“计算机视觉”课程思政建设的探索与实践
作者: 罗晓清 汪娟 徐天阳 沈国藤
[摘 要] 计算机专业课程的教学主要以传授知识与课内实践为主,聚焦专业素养的培养,忽略了其思政育人的作用。高校要贯彻落实立德树人根本任务,必须守正创新,积极探索专业教育与思想政治教育协同推进的新模式。以“计算机视觉”课程为发力点,推动课程教学改革、教学理念转变,完善教学设计,结合实际教学案例挖掘和应用计算机视觉中蕴含的思政元素,引导学生成长为又红又专、全面发展的社会主义建设者和接班人,实现思想政治教育和知识体系教育的有机统一。
[关键词] 专业课程;计算机视觉;思政育人;协同育人;立德树人
[基金项目] 2021年度江南大学本科教育教学改革研究重点项目“面向新工科具有人工智能特色的计算机科学与技术专业建设探索与实践”(JG2021051);2022年度江南大学研究生课程思政示范课程“计算机视觉原理与应用”(YJSKCSZSFKC22_010)
[作者简介] 罗晓清(1980—),女,江西南昌人,博士,江南大学人工智能与计算机学院教授,主要从事模式识别与图像处理、计算机视觉研究;汪 娟(1999—),女,浙江湖州人,江南大学人工智能与计算机学院2021级计算机科学与技术专业硕士研究生,研究方向为模式识别与图像处理;徐天阳(1989—),男,江苏常州人,博士,江南大学人工智能与计算机学院副教授,主要从事计算机视觉研究。
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2024)47-0005-04 [收稿日期] 2023-10-19
2016年12月,习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调,把思想政治工作贯穿教育教学全过程,实现全程育人、全方位育人,努力开创我国高等教育事业发展新局面[1]。2019年3月,习近平总书记在学校思想政治理论课教师座谈会上强调,要坚持显性教育和隐性教育相统一,挖掘其他课程和教学方式中蕴含的思想政治教育资源,实现全员全程全方位育人[2]。近年来,一些高校在课程思政建设方面积累了很多宝贵经验:与单纯增加思想政治课程相比[3],将思政元素融入专业课程更能吸引学生,进一步增强教育的说服力和感染力[4]。因此将思想政治教育全方位和全过程融入计算机专业课程教学,成为计算机课程思政建设的必然要求。本文以“计算机视觉”课程为着力点,通过课程案例深入挖掘计算机视觉中蕴含的价值追求,切实做到从人文主义关怀的视角审视计算机专业知识,并自觉将社会主义核心价值观嵌入教学全过程。
一、“计算机视觉”课程思政建设
如何将知识领域的“真”融入思政教育的“善与美”,成为课程思政建设面临的核心问题[5]。“计算机视觉”课程由于专业知识的高度抽象化和形式化,知识背后蕴含的价值追求被层层遮掩。因此积极探索在计算机视觉专业知识中有效融入思政内容的改革尤为迫切。“计算机视觉”课程思政建设有助于学生掌握计算机视觉相关的基础知识,提高其创造性解决问题的能力,强化时代责任感和历史使命感。图1是“计算机视觉”课程思政建设的改革思路与举措:(1)从课程培养目标出发,将课程培养目标明确为知识目标、能力目标和思想素质目标;(2)开拓创新教学路径和方法,挖掘思政资源,确定基于“课程思政+实践创新”的专业人才培养目标,同时立足学生发展转变教学理念、优化教学设计;(3)紧扣课程思政主题,注重挖掘与课程知识点相互渗透的最新科技元素,提炼课程思政教学素材,设计典型的课程思政案例;(4)将课程思政融入教学,建立围绕学生专业知识掌握程度、能力和思想政治素质提升三个方面的全方位考核机制;(5)在“计算机视觉”课程思政建设的探索和实践中建立完善的反馈和改进机制,坚持“当下改”和“长久立”的原则,促进“计算机视觉”课程思政建设可持续发展。
二、“计算机视觉”课程思政教学的路径和方法
党的十八大报告提出立德树人是教育的根本任务[6],党的十九大报告要求教育“落实立德树人根本任务”[7]。积极探索专业教育与思政教育有机衔接的新模式。培养又红又专、德才兼备型的高素质卓越工程人才,成为新工科建设的重要任务。
(一)确定基于“课程思政+实践创新”的专业人才培养目标
以“计算机视觉”课程为着力点,使学生掌握图像生成的原理,摄像机标定及低层计算机视觉技术的原理、方法,了解高层计算机视觉技术与应用,深刻体会数学与计算机视觉技术的完美整合,理论联系实际,培养学生解决计算机视觉领域实际工程问题的能力,培养学生扎实的专业知识与技能、良好的科学素质和职业道德、强烈的创新意识与自学能力,以及面向未来、适应变化的国际视野。
(二)立足学生全面发展转变教学理念
在“计算机视觉”课程教学中,立足学生未来发展,守正创新。探索在“计算机视觉”教学中融入思政教育的方法和技巧,引导学生在学好专业技能的同时,树立正确的世界观、人生观和价值观,强化学生的爱国主义情怀和社会责任感,从而实现“智育”与“德育”的和谐统一,实现专业育人与思政育人的双赢。
(三)做好教学设计,积极推进课程思政课堂教学
以往的思政教育并没有贯穿“计算机视觉”课程的教学目标和全过程,因此,为有效挖掘专业课程的育人元素,需要从教学目标、内容、方法等方面全方位创新性设计课程,根据“计算机视觉”课程的特点,把思政元素和专业知识有机结合,扩展课堂教学,拓宽教学路径,实现思想政治教育和专业教育1+1>2的协同效应。
三、“计算机视觉”课程思政案例设计
紧扣课程思政主题,探索设计多项融入思政元素的专业课堂案例。通过分析讨论这些案例,启发学生思考,使其在学习专业知识的同时,树立正确的世界观、人生观、价值观,实现专业教育与思想政治教育的有效统一。
(一)案例一:计算机视觉前沿知识与应用价值
本案例主要介绍了计算机视觉的发展。从20世纪50年代末开始产生计算机视觉,后来到1965年Roberts对“积木世界”的研究,以及20世纪70年代提出计算机视觉理论,再到20世纪80年代掀起研究热潮[8]。这种不畏艰难、持之以恒的科学探索精神,正是当代青年学生不懈追求的。计算机视觉的应用领域之广、范围之宽,前所未有。在新时代,在深度学习熊熊燃烧的时期正是大力挖掘计算机视觉学科发展的好时代,新时代青年应树立正确的“三观”,拥有坚定的理想信念,在践行社会主义核心价值观的基础上,用青春梦托起中国梦,刻苦学习,与时俱进,提高科技创新能力,不断培养适应时代发展要求的素质和本领,积极应对新挑战。
(二)案例二:行人重识别技术
行人重识别技术就是通过计算机视觉判断图像或视频中是否存在特定行人,是图像检索的一个重要的子问题。行人重识别国外数据库的限制使用,不利于我国技术的发展。科技成果应该为全人类造福,而不应成为限制、遏制其他国家发展的手段。科研人员应当拥有家国情怀,大力发展构建我国的数据集,同时做好对数据的保护。新时代青年应当正确认识中国特色和国际比较,认识国家前途和命运,认识到自己的时代责任和历史使命,把对祖国血浓于水、与人民同呼吸共命运的情感贯穿学业始终,融汇在事业追求中。
(三)案例三:计算机视觉软硬件支持
在当前的计算机视觉硬件支撑中,超级计算机具有举足轻重的地位,在航空航天、土木工程等方面起着重要作用。我国自主研发的超级计算机,如中科曙光的“曙光”系列、国防科技大学的“银河”与“天河”系列以及无锡江南计算技术研究所的“神威”系列陆续登场,让中国的超级计算机事业从一片荒芜走向与美日比肩。
通过在计算机视觉软硬件学习中介绍中国超级计算机的发展,鼓励青年学生努力学习,刻苦钻研,掌握更多的知识,用智慧创造出更加先进的科学技术,让中国屹立于世界之巅。通过超级计算机的研发之路教育引导学生坚定解决“卡脖子”技术的信心,加强信息技术的应用创新,增强中国特色社会主义道路自信、理论自信、制度自信、文化自信,增强民族自豪感,爱国爱家,担当青年使命,攻坚克难。
(四)案例四:欺诈检测技术
欺诈检测技术就是针对网络虚假信息给出解决途径,如字母、背景横幅标语等,采用OCR定位、提取转为文本的方案;针对恶意篡改肖像,采用人脸定位、换脸虚假脸检测的方案;针对篡改音频,将音频提取转为文本的方案。这些技术都涉及计算机视觉和自然语言处理领域。
引入“欺诈检测技术”这一案例,对于提高大学生的独立思考能力大有裨益。在这个案例中,学生需要对检测结果进行仔细判断,考虑数据的真实性和分析过程的严谨性,不应轻信技术就百分百判断真假。这启发学生要时刻保持清醒的头脑,对各种信息采取欣赏态度但不盲从。教育引导学生擦亮眼睛,不仅要知道结果,更要明白其产生的原因和过程。只有理解事物的本质,才能学会分辨真伪。
四、“计算机视觉”课程思政考核和改进机制
(一)课程考核评价办法
传统教育对学生学习效果的评价以线下试卷的分数为主,学生的成绩成为评判的唯一标准,形式单一,缺乏学生平时学习能力与思政教学效果的体现。因此调整“计算机视觉”课程的学生成绩考核体系,考核方式由平时成绩(30%)和期末考核(70%)组成。其中平时成绩包括课程思政的学习效果评价(15分)、课堂考勤(5分)与学生知识点掌握程度(10分),着重体现学生的思想政治表现与专业知识素养,全方位体现教学成果。
1.课程思政的学习效果评价。思想政治教育效果通常都是“内化于心、外化于行”的,往往体现在学生的行为上。将课程中的知识与价值引领进行结合,通过课堂提问、小组讨论等方式,了解学生的课程学习表现和价值观。布置课后作业,通过作业的完成效果质量和方式方法,评估学生的思政学习效果是否符合教学目标。
2.课堂考勤。考勤的意义在于维护学生的出勤纪律,使学生能够更好地参与课堂教学,提高学生的学习效果,同时帮助教师了解学生的出勤情况,发现问题。
3.学生对知识点掌握程度。除了思政教育之外,也要对学生的专业知识素养进行考核,通过了解学生的学习情况,结合学生预习、复习情况,课后作业以及期末大作业完成情况,对学生的专业素养进行评估。
通过上述评价体系方法,将思政教育融入教学内容,使学生润物无声地接受思政价值引领,有效体现了教学效果。
(二)课程改进机制
对“计算机视觉”这门课程开展思政教改探索,将思政元素合理融入教学目标,在教授学生专业知识的同时,对学生进行思想价值引领,引导学生践行社会主义核心价值观,使育德育人同向同行,这需要持续改进机制。
1.教学形式多样化。根据学生的特点进一步调整教学方法,注意教学艺术。采用大学生普遍易于接受的音频、视频、漫画、图片、微课的形式进行导入,或者采取话题讨论的形式进行深入辩论,培养学生的思辨能力。
2.建立健全课程思政建设的持续性评价和监督体系。一是要加强对课程思政建设过程的管理,及时跟进课程思政建设进度。二是要构建科学合理的课程思政建设评价指标体系,从人才培养方案、教学大纲、教学内容等方面进行全方位构建,实施合理的课堂思政教学评价制度。对课程思政进行持续的、长期的督导。
3.提升思政素养。为了更好地适应新课程改革的步伐,应加强思政专业化学习,提高综合教学水平。提升对思政知识的掌握程度,积极参加各类思政学术讲座,提高自己的综合素养,实现思政与教学内容的更好融入。
结语
本文阐述了对“计算机视觉”课程思政建设的探索与实践,通过设置案例充分挖掘课程蕴含的思想政治教育资源,启发学生思考,树立正确的价值观。在课程教学中贯彻落实立德树人根本任务,转变教学理念,明确专业课程育人功能,提高政治站位,改进教学模式,将思政元素融入专业课堂。“计算机视觉”课程思政建设必须持之以恒,形成长效机制,推进实现计算机专业教育与思想政治教育有机统一的人才培养目标,为社会主义现代化建设提供专业人才支撑。
参考文献
[1]习近平在全国高校思想政治工作会议上强调 把思想政治工作贯穿教育教学全过程 开创我国高等教育事业发展新局面[N].人民日报,2016-12-09(1).
[2]习近平主持召开学校思想政治理论课教师座谈会[EB/OL].(2019-03-18)[2023-09-19].https://www.gov.cn/xinwen/2019-03/18/content_5374831.htm.