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国家开放大学《高等数学基础》课程教学现状--崔碧霄

发布时间:2020年07月20日

1、国家开放大学《高等数学基础》课程教学现状

国家开放大学开设的《高等数学基础》课程主要针对理工科的建筑施工与管理、水利水电工程与管理等专业,是一门重要的基础课程。该课程主要涉及一元函数微积分的基础知识,内容包括函数、极限、导数、微积分等相关的基础理论、概念和运算方法等,这门课的教学具有很强的连续性,学生掌握前一个知识点是学习下一个知识点的基础,因此教学时需要教师按章节从简单到复杂,一步步的讲授才能使学生学会相关知识,但国家开放大学的学生有其本身的特殊性,如学生为成人且多数已经步入社会,有自己的工作、家庭,因此学生的学习时间零散,面授课经常隔一次上一次,造成教学进度缓慢,学生学习效果不佳。

另一方面,《高等数学基础》作为一门传统教学科目,其内容本身的专业性和教学的模式化使得学生在面对高数学习时容易产生畏难情绪,作为成人学生,多数学生对自己学习新知识的能力缺乏自信,部分学生认为数学在实际工作中用处不大,不愿下功夫学习;还有学生来国家开放大学上学的目的性较强,学习只为通过考试,以顺利毕业为目的,这些都造成了该课程教学效果不理想、学生成绩普遍偏低的教学现状。

2、国家开放大学高等数学课程融入思想政治教育的重要性与可行性

《高等数学基础》作为一门理工科专业均需开设的公共基础课,涉及专业多,授课时间长,逻辑性抽象性强,是理工专业学生学习好后续课程必不可少的专业工具,因此,开展高等数学课程的思政教育具有很广泛的受众群体,教学影响面广,可以有效辅助思政专业课的教学,共同促进学生树立正确的世界观、价值观和人生观。

此外,《高等数学基础》课程中包含的大量数学思想和科学精神,如无穷-极限思想、微积分发展史上的名人轶事等,都有很值得挖掘的思政元素,将这些思政元素融合贯穿到课程教学中,通过辩证唯物思想和人文精神的熏陶,不仅可以提高课堂教学的生动性,增强学生学好数学的自信心,也使学生在毕业后,即便遗忘了数学定理和公式,也能用课堂上学到的哲学思想和科学家刻苦钻研、永不放弃的精神来解决生活工作中遇到的困难,用课堂上领会到的民族自豪感和爱国精神正确看待这个日新月异的中国和世界。

3、《高等数学基础》课程思政教学方法的探索实例

3.1 从我国数学发展史正反两种角度发掘思政元素,融入高数教学

实例一:中国的数学思想发展源远流长,古代著名哲学家庄周提出“一尺之棰,日取其半,万世不竭”;数学家刘徽在《九章算术》提到“割之弥细,所失弥少,割之又割,以至于不可割,则与圆周合体,而无所失矣。”这种无穷-极限思想较欧洲早了一千年。此外,早在两千多年前,我们的祖先就已经能够算出正方形、圆形和柱形等几何图形的面积。

教学时,教师可以以此为切入点,向学生介绍我国古代数学文明和历史,增强学生的民族自豪感和自信心,进行爱国主义教育。

实例二:据记载,商高(约公元前1120年)答周公曰“故折矩,以为勾广三,股修四,径隅五。既方之,外半其一矩,环而共盘,得成三四五。两矩共长二十有五,是谓积矩。”这就是著名的勾股定理,他的提出早于西方一千多年,但随着高数知识的深入学习,我们发现后期数学历史上再没有出现中国人的名字,这和我国当时闭关锁国有着密切的联系。直至19世纪中叶,李善兰将微积分引入我国,中国数学才又重回历史舞台,大量的数学家如华罗庚、陈景润等不仅专业知识丰富,甚至还解决了许多数学方面的世界难题,取得了非凡成就。其中著名数学家华罗庚还给国家开放大学前身中央广播电视大学上了第一堂课。

以此为切入点,教师可以通过讲授近代中国数学史的落后和我国近代数学家的感人事迹,激起学生强烈的民族责任感,激励学生明确人生方向,努力学习工作,不断进步。

3.2从数学研究相关的名人轶事入手挖掘思政元素,融入高数教学

实例三:作为高等数学核心内容的微积分,在整个发展过程中凝聚了多位科学家的艰辛付出,这些成果都一一体现在了以他们姓名命名的公式定理中,如拉格朗日中值定理、柯西定理等。

在教学过程中,教师可以以此作为切入点,通过分享这些科学家不畏困难,潜心研究数学的生动故事,激励学生奋发图强的精神,尤其是提高他们面对困难时抗挫能力,培养他们乐观向上的心态。

实例四:用名人实例让学生体会到数学应用的广泛,如马克思主义创始人卡尔·马克思曾针对微积分进行过深入研究,我国出版过他的《马克思数学手稿》,通过研究微积分,马克思从这些数学思想中汲取到了人类发展的规律,对其哲学领域的研究起到了重要作用。

教学时可以以此为切入点,提高学生学习高等数学的积极性,认识到思想政治理论的形成与数学有着千丝万缕的联系。

3.3 从数学思维和知识点入手挖掘思政元素,融入高数教学

实例五:无穷-极限思维(即无穷中存在极限,极限中尽显无穷)——通过讲解我国古代数学家刘徽利用计算圆的内接正3072边形面积算得=3.1416的研究过程介绍无穷-极限的思维方式,使学生学习其中的哲学内涵,锻炼学生的逻辑思维能力,潜移默化的提升学生的思想境界。

实例六:函数的极值和最值——在讲解基本概念时引入人生哲理,如将人生理解为一条函数曲线,有高峰有低谷,有最大值也有最小值,人生不可能一直荣耀披肩,也不可能一直荆棘满地,因此学生要正确对待人生的成功与失败,树立正确的人生观,踏实肯干,谦卑为人,努力追求个人、集体以及国家的极大值和最大值。

实例七:“罗必塔法则”——总结该法则实质就是在满足一定条件下,两个函数相除的极限可以转化为两个函数导数相除的极限。以此为切入点,教师可以联系生活实际,引导学生在解决实际问题时,要像运用“罗必塔法则”一样,学会多角度分析问题,转换思想角度,用发展的眼光看待解决问题。

实例八:不定积分与定积分——两者进行对比教学,分析两者的相同点和不同点。相同点是表达式相似,概念只有一字只差;不同点是不定积分讨论的是函数的原函数,因此不定积分的值是无穷多个;而定积分是一个和式的极限,其值是一个具体的数值。这看似相同的表象后面体现了两种不同的本质。教师在讲授时可以以此为切入点引入生活实例,让学生学习通过现象看本质的哲学思想。

除此以外,《高等数学基础》中的思政元素还有很多,还需继续探索与完善,高数教师除了继续深入挖掘课程中的思政元素外,还需注意的是,高数作为理工科学习的专业基础,要重视其课程本身的内容,要将思政元素融合到高数基础知识之中,切不可本末倒置,改变高数原有的知识体系,要使学生在学好数学知识的基础上,培养其辩证唯物主义的观点,树立正确的人生观和价值观,增强民族自豪感,弘扬爱国主义精神,真正实现“价值引领与知识传授有机统一”。

 

参考文献

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