“强基计划”引导农林院校数学公共基础课程开展深层学习的策略分析

摘    要：为突出基础学科的支撑引领作用，农林院校数学公共基础课程教学应引导学生放弃机械式、被动式的浅层学习，强调深层学习才是深刻理解数学和后续专业课程的有效学习方法。文章以国家提出的“强基计划”为背景，研究数学公共基础课程促成深层学习对农林院校人才培养的重要意义，并提出促成学生深层学习的教学改革的具体策略和实践路径，从基础学科角度为达成国家和社会对高新技术人才培养的需求，提供了新的教学研究思路。

关键词：“强基计划”；深层学习；农林院校；数学公共基础课程

中图分类号：O1-4；G641      文献标识码：A      文章编号：1002-4107（2024）05-0054-04

一、引言

2019年7月，科技部、教育部、中科院和自然科学基金委联合制定了《关于加强数学科学研究工作方案》。

2020年1月，教育部印发《关于在部分高校开展基础学科招生改革试点工作的意见》，决定在部分高校开展基礎学科招生改革试点工作，“强基计划”正式拉开序幕。“强基”即国家要以基础学科建设为重点，突出基础学科的支撑引领作用，重点在数学、物理、化学、计算机、生物等相关专业着力培养有志于服务国家重大战略需求且综合素质优秀或基础学科拔尖人才。“强基”的战略目标归根结底是立足于“为国选材、厚植强基、拔尖领军、创新未来”的人才培养定位，与习近平总书记在2017年党的十九大报告中提出的“要加快一流大学和一流学科建设”相得益彰（图1）。因此，探索“强基”、培养创新人才的长效机制是科教兴国、提升综合国力的必然要求，也是当前高等教育改革的深水区与攻坚区。

农林院校是以农业类和林业类为主要学科，同时又包含了综合类专业，如机械类、计算机类、经济类等专业的高等院校。农林院校在促成深层学习理念下的学科教学改革实践是在长期一线教学实践经验基础上，更是在国家“强基计划”指引下，对数学类课程教学质量的提升与发展的现实探讨。文章以黑龙江省高等教育教学改革项目为依托，研究农林院校数学公共基础课程教学现有的困境、促成深层学习的意义和“强基计划”导向下数学公共基础课程教学改革的特点及实践策略。

二、农林院校数学公共基础课程教学的现实困境

近年来，随着国家对高等教育的重视，农林院校专业课程的教学水平得到迅速发展，但各高校对基础性学科——数学公共基础课程的重视程度还远远不够，其课程建设的规模和成效远远赶不上农林院校中优势学科的课程建设。当前，数学公共基础课程教学中普遍存在3个层面的现实问题。

第一，学生层面。部分学生（如来自林区、教育资源相对落后的边远地区的学生或在初等教育阶段就对数学学习存在畏难心理的学生）因高考数学成绩不理想，大学阶段对数学类课程存在学习兴趣不足、知识掌握不牢、疲于应对考试、知识视野狭窄、创新能力不强等问题；另一部分学生则渴望在数学学习中取得进步，希望在数学课程中获得能力的提升。在实际教学中，即使学生自身情况各异，但依然不被区分，即学生不分基础、不分层次的“一刀切”上课。

第二，教师层面。在农林院校，数学公共基础课程普遍被削减课时，导致教师的教学压力增大，同时，来自科研、评职的压力也过多地束缚教师，使其无法全身心投入教学研究，对教学改革的兴趣不浓，甚至流于形式。因此，教师在教学中往往存在压缩教学内容、降低教学内容难度、依赖教材上课、减少知识拓展、轻视学生创新能力培养等问题，使得学生的深层学习渴望得不到满足。

第三，专业层面。浅层学习导致学生学业能力后继无力，数学课程上获得的知识无法为农林院校的优势专业提供有效支撑，各专业的发展从某种程度上受到制约，不能为国家和社会输送高质量人才，学生的个性发展和专业建设都受到一定程度的影响。

基于此，数学公共基础课程的教学需要推陈出新，寻找适合农林院校自身发展的课程改革路径，而促成深层学习的教学恰好在解决这些问题上具备优势，值得尝试与探讨。

三、深层学习的概念与理论价值

深层学习的研究最早源于瑞典哥德堡大学（Universityof Gothenburg）的F.马顿（F. Marton）和R.萨尔乔（R. Saljo）在1976年时进行的一项实验，实验内容与阅读文章有关。学习者会按照不同的任务要求，采取不同的学习方式，并加以区分。学习者可以将注意力集中在文章的表面，只关注标志性的文字，也可以专注于分析文章的中心思想和内涵，挖掘文字背后的东西[1]。前一种学习过程叫浅层学习，后一种学习过程则被称为深层学习。深层学习是将自身需求作为出发点，以理解为前提，关注核心理论和概念的主动学习方式。深层学习具有理解与批判、联系与构建、迁移与应用等特征，这恰恰为解决学生浅层学习指明了道路[2]。因此，文章根据农林院校的实际特点，从促进和养成学生深层学习的习惯出发，以“强基”为导向，以培养创新人才为宗旨，研究数学公共基础课程教学促成学生深层学习的具体策略，以期为教师的实际教学提供新的思路。

促成深层学习的教学直指数学公共基础课程教学中“符号表征”的浅表性和狭隘性，能够帮助学生超越知识表层的符号表征，进入知识的内在结构，达到意义的生成[3]。深层学习着眼于学生的全面发展，其理论价值在于帮助学生克服机械学习和浅层学习的弊端，培养学生终身学习的能力，是创新人才培养的重要教学理念支撑。深层学习还能促使教师进行课程改革，使培养的学生能够满足不同层面的需求，如个体成长的需求、专业发展的需求、用人单位的需求，以及为国家高精尖领域输送人才的“强基”需求。基于深层学习的数学公共基础课程教学改革旨在探索提升教学品质的变革理念，将更有利于挖掘教学的深层理论意义。

四、“强基计划”导向下促成深层学习的教学改革的意义与特点

（一）“强基计划”导向下的数学公共基础课程教学改革的意义

进入21世纪，信息、生命、制造、空间、海洋等领域的原创突破为前沿技术提供了创新源泉，学科之间、科学和技术之间、自然科学和人文社会科学之间日益呈现交叉融合的趋势。在这样的时代背景下，2020年，教育部发布了“强基计划”，充分说明国家已经意识到基础学科在交叉融合领域中的重要作用，其中包括数学的重要引领作用。“强基计划”将数学学科推向发展与融合的新高度，表明数学在推动国家科技发展中所处的重要地位。因此，“强基计划”导向下促成深层学习的数学公共基础课程教学改革势在必行，其现实意义如下。

1.“强基计划”导向下推动教学模式改革

农林院校现有的数学公共基础课程主要包含“高等数学”“线性代数”“概率论与数理统计”及“复变函数与积分变换”。虽然很多高校根据学科要求及特点将高等数学分为3类（“高等数学A”“高等数学B”和“高等数学C”），但本质上与其他数学课程采取一样的教学模式，教学仍然是“大锅饭”，模式单一，没有考虑到学生的个性需求，无法为国家选拔出优秀的“强基”人才。若要打破现有的教学模式，应从数学学科的要求和特点出发，提倡分层施教，这样才能有助于深层次的学习 。

2.“强基计划”导向下推动教学内容改革

目前的数学公共基础课程教学在教学内容的广度、深度与高度上与国家“强基计划”的目标——“培养有志于服务国家重大战略需求且综合素质优秀或基础学科拔尖的学生”还有很大的差距。促成深层学习的教学研究提倡教师在教学内容上深入思考，以教学内容为抓手，改变数学教学的观念，激发学生深层學习。

3.“强基计划”导向下推动考核方式改革

“强基计划”以“为国选材、厚植强基、拔尖领军、创新未来”的人才培养定位为出发点，核心思想是要求现有农林院校培养创新优秀人才。但是，目前农林院校的考核机制还停留在“千人万人一张卷”层面，这对人才选拔是不利的，应该在考核方式上分层次、有目的、见实效，在夯实基础、提升能力、创新培养3个层面上考核学生。

（二）促成深层学习的数学公共基础课程教学改革的特点

探索农林院校数学公共基础课程教学改革应着力突出改革的实践性，重视实际教学中的可操作性，强调教学成果的可推广性，意在为农林院校专业课程和学科建设提供强大的数学基础支撑。

1.应用面广

数学公共基础课程涵盖“高等数学”“线性代数”“概率论与数理统计”和“复变函数与积分变换”等课程，面向农林院校理、工、林、农、经管等各专业开课，覆盖面广，基本开课时间在大一年级和大二年级。就农林院校而言，除文法等纯文科专业外的学生都要学习数学公共基础课程，上课学生占大一和大二学生总人数的90%以上。

2.针对性强

就专业课而言，“高等数学”“线性代数”“概率论与数理统计”是专业课的基础课程，为学生提升专业能力、参与“全国大学生数学建模竞赛”和“大学生创新创业项目”等提供重要的理论基础。就研究生入学考试而言，数学一和数学三试卷中“高等数学”“线性代数”和“概率论与数理统计”的比例分别约占56%、22%和22%。数学二试卷中“高等数学”约占78%，“线性代数”约占22%。此外，就互联网经济、物联网经济等“强基计划”所面临的要解决的问题而言，归根结底需要培养的专业人才必须具备较强的数学创新能力。

3.可操作性大

文章开展的促成深层学习的教学研究尝试在课程教学内容、教学模式、教学手段、考核方式等方面做出实践性探索，提出的问题来源于近20年的教学实践，从学生学习中长期存在的问题出发，本着“从实践中来，到实践中去”的教学改革思想方针，所提出的改革策略具有可操作、易推广、见效快的特点。

五、促成深层学习的农林院校数学公共基础课程教学改革的实践策略

深层学习意味着对知识的理解与批判、联系与构建、迁移与应用，这为解决学生浅层学习指明了道路。因此，文章从促进和养成学生深层学习习惯入手，以“强基计划”为导向，以培养创新人才为目的，实践策略如下。

（一）建立灵活自主的双层模式

目前，农林院校基本都采取统一的教学模式。事实上，学生的基础不同、兴趣不同、未来职业规划不同，教学目标就应该不同，而不同的教学目标下采取的教学模式也应各异。促成深层学习的教学改革认为，应该按专业根据学生入学成绩分层次编班教学。例如，双层模式：第一层为基础层，以夯实基础、保证专业基本需要、实现未来就业为导向；第二层为提升层，以培养创新能力、保障为专业输送优秀人才为导向，以实现“强基计划”“为国选材、拔尖领军”的战略目标（图2）。以东北林业大学为例，首先，学校根据入学成绩分班，在第二次阶段性考试后再根据成绩调整班级，学生有一定的自主权选择适合自己的班级。其次，根据教学目标制定教学内容，让优秀或有特长的学生有进阶、提升的机会，对学习能力不强、学习意愿相对较低的学生采取夯实基础、侧重练习、适当放慢教学进度的手段，解决“有的学生吃不下，有的学生吃不饱”的问题[4]。

（二）打造强基固本的3个维度

农林院校应结合专业特色，构建具有专业背景的数学课堂，对数学公共基础课程的教学内容进行合理的优化处理与整合，形成不同数学课程各具特色的教学模块，根据专业所需，如林学类、经济管理类、土木工程与交通类、通信与计算机类等，实行各课程、各专业的分模块教学。数学公共基础课程的教学大纲要达到各专业学习所需数学知识的基本要求，学生需要掌握基本的“高等数学”“线性代数”“概率论与数理统计”“复变函数与积分变换”等课程要求的基础知识和解题方法，学会用相应的知识模块中的数学知识解决一些简单的实际问题，夯实数学基础。作为强基固本的重要出发点，教学内容可以在拓展选修、强化竞赛、培养创新等3个维度上做到有广度、有深度和有高度，达成强基础、促创新的目的。

1.拓展选修，教学内容有广度

农林院校可根据学生的职业发展规划和志向，在保证学生扎实地学习数学公共基础课程知识的基础上，开展拓展（选修）教学。通过“数学建模”“生活中的数学问题”等公共选修课程，把数学理论与专业、工程实际问题相结合，渗透数学建模思想，展示数学在国家发展、社会进步中发挥的积极作用。同时，通过拓展选修，不断提高学生数学严密逻辑推理和解决实际问题的能力[5]，拓宽学生的知识面，为高质量就业创造有利条件，做到教学内容有广度。

2.强化竞赛，教学内容有深度

将教学内容与历年考研数学试题、数学竞赛试题、985等重点大学的数学公共基础课程考试试题相结合，提升学生的综合知识应用能力，基本满足学生参加全国数学竞赛、全国数学建模竞赛、“挑战杯”大赛、大学生创新创业项目等学科竞赛对数学的要求，为有需求的学生不间断学习数学知识提供有力保障，做到数学公共基础课程的教学内容有深度。

3.培养创新，教学内容有高度

课堂教学不拘泥于教材本身，应结合时事热点，站在学术前沿，挖掘知识点本身与科技发展前沿成果的结合点，如国家近几年大力打造的智慧农业、智慧林业，挖掘数学与“智慧”的结合点，捕捉问题点，应用“问题”激发学生的科研需求，以激发学生深层学习的欲望和渴求，做到教学内容有高度。

（三）重构深度融合的教学空间

教学情景能够唤起学生对先有经验的感知，这在一定程度上会影响学生下一个学习周期的学习观[6]，因此，教学手段在促进学生深层学习的过程中起到了关键作用。农林院校数学公共基础课程教学改革力求在教学手段上重构物理空间、资源空间和社交空间，实现3个空间的深度融合，使教学情景具有丰富性、灵活性和实效性，达到强手段、强辅导、强参与。

打造物理空间。有效利用线下课堂、录播教室、微格教室的授课，采用以问题为前导的面向问题的启发式、参与式教学模式，创设情境，及时地实现师生互动、学习情景感知、自适应教学服务。

拓展资源空间。灵活运用超星学习通平台、雨课堂、中国慕课网、视频、图片、板书与 PPT，为教学过程营造多样化的媒体形式。还可进行相关情景创设，开展以学生为中心的个性化教学、探究式教学和翻转式教学等，如边讲边练、生讲生评、案例点评、分组讨论等，让学生充分展现自己。

构建社交空间。实现辅导形式的多元、实时与高效。促成学生深层学习需要教师在课下辅导上下功夫，一方面是师对生的答疑解惑，另一方面是生对生的学习互助。课下辅导是课上学习的重要延伸，根据现实情况可以安排授课教师每周开展两三次、每次30分钟的各种形式的辅导答疑活动，包括面对面答疑、网络QQ答疑、超星学习通平台留言等方式。课下辅导提倡优秀学生与后进学生共建学习小组，生生互动往往会激发双方的学习兴趣，提升双方的学习效果。

（四）实现因人而异的全过程考核

教学改革要在加强考核上下功夫，研究考核的深层次问题，重点实现考核的多层次、多种类、多途径。促成深层学习的教学改革所采取的全过程考核在实践层面上包含阶段性考核、期末考核及平时考核，其中，阶段性考核包含小论文、调查报告、文献综述等形式，平时考核可以通过课前测试、课中探究、课上展现和课后巩固反思等环节，实现教学过程的全跟踪评价，以此来引导学生从浅层学习向深层学习转化[7]。在每个环节，教师应以鼓励、表扬、适当惩戒等手段让学生对数学建立信心，培养学生的乐学、好学与勤学，既能知难而上，也能看到自身不足，奋发向上。同时，课前预习状态、上课参与程度、课下作业质量、课后学习小组的反馈、个人成绩提升的情况都应纳入到指标考核体系中来[8]。对于高考数学成绩较低的学生可以采取分层次考核，在不同层次上作优秀、合格和不合格的考量，真正实现因人而异，因材施教。

六、结束语

为深入贯彻新农科建设，促进林业产业发展，农林院校数学公共基础课程建设还需与专业有机衔接、深度融合，发挥深层学习的优势，强化数学理论与农林类实际问题的相关性，提升课程内涵。构建以应用研究为重点，以基础数学研究为支撑，以农林特色为应用背景的课程体系，促进深层学习在数学公共基础课程建设中的全面协调与可持续发展。

为提高人才培养质量，实现“为国选材、拔尖领军”的战略目标，浅层学习是远远不够的，但深层学习可以激发学生的内在因素，使学生在原有知识结构上批判性地接受新经验，改变行为，产生一种新的知识结构，即创造。学生在深层学习中能发挥主体性，有充分的机会主动建构知识，通过发现与创造解决问题。在基于深层学习的教学改革过程中，研究团队还将不断总结和完善，拓展教学实践，丰富教学改革成果，让数学公共基础课堂焕发新机。

参考文献：

[1]  付亦宁.大学生深层学习影响因素及其关系的实证分析[J].苏州大学学报（教育科学版），2015（2）：93-101.

[2]  杨慧.混合学习环境下深度学习应用模式研究[J].中国成人教育，2019（23）：3-8.

[3]  朱芬.基于英语核心素养提升的深度教学模式探究[J].教学与管理，2018（30）：102-104.

[4]  张湘韵.问题教学与学生的创造性思维培养[D].长沙：湖南师范大学，2004.

[5]  袁芳.高质量教育体系背景下的大学数学教学改革创新探索：评《数学教学与模式创新研究》[J].教育发展研究，2023，43（4）：86.

[6]  杨永富，胡真，宫奕波.新工科导向下大学数学课程创新能力培养体系的构建与实践[J].大学数学，2022，38（5）：45-51.

[7]  马晓剑，申花实.在终身教育背景下构建可持续性的大学数学教学体系[J].黑龙江高教研究，2013，31（11）：171-173.

[8]  刘春林，李宝娣.大学数学课程的线上线下混合式教学研究[J].黑龙江教育（理论与实践），2023，77（2）：39-42.

编辑∕王力

收稿日期：2023-08-27                                                          修回日期：2023-10-15

作者簡介：马晓剑，女，副教授，研究方向为不确定性理论及图像处理。

基金项目：黑龙江省高等教育教学改革项目“‘强基导向促成深层学习的农林院校大学数学教学研究与实践”（SJGY20210044）；黑龙江省一流本科课程“高等数学A（A1、A2）”建设