——沧州交通学院 通识教育学院《高等数学I》课程团队
极限、导数、积分——这些看似抽象的数学符号,遇上了刘徽的割圆术、赵州桥的拱券、复兴号的速度曲线,课堂里便多了一份可以触摸的家国情怀。
一门面向全校工科一年级学生的公共基础课,一门已获评省级一流本科课程的“硬课”,正在用“数学的方式”讲着育人的故事。
一、课程与团队简介
《高等数学I》是面向大一学生开设的公共基础必修课,64学时、4学分,采用线上线下混合式教学,最近两学期累计授课学生9700人,配套自建慕课已上线学银在线平台。
课程立足学校“立足河北,面向京津,特色新工科”的办学定位和工程类专业高水平应用型人才培养需求,确立了“三知三能三有”的课程教学目标,并获评河北省省级一流本科课程。
课程团队由通识教育学院6位教师组成:课程负责人张宝林,团队成员李晓玲、杨冬雨、田贵月、王小红、修春。团队坚持“以知识为基、以思政为纲”,把家国情怀、工匠精神、哲学思想与科学精神、创新精神、文化自信等思政内涵,融入函数与极限、一元函数微分学、一元函数积分学、微分方程四大知识模块,形成“一核六维多点”的思政元素体系,并绘制出覆盖核心知识点的“课程思政元素地图”,努力实现知识传授与价值引领相统一。
二、课程思政教学设计与实施
(一)一条主线:“双线融合—三维辅助—四级联动—矩阵评价”
课程把OBE理念具象化为可操作的教学模式:“双线融合”让思政内容与知识内容分子化融合,重构出知识点—技能点—态度点完整配合的课程知识图谱;“三维辅助”以教学资源、教学流程、数智技术三维发力;“四级联动”以“四步求真知”贯通课前任务、课中探究、课后拓展与反思提升;“矩阵评价”把课程思政成效纳入学习评价,最终实现数学知识技能与课程思政同向同行。
(二)一张地图:让每个知识点都有“中国故事”
团队逐模块、逐知识点挖掘思政元素,为30余个知识点配套了相应的思政案例与融入方式:用复兴号列车时刻表估算沿途各地之间的距离讲函数,用“一尺之棰,日取其半,万世不竭”讲数列极限,用1.01³⁶⁵与0.99³⁶⁵的对比讲两个重要极限中的量变质变,用阅兵导弹方队的弹道轨迹与中国高铁的瞬时速度讲导数,用“大国工匠”王曙群的成才历程讲高阶导数,用“蛟龙号”深潜承受的海水压力讲定积分的物理应用,用北斗定位系统、神舟飞船返回舱隔热材料讲定积分的几何应用……知识讲到哪里,育人的触点就铺到哪里。
(三)两个课堂片段:把思政讲进学生的心里
片段一:割圆术里的“极限”
“数列的极限”一课前,教师布置小组任务:查阅中国古代数学家刘徽与“割圆术”的资料,形成文档并制作演示动画,课前上台展示。课堂上,教师顺势引出“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”,再带着学生用圆内接正多边形的面积数列一步步逼近圆面积,让抽象的极限定义变成看得见的推演过程。学生在动手计算中既掌握了极限思想,也读懂了中国古代数学的智慧。
片段二:风机叶片中的“微元”
“定积分的定义”一课,借助风力发电机的叶片投影面积,引出不规则图形的面积如何计算。各小组利用可交互动画探究、讨论求解思路,再用“分割—近似—求和—取极限”的微元法求出面积。一场大自然的绿色能源奇迹,让学生同时握住了微元法这把数学钥匙和中国在能源开发上的大国地位。
除此之外,案例分析、小组讨论、任务调研、情景演绎、翻转课堂、问题驱动等方法的交替使用,改变了“教师讲、学生听”的单一模式,让学生成为课堂的主角。
三、建设成效与感悟
经过课程思政的教学实践,课堂氛围更加活跃:课前查资料做展示、课中研讨与辩论、课后拓展阅读,学生从“坐着听”变成了“上台讲”,不仅夯实了极限、导数、积分等专业基础,更增强了用数学眼光理解国家发展的意识与专业认同感。
团队也在深耕中成长,团队成员主持完成多项省级校级课题,发表多篇教改论文,在学校各项教学比赛中多次获奖。团队还走进教育部大学数学课程群虚拟教研室交流会、京津冀蒙本科高校“润德启智—课程思政大讲堂”,在交流互鉴中持续优化教学设计。
后续课程团队将继续深挖思政资源,持续完善“课程思政元素地图”,优化教学设计,提升课程思政育人实效。
四、结语
课程思政建设非一日之功。《高等数学Ⅰ》课程团队将继续深耕本门基础课程,推动专业知识传授与价值引领同向同行,落实立德树人要求,讲好数学课中的育人故事。