摘要:根据高职数学当前存在的主要问题,重构教学内容,对接学情,构建“一中心三融合”教学模式,制定“立德+融专+致用”教学策略,思政贯穿实现课程思政能融能测,课专融合打造强基融专提能课堂,理实融通实施课内课外协同育人,数字赋能促进教学质量螺旋提升,创新实施了“思政贯穿+知识传授”的育人模式、设计了“通用知识+专业对接”的知识体系、开展了“课堂教学+建模竞赛”的应用实践、探索了“监测预警+诊断改进”的量化评价。使得学生数学素养得到强化、应用水平得到提升、综合素质得到凸显。
关键字:高职数学,思政贯穿,课专融合,理实融通,数字赋能
一、实施背景
习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上对课程思政进行了集中的概括和阐述,指出要用好课堂教学这个主渠道,以构建全员、全程、全过程育人格局的形式,各类课程都要与思想政治理论课程同向同行,形成协同效应,把“立德树人”作为教育的根本任务。而高职数学课程是高等学校的一门基础课和工具课,一是为学生上好专业课打下坚实的数学基础;二是培养学生具有一定数学能力、文化素养、创新思维、严谨工作作风的工具。但是,目前高职数学的教学存在如下问题:
(一)课程的德育作用发挥不显著
随着世界信息技术的发展,各种社会思潮相互激荡,而大学生正处在人生观、价值观和世界观的成型时期,易受各种社会思潮的影响。因此,推进课程思政,探索公共基础课育人模式、提升育人效果,有利于促进学生自觉践行社会主义核心价值观。从授课内容的发展历史和性质来看,大学高等数学是一门具有悠久历史的古老课程,也是跨时长、专业覆盖面广的通识学科,同时也是研究数学方法和数学精神的工具课程,因而高等数学和课程思政有机融合具有很重要现实价值。但是,往往在教学中,“重知识传授和能力培养、轻思想引导和价值观塑造”的教育观念普遍存在,没有让学生体会到数学的科学价值、人文价值、思维价值,没有发挥出数学课程的德育作用。
(二)课程与专业需求结合不紧密
高职数学课程在高职课程体系中作为一门公共课,面对学校各种各样的众多专业。往往在教学中,高职数学课程教学只注重课程本身的教学内容,忽视了学生专业的需求,让学生体会不到如何利用数学知识来解决自身专业中的问题,从而使得数学为专业服务的作业发挥不足。
(三)课程的数字化建设不深入
党的二十大报告首次把教育、科技、人才进行“三位一体”统筹安排、一体部署,并首次将“推进教育数字化”写入报告,赋予了教育在全面建设社会主义现代化国家中新的使命任务,明确了教育数字化未来发展的行动纲领,具有重大意义。教育数字化是建设教育强国的重要基础。面对数字时代的到来,教育必须适应社会变迁并加速变革,培养适应未来社会的时代新人。目前,高职数学课程的数字化建设主要聚焦在教学资源的数字化方面,而教学过程、教学评价的数学化建设,以及数字资源的资源共享还稍显不足。
(四)课程的教学评价方式较传统
教学评价是教学活动中一个非常重要的环节,具有诊断、激励、调节等作用。但是,目前高职数学课程的教学相对比较传统,主要还是教师互评、学生评教、督导评教、试卷测评等,这些评教方式多是定性评价,缺乏量化评价,不能发挥出教学评价应有的作用。
因此,对高职数学课程进行“课堂革命”,找到解决上述问题的路径,具有很重要的现实意义。
二、主要做法
(一)教学整体设计
1.知行合一,构建“一中心三融合”教学模式
根据我校各专业人才培养方案、课程的定位、课时安排,在教学中主要讲授一元函数的微积分,主要包括函数与极限及其应用、导数与微分及其应用、不定积分与定积分及应用等三模块。以学生为中心,基于学生终生发展需求,将教学内容进行优化或重构,将课程思政融入、课程专业融通、理论实践融合,打造“一中心三融合”教学模式。不仅使课程和专业之间实现互融互通,提升学生利用数学知识解决实际问题的能力,使学生真正做到知行合一,而且发挥高职数学“立德树人”作用。
图1 “一中心三融合”教学模式
2.对接学情,制定“立德+融专+致用”教学策略
教学团队依托重庆市在线精品课程《经济数学》、校级《高等数学》课程思政示范课建立“数字化教学资源库”,打造涵盖在线课程、电子教案、数学建模案例库、专业案例库等“思政贯彻、课专融合、理实融通”的多维立体化教学资源平台。
基于ADDIE教学设计模型及团队的研究成果,以学生为中心,以能力为本位,遵循数学学科规律,通过课程育人和实践育人协同,探索了“立德、融专、致用”三位一体教学策略。在显性层面,课堂教学中设计“课专融合,三环八步” 线上线下混合式教学模式,采用任务驱动、合作探究等教学方法,将课程思政、课专融合、课赛结合、数字赋能贯穿于教学过程,实现理论教学筑基,数学建模强能。课外实践中,通过“数据分析工作室+数学建模竞赛+学生社团”让学生将所学导数知识带出课堂,走进校园、社区,参与社团活动、志愿服务等,实现“理实融通、知行合一、学以致用”。在隐形层面,基于数学文化,在教学目标、内容、评价中有机融入课程思政,创新公共基础课程的育人模式。
利用重庆智慧教育平台全过程采集自主学习、课堂检测、知识应用、德育提升等学习行为数据,构建学习效果密切相关的自学能力、学习态度、学习能力、思政素养、知识应用等5个评价指标,对课程的三维目标进行全过程量化考核,量化教学目标达成度;利用多元统计分析方法,测算并分析学生课前、课中、课后考核指标数据,绘制学生的增值画像,最终形成“过程+增值”的动态评价。
图2 “立德、融专、致用”教学策略
(二)教学实施过程
1.“文化浸润,思政三融”,实现课程思政能融能测
(1)基于数学文化,教学目标有机融入“课程思政”
根据课程团队的研究成果,以数学文化为载体,修改课程教学标准,改进教学目标,实现“课程思政”理念与教学目标的有机融合,保证“课程思政”和“思政课程”同行、同向。
(2)基于数学文化,教学内容有机融入“课程思政”
一是根据教学内容所涉及的数学家、知识点、符号以及数学知识实际应用等多重途径去挖掘相关数学内容所蕴含的数学文化资源;二是利用新媒体技术,制作多媒体动画、微课等,充分揭示数学知识产生、形成、发展的全过程。将数学文化与数学知识有机结合,做到显性知识与隐性文化的统一。同时,充分将高等数学课程所具有“课程思政”元素充分展现,实现“课程思政”在具体教学中的融入与落实。
图3 基于数学文化教学内容中融入“课程思政”(以导数部分为例)
(3)基于数学文化,教学评价有机融入“课程思政”
传统教学评价主要考察数学知识的掌握情况,缺乏对学生素养考查。因此,考虑显性效果与隐性效果的统一、近期效果与远期效果的统一,基于数学文化,将数学知识与课程思政有机融合,在教学评价中融入“课程思政”,注重学生思政素养考察,实现“课程思政”能融能测。
图4 “课程思政”融入效果测评
2.“课专融合,三环八步”,打造强基融专提能课堂
根据教学目标,基于专业应用场景,重构教学内容,让课程与专业耦合,实现教育链与产业链的有机衔接。
图5 基于专业需求重构教学内容(以现代物流管理专业为例)
在课前、课中、课后三个环节开展“探、导、学、练、展、评、总、悟”八步教学,具体实施过程如下:
课前环节,利用智慧平台发布课前任务,引导学生学习,让学生对教学知识有初步的探索;并根据学生的探索情况,对学生的学情进行探讨,根据学情改进线下教学方法和内容。
课中环节,开展“导、学、练、展、评、总”六步教学,促进数学核心素养的养成,提升利用数学知识解决专业问题的能力。
导:基于专业情景案例,如物流专业的物流服务边际成本、物流运输成本、物流运输路线的优化、商品市场需求预测、物流库存优化等,让课程与专业深度融合,使学生体会到如何利用数学知识解决专业问题,提升学生的学习兴趣和求知欲。
学:通过专业情景案例分析,引入数学知识,通过启发式、引导式等教学方法让学生明晰知识原理,学会数学知识。
练:借助数字技术,设计计算、图形绘制、建模求解等完成计算练习、数学软件实操、等实践环节,强化知识的应用,深化对重难点的理解。
用:让学生利用数学建模的准备、假设、建立、求解、检验、应用、推广等步骤解决专业问题,如最优订货策略、物流运输路径的最优规划、物流运输的最优安排等,提升学生的数学建模水平,以及学以致用的能力。
评:通过学生互评、小组评价、教师点评等对学习过程进行评价,让学生更好了解自身不足与他人的优点,实现互评互促共进。
总:教师结合课堂活动数据,对教学进行归纳总结;学生总结归纳知识的掌握情况。形成课中教学效果的闭环反馈。
课后环节,基于高校在线课程平台,发布课后拓展任务,加深学生对知识的巩固与领悟。如参与数据分析工作室项目,参加数学建模社团社会实践等。
图6 “课专融合,三环八步”突重化难
3.“理实融通,学以致用”,实施课内课外协同育人
实施“课堂教学+工作室+学生社团”的课内课外协同育人。一是课程与专业融合的必修课堂筑牢基础,让学生初步掌握如何利用数学知识解决专业问题的能力;二是在课堂教学的基础上,以数学建模竞赛为载体,以数据分析大师工作室为平台,定期积极开展学生“学数学、用数学”的教育。通过数学建模的参与让学生实践利用数学知识解决实际问题,做到“理实融通”;三是数学建模协会积极组织开展数学建模、数学文化素养方面的相关讲座或活动,让学生感受到数学的价值,提升学生综合素质,扩大教学成果的受益面。
图7 课内课外协同育人
4.“过程量化,监预评改”,促进教学质量螺旋提升
首先,利用重庆高等教育智慧教育平台,开展线上线下“混合教学模式”,利用平台发布课前教学任务、资源等,对教学内容进行预习、测试、课后巩固,量化过程性评价,开展“过程+增值”评价。
图8 数字赋能,探索增值评价
其次,利用平台对教学效果进行监测、预警、评价、改进,为教学质量提高信息化保障,促进教学质量的螺旋提升,具体如下:
一是监测。基于重庆高等教育智慧教育平台,实时采集课程教学数据和建设情况,对课程建设、教学实施情况、学生的学习情况等进行监控和数据分析,监测课程建设和教学运行状态。
二是预警。科学规划课程预警参数指标,合理设置预警值,围绕课堂考勤情况、课程成绩、教学资源配置等内容构建课程预警体系。通过对课堂教学数据进行实时采集并预警,形成常态化的预警机制。
三是诊断。课程团队结合课程建设目标,依据课程建设标准,利用信息化平台对课程的完成质量进行诊断,通过设定的课程诊改监控点,深入分析课程建设与运行过程中的问题,分析原因,给出相应的解决措施。
四是改进。针对诊断发现的问题,形成有针对性的改进措施并予以落实,在课程标准制定、教学团队培育、教学手段改进、数字化资源建设等方面形成良好的运行机制,保证课堂教学质量的稳步提升。
图9 构建课程监测预警体系
三、成果成效
(一)思政贯穿+文化浸润,学生的数学素养得到强化
基于数学文化,将课程思政贯穿到高职数学教育的课堂内外,实现“知识讲授与价值引领”有机统一,把思政教育与高职数学课程教学有机融合,形成协同效应,让学生体会到数学知识背后的科学价值、人文价值、思维价值,强化学生逻辑思维能力及终生发展能力,树立正确的人生观、世界观、价值观,发挥出高职数学课程的德育作用。
(二)基础知识+实践探究,学生的应用水平得到提升
在筑牢职业通用数学基础知识的基础上,对接学生专业需求,重构或优化数学课程的具体教学内容,实现高职数学课程与学生专业需求的耦合,消除公共课与专业需求之间的隔阂,让学生体会和感受到如何利用数学知识分析、解决专业问题,从而使学生对数学知识的应用水平得到有效提升。
(三)数学知识+建模竞赛,学生的综合素质得到凸显
以数学建模竞赛为平台,通过组织、培训学生参与数学建模竞赛,使学生学以致用的能力得到全面提升,近年来获得全国大学生数学建模竞赛全国奖5次,重庆市奖6次,培育数学建模、数据分析技术技能人才30余人,做到“一次参赛,终生受益”,职业核心竞争力得到有效提高。
图10 理实融通,学生综合素质凸显
四、经验启示
(一)创新与示范
1.落实立德树人,创新实施了“课程思政+数学文化”的育人模式
根据高职数学课程 “课程思政”的基本特征,以“三教改革”为导向,基于数学文化,实现“课程思政”能融能测,探索了公共基础课育人模式,适应高职数学课程思政改革与实施的需求,提高“数学育人”的艺术水平,创建一种个性化、亲情化的“全方位育人”德育工作新模式。
2.理论实践结合,创新设计了“通用知识+专业对接”的知识体系
根据数学教学内容,结合学生专业发展需求,创新设计了“通用知识+专业对接+能力提升”递进式课堂教学内容体系,做到理论与实践的结合,使得高职数学课程与专业需求之间实现融通,提升高职数学课程为专业服务的作用,发挥高职数学课程在高职人才培养中应有的作用。
3.课内课外协同,创新开展了“课堂教学+建模竞赛”的应用实践
以数学建模竞赛为载体,将教学内容与数学建模竞赛有机结合,通过组织、指导学生参与全国大学生数学建模竞赛,一是促进教师教学技能的提升,二是促进学生数学知识应用水平的提升。
4.数字赋能教学,创新探索了“监测预警+诊断改进”的量化评价
根据课程定位和目标,创建学生学习的监测预警指标体系,实现学生学习过程的“画像”管理,实现教学评价过程数字化,从而使教学评价更加客观、直观、准确有效,实现教学的量化评价。
(二)不足与改进
1.持续深化“数专赛融通”,提升学生发展水平
课程与专业的结合深度、学生参与数学建模竞赛广度还有待提高。首先,教学团队在今后进一步与专业课教师加强沟通,协同做好课程标准,教学内容的设计,加深课专融合的深度;其次,充分发挥数据分析工作室、学生社团的作用,进一步的丰富和拓展课外实践活动,加强学生的参与度,让更多学生参与数学建模竞赛及各种有益课外活动,让更多学生因此而受益。
2.持续推进“教学数字化”,提升教育评价质量
教学团队探索了教学数字化管理,但是深度还有待加强。首先,接下来教学团队将进一步细化课程监测预警指标,使评价指标更加合理、有效,使教学效果得到量化;其次,进一步优化学生评价指标,使得增值性评价更加真实、准确。
五、推广应用
创新实施了“课程思政+数学文化”的育人模式、设计了“通用知识+专业对接”的知识体系、开展了“课堂教学+建模竞赛”的应用实践、探索了“监测预警+诊断改进”的量化评价,对高职数学课程育人作用的发挥有着引领示范作用。2022年课程被评为“课程思政”示范课,2023年建成市级在线精品课程,2023年立项“课堂革命”典型案例建设项目,“思政贯穿,课专耦合,理实融通,数字赋能——‘导数的概念’课程思政的实践与探索”典型案例获重庆市高等学校“大思政课”优秀案例评选“二等奖”。