許秀娟，王 瑋

（1.山東農業(yè)工程學院，山東 濟南 250100；2.山東大學數(shù)學院，山東 濟南 250100）

新工科建設是高等工程教育在新科技革命、新產業(yè)革命和新經濟背景下，工程教育改革的重大戰(zhàn)略與部署[1]。新工科背景下，以學科交叉融合為核心，以協(xié)同育人為基礎，培養(yǎng)高素質高技能全面型的德才兼?zhèn)涞膭?chuàng)新型人才，這對高校工程科技人才的培養(yǎng)提出了更高要求[2]。2020年5月，教育部發(fā)布了 《高等學校課程思政建設指導綱要》，明確指出全面推進高校課程思政建設，發(fā)揮好每門課程的育人作用，提高高校人才培養(yǎng)質量。

高等數(shù)學課程在高等院校中屬于一門學科基礎必修課，是大學生進入大學后學習的第一門數(shù)學課程，是學習其它相關課程的基礎[3]。在“新工科”背景下，在傳授知識的同時，如何引導學生堅持正確的政治方向，堅持正確的價值追求，實現(xiàn)“德育”與“智育”的共同發(fā)展，是高等數(shù)學教學改革的必經之路。

1 “新工科”背景下融入課程思政的高等數(shù)學教學研究的主要目標

1.1 通過文獻研究和調查研究，設計高等數(shù)學課程思政建設模式，確立課程思政目標（樹立辯證唯物主義世界觀，具有良好的學習習慣、科學精神、求真務實、學以致用、挑戰(zhàn)創(chuàng)新的思維意識，能發(fā)現(xiàn)數(shù)學之美，提升數(shù)學素養(yǎng)，增強家國情懷）和教學改革方案，在“新工科”專業(yè)試點，根據(jù)教學內容設計教學改革方案，并實施高等數(shù)學帶有課程思政內容的教學模式。

1.2 挖掘高等數(shù)學課程中的思政教學素材。從數(shù)學家事跡、數(shù)學案例等多視角、多維度融入課程思政，實現(xiàn)高等數(shù)學知識教育與思政教育的有機融合，強化數(shù)學教學在素質教育中的功能作用，將學生素質培育作為數(shù)學教學的目標，開辟數(shù)學教學育人新維度。

1.3 提高教學團隊的課程思政意識和能力。開發(fā)高等數(shù)學課程思政內涵，將課程的知識育人和思政育人有機融合，提升教學團隊的意識形態(tài)的把控能力；從多角度、多視覺挖掘課程思政素材，將價值引領和服務社會的意識融入課程目標，提升教學團隊的課程思政資源的挖掘能力和課程思政的教育能力。

2 “新工科”背景下融入課程思政的高等數(shù)學教學研究的改革方案

通過對高等數(shù)學教學現(xiàn)狀及工科學生特點的分析，提出課程思政融入數(shù)學教學，致力于學生素質培育的改革構思：在社會主義核心價值觀的引領下，以立德樹人為根本，以課程思政建設為重點，以師資隊伍建設為支撐，融入數(shù)學文化，制訂與課程思政建設相適應的教學大綱和教案。研究方案設計結構見圖1。

圖1 研究方案設計結構圖

2.1 以人才培養(yǎng)為根本，以專業(yè)及崗位需求確定高等數(shù)學課程教學內容，選擇內容組合教學模塊，制定并動態(tài)調整貼合實際的差異化課程教學方案。

2.2 每章以 “學用數(shù)學”為主線展開知識脈絡，按照“實例→理論→方法→應用→思想方法”的邏輯順序組織由“公共基礎→專業(yè)應用→拓展提升”的層次化教學。選取每章節(jié)知識點所關聯(lián)的典型數(shù)學思想與方法，通過具體實例讓學生體會該思想或方法的用途和價值，提升學生的數(shù)學文化素養(yǎng)，提高數(shù)學應用能力和實踐創(chuàng)新能力。

2.3 顯隱結合，學教相融，構建數(shù)學學習環(huán)境，并融入數(shù)學建模思想，培養(yǎng)學生實踐創(chuàng)新能力，滿足多層次需求。指導學生運用所學知識和相關軟件進行數(shù)學建模，解決大數(shù)據(jù)、云計算等工程應用問題，并將培養(yǎng)學生實踐創(chuàng)新能力貫穿于課程教學過程中。

2.4 管理學生學習行為，結合線上線下混合式教學，將線下講授、討論與線上預習、拓展有機結合，探索高等數(shù)學課程的有效教學方法，提升學生學習效果。加強師資隊伍建設，提升教師課程思政資源的挖掘能力和教學能力，打造樂教敬業(yè)的教學團隊。

3 “新工科”背景下融入課程思政的高等數(shù)學教學研究的主要內容

以立德樹人為根本，以課程思政建設為重點，以師資隊伍建設為支撐，構建價值塑造、能力培養(yǎng)、知識傳授三位一體人才培養(yǎng)體系。

3.1 課程思政教學改革方案實證研究

將教學團隊與思政老師“結對子”，共同挖掘課程思政素材；制訂與課程思政建設相適應的教學目標，課程教案中增設思政元素模塊；以知識點為基點，以應用案例為支架，以課程思政建設為抓手，完善高等數(shù)學課程思政案例庫。對課程思政建設模式試點，進行自我對照和對比對照，評估改革效果，進一步完善和修訂課程思政建設模式和教學改革方案。

3.2 融入數(shù)學文化，提升數(shù)學人文素質教育

結合高等數(shù)學課程自身的特點，介紹數(shù)學文化、數(shù)學思想和數(shù)學家的故事，介紹他們嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度和科學精神，浸潤數(shù)學思想和方法，傳承科學嚴謹、堅韌不拔、勇于探索的數(shù)學創(chuàng)新精神，引導學生樹立正確的價值觀、人生觀及愛國情懷，更好地促進學生成長。樹立學生積極向上的人生觀、價值觀，在實現(xiàn)個人價值的同時也實現(xiàn)社會價值。比如，我國著名數(shù)學家華羅庚先生自學成才，并將數(shù)學理論應用于社會生產生活和實踐，取得了很大的經濟效益和社會效益[4]；學習微積分時，介紹牛頓、拉格朗日等數(shù)學大家的堅韌不拔和專心治學的科學精神。

3.3 定制模塊化課程體系，挖掘課程思政元素，優(yōu)化教學內容

以人才培養(yǎng)為根本，分析專業(yè)需求，設計模塊化課程體系。以專業(yè)核心能力為主線，推進“公共基礎、專業(yè)應用、拓展提升”三層次目標，面向新工科各專業(yè)實施精準推送。每個模塊制定課程思政教學目標，挖掘課程思政教學案例，在突出課程內容的基礎理論體系的同時，進一步提升課程的育人功能。通過分模塊、分層次的教學內容劃分，為新工科專業(yè)提供必要的知識和應用能力儲備，提升數(shù)學教學與專業(yè)需求契合度的同時，進一步突出高等數(shù)學的素質教育功能。

以課程交叉融合為導向，在課程教學內容的選擇和組織上，從多學科中搜集并提取教學素材，重構高等數(shù)學教學內容，建設專業(yè)應用案例庫（表1），積極引導學生應用數(shù)學解決實際問題，同時，與實際結合，挖掘課程思政元素。

表1 高等數(shù)學應用案例

3.4 編寫“思政育人六維度”教學大綱，建設思政案例庫

抽象的數(shù)學概念和定理居多是高等數(shù)學課程的特點之一，教學中適當融入思政元素，建立知識點與思政元素的映射關系，幫助學生緩解學習緊張情緒，提高學習興趣。從“科學精神——數(shù)學之美——學以致用——挑戰(zhàn)創(chuàng)新——求真務實——家國情懷”育人六維度，編寫課程思政教學大綱，建設思政案例庫（表2），將思政元素適時融入課程內容，通過“直觀展示、翻轉課堂、真實案例、課外拓展”逐漸遞進地嵌入教學過程，提升數(shù)學教學在育人中的地位與層次，強化數(shù)學教學在素質教育中的功能與作用，增強團隊課程思政教學意識和能力，提高課堂教學的深度和溫度。

表2 高等數(shù)學思政案例

3.5 加強師資隊伍建設，豐富線上平臺課程資源

一是探索育人提升渠道，增強團隊課程思政育人教學能力。以思政育人為抓手，落實課程思政建設中教師的育人職責。通過開展 “教學觀摩”、“思政教學比賽”、“專家點評”、“會議交流”、“專家講座”等形式的交流與培訓，開闊教師教學視野。二是依據(jù)自建線上資源平臺，推進課程思政線上教學平臺建設。在線上，教學視頻中設置課程思政案例，通過教學方法和學習方式的改變，讓正確的價值觀由線下課堂轉向線上線下結合的多維度傳播。

3.6 構建聯(lián)動第一課堂與第二課堂的課程思政平臺

將顯性教育和隱性教育結合，深入挖掘高等數(shù)學教學內容中的思政素材。在正常高等數(shù)學第一課堂教學的同時，組織學生參加數(shù)學競賽和數(shù)學建模競賽，指導數(shù)學社團，組建數(shù)學沙龍，營造開放積極的數(shù)學文化氛圍，開展數(shù)學教學育人的第二課堂。將“數(shù)學文化、思政元素、建模思想”有機融入，促進了學生數(shù)學應用能力和創(chuàng)新能力的提升。

3.7 健全“5+1”動態(tài)嵌入式評價機制體系

依托智慧樹、超星泛雅等線上資源平臺，改革傳統(tǒng)“一刀切”考核方式，從學習態(tài)度、知識掌握情況、自主學習能力、團隊協(xié)作、創(chuàng)新能力等方面，實施定性與定量相結合、線上與線下全過程評價機制。其中“5”過程：學習過程隨堂制、小組合作自評制、單元自測平均制、作業(yè)評閱點評制、期中檢測自查制；“1”終結：期末檢測綜合制。全面提升人才培養(yǎng)質量，著重培養(yǎng)學生自主學習能力和實踐創(chuàng)新意識。

4 培養(yǎng)質量提高，育人效果明顯

以我校2020級的學生為試點，進行融入課程思政的高等數(shù)學教學教學改革的實施。通過過程性與終結性考核結果分析，學生進一步明確了學習價值，學習熱情高漲，課堂氣氛活躍，線上線下混合式教學過程中參與度顯著提高，高等數(shù)學成績優(yōu)良率、及格率逐年提升（見圖2），“三位一體”育人理念得到有效落實。并進一步將教學改革在《線性代數(shù)》和《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》課程中推廣實施，效果良好。

圖2 近3年高等數(shù)學成績優(yōu)良率、及格率

5 結束語

在“新工科”背景下，將高等數(shù)學教學內容模塊化，每個模塊既涵蓋系統(tǒng)完整的基礎理論知識，又涵蓋反映“新工科”專業(yè)背景實際問題的應用案例，實現(xiàn)數(shù)學教學賦能學生專業(yè)學習，增強“新工科”專業(yè)學生對高等數(shù)學的學習成效。融入課程思政、數(shù)學文化融入數(shù)學教學，實現(xiàn)了數(shù)學課程對學生的思想和人生觀的引領，提高學生數(shù)學修養(yǎng)，推動立德與樹人，育才與育人的有機結合。