高等數(shù)學(xué)課程思政在計(jì)算機(jī)專業(yè)中的教學(xué)探索

◎常 高

(山西科技學(xué)院通識教育學(xué)院數(shù)學(xué)教研室，山西 晉城 048000)

一、引言

課程思政是以“立德樹人”為根本任務(wù)的一種綜合教育理念，將思想政治教育元素融入各門課程的教學(xué)和實(shí)踐中，達(dá)到潤物細(xì)無聲的育人效果，是新時(shí)代中國特色社會主義教育事業(yè)發(fā)展的必然要求.2020年5月，教育部印發(fā)《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》[1]，明確指出要“把思想政治教育貫穿人才培養(yǎng)體系，全面推進(jìn)高校課程思政建設(shè)，發(fā)揮好每門課程的育人作用，提高高校人才培養(yǎng)質(zhì)量.”

高等數(shù)學(xué)是面向我校理工類專業(yè)大一學(xué)生開設(shè)的一門公共基礎(chǔ)課程.它具有理論邏輯性強(qiáng)、教學(xué)時(shí)間長、課程內(nèi)容多、覆蓋面廣等特點(diǎn)，同時(shí)也是學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程的重要基礎(chǔ).大學(xué)第一年正是學(xué)生從高中到大學(xué)的過渡階段，學(xué)習(xí)和生活等方面都發(fā)生了變化，高等數(shù)學(xué)課程的學(xué)習(xí)在一定意義上可以關(guān)系到學(xué)生大學(xué)四年的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣的養(yǎng)成和學(xué)習(xí)自信心的建立，甚至?xí)绊懙綄W(xué)生的價(jià)值觀和人生觀的形成[2].另外，當(dāng)今高校處于思想輿論多元化的時(shí)代，各種信息充斥著大學(xué)生活，導(dǎo)致了大學(xué)生思想的迷茫.因此，在高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)中貫徹課程思政是落實(shí)“立德樹人”根本任務(wù)、實(shí)現(xiàn)知識傳授和價(jià)值引領(lǐng)相統(tǒng)一的必要教學(xué)環(huán)節(jié)[3].本文以在我校計(jì)算機(jī)專業(yè)中開展高等數(shù)學(xué)課程思政教學(xué)為例，探索將思想政治元素融入高等數(shù)學(xué)教學(xué)中的方法.

二、教師隊(duì)伍建設(shè)

1.提高教師思想政治意識

2021年4月，習(xí)近平總書記在清華大學(xué)考察時(shí)提出，教師要成為大先生，做學(xué)生為學(xué)、為事、為人的示范，促進(jìn)學(xué)生成長為全面發(fā)展的人.大學(xué)階段是學(xué)生價(jià)值觀形成的關(guān)鍵時(shí)期，需要人生導(dǎo)師的正確引導(dǎo)，高校教師應(yīng)始終牢記為黨育人、為國育才的使命，有能力并且有責(zé)任成為青年學(xué)子人生道路上的指路明燈.

教師是實(shí)施課程思政的主體，也是課堂教學(xué)的第一責(zé)任人.我校自開展課程思政以來，積極組織教師學(xué)習(xí)黨的各項(xiàng)教育方針，深刻領(lǐng)會習(xí)近平新時(shí)代中國特色社會主義思想、社會主義核心價(jià)值觀，教師只有自覺樹立育德意識，充分認(rèn)識到課程思政的重要性和必要性，才能有意識地把思想政治教育融入教學(xué)全過程，從而引導(dǎo)學(xué)生形成正確的世界觀、價(jià)值觀和人生觀，為學(xué)生未來走向社會,構(gòu)筑起強(qiáng)大的內(nèi)心和堅(jiān)定的思想防線.

2.提高教師學(xué)科交叉教學(xué)能力

高等數(shù)學(xué)作為計(jì)算機(jī)專業(yè)的基礎(chǔ)課程，其開設(shè)目的就是為計(jì)算機(jī)專業(yè)服務(wù).計(jì)算機(jī)中的算法和理論與高等數(shù)學(xué)密切相關(guān)，然而，不少教師卻不熟悉高等數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)專業(yè)課的聯(lián)系，在教學(xué)過程中只能就數(shù)學(xué)講數(shù)學(xué)，往往只重視強(qiáng)化基本概念、定理的學(xué)習(xí)和公式的推導(dǎo)，忽視了對學(xué)生解決問題的能力、邏輯思維能力的培養(yǎng)，更缺少對高等數(shù)學(xué)課程中蘊(yùn)含的計(jì)算機(jī)算法思想的分析與闡述，從而導(dǎo)致學(xué)習(xí)與運(yùn)用之間、學(xué)科之間脫節(jié).

自開展高等數(shù)學(xué)課程思政教學(xué)改革以來，我校數(shù)學(xué)教師積極與計(jì)算機(jī)專業(yè)教師溝通并定期開展教研活動，分別從《高等數(shù)學(xué)》[4]教材的選取、教學(xué)大綱的制定和教學(xué)進(jìn)度的安排等方面進(jìn)行討論.例如，每周增加一次數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課，運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件Python練習(xí)高等數(shù)學(xué)中的內(nèi)容；在教學(xué)內(nèi)容方面刪減不必要的證明，打破重理論輕應(yīng)用的常規(guī)教學(xué)，以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為導(dǎo)向，在數(shù)學(xué)教學(xué)中增加一些體現(xiàn)計(jì)算機(jī)編程、算法的相關(guān)內(nèi)容.

3.提高教師挖掘教材思政能力

作為高校教師要能充分挖掘高等數(shù)學(xué)教材中蘊(yùn)含的思政教育元素，不斷革新教學(xué)模式，用心設(shè)計(jì)好每一節(jié)課.首先，教師可以聯(lián)系我國古代數(shù)學(xué)家對數(shù)學(xué)研究做出的貢獻(xiàn)，以此增強(qiáng)學(xué)生民族自豪感，引導(dǎo)學(xué)生堅(jiān)定“四個(gè)自信”，在人生的“拔節(jié)孕穗期”厚植愛國情懷[5].其次，融入中國古代文學(xué)使枯燥的數(shù)學(xué)課堂富有詩意和活力，帶學(xué)生體會中華民族優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的博大精深.再次，緊跟時(shí)代步伐，引用生活中的實(shí)例來解釋教材中的公式、定理等，并在知識傳授過程中融入理想信念、辯證唯物主義和歷史唯物主義教育.最后，結(jié)合時(shí)政熱點(diǎn)，及時(shí)、恰當(dāng)?shù)貙⑺颊砟顫B透到數(shù)學(xué)課程教學(xué)中，用習(xí)近平新時(shí)代中國特色社會主義思想鑄魂育人，讓學(xué)生真實(shí)感受到社會主義核心價(jià)值觀的魅力和價(jià)值.

三、高等數(shù)學(xué)課程思政在計(jì)算機(jī)專業(yè)中的教學(xué)舉例

1.挖掘與教材內(nèi)容相關(guān)的中國古代數(shù)學(xué)家

圖1

圖2

2.聯(lián)系與教材內(nèi)容相關(guān)的中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化

高等數(shù)學(xué)中的“函數(shù)圖形的描繪”是讓學(xué)生學(xué)會借助函數(shù)的單調(diào)性、凹凸性、拐點(diǎn)、極值、最值與漸近線等性質(zhì)粗略描繪函數(shù)的圖像的一節(jié)課，這一節(jié)既是對函數(shù)性質(zhì)的復(fù)習(xí)，又是對函數(shù)性質(zhì)的應(yīng)用.本節(jié)課的學(xué)習(xí)可以放在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，課前讓學(xué)生分析課本上的例子，尋找編程語句和算法，課上讓學(xué)生們應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件制圖.這樣既鍛煉了學(xué)生的制圖能力，也使學(xué)生們對數(shù)學(xué)圖形有了更深刻的認(rèn)識.課堂上展示繪制的比較好的圖像，通過分析發(fā)現(xiàn)，函數(shù)的極值只是局部性質(zhì)，而不是整體性質(zhì).就像我們?nèi)松牡缆窙]有永遠(yuǎn)的一帆風(fēng)順，會遇到很多挫折或暫時(shí)的成功，孟子曾說道“天將降大任于是人也，必先苦其心志，勞其筋骨……”因此，當(dāng)我們?nèi)〉秒A段性成功時(shí)，不能沾沾自喜，驕傲自滿，而應(yīng)總結(jié)成績再接再厲！當(dāng)我們遇到挫折與失敗時(shí)，不能心灰意冷，破罐子破摔，而應(yīng)自我檢討勇毅前行.通過引用古文，使原本枯燥的數(shù)學(xué)課堂，富有意境，鼓勵(lì)學(xué)生從中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化中汲取營養(yǎng)和智慧.

圖3

3.融入與教材內(nèi)容相關(guān)的彰顯民族自豪感的范例

高等數(shù)學(xué)中的“曲率”通常會應(yīng)用在修筑鐵路時(shí)圓弧彎道的設(shè)計(jì)中，通過讓學(xué)生具體編程計(jì)算一些常見曲線的曲率，使學(xué)生們體會到高等數(shù)學(xué)在生活中的應(yīng)用價(jià)值.我國高鐵用短短十幾年的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)了從無到有、從追趕到并跑再到領(lǐng)跑的歷史性變化，中國高鐵發(fā)展速度之快、質(zhì)量之高讓世界為之驚嘆，也充分體現(xiàn)了我國社會主義制度的優(yōu)越性.高鐵的發(fā)展打破了行業(yè)、區(qū)域的局限性，縮短了人與人之間的距離，帶動了城市之間的經(jīng)濟(jì)合作，為祖國經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了有力保障.通過引入“高鐵精神”，激發(fā)學(xué)生的民族自豪感，鼓勵(lì)學(xué)生學(xué)好專業(yè)課，為中華崛起而讀書.

圖4

圖5

4.滲透與教材內(nèi)容相關(guān)的體現(xiàn)社會主義核心價(jià)值觀的范例

高等數(shù)學(xué)中的“二次曲面”是空間解析幾何研究的具體對象，讓學(xué)生們利用Python軟件繪制單葉雙曲面、雙葉雙曲面、二次錐面等圖形，以此提升學(xué)生的編程能力和空間想象能力.通過展示學(xué)生的繪圖成果，引出單葉雙曲面的實(shí)物例子，即冬奧會上首鋼滑雪大跳臺背后的廢棄鋼鐵冷卻塔.2020年9月，我國明確提出2030年“碳達(dá)峰”與2060年“碳中和”目標(biāo)，倡導(dǎo)綠色、環(huán)保、低碳的生活方式，作為高能耗、高排放的首都鋼鐵廠已經(jīng)成為歷史.我國作為世界大國，正努力為人類的減排做出重要貢獻(xiàn)，在節(jié)能減排方面做出莊嚴(yán)承諾并采取了一系列不計(jì)成本的行動，這也充分體現(xiàn)了我國的社會主義核心價(jià)值觀.作為當(dāng)代大學(xué)生要不斷增強(qiáng)“四個(gè)意識”、堅(jiān)定“四個(gè)自信”、做到“兩個(gè)維護(hù)”，為能夠成為擔(dān)當(dāng)民族復(fù)興大任的時(shí)代新人繼續(xù)奮斗.

圖6

圖7

5.尋找與教材內(nèi)容相關(guān)的體現(xiàn)數(shù)學(xué)之美的實(shí)例

習(xí)近平總書記在給中央美術(shù)學(xué)院老教授的回信中強(qiáng)調(diào)，做好美育工作，要堅(jiān)持立德樹人，扎根時(shí)代生活，遵循美育特點(diǎn)，弘揚(yáng)中華美育精神，讓祖國青年一代身心都健康成長.高校美育和思想政治教育的根本目標(biāo)相一致，都是為了培養(yǎng)全面發(fā)展的優(yōu)秀人才，在育人方式上可以形成良好的聯(lián)系.通過美育的開展，涵養(yǎng)學(xué)生的心靈，塑造學(xué)生的人格，幫助學(xué)生樹立起正確的價(jià)值觀念，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的政治方向，在其內(nèi)心埋下真善美的種子.

ρ=a(1-sin θ)(a>0)

ρ=asin θcos θ

(p,q 同號)

四、結(jié)語

課程思政是新時(shí)代中國特色社會主義高等教育的理論創(chuàng)新與實(shí)踐創(chuàng)新，是高校落實(shí)黨的教育方針和立德樹人根本任務(wù)的必然選擇.作為理工類院校的數(shù)學(xué)教師，我們要與時(shí)俱進(jìn)，時(shí)刻樹立課程思政的教學(xué)理念，結(jié)合學(xué)校建設(shè)高水平應(yīng)用型本科高校發(fā)展的實(shí)際，在不同專業(yè)中探索開展高等數(shù)學(xué)課程思政的有效途徑，主動承擔(dān)起育人責(zé)任和歷史使命，實(shí)現(xiàn)價(jià)值塑造、知識傳授和能力培養(yǎng)的和諧統(tǒng)一，努力培養(yǎng)出思想政治過硬、專業(yè)知識扎實(shí)、綜合素質(zhì)突出的服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的復(fù)合型人才.