◎洪紹勇 李志青

(廣州華商學(xué)院，廣東 廣州 511300)

在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速普及的背景下，為滿足新產(chǎn)業(yè)新技術(shù)對從業(yè)人員的需求，新工科應(yīng)運而生.新工科不再是用學(xué)科作為導(dǎo)向，而是用成果作為導(dǎo)向，強調(diào)教學(xué)過程要以學(xué)生為中心，根據(jù)企業(yè)對人才的需求，反向設(shè)計，并且持續(xù)改進來完成.新工科教學(xué)開始于社會需求，終止于社會需求，最大限度上確保培養(yǎng)出來的人才符合我們制定的教育目標.教育部印發(fā)的《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》里，明確指出：全面推進課程思政建設(shè)是落實立德樹人根本任務(wù)的戰(zhàn)略舉措.落實立德樹人根本任務(wù)，必須將價值塑造、知識傳授和能力培養(yǎng)三者融為一體、不可割裂.學(xué)生通過課程思政可以樹立正確的價值觀、人生觀.因此，我們將課程思政與新工科背景有機結(jié)合，把對學(xué)生的價值塑造、能力培養(yǎng)和知識傳授三者融合在一起，對課程整體進行優(yōu)化改革.

一、線性代數(shù)課程的特點

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國對人才的需求也在發(fā)生著變革.這就要求我們的教學(xué)內(nèi)容要創(chuàng)新，教學(xué)手段要發(fā)展，以培養(yǎng)出社會需要的新型人才.科學(xué)技術(shù)的各個領(lǐng)域中都存在著線性代數(shù)的相關(guān)問題，同時線性代數(shù)的理論和方法已成為科研人員與技術(shù)工作者不可或缺的數(shù)學(xué)知識.縱觀整個大學(xué)四年，線性代數(shù)作為經(jīng)管和理工科各專業(yè)的一門必修基礎(chǔ)課，占據(jù)著舉足輕重的位置.首先，它是各專業(yè)進行后續(xù)課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)；其次，它是提高學(xué)生學(xué)習(xí)方法、綜合素質(zhì)以及創(chuàng)新能力的一條重要途徑.對于學(xué)生來說，他們都希望能夠?qū)W好這門課程.作為一名線性代數(shù)課程教師，他在教學(xué)的過程中要認真思考如何通過課程思政向?qū)W生傳遞正確的價值取向.就這門課程本身而言，其在開展課程思政建設(shè)方面存在著一些優(yōu)勢和劣勢.

開展線性代數(shù)課程思政的劣勢：線性代數(shù)課程內(nèi)容比較抽象，邏輯推理性強.這門課程教學(xué)的重點是知識的傳授、方法的掌握和應(yīng)用.此外，線性代數(shù)學(xué)時較少，教師要在較少的學(xué)時內(nèi)完成規(guī)定的教學(xué)內(nèi)容，這對教師的教學(xué)方法提出了更高的要求.為了達到課程的培養(yǎng)要求，學(xué)生必須花費大量的精力在知識層面，無暇去顧及其他地方，這導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不是很高.由于課程開設(shè)在大學(xué)初期，學(xué)生都是剛從高中進入大學(xué)，還保留了原有的思維方式，這不利于他們對線性代數(shù)的學(xué)習(xí).

開展線性代數(shù)課程思政的優(yōu)勢：作為學(xué)科基礎(chǔ)課，它的開課時間會更早些，一般是在大學(xué)的第二個學(xué)期.在大學(xué)初期，大多數(shù)學(xué)生會非常重視課程的學(xué)習(xí)，所以這時候開展課程思政教育就更有實際意義.而且線性代數(shù)的授課對象人數(shù)較多，涵蓋了所有理工、經(jīng)管和醫(yī)學(xué)類專業(yè)的學(xué)生.以廣州華商學(xué)院為例，全校開設(shè)線性代數(shù)課程的班級接近40個，把思政元素很好地融入了教學(xué)中，這使得思政教育的效率更高、效果更好，做到課程與思政建設(shè)同向同行，形成協(xié)同育人效應(yīng).

二、基于“思政 + 新工科背景”的線性代數(shù)課程教學(xué)改革策略

我們要根據(jù)成果導(dǎo)向來制定人才的培養(yǎng)方案，在方案的實施過程中適當?shù)厝谌胝n程思政元素.在課程中融入思政元素不能刻意為之，生搬硬套的結(jié)果就是讓學(xué)生產(chǎn)生厭煩心理，繼而失去學(xué)習(xí)的興趣.因此，首先，我們要強化教師的新工科和課程思政的理念，讓“立德樹人”成為每位教師的職責(zé)和使命.教師在課前要積極探索挖掘思政元素，根據(jù)具體的章節(jié)內(nèi)容，將相關(guān)的思政元素很自然地滲透進課堂.在授課的過程中，教師要傾聽來自學(xué)生的訴求，將社會主義核心價值觀、做人做事的基本道理融入線性代數(shù)日常教學(xué)的全過程.

教師要根據(jù)專業(yè)的不同，在教學(xué)過程中引入具有專業(yè)背景的相關(guān)案例，讓學(xué)生體會到數(shù)學(xué)的實用性.我們基于“思政 + 新工科”提出的教學(xué)改革措施和途徑見圖1.

圖1 線性代數(shù)教學(xué)改革的措施和途徑

三、基于“思政 + 新工科背景”的線性代數(shù)課程內(nèi)容改革

學(xué)院線性代數(shù)教學(xué)團隊通過深入研究、仔細挖掘，系統(tǒng)梳理了課程內(nèi)容中蘊含的思政元素及其相關(guān)的數(shù)學(xué)模型、應(yīng)用實例.

(一)各知識點的融入

在教學(xué)實施的過程中，教學(xué)團隊對課程的知識點進行認真梳理后，從相關(guān)內(nèi)容背后的數(shù)學(xué)文化、名人傳記、家國情懷、成果轉(zhuǎn)化等方面，深入挖掘線性代數(shù)課程中可以利用的思政元素.部分知識點內(nèi)容和對應(yīng)的課程思政元素如下表.

知識點對應(yīng)的課程思政元素行列式計算在計算行列式時,我們要認真細心,任何一個看似細微的書寫錯誤都會造成計算結(jié)果的天差地別.新時代我們要弘揚執(zhí)著和專注的工匠精神,“擇一事終一生”的執(zhí)著專注,“干一行專一行”的精益求精,“偏毫厘不敢安”的一絲不茍,“千萬錘成一器”的卓越追求.行列式、矩陣的聯(lián)系與區(qū)別二者形似,但是有著本質(zhì)的區(qū)別.我們要規(guī)范書寫相應(yīng)的符號,要讓同學(xué)們形成科學(xué)、嚴謹?shù)闹螌W(xué)風(fēng)氣.矩陣的乘法課程考核有以下四部分:考勤+作業(yè)+課堂考核+卷面成績.總評成績的各個部分得分為矩陣P的各列,各個部分在總評成績中所占百分比為列矩陣Q的情形下,計算PQ,即可得每個人的總評成績.通過引例,學(xué)生不僅可以加深對所學(xué)知識的理解,還能端正學(xué)習(xí)態(tài)度,即不僅注重結(jié)果,更注重知識獲得的全過程.矩陣的秩在對線性方程組求解的時候,系數(shù)矩陣的秩其實就是方程組中起實際作用的方程的個數(shù).授課時,教師可以引入古代的寓言故事《濫竽充數(shù)》,教育學(xué)生在學(xué)習(xí)時不要做濫竽充數(shù)的人,不要虛度光陰,應(yīng)當認真學(xué)習(xí),做個對社會有用的人,承擔(dān)起中華民族偉大復(fù)興的光榮使命.求解線性方程組在進行線性方程組求解時,我們可以將齊次看成非齊次的特殊情形,非齊次是齊次的推廣,與馬克思唯物主義辯證思想結(jié)合,一般與特殊是對立統(tǒng)一的矛盾關(guān)系,它們之間相互依存、轉(zhuǎn)化.

(二)現(xiàn)代信息技術(shù)的融入

我們根據(jù)課程的設(shè)置，選擇恰當?shù)慕虒W(xué)內(nèi)容，利用MATLAB、LINGO等軟件進行數(shù)學(xué)試驗.

教師可以利用MATLAB語言，=[1,-2,4;2,2,-1;5,7,1]，=[3;6;28]，則=inv()×，求得方程組的解.算完后，教師跟筆算的過程對比，讓學(xué)生明白現(xiàn)代信息技術(shù)的力量，使學(xué)生樹立科技興國的理念.

(三)數(shù)學(xué)模型的融入

我們在設(shè)計課程的時候，根據(jù)所講授的內(nèi)容去搜索相關(guān)的實例，通過建立數(shù)學(xué)模型，可以讓學(xué)生深刻體會從問題發(fā)現(xiàn)到問題解決的全過程.

例如交通管理模型：

根據(jù)以下交通網(wǎng)絡(luò)圖(圖2)，請你討論何時交通流量達到平衡.(箭頭為行車方向，圖中的數(shù)據(jù)為高峰期每小時進出的車輛數(shù))

圖2 A地區(qū)交通網(wǎng)絡(luò)圖

建立模型并求解.

根據(jù)假設(shè)，，，，，五個節(jié)點必須滿足：

點：200+=；

點：+=100+200；

點：+=300+；

點：+=300+；

點：300+=200+.

從而得到一個描述交通網(wǎng)絡(luò)圖的線性方程組(平衡模型)：

利用MATLAB，可以求出方程組的解如下：

其中,為自由未知量，由于出入各交叉點的車輛為非負數(shù)，,還必須滿足以下條件：0≤≤300,≥0，如果令=200,=150，可以得到實際問題的一組解(100,300,150,200,250,150).

(四)建立線性代數(shù)課程思政評價體系

課程教學(xué)評價是課程教學(xué)必不可少的一部分，它明確了如何去測評學(xué)生的成績，同時也是衡量教師授課質(zhì)量的重要因素.我們實施了課程思政建設(shè)，授課評價體系也要隨之改變，必須把對思政元素的考核融合到原有體系中，形成新的課程評價.首先，教師在授課過程中可以定期開展具有課程思政特色的專題討論，學(xué)生將自己所學(xué)的知識和當前的時政，與實際應(yīng)用問題相結(jié)合，自由論述探討知識點背后的哲學(xué)思想.其次，在結(jié)課前，教師讓學(xué)生寫一篇課程思政論文.最后，教師要把學(xué)生發(fā)現(xiàn)和解決問題的能力以及在活動中體現(xiàn)的創(chuàng)新能力，融入評價學(xué)生的學(xué)習(xí)效果的指標體系中，把學(xué)習(xí)專業(yè)知識和思政育人有機融合.

四、結(jié)語

我們在線性代數(shù)課程教學(xué)中融入思政元素，使得學(xué)生在專業(yè)知識、思想道德修養(yǎng)、創(chuàng)新能力等方面全面發(fā)展，體現(xiàn)了全方位育人的目標.從教學(xué)反饋的情況來看，將思政元素融入課程教學(xué)，顛覆了大多數(shù)學(xué)生對線性代數(shù)的看法，使課程不再枯燥，讓學(xué)生意識到線性代數(shù)在實際中并不是無用的.他們對這門課程形成了更深層次的領(lǐng)悟與感受，還沒開始學(xué)就產(chǎn)生畏懼情緒的現(xiàn)象也得到了明顯的改善.課堂的學(xué)習(xí)氛圍更好了.教師根據(jù)學(xué)生的專業(yè)介紹線性代數(shù)在實際應(yīng)用中起到的不可忽略的作用，讓學(xué)生體會到這門課程的實用性，從而使學(xué)生更好地把握這門課程的核心思想.與傳統(tǒng)教學(xué)方式相比，線性代數(shù)課程融入思政元素后更容易引起學(xué)生精神的共鳴.

在新工科背景下，全面實施課程思政，實現(xiàn)專業(yè)知識與立德樹人目標的融會貫通，已成為中國高等院校教育工作者的普遍共識.一方面，課程思政建設(shè)提高了教師的德育意識和能力，促使他們在教學(xué)過程中，不斷地創(chuàng)新方法和優(yōu)化手段，從而提高了他們的整體素質(zhì)；另一方面，課程思政不僅可以把正確的世界觀、人生觀、價值觀傳輸給學(xué)生，增強他們的愛國情懷與強國追求，也可以讓學(xué)生對專業(yè)知識有更深層次的領(lǐng)悟和理解，提升了人才培養(yǎng)質(zhì)量.課程思政建設(shè)是一個持續(xù)的過程，不能一蹴而就，需要長期貫徹執(zhí)行.