專業(yè)課程開展思想政治教育的探討
——以“計(jì)算機(jī)圖像處理”課程為例

趙 玥 趙燕東 陳鋒軍 韓巧玲 顏小飛

（北京林業(yè)大學(xué)工學(xué)院，北京 100083）

習(xí)近平總書記在全國高校思想政治工作會議上明確指出，高校立身之本在于立德樹人；并發(fā)表重要文章《思政課是落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的關(guān)鍵課程》?？梢?，思想政治教育是落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的關(guān)鍵。只有將思想政治工作覆蓋整個(gè)教學(xué)過程，才能實(shí)現(xiàn)高校教學(xué)全程、全方位育人的目標(biāo)。做好高校思想政治教育工作，才能全面提高高校的人才培養(yǎng)能力，高校才能更好地?fù)?dān)當(dāng)起培養(yǎng)德智體美全面發(fā)展的社會主義事業(yè)建設(shè)者和接班人的偉大重任，從而更好地服務(wù)國家大局、增強(qiáng)中國核心競爭力［1］。

高校傳統(tǒng)的思想政治教育主要是通過“思想道德修養(yǎng)”等思想政治課程的講授實(shí)施的，難以實(shí)現(xiàn)對高校教育教學(xué)全過程的覆蓋。此外，傳統(tǒng)的思想政治課程講授的知識偏重理論，教學(xué)內(nèi)容相對比較枯燥，易引起學(xué)生的厭學(xué)情緒［2］。因此，在新的形勢下，高校應(yīng)結(jié)合專業(yè)課程的實(shí)際情況，將思想政治教育融入專業(yè)課程教學(xué)，深入挖掘?qū)I(yè)課程所蘊(yùn)含的育人元素，以“課程思政”教育理念為指導(dǎo)，真正做到全程育人、全方位育人［3］。

一、“課程思政”的本質(zhì)內(nèi)涵

“課程思政”的內(nèi)涵是以所有課程為載體，將思想政治教育融入課程教學(xué)的整個(gè)過程，以構(gòu)建全員、全程、全課程育人格局的形式促進(jìn)各類課程與思想政治理論課同向同行，從而形成協(xié)同效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)立德樹人這一教育的根本任務(wù)。“課程思政”是一種綜合教育理念。課程思政教育，就是通過有計(jì)劃、有意識地設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)和營造教育氛圍，以合情合理的方式將國家所認(rèn)可和倡導(dǎo)的思想認(rèn)識、政治觀念和道德規(guī)范等有機(jī)地融入課程教學(xué)過程的各個(gè)環(huán)節(jié)，并最終傳遞給學(xué)生，使學(xué)生成為符合社會道德規(guī)范要求和國家發(fā)展需要的合格人才［4－5］。

課程思政不是新開課程，也不是在課程講授中增加教學(xué)活動。其本質(zhì)是一種課程觀，是在高校課堂教學(xué)和改革的各環(huán)節(jié)、各方面融入思想政治教育，從而實(shí)現(xiàn)立德樹人、潤物無聲［6］。課程思政與“思想道德修養(yǎng)”等思想政治理論課的授課風(fēng)格有著鮮明的不同，課程思政關(guān)注的是專業(yè)課程中德育元素的發(fā)掘，以及學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)知識和思想政治理論過程中的主觀感受，采取“春風(fēng)化雨”的模式教育和啟迪學(xué)生。

二、“計(jì)算機(jī)圖像處理”課程概況

（一）課程內(nèi)容

“計(jì)算機(jī)圖像處理”作為高等學(xué)校自動化、人工智能等專業(yè)的重要核心課程，系統(tǒng)地論述了計(jì)算機(jī)圖像處理理論、技術(shù)和應(yīng)用。該課程的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生掌握運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖像處理的各種技術(shù)手段和方法，以及得到較系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)圖像處理專業(yè)訓(xùn)練。該課程的教學(xué)以“高等數(shù)學(xué)”“線性代數(shù)”“信號與系統(tǒng)”和“matlab程序設(shè)計(jì)”等前期課程為基礎(chǔ)，要求學(xué)生熟練掌握計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)的基本原理和基本方法，鞏固和加深所學(xué)的算法理論；同時(shí)，通過設(shè)計(jì)性和綜合性的程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際工程問題的能力，提升學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)造力。

（二）課程教學(xué)目標(biāo)

融入思想政治教育的“計(jì)算機(jī)圖像處理”課程的教學(xué)目標(biāo)主要包括技能目標(biāo)和情感目標(biāo)。技能目標(biāo)是要求學(xué)生牢固掌握二維圖像數(shù)據(jù)格式、圖像變換、圖像增強(qiáng)與復(fù)原、圖像分割、圖像分類等基本概念和基本方法，從而使學(xué)生具有數(shù)字圖像處理的基本知識和基本能力，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)后續(xù)課程以及未來讀研深造或者從事圖像處理、模式識別和人工智能等領(lǐng)域相關(guān)工作打下堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。情感目標(biāo)則是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力、分析和解決問題的能力；同時(shí)，通過課程中技能知識的講授向?qū)W生傳輸正確的世界觀、價(jià)值觀和人生觀，從而把學(xué)生培養(yǎng)成為有能力、有視野、有責(zé)任、有情懷的社會主義接班人，使每個(gè)學(xué)生都能為中華民族的崛起和振興貢獻(xiàn)自己的力量?！坝?jì)算機(jī)圖像處理”課程與思政教育有著殊途同歸的目標(biāo)，就是教授學(xué)生做事做人的方式方法。

（三）課程教學(xué)現(xiàn)狀

“計(jì)算機(jī)圖像處理”是一門理論性和技術(shù)性都較強(qiáng)的課程，其教學(xué)重點(diǎn)偏向于理論知識的推導(dǎo)及驗(yàn)證，缺少育人元素，尤其是缺少對學(xué)生價(jià)值觀引導(dǎo)的內(nèi)容。這容易導(dǎo)致學(xué)生的視野僅僅局限于以做題、考試等應(yīng)對理論知識的學(xué)習(xí)，而忽略了對學(xué)習(xí)該課程的根本目的的思考?！霸撜n程如何影響學(xué)生個(gè)人未來的職業(yè)規(guī)劃”“人工智能領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀怎樣以及我國在該領(lǐng)域的技術(shù)是否處于領(lǐng)先地位”“如何通過該課程的學(xué)習(xí)和自身的努力為國家的科技發(fā)展貢獻(xiàn)力量”等，對這些根本問題的思考才是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的原動力［7－8］。由此可見，“計(jì)算機(jī)圖像處理”課程在開展思政教育的探索方面尚處于起步階段，還需要更加深入地挖掘課程所蘊(yùn)含的育人元素。

三、“計(jì)算機(jī)圖像處理”課程開展思想政治教育的必要性

“計(jì)算機(jī)圖像處理”課程為課程思政的推進(jìn)提供了可依托的廣闊的工科背景和深厚的學(xué)科基礎(chǔ)，賦予思想政治教育堅(jiān)實(shí)的科學(xué)力量。以圖像處理技術(shù)為載體，有利于增強(qiáng)思想政治教育的針對性和有效性，從而使其更加具備感染力和說服力?！坝?jì)算機(jī)圖像處理”課程開展的思政教育是科學(xué)與哲學(xué)的融合，教師在傳授圖像處理相關(guān)專業(yè)知識的同時(shí)，也在傳遞正確的價(jià)值觀、厚植愛國主義情懷，從而完成立德樹人的根本任務(wù)。因此，在該課程的教學(xué)中，既要培養(yǎng)學(xué)生對理論知識的掌握、對實(shí)際問題的處理、開展自主研究的能力，還要培養(yǎng)學(xué)生勇于承擔(dān)國家民族振興重任的使命感。

同時(shí)，在“計(jì)算機(jī)圖像處理”課程的教學(xué)中融入思想政治教育，可以使授課形式多元化，使授課過程更加生動，使教學(xué)內(nèi)容更易于理解。通過與學(xué)生談人生發(fā)展、論道理道德以及幫助學(xué)生了解國家發(fā)展現(xiàn)狀等，可以開闊學(xué)生的視野、豐富學(xué)生的內(nèi)心、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而促進(jìn)學(xué)生掌握“計(jì)算機(jī)圖像處理”專業(yè)知識的積極性?！坝?jì)算機(jī)圖像處理”課程開展思政教育是思想政治教育與專業(yè)教學(xué)互相促進(jìn)的過程，是以“潤物細(xì)無聲”的方式實(shí)現(xiàn)立德樹人的必然要求，是全面育人的重要途徑。

因此，圍繞“計(jì)算機(jī)圖像處理”課程的教學(xué)目標(biāo)，在教學(xué)過程中設(shè)計(jì)思想政治教育融入點(diǎn)，把“育人為本、德育為先”的方針真正落實(shí)到人才培養(yǎng)中［9］，具有非常深遠(yuǎn)的意義和非常迫切的必要性。

四、“計(jì)算機(jī)圖像處理”課程開展思想政治教育的實(shí)踐探索

課程思政貫穿于“計(jì)算機(jī)圖像處理”課程的整個(gè)教學(xué)過程，意味著思政教育要融入理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)實(shí)操教學(xué)、課程作業(yè)和成績評定等各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)?！坝?jì)算機(jī)圖像處理”課程開展思政教育的方案詳見圖1。

圖1 “計(jì)算機(jī)圖像處理”課程開展思政教育的方案

（一）理論教學(xué)部分

1.在課程介紹中激發(fā)愛國情懷

課程緒論部分除了介紹課程教學(xué)目標(biāo)、學(xué)習(xí)要求、考核方式之外，還是培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)意識和愛國主義情懷的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此，在“計(jì)算機(jī)圖像處理”課程的介紹過程中，不僅要把課程的主要內(nèi)容講清楚，也要強(qiáng)調(diào)課程的德育目標(biāo)，讓學(xué)生意識到未來作為工程師應(yīng)該肩負(fù)的振興國家的使命以及未來從事相關(guān)行業(yè)應(yīng)堅(jiān)守的道德底線，了解在全球化競爭中專業(yè)崗位的要求等；同時(shí)，要將介紹的理論內(nèi)容與實(shí)際案例相結(jié)合。

例如，在介紹計(jì)算機(jī)圖像處理的發(fā)展史時(shí)指出，早期圖像處理的相關(guān)技術(shù)和算法都是歐美科學(xué)家提出并首先掌握的，但是隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展以及國家在自主研發(fā)、科技創(chuàng)新領(lǐng)域的大力支持，尤其是進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代以來，隨著騰訊、阿里巴巴、曠視科技、美圖秀秀等民營企業(yè)的強(qiáng)勢崛起，我國研究者在人工智能、圖像處理等相關(guān)算法的某些領(lǐng)域已經(jīng)走到了世界最前沿，趕超了歐美等發(fā)達(dá)國家；同時(shí)，也指出我國的圖像采集和顯示等硬件技術(shù)還沒有實(shí)現(xiàn)突破，尤其是在中美貿(mào)易戰(zhàn)中，還承受著芯片技術(shù)“卡脖子”的國人之痛，從而通過貼近學(xué)生的現(xiàn)實(shí)案例激發(fā)其愛國情懷，使學(xué)生能夠主動自覺地投入到“計(jì)算機(jī)圖像處理”課程學(xué)習(xí)中。

2.在理論算法講授中提煉人生哲理

“計(jì)算機(jī)圖像處理”課程的理論教學(xué)內(nèi)容主要包括空間域和變換域的各種圖像處理方法和原理以及實(shí)現(xiàn)過程，其中每種方法都蘊(yùn)含著一定的哲學(xué)思想。因此，在課程教學(xué)過程中可以深入挖掘?qū)I(yè)知識背后的哲學(xué)內(nèi)涵，從中提煉人生哲理，以指導(dǎo)學(xué)生做人做事，從而培養(yǎng)學(xué)生樹立正確的人生觀和價(jià)值觀。

例如，作為圖像增強(qiáng)去噪的重要手段，圖像傅里葉變換能將空間域的圖像變換到頻域中進(jìn)行處理。而以這一方法的邏輯思想為基礎(chǔ)，可以引導(dǎo)學(xué)生在處理實(shí)際問題時(shí)學(xué)會轉(zhuǎn)換思維角度，從不同的方面和不同的視角去思考問題，使學(xué)生認(rèn)識到當(dāng)遇到困難時(shí)如果能換個(gè)思路、方向或角度去考慮，也許就會柳暗花明又一村。

又如，在利用離散余弦變換處理圖像的過程中，理論上要求圖像必須是實(shí)的偶函數(shù)，但是在實(shí)際應(yīng)用中，只要誤差在可接受范圍內(nèi)，就可以通過簡化處理實(shí)現(xiàn)圖像的壓縮。而以這一方法的邏輯思想為基礎(chǔ)，可以啟發(fā)學(xué)生在現(xiàn)實(shí)生活中遇到復(fù)雜問題時(shí)嘗試采取簡化分解的方法，將復(fù)雜問題分解成一個(gè)個(gè)簡單問題進(jìn)行處理。

再如，圖像模板運(yùn)算本質(zhì)上是卷積運(yùn)算，是滿足線性系統(tǒng)輸入信號和響應(yīng)的理論。而基于這一方法的邏輯思想指出，人體作為復(fù)雜的系統(tǒng)，當(dāng)以看到的圖像作為輸入時(shí)，人體都會產(chǎn)生相應(yīng)的響應(yīng)，所以輸入的信息決定輸出的行為，進(jìn)而借此引導(dǎo)學(xué)生通過多看、多讀等從多重角度獲得廣泛的有價(jià)值的正面信息和知識，自覺屏蔽各種媒體上傳播的不良內(nèi)容，以避免負(fù)面信息使學(xué)生產(chǎn)生不好的“響應(yīng)”。

綜上，“計(jì)算機(jī)圖像處理”課程教學(xué)通過在理論算法講授中提煉人生哲理，將做人的道理、處世的準(zhǔn)則悄無聲息地與專業(yè)知識講授融為一體，從而達(dá)到潤物無聲的效果，促進(jìn)了立德樹人教育目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

（二）實(shí)驗(yàn)實(shí)操教學(xué)部分

1.在實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)中培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識

對國家而言，創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動力。一個(gè)民族要想走在時(shí)代前列、成為時(shí)代的引領(lǐng)者，就不能沒有創(chuàng)新思維，而創(chuàng)新更需要源源不斷的有想法、有追求、能干、肯干的青春力量。因此，在“計(jì)算機(jī)圖像處理”課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，要根據(jù)計(jì)算機(jī)圖像處理的實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)，要求學(xué)生能夠?qū)W以致用，激發(fā)創(chuàng)新思維。

例如，在結(jié)合圖像增強(qiáng)或分析等實(shí)際項(xiàng)目或案例進(jìn)行訓(xùn)練時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生多動腦、多思考，深入挖掘現(xiàn)有方法在應(yīng)用過程中出現(xiàn)的問題并予以改進(jìn)，從而通過項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)、團(tuán)隊(duì)合作使大學(xué)生在讀書期間就感受到創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的激情、掌握基本的創(chuàng)業(yè)技巧、領(lǐng)悟團(tuán)隊(duì)協(xié)作的重要性，以及樹立工匠精神和愛崗敬業(yè)等理念。

2.在實(shí)際算法應(yīng)用開發(fā)中培養(yǎng)法制意識

全面落實(shí)依法治國方略，發(fā)揮法治在國家治理和社會管理中的重要作用，已成為全面建設(shè)小康社會的奮斗目標(biāo)［10］。青年大學(xué)生作為社會主義建設(shè)事業(yè)接班人，其本科學(xué)習(xí)階段正是形成優(yōu)良法制觀念的最重要時(shí)期。培養(yǎng)大學(xué)生的法制意識是專業(yè)課程開展思政教育最應(yīng)該關(guān)注的焦點(diǎn)問題之一。尤其是在圖像處理等相關(guān)信息學(xué)科領(lǐng)域，相關(guān)專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后都將可能是信息的發(fā)布者和傳播者，所以相關(guān)專業(yè)課程的教學(xué)要告訴學(xué)生在公開傳遞信息中哪些“高壓線”是堅(jiān)決不能觸碰的以及“越線”將產(chǎn)生的嚴(yán)重不良后果。因此，“計(jì)算機(jī)圖像處理”課程在實(shí)操教學(xué)過程中，將相關(guān)法律概念和條文與實(shí)際算法應(yīng)用開發(fā)的現(xiàn)實(shí)案例相結(jié)合，以培養(yǎng)學(xué)生的法制意識。

例如，在軍事、商業(yè)和醫(yī)療等領(lǐng)域中，數(shù)字圖像會有較高的保密要求。在我國曾經(jīng)發(fā)生的“照片泄密案”中，日本情報(bào)人員就是根據(jù)《中國畫報(bào)》和《人民中國》等刊登的王進(jìn)喜照片和油田建設(shè)報(bào)道圖片等，準(zhǔn)確地分析出大慶油田的位置、規(guī)模以及生產(chǎn)能力等關(guān)鍵信息的。結(jié)合這一案例，在實(shí)際算法應(yīng)用開發(fā)的實(shí)操中，以課堂討論的形式，分析了圖像處理不慎有可能導(dǎo)致國家機(jī)密信息泄露、對國家安全戰(zhàn)略產(chǎn)生重大危害等后果，從而要求學(xué)生在相關(guān)工作中應(yīng)該注意保守秘密，增強(qiáng)國家安全人人有責(zé)的意識。

（三）課后作業(yè)和成績評定部分

1.在課后作業(yè)中鍛煉學(xué)用結(jié)合與知行合一

專業(yè)課程教學(xué)尤其要注重學(xué)用結(jié)合、知行合一。所以“計(jì)算機(jī)圖像處理”課程教學(xué)要注重理論結(jié)合實(shí)際，通過在每章教學(xué)結(jié)束后給學(xué)生布置一個(gè)結(jié)合實(shí)際的小項(xiàng)目作為課后作業(yè)，鍛煉學(xué)生將理論知識運(yùn)用到實(shí)際中去解決相關(guān)領(lǐng)域的工程實(shí)踐問題的能力。

例如，講授完第3章“正交變換”后，要求學(xué)生基于由100個(gè)人組成的小型的人臉數(shù)據(jù)庫，運(yùn)用所學(xué)的K－L變換和Gabor小波變換等算法，通過計(jì)算機(jī)編程實(shí)現(xiàn)人臉識別功能；同時(shí)，在作業(yè)完成過程中，要求學(xué)生組成項(xiàng)目小組（2～3名），通過小組內(nèi)部成員相互協(xié)作、共同討論來完成課后作業(yè)。“計(jì)算機(jī)圖像處理”課程通過開展課程思政，在每章節(jié)的課后作業(yè)環(huán)節(jié)，以具體的實(shí)踐項(xiàng)目為抓手，加強(qiáng)了學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)以及人際溝通交往和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的鍛煉，同時(shí)也提高了學(xué)生注重禮貌、平等待人、互敬互愛、友好相處等禮儀意識。

2.在成績評定中提升道德修養(yǎng)

專業(yè)課程開展課程思政應(yīng)貫穿于教學(xué)活動的所有環(huán)節(jié)，所以在專業(yè)課程的成績評定這一重要環(huán)節(jié)應(yīng)該加入對學(xué)生思想道德修養(yǎng)的考量和評價(jià)，從而為專業(yè)課程的思政教育效果評價(jià)提供依據(jù)。學(xué)生的思想道德修養(yǎng)體現(xiàn)在生活、學(xué)習(xí)的各個(gè)方面，需要長期觀察，所以采取過程評價(jià)的方法對學(xué)生思想道德修養(yǎng)進(jìn)行考量更具可信度。因此，“計(jì)算機(jī)圖像處理”課程在成績評定環(huán)節(jié)，在平時(shí)成績考核和期末考試中都增添了學(xué)生思想政治教育成果評價(jià)。在平時(shí)成績考核中，任課教師根據(jù)學(xué)生小組完成課后作業(yè)的情況對小組作業(yè)成績進(jìn)行評定；同時(shí)，要求學(xué)生給自己和小組成員評定成績，并對小組成員之間的合作提出建議，從而通過自評和互評，將誠實(shí)守信、嚴(yán)于律己、寬以待人等優(yōu)良傳統(tǒng)美德根植于每一位學(xué)生心中。在期末考試中，在試卷中加入了有關(guān)課程收獲與體會的思考題，或者計(jì)算機(jī)圖像處理等相關(guān)領(lǐng)域科技時(shí)事熱點(diǎn)問題探討的題目，例如設(shè)計(jì)了“請從實(shí)現(xiàn)方法、實(shí)現(xiàn)效果和必要性等多方面對高鐵入站人臉識別閘機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行探討”等考題。

五、“計(jì)算機(jī)圖像處理”課程開展思想政治教育的成效

將思政元素融入“計(jì)算機(jī)圖像處理”課程教學(xué)中，使學(xué)生對專業(yè)知識有了更加深入的理解，學(xué)習(xí)興趣更加濃厚，學(xué)習(xí)認(rèn)可度也更高。與以往的課程教學(xué)效果相比，“計(jì)算機(jī)圖像處理”課程開展思政教育以來，有更多的學(xué)生表示有意愿在圖像分割、圖像分類等相關(guān)方向繼續(xù)開展深入的研究。例如，該課程結(jié)課后，有5名學(xué)生組成小組，申請繼續(xù)開展圖像分割方向的科學(xué)研究，并最終獲批了大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目。除此之外，還有10余名學(xué)生在畢業(yè)后選擇圖像處理與模式識別這一研究方向攻讀研究生學(xué)位。

綜上所述，立足于“樹道德、立志向”的專業(yè)課思政教育，有利于把學(xué)生培養(yǎng)成為思想政治過硬、專業(yè)能力夠強(qiáng)的高素質(zhì)創(chuàng)新型人才。“計(jì)算機(jī)圖像處理”專業(yè)課程開展思政教育，不僅教會了學(xué)生理論知識，也培養(yǎng)了學(xué)生組織、溝通、邏輯思維等多種能力。