秦飞巍(右二)在指导科研团队。杭电供图
■本报记者 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”,秦飞巍这样说。
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。”
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,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,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。
《中国科学报》 (2024-08-13 第4版 高教聚焦)