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他山之石

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    【南京大学】无处不在的数学-无时不在的思政

    时间:2020-12-07 10:33:16  作者:  点击:

    本文源自于南京大学本科生院,原文链接:https://jw.nju.edu.cn/7b/02/c24774a490242/page.htm

    “无处不在的数学”这门通识课程是数学系秦厚荣教授于2007年开创的,由秦厚荣教授和郭学军教授共同执教,今年已经是第14年了。这门课最开始是每学年开设一次,由于选课人数众多,后来改为每学期开设一次,每学期48学时,每学年两个学期总计大约有四百人左右选修这门课。本来课程是面向非数学系的学生设计,但是由于内容丰富,每年也吸引了很多数学系的学生选修。

    “无处不在的数学”在十几年的教学中始终坚持以立德树人为目标,将传授知识和培养能力有机结合,把课程思政贯穿在整个教学过程中,在潜移默化中达到育人的效果。

    具体来说,本课程的课程思政建设体现在以下几个方面:

    1.培养逻辑思维,树立马克思主义的世界观

    数学在马克思和恩格斯建立辩证唯物主义哲学的过程中起到了重要的作用。微积分中的微分和积分这对矛盾,在牛顿-莱布尼茨公式中却又统一在了一起,这引起了马克思极大的兴趣和深入的思考。他深入学习了微积分这门在当时最前沿的数学理论,进行了大量的复杂计算,最后写下了著名的《数学手稿》。

    我们的课程从数学入手,引导学生思索各种自然现象、社会现象,破除神秘感,用数学逻辑思维来解释世界,培养唯物主义、马克思主义的世界观。

    例如我们在讲授本福特定律的时候,提到了自然产生的真实数据的首位数字并不是均匀分布的,而是以1打头的数字最多,大约占百分之三十,以2打头的次之,大约占百分之十七……以9打头的最少。然后,我们在课堂上和学生一起学习了政府工作报告,统计了其中出现的各种数据的分布规律,发现政府工作报告中的数据非常贴合本福特定律的预言。学生们潜移默化中认识到政府工作报告是反映国计民生的重要资料,也认识到了数学的重要性和趣味性。很多学生从本专业出发,发现了更多与本福特定律相关的现象。

    2.增长数学知识,建立文化自信

    习近平总书记在2015年10月29日提到:“我国古代在天文历法、数学、农学、医学、地理学等众多科技领域取得举世瞩目的成就”。中国人在数学方面取得了很多举世瞩目的成就,但是这其中很多都不为学生们所了解。我们在课程中介绍了著名的中国剩余定理,这是数学学科中唯一一个以国家命名的定理,在代数学、分析学中有着极其重要的应用,在工程技术中经常使用的拉格朗日插值公式其本质就是中国剩余定理。

    中国剩余定理极其重要而且易于理解,但是以往该部分内容一般仅在数学系的专业课程中进行讲授,不为非数学系的学生,特别是文科学生所知。我们通过在课堂上讲授中国剩余定理,大大提高了学生们的国家自豪感,增强学生们对中国文化的自信心。

    3.学会观察自然,持续保持好奇心

    这门课的名称为“无处不在的数学”,顾名思义,我们会在课程中处处引导学生去观察自然,思考背后的数学原理。例如我们讲斐波那契数列的时候,带了几个菠箩去课堂,让同学们按照顺时针、逆时针两个方向去数菠箩上都有多少个螺旋。他们会发现无论大菠萝、小菠萝,它们在顺时针、逆时针两个方向都各有8条螺旋、13条螺旋,这两个数字恰好是斐波那契数列中相邻的两项。这些现象引起了学生们极大的兴趣,然后我们再引入连分数等数学知识对这些现象加以解释。

    这些教学活动极大引发了学生们对观察自然、思考自然的兴趣,让大家认识到数学真的是无处不在!

    总而言之,“无处不在的数学”这门通识课程始终坚持课程思政,帮助学生树立正确的世界观、人生观和价值观,着重培养学生的家国情怀,引导学生坚定四个自信,训练学生的逻辑思维、批判性思维等,为学生未来走上社会打下了扎实的数学基础。

    2020.8.29

    责任编辑:严思璇 陈曦

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