大数据背景下的课程思政建设研究——以数字图像处理课程为例

朱文杰 陆慧娟

中国计量大学信息工程学院/浙江省电磁波信息技术与计量检测重点实验室

● 研究背景

随着大数据技术的发展，各种形式的文字、图片、视频等内容信息充斥在人们的生活中。学生成长在这样的互联网环境下，时刻接收来自各种不同视角的信息，思想观念和舆论观点很容易受到影响。研究生教育是高等教育链中重要的一环，教师要重视学生的思想引导和价值观培养，把德育渗透到教育教学的各个环节[1]，因此，可充分结合专业知识和实践过程中的素材，让思政教育做到“课程承载思政、思政寓于课程”[2]，达到思政教育“润物细无声”的目的。

数字图像处理课程是计算机相关专业研究生的核心基础课。该课程基础性较强，涵盖的专业知识广泛，对图像处理、模式识别等研究方向的学生开展相关科研实践具有较强的理论指导性，同时具有较强的实践指导意义。下面，笔者以数字图像处理课程为例，结合大数据背景下的数字经济发展现状，谈谈在研究生课程教学中，如何结合数字图像处理的关键知识点，开展“红船精神”的思政课程建设研究，培养学生的学术创新能力。

● 思政教育融入“红船精神”的意义

“红船精神”是指开天辟地、敢为人先的首创精神，是指坚定理想、百折不挠的奋斗精神，是中国共产党的宝贵精神资源，也是高校思想政治教育的重要教育资源。[3]在课程思政中融入“红船精神”，并结合课程的实践内容，弘扬科研创新的精神，对高校思政教育有着重大的指导意义。

现阶段，我国已经成为具有重要影响力的科技大国，科技创新对经济社会发展的支撑和引领作用日益增强。研究生教育培养的是创新人才，重点培养学生自主创新意识和创新能力。我国人工智能技术水平发展迅速，在世界范围内初步实现了有效的弯道超车，培养在校计算机专业研究生的创新意识和创新能力，对我国高等教育的人才培养具有十分重要的意义。

课程思政的本质是实现立德树人，主要形式是将思想政治教育元素，包括思想政治教育的理论知识、价值理念以及精神追求等融入到课程教学中去，潜移默化地对学生的思想意识、行为举止产生影响。因此，在强化计算机专业学生的理论基础和实践技术的过程中，可增加人文关怀、“红船精神”等内容，注重信息技术人才的素质培养，秉持协同育人的理念，提升工科人才培养过程中的家国情怀和自主创新精神。

● 思政教育和专业知识结合的教学方法

1.挖掘课程思政元素，强化“红船精神”内核

结合数字图像处理课程的主要知识点，笔者总结了本课程所体现的思政元素，具体如表1所示。

表1 数字图像处理课程思政元素

（1）教学内容增加互动式讨论

在教学内容中，增加了3次讨论。第1次针对我国人工智能技术产业落地过程中面临的诸多困难，鼓励学生对生活中所接触到的人工智能产品进行综合评判，从用户角度入手，提出各种人工智能产品的优缺点，并结合数字图像处理的相关知识，给出可能的原因和遇到的技术瓶颈，培养学生独立分析问题的能力和提出解决方案的创新能力。第2次是针对所属导师的科研方向，结合数字图像处理的基础知识，提出该研究方向的国内外研究现状，并对比各研究机构的研究进展和研究规模，以此增加学生的民族自信心和爱国主义情怀。第3次是走访相关企业单位进行调研，结合实际应用中的诸多问题，对未来的岗位要求、就业方向有全面的了解，精准把握创新精神的实际效应，激发学生敢为人先的“红船精神”。

（2）课程教学中引入短视频

数字图像处理课程的核心技术在大数据背景下的呈现代表是短视频。因此，恰当地在课程专业学习过程中引入短视频，能够潜移默化地培养学生的爱国主义情怀和强烈的责任感。例如，在讲解图像复原技术能够恢复图像因噪声、破损等造成的退化问题时，可以引入一些老照片恢复的视频，对比新中国成立以来的日新月异变化，让学生感受前辈先烈为祖国统一作出的伟大贡献，激发学生的使命感。又如，图像分割技术能够有效地对地物目标进行分割，这能培养学生维护祖国统一、保家卫国的爱国主义精神。再如，通过对比图像处理领域的技术发展，分析我国在此技术上从零起步到现在的不断成熟，回顾我国高新技术发展历程、北京冬奥会上展现出来的科技等，激发学生在学习和工作中的“红船精神”。

2.教学过程设计

（1）教学过程

数字图像处理课程所包含的核心知识点，与大数据背景下的信息是密不可分的。教师可以在教学过程中融入“红船精神”，潜移默化地实现课程思政教育目标，培养学生的积极性、主动性和创新性。课程组织的具体方式如下：

①在理论课程教学过程中，教师可以先演示效果，鼓励学生提出问题及解决方案，且对实现方案进行验证。

②在实践课程教学过程中，教师可以采用竞技的方式进行，如在实验上机过程中，采用顺序记录的方式对学生的学习进行检验，了解学生的完成质量和效率，进而激发学生敢为人先的“红船精神”。

③课下作业可采用小组汇报的方式完成。学生每次汇报都围绕搜集资料、背景介绍、当前面临的问题及解决思路等方面开展，有效提高了课程参与积极性。

（2）教学中展开案例阐述

①经过多年的发展，我国学者在数字图像处理领域世界一流水平的会议上所发表的论文数呈明显上升趋势，这不仅说明人工智能领域开始有我国学者的参与，更说明世界人工智能开始向中国倾斜，进而说明我国学者不断创新进取的“红船精神”。

②数字图像修复技术对我国历史文物古迹图像的修复见证了我国璀璨光辉的历史文化以及源远流长的文明。通过引入父辈的老旧照片修复、革命先辈照片修复视频，培养学生的人文关怀和社会责任感。

③彩色图像的处理、雷达图像分割等任务，都可强化学生对军事信息技术研究概念的理解，树立国家安全的意识，提升知识就是力量、知识可以贡献国家的责任感，为培养爱国主义的优秀人才奠定基础。

（3）考核评价方案

传统的思政课程考核评价一般采用单一的成绩评定，这无法真实反映学生对该门课程的全面理解及其在实践应用中分析和解决问题的能力。为强化数字图像处理课程思政教育中的“红船精神”，教师应详细制订考核方式。具体的课程考核评价方案如表2所示。

表2 课程考核评价方案

对于本课程的考核，笔者采用等级量化方式评价学生的综合能力，且分为优、良、中、差四个等级。考核内容主要包括课堂讨论和上机实践两部分，比例为5∶5。为全面评价学生对本课程的学习情况，分别对课堂讨论和上机实践按照四个等级进行评价。“红船精神”融入课程思政教育的评价量化困难，为强化思政考核要求，对课堂学习过程中学生具有明显思想意识的，可取较高成绩作为课程考核的评价结果。

●总结

本文通过对“数字图像处理”课程思政建设进行研究，提出大数据背景下，融入“红船精神”的培养方案，将思政教育、“红船精神”和专业知识三者相互融合，挖掘适合于数字图像处理课程的思政元素，同时对教学过程和评价方案进行改革，进一步激发学生在科研实践过程中的独立创新精神，提高学生的创新意识和创新能力，培养学生的职业素养，塑造学生敢为人先的“红船精神”。