课程思政融入信息光学与光信息处理教学的探索与实践

罗 元 袁素真 毛雪峰

(重庆邮电大学光电工程学院 重庆 400065)

课程思政旨在实施全课程、全方位、全员育人，是将立德树人作为教育根本任务的综合教育理念，是新时代高校反思教育意识形态属性与挖掘课程德育功能的一种理念和实践探索。重庆邮电大学的光电信息科学与工程专业是重庆市三特专业，重庆市特色学科专业群核心专业，信息光学与光信息处理是光电信息科学与工程专业的专业基础课，对其进行课程思政建设并以此为基础探索专业课程思政建设的路径具有典型意义。

一、课程目标及思政建设重点

通过对本门课程的学习，系统掌握信息光学与光信息处理的基本概念和基本原理：掌握常见衍射屏的数学表达、二维光场分布的分析方法；理解菲涅尔衍射、夫琅禾费衍射的傅里叶变换含义及其性质，理解透镜的傅里叶变换性质，能够进行光学系统光场分布的简单分析；掌握光学成像系统的黑箱模型，PSF、CTF、OTF的概念，并能进行相应的传递函数描绘和截止频率计算；理解光学全息的实质及其完成过程，结合实验理解漫射物体三维全息、傅里叶变换全息的理论推导，并能进行全息光学元件（光栅、透镜）的分析和设计；深入理解空间滤波的相关理论，基于4-F光信息处理系统进行光信息处理系统设计，并了解前沿的光信息理论知识。注重培养学生应用理论分析和研究光场在光信号处理系统中信息的传输和处理中的一般规律，以获得解决光信息处理中实际问题的能力，并为进一步学习研究各种现代信息技术打下必要的理论基础。本课程的课程思政建设重点突出培养科学精神、探索创新精神和工匠精神，培养学生踏实严谨、耐心专注、吃苦耐劳、追求卓越的优秀品质。

二、思政资源的挖掘方法

在本课程思政建设中，目标是在课程实践中积极寻找专业教育与思政教育的共振点，用有效的思政工作夯实“新工科”人才文化软实力，在知识传授中强调价值观的同频共振，培养具有扎实的理论知识、持续的发展能力、执着的行业情怀的社会主义建设者与接班人。在课堂教学中力求理解和把握“知识传授”“能力培养”“价值引领”的内在辩证关系，采取的思政元素融入本课程并可推广到专业课程教学实践的路径基本框架图，如图1所示。

图1 思政元素融入信息光学与光信息处理课程教学实践的路径框架

在授课中，拟定的主要思政结合点如表1所示。

表1 信息光学与光信息处理课程思政的映射与融入

第二章 标量衍射理论透镜的傅里叶变换性质从理论存在到物理实现 提问启发法 科学精神探索精神第三章光学成像系统的传递函数相干照明衍射受限系统的成像规律 黑箱的思考 提问启发法 探索精神第三章光学成像系统的传递函数衍射受限系统的相干传递函数 0到1 课堂讲授、提问启发法 探索精神第三章 光学成像系统的传递函数衍射受限非相干成像系统的传递函数从0到1 提问启发法，案例分析法 科学精神第五章 光学全息 波前记录与再现 同轴与离轴全息 黑猫的哲思 提问启发法，案例分析法 科学精神第五章 光学全息基元全息 基元 提问启发法 科学精神第五章 光学全息傅里叶变换全息，平面全息图的衍射效率光学保密存储的发展 案例分析法 探索精神工匠精神第八章空间滤波阿贝波特原理，空间滤波系统，傅氏变换透镜频谱面上新天地谱点的分析 提问启发法 科学精神第十章相干光学处理匹配滤波与图像识别，联合变换相关光学识别的案例及技术发展提问启发法、案例分析法探索精神工匠精神

三、课程教学组织

课程教学主要按照“抛出问题引发兴趣—学习理论奠定基础—分析讨论焕发活力—产教科教融合、课程思政融入，拓展关联激发思考—实作实验强化能力”进行组织，并通过后续的实验环节进一步深化认识，训练技能。整个教学过程以学生为主体，问题为导向，通过问题+讨论，强化理论学习思路和研究方法与思维，打破沉闷；教学案例融合科教+产教+思政元素，明确理论应用场景贴合技术产业发展，增强与工程社会的关联和课程思政的润物无声；并通过理论+实作，提升复杂工程问题的分析与解决能力，使学生有获得感，实现“三有”教学。

图2 课程的组织

四、课程建设成效

通过建设和不断改进，本课程学习成绩提升，学生的知识、能力和素质三个维度培养的课程目标达成度好。课程获得了同学们一致好评，学评教均超过98分，优秀，学生满意度高。学生在全国大学生光电设计竞赛等赛事中成绩优异。同时，课程成为重庆邮电大学首批金课、课程思政示范课、公开示范课，并在2020年成为重庆市一流课程。