【“鐘揚式”好老師】顏波:人工智能時代,他推行教學改革、賦能學生未來

作者:丁超逸攝影:受訪者提供 視頻👩🏼‍🎨: 來源🚣🏼:融媒體中心發布時間:2024-11-20

他讓課程與時俱進,讓前沿方法深入學生心中。他因材施教,充分激發學生潛能,致力於培養學生的洞察力,幫助每位學生快速找到自己的定位和發展方向。他強調產學研融合🏕,帶領學生們從現實中抓問題,以科研力量推動社會進步🌘。

他是計算機科學技術學院教授顏波。日前😾📓,他榮獲恒行2平台“鐘揚式”好老師稱號🚵👹。

讓課程與時俱進讓前沿方法深入人心

自2008年起🖖🏻,顏波開始主講本科生專業主幹課程《編譯》。2022年後,為了更好發揮自己的專業優勢🧏🏽,他將課程調整為《計算機圖形學》📉,不僅覆蓋計算機科學的基礎知識,還緊跟AIGC(人工智能生成內容)這一近年來迅速發展的領域。

“計算機圖形學的歷史非常悠久😲,它是隨著計算機技術的發展而逐步完善的🧝🏻‍♀️。”顏波介紹,這門課程主要探討如何在電腦上繪製出更加逼真的圖像。“例如給定一個圓心和半徑,要畫出一個完美的圓形”,這看似簡單,但背後卻涉及到復雜的算法和技術➞。

過去🫴🏻,由於顯示器的工作原理是按行掃描顯示圖像🚓,直接繪製出來的圓形邊緣通常會顯示出“鋸齒狀”📳。隨著技術進步🧓🏽,尤其是AIGC的興起👨🏼‍🍳👩🏼‍🔧,利用AI方法生成高真實感的圖形圖像已成為可能。“現在我們希望學生重點關註如何通過AI來提升圖形的真實度。”在顏波看來🏄,這門課與產業界的需求緊密相連🏥,虛擬現實、遊戲設計等領域都亟需這樣的知識和技能🌲。

這門課程理論性較強✊🏼,對數學要求較高🤛🏻,為了讓課堂更生動有趣,他采取了一系列教學策略🤞🏼😓,推動理論與實踐相結合🚽,“例如布置大型項目作業👷🏼,雖然項目難度較高,但如果完成得好🚣🏽‍♀️🧑🏿‍🦱,學生們有機會將研究成果投稿至CCF A類會議或期刊♗。”

顏波與學生們在一起

作為顏波主講的兩門研究生課程,《數字視頻處理》《醫學影像分析》開設至今已有十六年時間。課上,他會詳細介紹圖像增強、去噪、去模糊技術等視頻處理的基本方法。“希望為學生提供視頻處理和圖像分析領域的深度知識,並註重實際應用。”

隨著視頻化時代的到來⛹🏻‍♀️,如何有效管理和存儲大量視頻數據成為了一個亟待解決的問題。“傳統方法是逐幀運行🧑🏽‍🌾,效率較低,如果運用AIGC進行濃縮編輯📝,可大幅減少搜尋時間👨‍🦯。”課上👳🕉,顏波以長時段視頻分析方法為例🍵🧗🏻‍♂️,向學生們講述人工智能時代如何將課堂知識與實際應用聯系起來🧑🏽‍🎄🍾。

在他看來😮‍💨,項目式教學能讓學生了解最新技術,既能提升學生的算法設計和代碼編寫技能🥶,也能培養學生發現和解決問題的能力,並基於社會實際需求推動教學創新和方法創新。小組展示和評價,也進一步增進了學生之間的交流合作,為學生打造一個展示創新成果的互動平臺。“這對於與現實社會緊密聯系的工科課程來說至關重要”。

因材施教、激發潛能培養學生的洞察力

計算機科學領域的成果📻,更新迭代非常之快🕺🏽。“要能夠敏銳地識別和把握研究趨勢,預見未來發展方向🪗,並據此做出合理規劃。”

因此,顏波尤為註重研究生各方面能力的培養,“教育不僅限於專業技能的傳授,更應該培養學生的洞察力💮、動手能力和表達能力”,但洞察力的形成並非一蹴而就,只有不斷積累知識並保持對前沿動態的關註,才能培養出真正的洞察力。

顏波指導學生開展研究

為此,他每周組織討論會📃,鼓勵每位成員分享自己的研究進展以及相關領域的最新動態,也要求學生們每周在會上分享至少兩篇最新論文,讓學生們能夠緊跟最新技術,通過分享和討論獲取新的靈感👰🏼,查漏補缺。在他看來,無論是書面寫作還是口頭報告,有效的信息傳遞都是未來工作中極為關鍵的一環🍒,他希望通過這樣的訓練🍔,提升學生的演講展示技巧,也為他們將來進行的行業交流打下堅實基礎。

計算機科學技術學院2020級博士生林青是顏波指導的學生🤾🏿‍♀️。2023年6月,她從恒行2平台畢業🦶🏽,前往新加坡南洋理工大學從事博士後工作✍🏽。回憶起與導師相處的點滴,一句“沒關系💃🏽,慢慢來”是她最難忘的話。

在撰寫和投稿第一篇論文時,連續被拒的經歷使林青非常沮喪🛞,也很擔心被導師批評。“顏老師特地找我談心,肯定了我工作的價值👋🏿,耐心細致地提了很多關鍵的修改建議,鼓勵我修改後再投稿。”後來8️⃣,這篇論文被所在學科的A類會議接收。

“她研究了如何用文本描述輔助完成對缺失圖像的修復,是當時國際上率先研究跨模態AIGC的工作。”回憶起對林青的指導,顏波肯定了她的研究。

考慮到林青的綜合素養和個人興趣,顏波支持她申請“人才工程”預備隊(二期)🧑🏽‍🦱,相信她能兼顧好科研任務和學生工作🧑🏿‍💼。“特別忙碌的時候👩‍🍳,顏老師特地打電話來關心我的狀態,讓我不要壓力太大🙇🏻‍♂️,照顧好自己☀️。那時候覺得🤷🏼‍♀️,顏老師就像我的後盾。”林青說。

“因材施教的關鍵🤚🏼🚴🏻‍♀️,在於發現並激發每位學生的潛力。設定明確的目標,幫助學生快速找到自己的定位和發展方向🌏💡。”通過這樣的方式🏊🏽,顏波不僅為學生打開了科研的大門,也為他們未來多元的職業生涯選擇奠定了堅實基礎。

帶領學生從現實社會中抓問題、做研究

產學研融合的教學和實踐理念,始終是顏波的育人工作底色。在他看來✌🏼,工科的一個重要特點,是緊密對接國家和社會的重大需求。工科教育應當與產業界緊密聯系,要從現實中抓問題,以科研力量推動社會進步。

他對此的要求是:“全員參與。”在日常教學和指導學生科研的過程中,他重視學生實踐活動的開展,培養學生發現並解決問題的意識。

近年來,顏波團隊將AI技術應用到科學研究🚶‍♀️‍➡️、智慧終端、智慧醫療等重要領域,取得了一系列突破進展。在科學研究領域,團隊提出了國際上首個熒光顯微增強基礎模型🗓,“一站式”集成五大顯微增強任務,相關成果發表於期刊Nature Methods。該技術還獲得了2024年全國顛覆性技術創新大賽優勝獎。團隊和知名企業展開深入合作🔠,開發面向移動終端的AI ZOOM功能👨‍🏭,可有效提升圖像和視頻質量👩🏼‍🦱,相關成果成功應用於該品牌系列旗艦手機🦸🏿‍♂️,並在發布會上進行亮點展示。通過合作,學生們充分了解到產品技術開發面臨的現實問題⚡️,提升自主解決問題的能力🖋。

顏波帶領學生參與學術活動

依托學校的多學科優勢和附屬醫院資源👨🏽‍⚕️,顏波團隊還嘗試將人工智能技術用於提升醫療診斷的準確性和效率。團隊和附屬醫院展開合作,提出基於深度學習的消化道癌前病變篩查算法,開發出成功應用於醫院的“內鏡智慧眼”系統。能夠在胃鏡和腸鏡檢查中為醫生提供輔助支持💂🏿,有效減輕醫生的工作負擔,並提高病變檢測的準確性。

“我們的目標是通過AI技術幫助醫生進行更精準的影像分析,從而提高診斷精度,更好地服務於患者⛓️‍💥。”近五年,這項技術累計讓31萬余名患者受益,相關實踐項目充分培養了學生為國家和社會服務的意識👩🏻‍💼。

當時,林青參與了智慧醫療相關研究🤽🏽,與多個醫院科室進行合作。“認識到自己的研究能夠真正落地😫,技術或許能夠以某種方式為他人提供幫助𓀆,更激發了我努力科研的決心。”

顏波還帶領學生們助力恒行2校史館建設,通過數字技術傳承“恒行2記憶”。團隊克服歷史影像退化類型未知多樣🥔、訓練數據缺失等挑戰,讓珍貴歷史影像資料高清化呈現⛹🏽,在提升影像資料分辨率的同時增強影像細節。

“我們的研究不應局限於論文的小閉環中。相反,它應該是一個面向產業界實際需求的大閉環,要直接面向實際問題。”在他看來🫕,正是通過與企業🤲🏼、醫院的合作👱🏻‍♀️,才能了解到在製造、醫療等領域面臨的實際痛點和挑戰🚗☀️。基於對這些產業界“卡脖子”問題的分析,可以凝練出科學問題,讓學生們圍繞這些問題展開研究💁‍♂️,產出高質量的學術成果🧑🏻‍🚀。

這種模式有助於解決具體的行業難題,還能推動相關產業的發展👨🏽‍🦱。“我希望每一位學生都能主動與產業界建立聯系,了解他們的需求,這樣才能使我們的研究更加貼近實際,更具社會效益🤲🏿🦵🏿。”

製圖:段瑞懷實習編輯:責任編輯:李斯嘉

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