地方高校專業碩士《遙感數字圖像處理》課程思政實踐

李 暉，李蘭暉，吳學文，朱曉鈴，聶 芹

（1.廈門理工學院 空間信息科學與工程系，福建 廈門 361024）

課程思政是一場全方面育人的教學改革[1]。2020年5 月教育部印發《高等學校課程思政建設指導綱要》（以下簡稱《綱要》），要求把思想政治教育貫穿人才培養體系，全面推進高校課程思政建設[2]。與本科生和學術型研究生的培養模式不同，專業碩士教育是培養高層次應用型專門人才的主渠道，突出特點是學術性與職業性緊密結合，集中在知識密集、需要較高專業技術或實踐創新能力、具有鮮明職業特色、社會需求較大的領域[3]。作為我國高等教育體系的主體部分和專業碩士教育的主力軍，地方高校的使命是立足地方經濟社會發展，辦學定位、目標與國家重點高校有很大不同[4]。

遙感作為新技術，具有較強的綜合性和實踐性，與國家科學技術發展戰略高度契合[5]。隨著《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006—2020 年）》[6]中的重大專項之一《中國高分辨率對地觀測系統》（以下簡稱《高分專項》）和《國家民用空間基礎設施中長期發展規劃（2015—2025 年）》（以下簡稱《規劃》）[7]等重大戰略性工程的實施，海量遙感數據中蘊含的巨大經濟、社會、科研等價值得到社會各界的廣泛關注。為了實現遙感技術高層次、高素質人才培養與社會需求無縫銜接的目標，地方高校需結合學情和定位，聚焦專業特點，以實際工程案例為核心，課程重難知識點為基礎，核心價值觀為引領，推動專業教育與思政教育的緊密融合[8]，實現集知識傳授、能力培養和價值引領于一體的育人目標[9]。本文以廈門理工學院專業碩士課程《遙感數字圖像處理》的思政建設為例，結合學校“親產業重應用”服務地方的培養特色，完成了思政元素梳理、思政教學改革、思政育人成效評估，建立了課前元認知梳理—課中專業知識挖掘—課后全面素質達成的閉環評價反饋機制，落實研究生思想素養的提升、專業素質的鍛造以及培養成效的檢驗，達成“立德樹人”根本任務。

1 地方高校遙感類課程思政建設現狀

1）遙感類課程思政的特點。《規劃》和《高分專項》等重大戰略性工程的目標是建設國家民用空間基礎設施，滿足行業和區域重大應用需求。遙感技術的研究和應用，蘊含了豐富的思政教育素材，具有非常鮮明的思政特色。然而，我國高校的課程思政建設，面臨著師生認識水平不高、思政教學的師資水平不高、評價體系缺失等問題[10]，未能很好地利用專業課蘊含的思政教育素材和功能，形成大學生思想政治教育與專業素質達成的課程育人合力[11]。

2）遙感類課程思政建設的難點和重點。高素質的研究生生源是提高和保障研究生培養質量的重要前提。然而，地方高校在研究生招生中存在很大的局限性，除部分跨專業考生外，存在生源質量參差不齊、讀研目的不明確、自我認知能力不清晰、寫作表達能力欠缺等問題[12]。以廈門理工學院為例，學校定位為國內一流高水平應用技術大學，服務地方發展，將應用型人才的培養作為構建研究生培養質量體系的重點。隨著近年研究生招生規模的擴大，生源問題日漸突出，給研究生培養和教學帶來較大難度。遙感類課程作為面向“通導遙”國家重大發展戰略和廈門市千億衛星產業鏈的人才培養類專業課程，尤其是由廈門大學等單位根據海洋科研研究與遙感應用市場需要提出的國內高校首顆面向海洋和海岸帶觀測的“海絲一號”SAR衛星的順利發射及其在國內外大事件發生時的應急響應能力[13]，其蘊含的豐富思想政治教育資源和素材以及地方化和產業特色，是促進學生理解國防建設信息化重要性，培養憂患意識，重塑家國情懷的有利抓手。以《遙感數字圖像處理》思政建設為例，面向不同學業背景的專業碩士培養，重點在于與產業實踐相統一的學習任務的達成。實施過程中側重任務引領和問題導向，挖掘、梳理遙感類課程蘊含的豐富的思政元素，鼓勵學生從任務實踐中串聯專業技術知識，激發學習積極性和科研激情，強化實踐應用能力，提高學生元認知水平，促進綜合素質的全面達成。

2 地方高校遙感類課程思政建設實踐

《遙感數字圖像處理》是遙感類主干課程，教學目標是通過學習使學生掌握遙感數據圖像處理的基本理論、方法，并結合課內外實習實踐，提高運用遙感知識解決實際問題的能力，具備從事相關領域或行業遙感應用與研究的基本能力。因此，根據《綱要》精神，本文結合研究生培養的基本目標和地方高校的培養特色，進行思政元素梳理、思政教學改革和育人成效評估。

1）高站位明需求：梳理課程思政元素，對接產業需求，建設高質量持續更新的案例庫。專業課教師組建課程思政共建團隊，形成課程思政專門化結對制度和常態化運行機制。通過理論學習、黨性教育、社會調研等多種方式，提高自身的政治理論水平和人文素養，提升將思想政治工作貫穿教學全過程的能力，擔當起“立德樹人”的崗位職責。

廈門理工學院專業碩士培養，學習周期按照“實踐—理論—再實踐”的模式設計，突出實踐環節，提倡“真題實做”，二年級需要參加為期不少于一年的企業實踐。設計課堂教學內容時，可立足國內外發展大環境，從新聞熱點和日常生活的角度切入，挖掘衛星遙感視角下的國內外時事熱點素材。同時，與企業實習實訓基地定期開展調研、講座、交流研討和項目合作，將之轉化為課程思政的教學素材。根據國家政策、社會熱點、科研項目、企業用人需求以及學生的職業規劃等變化，持續更新案例庫，提煉示范案例中的思政素材和能力達成目標，建立健全教學培養方案，形成緊貼職業發展需求、高質量持續更新的課程思政示范案例。部分綜合實踐教學案例見表1，大部分案例來自國家政策、社會熱點、教師團隊的科研項目和企業成果宣傳。

2）深理論重實踐：推進理論實踐相統一，將思政元素滴灌融入課堂教學。對于工科研究生的培養，理論基礎與實踐應用同樣重要[14]。以廈門理工學院為例，大部分研究生來自同等或更低水平的本科院校，存在專業基礎不夠扎實、獨立思考能力弱、專業認知不清晰等問題，跨專業的考生在學習過程中更是存在一定的困難。因此，教學過程中需要更多注重任務引領和問題導向[15]，將示范案例融入教學過程中，遵循“隱性思想政治教育”的理念，采用問題導向、案例式、角色扮演、畫龍點睛、專題嵌入、隱性滲透的方法和手段，靈活施教潤物無聲，激發學生深度思考，加強對理論知識的理解、遷移和深化，做到理論與實踐相結合，鍛煉研究生解決問題的能力，形成合理完備的解決思路和方案，提升全面思考的綜合素質。

以2017 年9 月國務院統一部署開展的三調為例（圖1），從政策講解、工作任務、技術路線、成果應用等方面講解，引導學生積極思考和討論，幫助學生從國家戰略層面理解遙感技術在國情國力調查中的應用，提升對大國責任的深刻認識以及專業技能的系統認知。在課堂教學過程中，首先介紹三調開展的歷史背景和任務目的，讓學生了解開展國土調查是為了全面查清我國土地利用現狀，掌握真實的土地基礎數據，建立和完善土地調查、統計和登記制度，實現國土調查信息的社會化服務，滿足經濟社會發展和國土資源管理的需要[16]；然后回顧3 次全國土地調查活動，即1996 年完成的第一次全國土地詳查、2007 年7 月開展的第二次全國土地調查（二調）以及三調[17]；再結合自然資源部構建的“六統一”自然資源調查監測體系，徹底解決“數出多門”的問題，指出三調的實施是面向新時代信息化管理和數字經濟發展的需求，在二調成果的基礎上，充分利用高分衛星、無人機、大數據、云計算等更先進的技術和更完整的工作體系完成調查任務[18]，在技術路線的解讀過程中，針對國土調查中的某個興趣點，以熟悉的廈門及其周邊地區的水田、水產養殖、香蕉林、茶園等典型地類的識別問題為例，鼓勵學生討論并設計技術路線，如利用無人機測繪、地物智能識別等方法識別水田、區分水田和旱地、摸清水產養殖區的縮小范圍等；最后通讀《第三次全國土地調查主要數據成果發布》文件[19]，通過“亮家底”讓學生感受國力強大以及專業技能的用武之地，潛移默化地鍛造學生的愛國主義情懷，激發學習熱情。

圖1 基于三調的思政實踐

3）注重人才質量達成：建立“課前—課中—課后”的閉環評價反饋機制。問題解決中的元認知對于提高教學效果，激發學生反思具有重要意義[20]。教學過程中發現，研究生的本科學習背景涉及計算機、軟件工程、機械、電子等多種專業，普遍缺少地理學、遙感等相關系統的理論知識，在綜合實踐項目的開展中，無法積極調動、組合和協調原有的知識背景，缺少全面、深層次的思考，進而對學習任務、目標的認知以及認知策略的運用存在欠缺。針對該突出問題，在思政改革中需幫助學生梳理已有的知識背景和自我效能達成，關注和提高元認知能力。

基于元認知策略，利用專題示范的實踐課程，逐漸形成“課前元認知梳理—課中專業知識挖掘—課后全面素質達成”的閉環評價反饋機制。課前元認知梳理旨在幫助學生梳理自己的認知，明確學習目標，制定學習計劃，引導學生關注社會和生活現象，進而啟發學生理解思政素材，準確轉達信息和知識；課中專業知識挖掘是在前概念的基礎上進行互動教學，面對任務，結合專業知識進行批判性思考，建立系統知識結構，制定監控策略，主動且有意識地監控和調整自己的認知活動，評估和反饋自己的學習效果，調節認知策略，積極獨立分析和解決問題；課后全面素質達成是最終的考核環節，理解、評估和分析學習過程和效果，能清晰準確地表達自己，反饋和調整學習策略，提高自我的元認知水平，形成解決復雜問題的能力，促進實踐能力的全面達成，在培養學生主動學習和解決問題能力的同時，加強對大國夢的認識，樹立正確的社會主義核心價值觀，如在遙感圖像土地利用類型變化檢測的實踐教學時（圖2），根據學情將思政元素融入教學過程，首先需要幫助學生明確土地利用類型的準確定義，是林地而非丘陵，是建設用地而非學校、商場（區分土地利用類型和地貌、功能區）等；然后針對不同的遙感數據和應用場景，引導學生回顧遙感圖像處理的理論知識點，梳理需要考慮的知識點，如幾何精校正、輻射校正等，鼓勵學生完成初步實驗方案的設計；最后針對提出的基于像素的變化檢測、面向對象的變化檢測、深度學習等變化檢測方案，討論效率與準確性的兼顧問題，調整設計方案，促進理論與實踐的任務達成，全面提升學生綜合素質。

圖2 “土地利用變化檢測”專題教學素質提升

3 結 語

本文針對地方高校專業碩士的培養，以廈門理工學院為例，梳理了地方性院校專業碩士培養存在的問題，在《遙感數字圖像處理》課程思政實踐中，建設了緊貼職業發展需求、高質量持續更新的課程思政示范案例庫；在思政課程教學改革過程中，依據“隱性思政”的原則，采取滴灌式、啟發式等教學方法，促進了專業教育與思政教育的深度融合；結合元認知策略，初步形成了“課前元認知梳理—課中專業知識挖掘—課后全面素質達成”的閉環評價反饋機制，通過提升研究生思想素養、鍛造專業素質以及檢驗培養成效，適應高層次創新型復合型應用型人才培養的需要，構建“協同育人”模式，落實“立德樹人”根本任務。在課程持續建設過程中，將進一步深化產教融合專業學位研究生培養模式改革，實現“專業學位+能力拓展+素質提升”的育人模式，使專業學位研究生在獲得學歷學位的同時，取得相關行業產業從業資質或實踐經驗，提升職業勝任能力，達到全面育人效果。該套實踐模式可推廣至類似的工科課程。