朱軍輝,程春蕊,婁光譜,周永衛(wèi),王戰(zhàn)偉

(鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院 數(shù)學(xué)學(xué)院,河南 鄭州 450015)

2020年5月,教育部印發(fā)了《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》(以下簡稱《綱要》).《綱要》指出,“全面推進課程思政建設(shè),就是要寓價值觀引導(dǎo)于知識傳授和能力培養(yǎng)之中,幫助學(xué)生塑造正確的世界觀、人生觀、價值觀”[1].解析幾何是高等學(xué)校數(shù)學(xué)類專業(yè)的一門重要的專業(yè)核心課程.解析幾何課程在訓(xùn)練學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力、空間想象能力以及提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力方面有著極為重要的作用.混合式教學(xué)是近年來新興的教學(xué)模式,在目前的大學(xué)教學(xué)中使用得較為廣泛.它包括線上、線下兩個不同的教學(xué)場景,如何在混合式教學(xué)中滲透課程思政是亟須研究的問題.為此,在解析幾何的課程教學(xué)中,解析幾何課程組緊緊抓住線上線下教學(xué)的各個環(huán)節(jié),融入課程思政,取得了較好的育人效果.

1 將課程思政融入解析幾何課程教學(xué)的重要性

《綱要》指出,“所有課程都承擔(dān)好育人責(zé)任,守好一段渠,種好責(zé)任田,使各類課程與思政課程同向同行”[1].解析幾何課程作為一門數(shù)學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ)課,在大學(xué)一年級第一學(xué)期或第二學(xué)期開設(shè).大學(xué)一年級學(xué)生剛由高中升入大學(xué),他們的世界觀、人生觀和價值觀尚未完全成熟,專業(yè)思想不穩(wěn)定,對事物的看法不全面,需要專業(yè)教師做好教育引導(dǎo).教師要做大學(xué)生成長成才的引路人,幫助他們“系好人生的第一?？圩印?解析幾何課程蘊含有大量的思政元素,如一般與特殊、共性與個性、科學(xué)精神、幾何在實踐中的應(yīng)用等.教師要將這些思政元素深度挖掘,有機融入線上、線下的課程教學(xué),做到春風(fēng)化雨、潤物無聲,切實發(fā)揮課程思政育人的積極作用.

2 混合式教學(xué)模式下在解析幾何課程教學(xué)中開展課程思政建設(shè)的實踐

2.1 在課堂講授中,緊密結(jié)合教學(xué)內(nèi)容融入課程思政

《綱要》對理學(xué)類課程的要求是:“理學(xué)類專業(yè)課程,要注重科學(xué)思維方法的訓(xùn)練和科學(xué)倫理教育,培養(yǎng)學(xué)生探索未知、追求真理、勇攀科學(xué)高峰的責(zé)任感和使命感.”[1]

2.1.1 培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維

所謂辯證思維,就是用運動的、聯(lián)系的、發(fā)展的觀點來思考、研究問題,揭示事物的本質(zhì).在講解解析幾何的緒論時,向?qū)W生講述解析幾何的發(fā)展簡史,介紹恩格斯對笛卡爾創(chuàng)立解析幾何所做的評價:“數(shù)學(xué)中的轉(zhuǎn)折點是笛卡爾的變數(shù).有了變數(shù),運動進入了數(shù)學(xué);有了變數(shù),辯證法進入了數(shù)學(xué);有了變數(shù),微分和積分也就立刻成為必要的了.”這意味著在解析幾何課程中蘊含著大量的辯證法的內(nèi)容.這就需要任課教師指導(dǎo)學(xué)生用辯證的思維研究、探索解析幾何的有關(guān)問題,潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維、運動觀點.“要真正掌握好數(shù)學(xué)工具,只知道許多數(shù)學(xué)知識是不夠的,必須善于發(fā)現(xiàn)各種數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系,建立和運用它們之間的聯(lián)系與轉(zhuǎn)化,這樣才能發(fā)揮出蘊藏在數(shù)學(xué)中辯證思維的力量”[2].

2.1.2 培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神

在解析幾何的課程教學(xué)中,一定要加強學(xué)生科學(xué)思維方法的訓(xùn)練.彭雙階教授指出,“在具體教學(xué)方法上,把數(shù)學(xué)學(xué)科之魂具象到可觀察、可感知的具有豐富表象的現(xiàn)實世界”[3].在講授單葉雙曲面和雙曲拋物面時,用平行截割法研究曲面形狀,在兩類曲面上都截出了直線,也就是在這兩類曲面上蘊含有直線.這是個不可思議的結(jié)果:空間曲面上竟然蘊含有直線.再通過后續(xù)關(guān)于兩類曲面直紋性的討論,學(xué)生更加深刻地認識到,單葉雙曲面和雙曲拋物面上不但蘊含有直線,而且它們都有兩族直母線,這兩類曲面都可由直線生成,因此它們都是直紋曲面.通過這樣層層遞進的講述,把數(shù)學(xué)的嚴謹、科學(xué)的力量傳遞給學(xué)生,以此培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和大膽質(zhì)疑的批判精神.科學(xué)倫理的教育也是解析幾何課程思政建設(shè)的重要內(nèi)容,并且越來越顯現(xiàn)其重要性.“每門理工類專業(yè)課程都有相應(yīng)的倫理價值規(guī)范,將其挖掘出來融入專業(yè)學(xué)習(xí)中,培養(yǎng)學(xué)生知曉從事本專業(yè)所應(yīng)遵循的價值觀念、倫理原則和行為標(biāo)準(zhǔn),對專業(yè)活動做到心有敬畏、行有所止,才能成為內(nèi)外兼修、德才兼?zhèn)涞膬?yōu)秀人才”[4].

2.1.3 培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神

在解析幾何的教材[5]上有M在直線上的充分必要條件以及不在同一直線上的三點A,B,C決定的平面上的充分必要條件.在講完這些內(nèi)容后,教師做線性流形的介紹,以拓展相關(guān)內(nèi)容.線性流形具有如下性質(zhì):如果線性流形包含向量空間中的兩個點,則一定包含這兩個點所確定的直線.線性空間V的線性子空間一定是V中的線性流形.線性流形中任意3點所張成的平面也被包含在這個線性流形內(nèi).線性流形的概念與性質(zhì)體現(xiàn)了線性流形的基本特征:“直”(包含任意兩個點連成的直線)和“平”(包含由不共線 3個點所確定的平面).在空間里,具有“直”和“平”的特性的結(jié)合只能是點、直線、平面及空間本身.我們可以把線性流形的概念看成是直線與平面概念的推廣,它的“直”與“平”體現(xiàn)了“線性”的內(nèi)涵.通過這樣的教學(xué),開闊學(xué)生的視野,為將來的學(xué)習(xí)留好“接口”,可極大地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神.

2.1.4 在課堂講授中,循循善誘,提高學(xué)生克難攻堅的意志力

解析幾何課程的有些內(nèi)容是比較抽象的,特別是空間曲面的形狀及它們的相互關(guān)系.這些內(nèi)容對于剛?cè)氪髮W(xué)的一年級學(xué)生來說是比較難以理解的,部分學(xué)生有畏難情緒.教師在課堂上觀察到這樣的情形后,可以給學(xué)生講一講陳景潤在“哥德巴赫猜想”、楊樂、張廣厚在整函數(shù)和亞純函數(shù)的值分布理論方面不懈探索終于取得轟動數(shù)學(xué)界的重大成果的故事,讓學(xué)生體會數(shù)學(xué)家是如何以堅韌不拔的毅力攻克一個又一個數(shù)學(xué)難題的,讓學(xué)生感受到科學(xué)研究的道路不是一馬平川的坦途,只有不畏艱難險阻才能到達光輝的頂峰,以此激勵學(xué)生們克服困難,提高他們學(xué)習(xí)的積極性和主動性.

2.2 建設(shè)好線上教學(xué)資源,融入課程思政

解析幾何課程組在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺建設(shè)的校級解析幾何在線開放課程,便于學(xué)生不受時間、空間的局限隨時隨地學(xué)習(xí).課程組充分利用在校大學(xué)生喜歡用手機、計算機瀏覽、學(xué)習(xí)的現(xiàn)狀,嚴抓課程思政建設(shè),在課程網(wǎng)站上提供了較為豐富的課程思政資源,以便于學(xué)生學(xué)習(xí).

2.2.1 課程組在課程網(wǎng)站上積極開展課程思政建設(shè)

在課程網(wǎng)站上,解析幾何課程組專門開設(shè)了“史海鉤沉”和“思政園地”欄目.“史海鉤沉”主要介紹歐幾里得、笛卡爾、費馬、高斯、羅巴切夫斯基、黎曼等幾何學(xué)家以及華羅庚、楊樂、牛頓、歐拉、拉格朗日、柯西、萊布尼茲等數(shù)學(xué)家的杰出成就,教育學(xué)生樹立遠大目標(biāo),熱愛數(shù)學(xué)專業(yè),學(xué)好數(shù)學(xué)專業(yè).“思政園地”欄目下設(shè)教育要聞和科學(xué)家精神等子欄目.在教育要聞中,主要轉(zhuǎn)載習(xí)近平總書記關(guān)于教育的重要論述.科學(xué)家精神子欄目主要介紹了“祖國的需要就是研究方向”的鄭哲敏院士、“一個絕密28年的名字”于敏院士、“為學(xué)無他,爭千秋勿爭一日”的吳征鎰院士、“嚴謹治學(xué),敢于質(zhì)疑”的我國原子能事業(yè)奠基人錢三強院士等科學(xué)家的光輝事跡.通過讓學(xué)生閱讀這些課外材料,用高尚的精神塑造學(xué)生,用榜樣的力量感召學(xué)生,用優(yōu)秀科學(xué)家的事跡鼓舞學(xué)生.科學(xué)家們的愛國精神、求實精神、創(chuàng)新精神、協(xié)同精神、育人精神必將激勵學(xué)生在求學(xué)的道路上堅韌不拔、銳意進取,以這些科學(xué)家為楷模,努力成為他們這樣的人.

2.2.2 在課程的討論區(qū),發(fā)布一些文字或圖片,引發(fā)學(xué)生的思考

每逢建黨節(jié)、國慶節(jié)、烈士紀(jì)念日,在討論區(qū)發(fā)布一些圖片或文字,緬懷革命先烈,謳歌新時代,引導(dǎo)學(xué)生珍惜今天來之不易的幸福生活,認真學(xué)習(xí),提高服務(wù)國家和報效人民的本領(lǐng).在討論區(qū)發(fā)表一些熱門話題,如我國面臨的“卡脖子”技術(shù)問題、將習(xí)近平總書記在科學(xué)家座談會上的講話轉(zhuǎn)發(fā)給學(xué)生,供學(xué)生閱讀,讓大家討論.習(xí)近平總書記指出:“我國面臨的很多‘卡脖子’技術(shù)問題,根子是基礎(chǔ)理論研究跟不上,源頭和底層的東西沒有搞清楚.”[6]通過這樣的討論,讓學(xué)生認識到數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物等基礎(chǔ)學(xué)科的重要性,激發(fā)學(xué)生學(xué)好數(shù)學(xué)專業(yè)的使命感和責(zé)任感,引導(dǎo)學(xué)生打好數(shù)學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ),將來成為新時代的科技攻關(guān)者.

2.3 在解析幾何課程實踐上,培養(yǎng)學(xué)生百折不撓的意志和克難攻堅的精神

在解析幾何的實際應(yīng)用方面,教師結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,選擇能夠利用解析幾何的知識解決的實際問題,留給學(xué)生作為課外思考題.利用解析幾何知識進行數(shù)學(xué)建模實踐不僅是解析幾何理論聯(lián)系實際問題的橋梁,而且在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力方面發(fā)揮著重要作用.學(xué)生在解決問題、撰寫論文的過程中,不可避免地會遇到各種困難.從模型假設(shè)、模型構(gòu)建,到模型求解、模型分析,再到模型應(yīng)用、模型檢驗,數(shù)學(xué)建模問題不是隨隨便便就能解決的,需要付出長時間的思考和經(jīng)受體力的艱苦考驗.對于碰到困難就退縮的學(xué)生,注意培養(yǎng)他們百折不撓的意志和克服困難的勇氣.在此過程中,學(xué)生所經(jīng)歷的堅強意志力的磨煉和優(yōu)良品德的培養(yǎng)比純粹的知識技能的教育更為重要.

2.4 在教學(xué)研討上,堅持參加課程思政培訓(xùn)和開展課程思政建設(shè)研討活動

通過參加教育部網(wǎng)培中心課程思政方面的專題培訓(xùn)和教學(xué)創(chuàng)新大賽培訓(xùn),任課教師對課程思政的認識得到極大地提高,課程思政建設(shè)的能力和水平得到極大的提升.解析幾何課程組專門召開以課程思政為主題的教研活動,課程組負責(zé)人帶領(lǐng)大家學(xué)習(xí)習(xí)近平總書記關(guān)于思政教育的重要論述以及《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》,課程組老師圍繞解析幾何思政教育元素融入方式、評價與考核等展開熱烈的討論.在開展課程思政教研活動時,課程組還專門邀請學(xué)校督導(dǎo)專家到會指導(dǎo),為課程思政建設(shè)的開展傳經(jīng)送寶,取得很好的效果.今后,課程組要繼續(xù)加強課程思政的教學(xué)研討,努力使每位課程組教師都成為實施課程思政的行家里手.

2.5 在實驗實訓(xùn)課程上,培養(yǎng)學(xué)生勤于探索的創(chuàng)新精神

解析幾何課程中的空間三維圖形較多,特別是空間曲面的形狀、空間曲面的相對位置關(guān)系.對于這些知識,初學(xué)者理解起來有比較大的難度.課程組利用解析幾何上機實驗課,讓學(xué)生在計算機上利用Mathematica軟件模擬空間圖形,從不同角度和側(cè)面觀察三維圖形,從而提高其空間想象能力和對解析幾何知識的理解程度,以達到實驗課程注重學(xué)思結(jié)合、知行統(tǒng)一及其培養(yǎng)學(xué)生勤于探索的創(chuàng)新精神、善于解決問題的實踐能力的目的.

2.6 開展課程思政建設(shè)質(zhì)量與教學(xué)效果評價

充分發(fā)揮超星學(xué)習(xí)通、雨課堂及問卷星等智慧教學(xué)工具的作用,開展解析幾何課程思政建設(shè)質(zhì)量和教學(xué)效果評價.課程組在授課班級利用問卷星開展了問卷調(diào)查,設(shè)計了包含解析幾何課程引入思政元素的重要性、體現(xiàn)課程思政元素的方面、融入課程思政元素的作用、對學(xué)習(xí)解析幾何課程的促進作用、課程思政的開展方式、課程思政對專業(yè)學(xué)習(xí)的影響、課程思政對今后學(xué)習(xí)和生活的幫助等10個問題的問卷.從問卷調(diào)查的結(jié)果來看,學(xué)生對解析幾何課程思政的建設(shè)質(zhì)量和教學(xué)效果的評價還是比較高的.

每學(xué)期主動邀請專家、同行觀摩融入課程思政的解析幾何教學(xué),請他們“把脈問診”,考察專業(yè)知識技能教育中融入課程思政教育的情況,評估課程思政教學(xué)目標(biāo)的達成情況,找出問題,持續(xù)加以改進,不斷提高課程思政的教育教學(xué)效果.同時,課程思政的教學(xué)效果具有滯后性、長期性,不易從較短的時間段來考察課程思政的教學(xué)效果,但這并不意味著課程思政的教學(xué)效果不可評估.短期效果可以通過觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)、行為舉止、做人做事的變化來評價,長期效果則要跟蹤學(xué)生畢業(yè)5年后乃至更長時間來進行評價.

2.7 加強解析幾何課程思政案例庫建設(shè),形成可推廣、可應(yīng)用的課程思政案例

深度挖掘解析幾何教學(xué)內(nèi)容的思政元素,編寫課程思政案例庫,豐富課程思政資源,形成可推廣、可應(yīng)用、教學(xué)效果好的課程思政案例.如編寫飛機表面外形設(shè)計中用到的曲面拼接、冷凝塔的外形設(shè)計、廣州市星海音樂廳的外形設(shè)計、飛機航線為什么不是直線、柱面與圓柱面方程建立及錐面與圓錐面方程建立中的一般與特殊、共性與個性等思政案例,錄制課程思政案例教學(xué)視頻,以便于在教學(xué)中推廣使用.

3 在解析幾何教學(xué)中開展課程思政建設(shè)需要注意的幾個問題

把課程思政融入解析幾何教學(xué)中,不能生搬硬套,而要恰當(dāng)?shù)娜嵤?做到“潤物細無聲”.在教學(xué)中融入課程思政,需要注意以下幾個方面的問題:

1)課程思政忌諱“硬切入”,需要有機融入,努力做到像習(xí)近平總書記說的那樣:“好的思想政治工作應(yīng)該像鹽,但不能光吃鹽,最好的方式是將鹽溶解到各種食物中自然而然吸收.”將課程思政有機融入課程教學(xué)中,需要任課教師在備課時做好課程思政教學(xué)設(shè)計,并且需要教師多讀書,時刻關(guān)注國家現(xiàn)代化建設(shè)取得的輝煌成就,以便在教學(xué)中用相關(guān)材料開展課程思政時可以信手拈來,做到自然融入.如在講解一些艱深的理論時,可以根據(jù)學(xué)生聽課的狀態(tài),適時加入一些數(shù)學(xué)家克服困難解決數(shù)學(xué)問題的故事,以振奮學(xué)生的精神,提高其學(xué)習(xí)理論的興趣.再如在講授單葉雙曲面時,向?qū)W生提問,為什么建筑設(shè)計師把電視塔、儲水塔、冷凝塔的外形設(shè)計成雙曲面形狀,用“問題驅(qū)動”的方式引出授課內(nèi)容,更能吸引學(xué)生關(guān)注課程,讓學(xué)生學(xué)得興趣盎然,同時培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力.

2)在內(nèi)容選擇上,正面引導(dǎo)為主,選擇有利于落實立德樹人根本任務(wù)的內(nèi)容來開展課程思政.課程思政可以選擇的內(nèi)容比較寬泛,比如科學(xué)精神、科學(xué)家精神、科學(xué)倫理、意志品質(zhì)、光輝成就、形勢與政策等都可以作為開展課程思政的內(nèi)容.在政策引用方面,一定要注意政策引用文本的準(zhǔn)確性,要完全按照權(quán)威網(wǎng)站發(fā)布的會議公告、正式文件來引用,避免引用不正確、不規(guī)范.

3)課程思政元素的挖掘由解析幾何課程向?qū)W科拓展.課程思政建設(shè)是一個體系建設(shè),應(yīng)該系統(tǒng)設(shè)計,要與學(xué)校的辦學(xué)定位、數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)的特色和人才培養(yǎng)相結(jié)合.從人才培養(yǎng)方案,到課程標(biāo)準(zhǔn),再到授課計劃和教案以及課程的考核,都要體現(xiàn)課程思政的要求.首先,高等學(xué)校應(yīng)該對于課程思政建設(shè)進行頂層設(shè)計.其次,基于學(xué)校關(guān)于課程思政建設(shè)的總體設(shè)計,各個教學(xué)院(系)針對本學(xué)院的學(xué)科的具體情況進行本學(xué)科的課程思政建設(shè)的設(shè)計.最后,基于本學(xué)科的課程思政的設(shè)計方案,教師進一步細化具體課程思政的研究和實踐.因此,在進行解析幾何課程思政建設(shè)時,需要做好頂層設(shè)計,統(tǒng)籌做好數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)的專業(yè)思政建設(shè).

4 結(jié)語

在解析幾何教學(xué)中融入課程思政建設(shè)是非常重要的,是符合國家要求和數(shù)學(xué)類課程教學(xué)改革的大趨勢的.將課程思政融入解析幾何課程的教學(xué)中,不僅能提高學(xué)生學(xué)習(xí)解析幾何的主動性和積極性,提高學(xué)生學(xué)好數(shù)學(xué)專業(yè)的責(zé)任感,而且讓大學(xué)生在學(xué)習(xí)理論的同時,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神、實踐能力和數(shù)學(xué)素養(yǎng).

廣大解析幾何任課教師積極地將課程思政融入解析幾何的教學(xué)中,做到專業(yè)知識和思政教育“水乳交融”的同時,也要與其他專業(yè)課程的課程思政聯(lián)動,做到協(xié)同育人.這必能將價值塑造、知識傳授和能力培養(yǎng)三者融為一體,切實貫徹落實高等學(xué)校立德樹人根本任務(wù),培養(yǎng)中國特色社會主義事業(yè)的合格建設(shè)者和可靠接班人.