阮世華,林美琳
(莆田學(xué)院 數(shù)學(xué)與金融學(xué)院,福建莆田 351100)
2020年,教育部印發(fā)《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》,全面進(jìn)行推進(jìn)高校課程思政建設(shè)。各類課程都要與思想政治理論課同向同行,形成協(xié)同效應(yīng)[1]。課程思政的工作任重而道遠(yuǎn),教師在傳道授業(yè)解惑的同時,應(yīng)把思想引導(dǎo)和價值觀塑造融入課程的教學(xué)過程中,培養(yǎng)不僅有知識能力,還具有品格、品行、品味的大學(xué)生。
工科復(fù)變函數(shù)是高等數(shù)學(xué)的后續(xù)課程。相比于高等數(shù)學(xué)來說,復(fù)變函數(shù)課程課時少,持續(xù)時間短,但難度相對大,尤其對于那些本身高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生來說,對復(fù)變函數(shù)學(xué)習(xí)更加容易懷有畏懼的心理。但復(fù)變函數(shù)又是工科學(xué)生后續(xù)課程的基礎(chǔ),是一門數(shù)學(xué)緊密聯(lián)系實(shí)際問題的課程,所以復(fù)變函數(shù)的學(xué)習(xí)效果,對學(xué)生后續(xù)課程的學(xué)習(xí)及培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和學(xué)以致用能力是至關(guān)重要的。針對這一現(xiàn)狀,教學(xué)團(tuán)隊在探討如何更好地教授這一門課程時,希望在課程內(nèi)容中能融入一些課程思政元素,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情、提高學(xué)生的探究精神、培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、引領(lǐng)學(xué)生形成正確的人生觀和價值觀,最后形成一個良好的教學(xué)循環(huán)過程。
本文以高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材《復(fù)變函數(shù)》[2]為例,挖掘若干課程思政案例,為復(fù)變函數(shù)的課程思政教學(xué)改革提供材料支撐。工科《復(fù)變函數(shù)》[2]的主要內(nèi)容為復(fù)數(shù)與復(fù)變函數(shù)、 解析函數(shù)及其在平面場中的應(yīng)用、復(fù)變函數(shù)的積分、復(fù)變函數(shù)項(xiàng)級數(shù)、留數(shù)及其應(yīng)用等。該課程中很多概念、理論和方法是高等數(shù)學(xué)在復(fù)數(shù)領(lǐng)域內(nèi)的推廣和發(fā)展,因而學(xué)生在學(xué)習(xí)的時候可采取類比法[3]比較它們之間的異同點(diǎn)。通過本課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生能正確理解和掌握復(fù)變函數(shù)中的數(shù)學(xué)概念和方法,掌握解析函數(shù)概念,初步了解解析函數(shù)在平面場中的應(yīng)用、 掌握復(fù)變函數(shù)積分的概念及計算以及解析函數(shù)與調(diào)和函數(shù)的關(guān)系、理解復(fù)積分的物理意義、掌握解析函數(shù)的級數(shù)表示、掌握留數(shù)及其應(yīng)用等;并培養(yǎng)利用這些概念和方法解決實(shí)際問題的能力。
對于不同專業(yè),課程思政側(cè)重點(diǎn)是有所不同的。理學(xué)、 工學(xué)類專業(yè)課程提倡要注重科學(xué)思維方法的訓(xùn)練和科技倫理的教育,培養(yǎng)學(xué)生探索未知、追求真理、勇攀科學(xué)高峰的責(zé)任感和使命感和精益求精的大國工匠精神。因此,在課程思政設(shè)計方面,首先筆者堅持知識、技能、價值引導(dǎo)相統(tǒng)一的靈活原則,提倡科學(xué)精神、創(chuàng)新精神、辯證唯物主義等。其次筆者注重培養(yǎng)學(xué)生家國情懷,引導(dǎo)學(xué)生樹立愛國愛人民思想、樹立團(tuán)結(jié)協(xié)作的集體主義觀念。再次,筆者也注重培養(yǎng)學(xué)生文化素養(yǎng)、道德修養(yǎng)、職業(yè)素養(yǎng)等。
課程思政不是空談,要依附于教學(xué)內(nèi)容[4]。根據(jù)課程內(nèi)容所蘊(yùn)含的思政育人元素創(chuàng)設(shè)課程思政情境[5],潛移默化滲入思政元素來幫助學(xué)生樹立正確的價值觀和人生觀。工科復(fù)變函數(shù)是高等數(shù)學(xué)的后續(xù)課程,對于高等數(shù)學(xué)中已經(jīng)涉及的思政元素,盡量不向?qū)W生再進(jìn)行滲透,免得給學(xué)生一種機(jī)械式的、老生常談的感覺。下面主要選取工科復(fù)變函數(shù)[2]第一至第四章節(jié)中的知識點(diǎn),利用課程人文資源、課程自身的特點(diǎn)以及所講授對象專業(yè)的特點(diǎn),從不同角度的案例切入進(jìn)行融合實(shí)踐,對學(xué)生進(jìn)行價值引領(lǐng),具體如下:
案例一,緒論:復(fù)變函數(shù)的發(fā)展史。課程思政必須有一定的文化傳承,這時專業(yè)故事是思政感受的最佳案例。在引言部分首先簡單闡述復(fù)變函數(shù)的發(fā)展歷史及其在自然科學(xué)和工程科學(xué)中的應(yīng)用,并介紹了其中的三位數(shù)學(xué)大師,即法國數(shù)學(xué)家柯西、德國數(shù)學(xué)家黎曼和魏兒斯特拉斯所做出的貢獻(xiàn)。通過復(fù)變函數(shù)發(fā)展史使學(xué)生明白任何一個學(xué)科概念的形成都是經(jīng)過一代乃至幾代人的艱苦努力才得以完成,鼓勵學(xué)生要腳踏實(shí)地做學(xué)問,并有持之以恒的精神,從而培養(yǎng)學(xué)生不畏艱險、勇于進(jìn)取的科學(xué)精神以及追求真理的科學(xué)歷史觀。之后著重介紹中國在復(fù)變函數(shù)中有重大貢獻(xiàn)的華羅庚先生的生平事跡和突出貢獻(xiàn),其中在多復(fù)變函數(shù)論、典型群方面的研究領(lǐng)先西方數(shù)學(xué)界十多年。激勵學(xué)生不斷探索、自強(qiáng)不息、刻苦鉆研的學(xué)習(xí)精神,激發(fā)學(xué)生愛國情懷,增強(qiáng)民族自豪感,引領(lǐng)學(xué)生形成正確的人生觀和價值觀。
案例二,相關(guān)數(shù)學(xué)家的事跡。一門學(xué)科的發(fā)展凝聚著幾代科學(xué)家的努力工作。同樣地,復(fù)變函數(shù)課程內(nèi)容也是歷代科學(xué)家們嘔心瀝血工作的研究成果,因此,我們在講授課程內(nèi)容的過程中很有必要向?qū)W生介紹對該課程有突出貢獻(xiàn)的科學(xué)家們。那么,除了在引言部分介紹的幾位數(shù)學(xué)大師之外,在教學(xué)過程中,我們也會適當(dāng)介紹有關(guān)定理涉及的其他科學(xué)家的事跡。例如法國數(shù)學(xué)家古薩在函數(shù)論、 偽超橢圓積分和微分方程方面的貢獻(xiàn)影響了法國數(shù)學(xué)學(xué)派;他對柯西著作的詳細(xì)分析,最后得出了著名的柯西-古爾薩定理;挪威數(shù)學(xué)家阿貝爾少年成才以及在代數(shù)和橢圓函數(shù)方面的貢獻(xiàn),而且研究了無窮級數(shù),得到一些判別準(zhǔn)則以及關(guān)于冪級數(shù)求和的定理; 在學(xué)習(xí)解析函數(shù)的泰勒展開式時介紹英國數(shù)學(xué)家泰勒是有限差分理論的奠基人; 在回顧大家熟悉的歐拉公式時講講雙目失明仍然堅持?jǐn)?shù)學(xué)研究長達(dá)17年的歐拉;陳省身、華羅庚、丘成桐等對中國現(xiàn)代數(shù)學(xué)的貢獻(xiàn)。通過以上數(shù)學(xué)家事跡的講述,不僅使學(xué)生了解古今中外數(shù)學(xué)家及其數(shù)學(xué)成就,而且可以激勵學(xué)生不斷探索、自強(qiáng)不息、不畏艱難的科學(xué)精神和創(chuàng)新學(xué)習(xí)精神。
案例三,復(fù)數(shù)的乘冪與方根。先布置預(yù)習(xí)內(nèi)容:
首先通過預(yù)習(xí)內(nèi)容引導(dǎo)學(xué)生積極探索,接著通過復(fù)數(shù)方根的求解過程,得出結(jié)果并做比較,進(jìn)而引入思政內(nèi)容:(1)我們看到在不同的數(shù)域里方根的情況是不一樣的,培養(yǎng)學(xué)生開闊眼界,要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评磉^程,隨著數(shù)域的擴(kuò)大,用發(fā)展的眼光看待問題,而不是僅憑原有的知識點(diǎn)來臆斷;(2)不同的學(xué)習(xí)階段,就像數(shù)的發(fā)展一樣,剛開始是從自然數(shù)→整數(shù)→有理數(shù)→無理數(shù)→實(shí)數(shù)→復(fù)數(shù),學(xué)習(xí)階段越高,得到的結(jié)論就越來越完善。希望大家的學(xué)習(xí)階段能像數(shù)的范圍從實(shí)數(shù)域到復(fù)數(shù)域一樣,刻苦學(xué)習(xí),更上一層樓,站在更廣闊的科學(xué)殿堂上,這樣學(xué)到的東西越多,內(nèi)涵就越豐富,激勵學(xué)生積極探索未知的世界,也能為實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興中國夢這一目標(biāo)而努力,并做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
案例四,復(fù)變初等函數(shù)。通過論述復(fù)變初等函數(shù)與實(shí)變初等函數(shù)的區(qū)別:復(fù)指數(shù)函數(shù)ez是周期函數(shù),而實(shí)指數(shù)函數(shù)ex是單調(diào)函數(shù); 復(fù)變對數(shù)函數(shù)Lnz 是多值函數(shù),其中z≠0 即可,而實(shí)變對數(shù)函數(shù)1nx 是單值函數(shù),且要求x>0;乘冪ii是正實(shí)數(shù);在復(fù)數(shù)域內(nèi),正弦函數(shù)與余弦函數(shù)不再是有界函數(shù)等等,培養(yǎng)學(xué)生做學(xué)問要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神,引導(dǎo)學(xué)生以發(fā)展的眼光看待事物的發(fā)展,鼓勵學(xué)生不斷學(xué)習(xí)科學(xué)知識,才能擁有完整系統(tǒng)的知識體系,而且從實(shí)初等函數(shù)到復(fù)變初等函數(shù)的異同點(diǎn)也進(jìn)一步揭示了事物的矛盾與和諧的統(tǒng)一。
案例五,復(fù)變函數(shù)積分的概念、性質(zhì)及計算。通過介紹復(fù)積分的物理意義,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的能力;利用參數(shù)求不同積分后,引導(dǎo)學(xué)生思考積分在什么情況下與積分路徑有(無)關(guān)?不僅為第二節(jié)課做準(zhǔn)備,也能提高學(xué)生正確認(rèn)識問題、分析問題和解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí),主動探索的精神;利用參數(shù)方程法計算復(fù)積分,其中C 為以z0為圓心,r 為半徑的正向圓周,n 為整數(shù),(一個重要復(fù)積分例子)。先引導(dǎo)學(xué)生注意積分曲線與圓心、半徑有關(guān),接著提出疑問:積分值是否也跟這兩因素有關(guān)? 最后解答釋疑,引導(dǎo)學(xué)生追求嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神。
案例六,復(fù)數(shù)項(xiàng)級數(shù)。通過級數(shù)部分和極限的存在性來定義級數(shù)的收斂性以及有限項(xiàng)的和到無限項(xiàng)和性質(zhì)變化,揭示辯證唯物主義中量變到質(zhì)變的規(guī)律;通過級數(shù)的絕對收斂一定是條件收斂以及其性質(zhì)的不同,引導(dǎo)學(xué)生只有自身本領(lǐng)強(qiáng)硬,以后在各種條件下才可能施展你的才華;在講授復(fù)數(shù)項(xiàng)級數(shù)的收斂性時,對于級數(shù),雖然通項(xiàng)趨近于為零,但級數(shù)發(fā)散到無窮大,可以向?qū)W生灌輸誠信、友善的種子并鼓勵學(xué)生持之以恒的學(xué)習(xí),比如潛移默化地向?qū)W生傳遞“勿以惡小而為之,勿以善小而不為”“不積跬步,無以至千里;不積小流,無以成江?!薄L貏e結(jié)合當(dāng)下“戰(zhàn)疫”的特殊時期,鼓勵學(xué)生做好自己的工作,雖然每個人的力量是微小的,但集體的力量就變大了,比如通過疫情期間的錯峰放學(xué)引導(dǎo)學(xué)生遵守國家的法律法規(guī),做一個守法的公民,這也是愛國的體現(xiàn)。
在近兩年的課程思政實(shí)施過程中,我們采取的是設(shè)計、挖掘→實(shí)踐→調(diào)研、分析→提煉、完善→再實(shí)踐的一種講授方式,將專業(yè)課程知識與思政元素深度融合,從而達(dá)到“數(shù)學(xué)科學(xué)精神、專業(yè)素養(yǎng)、社會主義核心價值觀”的深度三融合。在實(shí)施過程中,課程思政應(yīng)注重信息傳遞的有效性[6],還要注意課程思政的柔和度,實(shí)施一個有溫度的課程思政。對于這個問題,首先根據(jù)學(xué)生的心理特點(diǎn),挖掘出能讓學(xué)生體驗(yàn)到自己尋覓到真理的那種幸福的思政元素; 其次教師站在學(xué)生的角度,采用學(xué)生樂于接受的方式開展教學(xué),讓學(xué)生在教學(xué)方式上有“帶入感”。因此,首先我們把深刻的數(shù)學(xué)思想、枯燥的數(shù)學(xué)例題解答,循循善誘地轉(zhuǎn)化為生動的案例,在教學(xué)過程中將思政元素?zé)o形地融入課程、自然地加入課堂,強(qiáng)調(diào)在不知不覺中感化學(xué)生。其次,在思政內(nèi)容滲透過程中,筆者發(fā)現(xiàn)除了與課程內(nèi)容融合的案例之外,也可以講述身邊同學(xué)發(fā)生的正能量事跡,或者就某個隨機(jī)事件進(jìn)行思政引入效果也很明顯,比如在檢查作業(yè)中出現(xiàn)問題時進(jìn)行誠信教育,引導(dǎo)學(xué)生求真務(wù)實(shí),不弄虛作假。最后要說明的一點(diǎn):教師是思政的講授者,是播種人,因此教師本身要有愛國情懷、要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、 要有樂觀的處世態(tài)度、 做到身正為范。記得學(xué)期初放學(xué)時,筆者發(fā)現(xiàn)教室經(jīng)常留有無人燈,因此,筆者會主動去關(guān)燈。慢慢地,學(xué)生離開教室時也會自覺去做這件事。從自己做起,從小事做起,相信教師的行為會在不知不覺中影響學(xué)生??傊覀冊谒颊逃^程中,不僅要與課程內(nèi)容進(jìn)行有效的融合,而且要注意課程思政的柔和度,不要一直講大道理,而是要做到寓道于教,寓德于教。
除了在課堂授課過程中可以進(jìn)行思政元素的滲透外,我們還可以借助教學(xué)平臺,充分利用這些教學(xué)平臺。目前我校給師生提供了超星泛雅網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺。在這里不僅建立了立體化資源和助學(xué)模塊等,而且可以發(fā)布各種主題供學(xué)生討論。筆者發(fā)現(xiàn)在超星學(xué)習(xí)平臺上發(fā)布相關(guān)知識點(diǎn)的主題討論是一個很好的交流方式,比如發(fā)布主題討論:從實(shí)數(shù)域到復(fù)數(shù)域,數(shù)的方根得到完美的結(jié)果,這對于我們的人生有什么啟發(fā)?學(xué)生紛紛發(fā)表自己的感悟,從中可以看到學(xué)生愛國、積極向上的精神面貌。學(xué)習(xí)平臺是一個大家都可見的公共學(xué)習(xí)場所,更加可以引起學(xué)生之間的共情共鳴。這樣一來,不僅可以相互激勵,取長補(bǔ)短,而且也可以把大家團(tuán)結(jié)得更緊密,也會營造更濃的學(xué)習(xí)氣氛。而且每個學(xué)期都會建立一個班級QQ 學(xué)習(xí)群或者微信群,看到正能量的事跡,會在群里轉(zhuǎn)發(fā),有時也會像朋友一樣和學(xué)生就某個事件進(jìn)行探討,拉近與學(xué)生的距離,對他們進(jìn)行無形地引導(dǎo)。
課程思政內(nèi)容不能停滯不前,要懂得與時俱進(jìn)。因此在授課時,適當(dāng)結(jié)合社會的某些熱點(diǎn)進(jìn)行引導(dǎo)也能起到很好的作用。比如美國對中國發(fā)起科技戰(zhàn),我國芯片產(chǎn)業(yè)面臨嚴(yán)峻形勢,華為手機(jī)面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。本課程將這些鮮活的思政素材有機(jī)融入課堂,并加以正確引導(dǎo),不僅使學(xué)生能夠正確認(rèn)識我國科技水平,而且可以激勵學(xué)生刻苦學(xué)習(xí)、立志成才、為國奉獻(xiàn)的家國情懷。
工科復(fù)變函數(shù)作為高校機(jī)電信息等專業(yè)的一門重要公共必修課,在傳授知識的同時對學(xué)生進(jìn)行思想政治的引導(dǎo),也是一項(xiàng)重要的工作。從這一年的教學(xué)效果來看,該課程中有效滲透思政教育不僅可以提升學(xué)生的民族自豪感、增加學(xué)生的愛國情懷、提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,而且教師在這種良好的課堂氛圍中教學(xué),授課也更有激情,形成一個良性的循環(huán)過程。不過在復(fù)變函數(shù)課程中正式進(jìn)行思政教學(xué)時間也就一年多左右,因此施政策略還有待完善,思政素材還有待進(jìn)一步挖掘、細(xì)化。
創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理論研究與實(shí)踐2022年2期