1. 引言
在全球化与数字化转型的时代背景下,高等教育正经历着深刻的变革。2018年教育部提出“新文科”建设计划,旨在打破专业间的界限和强化价值引领,推动文理交叉融合的战略方针,培养具备家国情怀和跨学科创新能力的复合型人才[1] [2]。高等数学作为一门既有严密逻辑又富含哲学思维的基础学科,成为新文科改革的重要载体——其教学模式的革新程度,直接影响新文科人才培养目标的实现水平。当前,我国综合性高校文科类专业普遍开设高等数学课程,但其功能主要局限于单纯的知识传授,未能有效对接专业需求与思政育人目标[3]。随着国家《高等学校课程思政建设指导纲要》的出台,课程思政已上升为国家教育战略,要求所有课程都承担起价值塑造、知识传授和能力培养的育人职责[4]。然而在实际教学中,高等数学课程仍存在重技巧轻思想、重演绎轻应用的突出问题[5]。在文理交叉领域,数学课程与专业教育的割裂、数学思维与价值引领的脱节现象尤为显著。这种状况不仅制约了文科人才核心素养的提升,也削弱了课程思政的实施效果。
本文立足新文科视域,系统探讨了高等数学课程思政的现状与实施路径,兼具理论价值与实践指导意义。理论方面,通过梳理高等数学特有的育人要素与思政教育的内在联系,能够丰富课程思政的理论内涵,完善新文科背景下基础课程与专业教育协同育人的理论框架,为其他同类课程改革提供借鉴。在实践方面,针对文科学生思维特点设计的“数学 + 思政”融合模式,有助于解决当前数学教学中存在的学生积极性不高、价值引导“生硬灌输”等难题。从育人角度而言,将辩证唯物主义的思想方法、中华传统数学智慧融入教学过程,能够有效提升文科生的科学素养与批判性思维,并塑造其理性精神与人文底蕴并重的综合素质。本文所提出的高等数学课程思政实施策略对整个新文科领域的课程思政建设都有启发意义,对落实新时代党的教育方针、培养担当民族复兴大任的时代新人,具有积极的推动作用。
2. 新文科高等数学课程思政现状
2.1. 教师认知鸿沟和能力瓶颈并存
新文科高等数学课程思政的实施效果,首要取决于教师群体的认知深度与教学能力。当前,教师队伍在思政融合方面存在意识薄弱与能力不足的问题,这构成了主要障碍。部分高数教师受自身学科背景限制,习惯于传统理科教学模式,在面对文科学生时缺乏跨学科视野,难以将数学原理与人文精神、社会实践相融合。例如,在讲解微分和积分时,如果仅注重数学推导,却未能充分阐释其中所蕴含的对立统一哲学思想,便容易忽略其深层的思维价值。事实上,微分是将函数分解为无穷小的单元,关注瞬时变化与局部行为;而积分则是将无穷多个无穷小单元组合为整体,着眼于累积效应与全局表现。通过微积分基本定理,微分与积分实现了完美的统一,成为对立统一哲学思想的典范。许多高数教师未接受过系统的课程思政培训,导致其挖掘思政元素的能力不足,融入方式亦较为生硬。此外,教师的教学方法传统单一,也制约了课程思政的实施成效[6]。传统高数课堂仍以定义、定理、证明、例题的讲授式教学为主,缺乏基于问题、项目或社会热点的探究式、情境式教学设计,难以激发文科生的学习兴趣与价值共鸣。因此,教师亟需跨越学科认知壁垒,全面提升思政教学的设计与实施能力。
2.2. 课程体系支撑乏力与融合机制缺失
当前高等数学课程体系与新文科建设目标存在结构性错位。很多高校在制定文科数学的教学大纲时,往往直接照搬理工科教学大纲,忽视了数学本身蕴含的哲学思维、中国数学史承载的文明精髓等思政要素的开发。教师们上课时侧重于公式推导与解题技巧,未能有效传授数学思想方法所蕴含的科学精神与家国情怀。在教材建设方面,系统化的思政模块设计有待加强,不少主流教材的拓展阅读内容仍以西方数学史为主,本土化的思政案例反而相对不足。评价体系仍固守传统方式,期末考核集中于知识记忆与计算能力,很少涉及价值判断与思维过程评估类题目,平时成绩的评定也基本不考虑思政维度。根本性的矛盾在于课程设置与新文科专业需求的脱节——管理类、法学类等不同学科采用同质化教学方案和教学内容,既未基于专业特性遴选差异化的思政元素,也未构建数学工具与社会责任的内在关联机制。这种一刀切的课程模式,导致高等数学课程思政陷入孤立化的实施困境,很难和专业教育形成育人合力。
2.3. 学生认知偏差和学习动机功利化
高校文科生对高等数学的课程认知普遍存在偏差。很多同学将高等数学看作凑学分的工具,片面认为其抽象理论与未来职业发展无实质关联。这种被动学习状态,让课程思政很难真正走进学生心里。学生的学习态度也出现分化,计划争取奖学金名额和高绩点的同学具有较好的主动性,打算考研考公的群体尚能保持精力的持续投入,而多数学生表现出明显的应付倾向,考前突击复习成为常态。对法学、旅游管理等专业的289名学生的匿名调查显示,近六成受访者仅以满足毕业要求为学习目的,主动了解数学文化内涵的比例不足三成。其根本原因在于学生未能认识到数学素养与人文素养的内在关联性,忽视了严谨逻辑推理对法治思维塑造、管理能力提升的支撑作用,从而觉得高等数学课程枯燥乏味。有些学生甚至将高等数学中的课程思政内容误解为生硬的说教,从而产生明显抵触情绪。此类认知偏差导致教学互动陷入负向循环,教师越强调思政价值,学生越觉得是额外负担,最终影响了课程思政的预期育人效果。
2.4. 管理机制与保障体系不到位
当前,高校在推动高等数学课程思政落地过程中,相关的管理机制与保障体系仍存在一些薄弱环节。从学校层面来看,整体规划的系统性与针对性仍然不足。许多高校虽在宏观上倡导课程思政,但并未将高等数学这一类公共基础课置于新文科建设的主阵地进行专门规划。其目标设定往往大而化之,缺乏与数学学科特性紧密结合、具体可操作的指导方案。资源投入方面,专项经费拨付、教师绩效激励等措施未能精准契合新文科建设所倡导的跨学科、融通性需求,导致部分投入效果并不理想。在跨部门协作上,联动平台和机制尚未有效运转起来。数学学院、文科院系、马克思主义学院、学工部门及教务管理机构之间,尚未建立起运行顺畅的常态化信息互通机制。数学教师与文科专业教师、思政课教师之间缺乏深入的交流平台与合作项目,彼此学科语言不通、教学方式差异大,难以实现有效的资源互补与思维碰撞。此外,保障体系建设相对滞后,跨学科教研平台稀少,有效的质量监测与动态反馈机制缺失,这些都制约了课程思政的深入实施。
3. 新文科高等数学课程思政实施路径
3.1. 深挖思政元素和重构教学内容
中国数学史承载着深厚的中华智慧,深入挖掘其中蕴含的思政元素并有机融入高数课程,有助于增强学生的文化认同和激发学生的学习兴趣。例如,讲授运用极限思想求解圆周率近似值时,可以对比祖冲之与阿基米德的研究路径。祖冲之通过割圆术将圆周率精确至小数点后七位,其穷竭法体现了中国古代数学家精益求精的钻研精神;而阿基米德是运用几何级数逼近的思想,体现了西方数学的逻辑演绎特点。通过对比分析,学生不仅能掌握不同文化背景下的数学思维特点,更能深刻体会兼容并蓄、博采众长的创新理念。在微积分初步章节可增设中国传统数学中的极限思想专题内容,结合刘徽《九章算术》中的无穷小分割、沈括的隙积术等内容,引导学生理解高等数学中从有限逼近无限的思想。在这个过程中,文化自信和价值引领也自然而然地传递给了学生。
数学概念本身蕴含着深刻的哲学智慧,课程思政要注重数学原理与辩证思维的深度融合。例如,定积分的定义是体现量变与质变规律的经典概念。其数学思想在于通过无限分割这一量变过程,将积分区间细分为无穷多个小区间,近似求得各部分面积的累加和。当分割精细程度超过某一临界点,即通过取极限使每个小区间长度趋于零时,便实现了从近似求和这一量变到精确积分这一质变的飞跃。这深刻揭示了通过无限次量变的积累,最终能够引发事物性质的根本性改变,正如社会生产力的持续积累最终会引发生产关系的变革。无穷级数的求和过程同样是量变产生质变的典型例子。该级数的前n项和构成的数列,随着项数n的增加而不断变化,这是一个持续的量变过程。然而,当且仅当n趋于无穷大,且该部分和数列存在极限时,无穷次量变的累积才发生了质的飞跃——此时无穷级数收敛,并拥有了一个确定的和。
课程思政要强化数学应用的社会责任导向,帮助学生深刻认识数学工具在解决重大社会问题中的实际价值。例如,在讲解最小二乘法进行优化求解时,除了传统的曲线拟合练习,可以设计以“重大突发事件下应急物资调配方案优化”为核心的综合性案例。引导学生构建以运输成本最低、时效最快或覆盖公平性最高为目标函数,以道路运力、仓库容量、需求优先级等为约束条件的数学模型。通过求解相应的数学模型,学生能切身感受到抽象的数学优化算法是如何在疫情救援、灾害响应等现实场景中,为科学决策提供关键支撑,从而深刻理解数学模型在提升国家治理效能、保障人民生命安全中的重要意义,自然而然增强了服务社会的责任意识。
3.2. 创设思辨情境和革新教学方法
以现实问题和社会热点创设思辨情境,能有效深化学生对数学知识背后价值观的认知与认同。例如,在讲解函数的单调性时,教师首先通过图形和数学语言阐释函数单调递增和递减的概念,并介绍导数判定方法,然后可以创设思辨情境引导学生进行思考。教师可以提出这样的问题:函数
的图像整体上是单调递增的(因为其导数始终大于等于0),但图像显示出在其增长过程中存在由
导致的无数微小波动。与直线
的单调递增相比,你更希望自己的人生轨迹像曲线还是直线?有的学生可能会说,期望自己的人生像毫无波澜的直线上升,这代表自己在持续进步。有的学生可能会认为
这样的人生轨迹更好,因为它保持单调递增,只是偶尔在驻点处停留思考片刻后再继续前行。当学生发表完不同看法时,教师可以适当发表自己的观点进行引导,人生的成长道路往往不是直线般一帆风顺,而是充满各种各样的曲折。但要相信自己,只要前进的方向是正确的,就能不断进步,实现自己的人生目标。真正的成长不在于没有失败,而在于从挫折中学习,让每一次驻足与反思,都成为下一次冲向更高目标的基石。
传统的讲授式方法很难有效激发学生对高等数学的学习兴趣,构建“线上自主探究 + 线下深度研讨”相结合的混合教学模式,可以实现知识传授与价值引领的有机统一。线上阶段依托在线课程平台推送数学家生平纪录片、数学科普动画等预习资源,辅以微课视频解析关键概念;线下课堂聚焦高阶思维训练,采用小组辩论、角色扮演等形式深化认知。例如,在微积分基本定理教学中,可编排“牛顿与莱布尼茨优先权之争”的6分钟情景短剧,学生通过角色代入阐释学术伦理观,教师适时引导讨论知识产权保护的现实意义。具备条件的高校可开发数学文化数字展馆,运用虚拟仿真技术还原古代数学仪器与场景,学生可在虚拟环境中操作日晷、算盘等工具,直观感受数学发展的历史脉络与文化内涵。通过这样的混合教学模式,能够有效提升学生的自主学习能力,激发其学习高等数学的内在动力。
深化项目式教学模式,结合专业特点实施特色实践项目能有效提升学生的参与度。比如,经管类专业开展《消费者信心指数编制》项目,融合统计学原理与宏观经济分析;新闻专业制作《大数据时代的隐私保护》数据可视化报告,揭示技术伦理困境;艺术专业可以设计《分形几何艺术》画展,展示数学美学价值。此外,特别值得关注的是跨学科联合项目,如城市社区低碳行动项目,可以由数学学院和环境科学学院共同指导,学生团队运用数学建模方法构建社区能源消耗模型,结合碳排放测算工具制定减排方案,并通过问卷调查分析居民行为模式。此类项目实施过程需配备专业导师提供技术支持,成果展示环节组织评审人员进行价值评估。项目最终可以形成包含数学模型、调研分析和实施方案的《社区低碳发展白皮书》,并在街道办支持下开展试点宣传,实现学术研究与社会服务的有效衔接。
3.3. 教师团队能力提升
为有效提升教师团队的综合素养,应打破传统教研组织边界,组建“数学 + 思政 + 专业”的跨学科协同创新团队,积极吸纳数学教师、马克思主义学院教师及相关文科院系教师共同参与。团队建设可采取分阶段协作机制:第一阶段组织经典理论研读会,系统学习《自然辩证法》《数学哲学》等著作;第二阶段开展主题式集体备课,重点围绕微积分、概率论等核心知识点,梳理高等数学、专业课程与思政教育的内在联系;第三阶段设立教学观摩周,通过跨学科听课与联合评课,促进教学理念与方法的深度融合。同时,应设立课程思政示范工作室,配备专用研讨空间,常态化举办跨学科教学沙龙,营造持续交流的良好氛围。
实施新老教师结对计划以加速青年教师成长,安排资深教学名师指导青年教师建立数学文化案例库,收录古今数学史上的典型事件,如祖冲之与圆周率、秦九韶的正负开方术、华罗庚的优选法、陈景润与哥德巴赫猜想、苏步青与微分几何等,供教师灵活选用。教师应记录每堂课的思政切入点及学生反馈,建立课程思政教学日志促进教学持续改进。教学团队应建立常态化、结构化的教学反思机制,将教学反思会打造为提升课程思政育人效能的关键环节。反思会不应停留于经验总结,而应聚焦于两大核心维度:一是思政元素与数学知识体系融合的自然度,即元素融入是盐溶于水般的潜移默化,还是油浮于面的生硬嫁接;二是思政引导对学生价值观塑造的有效性,即是否真正引发了学生的情感共鸣与思想认同。
3.4. 建立合理评价机制与保障体系
高校应通过智能系统采集学生运用数学思维解析现实问题的过程性数据。例如在概率统计案例研讨中,重点评估其能否构建数学模型,用于分析彩票公益金分配的公平性议题,并对结果做出正确的价值判断。同时,可以设计一份《课堂思政反馈问卷》,采用“非常认同”到“不认同”的五级评分方式,了解学生在接触到某些特定的数学模型后,内心有没有产生共鸣,会不会联想到现实中的问题。作业布置也可以尝试分层设计。基础部分为常规数学习题,用于保证基础知识掌握;拓展部分可以要求学生对议题撰写反思报告。要评估思政教育到底有没有起到作用,进行前后对比很重要。我们可以在学期初和学期末,让学生填写同一份关于“数学价值观”的问卷。通过比较前后的数据变化,就能相对客观地看出,该课程对培养学生的科学精神和理性思维产生了怎样的影响。
要确保课程思政不流于形式,就得建立一套集督导、评价与反馈于一体的质量保障机制。学校可以请校内外专家组成指导小组,真正走进课堂,通过听课、查阅教案,并依据科学的听课评价表,对老师所讲思政内容的准确性、与专业知识的融合度、以及对学生价值观的引导效果,进行系统的评估。效果如何还得看长远,需要定期对毕业生进行跟踪调查,通过问卷了解课程思政是否对他们的职业选择和工作态度产生了积极影响,并把用人单位的反馈集中起来,用以优化教学,让学生更能适应社会需求。更重要的是,必须把教师在课程思政上的投入和成果,真正纳入其工作评价和晋升体系里。比如,设立“育人先锋奖”这样的专项荣誉,同时将老师们开发的优秀思政教案、典型案例,参照教学成果奖的标准在职称评聘时给予认定。这样能让老师的育人贡献被大家看见,更能扭转高校里常见的“重科研轻教学、重智育轻德育”的惯性,从而激发老师们投身课程思政的内在热情,形成持久而有效的育人合力。
高校需把课程思政的根基打牢,首先要从学校层面做好顶层规划和设计。学校管理层需从心底里认识到高等数学课程思政的重要性,将其作为新文科建设与立德树人的重要环节。高校需将高等数学课程思政建设明确写入学校发展规划等文件,并据此制定适合本校的《高等数学课程思政建设实施方案》。方案不能太空泛,必须目标明确:近期要做什么,中期达到什么效果,长远瞄准什么方向。细化各部门、各教学单位的任务分工与时间进度,确保落实到位。方案明确后,启动人才培养计划与课程教学大纲的修订工作,将价值引领作为核心要素合理嵌入教学内容、教学方法与考核评价之中,形成包含知识传授、能力培养与价值塑造的综合性教学目标。整个工作还必须形成一个有效的闭环。从最初设定目标,到中间的过程推进与督促,再到最后根据效果来反馈优化,这几个环节要环环相扣。只有这样,课程思政的建设才有持久的生命力。
4. 课程思政在高等数学教学中的实证研究
在2024学年~2025学年第一学期,以某本科院校工商管理专业的两个人数相同的班级为研究对象,其中一个班级作为对照组,采用传统教学模式;另外一个班级作为实验组,在高等数学教学中融入了课程思政元素,内容主要包括中国数学史、数学中的哲学思想两个方面。经过一个学期的学习,通过匿名的问卷调查发现,两个班级对高等数学的学习兴趣呈现出明显的差异。表1结果表明,实验组中对高等数学“非常感兴趣”的人数比对照组高10%,“感兴趣”的人数比对照组高7.5%。同时,实验组“被动接受”和“消极抵触”的学生比例分别比对照组低10%和7.5%。这些数据体现了合适的课程思政内容和方式可以激发学生的内在学习热情,增强学生对数学课程价值的认同,缓解学生的抵触情绪。
Table 1. Anonymous questionnaire form for course ideology and politics
表1. 课程思政匿名调查表
班级 |
学生人数 |
非常感兴趣 |
感兴趣 |
被动接受 |
消极抵触 |
对照组 |
120 |
21人(17.5%) |
39人(32.5%) |
48人(40.0%) |
12人(10.0%) |
实验组 |
120 |
33人(27.5%) |
48人(40.0%) |
36人(30.0%) |
3人(2.5%) |
5. 课程思政在高等数学教学中的风险规避
高校的课程思政以立德树人、培养全面发展的人为根本目标,但在面向文科生的高等数学教学实践中,需警惕课程思政在内容与管理两个方面被异化的风险。首先是内容层面,务必要避免“为了思政而思政”。数学的魅力在于它逻辑的纯粹与真理的普遍性。思政元素的融入,关键在于“润物细无声”。它应该是从数学思想中自然生长出来的情怀,而不是生硬嵌入的一个口号。如果教师自己都觉得很牵强,比如非要把一个积分公式和某个无关的政治概念直接挂钩,学生会觉得非常别扭。这种生硬的操作,非但起不到教育作用,反而会让学生对数学本身产生疏离感。所以,数学课的思政教育,最理想的做法是引导学生领略逻辑之美,培养他们的科学精神,并激发他们未来运用数学思想服务社会的责任感。
其次是管理层面,必须警惕“为了考核而表演”。如果管理部门的评价导向出了问题,比如硬性规定每节课必须有几个思政点,还要记录思政教学时长,那会导致什么结果呢?很可能就迫使老师们去完成任务,在教学设计里进行技术性的植入,以凑够那些可以量化的指标。这很容易就让高数课程思政变成了一场精心编排的课堂表演,老师们关注的重点可能从“学生感受到了什么”变为“检查者能看到什么”。立德树人是一个春风化雨的渐进过程,如果被简化成一张打勾验收的清单,其效果一定会大打折扣。
6. 挑战与对策
在新文科背景下,将人工智能技术应用到高等数学课程思政建设面临复杂挑战。其一,人工智能技术与思政目标的融合存在浅表化风险。部分教师对人工智能技术的思政教育功能认知不足,易将其简单视为教学演示工具,未能深度挖掘其在引导学生辩证思维、塑造科学价值观方面的潜力,导致智能技术无法有效服务于思政目标。其二,数据隐私与算法伦理问题凸显。人工智能技术应用过程中涉及的学生学习行为数据收集与分析,若缺乏规范引导,可能引发伦理争议,背离思政育人初衷。其三,教师面临数字鸿沟加剧问题。当前的人工智能技术更新速度特别快,部分教师不具备驾驭人工智能技术进行思政内涵转化的能力,使得技术赋能难以落地。这些因素导致人工智能技术与课程思政的融合面临现实困境。
为应对上述挑战,需构建相应的对策体系。首先是明确技术为辅,思政为本的融合原则。在课程设计中确立以价值引领为主导、人工智能技术为赋能工具的思路,避免技术应用的形式化。比如利用人工智能技术的数据分析能力精准评估学生认知倾向与思政素养,实现思政内容对不同学生的合理推送。高校可以联合科技公司合作开发数学文化数字展馆,让学生和大众有机会体验数学文化本身的魅力。这也是高校服务于社会的一种重要方式。同时,必须建立严格的人工智能技术应用伦理规范,明确数据使用边界,公开算法逻辑,培养学生理性的科技伦理与隐私保护意识。关键环节在于强化教师队伍建设,通过专项培训提升教师在人工智能技术与思政方面的双重素养,使其善于利用智能技术创设蕴含唯物思想、科学精神、家国情怀的教学情境,从技术使用者转变为智慧育人者。
7. 结论与展望
本文聚焦于新文科建设中的高等数学课程思政,主要探讨如何让数学课不仅传授知识,更能培养科学精神和人文素养。高校将思政元素融入高等数学教学不仅是落实立德树人根本任务的内在要求,更是破解当前文科生科学思维薄弱、价值引领不足等问题的有效途径。通过知识体系重构、教学方法革新、教师团队能力提升、改革评价方式以及完善管理机制与保障体系等路径,可构建数学知识传授与思政育人紧密结合的教学体系。当数学公式推导不再是枯燥的符号演算,而是转化为解决现实问题的思维方式时,课程思政才能真正实现知识传授、能力培养与价值塑造的有机统一。
面向未来,新文科高等数学课程思政建设需要在三个方面继续加强。第一,强化跨学科融合机制,打破数学课程与专业教育的壁垒,开发更多契合不同文科专业需求的模块化教学内容,使数学思想真正成为学生开展科学研究的基础。第二,构建动态的资源体系,依托数字技术建立开放共享的案例库、虚拟仿真实验平台和教学共同体,让思政元素的融入更具有普适性。第三,完善激励机制,将课程思政纳入教师发展评价体系,培育既能讲清数学原理又能阐释数学价值的教师队伍。值得关注的是,随着人工智能时代的到来,能够初步应用基于数学原理的人工智能模型已成为对新时代文科生的基本要求,这为课程思政提供了实践方向。高校应以务实的态度推进教学改革,将课程思政融入高等数学的教学过程中,从而实现立德树人的根本任务。
基金项目
成都大学人才引进项目(X2035);成都大学计算机学院教改项目(SmartIT_K048)。