大數據背景下的課程思政建設研究
——以數字圖像處理課程為例

朱文杰 陸慧娟

中國計量大學信息工程學院/浙江省電磁波信息技術與計量檢測重點實驗室

● 研究背景

隨著大數據技術的發展，各種形式的文字、圖片、視頻等內容信息充斥在人們的生活中。學生成長在這樣的互聯網環境下，時刻接收來自各種不同視角的信息，思想觀念和輿論觀點很容易受到影響。研究生教育是高等教育鏈中重要的一環，教師要重視學生的思想引導和價值觀培養，把德育滲透到教育教學的各個環節[1]，因此，可充分結合專業知識和實踐過程中的素材，讓思政教育做到“課程承載思政、思政寓于課程”[2]，達到思政教育“潤物細無聲”的目的。

數字圖像處理課程是計算機相關專業研究生的核心基礎課。該課程基礎性較強，涵蓋的專業知識廣泛，對圖像處理、模式識別等研究方向的學生開展相關科研實踐具有較強的理論指導性，同時具有較強的實踐指導意義。下面，筆者以數字圖像處理課程為例，結合大數據背景下的數字經濟發展現狀，談談在研究生課程教學中，如何結合數字圖像處理的關鍵知識點，開展“紅船精神”的思政課程建設研究，培養學生的學術創新能力。

● 思政教育融入“紅船精神”的意義

“紅船精神”是指開天辟地、敢為人先的首創精神，是指堅定理想、百折不撓的奮斗精神，是中國共產黨的寶貴精神資源，也是高校思想政治教育的重要教育資源。[3]在課程思政中融入“紅船精神”，并結合課程的實踐內容，弘揚科研創新的精神，對高校思政教育有著重大的指導意義。

現階段，我國已經成為具有重要影響力的科技大國，科技創新對經濟社會發展的支撐和引領作用日益增強。研究生教育培養的是創新人才，重點培養學生自主創新意識和創新能力。我國人工智能技術水平發展迅速，在世界范圍內初步實現了有效的彎道超車，培養在校計算機專業研究生的創新意識和創新能力，對我國高等教育的人才培養具有十分重要的意義。

課程思政的本質是實現立德樹人，主要形式是將思想政治教育元素，包括思想政治教育的理論知識、價值理念以及精神追求等融入到課程教學中去，潛移默化地對學生的思想意識、行為舉止產生影響。因此，在強化計算機專業學生的理論基礎和實踐技術的過程中，可增加人文關懷、“紅船精神”等內容，注重信息技術人才的素質培養，秉持協同育人的理念，提升工科人才培養過程中的家國情懷和自主創新精神。

● 思政教育和專業知識結合的教學方法

1.挖掘課程思政元素，強化“紅船精神”內核

結合數字圖像處理課程的主要知識點，筆者總結了本課程所體現的思政元素，具體如表1所示。

表1 數字圖像處理課程思政元素

（1）教學內容增加互動式討論

在教學內容中，增加了3次討論。第1次針對我國人工智能技術產業落地過程中面臨的諸多困難，鼓勵學生對生活中所接觸到的人工智能產品進行綜合評判，從用戶角度入手，提出各種人工智能產品的優缺點，并結合數字圖像處理的相關知識，給出可能的原因和遇到的技術瓶頸，培養學生獨立分析問題的能力和提出解決方案的創新能力。第2次是針對所屬導師的科研方向，結合數字圖像處理的基礎知識，提出該研究方向的國內外研究現狀，并對比各研究機構的研究進展和研究規模，以此增加學生的民族自信心和愛國主義情懷。第3次是走訪相關企業單位進行調研，結合實際應用中的諸多問題，對未來的崗位要求、就業方向有全面的了解，精準把握創新精神的實際效應，激發學生敢為人先的“紅船精神”。

（2）課程教學中引入短視頻

數字圖像處理課程的核心技術在大數據背景下的呈現代表是短視頻。因此，恰當地在課程專業學習過程中引入短視頻，能夠潛移默化地培養學生的愛國主義情懷和強烈的責任感。例如，在講解圖像復原技術能夠恢復圖像因噪聲、破損等造成的退化問題時，可以引入一些老照片恢復的視頻，對比新中國成立以來的日新月異變化，讓學生感受前輩先烈為祖國統一作出的偉大貢獻，激發學生的使命感。又如，圖像分割技術能夠有效地對地物目標進行分割，這能培養學生維護祖國統一、保家衛國的愛國主義精神。再如，通過對比圖像處理領域的技術發展，分析我國在此技術上從零起步到現在的不斷成熟，回顧我國高新技術發展歷程、北京冬奧會上展現出來的科技等，激發學生在學習和工作中的“紅船精神”。

2.教學過程設計

（1）教學過程

數字圖像處理課程所包含的核心知識點，與大數據背景下的信息是密不可分的。教師可以在教學過程中融入“紅船精神”，潛移默化地實現課程思政教育目標，培養學生的積極性、主動性和創新性。課程組織的具體方式如下：

①在理論課程教學過程中，教師可以先演示效果，鼓勵學生提出問題及解決方案，且對實現方案進行驗證。

②在實踐課程教學過程中，教師可以采用競技的方式進行，如在實驗上機過程中，采用順序記錄的方式對學生的學習進行檢驗，了解學生的完成質量和效率，進而激發學生敢為人先的“紅船精神”。

③課下作業可采用小組匯報的方式完成。學生每次匯報都圍繞搜集資料、背景介紹、當前面臨的問題及解決思路等方面開展，有效提高了課程參與積極性。

（2）教學中展開案例闡述

①經過多年的發展，我國學者在數字圖像處理領域世界一流水平的會議上所發表的論文數呈明顯上升趨勢，這不僅說明人工智能領域開始有我國學者的參與，更說明世界人工智能開始向中國傾斜，進而說明我國學者不斷創新進取的“紅船精神”。

②數字圖像修復技術對我國歷史文物古跡圖像的修復見證了我國璀璨光輝的歷史文化以及源遠流長的文明。通過引入父輩的老舊照片修復、革命先輩照片修復視頻，培養學生的人文關懷和社會責任感。

③彩色圖像的處理、雷達圖像分割等任務，都可強化學生對軍事信息技術研究概念的理解，樹立國家安全的意識，提升知識就是力量、知識可以貢獻國家的責任感，為培養愛國主義的優秀人才奠定基礎。

（3）考核評價方案

傳統的思政課程考核評價一般采用單一的成績評定，這無法真實反映學生對該門課程的全面理解及其在實踐應用中分析和解決問題的能力。為強化數字圖像處理課程思政教育中的“紅船精神”，教師應詳細制訂考核方式。具體的課程考核評價方案如表2所示。

表2 課程考核評價方案

對于本課程的考核，筆者采用等級量化方式評價學生的綜合能力，且分為優、良、中、差四個等級。考核內容主要包括課堂討論和上機實踐兩部分，比例為5∶5。為全面評價學生對本課程的學習情況，分別對課堂討論和上機實踐按照四個等級進行評價。“紅船精神”融入課程思政教育的評價量化困難，為強化思政考核要求，對課堂學習過程中學生具有明顯思想意識的，可取較高成績作為課程考核的評價結果。

●總結

本文通過對“數字圖像處理”課程思政建設進行研究，提出大數據背景下，融入“紅船精神”的培養方案，將思政教育、“紅船精神”和專業知識三者相互融合，挖掘適合于數字圖像處理課程的思政元素，同時對教學過程和評價方案進行改革，進一步激發學生在科研實踐過程中的獨立創新精神，提高學生的創新意識和創新能力，培養學生的職業素養，塑造學生敢為人先的“紅船精神”。