哈爾濱理工大學(xué)理學(xué)院 李莎莎 趙 輝* 羅來珍
高等數(shù)學(xué)課程是理工科院校一門十分重要的公共基礎(chǔ)課,覆蓋面廣,教學(xué)時間長,是思政教育的一個重要陣地。在以往的高等數(shù)學(xué)課程建設(shè)中,我們總是只注重知識的傳遞,忽略思政教育環(huán)節(jié),其實沒有思政教育的課程建設(shè)是缺乏靈魂的。課堂教學(xué)不僅要求高數(shù)任課教師要能講授清楚理論定理、計算公式、計算方法,還要努力探尋課程思想政治教育的切入點,把課程思政元素融入高等數(shù)學(xué)教學(xué)過程中去,深入挖掘課程中蘊含的育人元素,開展行之有效的思想政治教育,為國家培養(yǎng)合格的社會主義建設(shè)者。
為了更好地進(jìn)行課程思政教學(xué),我們要集思廣益建設(shè)課程思政案例庫,其中的思政案例要做到與教學(xué)內(nèi)容相關(guān),適時、適量并且還能和專業(yè)相結(jié)合。這并不容易,所以尋找合適的思政案例,豐富思政教育案例庫是目前較為緊迫的問題。
緒論課是高等數(shù)學(xué)的第一節(jié)課,大學(xué)生對高等數(shù)學(xué)課堂往往是充滿憧憬的。第一次和學(xué)生接觸,教師要充分將自身淵博的知識和相關(guān)內(nèi)容相結(jié)合,合理安排教學(xué)的每一個環(huán)節(jié)。古人云:“正人者,先正己。其身正,不令而行,其身不正,雖令不從?!苯處熞腥烁聍攘Α⒂行叛?、有情懷,還要有足夠深厚的專業(yè)底蘊,這樣才有吸引力與感召力,才能讓學(xué)生信服,一個好的教師站在那里就是一個好的思政案例。
中華古詩詞源遠(yuǎn)流長,是中華民族絢麗的文化瑰寶。在這些古詩詞中,有一個字備受文人墨客的喜愛,那就是“連”字,如“烽火連三月,家書抵萬金?!薄跋阍谝律褗y在臂,水連芳草月連云。”詩人用時空的連續(xù)不斷表達(dá)情感的連綿不絕?,F(xiàn)在把這個“連”字上升為一個數(shù)學(xué)的概念,那就是函數(shù)的連續(xù)性。這樣不僅能讓學(xué)生體會連續(xù)的意境,還能讓學(xué)生感受中華古詩詞內(nèi)容的豐富、語言的精練、句式的整齊以及富有韻律,從而陶冶他們的情操和審美情趣,承接傳統(tǒng)文化,提高整體素質(zhì)。
生活中我們總是聽到哈爾濱有寒潮來襲、局部地區(qū)有強降溫,那到底是哪個地區(qū)?在文學(xué)中有“松下問童子,言師采藥去。只在此山中,云深不知處?!保瑤煾翟谏街?,但不知道在哪里。這與高等數(shù)學(xué)中微分中值定理有相通之處,定理中的中值是存在性,我們只知道它的存在,但并不知道它的具體位置。還有交通上的區(qū)間測速系統(tǒng),漫長的高速路上,不可能處處設(shè)置監(jiān)控,所以人們通過測算距離和通行時間,就可以利用一段距離內(nèi)的平均速度來衡量這輛車是否在這期間超速,上升到數(shù)學(xué)語言來描述就是拉格朗日微分中值定理,我們不知道具體哪個點超速了,但知道在這段時間內(nèi)是否超速。同時,可以將超速行駛問題與遵守交通法規(guī)相結(jié)合,在課程中融入社會主義核心價值觀的誠信教育。
函數(shù)曲線上的極值點就好比人生不可能都是一帆風(fēng)順的,也不可能永遠(yuǎn)處于巔峰,有上升期,自然也有低谷期。當(dāng)一個人在某一個階段遇到低谷時,只要不停止腳步,都是向上走。其實很多時候困難沒有我們想象的可怕,只要調(diào)整好心態(tài),堅持努力,不放棄,一定能在山重水復(fù)的迷茫中,找到柳暗花明的勝景。同時,觀察者角度不同,所看到的山色和氣勢也不相同,這也告訴我們遇事要從多角度看待問題。
中國高鐵是我們向世界遞出的一張亮麗的名片,講導(dǎo)數(shù)概念時,可以進(jìn)行問題導(dǎo)入:“同學(xué)們乘坐高鐵的時候,有沒有思考過車廂內(nèi)部的屏幕上顯示的實時車速,還有火車過彎道時的安全性?這些都與導(dǎo)數(shù)的概念息息相關(guān),一個是瞬時的速度,一個是曲線在某一點的切線的斜率?!边@樣不僅能夠引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還能激發(fā)學(xué)生想要把自己所學(xué)投身祖國建設(shè)的意識。
南宋科學(xué)家祖沖之是世界上第一個把圓周率的數(shù)值計算到小數(shù)點后7位的科學(xué)家,比歐洲早了近1000年。同時,祖沖之在圓周率方面的研究有著積極的現(xiàn)實意義,他的研究適應(yīng)了當(dāng)時生產(chǎn)實踐的需要,例如他利用最新的圓周率成果修正了古代一種量器“釜”。在當(dāng)時沒有計算機(jī)和算盤的條件下,祖沖之用原始的算籌來計算乘方,把圓周率計算到小數(shù)點后7位,這需要多大的毅力和艱苦卓絕的付出,這樣的科研精神值得所有師生欽佩和學(xué)習(xí)。說到計算,我國目前有“神威”計算機(jī),峰值運算速度每秒3840億次。有了“神威”,新藥的研制中,篩選幾十萬個分子的時間大大縮短,它的問世也使得氣象、石油勘探等領(lǐng)域有了長足的進(jìn)步。我們現(xiàn)在的科研條件可以說是站在巨人的肩膀上,希望同學(xué)們能利用好今天的有利條件和前人寶貴的精神財富,為祖國多做貢獻(xiàn)。
以往我們學(xué)習(xí)旋轉(zhuǎn)曲面的時候,常以花瓶等作為例子,其實我們可以在上課之前播放神舟飛船的發(fā)射視頻,然后強調(diào)近些年我國在航天領(lǐng)域的矚目成就。在同學(xué)們感動和驕傲之余,還可引導(dǎo)其注意航天器的外表面,這樣的案例不僅能利用新媒體技術(shù),從圖文、音頻等資料中給學(xué)生直觀的感受,還能增強教學(xué)的實效性,便于學(xué)生對旋轉(zhuǎn)曲面概念的了解。中國航天文化內(nèi)涵豐富,通過旋轉(zhuǎn)曲面的引入,可幫助同學(xué)們樹立熱愛祖國的堅定信念。同時,中國航天人的奉獻(xiàn)精神、求真務(wù)實的作風(fēng)也會感染當(dāng)代大學(xué)生,使他們成為志存高遠(yuǎn),信念堅定的社會主義建設(shè)者。
在工程技術(shù)領(lǐng)域,常常需要研究曲線的彎曲程度,例如建筑結(jié)構(gòu)中的鋼梁、傳輸管道、砂輪打磨、高鐵彎道等,它們在荷載作用下要產(chǎn)生彎曲變形,在設(shè)計時對它們的彎曲必須有一定的限制。為此,首先要討論如何用數(shù)量來描述曲線的彎曲程度,這就引入了曲率的概念。在講解曲率概念的時候,通過工程實例引入國家目前在工程領(lǐng)域的情況,進(jìn)而激發(fā)學(xué)生的愛國熱情和參加社會主義建設(shè)的緊迫感與責(zé)任感,激發(fā)愛國熱情。眾所周知,中國基建在國際上獨領(lǐng)風(fēng)騷,成績舉世矚目。針對不同專業(yè),我們可以選擇合適的案例,比如位于貴州省的“中國天眼”,直徑500多米,碾壓了此前美國引以為傲的阿雷西博望遠(yuǎn)鏡。同時,中國基建還體現(xiàn)了相關(guān)的人文關(guān)懷,齊心協(xié)力和承擔(dān)義務(wù)并不鮮見,幾乎所有人員密集的地區(qū)建設(shè)公路都是高架橋,避免了大規(guī)模遷徙,而高架的弧度、火車經(jīng)過彎道不會出軌等問題都和曲率息息相關(guān)。
一流本科視角下的高等數(shù)學(xué)課程建設(shè)中,課程思政建設(shè)是必不可少的。課程思政環(huán)節(jié)不能生硬,要經(jīng)過精心設(shè)計在知識傳授中悄然融入,在課程的教學(xué)過程中潛移默化地提高學(xué)生數(shù)學(xué)文化修養(yǎng)。通過融入微積分美學(xué)思想,加入五千年璀璨文明和改革開放四十余年的生動事例,從科學(xué)思維、求實創(chuàng)新、追求真理、勇攀高峰、家國情懷等多個角度培養(yǎng)學(xué)生,堅持育人導(dǎo)向,突出價值引領(lǐng),以使學(xué)生成為新時代合格建設(shè)者和可靠接班人。