程目標：能夠闡述極限論與單多變量微積分學的基本概念、基本理論和基本計算方法；掌握基本的計算技巧；能夠理解極限理論和單多變量微積分學的基本思想與方法。通過學習讓學生深刻理解數學基礎研究對后繼專業課程學習和未來工作實際的重要意義。（2）教材目標：通過對基本理論與公式的演繹和運用，訓練學習者的抽象學習能力、邏輯推理能力、理解概括能力、計算能力，進而使學習者得到良好的數學思想的鍛煉，形成科學合理的思維方法，嚴肅實事求是的科研心態和優秀的意志力品德。（3）素質目標：通過對具體案例的學習與解決，訓練學生數學建模和應用，從而培養數學素養與創造力，使學生能夠用辯證唯物主義觀點正確認識世界，樹立正確的人生觀和價值觀。通過應用“數學分析”的方式研究和處理實際問題的技巧，提高實際應用和動手能力，通過對具體問題的分析，增強創新意識，提升創新能力。

2.課程目標——電子信息工程（人工智能新工科試點）。（1）課程目標：能夠闡述極限論與單多變量微積分學的基本概念、基本理論和基本計算方法；掌握基本的計算技巧；能夠理解極限理論和單多變量微積分學的基本思想與方法。（2）教材目標：通過對基本概念與公式的演繹和運用，訓練學習者的抽象思維意識、邏輯推理綜合能力、語句理解概括能力、綜合計算水平。透過對實際例子的教學與研究，鍛煉學生數學建模和實際操作技能，從而培養他們的數理素質與創新能力，提高實際應用和動手能力。

“數學分析”大綱較之前添加了思想政治目標，另外增加了新工科學生的學習，所以相應地根據新工科的特點添加了新工科教學的課程目標。

（二）挖掘與授課內容相關的思政元素

通過探究，在數學層面分析“數學分析”課程中的知識領域所蘊含的哲學觀念與思想方式，探求真理精神與科學態度、思想品德與人文關懷、愛國主義與敬業精神、忠誠守信與愛崗敬業、艱辛開拓與開拓創新精神等，這些都將為教師提供有益的思想政治素材與例證。

2.引入學科科研新動態和社會熱點問題，尤其是學生親身經歷的事情，將教學中的知識點與科研實踐及社會熱點問題相結合，使學生了解前沿技術，進而激發學生的學習興趣和創新意識。例如在學習重積分的物理應用——矩（k=2時為轉動慣量）時，首先觀看神舟十三號的宇航員在“天宮課堂”上的太空轉身實驗圖片或視頻，這個原本在地面上難度系數為零的普通動作，在太空中卻顯得尤為困難，這個實驗所展現出的其中一個動作是航天員在伸展身體的時候，因為質量分布離得旋轉軸比較遠，轉動慣性比較大，所以角速度就減慢，通俗地說就是轉得慢了。而當把四肢收回時，轉動慣性小，角速度就會增加，直觀感受就是轉動速度變快了。那么為什么會這樣、質量分布與轉動慣量之間有什么關系，可將“如何求轉動慣量，即矩”的問題引入課程。這個授課過程一方面讓學生體會到我國航天事業的強大和科技強國的重要性，增進民族自豪感；另一方面激勵當代學生勇于創新，勇于攀登科技高峰，做到科學與人文并舉。

3.將基礎理論研究和實踐應用相結合，把數學建模思路與方法帶入教學課程中。比如引入森林的碳封存問題，森林管理者要在采伐森林制造產品的價值與讓森林繼續生長和吸收碳的價值之間找到平衡，這就需要利用“數學分析”中的最小二乘法、條件極值及數學課堂中學的相關知識，以“數學分析”論證中學到的思維方式構建一個固碳模型來確定森林及其產品對碳的封存能力等。該過程一方面培養了學生的環保意識，另一方面培養了學生運用數學思維方式分析處理現實問題的能力，以及團結合作的意識。

4.結合新工科學科特點，在教學過程中尋找與相關工程知識有關的思政元素，突出數學理論知識對新工科的支撐作用。例如在講解極限時，可以結合新工科的特點給出極限在銀行復利中的應用，通過極限、銀行等行業的決策者可為普通人提供投資理財建議和債務風險評估等，幫助學生理解極限的概念及數學知識的應用，使其對極限概念的認識由感性認識上升到理性認識，培養大學生的辯證唯物主義世界觀。在學習第一類曲面積分時，讓學生計算我校落成的全國首個3D打印的趙州橋的曲面面積，便于學生了解趙州橋，體會3D打印這種科技創新和大國的工匠精神，培養學生勇于創新的科學精神和利用“數學分析”知識解決具體問題的能力。

（三）多樣化的教學方法

在課堂中，改革了數學課程中傳統的教師“灌輸式”的教學方式，針對各學科授課章節內容實行啟發研究法，并結合問題式教學法、討論型教學法、案例式教學法等實現對學生的課堂主導作用。課前將課件發至QQ、學習通，讓學生做好預習。課堂上教師使用Matlab軟件，以數形結合引導學生，以輔助數學的直觀形象化教學；適時使用多媒體教學課件，并利用云課堂、雨課堂等網絡平臺，增強師生的互動性，及時了解學生的學習動向，并豐富課堂表現的形式與手段。在課堂上，學生進行分組討論，積極主動地投入課堂教學中，教師啟發學生的學習思路，并指導學生發現及提出問題，然后自主剖析提問和解答問題，從而充分培養學生的自主學習能力。讓學生學會進行文章搜索、資料查詢及其他獲取相關信息的基本方法。在智慧課堂進行小組討論，使學生對數學提問既知其然又知其所以然，進一步培養學生對數學提問的了解和認知。

（四）合理的教學設計

本課程思政教學按照“能否與教學目標吻合”“能否與反饋評價吻合”和“能否與課堂教學聯絡密切”等三項原理進行了課程設計。在課程設計中合理整合了思想政治、“數學分析”課程的重點和難點內容，并根據學生的學情、能力、學習方向、技能目標等要素，通過創設案例，把與學生專業特點相近的現實問題帶入課堂教學，比如講解在第二類曲面積分理論中引入我國的三峽大壩，求泄洪量即流量問題。讓每個學生帶著問題去學習，從而激發學生積極思考，教師主動介入課堂，作為學生課堂教學中的主導，并且做到了寓價值理念引領于知識灌輸與技能訓練之間，既能表達每個學生的學習能動性、文化榮譽感，又能促使學生建立端正的思想、人生觀和價值理念。再如在學習極值時可以通過蘇軾的《題西林壁》，插入圖片讓學生直觀感受連綿起伏的山峰山谷就是要講的極值，一方面讓學生感受到數學的美；另一方面讓學生感悟到生命就像連綿不斷的山峰，起起落落都是生長的需要，陷入低谷不氣餒，甘于平凡不放任，佇立在巔峰不張揚，而低谷與山峰就是我們生命路上的一次轉折點。在講極值的判別方法時讓學生知道對待數學要嚴謹，要有理有據，做什么事都要嚴謹、認真。通過教師提出問題并由學生分組討論或運用極值理論回答思考題等，使學生感受到教師團體的合作精神，以及在處理實際問題過程中的重要意義，并以此培養學生后續復習的積極性，進而使學生感受到一個人的人生實質上都是在尋求極大或是最大值。

（五）制定新的評價方案

“數學分析”課程思政要想達到有效的思想政治目標，平時成績不能再像之前僅由出勤和作業情況來決定，必須要有新的適當的考核評價，注重過程性考核。通過新的考核評價了解“數學分析”課程思政教學總目標的達成效果。新的評價方案制定需要遵循如下準則：（1）診斷性評價。通過課前與課后設計調查問卷的形式對學生的世界觀、人生觀等思想政治目標進行評價，判斷學生的思想政治狀況。（2）形成性評價。根據課上與課下學生的學習、作業、參與活動等情況的教學學習過程數據記錄、行為學觀察等進行評價和反饋。（3）總結性評價。通過前面的診斷性評價、形成性評價，再加上最后的學生書面形式或者座談會的形式的心得體會，最終給出定性的總結性評價。

（六）進行教學反思

每次結束本課程的授課任務后，要及時對課程思政案例的授課情況進行合理性反思，總結出教學內容專業知識與思政元素契合點，以及融入方式的優勢和不足，并進行更新修正，為后續該課程的教學保留寶貴的教學經驗，從而不斷總結提升課程思政的教學效果。

結語

“數學分析”課程思政的主要目的是為了幫助學生在了解基本數學教學理論知識時形成合理的世界觀、人生觀和價值觀，并注重培育學生的愛國主義情懷，引領學生堅持“四個信念”，培養學生的科研思想、批判性思想等，從而為大學生在未來步入現代社會奠定了堅實的數理基石。本文根據目前“數學分析”課程思政所面臨的問題，對該學科的思想政治教學方法展開了探討研究，進一步實現了立德樹人這個教育使命。