張麗紅

山西大學(xué)物理電子工程學(xué)院，山西 太原 030006

根據(jù)習(xí)近平總書記在全國高校思想政治工作會議上的講話，思想政治教育要與專業(yè)課程同向同行。培養(yǎng)什么人、如何培養(yǎng)人才以及為誰培養(yǎng)人是高等教育要重點考慮的問題。高校工作中立德樹人的成效是檢驗人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要標(biāo)準(zhǔn)。要實現(xiàn)立德樹人的育人目標(biāo)，必須將價值引領(lǐng)、知識教授和能力提高三者融為一體、不可分割。推進(jìn)高等學(xué)校課程思政建設(shè)，將價值觀引領(lǐng)融于專業(yè)知識教授和專業(yè)能力培養(yǎng)之中，使學(xué)生能夠在潛移默化中塑造出正確的世界觀、人生觀和價值觀以指導(dǎo)未來的人生之路，此為高校人才培養(yǎng)的目的和意義。

辦好做實課程思政工作是高校的時代責(zé)任。如何將數(shù)字圖像處理課程與思政結(jié)合是我們應(yīng)該思考的問題。課程思政是落實立德樹人根本任務(wù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)一代又一代社會主義建設(shè)者和接班人的重要保障。應(yīng)堅持社會主義辦學(xué)方向，落實立德樹人根本任務(wù)，緊緊圍繞新時代人才培養(yǎng)、如何培養(yǎng)、為誰培養(yǎng)的教育基本問題，努力推進(jìn)電子信息類專業(yè)課程的思政建設(shè)跨上一個臺階。

一、數(shù)字圖像處理課程的思政作用

（一）課程現(xiàn)狀及其特點

數(shù)字圖像處理課程中的相關(guān)內(nèi)容以及相應(yīng)技術(shù)的發(fā)展涉及信息科學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)、物理以及生物等學(xué)科，與計算機(jī)視覺、人工智能范疇相交叉，而近年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)中，人工智能落地應(yīng)用中29%屬于計算機(jī)視覺方面。數(shù)字圖像處理主要包括以下內(nèi)容：幾何處理、算術(shù)處理、圖像增強(qiáng)、圖像復(fù)原、圖像重建、圖像編碼、圖像識別及圖像理解等，其廣泛應(yīng)用于交通、空間探測、遙感、生物醫(yī)學(xué)、安防、人工智能、工業(yè)檢測等多個領(lǐng)域。近年來，圖像處理等人工智能技術(shù)迅猛發(fā)展且應(yīng)用廣泛，但是其潛在的風(fēng)險和引發(fā)的問題也不容忽視。

（二）課程目標(biāo)和育人目標(biāo)

將社會主義核心價值觀的國家層面、社會層面和個人層面的基本內(nèi)容與思政實例融入專業(yè)課程教學(xué)中，使學(xué)生能夠在掌握數(shù)字圖像處理基礎(chǔ)理論和相關(guān)技術(shù)的同時，形成和建立比較完善的圖像處理、分析和理解的整體理論結(jié)構(gòu)體系，理解和掌握當(dāng)前常用的圖像處理、分析和理解技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生運用基本理論解決圖像處理方面實際工程問題的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀，培養(yǎng)其科學(xué)奉獻(xiàn)精神和愛國情懷。通過探索發(fā)掘圖像處理專業(yè)知識中的思政元素，提高具有正確價值觀、工匠精神和高尚職業(yè)道德的新工科人才的培養(yǎng)質(zhì)量，推動政治思想教育和數(shù)字圖像處理方面理論知識體系教學(xué)的和諧統(tǒng)一，使學(xué)生能夠努力提升自身專業(yè)知識和綜合能力，為實現(xiàn)中國智造和未來中國真正躋身世界之巔奠定基礎(chǔ)。

該課程思政建設(shè)和實踐有利于學(xué)生充分認(rèn)識數(shù)字圖像處理技術(shù)和正確利用新興技術(shù)，讓學(xué)生能夠把握數(shù)字圖像處理發(fā)展的正確方向，把強(qiáng)化正確的價值引領(lǐng)、塑造共同的理想信念作為新時代大學(xué)課堂的鮮明特色；能構(gòu)建起全課程育人的格局，以社會主義核心價值觀引領(lǐng)學(xué)生圖像處理技術(shù)和理論發(fā)展的正確方向。另外，將社會主義核心價值觀基本內(nèi)容融入該課程，能夠激發(fā)學(xué)生的愛國熱情，激勵其為中華民族的崛起騰飛和偉大復(fù)興而努力學(xué)習(xí)、奮斗。

設(shè)計數(shù)字圖像處理課程教學(xué)目標(biāo)，將教學(xué)內(nèi)容和思想政治教育元素進(jìn)行有機(jī)融合，形成數(shù)字圖像處理課程思政體系，通過系統(tǒng)設(shè)計、全程融入，把價值觀培育和塑造“基因式”融入課程，潤物細(xì)無聲，立德樹人；把做人做事的基本道理，社會主義核心價值觀的要求，實現(xiàn)民族復(fù)興的理想和責(zé)任等內(nèi)容融入教學(xué)中，促進(jìn)并實現(xiàn)思想政治教育和知識體系教學(xué)的和諧統(tǒng)一、價值引領(lǐng)和能力培養(yǎng)的和諧統(tǒng)一、知識傳授和立德樹人的和諧統(tǒng)一，使思政元素和專業(yè)課程內(nèi)容相輔相成、同向同行，達(dá)到協(xié)同育人的效果；建設(shè)全課程、全方位育人過程體系，使廣大學(xué)生堅定“四個自信”，激發(fā)其愛國主義情懷和民族自豪感，以社會主義核心價值觀引領(lǐng)當(dāng)代青年價值觀和圖像處理相關(guān)人工智能發(fā)展方向。

二、精心設(shè)計課程體系，構(gòu)建課程育人格局

專業(yè)課程思政是將專業(yè)類課程教學(xué)和思想政治理論教育相融合，與思想政治理論課程的教學(xué)相輔相成，形成協(xié)同效應(yīng)，進(jìn)而達(dá)到全員育人、全程育人、全方位育人的新型教育理念，這也是高校教學(xué)改革的一個熱點課題。對于數(shù)字圖像處理課程思政的研究主要集中于兩點：1.如何基于數(shù)字圖像處理課程的特點，找準(zhǔn)思政教育的切入點；2.如何在數(shù)字圖像處理課程教學(xué)過程中實現(xiàn)知識的傳授與價值觀引領(lǐng)的有效結(jié)合。

（一）豐富課程知識內(nèi)涵，有機(jī)融合思政元素

將課程知識點和思政內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)融合。在教學(xué)目標(biāo)中體現(xiàn)“三位一體”課程教學(xué)目標(biāo)和思政目標(biāo)，即知識傳授、能力培養(yǎng)和價值塑造相結(jié)合，并根據(jù)數(shù)字圖像處理的最新發(fā)展調(diào)整課程教學(xué)內(nèi)容、設(shè)計，構(gòu)建思想政治教育融入體系，改革教學(xué)方法和教學(xué)手段，將專業(yè)課程教學(xué)和思政教學(xué)進(jìn)行有機(jī)融合，潤物細(xì)無聲，使得德育滲透教學(xué)卓有成效。

數(shù)字圖像處理廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，教師在講授數(shù)字圖像處理這門課時，既要側(cè)重于行業(yè)應(yīng)用，又要高或者引領(lǐng)行業(yè)的發(fā)展。人類獲取的信息80%以上來自視覺，圖像是人們接受、表達(dá)、傳遞信息的快捷方式。近年來，人工智能技術(shù)、信息處理技術(shù)和電子技術(shù)發(fā)展迅速，數(shù)字圖像處理技術(shù)已經(jīng)成為信息技術(shù)領(lǐng)域中的核心技術(shù)之一，并在國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，在推動社會進(jìn)步和提高人民生活質(zhì)量方面起著越來越重要的作用，在全球各個尖端領(lǐng)域都有廣闊的發(fā)展前景。如電視系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)中的圖像壓縮處理、格式變換、視頻合成，多媒體和流媒體系統(tǒng)中動靜態(tài)圖像的獲取、處理、編碼、傳輸、解碼和存貯等，在文化傳播中起到了重要作用；數(shù)字圖像處理技術(shù)在身份認(rèn)證、產(chǎn)品防偽、水印技術(shù)等方面的應(yīng)用意義重大；在公安、金融和交通方面，業(yè)務(wù)圖片和視頻監(jiān)控的分析和研判、活體檢測、指紋識別、行人識別、自動收費系統(tǒng)、車牌識別、停車導(dǎo)引系統(tǒng)以及根據(jù)交通監(jiān)控進(jìn)行事故分析等，都是圖像處理技術(shù)成功應(yīng)用的例子。這些都告誡學(xué)生要知法守法，讓學(xué)生明白沒有規(guī)矩，不成方圓的道理。遵紀(jì)守法是大學(xué)生的基本素質(zhì)和義務(wù)，要讓大學(xué)生形成“以遵紀(jì)守法為榮、以違法亂紀(jì)為恥”的社會主義道德觀念。圖像處理方法作為當(dāng)前智能信息認(rèn)知中最富代表性的研究成果，是課程學(xué)習(xí)和國家人工智能戰(zhàn)略結(jié)合的代表性窗口。結(jié)合我國當(dāng)下圖像處理發(fā)展技術(shù)以及急需發(fā)展方向，在學(xué)習(xí)數(shù)字圖像處理的過程中，學(xué)生不僅要系統(tǒng)學(xué)習(xí)相關(guān)的科學(xué)知識，而且要深刻體會數(shù)字圖像處理在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、航空航天、測繪學(xué)、大氣科學(xué)、醫(yī)學(xué)、天文學(xué)、公安、商業(yè)和軍事等方面的成功應(yīng)用及巨大發(fā)展前景。科技革命能直接或間接地作用于人們的生活方式，并且能促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展，造福于人類。通過學(xué)習(xí)數(shù)字圖像處理課程，學(xué)生更加堅定自己努力學(xué)習(xí)、為國家科技創(chuàng)新不斷奮斗的理想。正確發(fā)展和運用圖像處理等科學(xué)技術(shù)，能夠為人類造福，創(chuàng)造出更多的社會財富和經(jīng)濟(jì)利益，有利于實現(xiàn)科技強(qiáng)國，有利于把我國建設(shè)成為富強(qiáng)民主文明和諧美麗的社會主義現(xiàn)代化強(qiáng)國。

圖像本身蘊(yùn)含著巨大的思想政治教育價值，思想政治教育借助圖像化思維模式可以使抽象思辨的理論變得直觀、立體、形象、有溫度，可以讓蘊(yùn)含積極、向善主流價值的思政教育更好地深入人心。應(yīng)選取正能量圖片，如體現(xiàn)歷史文化的古跡圖片、祖國大好河山圖片、革命歷史圖片、優(yōu)秀人物圖片等，將中國優(yōu)秀傳統(tǒng)文化、學(xué)習(xí)優(yōu)秀人物的優(yōu)秀品質(zhì)、唯物辯證法及歷史唯物論貫穿到課程教學(xué)中，將思政工作貫穿教育教學(xué)全過程，潤物細(xì)無聲，在課程思政的持續(xù)深化中賦予數(shù)字圖像處理新的含義。

在知識點設(shè)計方面，應(yīng)適當(dāng)融入思政元素。如講解圖像代數(shù)運算時，“華南虎事件”給我們的啟示是在圖像合成等處理方面要遵從法律底線和道德規(guī)范。該案件為人們提供了一部生動的教材和一面自省的鏡子，給大學(xué)生提供了一次思想升華的機(jī)會。在特征提取及識別算法方面，應(yīng)注意算法設(shè)計特征提取的全面性、數(shù)據(jù)集的完備性和公平公正問題，避免出現(xiàn)性別歧視和種族歧視問題。在講解人眼視覺特性時，同時指出對比效應(yīng)是指人眼對某個區(qū)域的亮度感覺并不僅僅取決于該區(qū)域的亮度，而是與該區(qū)域的背景亮度或周圍的亮度有關(guān)的特性。這啟發(fā)我們在分析時要著眼立足于整體，追求系統(tǒng)整體的最佳效應(yīng)，防止和反對以局部利益來損害整體利益的現(xiàn)象；同時也要重視和充分發(fā)揮局部的積極作用，注意各個局部的特點和要求，既要統(tǒng)攬全局，又要兼顧局部，有針對性地解決突出問題。數(shù)字圖像處理往往離不開卷積，而卷積中蘊(yùn)含的“不積跬步無以至千里”啟示我們在日常的學(xué)習(xí)生活中，要不忘初心，努力鉆研，踏實作事，打下堅實的專業(yè)知識和科研基礎(chǔ)，為社會和國家作出貢獻(xiàn)。在學(xué)習(xí)圖像增強(qiáng)和恢復(fù)時，以革命時期舊照片為素材進(jìn)行處理修復(fù)，讓學(xué)生在進(jìn)一步學(xué)習(xí)專業(yè)知識的同時感受革命精神，豐富文化內(nèi)涵。

（二）探索創(chuàng)新教學(xué)過程，全程融入思政理念

教師要提升自身的素養(yǎng)。國家的興旺發(fā)達(dá)、社會的進(jìn)步、人類文明的發(fā)展等都和教育息息相關(guān)。作為一名教師，應(yīng)時刻牢記自己對社會、對學(xué)生承擔(dān)的責(zé)任。教師平時應(yīng)加強(qiáng)政治理論學(xué)習(xí)，提升理論修養(yǎng)，努力做到政治強(qiáng)、情懷深、思維新、視野廣、自律嚴(yán)、人格正，把愛國情感、社會責(zé)任、理想信念、職業(yè)道德等內(nèi)容傳授給學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生自覺培育和踐行社會主義核心價值觀。教師要善于把握學(xué)生的思想脈搏，掌握好教育的時機(jī)和分寸，運用各種方式方法，從學(xué)生的實際出發(fā)，區(qū)分層次，以理服人，講求實效，以情感人。教師要堅持“以德立身、以德立學(xué)、以德施教”，通過以身示范與言行感染，幫助學(xué)生樹立崇高的人生理想，努力把學(xué)生培養(yǎng)成為擔(dān)當(dāng)民族復(fù)興大任的時代新人。

豐富教學(xué)手段，打造精彩課堂，在教學(xué)方法上進(jìn)行探索與創(chuàng)新。挖掘背景材料，通過引入熱點話題、案例教學(xué)等方式，尋求二者的有機(jī)銜接。如結(jié)合疫情介紹數(shù)字圖像處理與分析技術(shù)從軍事到民用、從醫(yī)學(xué)到生活等方面的發(fā)展過程，結(jié)合新冠肺炎的診療手段、CT 圖像識別和圖像分析技術(shù)，啟發(fā)學(xué)生潛心學(xué)習(xí)，努力掌握技能，爭取像鐘南山、李蘭娟院士那樣用知識與能力為祖國效力，引導(dǎo)學(xué)生從我做起、為國分憂。教學(xué)方法方面，在教學(xué)中通過工程案例講授，如人臉識別技術(shù)及其正確運用，注重將專業(yè)知識講授與德育元素結(jié)合，做到深入淺出。在職業(yè)道德方面，教師除了使學(xué)生能夠準(zhǔn)確地理解和掌握專業(yè)知識，還要在職業(yè)道德方面盡心引導(dǎo)和教育，使學(xué)生懂得工匠精神、責(zé)任心和愛國情懷的重要性，讓學(xué)生明白個人的職業(yè)發(fā)展和國家發(fā)展密不可分，以此培養(yǎng)學(xué)生的家國情懷、精益求精的精神和勤儉樸實的精神。在教學(xué)圖像壓縮編碼時，介紹哈夫曼編碼的發(fā)明者哈夫曼教授，他沒有為其科學(xué)成果申請任何專利，也沒有因此獲得其他經(jīng)濟(jì)利益，而是默默地為社會奉獻(xiàn)和服務(wù)。通過向?qū)W生介紹國內(nèi)外圖像處理和人工智能領(lǐng)域的有關(guān)名人軼事，讓學(xué)生了解身邊的圖像處理應(yīng)用領(lǐng)域，將蘊(yùn)含其中的愛國、敬業(yè)、奉獻(xiàn)、誠信、友愛等品質(zhì)精神傳遞給學(xué)生，讓學(xué)生更好地踐行社會主義核心價值觀?？砷_展團(tuán)隊合作來完成項目，同時遵循客觀規(guī)律，使學(xué)生學(xué)會獨立思考和團(tuán)隊合作，培養(yǎng)其團(tuán)隊合作能力。

挖掘課程教學(xué)中的思想政治內(nèi)涵，既要注重知識技能的傳授，又要強(qiáng)調(diào)價值觀的培養(yǎng)，關(guān)注學(xué)生人格的健康發(fā)展。思想政治教育既要鮮明，又要潛移默化，把德育教育分解到課程中，運用多種手段挖掘課程的思想內(nèi)涵。數(shù)字圖像處理課程與思想政治課應(yīng)形成合力，通過挖掘課程思想政治元素，將思想政治內(nèi)容與課程內(nèi)容有機(jī)結(jié)合起來，以此提高大學(xué)生的綜合素質(zhì)，為其走向未來打下基礎(chǔ)。

我們對科技發(fā)展的認(rèn)識不應(yīng)該是單一維度的“前進(jìn)”或“后退”。道德倫理與科技進(jìn)步不是對立的關(guān)系，道德倫理為科技進(jìn)步提供了新的向度與要求。數(shù)字圖像處理的發(fā)展亦是如此，應(yīng)遵循圖像處理技術(shù)的道德底線。圖像處理等新興技術(shù)的應(yīng)用，如同打開一扇門，為人們的生活提供便利。盡管人們常說“技術(shù)是中立的”，然而“技術(shù)的社會使用”卻從來都不是中立的。隨著圖像處理技術(shù)的提高，越來越多的新功能出現(xiàn)在人們的眼前，從早已出現(xiàn)的濾鏡、摳圖、美顏，到最新的AI 換臉。如果將蘊(yùn)含巨大力量的新興技術(shù)當(dāng)成手中的“燃燒彈”，將揚(yáng)起漫天黃沙，最終卻難免玩火自焚。所有人都應(yīng)該堅守底線，保持對科學(xué)的敬畏與自愛。

三、結(jié)束語

文章通過對數(shù)字圖像處理課程實施課程思政教學(xué)改革，將思政元素和教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合，形成數(shù)字圖像處理課程思政體系，系統(tǒng)設(shè)計、全程融入，在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及教學(xué)過程等方面進(jìn)行改革探索和實踐，促進(jìn)了實現(xiàn)思想政治教育和知識體系教學(xué)的和諧統(tǒng)一、價值引領(lǐng)和能力培養(yǎng)的和諧統(tǒng)一、知識傳授和立德樹人的和諧統(tǒng)一。習(xí)近平總書記在全國高校思想政治工作會議上指出，要堅持把立德樹人作為中心環(huán)節(jié)，把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程，實現(xiàn)全程育人、全方位育人，努力開創(chuàng)我國高等教育事業(yè)發(fā)展新局面。