“数字成像技术”课程思政教学探索与实践

    袁素真 罗元 王小发 胡章芳

    ◆摘? 要:“课程思政”在为社会培养德才兼备的人才中具有重要的意义,通过思政元素可使学生更好地树立和践行社会主义核心价值观,增强学生的工程伦理意识、责任意识和精益求精的工匠精神。本文分析了“数字成像技术”的课程特点,详述了课程思政建设举措,并介绍了思政元素与课程内容结合的若干实例。

    ◆关键词:课程思政;“数字成像技术”;实例

    高校担负着为国家培养德才兼备人才的重任。2020年,《高等学校课程思政建设指导纲要》指出全面推进课程思政建设,就是要寓价值观引导于知识传授和能力培养之中,帮助学生塑造正确的世界观、人生观、价值观,这是人才培养的应有之义,更是必备内容。教师在这个过程中起着至关重要的作用,而课程是实现整个教育目标载体。因此,教师设计好所教授的每门课程将为培养合格人才打下坚实的基础。本文将以重庆邮电大学“数字成像技术”课为例,详述课程思政的设计与实践过程。

    本课程为专业选修课。课程目标是使学生了解图像生成的知识和数字图像的基本概念、掌握图像的基本处理技术,包括图像的增强、变换、分割、压缩等的基本原理及相应的MATLAB实现方法。课程以实践为导向,以实际应用为目标,结合了信息光学与光信息处理技术和计算机技术的知识,为培养合格的专业技术人才提供了必备的理论和实践基础,本门课程不仅是本专业学生在校理论学习的重要环节,也是学生动手能力培养的重要部分。

    本课程的思政目标是培养学生的政治思维、政治洞察力与政治敏感性,将知识应用到国家亟需的领域,如將图像处理应用到人工智能领域。

    1“数字成像技术”课程特点

    数字成像技术是机器视觉领域的分支技术,其最大的特点是发展速度快、功能多、应用广泛。因此,本课程注重对新理论和新技术进行梳理和及时传授。知识点讲解模式从所熟悉的输入型转变为研究兴趣驱动型,用“先诱导后教导”模式激发学生学习兴趣。本课程主要培养学生的科学精神、解决实际问题的能力和科研创新能力,有利于实施思政教育。

    2课程思政建设举措

    课程思政建设首先是挖掘思政资源,然后设置课程思政建设目标和育人目标,运用合适的教学方法,实现思政元素与课程的完美结合。

    2.1思想政治资源挖掘

    工程技术专业课程尽管指向的是技能、技术等手段性、操作性、实践性内容,但在这背后承载一定的价值目标。因此,充分挖掘课程特色和优势,提炼专业课程中蕴含的思政元素,将其转化为社会主义核心价值观具体化、生动化的有效教学载体。在授课过程中,根据授课内容的特点,培养学生相应的能力。

    对于可以自学的内容,培养学生自主学习的能力;对于同一种任务的不同解决方法或相似功能函数的相似性质的理解过程,培养学生融会贯通的能力;对于需要小组讨论完成的实践任务,培养学生的团队合作意识;对于需要在原有的知识和经验的基础上进行改进的图像处理任务,培养学生的创新能力和科学探索的精神;对于需要多种方法协作才能完成的图像处理任务,培养学生的统筹能力;对于设计解决实际问题的图像处理任务,培养学生学以致用的工程实践能力等。

    2.2课程思政建设目标和育人目标

    “数字成像技术”是一门实践性很强的专业课,根据课程内容,设置如下课程思政建设目标。

    目标1:进行思维训练,通过对图像处理核心算法及其发展历史进行剖析,使学生对该领域核心概念、基本理论、存在问题以及未来发展等有较深入的理解,并对科学真理的普遍发展规律有较深刻的认识。

    目标2:开展认知提升,通过对图像处理算法应用场景的介绍,使学生领悟算法设计的精髓是创新和精益求精,从而激发学生掌握本领域基础知识和前沿发展的动力,并重视创新精神的培养。

    目标3:践行人格塑造,通过介绍图像处理领域面临的各种机遇和挑战,使学生认识到图像处理领域的工程技术人员或科技工作者的初心,强化工程伦理意识,建立坚毅的学术人格,勇于承担有挑战的学术方向,攻克前沿学术问题。

    鉴于图像处理算法在后疫情时期应用非常广泛,可以以配送机器人、红外热成像体温检测系统、车牌自动识别系统等为例将价值塑造、知识传授和能力培养紧密融合在一起。

    3思政元素与课程内容结合实例

    思政元素从头到尾贯穿于整个教学过程中,如在人类视觉系统与成像系统的对应关系中融入科学思维的教育,科学研究过程应尽量排除主观干扰,力图认识客观规律的本来面目。由图像加减乘除运算在防火救灾中的应用,融入为民服务意识的教育,明确科学的最终目的是为民服务。由图像几何运算在图像保密传输过程中的应用,融入纪律意识的教育,没有规矩,不成方圆,国家利益,人民利益,都需要律己律人。根据图像空域与频域的联系,培养学生融会贯通的能力,对同一事物的不懂表达、相似事物的相似性质融会贯通。让同学们分组设计滤波器实现污染图像的滤波,在根据需要设计不同滤波器的过程中,融入创新意识的教育。通过频域中高通、低通滤波器在电力系统中谐波补偿的应用,融入学以致用的精神。通过具体彩色图像处理的案例,培养学生的工程思维能力,用工程的办法解决社会问题。在对编码方法进行评估的过程中,培养科学探索的精神,学生需要根据已有的经验或事实(即计算冗余度的方法),进行猜想或假设,然后通过实践检验猜想的正确性。引导学生利用腐蚀和膨胀运算设计边缘检测算法和去除噪声算法,在腐蚀和膨胀运算协调工作中进行统筹能力培养的教育。在课程内容即将结束之际,与学生讨论专业伦理相关的内容,为以后好的行业风气打下基础。

    4结语

    高校学生即将走向社会,是教育的最后一站,高校教师对学生德育的教育不可忽视。因此高校教师除了注重专业知识的提高外,还要不断提高自身的思想政治水平,充分挖掘课程中蕴含的思政元素,为社会培养德才兼备的人才。

    基金支持:本文受重庆邮电大学重庆邮电大学“课程思政”试点示范课程的支持(XKCSZ1906,XKCSZ1907,XKCSZ2015);重庆邮电大学教学体系内涵建设校级教育教学改革项目(XJG20102)。