新文科视野下大学文科数学课程建设研究.pdf

/长春工程学院学报(社会科学版)年 第 卷 第 期.(.)./:./.新文科视野下大学文科数学课程建设研究收稿日期:基金项目:山西省教育科学“十四五”规划课题“新文科背景下艺术类专业数学课程建设路径研究 以山西工商学院为例”(项目编号:)山西省教育科学“十四五”规划课题“基于本科生科研素养养成的数学建模开放性实验课教学探索”(项目编号:)作者简介:赵雁楠()女(汉)山西太原硕士副教授主要研究孤子理论赵雁楠王 娜(山西工商学院太原)摘 要:在新文科背景下对范围较广、内涵较深的大学数学课程建设提出了新的任务和挑战 新文科人才培养与时俱进更要夯实数理基础 结合大学数学的特点和文科专业学生的学情从课程体系设置、教学内容、教学模式、教学方法和考核评价等方面进行了思考和探索有效构建了“三个层级、双向拓展”的课程体系将选修课与通识教育讲座相互衔接融会贯通真正做到让学生学以致用关键词:新文科大学文科数学课程建设数学文化中图分类号:文献标识码:文章编号:()年中共中央明确“四新”(新工科、新医科、新农科、新文科)建设正式提出“新文科”这一概念这是继新工科之后国家全面深化高等教育教学改革的又一重大举措 年教育部等 个部门联合启动了“六卓越一拔尖”计划.标志着我国“四新”建设的全面推进“新文科”也从一个概念形态开始走向了实践模式至此新文科建设逐渐引起社会及教育界的重点关注 新文科的核心使命在于人才的培养和塑造通过人才培育的社会需求导向、实践导向来赋予文科新的生命力 新文科建设打破了专业壁垒即通过专业融合交叉、专业内涵提升、重整课程体系、提升课程质量、优化人才培养方案等方式夯实新文科人才培养阵地对国家人才培养战略提出了新要求 在此背景下对范围较广、内涵较深的大学数学课程建设提出了新的任务和挑战 新文科人才培养与时俱进更要夯实数理基础一、新文科的精准认识(一)新文科的内涵特征“新文科”是相对于传统文科而言的一个概念其“新”不仅指新旧之“新”更是指创新之“新”其内涵就是借助现代科技成果所提供的新技术手段打通专业壁垒跨学科融合寻找交叉融合所产生的新的学科增长点进而取得教育的有效突破 此外“新文科”理念不仅倡导不同学科之间的相互借鉴而且更加注重创新和数字思维的厚植即充分做到文理交叉帮助学生重塑价值观念构建系统的思维体系(二)新文科建设的意义“新文科”建设不但具有教育意义更具有时代意义 新文科建设的教育意义在于强调学科之间的交叉与融合、文理之间的碰撞与耦合旨在培养新时代跨学科复合型、高素质创新型卓越人才 新文科的提出是时代赋予的新使命 新文科建设并不是对传统文科的简单否定与替代而是传承、发展、改革与纠弊是传统文科的自我革新 随着新技术的不断融合新文科只有实现优化升级始终站在时代前沿才能建成具有中国风格、中国气派的新文科体系(三)“新文科”对建设数学课程的新要求大学文科数学课程作为文理交融的关键领域对文科类专业学生来说至关重要 数学能赋予人特殊的素养品质培养人理性且客观的正确思维而文科教育恰恰缺失这些素养、品质和思维的供给只有加强这方面的教育才能让学生具有问题导向的理性思维和发现问题、解决问题的能力 作为一名数学教师在新文科建设背景下如何培养文科类专业学生的数学素养和数学思维做到让数学课程建设与新文科建设同向同行自然也成为我们要思考的重要问题二、文科类专业开设数学课程的重要性(一)文科数学教育的理念新文科建设强调弥补文科专业在理性思维和科学精神方面的缺失这就要求在文科类专业中施行数学知识和数学文化方面的教育 因此文科数学教育应确立“以新文科人才培养为目标普及数学思维和数学文化为重心提升学生数学素养为核心”的理念来指导大学文科数学课程的建设 鉴于不同专业“文理交融”的差异性我们在进行文科数学教育时应将数学课程作为载体而非主体应打破大学数学传统教学内容精简数学理论知识增加数学文化精选与专业问题、实际生活、社会热点相结合的教学案例融入课程思政和课程美育进而培养学生的数学思维提升学生的数学素养陶冶学生的道德情操(二)文科专业培养目标的需求文科专业旨在培养德、智、体、美全面发展适应我国社会主义现代化建设需要具有“科学精神、人文素养、理念创新、技术能力”的高素质复合型人才 这就要求学生不仅要具备精湛的专业知识和创新能力还应具备数学思维能力能从数学思维的角度研究专业知识从而激发灵感有所创新 比如对艺术类专业学生而言进行数学教育目的不是让学生掌握多少数学概念和定理而是通过学习数学知识和数学文化不仅让学生得到辩证思维和数学文化的熏陶也使学生的逻辑思维能力受到了训练而逻辑思维会作为一种有效的工具被应用在艺术领域中指导艺术设计和实践过程(三)数学课程开设的必要性数学不仅是一门学科、一种工具更是一种思维模式和文化其已经成为现代文化中不可或缺的重要组成部分而数学教育已然成为培养高素质、数字化技术人才不可替代的基础教育它高度严密的思维方式已被用于有效阐释不同的科学问题 比如经济学、教育学、艺术学等学科的数量化趋势迫使其专业课程越来越需要数学的支撑而数学观念下的量化思维运用则是衡量其他学科成熟化的一个重要标志 这就要求这些专业的学生必须学会用数学的方法分析和解决本学科专业的问题所以在文科专业中开设数学课程尤其重要 数学课程不仅要侧重数学基础知识也要传授数学文化不仅训练学生逻辑思维也要熏陶学生辩证思维和人文精神从而体现数学的文化价值培养学生的数学素质形成科学的思维方式和行为方式三、构建大学文科数学课程体系目前我校文科专业包括工商管理类、经济金融类、教育类、英语类、艺术类等尤其是教育类、英语类、艺术类这类学生有一个共同点即数学基础薄弱 基于此我们按照“以新文科人才培养为目标普及数学思维和数学文化为重心提升学生数学素养为核心”的理念结合大学数学的特点和文科学生的学情从课程体系设置、教学内容、教学模式、教学方法、考核评价等方面进行了思考和探索有效构建了“三个层级、双向拓展”的课程体系将选修课与通识教育讲座相互衔接融会贯通真正做到让学生学以致用(一)文科专业数学课程的设置依据数学课程的培养目标必须与文科专业的人才培养目标相统一 首先文科数学课程必须与文科专业课程相融合共同构建文科专业的整个课程体系其次文科数学课程主要以通识类课程为主应结合文科专业特点和学情课程内容应是学生感兴趣的数学话题同时也要体现数学思想和数学文化最后应从根本上认识文科专业开设数学课程的目的和意义对文科类专业的学生而言较好的理性思维和数学素养可以帮助他们更好地思考和学习自己的专业课程可以培养学生定量分析的数学思维进而提升学生利用数学解决实际问题的能力提高学生的综合素质这恰恰符合当前经济社会对文科人才的时代要求(二)文科专业设置数学课程的性质与类型经过对文科专业学生和教师的问卷调查和访谈我们了解了各专业对数学知识和数学素养的需求结合调研数据需要从宏观层面上把握文科专业开设数学课程的教学目的和要求可将课程内容划分为三个层面 第一层面是通过数学基础课程让学生掌握大学数学基础理论中的微积分初步、线性代数初步和概率统计初步包括基本内容、基本思想和方法、基本计算和简单应用第二个层面是通过数学文化类课程培养学生科学的理性思维方式提升学生的数学素养和综合素质第三个层面是在前两个层面的基础之上实现的即通过数学开放实验项目提升学生应用数学解决专业和实际问题的能力 这正是文科类专业学生学习数学的意义所在 综上在明确数学课程设置依据的基础上我们主要以通识课的方式开设文科数学课程通过教学内容的重长春工程学院学报(社会科学版)()新整合和构建设置为三类课程:数学基础课程、数学文化类课程和数学开放实验项目以此提升学生的数学基础知识、数学素养和数学应用能力实现“文理融合”的目的(三)文科专业设置数学课程的内容文科专业的数学课程是系列课程其课程内容应打破大学数学传统教学内容应以优化学生所学专业知识结构为目的突出文理交融体现数学的思想和方法大学文科数学是面向大学一年级文科专业学生开设的一门数学通识课程本课程以“数学知识 数学文化”为主线思政教育贯穿于整个数学知识的传授过程分为数学之智、数学之本、数学之理、数学之用和数学之美五大要素 其中数学知识部分包括大学数学基础理论中的微积分初步、线性代数初步和概率统计初步数学文化部分包括数学悖论与三次数学危机、经典数学问题和中国古代数学思想(见图)*.A+5B01)5A!4!0!5664LNA!566图 大学文科数学课程内容结构图 数学与生活是面向大学二年级文科专业学生开设的一门数学通识课程本课程主要讲述数学简史、数学社会、数学哲学、数学概念、数学人物和数学趣谈六个模块(见表)通过本课程的学习使学生明白数学与我们的生活密切相关感受到数学的美妙实现感情的共鸣和思维的启迪 每个模块均从生活中的问题出发让学生重建数学印象感受数学的可亲可爱体会数学思维、数学方法和数学应用 数学可以对许许多多生活现象给出合理的解释比如当你恋爱时可以用数学思维和方式来平衡学业和爱情的关系表 数学与生活课程内容模块内容数学简史中西方数学发展简史数学社会数学与艺术、数学与统计、数学与密码数学哲学数学美学、数学思维数学概念圆周率、自然常数数学人物中国数学家、人民数学家数学趣谈七桥问题、新闻分类问题数学的美与理是面向大学三年级文科专业学生开设的一门数学通识课程本课程主要讲述数学是什么、数学方法选讲、古代数学思想、经典数学问题、割圆术与微积分、数学悖论与数学史上三次危机和数学美学欣赏七个模块(见表)通过本课程的学习让学生感悟数学美、了解数学美、发现数学美、研究数学美、创造数学美从而增强学生对数学的学习兴趣表 数学的美与理课程内容模块内容数学是什么数学的定义、特点和价值数学方法选讲公理化法、类比法和归纳法古代数学思想古希腊、古巴比伦、古埃及、古中国和古印度数学思想经典数学问题有限与无限问题和斐波那契数列割圆术与微积分割圆术与圆的面积、牛顿和莱布尼茨的微积分数学悖论与数学史上三次危机三次数学危机数学美学欣赏奇妙的数学数字、抽象美和和谐美数学实验是以开放实验项目的形式开设的一门数学实践课程 本课程主要讲 软件基本操作、极限及其应用、导数及其应用、积分及其应用和图像的绘制五个模块 通过数学实验的引 赵雁楠等:新文科视野下大学文科数学课程建设研究入让学生更加深刻地理解数学知识培养学生利用数学软件解决简单实际应用问题的能力为学生在专业课的学习中奠定数学基础此外我们也会通过线上 线下的方式开展通识教育讲座从而使学生在自己的专业学习中受到一定的启发和借鉴作用(四)文科专业设置数学课程的教学模式在课堂教学中教师在讲解数学知识、追溯数学历史、渗透数学思想、介绍数学发展现状等教学内容时应恰当地引导学生认识数学、理解数学、体验数学着眼于培养文科类专业学生特殊的思维品质、分析解决实际问题的能力提高创新意识和能力 为了实现这一教学目标我们采用了“问题驱动法”导入概念、“案例教学法”提出问题、“小组讨论法”展开讨论、“启发式教学法”加以引导、“传统教授法”给予总结的“”教学模式激发学生学习的主动性深入浅出地介绍数学知识展示高度抽象的数学符号所蕴含的丰富哲理进而提高学生的数学理性思维和应用数学能力同时重视展现博大精深的数学文化融入课程思政和课程美育提升学生数学素养和数学兴趣提高学生审美能力陶冶学生的道德情操促使学生理解并践行社会主义核心价值观以数列极限这一节为例:“问题驱动法”导入概念 教师可以向学生抛出一个问题:学生知道哪些能体现极限思想的名言、古诗、绘画或其他的形式呢?“案例教学法”提出问题 教师以“割圆术”作为案例提出问题:古代数学家刘徽是如何近似求得圆的面积进而得到徽率的?“小组讨论法”展开讨论 将学生分为 组分别求圆内接正六边形、正十二边形和正二十四边形的面积“启发式教学法”加以引导 比较 组学生所求结果发现了什么?如果继续将圆分割下去我们会得到什么样的结论?“传统教授法”给予总结 教师通过总结给出数列极限的概念(五)文科专业设置数学课程的考核方式文科学生数学基础相对薄弱其考核方式应充分考虑文科数学和文科学生的特点需降低考核要求应设置符合学生专业特色的考核内容 数学课程开设的目的是能使学生形成初步的数学观能用数学思维和数学知识思考解决专业问题故而课程考核不是目的而是检验学生学有所用的手段 数学课程以“多元化重过程考能力提素养”为指导思想通过构建“淡化理论 注重应用”“淡化技巧 注重思维”“”“过程性考核 终结性考核”的考核方式提升教学质量进而培养高素质复合型创新人才其中过程性考核占 终结性考核占 具体实施细则如下(见表)过程性考核主要采取“”的考核方式“”指课堂考勤、课堂参与和课后读书报告/观影感“”指学生将课堂所学知识应用于专业中并以作品的形式完成设计和创作 这一环节凸显了数学知识对专业的重要性 具体评分细则为:课堂考勤()课堂参与()读书报告/观影感()作品()终结性考核主要以卷面成绩呈现实行闭卷考试的方式题型包括填空题、单选题、多选题、判断题、简答题等表 数学课程的考核办法学生成绩过程性考核()课堂考勤课堂参与读书报告/观影感作品终结性考核 四、结语美国数学史家克莱因曾说:“音乐能激发和抚慰情怀绘画使人赏心悦目诗歌能动人心弦哲学使人获得智慧科技可以改善物质生活但数学却能提供以上的一切”其精妙地阐释了数学的教育价值 新文科背景下的新文科需要新数学需要数量化的拔高升华这就要求在文科专业中融入数学知识、数学思想和数学文化有效培养文科学生理性思维能力使学生形成一定的数学意识 年我校长春工程学院学报(社会科学版)()开始以选修通识课的形式在文科专业开设数学课程同时有效构建了“三个层级、双向拓展”的课程体系将选修课与通识教育讲座相互衔接融会贯通真正做到让学生学以致用 通过几年的教学实践教学效果显著得到了学生的认可 实践证明通过 门通识类数学课程的学习学生的知识面有所扩充逻辑思维能力有所提升面对生活与学习习惯理性分析激发学生全新的理性思维进而助力学校的新文科建设打造文理结合的创新型人才 可见新文科建设为大学数学课程建设带来了新的挑战和机遇参考文献 段禹高怡楠.教育学本科人才培养的目标定位与模式创新 基于新文科建设的视角.教师教育学报():.张贝贝.新文科建设背景下大学英语课程改革和学科内涵建设路径探析.高等教育研究():.徐延宇张聃丹.困境与突破:新文科背景下地方师范院校教育学科建设路径探索.高教论坛():.邵波.新文科理念下汉语言文学专业学生培养模式改革研究.黑龙江教育(理论与实践)():.郭延龙.新文科建设背景下艺术设计学科建设问题研究.西昌学院学报:社会科学版():.陈阿丽邓福康王元宝陈小芳.“新文科”背景下会计学专业教学模式改革的路径研究.西部皮革():.吴静之.新文科视域下高校文学类课程的研究背景与建设进路.重庆行政():.刘虎王勤冯建刚.“新文科”背景下高校重塑文科实验教学体系的思考与探索.实验技术与管理():.吴建武.新文科背景下公共管理类专业实践教学体系改革的探讨.中国现代教育装备():.刘琳琪.工科院校外语专业的改革探索.中国高等教育():.李宏平.艺术设计专业数学课程教学的探讨.数学理论与应用():.刘华丽.高等院校艺术类数学课程探索.大学数学():.王章雄.大学文科数学.北京:中国人民大学出版社.远启山.数学与生活.北京:人民邮电出版社.张顺燕.数学的美与理.北京:北京大学出版社.():.“”.:赵雁楠等:新文科视野下大学文科数学课程建设研究