張永霞 郭朝慧
(河南交通職業技術學院)
在高職院校理工類學科中,高等數學是大一新生必須要學習掌握的一門公共基礎學科,學生對這門課程知識掌握熟練程度將直接影響到他們未來的學習效果。[1]但是從學習基礎角度來看,相當多一部分學生的數學底子弱,缺乏自主學習的意識,而高等數學課程理論性又強,給學生心理帶來較大負擔,無形中增加了課程學習的難度。在“思政課程”以及信息化教學應用不斷改革的背景下,高職數學教師應利用互聯網的便利,了解課程思政建設的方法與途徑,充分凝練教材中的內容,并結合課程中的“思政元素”,尋找一個有效的結合點,讓二者的融合更加自然,從而達到既能高效向學生傳授數學知識,又能實現全面提升學生思想政治修養的教學目標,使學生在相對寬松的氛圍中學習數學知識,這樣學生不僅接受了思想道德、政治價值觀的教育,又為學習興趣的釋放以及學科專業素養的發展奠定扎實的基礎。[2]
數學是一門兼容性強的基礎性學科,它所包含的人文精神以及科學精神可以有效服務于其他學科。而思政課程教學需要一定的教學載體,思政教育與數學教育之間可以通過有機融合來實現教學質量的提升。所以將思政教育融合到大學數學教學體系中,是一次數學課程改革的重要實踐。生活中處處有數學知識,與其他知識的融合可以讓呆板的數學變得生動鮮活、更加有趣。在未來,數學教學的方向,不僅僅是單一的傳授概念、公式,而是從深層次去探尋與思政課融合的元素,以一種新的教學形式展示在學生面前,讓學生由被動學轉為主動學,這是數學課程的重要方向。
對教師而言,好的教學方法可以讓學生容易接受知識,達到意想不到的結果。
隨著信息化的發展,課堂也不再受空間的限制,學習也不再受時間、設備的限制。
教師必須積極學習現代化知識,掌握移動教學技能,熟練地利用微信、微博、抖音等移動端進行信息采集,分享好的視頻和文章,通過梳理相關教學內容,讓學生通過通俗易懂的方式了解數學的發展歷史和邏輯結構,更好地開展課程思政教學工作。在課堂教學上,教師要有意識地傳輸一些數學家的歷史信息,如華羅庚、陳景潤等的生平經歷、求學之路、科研成果等,通過講授他們如何突破困難,獲得學術成就的經歷信息,讓學生明白這些科學家的養成并不是一個簡單的過程,必須通過自己的不斷努力,奮發圖強才能成為國家未來發展所需要的人才。
數學的實質是數學思維,知識僅僅是承擔思維的載體,計算也僅僅是訓練思維的過程,我們的教學核心在于培養數學思維。因此,從哲學角度講,教師應總結數學習題中所蘊含的數學邏輯思維,然后通過直觀性、形象化、趣味化的方案呈現給學生,幫助學生降低數學學習的難度系數,提升他們學習的積極性和主動性,引導學生從數學案例中養成一個良好的思考分析問題習慣,達到思維培養的目的。教學過程中穿插些勵志教育,讓學生在知識的學習獲取過程中懂得成功的不易,從而提高自身修養,達到思政育人的目的。
數學知識的形成具有深刻實踐背景,所以數學知識可以廣泛應用于現實生活,隨著互聯網信息化時代的發展,數學作為一門基礎學科,應該與時代同步,主動探究與其他學科相契合的點,從而達到推動其他自然科學和人文科學的發展。數學教師要注重學科的實踐性講解,突出理論與實踐的結合,引導學生把所學知識應用于實際,真正做到理論來于現實,服務于現實,并通過實踐反饋理論,達到應用型人才培養的目的。教師可以在教學中通過一點來推動思政教學的深入,比如學生所學的微積分就存在一定的思政元素,微積分所包含的宏觀和微觀、動和靜、解和合等思維體現了思政中的辯證觀點。高職院校要充分考慮學生的學習實際,盡可能地通過典型的案例幫助學生理解數學公式,既要傳輸理論知識,也要把現實實際與數學知識點進行有機轉化串聯,從而達到加深認識的教學目的。
思維建模是數學體系中一個重要的問題解決和思維模式,它是通過利用一些特定的方法和數學工具,結合問題情況而建立的一種數學思維模型,進行可視化表征的認識方法。數學建模可以將復雜多變的問題轉化得更加直觀,把講解的過程概括得更加符合邏輯。因此,就需要教師在教學過程中,結合教學目標內容、學生學情狀況,不斷釋放他們的數學熱情和興趣,增強他們的數學建模思維意識,從而促進學生在未來工作、科研中可以自覺地應用數學建模思維去解決各種各樣的問題,培養他們主動應用數學工具思維去尋找問題突破口的習慣,積極推動數學建模課程的推廣,通過有意識的教學來逐步提升學生的團隊精神,鼓勵學生辯論和討論,幫助學生養成積極上進、主動探索的良好品質和精神風貌,實現在建模過程中融入課程思想的目的。一方面教師在教學時要通過有意識的訓練,以一種潤物細無聲的方式來強化學生的建模思維,增強他們新知識獲取能力以及數學綜合素質水平,另一方面也要為學生介紹一些簡單、經典的數學模型,豐富學生的數學建模經驗,為他們未來解決問題提供充足的模型案例。
數學公式、符號、定理等內容都以一種精煉簡潔的方式體現深邃的哲學思想,這樣的元素在數學中普遍存在,教師必須轉變思維,充分利用備課時間發掘數學知識背后的現實例子。將思政元素與案例教學融合是開展思政教育的有效手段,這種潤物細無聲的教學方式可以幫助學生更好地理解和掌握好相關數學知識,提高學生對數學學科的整體理解,培養他們的核心素養。比如,教師在講授“數列”這一知識點時,就可以通過“數列”這一知識點來分析現在十分普遍的大學生校園貸現象,指出校園貸的計算套路,分析亂象的原因,以及學生進行校園貸承擔的后果,引導學生正確認識校園貸,遠離貸款陷阱,合理規劃自身財務、理性消費,養成良好的消費習慣。
按照學生所在專業的需要,課程的教學目標主要有以下三個:
知識目標:了解常微分方程的產生、發展概況;正確理解常微分方程及其解的概念,能辨別方程的階數、線性與非線性等分類;熟悉對于應用問題建立常微分方程的一般步驟。
能力目標:通過系統的講解,讓學生掌握微分方程的解題方法,并應用到實際中解決一系列問題,幫助學生構建確定性數學模型,通過案例的引入,讓他們通過所學知識去分析案例的成因,真正達到寓教于學的目的。
素質目標:通過對數學歷史的講解,讓學生明白數學對生活的重要意義,了解微分方程的緣來,發現數學和生活的內在關聯,從而養成積極思考、團結合作的良好意識,孕育學生的愛國主義精神和社會責任感。
1.微分方程的產生和發展
教師首先要告訴學生微分方程產生的原因,以及是如何發展的。通過梳理數學的歷史讓學生明白,科學的探索是一個艱辛的過程,在這個過程中,無數的科學家是如何產生思想、如何進行研究、如何一步步計算的,這些科學家背后生動的故事和堅持不懈的精神都可以作為思政教育元素融入到教學中,從而使學生明白數學的學習是一個端正態度、不斷進取的過程。
2.微分方程的模型建立以及應用舉例
微分方程的建模是一個非常有效的教學方法,可以幫助學生更好地理解相關的規律和原理,讓復雜的變量變化率轉化為簡單、直觀的一節微分方程,通過對方程的求解,分析相關問題,理解微分方程的實際應用。其中,在傳染病模型的建立過程中,要根據傳染病自身的傳播機理進行定量描述和科學預測,作為傳染病防治的依據。在實際中,我們知道人不可能去做傳染病傳播的實驗,以此來獲得一手數據,這就需要借助傳播機理分析建立數學模型來分析變化規律。正確理解常微分方程的概念,判別方程的階數、線性與非線性等分類。通過幾何方法的分析,不僅可以幫助理解問題,還可以看清問題的本質,最終達到事半功倍的效果。
1.基本思路
采用思政的元素作為課程導入,把數學發展的歷史進行延展,凝練數學知識點,探究思政元素與數學的內在聯系,最終實現教書育人的目的。
2.教學方法—多種線上教學結合
課前,教師利用學習通平臺發布學習目標,讓學生拍照上傳學習結果。課中,學生自主觀看中國大學愛課程優質精品資源。再利用釘釘直播的形式對課堂的相關知識進行補充,充分利用釘釘的搶答、選人功能,讓學生參與到教學中,直接考察學生掌握知識的能力。結合學習通平臺中現實提交作業的功能,有效提升學習效果。課后,看釘釘班級圈,對有爭議、有歧義的問題進行討論,最后教師統一作出解答。線上學習通的引入,彌補了線下教學的不足,多樣化的作業設置,讓學生更容易接受任務,從而提高他們學習的積極性。定期提交相關的學習內容,讓教師了解學生的學習現狀,從而有針對性的進行下一步教學。優秀作品在班級圈中進行展示,同學之間相互學習借鑒。這樣的混合式教學不僅提高了學生的自我學習能力,也幫助他們養成了互相合作的習慣,滿足學生的個性化需要。
3.教學措施
(1)引入新冠疫情防控典型實際案例。近年來,浙江省積極打造智慧城市,建設城市大腦,讓人工智能、大數據技術服務城市治理,使我們得以在這次疫情中合理預測人員流動,準確分析疫情發展,以“五色圖” 讓分區分級防控真正落地,以“健康碼”破解返程大流量難題,以“智控指數”把防控大網織得更密更細。教師可以列舉這方面的例子讓學生明白,數據的精準性不僅可以提高工作效率,更可以為決策者提供參考。面對疫情,每個人都是抗疫的第一責任人,要從自身做起。適時引入鐘南山院士的事跡,讓學生明白學好習、讀好書,才能真正為國家的發展作貢獻,才能在國家和民族危亡的時候挺身而出。
(2)融入數學史。數學發展的歷史是一個漫長的過程,學生要想有所成就,就必須具備吃苦耐勞、艱苦探索的精神。在講解過程中,讓學生明白數學思想、方法的產生是一個艱難的過程,必須不斷地探索,科學家都是通過無數次的實驗,最后取得成功。學生必須端正自己的態度,才能在未來有所建樹。
(3)融入數學建模思想。教師要結合數理化的有關規律進行建模,幫助學生直觀地了解相關的原理,把復雜的問題更加直觀地表達出來,從而讓學生掌握相關知識,并應于到實際中。同時要學以致用地去解釋一些現象,理解微分方程的實際應用。針對新冠疫情中出現的醫護感染、交叉感染、病床、醫護人員不足等醫療問題,指出在復雜模型中都需要考慮多種因素。數學模型是深入理解傳染病傳播機制和預測各種傳染病控制措施效果的一個非常重要的工具。
(4)師生配合加強合作學習。在線上教學中,將任務指標點細化,設置合適的學習任務清單。合理設置過程性評比,使學生能夠及時反饋教學效果,增強學生的自主性和獲得感。
1.借助信息化教學手段展示思政元素
學生對新鮮事物有著極大的興趣,教師要轉變思維,積極學習現代技術,通過微信、微博、抖音等新媒體分享相關教學內容,讓學生重溫數學家的科研精神和探索熱情。教師分享的相關視頻可以讓學生更好地理解教學內容,知道數學對國家發展、社會進步的意義。作為學生要有科學家腳踏實地的精神,迎難而上,不斷充實自我,提高專業化素養,更好地為國家貢獻自己的力量。還要把手機轉化為學習工具,幫助學生打開知識的世界。本來都是拿手機玩,卻被課程推送過來的知識所吸引,可以增強師生互動,課程更加多元化。
2.通過典型案例融入思政元素
在教學中,結合數學知識,通過典型實際案例融入思政元素,提高學生的學習興趣,加深學生對數學理論知識的理解,促進學生對數學知識的靈活應用,增強學生的綜合素養。
高職數學課程教學與思政教育有機融合后,可形成一種具備持續影響力和思政價值的力量,從而既滿足學生知識的獲取和學習需求,又能達到學生思想政治素養提升的目的。因此教師要在數學日常教學中有意識地將課程思政內容融合到教學中,在確保數學知識結構完整的前提下融入思政教學元素,但是切忌生搬硬套、教條主義,而是尋找合適的切合點,讓二者相互發展促進,真正讓學生在學習過程中不自覺地接受思政元素的干預,讓思政元素的“葉子”都能落到數學知識的“枝干”上,實現真正大課程思政格局,為新時代培養合格的建設者和可靠的接班人。
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河南交通職業技術學院是經河南省政府批準、教育部備案的全日制普通高等職業院校,是國家級優質高等職業院校立項建設學校、河南省職業教育品牌示范院校、河南省首所定向培養士官試點院校。
學院前身是創辦于1953年的河南省交通廳干部訓練班,歷經河南省交通運輸干部學校、鄭州交通專科學校、河南省交通學校等階段,2004年經河南省人民政府批準獨立升格為河南交通職業技術學院。
據2019年2月學校官網顯示,學校占地面積1086畝,教學設備總值1.6億元,設有8個院系和3個教學部,開設45個高職專業,有教職工775人,有全日制在校生13800多人。