大學(xué)數(shù)學(xué)《線性代數(shù)》課程與思政教育融合的探索與實(shí)踐

王瑞蓮

(內(nèi)蒙古財(cái)經(jīng)大學(xué) 統(tǒng)計(jì)與數(shù)學(xué)學(xué)院,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010070)

一、研究背景和意義

2016年7月,習(xí)近平總書記在全國(guó)高校思想政治工作會(huì)議上指出,堅(jiān)持把立德樹人作為中心環(huán)節(jié),把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程,實(shí)現(xiàn)全程育人,全方位育人,努力開創(chuàng)我國(guó)高等教育事業(yè)發(fā)展新局面[1]。2017年12月,《高校思想政治工作質(zhì)量提升工程實(shí)施綱要》指出“要大力統(tǒng)籌推進(jìn)課程育人,積極推動(dòng)以課程思政為目標(biāo)的課堂教學(xué)改革,梳理各門課程所蘊(yùn)含的素質(zhì)教育元素和所承載的思想政治教育功能,融入課堂教學(xué)各環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)思想政治教育與知識(shí)體系教育有機(jī)統(tǒng)一。”[2]在2018年全國(guó)教育大會(huì)、2019年全國(guó)思政課教師座談會(huì)上習(xí)近平總書記發(fā)表的重要講話,均強(qiáng)調(diào)了課程思政的重要性:“要堅(jiān)持顯性教育和隱性教育相統(tǒng)一,挖掘其他課程和教學(xué)方式中蘊(yùn)含的思想政治教育資源,實(shí)現(xiàn)全員全程全方位育人。”[3]2020年5月,《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》(以下簡(jiǎn)稱《綱要》)指出,把課程思政明確為落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的戰(zhàn)略舉措,全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要任務(wù),明確要求“深入挖掘各類課程和教學(xué)方式中蘊(yùn)含的思想政治教育資源。”[4]

高校公共數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課是學(xué)時(shí)最長(zhǎng),覆蓋面最廣,師生參與人數(shù)最多的課程,是開展課程思政良好的平臺(tái)。周清華[5]、張璐和張龍[6]就課程思政理念如何融入學(xué)科教育,成效如何評(píng)價(jià)做了討論;楊曉宏等[7]研究了互聯(lián)網(wǎng)+背景下高校課程思政價(jià)值意蘊(yùn)與實(shí)踐路徑。本文圍繞新時(shí)代中國(guó)高等教育立德樹人的根本任務(wù),以學(xué)生為中心,探索公共數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課《線性代數(shù)》課程思政與教學(xué)如何有機(jī)融合的實(shí)踐教學(xué)改革。挖掘、梳理公共基礎(chǔ)課大學(xué)數(shù)學(xué)《線性代數(shù)》課程中所蘊(yùn)含的思政教育元素;結(jié)合大學(xué)數(shù)學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)和該課程育人目標(biāo),探尋恰當(dāng)?shù)乃颊逃仄鹾宵c(diǎn);選擇科學(xué)合理的教學(xué)方法和手段,將思政教育元素“如鹽入水”地融到大學(xué)數(shù)學(xué)《線性代數(shù)》課程教學(xué)中。

二、《線性代數(shù)》課程思政教育設(shè)計(jì)思路

該課程思政教育確立了一個(gè)中心,五個(gè)維度,四個(gè)舉措,一個(gè)任務(wù)的頂層設(shè)計(jì)理念。以學(xué)生為中心,從文化自信、家國(guó)情懷和使命擔(dān)當(dāng)、正確的方法論、科學(xué)思維、科學(xué)精神五個(gè)維度挖掘思政教育元素。通過確立課程思政目標(biāo)、優(yōu)化課程思政內(nèi)容、采用恰當(dāng)?shù)恼n程思政方法、合理的課程思政評(píng)價(jià)四個(gè)舉措實(shí)現(xiàn)課程思政育人目標(biāo),最后實(shí)現(xiàn)“立德樹人”的根本任務(wù)。

三、《線性代數(shù)》課程思政教育元素的挖掘

圍繞立德樹人的根本任務(wù),結(jié)合該課程的學(xué)科特點(diǎn),從課程知識(shí)本身出發(fā),從五個(gè)維度進(jìn)行思政教育元素的挖掘。

1.通過介紹數(shù)學(xué)家和數(shù)學(xué)發(fā)展史,使學(xué)生了解中國(guó)數(shù)學(xué)文化,樹立文化自信,增強(qiáng)民族自豪感。

2.介紹中國(guó)科學(xué)家所取得輝煌成就及現(xiàn)代中國(guó)自主創(chuàng)新的突破性成果,激發(fā)學(xué)生的家國(guó)情懷和使命擔(dān)當(dāng)。

3.從數(shù)學(xué)理論的分析和證明中,為學(xué)生提供正確的方法論,樹立正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀。

4.從數(shù)學(xué)內(nèi)容本身出發(fā),引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成辯證的,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維習(xí)慣。

5.從課程的相關(guān)理論在現(xiàn)代科技和生活中的應(yīng)用,激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)興趣,探索未知,追求真理的科學(xué)精神。

四、《線性代數(shù)》課程思政教育的實(shí)施

(一)課程思政的實(shí)施,教師要先行

2020年,教育部頒布的《綱要》指出:“全面推進(jìn)課程思政建設(shè),教師是關(guān)鍵。要推動(dòng)廣大教師進(jìn)一步強(qiáng)化育人意識(shí),找準(zhǔn)育人角度,提升育人能力。確保課程思政建設(shè)落地落實(shí),見功見效。”因此,踐行課程思政,教師要先行。

教師首先要有課程思政意識(shí),意識(shí)到課程思政在育人過程中的重要性,要形成課程思政的自覺意識(shí)。教師不僅僅要有思政育人意識(shí),同時(shí)還要提升自身課程思政的教學(xué)能力,才能在教學(xué)中將學(xué)科知識(shí)的傳授與課程思政教育的融合有的放矢,游刃有余地進(jìn)行。教師可以通過以下4種方式提升課程思政意識(shí)和課程思政能力。

1.教師通過參加學(xué)術(shù)研討,或是學(xué)校教師發(fā)展中心組織的專項(xiàng)培訓(xùn)活動(dòng),向課程思政的“先行者”學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)。

2.構(gòu)建課程思政教學(xué)團(tuán)隊(duì),協(xié)同備課,共同研究重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容。教師根據(jù)大學(xué)數(shù)學(xué)《線性代數(shù)》課程的特點(diǎn)和具體的知識(shí)內(nèi)容,挖掘和凝練課程思政教育元素,根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容以及融入的思政教育元素組織教學(xué)、設(shè)計(jì)教學(xué)等,將課程思政教育元素有機(jī)無縫地融入教學(xué)中。

3.教師也可利用現(xiàn)代化教學(xué)信息平臺(tái)自主學(xué)習(xí),觀摩課程思政優(yōu)秀教學(xué)案例,學(xué)習(xí)他們成熟的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。

4.教師多參加教學(xué)大賽,以賽促教。教師多參加課程思政方面的大賽,不斷提升教師自身的課程思政能力,在教學(xué)中將知識(shí)傳授與課程思政有機(jī)融合,將教學(xué)變?yōu)榻逃?用心、用情、用愛教書育人。總之,教師要牢記“課程思政是落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的戰(zhàn)略舉措”,始終樹立課程思政育人理念,將思政理念內(nèi)化于心。

(二)課程思政的實(shí)施,落地落實(shí)于課堂教學(xué)中

《綱要》中還指出:課程建設(shè)是“主戰(zhàn)場(chǎng)”,課堂教學(xué)是“主渠道”。因此課程思政建設(shè)的全面推進(jìn),最終要落實(shí)于課程教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)中。因此,挖掘課程本身的思政教育元素和在課堂教學(xué)中有機(jī)融入思政教育元素至關(guān)重要。找到知識(shí)點(diǎn)與思政教育元素自然融合的契合點(diǎn),選擇合適的教學(xué)手段和方法,在知識(shí)傳授過程中將思政教育元素“如鹽入湯”,達(dá)到潛移默化,潤(rùn)物無聲的育人效果。如情境導(dǎo)入法、類比法、小組討論式、學(xué)生參與式、探究式等多種教學(xué)方法。依托中國(guó)大學(xué)慕課,學(xué)銀在線平臺(tái),借助學(xué)習(xí)通、微信、釘釘?shù)葘?shí)現(xiàn)課程思政的教學(xué)目標(biāo)和育人目標(biāo)。

1.重新修改教學(xué)大綱,在課程大綱中融入思政目標(biāo),即育人目標(biāo)。制定教學(xué)大綱時(shí),緊緊圍繞“立德樹人”的根本任務(wù),將“價(jià)值塑造,知識(shí)傳授,能力培養(yǎng)”三者融為一體。除了知識(shí)目標(biāo)和能力目標(biāo)外,要明確課程思政教育目標(biāo),即育人目標(biāo)。重新梳理課程教學(xué)內(nèi)容,挖掘課程知識(shí)本身所蘊(yùn)含的思政教育元素,重新修訂教學(xué)大綱,將思政目標(biāo)融入教學(xué)大綱中。

2.從課程的教學(xué)內(nèi)容入手,融入思政教育元素。教師要重新仔細(xì)梳理課程的內(nèi)容,挖掘課程知識(shí)點(diǎn)本身所隱含的思政教育元素,明確不同章節(jié)內(nèi)容和知識(shí)點(diǎn)相匹配的思政教育元素,將其列入教學(xué)內(nèi)容中,將知識(shí)傳授同價(jià)值塑造有機(jī)結(jié)合起來,使無形的思政教育固化到有形的數(shù)學(xué)課程教學(xué)中。本校教學(xué)團(tuán)隊(duì)圍繞課程思政教學(xué)目標(biāo)的一個(gè)中心,結(jié)合該課程的學(xué)科特點(diǎn),從五個(gè)不同的維度進(jìn)行了思政教育元素的挖掘,從課程知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容本身出發(fā),挖掘和整理了14個(gè)典型的思政案例。下面舉幾個(gè)具體的例子。

例1在緒論課上介紹線性代數(shù)發(fā)展史時(shí),其中“線性代數(shù)”這個(gè)詞是1859年由翻譯引入。李善蘭是中國(guó)近代著名天文學(xué)家、數(shù)學(xué)家。通過介紹中國(guó)數(shù)學(xué)家的故事使學(xué)生看到中國(guó)數(shù)學(xué)文化源遠(yuǎn)流長(zhǎng)。介紹線性代數(shù)發(fā)展史時(shí),介紹中國(guó)著名數(shù)學(xué)著作《九章算術(shù)》,其中關(guān)于表示線性方程組以及解線性方程組使用的“直除法”。西方直到17世紀(jì),萊布尼茨提出完整的線性方程組。我國(guó)古代數(shù)學(xué)家關(guān)于這一問題的研究早于西方一千余年,這是非常值得驕傲的。

例1通過介紹數(shù)學(xué)家和數(shù)學(xué)發(fā)展史,使學(xué)生對(duì)中國(guó)數(shù)學(xué)文化有所了解,樹立文化自信,增強(qiáng)民族自豪感。在教學(xué)過程中,從中國(guó)科學(xué)家所取得輝煌成果及現(xiàn)代中國(guó)自主創(chuàng)新的突破性成果,激發(fā)學(xué)生的家國(guó)情懷和使命擔(dān)當(dāng)。如,例2和例3。

例2緒論課介紹線性代數(shù)在生活中應(yīng)用時(shí),如人口遷移問題,引起同學(xué)們對(duì)社會(huì)問題的關(guān)注,激發(fā)當(dāng)代大學(xué)生的使命感和責(zé)任擔(dān)當(dāng)。

例3學(xué)習(xí)解線性方程組時(shí),我們可以簡(jiǎn)單介紹中國(guó)數(shù)學(xué)家吳文俊,關(guān)于非線性方程組求解吳文俊先生建立了吳消元法,這個(gè)方法是求解代數(shù)方程組最完整的方法之一。以及他將中國(guó)傳統(tǒng)數(shù)學(xué)的思想概括為機(jī)械化思想,取得與現(xiàn)代計(jì)算機(jī)科學(xué)相通的科學(xué)成就。激發(fā)學(xué)生的家國(guó)情懷和使命擔(dān)當(dāng)。

下面的例4和例5從數(shù)學(xué)理論的分析和證明中,為學(xué)生提供正確的方法論,樹立正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀。

例4n階行列式的概念引入時(shí),是先分析二階、三階行列式的特點(diǎn)規(guī)律,然后推廣到n階行列式。這是從特殊到一般,由簡(jiǎn)單到復(fù)雜,由具體到抽象的循序漸進(jìn)的過程。引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)通過觀察分析,發(fā)現(xiàn)事物規(guī)律。

例5范德蒙德行列式的證明,通過分析其結(jié)構(gòu)特點(diǎn),采用“歸納法”,由低階到高階,由事先假設(shè)成立到驗(yàn)證成立,這是數(shù)學(xué)中常用的一種方法。

從數(shù)學(xué)內(nèi)容本身出發(fā),引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成辯證的,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維習(xí)慣。如,例6和例7。

例6在講授矩陣初等變換不改變矩陣的秩,向量組的秩,向量組線性關(guān)系等內(nèi)容時(shí),引導(dǎo)學(xué)生看到雖然矩陣的形式在變化,而本質(zhì)是不變的,將“形變質(zhì)不變”的思想滲透進(jìn)教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生辯證的思維方法。

例7學(xué)習(xí)矩陣概念時(shí),講矩陣和行列式的區(qū)別時(shí),矩陣和行列式形相似而質(zhì)不同,引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的習(xí)慣。

從課程的相關(guān)理論在現(xiàn)代科技和生活中的應(yīng)用,激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)興趣,探索未知,追求真理的科學(xué)精神。如,例8和例9。

例8學(xué)習(xí)逆矩陣時(shí),介紹逆矩陣在現(xiàn)代通信加密保密以及戰(zhàn)爭(zhēng)中的“情報(bào)傳輸加密與解密”應(yīng)用,讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)在現(xiàn)代科技和生活中的實(shí)際應(yīng)用,激發(fā)學(xué)生探索未知的精神.

例9學(xué)習(xí)線性方程組時(shí),介紹線性方程組在GPS定位系統(tǒng)中應(yīng)用,激發(fā)學(xué)生探索未知的精神以及感受數(shù)學(xué)之美。

3.從教學(xué)方法和手段入手,融入思政教育元素。課堂教學(xué)手段和方法的選擇是決定課堂教學(xué)效果的重要因素,課程思政教育要注重過程和方法。就數(shù)學(xué)課程而言,要結(jié)合學(xué)生身心發(fā)展特點(diǎn)、課程的學(xué)科特點(diǎn),選擇合適的教學(xué)手段和方法,在知識(shí)傳授過程中給予學(xué)生的價(jià)值觀和情感態(tài)度以正面引導(dǎo),以達(dá)到潛移默化、潤(rùn)物無聲的育人效果。一方面,在背景介紹、知識(shí)點(diǎn)引入、理論應(yīng)用拓展等環(huán)節(jié),可以利用講授法、啟發(fā)式、探究式、參與式等多種手段和方法將思政教育元素融入課程教學(xué);另一方面,隨著教育信息化進(jìn)程的不斷推進(jìn),充分借助微課、慕課、中國(guó)大學(xué)慕課及網(wǎng)絡(luò)資源等,用學(xué)生喜聞樂見的方式推動(dòng)線上線下混合式學(xué)習(xí)在教學(xué)中應(yīng)用。使得學(xué)科知識(shí)和課程思政教育合二為一,實(shí)現(xiàn)“隱性育人”功能。教師在課程教學(xué)的過程中,多個(gè)舉措實(shí)施,保證課堂教學(xué)質(zhì)量,同時(shí)也提高思政育人效果。

4.在課程考核中融入思政教育元素。課程思政的考核也從五個(gè)維度進(jìn)行,從文化自信、科學(xué)思維、正確的方法論、科學(xué)精神、家國(guó)情懷五個(gè)方面考核評(píng)價(jià),使得思政評(píng)價(jià)多元化。在課堂互動(dòng)、小組學(xué)習(xí)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作等方面進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì),形成考核評(píng)價(jià)。

五、教學(xué)效果與評(píng)價(jià)

線上線下混合式教學(xué)模式為課程思政的實(shí)施提供了良好的條件。課程思政的有機(jī)融入,使得教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果有明顯提升。

首先,學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性、主動(dòng)性有了極大地提高,同時(shí)積極參加數(shù)學(xué)競(jìng)賽和數(shù)學(xué)建模大賽并多次獲獎(jiǎng)。

其次,學(xué)生的分析問題、抽象思維和邏輯推理能力、溝通能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等也有了極大的提高,學(xué)生自信心增強(qiáng)。

最后,學(xué)生期末成績(jī)的優(yōu)秀率明顯上升,創(chuàng)新能力也有了極大提升。同時(shí),教師的教學(xué)和教研能力也有了極大的提升。