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一位“85后”教师的心得:如何让学生更优秀
中国科学报记者 沈春蕾 通讯员 程振伟
“机器学习的核心技术解决了吗?”“医院影像分析项目进展如何?”“脊柱畸形测试的人工智能(AI)算法有没有用到最新技术?”
暑假中期,杭州也进入“烧烤”模式,在杭州电子科技大学(以下简称杭电)下沙校区的一间教室里,氛围同样可以用“热极了”来形容。一位男教师正目不转睛地关注学生们的研究进展,他时而拧眉沉思,时而亲自下场操作。
他就是杭电计算机学院教授秦飞巍,也是杭电多个本科生科研团队的指导老师。
搭建研究平台,帮学生建立自信
2014年,在浙江大学取得博士学位的“85后”青年秦飞巍加入杭电计算机学院。第一次登上三尺讲台的他立刻爱上了教学。
“和学生们在一起的感觉太棒了,让他们成为优秀的人是一件非常有成就感的事情,也是值得用心付出一辈子的事业。”谈及自己的教学“初体验”在线设计师,秦飞巍这样说。
秦飞巍(右二)在指导科研团队。杭电供图
然而,仅仅有热爱是不够的,作为教师,更重要的是让学生变得更优秀。对此,秦飞巍认为搭建研究平台、帮助学生建立自信很重要。
秦飞巍的主要研究领域是AI、机器学习、图像处理、医学影像分析等。从2017年开始,他先后与浙江大学医学院附属邵逸夫医院、浙江大学计算机辅助设计与图形学国家重点实验室、浙江省智慧医疗创新中心、俄罗斯圣光机大学等机构的科研人员联合开展“脊柱侧弯”医学影像研究。
“正常的脊柱从后面看应该是一条直线,并且躯干两侧对称。脊柱侧弯从正面看双肩不等高,从后面看后背左右不平。”秦飞巍告诉《中国科学报》,“我们团队致力于通过机器学习、大数据等方法,提前介入‘脊柱侧弯’的治疗。”
主图设计秦飞巍的团队除了硕士和博士研究生外,还有部分本科生。在他的支持下,杭电2017级本科生於文卓在大二时就组建了一个科研团队,从传统计算机视觉和图像处理的技术开发着手,进行部分脊柱——骨盆力学参数的自动量测。
如今,已经在某“大厂”从事研发工作的於文卓告诉《中国科学报》:“当年,我带领的本科生团队大多没有丰富的科研经历,是秦老师帮我们建立了自信。从读研到现在工作,我的很多基本理论知识都是在本科期间掌握和积累的。”
该校2018级本科生葛云阳目前在北京大学深圳研究院从事大模型相关研究在线设计师,他也是在大二时成为“脊柱侧弯研究2.0版”的“带队大哥”的。当时,葛云阳带领本科生科研团队在第一代机器视觉探索的基础之上,开展了基于卷积神经网络、空间注意力、目标检测的脊柱多组力学参数自动量测。
“秦老师不但在机器学习、应用数学等研究领域给我们指明了研究方向,而且总会在关键问题节点上给予我们启发,助力我们做出更多成果。”葛云阳回忆道。
“做老师在前,做科研在后”
采访中,记者多次听到学生提及“脊柱侧弯研究2.0版”。该项目的完成团队以杭电在校本科生为主,获得了第十七届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛全国二等奖、第七届中国“国际互联网+”大学生创新创业大赛全国银奖。
秦飞巍告诉《中国科学报》,“脊柱侧弯研究”项目搭建的科研平台不仅给本科生们带来了第一手的研究素材,其获得的科技创新赛事奖项也给他们后续的科研工作增强了信心、奠定了研究基础。
陈一飞是杭电圣光机学院计算机科学与技术专业2021级学生,也是“脊柱侧弯研究3.0版”的核心成员。他带领一个本科生团队先后与浙江医院、北京协和医院、北京宣武医院等科研团队合作,让“脊柱侧弯研究3.0版”进入产业化推广阶段。
秦飞巍说:“我们运用机器学习技术开发的脊柱侧弯模型,各项指标的测量误差可以控制在5%以内,且单张影像测量时间从约10分钟缩短至1秒以内,实现手术过程更微创、手术效果更好、术后恢复更快的效果。”
“做老师在前,做科研在后。”这是秦飞巍经常说的一句话。事实上,上海抖店美工包月他不仅培养了一群优秀的学生,自己的科研工作也很出色。相关数据显示,近10年来,秦飞巍发表学术论文达80多篇、申请国家发明专利28项、承担国家级科研项目11个。
秦飞巍认为,大学老师只有自己的科研做得好,才能有更广阔的视野和前沿的意识,进而才能给学生搭好研究平台,帮助他们建立科研信心。
陪伴学生,因材施教
今年夏天,秦飞巍晒黑了不少,因为他每天都要在相距约3公里的家校之间“穿梭”多次。
“如果学生找我,我可以在20分钟之内赶到学校,当面解决他们的问题。”秦飞巍说。
只要学生想做研究,秦飞巍就乐于当他们的“铺路石”。如今,走上大学讲台已有10年的秦飞巍,对教学最深的理解和感触是——陪伴学生,因材施教。
在他看来,老师不能只简单地告诉学生问题的答案,而是要启迪、参与,要陪着学生一起整理实验结果、撰写科研论文,一起回答和改进审稿人提出的问题,直到文章最终发表。
遇到挫折时该如何处理、遇到困难时该如何克服、什么时候需要继续坚持,什么时候需要放弃……秦飞巍认为,这些都需要老师及时告诉学生。相比于判断对错,指导学生做科研,并让学生自己获得思路和方法更重要,这就是“授人以渔”。
在秦飞巍眼中,所有学生都是一块璞玉,因材施教就是雕琢璞玉。
比如,该校2018级本科生江浩维思维活跃,搞科研也很积极。但秦飞巍发现,这名学生的想法有时会天马行空、不切实际。为此,秦飞巍鼓励江浩维发挥脑洞大开的优势,结合多个基准数据集上的实验结果形成论文,并逐字逐句对论文进行修改,帮助他在本科期间发表了两篇重要文章。最终,该学生被成功保送进中山大学计算机专业读研。
谈及当代大学生如何才能具有强烈的社会责任感、广阔的国际视野、扎实的学科基础和卓越的创新能力,秦飞巍表示,最关键的是需要一个“伯乐”、一位理解他们的老师在线设计师,在学生踏入大学校门之初就陪伴和鼓励他们,并依据个人专业知识、兴趣爱好、时间规划、未来打算来支持和帮助他们,让他们能够在学术殿堂里脱颖而出。
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