探讨“数学分析”课程思政策略
2020-12-23马林涛
[摘 要]结合广西师范大学数学分析教学状况,着力解决数学分析教与学过程中出现的两大矛盾与四大问题,深入挖掘每个数学符号中及各教学环节中所蕴含的思政元素,认真做好每堂课程的教学设计与实施,提高学生的理论学习能力与创新和实践能力。
[关键词]数学分析;课程思政;思政元素;教学策略
[基金项目]广西师范大学2019年教学改革项目“高等数学学习现状分析与教学实践探讨”(2019XJGB28);2019年广西自然科学基金项目“具有Minkowski型分形边界的二维波动方程”(2019JJA110071);广西师范大学2020年课程思政示范课程建设项目“数学分析课程思政”(51);广西师范大学2020年研究生全英文课程建设项目“Sobolev Spaces”(2020XJQYW11);2020年大学生创新创业训练计划项目资助“基于独立SPOC数学分析思政教学微课案例”(202010602042);基于我校学情的一体化高等数学学习指导书(202010602231);广西师范大学2019年课程思政示范课程建设项目“线性代数课程思政”(15)
[作者简介]马林涛(1980—),女,广西桂林人,数学博士,广西师范大学数学与统计学院讲师,支部书记/院纪委委员,主要从事分形分析及其应用。
[中图分类号] O172[文献标识码] A[文章编号] 1674-9324(2020)45-00-02[收稿日期] 2020-05-20
“数学分析”作为高等院校数学专业的一门核心课程,是许多后续课程如“常微分方程”“数学物理方程”“复变函数”等课程的基础。“数学分析”课程的教学成败在一定程度上关系到整个数学院系教学的成败,也关系到数学院系人才培养的成败。因此,保证数学分析课程的教学质量,是数学院系教师肩负的重要责任。该课程学习时间的跨度很大,一般是三个学期,内容极为丰富。这门课程自广西师范大学数学系成立以来就已开设,距今已有60余年历史。目前的主要授课对象是本学院的统计学、数学与应用数学以及信息与计算科学专业的学生。截至目前,本学院累计授课人数5000余人。课程思政[1]的目标是在向学生传授知识的同时使其树立正确的价值观,立足数学分析的教学内容,将德育与知识教学融于一体,在传授数学知识的同时,适当地介绍典型数学史料,有机地渗透辩证唯物主义、历史唯物主义和爱国主义教育,融会基本的数学思想方法和数学文化内涵,调动学生学习数学的兴趣[2],为获得实事求是的精神、科学的态度和方法、良好的个性品质以及形成正确的世界观进行启迪性教育。
基于10多年以来在广西师范大学数学分析课堂教学的一些体会,从教师教学角度来看,目前教学过程中存在以下的矛盾:
一、高等数学与高中数学知识的衔接矛盾
由于中学数学教材改革,中学生对于六个三角函数(正弦,余弦,正切,余切,余割,正割)的学习与应用改为学习三个三角函数(正弦,余弦,正切),六个反三角函数以及正弦,余弦的积化和差公式在中学课本中均未学习,而在数学分析的教材里面,我们常使用这些基本函数以及公式,这使用同学们在学生的过程中感觉到脱节。
二、理论知识讲授与实际应用的矛盾
在教学中我们往往更注重理论知识与基本思想方法的讲授,由于课时限制,往往没有时间示范理论知识与实际应用的结合,如果能有时间讲授具体应用,比如使用Matlab软件与专业课程链接的应用,使知识在理论的深度与应用的广度上能很好地结合,会让学生有更多的感性认识,以此激发学生的学习兴趣,同时也提高学生解决实际问题的能力。在学生学习方面,学生学习存在以下的一些表现。
1.课时安排方面。不太适应数学分析一次连上3节课,上课内容多且较抽象,有些学生认为应该像高中课堂那样,每天都上,但不连上;也有的学生认为3节课可以安排2节新课,1节习题课。
2.教学内容与课堂安排方面。有些学生希望老师每次课堂都留一些时间给自己整理本次学习知识;有些学生希望老师每次提问题后都给充足时间思考;有些学生希望老师给些机会上黑板做练习。
3.课后习题方面。有些学生希望老师除了尽量布置与例题类似的习题外,再适当补充一些课外的练习;有些学生希望老师每次作业后,都详细地进行讲评;还有一些学生希望老师平时给她们做一下测验。
本文着力解决数学分析课程教与学中出现的上述2大矛盾与3大问题,深入挖掘每个数学符号中及各教学环节中所蕴含的思政元素,认真做好每堂教学课程的教学设计与实施,提高学生的理论学习能力与创新和实践能力。适应课程理论发展和后续课程以及考证考研的需要,收集与充实数学分析练习题,搭建学员与老师互动的平台(比如学院网站上的数苑学习平台),教学相长、共赢互进。
三、认识和传播数学文化,重视数学思想方法的教育与培养
严谨的数学符号,比较类比思想,数形结合思想,建模思想以及美學等思想在我们数学分析的教学过程当中,都可以呈现给学生。根据自己学生的具体情况,在教学过程与作业中,通过不断的讲授与练习,让学生严格掌握极限的定义与计算;理解定积分,重积分,曲线积分,曲面积分等定义的以直化曲的数学思想;直观认识导数,微分的几何意义等,培养学生的严谨逻辑语言以及自动探究、动手实践的能力。
四、诱发对数学之美的探索,培养学生知识应用的能力
解决学生的专业兴趣,专业认同,科学思维,职业精神和社会责任感问题,主要采用隐性教育的方法,在落细落小落实上下功夫,通过对物理背景、几何思想的阐述,利用Matlab等数学软件给出一些定积分的数值解,绘出一些几何曲面的图形,加深学生对具体概念、定理的理解深度,适当融合数学建模的思想,使学生在课堂上逐渐形成数学建模的思想。
五、阐释数学哲学与人生价值,培育严谨的科学态度