以贺信精神为指引的最优化方法课程思政改革与实践

基金项目：黑龙江省高等教育教学改革项目“数学学科杰出人才培养模式探索与实践”（SJGY20210324）；高等学校大学数学教学研究与发展中心项目“大学数学课程思政教学新方法和新设计探索与实践”（CMC20220108）；哈尔滨工业大学研究生教学研究项目“以‘贺信精神’引领的《最优化方法》课程改革和实践”（22MS020）

第一作者简介：孙杰宝（1977-），男，汉族，黑龙江双鸭山人，博士，教授，博士研究生导师。研究方向为图像处理、偏微分方程理论等。

DOI：10.19980/j.CN23-1593/G4.2024.06.013

摘  要：最优化方法是哈尔滨工业大学研究生公共基础课。课程以夯实理工科研究生数学基础为目标，着重提高学生运用优化方法解决实际问题的能力，培育和训练学生的综合素质和技能，为培养复合型创新人才奠定坚实的基础。教学过程中以习近平总书记致信祝贺哈尔滨工业大学建校100周年贺信精神为指引，立足国情、校情，以课程为载体积极推进思政育人体系建设，将贺信精神、学科发展史、爱国事迹和科学意义等思政元素与教学内容有机结合，实现核心价值引领、多维知识传授、综合素质养成“三位一体”的思政育人目标。

关键词：贺信精神；最优化方法；课程思政；教学改革；思政元素

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2024）06-0056-04

Abstract： "Optimization Method" is a public basic course for graduate students of Harbin Institute of Technology. The course aims to consolidate the mathematical foundation of postgraduates in science and engineering， focuses on improving students' ability to solve practical problems using optimization methods， cultivates and trains students' comprehensive quality and skills， and lays a solid foundation for cultivating compound innovative talents. In the teaching process， guided by the spirit of General Secretary Xi Jinping's congratulatory letter to Harbin Institute of Technology， based on the national conditions and school conditions， we actively promote the construction of the ideological and political education system with the curriculum as the carrier， and consider the spirit of the congratulatory letter， the history of discipline development， patriotic deeds， and scientific significance. The organic combination of political elements and teaching content realizes the ideological and political education goal of "three-in-one" of core value guidance， multi-dimensional knowledge transfer， and comprehensive quality development.

Keywords： congratulatory letter spirit; Optimization Method; curriculum ideology and politics; teaching reform; ideological and political elements

最优化方法作为一门应用性较强的学科，原理是利用各种数学方法为实际生产生活中的问题提供优化的解决方案，从而达到最佳目标[1]。随着科学技术的进步和生产水平的日益提高，最优化方法已成为数学通向其他应用学科的桥梁。无论是航天国防、工程测算、经济管理等经典学科，还是人工智能、大数据等新兴学科，最优化都扮演着越来越重要的角色。在最优化方法课程的开设过程中，将贺信精神有机融入课程思政建设，通过课程思政改革提高课程育人效果，在传授学生最优化思想及应用优化方法解决实际问题的同时，培养学生的探究意识、创新精神、奉献精神和道德情怀，为学生日后的成长之路提供了重要支撑。

一  文献综述

最优化方法（以下简称“本课程”）是一门理论性和实用性很强的专业课程，它研究如何在所有可行方案中寻找出最优方案。最优化方法作为信息与计算科学专业的一门专业核心课，任务是使学生以数学知识为主要工具，寻求由生产、管理、生活中若干问题的最优解决方案，旨在培养学生建立数学模型、选择优化方法、利用计算机去处理和分析数据及解决实际问题的能力[2]。

从科学层面上讲，最优化方法就是在具有一定约束条件的情况下，对等式或者不等式（组）进行求极值或最值的方法。从经济意义上说，是在现有条件（人资、财产、设备等）固定的情况下，如何使得产生的经济收益达到最大的方法，或者在达到固定工作任务目标时，如何使得投入成本最少的方法。我们用最优化方法解决实际问题时，一般可以经过下列步骤：针对目标导向和实际需求，提出需要解决的最优化问题，并将原始材料与数据进行初步分析；确定变量、目标及约束条件，将问题抽象化，建立起最优化问题数学模型；根据不同模型的不同特点，选择恰当的数学方法；对上述最优化问题进行数值求解，并适当分析解的性质，考察所求得的解是否为符合条件的最优解；最后验证并实施上述求得的最优解。在具体的实践过程中，上述步骤通常交替进行、互相制约。

受到教师教学思维、学生学习习惯、考核评价体系的长期影响，最优化方法课程的教学改革不彻底[3]。比如，仅依靠课堂讲授和课外作业的传统教学方式显然给学生留下独立思考的时间太少，不符合“创新型人才”培养目标。针对这一问题，已有大量的文献探讨了课程改革的可行方案。文献[4]通过基本算法及项目实验的方式，帮助学生理解最优化方法的基本思想，提升学生工程实践能力；文献[5]通过动力性教育、翻转课堂、理论精选精讲、加强实践环节、学术前沿选讲和写作水平的提高等方面的教学实践，旨在培养学生的科研创新能力和实践能力。这些改革措施均从不同的侧面对最优化方法课程进行了思考或实践。

近年来，我国越来越注重大学生课程思政教育。2020年5月，教育部印发《高等学校课程思政建设指导纲要》（以下简称《纲要》），明确了课程思政建设的总体目标和重点内容。《纲要》提出课程思政建设要在全国所有高校、所有学科专业全面推进，围绕全面提高人才培养能力这一核心点，及政治认同、家国情怀、文化素养、宪法法治意识、道德修养等重点优化课程思政内容供给，提升教师开展课程思政建设的意识和能力，系统进行中国特色社会主义和中国梦教育、社会主义核心价值观教育、法治教育、劳动教育、心理健康教育、中华优秀传统文化教育，坚定学生理想信念，切实提升立德树人的成效。

习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上做了关于“各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应”的讲话，为了贯彻讲话精神，高校各专业课程纷纷开展课程思政的探讨。在教学中，结合优化算法，在典型案例中融入思政元素，开展对学生的思政教育，加深学生对基本且常用的优化算法知识的理解，促进学生用优化方法解决实际问题，提高学生的综合素养[6]。

目前，中国学者对高校课程思政建设的研究已经形成了一定数量的研究性文献，例如，蒋占峰等认为，高校课程思政建设以“课程”为基础，以“思政”为着力点，强调在知识传授、技能培养的过程中融入价值引领，是高校落实立德树人根本任务的重要举措。课程思政是高校思想政治教育的新范式，需要我们从多个维度进行审视和探讨，以促进课程思政建设高质量发展。巩彦平等立足于我国课程思政发展现状，在充分把握课程思政的历史文化背景基础上，通过课程思政特征词评定，建立高等院校课程思政评价体系四因素模型，即意识形态导向准确性、育人合力融合紧密性、教育理念输出全面性和教学模式应用灵活性。尽管上述学者是从不同的研究角度，对高校课程思政建设改革做出不同贡献，但他们都是在立德树人要求的基础上，对课程思政的内涵做了不同诠释，核心都是新时代教育任务的思政建设，因此值得我们思考与借鉴。

二  改革目标

（一）  以贺信精神为指引，培养学生的爱国精神和社会责任感

习近平总书记在致哈尔滨工业大学建校100周年的贺信中指出，哈尔滨工业大学“打造了一大批国之重器，培养了一大批杰出人才”。贺信再次阐释了“培养什么人、怎样培养人、为谁培养人”。本课程在传授学生专业知识的同时，有机结合相关爱国科学家事迹、哈尔滨工业大学（简称“哈工大”）的发展历程、哈工大人的奋斗史，逐步培养学生的爱国精神和社会责任感，培养杰出人才，打造国之重器。

（二）  以时代发展需求为驱动，培养学生的理想信念和学科自信心

李克强同志指出：“无论是人工智能还是量子通信等，都需要数学、物理等基础学科作有力支撑。我们之所以缺乏重大原创性科研成果，‘卡脖子’就卡在基础学科上。”在课程设计中，结合最优化方法中的数学理论前沿应用和在国家发展中的重要基础地位，加强学生的自信心，培养远大的理想信念。

（三）  以习近平总书记“勤学、修德、明辨、笃实”要求为目标，培养学生社会主义核心价值观

习近平总书记提出的四点要求，指明了青年树立正确价值观的前进方向。故而，在课程设计中，应于点滴中，时刻铭记言传身教，结合所讲内容，利用在党组织生活中积累的共产主义先进思想、名言诗句等材料，引导学生树立社会主义核心价值观。

三  实施方案

（一）  将党史学习教育与教学内容有效结合

百年党史蕴含着丰富的智慧和力量，是最生动最有说服力的教科书。习近平总书记曾说：“要用好学校思政课这个渠道，推动党的历史更好进教材、进课堂、进头脑，发挥好党史立德树人的重要作用。”在授课过程中，教师将结合本地特色资源讲党史，挖掘党史所蕴含的红色基因，将红色文化融入课堂教学，用红色基因涵养正气，用党的实践创造和历史经验启迪智慧。推动党史学习教育融入最优化方法的课堂，一方面有助于将党史学习教育活动的对象从广大党员干部拓展到高校课堂，从广度上提升党史学习教育的影响力，另一方面，学生在学习知识的同时，接受思想教育，起到润物无声的作用，从而达到更好的效果。特别地，本课程始终强调党在发展过程中所坚持的马克思主义基础原理，即“科学技术是第一生产力”。同时，将党史教育融入最优化课堂，使得抽象的理论讲述更加生动具体，课堂教学变得既有理论深度又兼具历史厚度和情感温度。

所以最优化方法课程不是简单地传授方法，而是把方法背后的思想传授给同学们，培养同学们创新发展的能力，将党史教育寓于课堂中，帮助同学们树立家国情怀，践行贺信精神，以党史“营养剂”为引擎提升思政课质效，从而更好地培育出担当民族伟大复兴的时代新青年。

（二）  从古到今，从小到大，全方位渗透

本课程不仅是介绍最优化发展历史和名人故事，也不仅是介绍当前的前沿发展，而是从时间和空间两个维度多方面地对课程进行设计，既要给学生讲历史上的数学大家对国家的贡献和热爱，又要和学生说当前正在蓬勃发展的人工智能等前沿应用，让学生既对过去充满敬畏，也对未来充满希望，同时在教学的各个细节，努力做到立德树人，不仅让学生学会知识，还要培养好的学习习惯和正确的价值观。