專業課程開展思想政治教育的探討
——以“計算機圖像處理”課程為例

趙 玥 趙燕東 陳鋒軍 韓巧玲 顏小飛

（北京林業大學工學院，北京 100083）

習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；并發表重要文章《思政課是落實立德樹人根本任務的關鍵課程》。可見，思想政治教育是落實立德樹人根本任務的關鍵。只有將思想政治工作覆蓋整個教學過程，才能實現高校教學全程、全方位育人的目標。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能力，高校才能更好地擔當起培養德智體美全面發展的社會主義事業建設者和接班人的偉大重任，從而更好地服務國家大局、增強中國核心競爭力［1］。

高校傳統的思想政治教育主要是通過“思想道德修養”等思想政治課程的講授實施的，難以實現對高校教育教學全過程的覆蓋。此外，傳統的思想政治課程講授的知識偏重理論，教學內容相對比較枯燥，易引起學生的厭學情緒［2］。因此，在新的形勢下，高校應結合專業課程的實際情況，將思想政治教育融入專業課程教學，深入挖掘專業課程所蘊含的育人元素，以“課程思政”教育理念為指導，真正做到全程育人、全方位育人［3］。

一、“課程思政”的本質內涵

“課程思政”的內涵是以所有課程為載體，將思想政治教育融入課程教學的整個過程，以構建全員、全程、全課程育人格局的形式促進各類課程與思想政治理論課同向同行，從而形成協同效應，實現立德樹人這一教育的根本任務。“課程思政”是一種綜合教育理念。課程思政教育，就是通過有計劃、有意識地設計教學環節和營造教育氛圍，以合情合理的方式將國家所認可和倡導的思想認識、政治觀念和道德規范等有機地融入課程教學過程的各個環節，并最終傳遞給學生，使學生成為符合社會道德規范要求和國家發展需要的合格人才［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活動。其本質是一種課程觀，是在高校課堂教學和改革的各環節、各方面融入思想政治教育，從而實現立德樹人、潤物無聲［6］。課程思政與“思想道德修養”等思想政治理論課的授課風格有著鮮明的不同，課程思政關注的是專業課程中德育元素的發掘，以及學生在學習專業知識和思想政治理論過程中的主觀感受，采取“春風化雨”的模式教育和啟迪學生。

二、“計算機圖像處理”課程概況

（一）課程內容

“計算機圖像處理”作為高等學校自動化、人工智能等專業的重要核心課程，系統地論述了計算機圖像處理理論、技術和應用。該課程的教學目標是使學生掌握運用計算機進行圖像處理的各種技術手段和方法，以及得到較系統的計算機圖像處理專業訓練。該課程的教學以“高等數學”“線性代數”“信號與系統”和“matlab程序設計”等前期課程為基礎，要求學生熟練掌握計算機圖像處理技術的基本原理和基本方法，鞏固和加深所學的算法理論；同時，通過設計性和綜合性的程序設計實驗，培養學生分析和解決實際工程問題的能力，提升學生的綜合能力和創造力。

（二）課程教學目標

融入思想政治教育的“計算機圖像處理”課程的教學目標主要包括技能目標和情感目標。技能目標是要求學生牢固掌握二維圖像數據格式、圖像變換、圖像增強與復原、圖像分割、圖像分類等基本概念和基本方法，從而使學生具有數字圖像處理的基本知識和基本能力，為進一步學習后續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域相關工作打下堅實的技術基礎。情感目標則是激發學生的學習興趣，培養學生的邏輯思維能力、分析和解決問題的能力；同時，通過課程中技能知識的講授向學生傳輸正確的世界觀、價值觀和人生觀，從而把學生培養成為有能力、有視野、有責任、有情懷的社會主義接班人，使每個學生都能為中華民族的崛起和振興貢獻自己的力量。“計算機圖像處理”課程與思政教育有著殊途同歸的目標，就是教授學生做事做人的方式方法。

（三）課程教學現狀

“計算機圖像處理”是一門理論性和技術性都較強的課程，其教學重點偏向于理論知識的推導及驗證，缺少育人元素，尤其是缺少對學生價值觀引導的內容。這容易導致學生的視野僅僅局限于以做題、考試等應對理論知識的學習，而忽略了對學習該課程的根本目的的思考。“該課程如何影響學生個人未來的職業規劃”“人工智能領域的發展現狀怎樣以及我國在該領域的技術是否處于領先地位”“如何通過該課程的學習和自身的努力為國家的科技發展貢獻力量”等，對這些根本問題的思考才是激發學生學習的原動力［7－8］。由此可見，“計算機圖像處理”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含的育人元素。

三、“計算機圖像處理”課程開展思想政治教育的必要性

“計算機圖像處理”課程為課程思政的推進提供了可依托的廣闊的工科背景和深厚的學科基礎，賦予思想政治教育堅實的科學力量。以圖像處理技術為載體，有利于增強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。“計算機圖像處理”課程開展的思政教育是科學與哲學的融合，教師在傳授圖像處理相關專業知識的同時，也在傳遞正確的價值觀、厚植愛國主義情懷，從而完成立德樹人的根本任務。因此，在該課程的教學中，既要培養學生對理論知識的掌握、對實際問題的處理、開展自主研究的能力，還要培養學生勇于承擔國家民族振興重任的使命感。

同時，在“計算機圖像處理”課程的教學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，使教學內容更易于理解。通過與學生談人生發展、論道理道德以及幫助學生了解國家發展現狀等，可以開闊學生的視野、豐富學生的內心、激發學生的學習興趣，從而促進學生掌握“計算機圖像處理”專業知識的積極性。“計算機圖像處理”課程開展思政教育是思想政治教育與專業教學互相促進的過程，是以“潤物細無聲”的方式實現立德樹人的必然要求，是全面育人的重要途徑。

因此，圍繞“計算機圖像處理”課程的教學目標，在教學過程中設計思想政治教育融入點，把“育人為本、德育為先”的方針真正落實到人才培養中［9］，具有非常深遠的意義和非常迫切的必要性。

四、“計算機圖像處理”課程開展思想政治教育的實踐探索

課程思政貫穿于“計算機圖像處理”課程的整個教學過程，意味著思政教育要融入理論教學、實驗實操教學、課程作業和成績評定等各個教學環節。“計算機圖像處理”課程開展思政教育的方案詳見圖1。

圖1 “計算機圖像處理”課程開展思政教育的方案

（一）理論教學部分

1.在課程介紹中激發愛國情懷

課程緒論部分除了介紹課程教學目標、學習要求、考核方式之外，還是培養學生專業意識和愛國主義情懷的關鍵環節。因此，在“計算機圖像處理”課程的介紹過程中，不僅要把課程的主要內容講清楚，也要強調課程的德育目標，讓學生意識到未來作為工程師應該肩負的振興國家的使命以及未來從事相關行業應堅守的道德底線，了解在全球化競爭中專業崗位的要求等；同時，要將介紹的理論內容與實際案例相結合。

例如，在介紹計算機圖像處理的發展史時指出，早期圖像處理的相關技術和算法都是歐美科學家提出并首先掌握的，但是隨著我國經濟的飛速發展以及國家在自主研發、科技創新領域的大力支持，尤其是進入互聯網時代以來，隨著騰訊、阿里巴巴、曠視科技、美圖秀秀等民營企業的強勢崛起，我國研究者在人工智能、圖像處理等相關算法的某些領域已經走到了世界最前沿，趕超了歐美等發達國家；同時，也指出我國的圖像采集和顯示等硬件技術還沒有實現突破，尤其是在中美貿易戰中，還承受著芯片技術“卡脖子”的國人之痛，從而通過貼近學生的現實案例激發其愛國情懷，使學生能夠主動自覺地投入到“計算機圖像處理”課程學習中。

2.在理論算法講授中提煉人生哲理

“計算機圖像處理”課程的理論教學內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現過程，其中每種方法都蘊含著一定的哲學思想。因此，在課程教學過程中可以深入挖掘專業知識背后的哲學內涵，從中提煉人生哲理，以指導學生做人做事，從而培養學生樹立正確的人生觀和價值觀。

例如，作為圖像增強去噪的重要手段，圖像傅里葉變換能將空間域的圖像變換到頻域中進行處理。而以這一方法的邏輯思想為基礎，可以引導學生在處理實際問題時學會轉換思維角度，從不同的方面和不同的視角去思考問題，使學生認識到當遇到困難時如果能換個思路、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的偶函數，但是在實際應用中，只要誤差在可接受范圍內，就可以通過簡化處理實現圖像的壓縮。而以這一方法的邏輯思想為基礎，可以啟發學生在現實生活中遇到復雜問題時嘗試采取簡化分解的方法，將復雜問題分解成一個個簡單問題進行處理。

再如，圖像模板運算本質上是卷積運算，是滿足線性系統輸入信號和響應的理論。而基于這一方法的邏輯思想指出，人體作為復雜的系統，當以看到的圖像作為輸入時，人體都會產生相應的響應，所以輸入的信息決定輸出的行為，進而借此引導學生通過多看、多讀等從多重角度獲得廣泛的有價值的正面信息和知識，自覺屏蔽各種媒體上傳播的不良內容，以避免負面信息使學生產生不好的“響應”。

綜上，“計算機圖像處理”課程教學通過在理論算法講授中提煉人生哲理，將做人的道理、處世的準則悄無聲息地與專業知識講授融為一體，從而達到潤物無聲的效果，促進了立德樹人教育目標的實現。

（二）實驗實操教學部分

1.在實驗實訓中培養創新創業意識

對國家而言，創新是引領發展的第一動力。一個民族要想走在時代前列、成為時代的引領者，就不能沒有創新思維，而創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“計算機圖像處理”課程實驗教學過程中，要根據計算機圖像處理的實驗特點，要求學生能夠學以致用，激發創新思維。

例如，在結合圖像增強或分析等實際項目或案例進行訓練時，鼓勵學生多動腦、多思考，深入挖掘現有方法在應用過程中出現的問題并予以改進，從而通過項目實訓、團隊合作使大學生在讀書期間就感受到創新創業的激情、掌握基本的創業技巧、領悟團隊協作的重要性，以及樹立工匠精神和愛崗敬業等理念。

2.在實際算法應用開發中培養法制意識

全面落實依法治國方略，發揮法治在國家治理和社會管理中的重要作用，已成為全面建設小康社會的奮斗目標［10］。青年大學生作為社會主義建設事業接班人，其本科學習階段正是形成優良法制觀念的最重要時期。培養大學生的法制意識是專業課程開展思政教育最應該關注的焦點問題之一。尤其是在圖像處理等相關信息學科領域，相關專業學生畢業后都將可能是信息的發布者和傳播者，所以相關專業課程的教學要告訴學生在公開傳遞信息中哪些“高壓線”是堅決不能觸碰的以及“越線”將產生的嚴重不良后果。因此，“計算機圖像處理”課程在實操教學過程中，將相關法律概念和條文與實際算法應用開發的現實案例相結合，以培養學生的法制意識。

例如，在軍事、商業和醫療等領域中，數字圖像會有較高的保密要求。在我國曾經發生的“照片泄密案”中，日本情報人員就是根據《中國畫報》和《人民中國》等刊登的王進喜照片和油田建設報道圖片等，準確地分析出大慶油田的位置、規模以及生產能力等關鍵信息的。結合這一案例，在實際算法應用開發的實操中，以課堂討論的形式，分析了圖像處理不慎有可能導致國家機密信息泄露、對國家安全戰略產生重大危害等后果，從而要求學生在相關工作中應該注意保守秘密，增強國家安全人人有責的意識。

（三）課后作業和成績評定部分

1.在課后作業中鍛煉學用結合與知行合一

專業課程教學尤其要注重學用結合、知行合一。所以“計算機圖像處理”課程教學要注重理論結合實際，通過在每章教學結束后給學生布置一個結合實際的小項目作為課后作業，鍛煉學生將理論知識運用到實際中去解決相關領域的工程實踐問題的能力。

例如，講授完第3章“正交變換”后，要求學生基于由100個人組成的小型的人臉數據庫，運用所學的K－L變換和Gabor小波變換等算法，通過計算機編程實現人臉識別功能；同時，在作業完成過程中，要求學生組成項目小組（2～3名），通過小組內部成員相互協作、共同討論來完成課后作業。“計算機圖像處理”課程通過開展課程思政，在每章節的課后作業環節，以具體的實踐項目為抓手，加強了學生實踐能力的培養以及人際溝通交往和團隊協作能力的鍛煉，同時也提高了學生注重禮貌、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

專業課程開展課程思政應貫穿于教學活動的所有環節，所以在專業課程的成績評定這一重要環節應該加入對學生思想道德修養的考量和評價，從而為專業課程的思政教育效果評價提供依據。學生的思想道德修養體現在生活、學習的各個方面，需要長期觀察，所以采取過程評價的方法對學生思想道德修養進行考量更具可信度。因此，“計算機圖像處理”課程在成績評定環節，在平時成績考核和期末考試中都增添了學生思想政治教育成果評價。在平時成績考核中，任課教師根據學生小組完成課后作業的情況對小組作業成績進行評定；同時，要求學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，將誠實守信、嚴于律己、寬以待人等優良傳統美德根植于每一位學生心中。在期末考試中，在試卷中加入了有關課程收獲與體會的思考題，或者計算機圖像處理等相關領域科技時事熱點問題探討的題目，例如設計了“請從實現方法、實現效果和必要性等多方面對高鐵入站人臉識別閘機系統進行探討”等考題。

五、“計算機圖像處理”課程開展思想政治教育的成效

將思政元素融入“計算機圖像處理”課程教學中，使學生對專業知識有了更加深入的理解，學習興趣更加濃厚，學習認可度也更高。與以往的課程教學效果相比，“計算機圖像處理”課程開展思政教育以來，有更多的學生表示有意愿在圖像分割、圖像分類等相關方向繼續開展深入的研究。例如，該課程結課后，有5名學生組成小組，申請繼續開展圖像分割方向的科學研究，并最終獲批了大學生創新創業項目。除此之外，還有10余名學生在畢業后選擇圖像處理與模式識別這一研究方向攻讀研究生學位。

綜上所述，立足于“樹道德、立志向”的專業課思政教育，有利于把學生培養成為思想政治過硬、專業能力夠強的高素質創新型人才。“計算機圖像處理”專業課程開展思政教育，不僅教會了學生理論知識，也培養了學生組織、溝通、邏輯思維等多種能力。