劉靜
泰山職業(yè)技術(shù)學(xué)院 山東泰安 271000
2020 年,《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》強調(diào)要將傳授知識、培養(yǎng)能力與價值塑造落實到位,高校課程要承擔育人責任,顯性和隱性教育緊密結(jié)合[1]。教學(xué)中,不僅思想政治課程要擔負起對學(xué)生的世界觀、人生觀、價值觀等的培養(yǎng),其他各學(xué)科也要根據(jù)課程內(nèi)容,深入挖掘課程思政元素,通過課堂實踐教學(xué),課程之間形成協(xié)同效應(yīng),實現(xiàn)學(xué)生德育與智育的共同發(fā)展。不要片面認為課堂教學(xué)中增加一項思政教育活動就是課程思政,課程思政是一種連續(xù)系統(tǒng)化的課程觀,它構(gòu)建了完整的育人體系,是具有中國特色的教育理論的體現(xiàn),推動了思想政治教育工作創(chuàng)新改革。
高職數(shù)學(xué)為學(xué)生提供必要的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),更要在教學(xué)中潛移默化地培育學(xué)生的辯證唯物主義觀點、堅定的理想信念與愛國主義情操,加強學(xué)生的個人良好品質(zhì)教育,培養(yǎng)學(xué)生的家國情懷,提升學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)。在高職數(shù)學(xué)教學(xué)過程中融入課程思政,需要對課程內(nèi)容進行深入思考,挖掘隱藏的思政教育素材,“潤物細無聲”地與數(shù)學(xué)知識教學(xué)融于一體。思政元素在教材中不是顯而易見的,而是隱含在數(shù)學(xué)的概念、思想、公式等內(nèi)容中,在理解數(shù)學(xué)課程思政教育內(nèi)涵基礎(chǔ)上,將課程思政元素自然而然地滲透進高職數(shù)學(xué)教學(xué),這是一個長期研究過程。
對學(xué)生開展辯證唯物主義教育,以培養(yǎng)學(xué)生馬克思主義哲學(xué)精神。高職數(shù)學(xué)中的微積分等內(nèi)容就是數(shù)學(xué)與哲學(xué)辯證思維交互作用的重要思想方法,蘊含了深刻的哲學(xué)原理,數(shù)學(xué)教師要在教學(xué)實踐中深入探索教學(xué)內(nèi)容中所蘊含的辯證觀點,切入合理的教學(xué)案例中,培育學(xué)生的辯證思維。
世界是事物聯(lián)系的統(tǒng)一整體,辯證法是普遍聯(lián)系的科學(xué)。極限與連續(xù)、導(dǎo)數(shù)與微分、不定積分與定積分、極值與最值等都是微積分學(xué)中重要的概念,產(chǎn)生的背景各不相同但緊密關(guān)聯(lián),在學(xué)習(xí)過程中,要找出它們本質(zhì)的不同及相互間的聯(lián)系。例如:導(dǎo)數(shù)是函數(shù)增量與自變量增量比值的極限;微分是當自變量增量較小時,函數(shù)增量的近似值,兩者本質(zhì)不同,兩者之間的聯(lián)系是函數(shù)微分等于導(dǎo)數(shù)乘以自變量的微分[2]。又如:不定積分是求導(dǎo)數(shù)(或微分)的逆運算,定積分是特殊和式的極限,本質(zhì)上不相同的兩個概念,通過牛頓—萊布尼茲公式在計算上建立了聯(lián)系。
一切事物都是運動變化的,數(shù)學(xué)的發(fā)展也體現(xiàn)著事物的這種特性。極限就是從事物運動變化的角度去理解分析,后續(xù)學(xué)習(xí)中的連續(xù)、導(dǎo)數(shù)、漸近線、定積分等概念都是極限思想的應(yīng)用。例如,《莊子》記載:一尺之棰,日取其半,萬世不竭[3]。又如,劉徽利用“割圓求周”的方法求出圓周率小數(shù)點后兩位的值;南北朝時期祖沖之利用該方法進一步得出圓周率小數(shù)點后七位的值,割圓術(shù)這種極限的思想比歐洲的產(chǎn)生早一千多年。再如,一元函數(shù)的微積分發(fā)展到二元函數(shù)、三元函數(shù)等多元函數(shù)的微積分,其中一元函數(shù)的積分不僅從定積分發(fā)展到廣義積分,更是發(fā)展到二重、三重、曲線和曲面積分等。這都是事物運動變化使數(shù)學(xué)不斷完善的結(jié)果。
事物都是一分為二的,既對立又統(tǒng)一,這是辯證唯物主義的本質(zhì)特性,矛盾推動著事物向前發(fā)展變化。常量與變量、有限與無限、微分與積分等都是對立統(tǒng)一的。教師充分挖掘教學(xué)內(nèi)容中隱含的對立統(tǒng)一的規(guī)律,培養(yǎng)學(xué)生充分利用矛盾的觀點分析、解決數(shù)學(xué)問題。例如,不定積分與導(dǎo)數(shù)(或微分)互為逆運算。又如,當從正面來計算隨機事件的概率復(fù)雜麻煩時,從反面角度計算該隨機事件的對立事件的概率比較簡單。再如,對參數(shù)作區(qū)間估計時,要求估計的可靠度盡可能大,而估計的精度盡可能短,可靠度與精度相互矛盾,數(shù)理統(tǒng)計要求在可靠度保證的條件下盡量提高精度[4]。
量變和質(zhì)變是事物發(fā)展變化的兩種狀態(tài),事物的發(fā)展都是量變和質(zhì)變的統(tǒng)一。導(dǎo)數(shù)與定積分定義都體現(xiàn)了量變引起質(zhì)變的辯證思維。例如,曲邊梯形面積的計算總結(jié)為兩個步驟:
第一步,尋找近似,先在局部“以直代曲”或“以不變代變”,求得曲邊梯形面積的近似值,這是量的一個積累過程;
第二步,近似化精確,然后在無限細分、無限逼近的過程中實現(xiàn)近似轉(zhuǎn)化為精確,即小矩形的個數(shù)無限時,所有小矩形的面積之和就發(fā)生了質(zhì)的轉(zhuǎn)變,和的極限就是所求曲邊梯形的面積,這就是辯證法中的量變引起質(zhì)變。
同理應(yīng)用在數(shù)理統(tǒng)計中,樣本的容量無限變大,在分組的組距無限減小時,頻率分布直方圖就會無限趨近于總體密度曲線,這都是微積分解決問題的基本思想。又如,伯努利實驗說明概率很小的事件在一次試驗中幾乎不可能發(fā)生,但是通過大量獨立重復(fù)的試驗,可轉(zhuǎn)化為必然會發(fā)生的結(jié)果。微小的事件通過量的積累,最終會發(fā)生質(zhì)的變化。
在高職數(shù)學(xué)教學(xué)中,抽象的內(nèi)容產(chǎn)生的背景與課程思政融合,揭示知識間相互聯(lián)系和制約,揭示蘊含的辯證統(tǒng)一思想,進而使學(xué)生在濃厚興趣中掌握數(shù)學(xué)內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生掌握事物內(nèi)部各要素間的相互關(guān)聯(lián)性與相互轉(zhuǎn)化,進而培養(yǎng)學(xué)生辯證唯物主義的觀點。
家國情懷是個人對國家和人民發(fā)自內(nèi)心的深情熱愛,是對國家富強、民族振興、人民幸福的堅定信念與不懈追求,是對國家的一種高度責任感和使命感,是一種深層次的心靈感觸與自覺,也是教育的傳承。培養(yǎng)學(xué)生的家國情懷要從家庭、社會、國家、世界四個方面入手:首先,要提升大學(xué)生的家庭觀念;其次,培養(yǎng)大學(xué)生的社會責任感;再次,培育對國家民族的擔當意識;最后,上升到對世界和人類發(fā)展的關(guān)愛與關(guān)懷。
甲骨文中的十進制計數(shù)規(guī)則,劉徽注解的數(shù)學(xué)巨著《九章算術(shù)》,楊輝三角,沈括的會圓術(shù),秦九韶著《數(shù)書九章》,徐光啟譯《幾何原本》及近代李善蘭、熊慶來、陳省身、華羅庚、陳景潤、蘇步青等數(shù)學(xué)家的成就中外聞名。這些從數(shù)的產(chǎn)生、數(shù)學(xué)的發(fā)展,到數(shù)學(xué)難題的解決,我國數(shù)學(xué)家刻苦研究的拼搏精神的思政素材在教學(xué)中恰當運用,適合提升學(xué)生的民族自信,幫助學(xué)生樹立為國家的發(fā)展作貢獻的遠大理想。
數(shù)學(xué)在建筑、航天領(lǐng)域等廣泛應(yīng)用,促使國家科技發(fā)展取得重大成就,產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍,推進了中國夢的實現(xiàn)。例如,通過介紹現(xiàn)代世界七大奇跡之一的港珠澳大橋取得的成就,對中華白海豚創(chuàng)新性的環(huán)境保護理念,大橋建設(shè)者精益求精的工匠精神,從大橋的彎曲的形態(tài)引出曲線凹凸性數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容;通過與課程思政融合的教學(xué)設(shè)計,不僅體現(xiàn)大自然與人類和諧相處的生態(tài)保護理念,又展現(xiàn)出中國技術(shù)的迅猛發(fā)展與綜合國力的強大,培養(yǎng)學(xué)生的愛國熱情。高職數(shù)學(xué)課程與國家科技發(fā)展相結(jié)合的思政素材還有很多,在教學(xué)中要合理運用,探月工程與無窮積分、高鐵建設(shè)與導(dǎo)數(shù)都具有相關(guān)聯(lián)性,使學(xué)生深入了解國家科技創(chuàng)新與工程實踐方面成就,關(guān)注國家科技進步發(fā)展,深刻感受國家制度的特色與優(yōu)越性,提高學(xué)習(xí)興趣,明確學(xué)習(xí)目的,發(fā)憤圖強為社會主義現(xiàn)代化建設(shè)增磚添瓦,貢獻自己的一份力量,提高愛國意識,增強社會責任感,促進學(xué)生家國情懷的培養(yǎng)。
學(xué)生是有獨立思想的人,是有個性的完整的人,是發(fā)展中的人,可塑性較強,教師要用發(fā)展的眼光教育學(xué)生。高職數(shù)學(xué)教學(xué)不僅要提升學(xué)生的知識與能力水平,而且還要培養(yǎng)學(xué)生良好的個性品質(zhì)。高職數(shù)學(xué)課程思政的個人良好品質(zhì)培養(yǎng)包含尊重他人、誠實守信、熱愛生活、學(xué)會學(xué)習(xí)、責任擔當、互助合作、積極進取、樂觀自信、追求真理等,是在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過程中形成的內(nèi)化為自身的情感態(tài)度與價值觀念,以促進個體的精神成長。一個人具有良好個性品質(zhì),才會具有健全人格,才能調(diào)控個人思想情緒,正確處理各種關(guān)系。
通過介紹歷史進程中數(shù)學(xué)發(fā)展與數(shù)學(xué)家的偉大貢獻、數(shù)學(xué)家對數(shù)學(xué)的熱愛以及對數(shù)學(xué)問題的癡迷、數(shù)學(xué)家不怕困難解決問題的奮斗精神,培養(yǎng)學(xué)生不斷努力進取、勤奮上進的個性品質(zhì);數(shù)學(xué)定理、數(shù)學(xué)公式等內(nèi)容對誰都是公平的,數(shù)學(xué)問題的解決容不得任何投機取巧,數(shù)學(xué)結(jié)果非對即錯,培養(yǎng)學(xué)生的誠實守信;數(shù)學(xué)證明猶如登山,要堅持不懈,培養(yǎng)學(xué)生堅忍不拔的精神和堅持真理的信心與決心;不迷信權(quán)威,培養(yǎng)學(xué)生正直的個性品質(zhì);數(shù)學(xué)本身具有嚴謹性,培養(yǎng)學(xué)生細致認真的態(tài)度。例如,學(xué)習(xí)貝葉斯公式后,引入狼來了的故事,讓學(xué)生計算分析村民為什么不再相信那個小孩了,教育學(xué)生要誠信做人,讓學(xué)生明白,人無信不立,做人做事踏實認真,每個人日常生活都是一件件小事組成的,養(yǎng)小德,積大德。又如,在講解函數(shù)的極值與最值這部分內(nèi)容時,不僅要讓學(xué)生學(xué)會求函數(shù)的極值與最值,更要讓學(xué)生獲得感悟:人生就像連綿不斷的曲線,有起有落是正常的,是人生成長的需要,處于低谷時一定不能放棄勇氣,找準目標,提升自己,尋找機會,相信“天生我材必有用”;處于高峰時不張揚,不自傲,培養(yǎng)堅強意志毅力及待人待時的寬闊胸襟。
高職教育以市場為導(dǎo)向,以就業(yè)為目的。因此,高職開展課程教學(xué)的指導(dǎo)原則是注重培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)能力與職業(yè)素養(yǎng)。高職院校學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)是指具有適應(yīng)未來職業(yè)崗位發(fā)展的知識、能力、素質(zhì)等,是通過教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生所應(yīng)該具備的專業(yè)知識、實踐技能、管理能力及職業(yè)道德等。高職數(shù)學(xué)教學(xué)提升學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)的途徑是將與學(xué)生專業(yè)能力和職業(yè)發(fā)展相關(guān)的內(nèi)容融入數(shù)學(xué)課程教學(xué),使學(xué)生獲得職業(yè)崗位所需要的科學(xué)的數(shù)學(xué)思維與方法、創(chuàng)新能力等,為學(xué)生成為素質(zhì)高、應(yīng)用能力強的專業(yè)人才奠定堅實的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。
數(shù)學(xué)課程思政素材要結(jié)合不同專業(yè)學(xué)生的職業(yè)崗位需求相關(guān)的內(nèi)容,體現(xiàn)數(shù)學(xué)教學(xué)與專業(yè)的融合,培養(yǎng)學(xué)生正確的職業(yè)觀念與專業(yè)素養(yǎng),培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神與工匠精神。例如,財經(jīng)類專業(yè)的學(xué)生,在學(xué)習(xí)彈性分析內(nèi)容時,引入案例:
某機械廠從日本購買設(shè)備,日商將成套設(shè)備大幅降價銷售給中國企業(yè),設(shè)備運行一段時間后,易損配件需要及時更換,日商將配件價格提高了一倍,由于合同上沒有規(guī)定配件價格,廠長不得不以高價向日商購買配件,幾年下來,花費很多。后來廠長通過學(xué)習(xí)才明白:日商是先在成套設(shè)備這種高彈性商品上讓價銷售,成交以后再在配件這些低彈性商品上提高價格,從而增加收入,獲取高額利潤。廠長很懊悔,由于不懂商品的彈性及營銷策略,導(dǎo)致企業(yè)吃了虧。
在學(xué)習(xí)過程中,不僅讓學(xué)生掌握彈性分析的數(shù)學(xué)原理與經(jīng)濟含義,更讓學(xué)生明白,彈性分析法可為企業(yè)解決的問題。
又如,機電汽電類專業(yè)講授“導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用——曲率”內(nèi)容時,可先播放超高速行駛的汽車引起交通事故的視頻片段,然后讓學(xué)生利用曲率的知識計算不同速度行駛的汽車通過彎道所受的向心力,計算結(jié)果的差別讓學(xué)生深刻地體會到超速度駕駛導(dǎo)致嚴重后果的同時,引起學(xué)生對生命健康的珍惜,進而引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生對職業(yè)安全問題的重視與思考,學(xué)生既掌握了數(shù)學(xué)知識又樹立了職業(yè)安全意識。
再如,學(xué)習(xí)正態(tài)分布的3σ 原則時,進一步給學(xué)生介紹在通用電氣、海爾等世界級企業(yè)得到成功應(yīng)用的6σ 管理原則,它要求隨機變量在每百萬次機會當中,產(chǎn)品出現(xiàn)缺陷或失誤的個數(shù)不能多于3.4個,將可能的失誤減少到最低限度。6σ 管理就是通過企業(yè)的監(jiān)控過程,從而使產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)效率達到最高,成本最低,利潤最大,最大程度提高顧客對產(chǎn)品的滿意度。它是企業(yè)管理的最優(yōu)標準,更是企業(yè)追求超嚴格的產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)整體最優(yōu)化的一項系統(tǒng)工程。
在高職數(shù)學(xué)教學(xué)中不同專業(yè)內(nèi)容融入相應(yīng)思政元素,既體現(xiàn)了高職數(shù)學(xué)的應(yīng)用價值,又幫助學(xué)生樹立嚴謹細致的學(xué)習(xí)態(tài)度,培養(yǎng)學(xué)生良好的職業(yè)道德與職業(yè)責任感等,提升學(xué)生的專業(yè)所需的職業(yè)素養(yǎng),提高數(shù)學(xué)課程育人功能的廣度和深度。
課程教學(xué)是育人的主渠道,高職數(shù)學(xué)教學(xué)要推進課程思政改革,遵循科學(xué)的思政原則,擴建課程教學(xué)的“立交橋”,深刻把握數(shù)學(xué)課程思政元素“教育性滲透”的良機,體現(xiàn)在教學(xué)過程的準備、實施、課后反思等各個階段。深入挖掘課程與思政教育的結(jié)合點,應(yīng)該在保持數(shù)學(xué)課程原有特色的基礎(chǔ)上適當融入思政元素,不生搬硬套,循序漸進,因情懷而導(dǎo),特別注意把握好導(dǎo)入尺度,不能引起學(xué)生的反感,這樣才能達到事半功倍的教育成效,提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)。