欢迎访问现金真人娱乐网站!

当前位置: 首页   >   优秀案例   >   正文

“战疫”中的最美面孔—人脸识别技术

作者: 现金真人娱乐肖志良   信息来源:    发布时间: 2020年07月29日 14:53

该案例获全国职业院校课程思政案例一等奖

(注:该案例获得全国职业院校课程思政研究院承办的全国职业院校“战疫课堂”课程思政典型案例征集活动一等奖)

一、案例综述

1、课程思政简介

本案例选自佛山职业技术学院物联网应用技术专业的选修课程《模式识别技术》,课时36学时,2.0学分,大二年级第2学期开设。在思政设计上,该课程根据每个单元的知识结构及技能训练内容,分别选取相关的思政题材对学生进行思想政治熏陶和教育,精心设计了“爱国情怀、榜样力量、文化传承、道德法律、专业伦理”五个思政育人维度,任课教师每年根据这五个维度挖掘、更新、完善思政素材,课程的每个章节根据相关性和逻辑性原则,动态选取若干思政维度的素材实施,确保课程思政的价值性和时代性。本课程的思政育人已经实施三届学生,效果良好,并日臻成熟。

2、“战疫课堂”改造

2020年春,一场突如其来的新冠肺炎疫情袭击神州大地,湖北武汉成为疫情的“震中”。在习近平总书记的亲自指挥下,全国打响了疫情防控的人民战争、总体战、阻击战,一时间“共产党员”、“中国医生”、“最美逆行者”成为时代的最强音。与此同时,各高校积极响应教育部“停课不停学”的号召,认真准备、及时部署网络教学。本课程教学团队敏锐地抓住“战疫”思政的良机,结合本课程五个思政维度,采集、提炼、整理了大量“战疫”素材,并与课程的知识结构、技能训练深度融合,同时结合网络教学的特点进行教学改造,从时代性、价值性、科学性上狠下功夫,打造思政金课。

本案例节选课程第四单元“人脸识别技术”,为体现“战疫”课堂的特征,将本案例命名为“战疫中的最美面孔人脸识别技术”。该单元的知识教学内容包括图像识别基础、人脸识别概念、人脸识别特征、人脸采集与预处理、人脸检测与跟踪、人脸辨识与比对等,技能训练项目包括简单的人脸检测程序开发、人脸图像预处理、人脸跟踪程序调试等内容。根据本单元的知识结构和技能训练逻辑,我们选取了若干个典型“战疫”素材,涵盖课程五个思政维度中的三个维度:爱国情怀、榜样力量、道德法律,这些思政素材自然嵌入知识的演绎逻辑、技能训练的实施流程中,实现知识、技能、思政深度融合,浑然一体。

二、案例解析

1. 理念与思路

本课程思政育人的基本理念是:以“育人为本、德育为先”为根本遵循,倡导社会主义核心价值观,倡导正能量,实现知识、技能、思政立体育人。

在设计理念上,坚持“相关性、内化性、逻辑性”的原则,确保思政、知识、技能深度融合。“相关性”是指思政素材的内容与课程单元知识或技能训练内容相关,不生硬、不勉强、不离散,自然切入,浑然一体;“内化性”是指思政素材经过加工、改造、规范化,有机融合到课程的实施进程中,实例化到每一个课程任务点,避免思政内容另起线程,防止出现知识教育与思政育人“两张皮”现象;“逻辑性”是指思政教育方式符合课程单元教学的逻辑,强调嵌入的节点合理性,包括课程导入节点、知识陈述节点、技能训练节点、课程评价节点等。

在实施理念上,坚持价值性、时代性、受用性”的原则,确保思政实施效果的达成。“价值性”是指将价值导向和知识传授、能力培养有机融合为一体,凸显课程育人的价值功能;“时代性”是指思政素材选取具有鲜明的时代特征,符合新时代中国特色社会主义的主流价值观,具有较强的时代意义;“受用性”是指思政教育的方式、手段新颖、有创意、接地气,学生乐于接受,育人效果有保障。

本课程思政设计理念与思路如图1所示。

1 课程思政设计理念与思路

结合举国上下抗击新冠肺炎的时代背景,本课程思政设计的基本路径是:采集→匹配→嵌入→融合→改造,通过这一过程完成课程思政的科学、合理设计。“采集”就是搜集全国抗疫一线的大量正面素材和负面案例,进行统一的素材预处理,预处理包括剪裁、润色、规格化等,形成“战疫”素材库;“匹配”就是根据素材的类型和精神实质分类匹配到课程五个思政维度的其中一个(爱国情怀、榜样力量、文化传承、道德法律、专业伦理);“嵌入”就是根据“相关性”原则将“战疫”素材嵌入到每个教学单元;“融合”就是将每单元的“战疫”素材自然流畅地与知识学习节点、技能训练节点深度融合,实现知识演绎、技能训练与思政育人有机协同,达到异曲同工、浑然天成的效果;“改造”就是根据“内化性、逻辑性”原则对“战疫”素材进行教学化改造,构建具体的教学实施流程,使之符合教学的普遍规律。课程思政设计的路线图如图2所示。

2 课程思政设计路线图

根据以上设计理念与思路,我们以授课节点序列、知识学习内容、技能训练内容、思政素材素材、思政维度、思政目标等要素为课程思政设计路径,以知识演绎逻辑、技能训练逻辑、思政育人逻辑为课程思政实施路径,构建课程思政设计与实施的路径模型如图3所示。

3 课程思政设计与实施路径模型

2. 设计与实施

⑴ 单元思政设计

本案例节选《模式识别技术》课程第四单元“人脸识别技术”,我们认真分析了“人脸识别技术”的知识要点和技能训练要点,抓住“人脸”这一核心要素,根据本单元授课进程的演绎逻辑,遵循相关性、内化性、逻辑性原则,精心选取了8“战疫”素材,其中正面素材6个,反面案例2个,匹配课程思政三个维度:爱国情怀、榜样力量和道德法律,从而设计本单元的课程思政基本方案,如图4所示。

4 “人脸识别技术”单元思政设计框架

根据以上设计框架,构建本单元思政设计与实施规划如表1所示。

1 单元思政设计与实施规划

授课节点

知识学习内容

技能训练

内容

思政素材

思政维度

思政目标

1

课程导入

/

通报当天疫情★介绍老师本人为防控所作的努力。

★展示抗疫英雄几张代表性面孔,导入人脸识别技术。

榜样力量

通过任课老师本人的防控点滴事迹影响同学们,提供正能量。

通过钟南山、李兰娟院士的抗疫贡献,建立学生的英雄情怀。

2

图像识别基础

简单机器学习软件的开发与应用

★火神山医院建设期间的9张图片对比。

爱国情怀

10天建好火神山医院、12天建好雷神山医院、20天先后建成16家方舱医院,引导学生建立制度自信,深刻理解社会主义集中力量办大事的制度优越性。

3

人脸识别概念

/

学生提交宅家上网课的自拍照。

道德法律

幽默点评学生自拍照,引申讲述宅家也是为防疫做贡献,强调防疫期间的道德法律问题,培养学生遵纪守法的自觉性。

4

人脸识别技术特征

根据参考代码调试一个简单的人脸检测程序

★某省援鄂医疗队出征照片。

爱国情怀

学生运行程序检测出医疗队出征图片中的人脸,引申讲述一省包一市的抗疫制度安排,再次引导学生对社会主义制度优越性、强大的国家号召力的认识。

5

人脸采集与预处理

利用图形工具对照片进行预处理

★援鄂医生护士脱下面罩后的面部压痕图片。

榜样力量

用医生护士脱下面罩后的压痕图片点评人脸特征的变化,潜移默化感动学生,培养学生面对困难、坚定前行的意志。

6

人脸检测

运用现有算法检测出图片中的笑脸

★援鄂医生与护士的最美笑容与最美泪痕。

榜样力量

用医生最美笑容引导学生积极乐观、不屈不挠;用护士脸上的泪痕讲述背后感人故事,触动学生的内心世界。

7

人脸跟踪

根据参考代码调试一个简单的人脸跟踪程序

★郑州毒王郭某鹏的路径跟踪。

★澳大利亚拜耳公司女员工来北京擅自外出人脸跟踪。

道德法律

运用防控期间发生的反面典型案例,引导学生崇尚道德、守纪守法,对法律心存敬畏。

8

单元总结

/

单元思政问卷

/

通过“战疫课堂”思政问卷,了解课程思政设计、教育效果。

注:“★”为“战疫”素材

⑵ 单元思政实施

本单元教学分为8个授课节点,每个节点由知识讲解、技能训练、思政育人有机融合而成,按照单元课程进程的顺序,具体实施步骤如下(受篇幅限制,以下流程突出思政环节,略去知识技能讲述环节):

教学进程1

【节点名称】单元导入

【课件展示】

5 教学进程1课件展示1

6 教学进程1课件展示2

【技能训练】无

【教师活动】首先例行通报当天疫情,然后从“口罩后面的人脸”展示肖老师本人的抗疫点滴,最后呈现钟南山院士、李兰娟院士的两组照片,抛出知识问题和思政课题,从而导出课程单元。

【思政梗概】①任课老师肖志良向武汉大学中南医院捐款、向学校捐口罩的故事,为学生树立身边的榜样。② 84岁高龄的钟南山院士春节前夕奔赴武汉、逆行向黑暗的故事。73岁李兰娟院士带领团队奔赴“战疫”前线拯救苍生的故事。

【互动活动】老师抛出口罩后面的人脸识别、戴口罩前后人脸比对等启发性问题,学生在网课聊天室互动回答。

教学进程2

【节点名称】图像识别基础

【课件展示】

7 教学进程2课件展示

【技能训练】简单机器学习软件的开发与应用。

【教师活动】首先讲述图像识别的概念,从知识点出发,展示武汉火神山医院建设过程中的9张图片,引导学生思考机器学习方法进行图像识别的原理,进而抛出思政课题,引导学生的制度自信。

【思政梗概】“战疫”中,我国10天建成火神山医院,15天建成雷神山医院,20天先后建成16家方舱医院,再延伸到2008年汶川地震重建速度,2003年抗击非典北京建设小汤山医院,等等示例,每一项中国速度以及强大的国家号召力都令全世界感到不可思议。这就是社会主义制度的优越性,社会主义集中力量办大事的气魄。

【互动活动】就机器学习需要的图片样本数问题提问学生,火神山医院建设花了多少小时?多少分钟?如果每小时、每分钟拍摄一张图片作为样本,深度学习训练模型的结果会怎样?学生通过网课平台进行讨论。

教学进程3

【节点名称】人脸识别概念

【课件展示】

8 教学进程3课件展示

【技能训练】无

【教师活动】首先讲述人脸识别技术的基本定义,然后现场采集学生正在上网课的自拍照并呈现出来,从人脸结构特征、统计特征、大数据模型三种识别方法对学生面部进行分析,进而抛出思政话题,明确非常时期每个人的防控责任和法律遵循。

【思政梗概】宅在家的意义,戴口罩、不扎堆、不聚集的基本防控措施,《传染病防治法》相关条款解读。延伸介绍防控期间的卫生习惯和注意事项。

【互动活动】要求学生现场自拍并提交照片,让大家可以看到同学久别后的容颜,也可以检验学生是否正在直播课堂。

教学进程4

【节点名称】人脸识别技术特点

【课件展示】

9 教学进程4课件展示

【技能训练】根据参考代码调试一个简单的人脸检测程序,程序运行结果如下:

10 人脸检测程序运行结果

【教师活动】首先讲述人脸识别技术的三个特征,然后指导学生动手调试人脸检测程序,要求学生找一张某省出征湖北抗疫的照片,并将照片中的战士人脸检测出来,从而导出思政课题。

【思政梗概】介绍全国援鄂的抗疫制度安排,多批次4万多人奔赴湖北抗疫,30%以上都是90后的同龄人,广东省援鄂医护人员数量全国第二,仅次于江苏省,让学生充分感受社会主义制度优越性,进一步树立制度自信。

【互动活动】学生在网上查找各省援鄂出征照片,并通过人脸检测程序检测出人脸,通过网络平台提交给老师,作为学生单元技能训练的评价依据。

教学进程5

【节点名称】人脸采集与预处理

【课件展示】

11 教学进程5课件展示

【技能训练】利用图形工具对照片进行预处理。老师示范95后护士人脸图像预处理,结果如下:

12 人脸图像预处理运行结果

【教师活动】展示几张医护人员人脸压痕图片,向学生提出启发性问题,脸部压痕会影响人脸识别的成功率吗?拒判率、误判率、置信度会怎样变化?进而阐述图片预处理的概念、过程和方法。最后提出思政课题,“战疫”一线的医护人员承受了多大的心身压力。

【思政梗概】在抗疫一线,医务人员做出了巨大的牺牲,无论是情感上还是身体上。医生护士为了节约防护服,提高工作效率,长时间不上厕所,穿尿不湿,脸部被面罩压出深深的痕迹,脱下防护服往往全身湿透。据统计,医务人员感染人数超过3000人,全国59名医务人员献出了宝贵的生命。

【互动活动】老师要求每个学生在网络上寻找一张医务人员的面部压痕照片,并动手进行图片预处理,提交后老师展示并点评。

教学进程6

【节点名称】人脸检测

【课件展示】

13 教学进程6课件展示

【技能训练】运用现有算法检测出图片中的笑脸。程序运行结果如下图所示:

14 笑脸检测运行结果

【教师活动】首先讲授人脸检测的基本概念、基本算法以及检测目的,然后运行人脸检测程序,检测一张图片中的人脸并分离出来,图片是事先准备好的抗疫医务人员的头像组合图,医务人员大多面带笑容,乐观从容,从而导出启发性问题和思政课题。

【思政梗概】在抗疫一线的医务人员,冒着极大的感染风险,长时间、高强度工作,心身遭受巨大压力,然而他(她)们却露出最美的笑容,他(她)们面对挑战、坚定前行,展示出强大的内心和责任!在笑脸检测的技能训练环节,有一张护士的泪痕人脸图,延伸讲述武汉某医院护士母亲去世,她却不能回去尽孝,只能面向母亲的方向深深鞠躬,擦干泪水,继续投入到“战疫”工作中。

【互动活动】针对人脸检测结果中两张人脸没有被检测出来的情况,向学生提出启发性问题,学生在网课平台发表自己看法。然后要求学生自己搜索算法,检测出图片中援鄂医务人员的笑脸,并呈现结果,教师点评。

教学进程7

【节点名称】人脸跟踪

【课件展示】

15 教学进程7课件展示

【技能训练】根据参考代码调试一个简单的人脸跟踪程序,运行结果如下:

16 澳洲跑步女人脸跟踪运行结果

【教师活动】首先讲述人脸跟踪的基本概念、主要算法以及特点和优势,然后用郑州毒王郭某鹏的行动轨迹,向学生提出问题思考,如何在大量视频流中跟踪人脸的轨迹。进而通过澳洲跑步女的8张图片,要求学生通过人脸跟踪程序,跟踪同一人脸的轨迹。最后,利用这两个反面案例,对学生进行道德法律教育。

【思政梗概】河南某公司劳务派遣人员郭某鹏,隐瞒出境史造成40多人被隔离观察。4月3日,被以涉嫌妨害传染病防治罪判处有期徒刑一年零六个月。澳洲拜耳公司员工以外籍身份回到北京,她不戴口罩跑步、不愿接受居家隔离,抵制甚至还辱骂防疫人员,北京市公安局给予注销工作类居留许可、限期离境,由于这件事的不良影响她也被拜耳公司辞去主管一职。

【互动活动】教师提出两个启发性问题,学生在网课平台上发言互动,并调试程序对澳洲跑步女的人脸进行跟踪,将跟踪结果提交老师展示点评。

教学进程8

【节点名称】单元总结

【课件展示】

17 教学进程8课件展示

【技能训练】无

【教师活动】从知识、技能、思政三个维度进行单元总结,然后就思政效果进行在线问卷调查。

【思政梗概】本单元思政的素材主要对学生进行爱国情怀、榜样力量、道德法律三方面的教育,引导学生建立制度自信、树立看齐意识、自觉遵纪守法。

【互动活动】学生根据教师发布的思政问卷题目在线作答,教师统计问卷结果。

3. 实效与经验

⑴ 思政实效

为检验“战疫课堂”课程思政效果,单元结束时对学生进行了思政问卷,共5个问卷题目,从学生回答的情况来看,“战疫课堂”的思政育人收到了较好效果,达到了预期目的。在回答“本课程嵌入的战疫思政素材对你有触动吗?”时,29%的学生回答“深刻触动内心”,50%的同学回答“触动比较大”;在回答“你认为本单元战役素材与知识结构融合的质量怎样?”时,44%的学生回答“深度融合、有机协同”,52%的学生认为“还算自然、连贯”;在回答“本单元哪个抗疫故事对你印象最深刻?”时,大家答案比较分散,反映出每个战役素材都具有打动人心的效果;在回答“你对战疫课堂思政的看法”时,40%的同学回答“很有必要,还要加强”,60%的同学回答“适当就好,不必过多”,没有人回答“没有必要,拖慢进度”,这说明学生对课程思政的必要性是认可的,但也不能过于繁琐,为了思政而思政。

本案例任课老师肖志良同志20039月开始从教,一直致力于课程的思政育人,教学效果良好,从教以来的13次综合评教,11次全学院排名第一,2次排名第二,连续6学年均获得学校教学质量优秀奖,2014年曾获得佛山市首届“最令人感动老师” 提名奖。

单元思政问卷的在线结果如下列各图所示。

18 思政问卷1

19 思政问卷2

20 思政问卷3

21 思政问卷4

22 思政问卷5

⑵ 课程思政经验

一是素材的选取,思政素材往往非常广泛,包含思政育人的维度也很丰富,如何选择合适的思政素材成为教师备课首先要解决的问题。选取的原则有三点:相关性原则、适应性原则、均衡性原则。相关性就是选取的素材必须与课程的内容具有某方面的关联,能融合到知识结构中去;适应性就是思政素材适应课程及单元的教学内容和方法,确保教学过程的流畅,符合知识陈述的逻辑;均衡性是指各种思政维度的素材基本保持均衡,避免老生常谈,学生审美疲劳。

二是素材的融合,这也是课程思政设计的难点所在。思政素材没有融合进知识讲解和技能训练过程中,会造成“两张皮”现象,看起来就是为了思政而思政,学生接受度很低。融合的方法关键是发掘思政素材与知识结构的交集要素,有时候这些交集要素是显而易见的,而大多数时候是隐藏的,需要发掘、甚至是改造才能找到。改造思政素材是非常必要的,但改造时要避免丢失、篡改或曲解素材的精神实质,影响思政育人效果。

三是思政实施,显然思政育人效果需要通过实施来达成,尽管思政设计非常完善,但实施不到位,可能达不到预期目的。思政实施过程需要特别注意三点:首先是注意时间分配,思政素材不能展开太广、线程太长,最忌将专业课变成了政治课,这样就顾此失彼了;其次是教师需要强调语言的艺术,游刃有余地在知识和思政之间自如讲述,不能让学生感到生硬的切换痕迹,避免“豆是豆,米是米”的现象;最后是避免过多插入课外思政视频,用视频播放替代思政教育,这样很难达到思政育人的目的。

三、案例反思

1.创新之处

⑴ 提出了一种“采集→匹配→嵌入→融合→改造”的课程思政设计方法,为科学、合理设计课程思政提供了可操作性的路线。这一设计方法强调按照思政维度采集思政素材,通过嵌入到章节和知识点,解决思政素材与知识结构深度融合问题,通过素材改造,实现思政实施效果的最大化。

⑵ 构建了一种“课程思政设计与实施的路径模型”,模型提出了以授课节点序列、知识学习内容、技能训练内容、“战疫”素材、思政维度、思政目标等要素为横轴的课程思政设计路径,以知识演绎逻辑、技能训练逻辑、思政育人逻辑为纵轴的课程思政实施路径。这一模型能较好地协助教师顺利、高效、科学地进行课程思政规划。

2.下一步改进措施

⑴ 本案例部分思政素材与知识结构的融合略显生硬,有待进一步挖掘改善。我们应该进一步研究探讨课程思政与知识结构有机融合的机理,创新融合方法和机制,真正实现知识、技能、思政一体育人,确保课程思政效果。

⑵ 计划开发一套基于关键词的思政素材与知识体系智能匹配的软件系统,主要功能包括思政素材管理(采集、编辑、改造、检索等)、课程与知识管理、课程思政智能匹配、课程思政智能设计等功能,助力教师进行课程思政设计,提高思政设计质量和效率。

 

 

 Copyright© 2015 现金真人娱乐-手机赌博版权所有  京ICP备15000288 号