微積分課程思政的必要性和緊迫性

時(shí)間:2022-06-21 09:36:09

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微積分課程思政的必要性和緊迫性

摘要:《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》指出,全面推進(jìn)高校課程思政建設(shè)是落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的戰(zhàn)略舉措。微積分課程思政的實(shí)施在于教師的引導(dǎo)和挖掘,教師在教學(xué)中堅(jiān)持以學(xué)生為中心,做好頂層設(shè)計(jì),實(shí)施寓教于樂(lè),做到教書育人兩手抓,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的同時(shí),樹立正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀。該文通過(guò)微積分知識(shí)點(diǎn)與課程思政元素的結(jié)合,實(shí)現(xiàn)微積分課程思政的有效開展。

關(guān)鍵詞:微積分;課程思政;教書育人

微積分作為一門典型的理工科專業(yè)基礎(chǔ)課程,對(duì)后續(xù)課程和專業(yè)學(xué)習(xí)至關(guān)重要。正如李克強(qiáng)總理在2021年全國(guó)兩會(huì)上對(duì)青年學(xué)生說(shuō)的幾句話:“不管你們將來(lái)從事什么職業(yè)、有什么樣的志向,一定要注意加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí),打牢基本功和培育創(chuàng)新能力是并行不悖的,樹高千尺,營(yíng)養(yǎng)還在根部。把基礎(chǔ)打牢,將來(lái)就可以旁通,行行都可以寫出精彩”[2]。而微積分恰好就是這樣的一門基礎(chǔ)課。作為理、工、經(jīng)、管、文、法各專業(yè)的通識(shí)教育必修課,微積分是一門學(xué)時(shí)長(zhǎng)、課時(shí)緊、內(nèi)容多、知識(shí)難的基礎(chǔ)課程。如何結(jié)合數(shù)學(xué)學(xué)科特點(diǎn),使微積分課堂教學(xué)與思想政治理論教學(xué)同向同行,形成協(xié)同效應(yīng),實(shí)現(xiàn)全程、全方位育人的新理念呢?本文從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了探索:

1微積分課程思政的實(shí)施對(duì)教師的要求迫在眉睫

1.1專任教師正確認(rèn)識(shí)開展課程思政的必要性緊迫性

2021年年初,一個(gè)網(wǎng)名叫“離燈冬眠”的25歲女生,因?yàn)橛螒驒C(jī)被母親砸爛,選擇自殺離開這個(gè)世界,在遺書中說(shuō)游戲是她人生唯一的追求和樂(lè)趣,失去了游戲就失去了人生的樂(lè)趣,這樣的案例讓教育工作者不得不思考,我們現(xiàn)在培養(yǎng)的部分大學(xué)生,專業(yè)知識(shí)有了,但是世界觀、人生觀、價(jià)值觀嚴(yán)重偏離人生正確的軌道,大學(xué)畢業(yè)就失去了人生目標(biāo)和崇高理想。因此,在專業(yè)教學(xué)中開展課程思政,幫助學(xué)生樹立正確的“三觀”,不但必要而且迫在眉睫。作為一名高校數(shù)學(xué)教師,不但要傳授數(shù)學(xué)知識(shí)、數(shù)學(xué)方法、數(shù)學(xué)思維、數(shù)學(xué)技能,還要通過(guò)課堂思政教會(huì)學(xué)生如何做人、做事,形成正確的“三觀”,摒棄“思政教育是思政教師的工作,思政教育跟數(shù)學(xué)教學(xué)沒(méi)有關(guān)系”的錯(cuò)誤思想,把課堂思政真正落到實(shí)處,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的同時(shí),接受思想政治教育,真正成長(zhǎng)為有理想、有信念的時(shí)代新人[3]。

1.2專業(yè)課教學(xué)與課程思政的結(jié)合應(yīng)自然貼切

微積分教學(xué)課程思政不是專業(yè)思政課,應(yīng)根據(jù)微積分每堂課的專業(yè)知識(shí)點(diǎn),找準(zhǔn)思政元素和微積分教學(xué)內(nèi)容的契合點(diǎn),自然而不牽強(qiáng)地開展教學(xué)活動(dòng)。思政元素一般不會(huì)直接顯露在課程內(nèi)容中,需要教師深入挖掘、提煉和加工,以最自然的方式融入課程教學(xué),實(shí)現(xiàn)“潤(rùn)物無(wú)聲”的育人效果。

1.3教師以良好行為做學(xué)生的行動(dòng)楷模

教學(xué)無(wú)小事,教師要從我做起,一切為了學(xué)生、為了學(xué)生一切,以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和良好的行為規(guī)范做學(xué)生的楷模[4]。

2微積分課程思政的探索和實(shí)施

在微積分中開展課程思政,使數(shù)學(xué)知識(shí)、價(jià)值引領(lǐng)與能力培養(yǎng)有機(jī)結(jié)合,讓學(xué)生的世界觀、人生觀、價(jià)值觀得以升華,讓學(xué)生具備真正成長(zhǎng)為終身運(yùn)動(dòng)者、責(zé)任擔(dān)當(dāng)者、問(wèn)題解決者和優(yōu)雅生活者的能力。

2.1用我國(guó)數(shù)學(xué)成就激發(fā)學(xué)生的愛(ài)國(guó)情懷

中國(guó)是四大文明古國(guó)之一,是人類文明的發(fā)源地,我國(guó)的古代數(shù)學(xué)成就對(duì)世界數(shù)學(xué)做出了極大的貢獻(xiàn)。早在戰(zhàn)國(guó)時(shí)期,我國(guó)就有了極限思想的萌芽,莊周的《莊子·天下篇》提出“一尺之棰,日取其半,萬(wàn)世不竭”;三國(guó)時(shí)期的劉徽在《九章算術(shù)》里也提出“割之彌細(xì),所失彌少,割之又割,以至于不可割,則與圓合體而無(wú)所失矣?!边@些對(duì)極限思想的論述的提出比歐洲早一千多年。近現(xiàn)代,我國(guó)有名的數(shù)學(xué)家華羅庚、陳省身、陳景潤(rùn)、蘇步青、丘成桐等活躍在世界數(shù)學(xué)舞臺(tái)上,并取得了不菲的成績(jī)。通過(guò)結(jié)合中國(guó)數(shù)學(xué)家對(duì)世界的貢獻(xiàn)的介紹,激發(fā)學(xué)生的愛(ài)國(guó)熱情和民族自豪感,為振興中華而讀書,為民族復(fù)興有所擔(dān)當(dāng),鼓勵(lì)青年學(xué)生成為對(duì)國(guó)家、對(duì)社會(huì)有用的人才[5]。

2.2將我國(guó)當(dāng)代科技成就滲透課堂,樹立民族復(fù)興的遠(yuǎn)大目標(biāo)

作為崛起中的國(guó)家,中國(guó)的飛速發(fā)展舉世矚目,而當(dāng)代科技的發(fā)展離不開數(shù)學(xué),因此,將當(dāng)今我國(guó)重大科技成就融入微積分課堂教學(xué),使微積分知識(shí)的應(yīng)用與現(xiàn)代科技發(fā)展結(jié)合起來(lái),讓學(xué)生對(duì)自己正在學(xué)習(xí)的微積分有明確的學(xué)習(xí)目標(biāo),明白學(xué)好微積分才能更好地服務(wù)社會(huì)、報(bào)效祖國(guó)。在學(xué)習(xí)二重積分時(shí),利用二重積分計(jì)算該通信衛(wèi)星的覆蓋面積與地球表面積比值的具體運(yùn)用,融入我國(guó)2020年6月23日第55顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星成功升空的例子,讓學(xué)生意識(shí)到中國(guó)北斗衛(wèi)星系統(tǒng)的成功建設(shè),中國(guó)開始了從并跑到領(lǐng)跑的征程,大國(guó)重器就此終成,中國(guó)在通信領(lǐng)域的實(shí)力不容小覷。在講授高階導(dǎo)數(shù)時(shí),通過(guò)“位移—速度—加速度”之間的導(dǎo)數(shù)關(guān)系,聯(lián)系中國(guó)高鐵從無(wú)到有、再到步入世界領(lǐng)先行列的壯舉,高鐵讓中國(guó)人民實(shí)現(xiàn)“千里江陵一日還”的出行方式,讓學(xué)生為祖國(guó)的日益強(qiáng)大喝彩點(diǎn)贊。在講授空間曲面時(shí),結(jié)合被譽(yù)為世界之最“中國(guó)天眼”的500米口徑球面射望遠(yuǎn)鏡,讓學(xué)生體會(huì)勞動(dòng)者的大國(guó)工匠精神,樹立勞動(dòng)光榮、創(chuàng)造偉大的思想,對(duì)共和國(guó)的建設(shè)者們產(chǎn)生由衷的敬佩。在微積分教學(xué)中融入社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題,開闊學(xué)生視野,讓學(xué)生更直接地了解數(shù)學(xué)知識(shí)的具體應(yīng)用,明白只有學(xué)好我們的專業(yè)知識(shí),才能為社會(huì)發(fā)展做貢獻(xiàn),鼓勵(lì)學(xué)生做新一代的建設(shè)者和創(chuàng)造者。

2.3將微積分的發(fā)展史融入課堂,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、堅(jiān)持真理的精神

微積分的發(fā)展史也是人類的進(jìn)步史和發(fā)展史。在學(xué)習(xí)牛頓-萊布尼茨公式時(shí),通過(guò)該公式的命名,讓學(xué)生懂得知識(shí)體系的建立和數(shù)學(xué)符號(hào)的發(fā)明經(jīng)歷也是曲折坎坷的,只有實(shí)事求是、堅(jiān)持真理,人類才能發(fā)展。早在17世紀(jì),牛頓在力學(xué)研究的基礎(chǔ)上,運(yùn)用幾何方法研究微積分,其研究微積分的時(shí)間比萊布尼茨早10年;而成果發(fā)表的時(shí)間上,萊布尼茲卻比牛頓早三年,牛頓和萊布尼茨對(duì)微積分都做出了巨大的貢獻(xiàn),但圍繞微積分發(fā)明權(quán)歸屬問(wèn)題的激烈爭(zhēng)論把歐洲科學(xué)家分成誓不兩立的兩派:英國(guó)和歐洲大陸停止了學(xué)術(shù)交流,不僅影響了數(shù)學(xué)的正常發(fā)展,也波及自然科學(xué)領(lǐng)域,導(dǎo)致英德兩國(guó)的政治摩擦。英國(guó)抱著牛頓的概念和記號(hào)不放,拒絕使用更為合理的萊布尼茨關(guān)于微積分的符號(hào)和使用技巧,其后果是英國(guó)在數(shù)學(xué)發(fā)展上大大落后于歐洲大陸。這個(gè)科學(xué)史說(shuō)明,不管是個(gè)人還是國(guó)家,閉關(guān)鎖國(guó)必然導(dǎo)致落后,面對(duì)權(quán)威只有實(shí)事求是、堅(jiān)持真理、求同存異、共同發(fā)展,才能實(shí)現(xiàn)社會(huì)進(jìn)步。

2.4用定積分化整為零的思想,教會(huì)學(xué)生明白人生的大目標(biāo)終能由無(wú)數(shù)小目標(biāo)來(lái)實(shí)現(xiàn)

定積分的思想是“化整為零→近似代替→積零為整→取極限”,在高等數(shù)學(xué)、物理、工程技術(shù)等知識(shí)領(lǐng)域及生產(chǎn)實(shí)踐中具有普遍意義,定積分中求“和的極限”思想方法或思維方式為科學(xué)研究提供了解決問(wèn)題的思想和數(shù)學(xué)工具,即用無(wú)限的過(guò)程處理有限的問(wèn)題,用離散的過(guò)程逼近連續(xù),以直代曲,局部線性化等方法來(lái)解決復(fù)雜問(wèn)題。在講授定積分的概念時(shí),可以結(jié)合定積分的思想,告訴學(xué)生人生就是由許多小目標(biāo)成就的,只有通過(guò)腳踏實(shí)地地完成一個(gè)個(gè)小目標(biāo),人生大目標(biāo)才可能實(shí)現(xiàn),“沒(méi)有比腳更長(zhǎng)的路,沒(méi)有比人更高的山”,不斷努力,永不放棄,必達(dá)目的[6]。

2.5用微積分思想來(lái)提高學(xué)生科學(xué)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力

在學(xué)習(xí)微分三大中值定理時(shí),由“羅爾—拉格朗日—柯西”通過(guò)不斷放寬條件,進(jìn)而達(dá)到越來(lái)越更具普遍意義的結(jié)論的學(xué)習(xí)過(guò)程,可以得到三大定理的學(xué)習(xí)在內(nèi)容上遵循從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從特殊到一般的規(guī)律;從邏輯關(guān)系來(lái)看,后面兩個(gè)定理的證明都是通過(guò)構(gòu)造輔助函數(shù)借助羅爾定理來(lái)實(shí)現(xiàn),體現(xiàn)事物是聯(lián)系的本質(zhì),啟發(fā)學(xué)生應(yīng)在運(yùn)動(dòng)中看問(wèn)題、謀發(fā)展。鼓勵(lì)學(xué)生在分析問(wèn)題、解決問(wèn)題時(shí)要用循序漸進(jìn)、聯(lián)系的思想[7]。

2.6微積分教學(xué)內(nèi)容與課程思政無(wú)處不在,重在挖掘,讓教書育人兩不誤

在學(xué)習(xí)無(wú)窮大和無(wú)窮小概念時(shí),提煉出“勿以善小而不為,勿以惡小而為之”之人生哲理,讓學(xué)生明白“一屋不掃何以掃天下”的人生哲理。學(xué)習(xí)多元復(fù)合函數(shù)求偏導(dǎo)數(shù)時(shí),借助中間變量層層深入,得到“方法總比困難多,只要目標(biāo)明確,問(wèn)題總是可以解決”的人生理念。在學(xué)習(xí)空間解析幾何的八個(gè)卦限時(shí),結(jié)合《道德經(jīng)》“道生一,一生二,二生三,三生萬(wàn)物”的思想,把“科學(xué)的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展放在細(xì)微處,發(fā)展才是硬道理”等思想完美地演繹出來(lái)[8]。學(xué)習(xí)反常積分,當(dāng)邊界是趨于無(wú)窮或函數(shù)是無(wú)窮的情況下,是收斂還是發(fā)散不能一概而論,比如曲線∫-∞+∞dx1+x2,乍看感覺(jué)積分上下限是發(fā)散的,但通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)結(jié)果是收斂的,從而讓學(xué)生明白:看問(wèn)題、想事情不能想當(dāng)然,不能以偏概全,要用科學(xué)理性的方法和思維去分析判斷,才能得到正確的結(jié)果。微積分教學(xué)與課程思政的結(jié)合無(wú)處不在,要用心去提煉、去挖掘,讓微積分教學(xué)與課程思政完美結(jié)合,實(shí)現(xiàn)教書育人兩不誤[9]。

3結(jié)語(yǔ)

總而言之,微積分課程思政的實(shí)施在于教師的引導(dǎo)和挖掘,在教學(xué)中堅(jiān)持以學(xué)生為中心,做好頂層設(shè)計(jì),實(shí)施寓教于樂(lè),教書育人兩手抓。讓學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的同時(shí),樹立正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀,成長(zhǎng)為德才兼?zhèn)?、全面發(fā)展的新時(shí)代應(yīng)用型人才。

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[8]廖云華,王仲梅,謝小良.思政元素融入運(yùn)籌學(xué)的教學(xué)探討[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè),2021(6):137-138.

[9]馬滿好,劉進(jìn).運(yùn)籌學(xué)類課程教學(xué)中的課程思政研究[J].高教學(xué)刊,2020(35):176-179

作者:陳玉梅 單位:玉林師范學(xué)院數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院