基于“两性一度”融合课程思政的混合式教学模式研究
——以《数学模型》课程为例

2022-06-15 09:01石冠男刘今子郭立丰王春艳
科教导刊·电子版 2022年10期
关键词:两性数学模型建模

石冠男 刘今子 郭立丰 杜 辉 王春艳 辛 华

(东北石油大学数学与统计学院 黑龙江·大庆 163318)

大学数学课程以培养学生掌握利用数学工具解决学科专业问题为主要教学目的。“大学数学”类课程在高校课程教育中的重要意义已经毋庸置疑了。常规“大学数学”课程包括:高等数学,线性代数和概率论与数理统计等,由于理论晦涩难懂,高度抽象与工科学院的专业课程实际需求具有明显的“实践脱节”和“教学困境”。学生在学习时,感觉“大学数学”类课程“不好学”“不会用”和“不敢用”。而“数学建模”类课程正为解决这一“教学—实践”窘境,实现将“大学数学”的理论用数学建模思维转化为学生熟悉的专业工程案例,提升学生掌握数学理论和应用数学方法解决实际问题的能力。其中,《数学模型》作为大学课程中的典型课程,具有应用型研究的明显特征。

《数学模型》课程是一门综合运用数学理论、方法分析和解决实际问题的数学课程,主要介绍数学建模过程中的一些常用方法及实例。培养学生在实际问题中的数学应用意识、训练学生把科技、社会等领域中的实际问题按照既定的目标归结为数学形式,以便于用数学方法求解得出更深刻的规律和属性,提高学生数学建模素质的一门数学应用类课程。

《数学模型》课程的基本思想是数学建模,在教育部印发的新高中课程方案和20门学科的新课标数学学科确定其为高中数学核心素养之一。大学数学中的建模教育正好起到承上启下的作用,为进一步培养学生解决复杂工程技术问题提供持续性教育,促进养成学生的创新能力。

同时,《数学模型》课程建设中普遍面临“理论知识晦涩,教学案例陈旧,实践环节脱节”的教学困境,没有挖掘思政元素,没有研究其与教学内容的融合,没有形成理论与实践的合理衔接。“课堂思政”未有效地进入到数学建模类专业课程中,未形成“立德树人”与专业课程的有机融合,未建立“全过程思政”的专业课程教学模式和“创新能力”的实践培养模式。

1 高校开展基于“两性一度”和“课程思政”进行混合式教学的必要性及意义

2018年11月24日,在第十一届“中国大学教学论坛”上,教育部高等教育司司长吴岩作了题为“建设中国金课”的报告。其中,提出了高阶性、创新性和挑战度的“两性一度”作为金课标准。要求培养学生解决复杂问题的综合能力和高级思维。课程内容反映前沿性和时代性,教学形式呈现先进性和互动性。同时,课程有一定难度,针对教师备课和学生课下都提出了更高的要求[1-3]。

同时,习近平总书记指出:“要用好课堂教学这个主渠道,思想政治理论课要坚持在改进中加强,提升思想政治教育亲和力和针对性,满足学生成长发展需求和期待,其他各门课都要守好一段渠、种好责任田,使各类课程与思想政治理论课同向同行,形成协同效应。”这就对大学课程的教学提出了“课程思政”建设的需求,要求教师结合教学内容进行重构,构建课程思政的育人大格局[4-10]。如何打破长期以来思想政治教育与专业教育相互隔绝的“孤岛效应”,将立德树人贯彻到高校课堂教学全过程、全方位、全员之中,构筑育人大格局,是新时代中国高校面临的重要任务之一[11-15]。

所以,结合所授课程的教学特点及内容,在教学过程中将立德树人融入课程教学实践,积极开展“两性一度”融合课程思政的混合式教学模式,具有明显的实践意义。

2 基于“两性一度”融合课程思政的混合式教学模式

根据《数学模型》课程的教学过程,针对教学环节进行设计,尝试构建混合式教学模式,见表1。

表1:《数学模型》的混合式教学模式

以《数学模型》的“微分方程模型”这一节为例,进行符合“两性一度”标准的知识重构,增加思政元素“爱国精神”,弘扬爱国情怀,坚定民族自信。强化思政环节,将“爱国情怀、政策解读、品格养成”渗透到教学案例中,进行知识点与思政渗透的有机融合和合理重构,形成“立德树人”思政背景下的案例式教学,高效地提升本科生的数学素养。

(1)高阶性的应用:对章节课程目标的知识、能力和素养,进行有机融合,培养学生解决复杂问题的综合能力和高级思维;

(2)创新性的应用:在3个方向上进行调整:①课程内容选择当前的科技问题或社会热点问题,具有前沿性和时代性;②教学形式灵活多样,课前有目的让学生收集相关资料,完成预习任务,呈现先进性和互动性;③通过课后的总结报告,规定从不同侧面分析和理解本节模型的结果,实现学习结果的探究性和个性化。

(3)挑战度的应用:课程的知识重构后,加强原有数学基础理论的理解,增加当今热点案例的理解,补充思政环节,强化预习和总结的过程化阶段考核。同时,对教师和学生课下都提出了更高的要求(见表2)。

表2:“两性一度”标准下《数学模型》课程思政的案例式教学设计示范

依托数学建模思维,将高阶性、创新性和挑战度的“两性一度”作为标准,健全育人环节,强化课程思政的案例化教学,重构理论知识体系,深入挖掘思政元素,开展“立德树人、攻坚克难、勇于创新”的全过程育人,加强教师队伍建设,提供培养创新实践能力的有效方法。

3 结束语与展望

总之,基于“两性一度”融合课程思政的混合式教学模式,通过《数学模型》课程进行实践,师生达到教学共鸣,教学效果比较明显。通过建立有效的培养模式,实现并引导本科生建立数学建模思维,培养其应用数学解决实际问题的意识和创新思维能力,正式全面体现“培育全面发展的适应社会需要的具有核心竞争力的人才”理念在高等教育人才培养目标中凸显重要地位和顽强生命力的过程。本混合式教学模式的思想与方案对开展课程混合式教学实践改革具有一定的参考意义。

(1)学生课程学习成果收获更大。学生通过混合式教学模式的课程学习,不但能够培养终的自主学习能力,而且通过课堂深度问题研讨、课后挑战性问题解决,获得更多的知识与能力。

(2)学生课程学习得到更多的关注和支持。学生在课程学习过程中,无论是在课前学习、课堂学习,还是课后学习都得到更多的关注和反馈。师生之间的交流不仅仅是在课堂中,在课前、课后、线上、线下都有交流,这对学生的课程学习与进步成长具有更多的帮助。

(3)课堂教学效率更高。课程基本知识学习提早到课前的学生预习中,课堂教学不再耗费大量时间来讲解基本知识。课堂教学则讲解疑难问题、工程案例分析,研讨复杂工程问题、挑战性问题,以及开展课程测评等教学活动。教师在课堂教学中可以将重心放在问题解惑、思维启发、引领探究上面。

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