數(shù)字化轉型背景下高等數(shù)學課程思政的創(chuàng)新探究

摘" 要：在數(shù)字化轉型背景下開展高等數(shù)學課程思政創(chuàng)新體系建設是一個重要且復雜的課題。其目標在于將思政元素融入數(shù)學教育，以培養(yǎng)學生的思想政治素質(zhì)、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)?；诟叩葦?shù)學的課程特點和課程思政的總體目標，利用數(shù)字化轉型為高等數(shù)學課程思政創(chuàng)新提供的有力支持，確立高等數(shù)學課程“意識形態(tài)、價值觀、專業(yè)素養(yǎng)”三個維度的課程思政目標。在BEACON模式下探討了從課程內(nèi)容選擇、組織、實施、評價等方面開展課程思政的基本步驟和常用方法，為數(shù)字賦能高等數(shù)學課程思政的創(chuàng)新提供參考。

關鍵詞：高等數(shù)學;課程思政;數(shù)字化轉型;BEACON模式

中圖分類號：G642.0" " 文獻標識碼：A" " 文章編號：1673-7164（2025）09-0116-04

《教育部高等教育司2023年工作要點》強調(diào)，“加強課程思政高質(zhì)量建設，推動形成育人新成效，要結合專業(yè)特點分類推進課程思政建設，將黨的二十大精神有機融入相關專業(yè)課程，推進課程思政優(yōu)質(zhì)資源數(shù)字化轉化和共享，用好示范項目和數(shù)字化資源，開展相關課程任課教師培訓，提升教師課程思政教學能力”。[1]課程思政育人格局是新時代思想政治教育工作的新任務和新要求。高等數(shù)學是高等院校所有理工類專業(yè)大一學生開設的一門重要基礎課程，該課程課時多，覆蓋范圍廣，課程內(nèi)容中蘊含的思政元素深刻且豐富。在數(shù)字化轉型的背景下，如何通過融入思政元素，使高等數(shù)學課程不僅成為傳授數(shù)學知識的平臺，也成為培養(yǎng)學生思想政治素質(zhì)、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的重要途徑，具有重要意義。

一、BEACON模式的特征與效能

BEACON模式是2021年提出的以拓展（Broaden）、挖掘（Excavate）、關聯(lián)（Associate）、架構（Construct）、優(yōu)化（Optimize）、涵育（Nourish）六個環(huán)節(jié)為核心內(nèi)容的課程思政生成模式。[2]其來源于課程思政建設的實踐經(jīng)驗，遵循在知識傳授中實現(xiàn)價值引領、堅持顯性教育和隱性教育相統(tǒng)一、將科學設計與有序實施相結合的課程思政建設推進的基本原則。

BEACON模式具有以下三個典型特征。

一是將思政教育貫穿于課程內(nèi)容設計、教學組織形式及考核評價體系建構的各個環(huán)節(jié)，促進知識傳授、能力培養(yǎng)和價值塑造的有機融合，有助于提高課程思政的建設實效。

二是該模式生成課程思政的路徑清晰、注重整體協(xié)同，在推進方式上遵循了課程思政的內(nèi)在邏輯和教學規(guī)律，便于根據(jù)具體課程進行復制和推廣。

三是從效能上看，BEACON模式注重整體化構建、漸進化推進和動態(tài)化調(diào)整，因此能有效促進教育內(nèi)容設計的系統(tǒng)性，彰顯教育教學開展的規(guī)律性，提升教育效果評價的實效性。[2]關于BEACON模式在課程思政實施過程中的運用與建設方略參見文獻。[3]

二、數(shù)字化轉型背景下高等數(shù)學課程的育人目標

在課程思政總體目標的指導下，高等數(shù)學不僅確立了“知識傳授、能力培養(yǎng)、價值塑造”的教學目標，更從一般意義上確立了意識形態(tài)、學生價值觀、專業(yè)素養(yǎng)三個維度的課程思政育人目標（見圖1）。

在學生價值觀維度，引導學生形成積極樂觀的生活態(tài)度和勇于拼搏、追求真理的求實精神。在生活態(tài)度引導方面，注重人文素養(yǎng)的培養(yǎng)，不斷突破極限、堅持不懈的態(tài)度養(yǎng)成;在培養(yǎng)求真務實的意識方面，通過適時穿插數(shù)學史、數(shù)學家故事、數(shù)學之美等來實現(xiàn)。萊布尼茨認為：“知道重大發(fā)明的真正起源是很有益的。這不僅在于歷史可以給予每一個發(fā)明者以應有的評價，從而鼓舞其他人去爭取同樣的榮譽，而且在于通過一些光輝的范例可以促進發(fā)現(xiàn)的藝術，揭示發(fā)現(xiàn)的方法?！盵4]介紹數(shù)學家的科研經(jīng)歷和創(chuàng)新性思維，培養(yǎng)學生不折不撓、知難而上的擔當意識和創(chuàng)新精神;展現(xiàn)數(shù)學中的符號美、結構美、對稱美，引領學生領略數(shù)學知識的奧妙，培養(yǎng)學生的理性精神。

三、基于BEACON模式的高等數(shù)學課程思政建設

（一）擴展（Broaden）：擴充拓展教師開展課程思政的資源儲備

在擴展環(huán)節(jié)，教師要對課程進行深度開發(fā)與深層設計，將專業(yè)知識與思政元素有機融合，擴展價值引領的效能，從不斷豐富專業(yè)儲備、充分學習思政知識、持續(xù)豐富青年語料三方面入手做好工作。[2]作為面向高校理工專業(yè)大一學生必開的一門公共基礎課，高等數(shù)學的課程思政建設對高校學生的思想進步和業(yè)務成長至關重要。因此，任課教師在這一環(huán)節(jié)要注重以下方面的資源儲備：1. 講好中國故事，注重中國精神。教師要在不斷擴展專業(yè)知識儲備的同時，有意識地對標、掌握、篩選、提煉中國故事，提升文化自信，增強學生的使命擔當和責任意識。在講授函數(shù)曲線的凹凸性時，利用智慧平臺展示港珠澳大橋相關視頻，創(chuàng)設情境，引導學生了解港珠澳大橋自主設計的背后緣由，結合實際背景提出設計問題，引入凹凸性概念，引導學生尋求刻畫函數(shù)曲線凹凸性的數(shù)學方法的思考。[5]視頻動畫演示，層層遞進，在給出判別曲線凹凸性的不同方法的同時，鼓勵學生鉆研基礎知識，增強社會責任感和使命感。2. 注重科學思維能力培養(yǎng)。在曲線凹凸性的討論中，始終抓住曲線與直線的位置關系，通過設置問題層層推進，注重學生數(shù)學建模意識和嚴密科學思維的培養(yǎng)。3. 注重數(shù)學實踐能力的養(yǎng)成。例如，在反常積分內(nèi)容的課后環(huán)節(jié)設計時，利用數(shù)字化平臺，設置開放性任務——探究“喇叭悖論”的實質(zhì)，即涉及旋轉體的容積和內(nèi)側表面積的計算問題，拓展學生的思維和知識面。

（二）挖掘（Excavate）：深挖梳理，豐富多樣的數(shù)字化教學資源庫

在這一環(huán)節(jié)，教師要充分挖掘課程蘊含的“人文精神與科學精神”“思想元素與德性涵養(yǎng)”等思政元素，達到“化育無形”的效果。并且整合現(xiàn)有的課程資源和思政教育資源，形成豐富多樣的數(shù)字化教學資源庫。高等數(shù)學的課程思政元素分為數(shù)學發(fā)展史、數(shù)學中的哲學、數(shù)學家與科學精神、數(shù)學文化與素養(yǎng)四大類。例如在工科專業(yè)學生的高等數(shù)學“無窮級數(shù)”的內(nèi)容講解中從“芝諾二分法悖論”教學案例出發(fā)，關聯(lián)學生的實際生活情境，激發(fā)學生的學習興趣，引導學生養(yǎng)成全面分析、求真務實的科學精神。而對理科專業(yè)學生的高等數(shù)學“無窮級數(shù)”的講授也可考慮從“二項式定理”出發(fā)，引出“楊輝三角”，在訓練學生知識遷移能力的同時，增強學生的文化自信。

（三）關聯(lián)（Associate）：制訂高等數(shù)學課程思政教學“套餐”

在關聯(lián)環(huán)節(jié)，主要是結合課程特點和學科的特征，將課程蘊藏的“思政”元素與學生的經(jīng)驗、體驗深層次關聯(lián)，設計符合不同專業(yè)特質(zhì)的差異化思政教學內(nèi)容。針對理工科各個專業(yè)方向學生的培養(yǎng)目標，精準制訂由“規(guī)定動作”（高等數(shù)學基本概念、原理和方法蘊含的思政元素）+“自選動作”（不同專業(yè)針對性的思政切入點）組合的“思政套餐”。[6]例如，針對工程管理專業(yè)的學生，強調(diào)極限概念形成史中的精益求精，極限、求導運算中的規(guī)矩意識，微積分發(fā)展史中的科學傳承和創(chuàng)新，泰勒公式之誤差控制中的求真鉆研等思政切入點，提高學生的科學思維和創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學生求真務實、積極進取的科學精神和振興祖國的責任意識;針對微電子科學與工程專業(yè)的學生，在講定積分應用中首鋼滑雪大跳臺引例時增加勇于創(chuàng)新、精益求精的“大國工匠”精神，增強學生學習專業(yè)知識的內(nèi)在動力和職業(yè)素養(yǎng)的重視。[7]

（四）架構（Construct）：建構多元化的模式融入課程思政

架構環(huán)節(jié)是在擴展、挖掘和關聯(lián)的前期工作鋪墊上，遵循學生的認知規(guī)律、履行高等數(shù)學課程育人職責的基礎上，將課程思政元素和專業(yè)知識對接，運用靈活多元、形式創(chuàng)新的方式實現(xiàn)價值“塑形”的過程。教師要在課堂教學的有限時間內(nèi)進行價值引領，就需要精心設計課程思政的融入方式。而數(shù)字化教學使課程思政的多元化融入更具優(yōu)勢。

具體可采用以下幾個融入方式：1. “思想”中線法。例如，在講解重積分、兩類曲線積分、兩類曲面積分概念時，可以通過比較、歸納的探究式教學，運用類比、對比幫助學生建立各類積分的數(shù)學概念，引導學生確切理解定積分思想，提高知識遷移和實踐的能力，體會其中蘊含的科學家精神和家國情懷。2. 以主題方式合并與分解課程內(nèi)容。[8]如數(shù)列極限、常數(shù)項級數(shù)兩個知識點，挖掘思政元素。學生不僅掌握理論及發(fā)展歷程，體會數(shù)學家孜孜不倦、勇于探索的科學精神，還培養(yǎng)了量變到質(zhì)變，有限與無限對立統(tǒng)一的辯證思維。而講述中國數(shù)學家的故事也有助于增強文化自信和民族自豪感。3. “問題”探究式。[8]如講授“重要極限”知識點時，利用學習通平臺發(fā)布核污染、放射物衰變的視頻資料，布置課前任務;課中采取抽象問題，通過“數(shù)學建模—探究學習—連續(xù)啟發(fā)”，層層遞進并歸納總結、理論實踐;課后繼續(xù)探究思考。在引導學生掌握重要極限計算的同時，培養(yǎng)嚴密的科學思維能力和數(shù)學實踐能力。另外歐拉數(shù)“e”的介紹中也可以適當介紹歐拉的事跡，培養(yǎng)學生專注執(zhí)著、百折不撓的探索精神。4. 案例穿插式[6]、情境導入式[7]、小結討論式[9]、問題驅動式[10]等。多元化融入方式可以增強思政教學的靈活性，激發(fā)學生學習興趣。

（五）優(yōu)化（Optimize）：優(yōu)化課程思政的實施路徑，完善評價與反饋機制

這一環(huán)節(jié)，注重依據(jù)思政教學的反饋和評價機制動態(tài)跟蹤，利用大數(shù)據(jù)分析優(yōu)化教學，提高育人成效。1. 依據(jù)課程思政融入模式的特點，實施覆蓋線上和線下，“課前—課中—課后”的思政教學反饋機制。例如，針對“問題”探究式的課程思政模式，采用以下“線上+線下、課前—課中—課后，討論+實踐”的組合思政教學反饋機制，如圖2所示。2. 構建課程思政視域下的過程考核評價體系。采用的高等數(shù)學過程性考核及綜合成績占比概括為自學報告書（5%）、課堂討論和訓練（15%）、課后作業(yè)和測驗（5%）、思政小論文（10%）、學習反思報告（10%）、章節(jié)思維導圖（5%）。在過程性評價具體實施過程中，要注意利用線上數(shù)據(jù)分析結果，豐富與課程思政目標相關的價值屬性，制訂與思政目標一致的具體的考核指標，形成涵蓋“課前—課中—課后”各節(jié)點，覆蓋學習過程的多維度的連續(xù)型高等數(shù)學全過程考核體系。[11]

（六）涵育（Nourish）：外化課程蘊含的價值理念為行為表現(xiàn)和實踐

涵育環(huán)節(jié)著重點是激活高等數(shù)學課程蘊含的價值理念以涵養(yǎng)化育師生的教與學的行為表現(xiàn)和實踐。如在學習重積分的應用——空間曲面的面積時，教師在課前線上平臺推送北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)資料和動畫視頻，引發(fā)學生主動學習的好奇心。課中播放“北斗全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)第55顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星發(fā)射”的新聞視頻引出案例，貼近生活，激發(fā)學生興趣。由“自主創(chuàng)新、開放融合、萬眾一心、追求卓越”的新時代北斗精神，激發(fā)民族自豪感，培養(yǎng)學生團結協(xié)作、頑強拼搏的科學精神。通過求解教學案例中衛(wèi)星覆蓋地球面積的問題，引導學生提高運用積分思想和方法去分析并解決實際問題的能力，在掌握課程內(nèi)容的同時融入有效的價值引領。課后微信班級群推送“北斗時空體系精準服務疫情防控”視頻資料增強學生科技強國的使命情懷。

四、結語

基于BEACON模式的高等數(shù)學混合式教學的課程思政建設基于高等數(shù)學課程教學內(nèi)容、課程目標，遵循課程思政的內(nèi)在邏輯和教學規(guī)律，擴充思政資源儲備，深入挖掘，建立思政案例庫，結合專業(yè)特點有針對性地制訂思政“套餐”，采用多元化的方式將其融入教學，并注重通過思政教學的反饋和過程評價機制動態(tài)跟蹤，優(yōu)化課程思政的實施路徑，涵育師生的行為與實踐，以期實現(xiàn)“知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與理想信念的統(tǒng)一”。應開展數(shù)字化教學技能培訓，提高教師的信息化教學水平，提升教師的創(chuàng)新能力使思政建設長久受益。應以先進的教育教學理念為指導，不斷探索和創(chuàng)新與課程思政適配的教學方式與方法，構建和完善課程思政“教”與“學”效果的評價體系，切實提高教學育人的思政實效。

參考文獻：

[1] 教育部教師工作司關于印發(fā)《教育部教師工作司2023年工作要點》的通知[EB/OL]. （2023-02-18）[2024-12-07]. http：//ww w.moe.gov.cn/s78/A10/tongzhi/202304/t20230427_1057568.html.

[2] 丁義浩，王澤燊，王剛. 基于BEACON模式的課程思政生成路徑[J]. 中國高等教育，2021（11）：36-38.

[3] 付業(yè)勤，宋琳，張貝爾. 后疫情時代酒店管理專業(yè)課程思政的思政元素運用與建設方略[J]. 四川旅游學院學報，2023（02）：85-91.

[4] 李文林. 數(shù)學史教程[M]. 北京：高等教育出版社，2008.

[5] 潘璐璐，徐根玖. 理工類課程實踐課程思政的邏輯及方法：以高等數(shù)學函數(shù)曲線的凹凸性為例[J]. 高等數(shù)學研究，2020，23（01）：22-25+50.

[6] 舒迎花，王建武，章家恩. 農(nóng)學類專業(yè)課程課程思政教學模式與方法探索，以“農(nóng)業(yè)生態(tài)學”為例[J]. 中國大學教學，2022（1-2）：63-68.

[7] 路璐，沈杰，馮素芬. 課程思政背景下定積分的應用教學設計[J]. 大學數(shù)學，2024，40（01）：119-124.

[8] 吳素琴，王鵬，王振緯. 基于課程思政建設的重要極限教學設計[J]. 高等數(shù)學研究，2021，24（04）：125-127.

[9] 王存榮，楊苗苗. 高等數(shù)學教學過程中有機融入思政元素的策略[J]. 高等數(shù)學研究，2022，25（05）：90-94.

[10] 沈威. 問題驅動與思想挖掘：“可積條件”教學示范課的個案研究[J]. 數(shù)學教育學報，2021，30（02）：38-41.

[11] 劉明鼎，姚中華，齊貴美. 課程思政視域下高等數(shù)學過程性考核的問題與對策[J]. 天津中德應用技術大學學報，2021（03）：114-118.

（責任編輯：牛雪璐）

基金項目：2024年教育部產(chǎn)學合作協(xié)同育人項目“新時期大學數(shù)學類專業(yè)課課程思政群建設的創(chuàng)新與實踐”（項目編號：230902070213244）;天水師范學院課程思政示范課程“高等數(shù)學”（項目編號：20220102153）;天水師范學院研究生導師教育研究項目教學主導下跨學科的“綜合與實踐”教學研究（項目編號：TYXM2402）。

作者簡介：張穎（1985—），女，博士，天水師范學院數(shù)學與統(tǒng)計學院副教授，研究方向為數(shù)理方程定性理論、數(shù)學教育;梁雪峰（1978—），女，碩士，天水師范學院數(shù)學與統(tǒng)計學院副教授，研究方向為微分方程解的性質(zhì)。