“數(shù)字成像技術(shù)”課程思政教學(xué)探索與實(shí)踐

袁素真 羅元 王小發(fā) 胡章芳

◆摘? 要：“課程思政”在為社會(huì)培養(yǎng)德才兼?zhèn)涞娜瞬胖芯哂兄匾囊饬x，通過思政元素可使學(xué)生更好地樹立和踐行社會(huì)主義核心價(jià)值觀，增強(qiáng)學(xué)生的工程倫理意識、責(zé)任意識和精益求精的工匠精神。本文分析了“數(shù)字成像技術(shù)”的課程特點(diǎn)，詳述了課程思政建設(shè)舉措，并介紹了思政元素與課程內(nèi)容結(jié)合的若干實(shí)例。

◆關(guān)鍵詞：課程思政;“數(shù)字成像技術(shù)”;實(shí)例

高校擔(dān)負(fù)著為國家培養(yǎng)德才兼?zhèn)淙瞬诺闹厝巍?020年，《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》指出全面推進(jìn)課程思政建設(shè)，就是要寓價(jià)值觀引導(dǎo)于知識傳授和能力培養(yǎng)之中，幫助學(xué)生塑造正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀，這是人才培養(yǎng)的應(yīng)有之義，更是必備內(nèi)容。教師在這個(gè)過程中起著至關(guān)重要的作用，而課程是實(shí)現(xiàn)整個(gè)教育目標(biāo)載體。因此，教師設(shè)計(jì)好所教授的每門課程將為培養(yǎng)合格人才打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本文將以重慶郵電大學(xué)“數(shù)字成像技術(shù)”課為例，詳述課程思政的設(shè)計(jì)與實(shí)踐過程。

本課程為專業(yè)選修課。課程目標(biāo)是使學(xué)生了解圖像生成的知識和數(shù)字圖像的基本概念、掌握圖像的基本處理技術(shù)，包括圖像的增強(qiáng)、變換、分割、壓縮等的基本原理及相應(yīng)的MATLAB實(shí)現(xiàn)方法。課程以實(shí)踐為導(dǎo)向，以實(shí)際應(yīng)用為目標(biāo)，結(jié)合了信息光學(xué)與光信息處理技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的知識，為培養(yǎng)合格的專業(yè)技術(shù)人才提供了必備的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)，本門課程不僅是本專業(yè)學(xué)生在校理論學(xué)習(xí)的重要環(huán)節(jié)，也是學(xué)生動(dòng)手能力培養(yǎng)的重要部分。

本課程的思政目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的政治思維、政治洞察力與政治敏感性，將知識應(yīng)用到國家亟需的領(lǐng)域，如將圖像處理應(yīng)用到人工智能領(lǐng)域。

1“數(shù)字成像技術(shù)”課程特點(diǎn)

數(shù)字成像技術(shù)是機(jī)器視覺領(lǐng)域的分支技術(shù)，其最大的特點(diǎn)是發(fā)展速度快、功能多、應(yīng)用廣泛。因此，本課程注重對新理論和新技術(shù)進(jìn)行梳理和及時(shí)傳授。知識點(diǎn)講解模式從所熟悉的輸入型轉(zhuǎn)變?yōu)檠芯颗d趣驅(qū)動(dòng)型，用“先誘導(dǎo)后教導(dǎo)”模式激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。本課程主要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神、解決實(shí)際問題的能力和科研創(chuàng)新能力，有利于實(shí)施思政教育。

2課程思政建設(shè)舉措

課程思政建設(shè)首先是挖掘思政資源，然后設(shè)置課程思政建設(shè)目標(biāo)和育人目標(biāo)，運(yùn)用合適的教學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)思政元素與課程的完美結(jié)合。

2.1思想政治資源挖掘

工程技術(shù)專業(yè)課程盡管指向的是技能、技術(shù)等手段性、操作性、實(shí)踐性內(nèi)容，但在這背后承載一定的價(jià)值目標(biāo)。因此，充分挖掘課程特色和優(yōu)勢，提煉專業(yè)課程中蘊(yùn)含的思政元素，將其轉(zhuǎn)化為社會(huì)主義核心價(jià)值觀具體化、生動(dòng)化的有效教學(xué)載體。在授課過程中，根據(jù)授課內(nèi)容的特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生相應(yīng)的能力。

對于可以自學(xué)的內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力;對于同一種任務(wù)的不同解決方法或相似功能函數(shù)的相似性質(zhì)的理解過程，培養(yǎng)學(xué)生融會(huì)貫通的能力;對于需要小組討論完成的實(shí)踐任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識;對于需要在原有的知識和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)的圖像處理任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和科學(xué)探索的精神;對于需要多種方法協(xié)作才能完成的圖像處理任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生的統(tǒng)籌能力;對于設(shè)計(jì)解決實(shí)際問題的圖像處理任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的工程實(shí)踐能力等。

2.2課程思政建設(shè)目標(biāo)和育人目標(biāo)

“數(shù)字成像技術(shù)”是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)課，根據(jù)課程內(nèi)容，設(shè)置如下課程思政建設(shè)目標(biāo)。

目標(biāo)1：進(jìn)行思維訓(xùn)練，通過對圖像處理核心算法及其發(fā)展歷史進(jìn)行剖析，使學(xué)生對該領(lǐng)域核心概念、基本理論、存在問題以及未來發(fā)展等有較深入的理解，并對科學(xué)真理的普遍發(fā)展規(guī)律有較深刻的認(rèn)識。

目標(biāo)2：開展認(rèn)知提升，通過對圖像處理算法應(yīng)用場景的介紹，使學(xué)生領(lǐng)悟算法設(shè)計(jì)的精髓是創(chuàng)新和精益求精，從而激發(fā)學(xué)生掌握本領(lǐng)域基礎(chǔ)知識和前沿發(fā)展的動(dòng)力，并重視創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。

目標(biāo)3：踐行人格塑造，通過介紹圖像處理領(lǐng)域面臨的各種機(jī)遇和挑戰(zhàn)，使學(xué)生認(rèn)識到圖像處理領(lǐng)域的工程技術(shù)人員或科技工作者的初心，強(qiáng)化工程倫理意識，建立堅(jiān)毅的學(xué)術(shù)人格，勇于承擔(dān)有挑戰(zhàn)的學(xué)術(shù)方向，攻克前沿學(xué)術(shù)問題。

鑒于圖像處理算法在后疫情時(shí)期應(yīng)用非常廣泛，可以以配送機(jī)器人、紅外熱成像體溫檢測系統(tǒng)、車牌自動(dòng)識別系統(tǒng)等為例將價(jià)值塑造、知識傳授和能力培養(yǎng)緊密融合在一起。

3思政元素與課程內(nèi)容結(jié)合實(shí)例

思政元素從頭到尾貫穿于整個(gè)教學(xué)過程中，如在人類視覺系統(tǒng)與成像系統(tǒng)的對應(yīng)關(guān)系中融入科學(xué)思維的教育，科學(xué)研究過程應(yīng)盡量排除主觀干擾，力圖認(rèn)識客觀規(guī)律的本來面目。由圖像加減乘除運(yùn)算在防火救災(zāi)中的應(yīng)用，融入為民服務(wù)意識的教育，明確科學(xué)的最終目的是為民服務(wù)。由圖像幾何運(yùn)算在圖像保密傳輸過程中的應(yīng)用，融入紀(jì)律意識的教育，沒有規(guī)矩，不成方圓，國家利益，人民利益，都需要律己律人。根據(jù)圖像空域與頻域的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生融會(huì)貫通的能力，對同一事物的不懂表達(dá)、相似事物的相似性質(zhì)融會(huì)貫通。讓同學(xué)們分組設(shè)計(jì)濾波器實(shí)現(xiàn)污染圖像的濾波，在根據(jù)需要設(shè)計(jì)不同濾波器的過程中，融入創(chuàng)新意識的教育。通過頻域中高通、低通濾波器在電力系統(tǒng)中諧波補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用，融入學(xué)以致用的精神。通過具體彩色圖像處理的案例，培養(yǎng)學(xué)生的工程思維能力，用工程的辦法解決社會(huì)問題。在對編碼方法進(jìn)行評估的過程中，培養(yǎng)科學(xué)探索的精神，學(xué)生需要根據(jù)已有的經(jīng)驗(yàn)或事實(shí)（即計(jì)算冗余度的方法），進(jìn)行猜想或假設(shè)，然后通過實(shí)踐檢驗(yàn)猜想的正確性。引導(dǎo)學(xué)生利用腐蝕和膨脹運(yùn)算設(shè)計(jì)邊緣檢測算法和去除噪聲算法，在腐蝕和膨脹運(yùn)算協(xié)調(diào)工作中進(jìn)行統(tǒng)籌能力培養(yǎng)的教育。在課程內(nèi)容即將結(jié)束之際，與學(xué)生討論專業(yè)倫理相關(guān)的內(nèi)容，為以后好的行業(yè)風(fēng)氣打下基礎(chǔ)。

4結(jié)語

高校學(xué)生即將走向社會(huì)，是教育的最后一站，高校教師對學(xué)生德育的教育不可忽視。因此高校教師除了注重專業(yè)知識的提高外，還要不斷提高自身的思想政治水平，充分挖掘課程中蘊(yùn)含的思政元素，為社會(huì)培養(yǎng)德才兼?zhèn)涞娜瞬拧?/p>

基金支持：本文受重慶郵電大學(xué)重慶郵電大學(xué)“課程思政”試點(diǎn)示范課程的支持（XKCSZ1906，XKCSZ1907，XKCSZ2015）;重慶郵電大學(xué)教學(xué)體系內(nèi)涵建設(shè)校級教育教學(xué)改革項(xiàng)目（XJG20102）。