產(chǎn)教融合視域下的課程思政建設(shè)研究
——以O(shè)penCV圖像處理技術(shù)為例

傅賢君

（浙江安防職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江溫州 325000)

2016年，習(xí)近平總書記在全國高校思想政治工作會議強調(diào)把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程，至此開啟中國高校課程思政建設(shè)的改革[1]。課程思政旨在高校各類課程中將意識形態(tài)教育全面融入，實施三全育人，落實立德樹人根本任務(wù)。計算機視覺是人工智能的關(guān)鍵領(lǐng)域之一，數(shù)字圖像處理是其重要組成部分。而人臉識別、車牌識別、文字識別都是數(shù)字圖像處理技術(shù)在計算機視覺領(lǐng)域中的重要成果。本課程基于Python語言進(jìn)行OpenCV數(shù)字圖像處理技術(shù)課程設(shè)計，作為一門人工智能領(lǐng)域的新技術(shù)，當(dāng)前在高職院校幾乎沒有開設(shè)相關(guān)課程及課程思政建設(shè)研究，這也是本研究的意義所在。

OpenCV[2]作為一個跨平臺計算機視覺庫，涵蓋大量輕量且高效的圖像處理算法，已深入應(yīng)用到監(jiān)控攝像、醫(yī)學(xué)影像、生產(chǎn)檢測等產(chǎn)業(yè)實際之中。Python 作為簡單易學(xué)且功能強大的面向?qū)ο缶幊陶Z言，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在人工智能領(lǐng)域中。課程采用項目驅(qū)動化[3]的方式進(jìn)行課程設(shè)計，充分體現(xiàn)科教融匯、工學(xué)結(jié)合、知行合一，著力打造精品課程，具體創(chuàng)新點包括以下5個方面。

第一，課程思政引領(lǐng)，將課程思政與實踐創(chuàng)新相結(jié)合，將思政教育貫穿整個教學(xué)過程，引導(dǎo)學(xué)生建立良好的世界觀、人生觀、價值觀。

第二，課程內(nèi)容包含16 個項目，并對每個項目進(jìn)行遞進(jìn)式任務(wù)分解，循序漸進(jìn)，積極響應(yīng)《國家職業(yè)教育改革實施方案》中的“三教”改革要求。

第三，以典型工作場景為背景，結(jié)合生活化案例激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣并設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，以“聚焦服務(wù)社會、培養(yǎng)智能工匠”為主線，實施科教融匯、產(chǎn)教融合落地[4]。

第四，單元設(shè)計立足“引—探—測—學(xué)—悟—評”，符合遞進(jìn)式螺旋上升學(xué)習(xí)模式，環(huán)環(huán)相扣，將理論與實踐充分結(jié)合。

第五，課程配有完善的線上線下資源，包含有微課視頻、練習(xí)素材、任務(wù)書、代碼、電子課件、教案等教學(xué)資源，拓展“1+X”證書考試、技能競賽資源，激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的興趣，引導(dǎo)學(xué)生自主探究。

1 課程思政建設(shè)研究

人工智能技術(shù)應(yīng)用專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生應(yīng)當(dāng)具備極高的科學(xué)素養(yǎng)和極強的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。在進(jìn)行“課程思政”教育時，要著重培育學(xué)生的創(chuàng)新能力，把“工匠精神”刻在每位學(xué)生的心中，讓學(xué)生全身心地投入到世界科技強國建設(shè)的過程中去。OpenCV圖像處理技術(shù)是人工智能專業(yè)的一門專業(yè)核心課，其功能是對接專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，面向人工智能訓(xùn)練師、人工智能數(shù)據(jù)分析崗、人工智能技術(shù)支持崗，培養(yǎng)數(shù)字圖像處理應(yīng)用能力，并培養(yǎng)其良好的編程規(guī)范和職業(yè)習(xí)慣，為后續(xù)智能視覺應(yīng)用技術(shù)課程學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)的專業(yè)核心課程。在此門課程中進(jìn)行“課程思政”教育，必須遵循專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，將科學(xué)精神傳授給學(xué)生，通過學(xué)習(xí)人工智能的應(yīng)用技術(shù)，服務(wù)社會。具體建設(shè)思路如下。

1.1 建立“課程思政+實踐創(chuàng)新”的課程培養(yǎng)思路

課程確定基于“課程思政+實踐創(chuàng)新”的課程培養(yǎng)模式。以習(xí)近平新時代中國特色社會主義思想為指導(dǎo)，落實“立德樹人”，把育人工作擺在首要位置。將思政教育貫穿整個教學(xué)過程，“德智體美勞”五育并舉，梳理課程的知識點，結(jié)合“1+X”證書與職業(yè)技能比賽，實現(xiàn)課證融通、課賽融通[5]，深入挖掘課程思政元素，將思政課程顯性教育和課程思政隱性教育結(jié)合起來，打破思想政治教育與專業(yè)教育相互隔絕的“孤島效應(yīng)”，讓立德樹人教育“如鹽入水”般自然融入課堂，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中塑造良好的世界觀、人生觀、價值觀。

圖1 課程培養(yǎng)思路

1.2 構(gòu)建“一主線、一項目、三思政元素”的思政融入模式

課程全面介紹了圖像處理基礎(chǔ)、圖像運算、圖像增強、圖像分析4個方面相關(guān)知識，包括圖像處理的概念、圖像運算方法、色彩空間與幾何變換、閾值處理、形態(tài)學(xué)操作、圖像梯度、邊緣檢測、圖像金字塔、直方圖處理、圖像輪廓、模板匹配、霍夫變換、圖像分割、視頻處理等知識，同時結(jié)合綜合實踐案例，注重理論聯(lián)系實際，培養(yǎng)綜合實踐能力。

課程提出了一種以學(xué)生為中心、符合高職教學(xué)實際情況的思政融入模式，通過典型的生活化案例激發(fā)學(xué)生興趣，整體課程以“涵養(yǎng)報國情懷、聚焦服務(wù)社會、培養(yǎng)智能工匠”為主線，將課程分解為16個項目貫穿課程教學(xué)，每個項目融入“品德修養(yǎng)、職業(yè)素養(yǎng)、個人涵養(yǎng)”三方面思政元素，并將其擴展為三個具體的素質(zhì)目標(biāo)，讓學(xué)生在每一個教學(xué)環(huán)節(jié)都沉浸式地提升素養(yǎng)與技能，最終實現(xiàn)培養(yǎng)服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的智能工匠任務(wù)。思政融入模式如圖2所示。

圖2 思政融入模式

1.3 確定“學(xué)習(xí)成果－六階遞進(jìn)”的課程教學(xué)方法

在課程講授時采用基于“學(xué)習(xí)成果－六階遞進(jìn)”的課程教學(xué)模式，把單元設(shè)計分為“引—探—測—學(xué)—悟—評”六個環(huán)節(jié)，六個環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)遞進(jìn)，緊緊圍繞三個思政元素促成既定的學(xué)習(xí)目標(biāo)，開展真實項目教學(xué)，聚焦服務(wù)社會，培養(yǎng)智能工匠。

圖3 課程教學(xué)方法

1.4 基于“線上線下”混合式的教學(xué)實施手段

通過“課程思政”案例的設(shè)計、“思政”教材的開發(fā)、線上“思政”教學(xué)資源的完善，將在下一輪完整實施“線上+線下”混合式“課程思政”教學(xué)[6]，充分利用混合式教學(xué)優(yōu)勢，將知識點、技能點、思政點，完整融入課程教學(xué)的各個環(huán)節(jié)，從教材到課堂，從課內(nèi)到課外，從線下到線上，實現(xiàn)價值塑造、能力培養(yǎng)、知識傳授三位一體的課程教學(xué)目標(biāo)。

圖4 教學(xué)實施手段

2 特色與創(chuàng)新

2.1 思政全程浸潤，培養(yǎng)智能工匠

課程深挖課程思政、融合《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》，實現(xiàn)課程思政全程浸潤?；凇陡叩葘W(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》，深挖思政，形成“一主線、一項目、三思政元素”的思政融入模式，以“聚焦服務(wù)社會、培育智能工匠”為主線，開展項目式教學(xué)，“品德修養(yǎng)、職業(yè)素養(yǎng)、個人涵養(yǎng)”三方面思政元素全程融入，開展課程思政教學(xué)，聚焦服務(wù)社會，培養(yǎng)智能工匠。

2.2 崗課賽證結(jié)合，聚焦創(chuàng)新服務(wù)

課程以企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型為背景，教學(xué)內(nèi)容與實際案例相結(jié)合，案例選取貼近生活、貼近學(xué)習(xí)、貼近工作，如鎖具元器件缺陷檢測、人臉識別、口罩佩戴檢測、OCR 識別等產(chǎn)教融合項目，深入解析計算機視覺的方式方法，引導(dǎo)學(xué)生崇德尚能、知行合一、服務(wù)社會，形成良好的職業(yè)素養(yǎng)。

課程構(gòu)建基于超星學(xué)習(xí)通的線上課程資源，拓展“1+X”證書考試、技能競賽資源。課程內(nèi)容符合《人工智能國家教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)》的大綱要求，借助“互聯(lián)網(wǎng)+”思維進(jìn)行教學(xué)改革，建設(shè)線上課程，開發(fā)課程相關(guān)的教學(xué)資源與思政庫。學(xué)生在完成該門課程的學(xué)習(xí)后，還可使用線上課程平臺中的資源，備考“1+X”等級考試、職業(yè)技能大賽，目前學(xué)生基于本門課程的實踐結(jié)果獲“互聯(lián)網(wǎng)+”“RoboCom 機器人開發(fā)者大賽”“世界機器人－人工智能技術(shù)應(yīng)用賽項”等多個獎項。

2.3 六階遞進(jìn)教學(xué)，引導(dǎo)自主探究

課程的每個項目任務(wù)以“任務(wù)目標(biāo)→任務(wù)場景→任務(wù)準(zhǔn)備→任務(wù)演練→任務(wù)拓展→任務(wù)鞏固”的流程組織編寫內(nèi)容，設(shè)置“5個模塊、12個基礎(chǔ)項目、4個綜合實踐項目”，在教學(xué)中注重使學(xué)生掌握操作過程和技巧?；谶f進(jìn)式項目的課程設(shè)計，通過項目效果激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的興趣，引導(dǎo)學(xué)生自主探究，可有力支撐基于學(xué)習(xí)成果－六階遞進(jìn)的教學(xué)模式開展參與式教學(xué)。

3 總結(jié)

3.1 溶鹽于水，精準(zhǔn)滴灌，深挖思政潤物無聲

課程思政，不是簡單的“課程”加“思政”，兩者不是機械組合，而是有機融合。怎樣避免思政內(nèi)容和專業(yè)知識形成“兩層皮”？怎樣把握好課程思政的“時”“效”“度”？怎樣讓學(xué)生順利完成從“專業(yè)成才”到“精神成人”的轉(zhuǎn)變？這就需要教師深入挖掘?qū)W科思政元素所蘊含的價值精髓，精準(zhǔn)滴灌，而不是大水漫灌、硬性楔入。由于課程開展僅僅一學(xué)期，教師對于課程思政建設(shè)路徑也在不斷探索之中，會出現(xiàn)案例不夠鮮活、元素略微生硬的情況，仍需不斷深挖課程中的思政精髓，用精細(xì)的、浸潤式的隱性教育，探索專業(yè)課與思政元素的創(chuàng)新融合。

3.2 夯基壘臺積厚成勢，關(guān)注概念儲備長遠(yuǎn)

Python 語言有著嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼Z法規(guī)范與特色，使用Python 語言進(jìn)行OpenCV 圖像處理時就好比進(jìn)行寫作。要想寫好作文必須掌握良好的字、詞、句等基礎(chǔ)知識，換言之需要具備良好的Python語法知識以及編程邏輯，而在教師授課時往往會忽略對基礎(chǔ)知識的培養(yǎng)。因此需要進(jìn)一步加強對學(xué)生基礎(chǔ)知識的培養(yǎng)，使其課前多思多想、課中多聽多練、課后多探索多實踐，下好掌握OpenCV圖像處理技術(shù)的“先手棋”。

3.3 產(chǎn)教融合落實創(chuàng)新，著眼實踐教學(xué)轉(zhuǎn)化

Python 程序設(shè)計有著嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼Z法規(guī)范與特色，使用Python語言進(jìn)行OpenCV圖像處理時就好比進(jìn)行寫作。要想寫好作文必須掌握良好的字、詞、句等基礎(chǔ)知識，換言之需要具備良好的Python語法知識以及編程邏輯，而在教師授課時往往會忽略對基礎(chǔ)知識的培養(yǎng)。因此需要進(jìn)一步加強對學(xué)生基礎(chǔ)知識的培養(yǎng)，使其課前多思多想、課中多聽多練、課后多探索多實踐，下好掌握OpenCV圖像處理技術(shù)的“先手棋”。

數(shù)字圖像處理技術(shù)作為人工智能計算機視覺技術(shù)的重要應(yīng)用，在教學(xué)時容易偏重理論脫離實際。本門課程以項目化教學(xué)作為導(dǎo)向，注重學(xué)生動手實踐能力的鍛煉，同時加入了教師社會服務(wù)及科研項目的真實內(nèi)容，實現(xiàn)了一定程度的產(chǎn)教融合。后續(xù)仍需繼續(xù)完善人工智能專業(yè)多主體協(xié)同育人機制，深化產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人，推廣實施人工智能領(lǐng)域產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項目，以產(chǎn)業(yè)和技術(shù)發(fā)展的最新成果推動人才培養(yǎng)改革。計劃未來就本地五金產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)過程中缺陷檢測的環(huán)節(jié)展開合作，落地具體項目，引入學(xué)生參與具體項目開發(fā)，實現(xiàn)圖像處理技術(shù)服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)，走好人才培養(yǎng)的“最后一公里”。

以上“思政”“基礎(chǔ)”“實踐”三個關(guān)注是對OpenCV圖像處理技術(shù)課程的理解與總結(jié)，由于時間緊湊性和知識局限性，教學(xué)團(tuán)隊在該課程的教學(xué)設(shè)計上還未達(dá)到精準(zhǔn)定位，在今后的教學(xué)工作中教學(xué)團(tuán)隊還需不斷思考和積累，深入課程改革，深化思政內(nèi)涵，提升課程育人品質(zhì)。