童雷雷

偏微分方程是數(shù)學(xué)專業(yè)本科或研究生階段開設(shè)的一門基礎(chǔ)課程。該課程與集成電路、生物醫(yī)學(xué)、工程科學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等學(xué)科相互交叉，不僅是數(shù)學(xué)專業(yè)的重要課程，也是學(xué)習(xí)其他理工科類課程的基礎(chǔ)，對從事科研工作或從事相關(guān)工程技術(shù)工作的學(xué)生而言非常重要。該課程的許多理論知識(shí)來源于自然現(xiàn)象或生產(chǎn)生活實(shí)踐，具有很高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和科學(xué)研究價(jià)值，對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力有重要作用。習(xí)近平總書記在全國高校思想政治工作會(huì)議上強(qiáng)調(diào)：“要用好課堂教學(xué)這個(gè)主渠道……使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)?！盵1]作為承擔(dān)偏微分方程教學(xué)任務(wù)的教師，其需要發(fā)揮該課程在人才培養(yǎng)中的作用，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的“三觀”，落實(shí)“三全育人”機(jī)制，培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求的具有創(chuàng)新精神的實(shí)用型合格人才。基于偏微分方程課堂教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，在本文中，筆者分析本科階段偏微分方程課程思政的現(xiàn)狀，并探討課程思政融入偏微分方程課堂教學(xué)的方法，以提高課程思政融入課堂的效率和效果，提高學(xué)生的綜合能力。

一、偏微分方程課程思政存在的問題

偏微分方程課程在數(shù)學(xué)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)中起著橋梁作用。許多高校開設(shè)的數(shù)學(xué)物理方法這門課程，其中就包含了偏微分方程的主要內(nèi)容。許多“雙一流”高校的數(shù)學(xué)專業(yè)比較重視偏微分方程這門課程，已開設(shè)多年。隨著對學(xué)生培養(yǎng)要求和培養(yǎng)質(zhì)量的提高，許多普通高校也注意到偏微分方程課程對人才培養(yǎng)的作用，開始面向數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生開設(shè)這門課程，以提高學(xué)生的實(shí)踐能力和科研能力。現(xiàn)階段，偏微分方程課程的教學(xué)以數(shù)學(xué)知識(shí)的講授為主，思政教學(xué)推廣的力度略顯不足，主要存在以下三個(gè)方面的問題。

第一，與偏微分方程課程思政教學(xué)相吻合的教材、教案等教學(xué)資料缺乏。雖然偏微分方程課程也有許多相關(guān)的教材、課件、慕課、微課視頻等教學(xué)資源，但是這些教學(xué)資源往往注重知識(shí)理論本身的推導(dǎo)或者應(yīng)用過程，思政教育的內(nèi)容略顯不足，教師也更習(xí)慣性地按照現(xiàn)有的課件組織教學(xué)活動(dòng)，學(xué)生從現(xiàn)有的教學(xué)資料中獲取思政教育的可能性降低，導(dǎo)致偏微分方程課程在人才培養(yǎng)中發(fā)揮的作用不夠全面。許多高校雖然已經(jīng)開展課程思政的教學(xué)改革，但由于教學(xué)資源缺乏，對思政元素的挖掘依然不足，這一教學(xué)改革活動(dòng)還不夠深入。

第二，教師對偏微分方程課程思政教學(xué)的認(rèn)識(shí)不夠充分。教師在課時(shí)少、內(nèi)容多而抽象的數(shù)學(xué)課堂中開展思政教育，是一件不那么輕松的事情。在偏微分方程的課堂中，教師往往沒有具體的開展思政教育的方式，對思政育人的方向和深度預(yù)估不足。

第三，教學(xué)團(tuán)隊(duì)的教學(xué)理念相對傳統(tǒng)。偏微分方程課程雖然教學(xué)內(nèi)容比較明確，教學(xué)任務(wù)清晰，教學(xué)目標(biāo)科學(xué)可行，但是一些學(xué)校的教學(xué)方式并沒有那么靈活多變。一些學(xué)校的授課重心還是放在數(shù)學(xué)理論的推導(dǎo)上，對實(shí)踐應(yīng)用的訓(xùn)練僅限于課堂或課后作業(yè)練習(xí)。教學(xué)團(tuán)隊(duì)中的教師沒有接受過大規(guī)模的思政教學(xué)培訓(xùn)，對課程思政的認(rèn)識(shí)不足，對數(shù)學(xué)類課程融入思政教育的教學(xué)方法相對生疏，導(dǎo)致思政教育融入偏微分方程課程不夠自然、流暢。

二、課程思政融入偏微分方程課堂教學(xué)的方法

（一）編撰具有思政特點(diǎn)的偏微分方程教材，明確該課程的思政目標(biāo)

課程團(tuán)隊(duì)教師需要根據(jù)理工科學(xué)生的特點(diǎn)，重新組織編撰適用于思政育人的偏微分方程課程的教材，修改教案和課件，突出課堂上實(shí)現(xiàn)育人目標(biāo)的知識(shí)銜接點(diǎn)，讓學(xué)生在預(yù)習(xí)、上課和復(fù)習(xí)過程中離不開思政教育，從源頭進(jìn)行思政育人。當(dāng)然，在編撰教材和修改制作課件、教案等教學(xué)資料時(shí)，需要注意突出課程知識(shí)本身的主導(dǎo)地位，重點(diǎn)描述課程內(nèi)容本身的知識(shí)背景、知識(shí)脈絡(luò)結(jié)構(gòu)、知識(shí)的應(yīng)用，根據(jù)課程內(nèi)容，將思政元素巧妙自然地融入教材，培養(yǎng)學(xué)生積極向上的思維，從而達(dá)到科學(xué)育人的教學(xué)效果。

（二）轉(zhuǎn)變教師的教育理念，提高教師的思政教學(xué)水平

根據(jù)以往的教學(xué)情況來看，教師在授課時(shí)，注重理論推導(dǎo)、知識(shí)間的聯(lián)系、學(xué)科的交叉融合等，但在引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的價(jià)值觀、培養(yǎng)學(xué)生的道德品質(zhì)等方面相對不足，課程思政的效果不明顯。那么，在新時(shí)代，加強(qiáng)教師隊(duì)伍建設(shè)，提升教師思政教學(xué)的水平，提高教師的思政覺悟就顯得格外重要。教師應(yīng)當(dāng)積極參加思想政治理論學(xué)習(xí)，了解國內(nèi)外時(shí)事政治，通過言傳身教，使學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀。此外，教師也需提高自身的道德品質(zhì)和內(nèi)在修養(yǎng)，不僅要熟練掌握專業(yè)領(lǐng)域的理論知識(shí)，還要掌握數(shù)學(xué)史，在授課時(shí)將數(shù)學(xué)思想、數(shù)學(xué)文化融入其中，調(diào)動(dòng)學(xué)生對于數(shù)學(xué)研究的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的高階思維[2]。將偏微分方程的知識(shí)體系與數(shù)學(xué)史充分聯(lián)系起來，讓學(xué)生了解偏微分方程的發(fā)展過程，以及一些優(yōu)秀科學(xué)家作出的貢獻(xiàn)，通過榜樣的力量，增強(qiáng)學(xué)生的愛國熱情與使命感，使學(xué)生形成良好的道德品質(zhì)。教師也須堅(jiān)守愛崗敬業(yè)、踏實(shí)負(fù)責(zé)的職業(yè)操守，樹立誠實(shí)守信、踏實(shí)做事的行為習(xí)慣，以身作則，影響學(xué)生，使學(xué)生形成責(zé)任心和文化自信心。在提高教師的思政教學(xué)水平方面，高?？梢怨膭?lì)教學(xué)團(tuán)隊(duì)的教師積極參加課程思政教學(xué)培訓(xùn)，樹立思政教學(xué)理念，使教師對課程思政有清楚的認(rèn)識(shí)。教學(xué)團(tuán)隊(duì)也要定期組織討論，挖掘教材的課程思政元素，轉(zhuǎn)變教學(xué)方式，更新教學(xué)課件，根據(jù)學(xué)校學(xué)生的實(shí)際情況，探討將思政元素有效融入課堂教學(xué)的切入點(diǎn)。

（三）創(chuàng)新教學(xué)方法，注重?cái)?shù)學(xué)思維和數(shù)學(xué)方法的培養(yǎng)

由于偏微分方程的內(nèi)容較抽象，學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)容易感到難以理解，從而喪失學(xué)習(xí)的興趣。課堂上，教師可根據(jù)不同的授課內(nèi)容，靈活采用多種授課方式，如：啟發(fā)式、類比式、討論式、案例式等教學(xué)法，并配合使用智慧樹、中國大學(xué)MOOC等線上教學(xué)平臺(tái)。利用這些平臺(tái)輔助教學(xué)，能夠有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)動(dòng)力[3]，逐步引導(dǎo)學(xué)生以不畏困難的精神積極尋找解決問題的方法。教師在介紹一些偏微分方程模型的建模過程時(shí)，比如在講經(jīng)典的三大方程（弦振動(dòng)方程、熱傳導(dǎo)方程、位勢方程）概念時(shí)，可以通過展示對應(yīng)現(xiàn)象的圖片、動(dòng)畫或短視頻，吸引學(xué)生的興趣，然后向?qū)W生介紹數(shù)學(xué)家們和物理學(xué)家們是怎么通過觀察自然現(xiàn)象，從而提出問題，并用數(shù)學(xué)知識(shí)解決問題的，引導(dǎo)學(xué)生思考現(xiàn)實(shí)中的問題并進(jìn)行求解，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。同時(shí)，教師也可以引導(dǎo)學(xué)生自己動(dòng)手，對某個(gè)具體方程進(jìn)行求解，并繪制方程的解的大致圖象，從而培養(yǎng)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和興趣。此外，教師在授課中，可以適當(dāng)采用項(xiàng)目式的教學(xué)方法，將教師的科研成果與課堂知識(shí)聯(lián)系起來，通過教師的示范作用，吸引優(yōu)秀的學(xué)生參與科研活動(dòng)，進(jìn)而激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的科研能力。比如，教師在講授能量方法與Green函數(shù)法時(shí)，可以從科學(xué)研究的角度出發(fā)，介紹能量方法與Green函數(shù)法的基本概念和技巧，向?qū)W生講述科研工作者運(yùn)用這些方法解決了哪些問題，幫助學(xué)生培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，并讓學(xué)生以學(xué)習(xí)小組的形式完成課后的小論文，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，深化學(xué)生對數(shù)學(xué)價(jià)值的認(rèn)識(shí)。由于偏微分方程的許多概念是從自然現(xiàn)象和實(shí)際案例中抽象出來的，教師在講解知識(shí)點(diǎn)的背景時(shí)，可將生活實(shí)踐融入課堂。社會(huì)現(xiàn)實(shí)問題往往復(fù)雜多變，而用數(shù)學(xué)理論和方法進(jìn)行處理往往能簡化問題，使問題得到高效解決，通過設(shè)置情境、案例探究，突出數(shù)學(xué)理論的應(yīng)用性[4]。教師可以引導(dǎo)學(xué)生探究事物的本質(zhì)，并從本質(zhì)出發(fā)剖析問題、解決問題，讓學(xué)生在實(shí)際應(yīng)用中感受數(shù)學(xué)的實(shí)用性和趣味性。

（四）充分利用課程思政的資源平臺(tái)

加大偏微分方程教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)力度，充分利用已有的思政資源庫或微信公眾號，獲取思政素材。例如，學(xué)生可以從高校課程思政數(shù)據(jù)庫中及時(shí)了解時(shí)事熱點(diǎn)問題、國家發(fā)展專題、學(xué)科建設(shè)資源數(shù)據(jù)、楷模人物故事等[5]。教師可以錄制偏微分方程思政教育系列的微課視頻，整理偏微分方程在發(fā)展過程中的名人軼事，以及為偏微分方程的發(fā)展作出貢獻(xiàn)的學(xué)者們的光輝事跡，使學(xué)生在自學(xué)的過程中了解更多課外知識(shí)，在著名學(xué)者專家們的影響下，發(fā)現(xiàn)偏微分方程學(xué)習(xí)的樂趣和科學(xué)研究的樂趣。教師可以借助“學(xué)習(xí)強(qiáng)國”App、中國大學(xué)MOOC、超星學(xué)習(xí)通等資源，搭建偏微分方程線上線下混合式教學(xué)平臺(tái)，突出學(xué)生在課堂中的主體地位，培養(yǎng)學(xué)生在認(rèn)知、情感、理性和行為全方位的認(rèn)同，在潛移默化中培育學(xué)生樹立社會(huì)主義核心價(jià)值觀。教師還可以建立偏微分方程課程分層習(xí)題庫，在授課過程中選一些基礎(chǔ)性的習(xí)題，加強(qiáng)學(xué)生對基礎(chǔ)知識(shí)的理解，根據(jù)學(xué)生對知識(shí)的掌握情況，有選擇性地給學(xué)生布置習(xí)題供課后練習(xí)，這樣有利于培養(yǎng)學(xué)生的分析能力、動(dòng)手能力和實(shí)踐能力，幫助學(xué)生建立學(xué)習(xí)抽象知識(shí)的自信心，形成勇于克服困難、挑戰(zhàn)未知的勇氣。

（五）開展偏微分方程知識(shí)競賽活動(dòng)

開展偏微分方程知識(shí)競賽活動(dòng)，提升學(xué)生的理論水平，輔助課堂進(jìn)行思政育人。高?？梢远ㄆ陂_展知識(shí)競賽，競賽的內(nèi)容可以是書本知識(shí)的進(jìn)一步深化，也可以是課外延展的內(nèi)容，還可以包含一些偏微分方程在發(fā)展過程中的具有重要影響的事件或者成果突破。知識(shí)競賽可以激發(fā)學(xué)生獲取更多知識(shí)的動(dòng)力，選拔出自主學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生，訓(xùn)練學(xué)生提升知識(shí)的應(yīng)用能力和應(yīng)變能力，使學(xué)生的意志在知識(shí)競賽中得到反復(fù)磨煉，從而培養(yǎng)學(xué)生不畏失敗的精神，提高其抗壓能力，使其養(yǎng)成良好的心理素質(zhì)。同時(shí)，在指導(dǎo)學(xué)生比賽的過程中，教師要注意挖掘和宣傳優(yōu)秀學(xué)生的成長事跡，讓學(xué)生近距離地感受同齡人的精神面貌和人格魅力，通過對比，讓學(xué)生意識(shí)到自己的優(yōu)勢和不足，從而激發(fā)學(xué)生的進(jìn)取心，也讓學(xué)生明白，只要肯努力，許多事情都是可以得到妥善解決的，讓學(xué)生能夠踏實(shí)專注地做事。學(xué)生比賽成績不好的時(shí)候，教師要多鼓勵(lì)、多引導(dǎo)，少抱怨、少批評，幫助學(xué)生養(yǎng)成健康積極的行為習(xí)慣。此外，學(xué)生接收社會(huì)信息的途徑相對單一，對步入社會(huì)后的生活和為人處世的方式比較感興趣，教師在帶學(xué)生比賽的過程中，也可以通過一些真實(shí)案例，對學(xué)生為人處世的行為習(xí)慣進(jìn)行引導(dǎo)，引用的案例需要接近生活，從而引起學(xué)生的共鳴。

三、開展思政教育需要注意的問題

（一）在偏微分方程課堂中融入思政教育時(shí)，不可用力過猛

首先，教師需要牢記在偏微分方程課堂中，知識(shí)的講授依然是占據(jù)主要地位的，思政教育起著輔助的教育作用，二者的地位不能顛倒。其次，課程思政與授課內(nèi)容是相協(xié)調(diào)統(tǒng)一的，隨著知識(shí)講解的深入，適時(shí)地進(jìn)行思想教育滲透，引導(dǎo)學(xué)生用正能量的方式思考和解決生活中的難題，死板生硬的育人方式容易讓學(xué)生產(chǎn)生反感。

（二）注意發(fā)揮校內(nèi)科技實(shí)踐活動(dòng)平臺(tái)的作用

許多高校搭建了一些培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新意識(shí)的平臺(tái)，比如科技比賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目等，但是有些學(xué)生參加科技實(shí)踐活動(dòng)的初衷通常是為了獲取保研或評優(yōu)資格。因此，學(xué)校對學(xué)生的實(shí)踐項(xiàng)目要嚴(yán)格進(jìn)行把關(guān)，以真正提高學(xué)生的綜合能力。教師可以在課堂上宣傳活動(dòng)平臺(tái)的優(yōu)點(diǎn)以及參加科技實(shí)踐活動(dòng)對學(xué)生后續(xù)職業(yè)選擇和學(xué)業(yè)深造的影響，讓學(xué)生重視并保質(zhì)保量完成實(shí)踐活動(dòng)。課程思政教育需要接地氣，要很好地融入學(xué)生的日常生活，切忌虛假而空洞地說教。

偏微分方程課程思政建設(shè)需要教師發(fā)揮引導(dǎo)作用，通過講授課程知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生形成正確的價(jià)值取向和理想追求，保持積極向上、昂揚(yáng)進(jìn)取的精神態(tài)度，使學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識(shí)的同時(shí)，培養(yǎng)良好的品德，成為具有創(chuàng)新思想和創(chuàng)新能力的新時(shí)代人才。