摘要:首先闡述了工程數(shù)學(xué)線性代數(shù)課程中融入思政教育的必要性,結(jié)合實踐對課程思政建設(shè)途徑在思想觀念轉(zhuǎn)變、思政元素挖掘、思政元素融入教學(xué)過程等方面提出了建設(shè)策略,同時對實踐過程中出現(xiàn)的問題進行了深入思考,以期對其他理工科課程思政建設(shè)提供一些參考。
關(guān)鍵詞:工程數(shù)學(xué);課程思政;教學(xué)
中圖分類號:TB文獻標(biāo)識碼:Adoi:10.19311/j.cnki.1672-3198.2022.04.077
“課程思政”指以構(gòu)建全員、全程、全課程育人格局的形式,將各類課程與思想政治理論課同向同行,形成協(xié)同效應(yīng),把“立德樹人”作為根本任務(wù)的一種綜合教育理念。2020年6月1日,教育部印發(fā)了《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》?!毒V要》提出,課程思政建設(shè)要在所有高校、所有學(xué)科專業(yè)全面推進。工程數(shù)學(xué)作為理工科專業(yè)的基礎(chǔ)必修課程,在專業(yè)學(xué)習(xí),人才培養(yǎng)方面有著非常重要的作用,該類課程教學(xué)、學(xué)習(xí)質(zhì)量的高低直接影響到后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)?;凇毒V要》要求在全國高校推進課程思政建設(shè)的背景,在教學(xué)過程中既要傳授知識,提高技能,達到學(xué)以致用,又要實現(xiàn)立德樹人潤物無聲的培養(yǎng)目標(biāo),開展工程數(shù)學(xué)“課程思政”教學(xué)改革研究具有重要意義。
1工程數(shù)學(xué)課程開展思政教育的必要性
(1)工程數(shù)學(xué)是理工科非數(shù)學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)必修課程,在工程領(lǐng)域,特別是在計算機、化學(xué)、電子電信、電氣工程及自動化領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用,它既是后繼專業(yè)課學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),又是培養(yǎng)學(xué)生良好學(xué)習(xí)習(xí)慣和提高學(xué)生綜合創(chuàng)新能力的重要途徑,在整個專業(yè)人才培養(yǎng)體系中起著至關(guān)重要的作用。因此該課程的教學(xué)質(zhì)量關(guān)乎整個專業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量,在該課程中滲入思政教育,通過課程思政激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,顯得更有意義。
(2)工程數(shù)學(xué)線性代數(shù)主要講授行列式、矩陣及其運算、矩陣的初等變換與線性方程組、向量組的線性相關(guān)性、相似矩陣及二次型等內(nèi)容。這些內(nèi)容具有較強的抽象性和邏輯性,并且概念多、性質(zhì)定理難以理解,加之經(jīng)典教材對客觀實際聯(lián)系的較少,很多學(xué)生對學(xué)習(xí)線性代數(shù)感到枯燥、無味,學(xué)得很吃力,有的學(xué)生甚至厭學(xué)。因此,在教學(xué)中如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和應(yīng)用能力一直是授課老師不斷探索的關(guān)鍵問題。講授課程和思政教育的有益結(jié)合即可作為解決問題的突破口,在教學(xué)方面,教師在講解學(xué)科知識的過程中,選取合適的教學(xué)案例,通過案例提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、增強學(xué)好這門課程的信心;在育人方面,適時穿插的教學(xué)案例,傳遞著思政育人的元素,在和諧、融洽的課堂氛圍中引導(dǎo)學(xué)生更好的發(fā)展。
(3)工程數(shù)學(xué)線性代數(shù)課程面向?qū)W生多且為低年級,該課程是所有理工科專業(yè)的基礎(chǔ)必修課,一般在第二學(xué)期或第三學(xué)期開設(shè),這個階段,學(xué)生對大學(xué)生活的新鮮感消失,加之涉及的專業(yè)課較少,課余時間多,網(wǎng)絡(luò)發(fā)達,而他們的接受能力又較強,易受到社會不良信息的影響,容易產(chǎn)生享樂主義、功利主義、面對各種誘惑產(chǎn)生迷茫。鑒于此,在教學(xué)過程中適時融入思政教育,引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的人生觀、價值觀。既要發(fā)展智,更要修養(yǎng)德,因為德性不好,智能再高,也可能成為害群之馬。故在線性代數(shù)課程中適時開展思政教育不僅非常必要而且刻不容緩。
2工程數(shù)學(xué)課程思政建設(shè)途徑探究
線性代數(shù)課程作為理工科專業(yè)的基礎(chǔ)必修課程,是后續(xù)專業(yè)課學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)工具,它內(nèi)容抽象,邏輯嚴密,理論性強,對基本概念、基本理論、運算方法和技巧的掌握又有較高的要求,學(xué)生接受的教育重點大部分在知識層面,因此實施思政教育較專業(yè)課程更顯困難,鑒于此,借鑒其他課程已有的研究成果,結(jié)合自己的工作經(jīng)驗和理解,提出幾點建設(shè)策略。
2.1教師教育理念的轉(zhuǎn)變
進行“課程思政”教學(xué)改革研究,把思政元素較好地融入課堂教學(xué)的各個環(huán)節(jié),教師作為課堂活動的設(shè)計者首先要轉(zhuǎn)變教育理念,正確理解課程思政與思政課程的關(guān)系,認識到對學(xué)生進行思政教育不僅僅是思政課老師的任務(wù),而是每一位高校教師義不容辭的責(zé)任。在“課程思政”理念下,在教學(xué)過程中,要將傳授課程知識,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力和塑造正確的人生觀、世界觀、價值觀有機結(jié)合起來。引導(dǎo)學(xué)生堅定理想信念,厚植愛國主義情懷,使課堂真正成為“傳道、授業(yè)、解惑”的育人陣地。
2.2認真挖掘課程中的思政元素
挖掘課程思政資源,要與專業(yè)及課程人才培養(yǎng)方案所確定的人才培養(yǎng)目標(biāo)緊密結(jié)合,課程思政的目標(biāo)要有助于專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn),因此要求高校教師既要具有豐富的專業(yè)背景知識,又要具有敏銳的洞察力,及時發(fā)現(xiàn)課程或身邊的思政元素,并且能巧妙地將思政內(nèi)容滲透到課程的日常教學(xué)中。恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)案例既能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又能達到思想政治教育的效果,對于線性代數(shù)課程來說要實現(xiàn)這個目標(biāo),教師則可從不同角度出發(fā)深入挖掘線性代數(shù)課程中課程思政案例。
2.2.1從線性代數(shù)發(fā)展史出發(fā),挖掘思政元素
線性代數(shù)是數(shù)學(xué)的一個重要分支,其發(fā)展歷程匯集了無數(shù)中外數(shù)學(xué)家的智慧,比如德國數(shù)學(xué)家萊布尼茲和日本數(shù)學(xué)家關(guān)孝和發(fā)明了行列式;英國數(shù)學(xué)家凱萊被公認為是矩陣論的創(chuàng)立者;對于線性方程組的解法,我國古代數(shù)學(xué)巨著《九章算術(shù) 方程》中已做了比較完備的論述,在西方的研究是萊布尼茲在17世紀開創(chuàng)的,18世紀上半葉英國數(shù)學(xué)家麥克勞林得到了克萊姆法則;二次型的系統(tǒng)研究是從18世紀開始的,法國數(shù)學(xué)家柯西、英國數(shù)學(xué)家西爾韋斯特及德國數(shù)學(xué)家高斯等做出了重要貢獻,奠定了線性代數(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。從線性代數(shù)基本概念、基本研究對象的由來及相關(guān)人物故事講起,讓學(xué)生體會數(shù)學(xué)學(xué)科的發(fā)展史就是無數(shù)數(shù)學(xué)家大膽質(zhì)疑,敢于挑戰(zhàn)、勇于探索的奮斗史,我們不僅要學(xué)習(xí)前人的數(shù)學(xué)研究成果更要發(fā)揚數(shù)學(xué)家敢于挑戰(zhàn),勇于探索的精神,同時鞭策學(xué)生拋棄浮躁,專心治學(xué),潛心研究。
2.2.2從線性代數(shù)知識點出發(fā),挖掘思政元素
線性代數(shù)重點研究的兩個基礎(chǔ)內(nèi)容行列式和矩陣,其中在區(qū)別兩者的知識點上,教師可以從細節(jié)、從本質(zhì)出發(fā),強調(diào)數(shù)學(xué)研究的嚴謹性。行列式和矩陣在形式上相似,但是行列式用雙豎線表示,行數(shù)和列數(shù)必須相同,其實質(zhì)是一個數(shù)字,而矩陣用小括號表示,其中的行數(shù)和列數(shù)不一定相同,其實質(zhì)是一個數(shù)表,這個知識點學(xué)生初學(xué)線性代數(shù)時非常容易混淆。該案例可以提示學(xué)生分析問題要從細節(jié)、從本質(zhì)出發(fā),培養(yǎng)學(xué)生嚴謹、求實的科學(xué)態(tài)度。再比如用矩陣的初等變換求解線性方程組的解時,對增廣矩陣進行初等行變換過程計算量大且繁瑣,非常容易出現(xiàn)錯誤,但一個小數(shù)據(jù)的錯誤便可影響整個線性方程組解的正確性。進而引出蟻穴潰堤的成語,告誡學(xué)生在學(xué)習(xí)中要時刻保持細心,防微杜漸,及時處理好不安全因素,避免更大事故的發(fā)生。
2.2.3從線性代數(shù)的基本思想和方法出發(fā),挖掘思政元素
在學(xué)習(xí)行列式的概念時,我們先學(xué)習(xí)二階行列式概念并給出其對角線法則,接著學(xué)習(xí)三階行列式概念及其所使用的對角線法則,在此基礎(chǔ)上引入n階行列式的概念進而學(xué)習(xí)行列式的計算方法。這種從特殊到一般再到特殊的數(shù)學(xué)思想方法,揭示了人們認識事物的一般規(guī)律:由特殊到一般,從簡單情形去認識復(fù)雜事物。
在判斷向量組的線性相關(guān)性、非齊次線性方程組是否有解、方陣是否可逆等問題時我們首先想到的是矩陣的秩,即向量組所組成的矩陣的秩等于向量的個數(shù)則向量組線性無關(guān),反之秩小于向量的個數(shù)則線性相關(guān),非齊次線性方程組中系數(shù)矩陣的秩和增廣矩陣的秩的關(guān)系可判斷非齊次線性方程組是否有解,方陣的秩等于方陣矩陣的行數(shù)則該方陣不可逆。即解決上述問題最終歸結(jié)為求矩陣的秩的問題。這種化歸的思想方法引發(fā)學(xué)生對量變與質(zhì)變哲學(xué)關(guān)系的深度思考,在解決實際問題時要善于抓住事物的本質(zhì)。
2.3精心設(shè)計教學(xué)過程
課程思政不同于思政課程,不能依靠教師單方面的說教。要實現(xiàn)立德樹人潤物無聲,將課程思政較好地融入教學(xué)中去需要精心設(shè)計教學(xué)過程。
2.3.1教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計
線性代數(shù)是理工科專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課程,將思政融入課程教學(xué)過程中,學(xué)科知識與思政教育要相輔相成、共同提高、共同進步,因此教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計要以可融入、可實現(xiàn)、可評價為原則,處理好“知識”“能力”“情感態(tài)度和價值觀”三者之間的關(guān)系。
2.3.2教學(xué)方法的選擇
由于線性代數(shù)的專業(yè)性、理論性、抽象性較強的特點,所以教學(xué)方法仍以講授法為主,輔以問題為驅(qū)動,以實踐為導(dǎo)向的探究式教學(xué)方式,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)其數(shù)學(xué)思維。同時亦可借助網(wǎng)絡(luò)平臺,利用在線開放課程,提前預(yù)習(xí),發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性。
2.3.3思政內(nèi)容的融入
課程思政的主體是學(xué)校,關(guān)鍵在教師,教師要積極地將課程思政融入所教課程中,思政教育進入課程最理想的方式就是“融入”,即由某個課程知識點自然切入,水到渠成,避免直白說教。可借助線性代數(shù)課程內(nèi)容的起源和發(fā)展、創(chuàng)設(shè)問題情景、教學(xué)案例、數(shù)學(xué)家的故事等方式巧妙自然的切入思政教育元素。
3工程數(shù)學(xué)課程思政教學(xué)實踐的思考
工程數(shù)學(xué)線性代數(shù)是理工科專業(yè)的公共基礎(chǔ)數(shù)學(xué)課程,在該課程進行課程思政教學(xué)實踐,學(xué)生受益廣泛。通過課程思政深入挖掘了課程內(nèi)容的思政元素,促進了育才和育人的有機結(jié)合,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,推動了教學(xué)質(zhì)量的提高。然而課程思政元素的挖掘還是一個長期性、系統(tǒng)性的工作,仍需任課教師長期堅持,群策群力形成思想共識,不斷思考,才能讓課程思政更好地融入線性代數(shù)課程教學(xué)中去,承擔(dān)起新時代賦予高校教師“立德樹人”的根本任務(wù)。
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基金項目:寧夏師范學(xué)院本科教學(xué)項目“‘課程思政’ 在‘線性代數(shù)’課程中的探索與實踐”(NJYKCSZ2109);寧夏2020年自治區(qū)級在線開放課程建設(shè)項目“工程數(shù)學(xué)”(jpzx2020-001-17)。
作者簡介:程麗(1978- ),女,山東梁山人,寧夏師范學(xué)院物電學(xué)院講師,主要從事工程數(shù)學(xué)教學(xué)研究。