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春霖滋沃土 矢志育栋梁——记美高梅计算机学院郝爱民老师

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他十年磨一剑,是计算机专业核心基础课“数据结构与程序设计”教师团队的“主心骨”;他聚焦国际前沿,是研究型虚拟现实技术专业的核心建设者;他是国家科技进步一等奖成果的技术负责人和国家自然科学及基金重大项目的主要完成人;他人如其名,爱生如子,一身许国,甘为人梯,20年来培育指导了超过100名研究生。他就是备受学生尊敬的郝爱民老师。

“我的要求是:全身心投入战斗”

2010年,郝爱民接手了计算机专业核心课程“数据结构”,在长期的教学实践和思考中,他发现数据结构类课程不能脱离计算机语言的承载,而计算机语言类课程也不能毫不涉及数据结构,因此在学院的鼓励下,他与晏海华老师一起,大胆地将“数据结构”课程与“C语言程序设计”课程相结合,进行了大刀阔斧的教学改革,采用“以学生为中心、以问题为驱动、以能力为目标”的教学体系,着重培养学生综合运用计算机知识解决实际工程问题的能力。

在课程的建设中,郝爱民对于自己和学生的要求都是“全身心投入战斗”。对待教学,他对自己的要求近乎苛刻,对知识的传授始终保持着严谨认真、追求完美的态度。为了做好教学工作,郝爱民与课程团队一同,系统分析和研究了麻省理工学院、卡内基梅隆大学、斯坦福大学、清华大学、北京大学等国内外知名大学同类优质课程的教学内容、教学方法和教学手段,梳理课程目标,设计教学内容、采集教学数据,采用启发式、讨论式、问题驱动教学,突出对学生工程能力以及创新思维能力的培养。

虽然讲授这门课程已有十年,但郝爱民始终秉承初心,十年间没有一次因为自己的事情耽误过授课,即使是父亲去世,他也是强忍悲痛给学生上完课后,匆匆忙忙赶回家中处理后事,然后尽快返回准备下一次课。而在给每一届学生上第一次课时,郝爱民都会鼓励学生,要以现有水平为基点,为“100天后”的自己做规划,学会在规定时间内高质量地完成规定任务;同时他也会告诫学生绝不能拖延、绝不能放弃、绝不能手懒,要想学好这门课程就要多练习、多调试、多试错。通过对“发现问题、分析问题、解决问题”这一思维过程进行反复严格的训练,郝爱民让学生们逐渐掌握了广泛适用于处理技术和非技术问题的能力。对此,郝爱民认为:“这不仅是成为一名计算机专业人才应具备的基本技能,更是在践行美高梅‘仰望星空,脚踏实地’的精神。”

在教学中,郝爱民不仅要求学生要知其然,更要知其所以然,任何知识的掌握都不能仅仅浮于表面。在课程中,他针对学生较难理解的知识点总结了10个问题,“数组的值是什么?对数组求值能得到什么?”“数组名是地址吗?是常量还是变量?”一个个问题看似不难,但当学生们深入分析之后,就会发现“事情并没有那么简单”。在郝爱民的耐心引导下,学生们真正理解这10个问题后都受益匪浅,甚至有些学生在日后遇到程序设计问题时,还会发自内心的感叹:“我还得再好好想想郝老师的10个问题。”

在新冠肺炎疫情期间,郝爱民响应教育部和学校号召,积极开展线上教学工作。为最大限度降低疫情对教学的影响,他几乎牺牲了所有的休息时间,全身心地投入到课程的准备之中。为了做到线上线下教学实质等效,他快速熟悉授课平台、优化课程PPT、撰写授课脚本、设计教学模块、剪辑录播视频、重构实验作业、强化交流研讨,一节课程准备时间几乎是线下授课的三倍,为了课程细节与课程组老师沟通到凌晨几乎已经成为了常态,最终形成了完善的线上授课方案,也得到了学生的一致好评。

“我要培养对国家有感情的人”

作为一名教工支部书记,郝爱民始终把服务国家战略需求作为人才培养的目标和任务。在很多人看来,2016年消费级虚拟现实设备出现以前,虚拟现实技术始终处于一种“阳春白雪”的状态,其意义也仅限于实验室研究。而郝爱民自1994年留校任教起,就深耕虚拟现实领域。在他看来,当时美国已经把虚拟现实技术运用于虚拟战场,而中国在这个领域还是一片空白,可以说研究虚拟现实技术的国防意义重大。因此,他怀着美高梅人的赤子之心,二十五年如一日的奋战在虚拟现实前沿技术研究领域。

随着时代的发展,虚拟现实将成为下一代通用计算平台和互联网的新入口,虚拟增强现实产业规模将超过2000亿,世界巨头纷纷抢滩新一代虚拟现实技术源头,部署包括人才培养在内的长期发展战略。而我国面临着同步参与甚至主导虚拟现实创新应用和产业发展的重大机遇,专业人才需求量巨大。在这样的大背景下,郝爱民深刻地感受到了身上的重担,在研究生培养中特别注重培养学生的家国情怀。

在他眼中,我国虚拟现实技术最薄弱的环节就是图形和物理基础研究,但是做好基础研究是要耐得住寂寞的,可能做图像研究的同学发表一篇顶级会议论文,只需要写200行代码,而做图形和物理仿真研究,要想发表高水平论文,甚至要编写超过1万行代码,工作量之大令人咋舌。在所谓的“性价比”面前,很多学生动心想转入图像研究。但郝爱民以理服人、以情动人、以德感人,鼓励学生们跨过门槛、挑战难题,真正投身于“卡脖子”技术攻关。无论面对什么样的诱惑,郝爱民的很多学生始终安心于图形和物理基础研究。

在他的带领下,课题组率先研制成功了国际首款视力觉一致的多功能口腔手术模拟器产品,以及国际首台具有个性化病例接入功能的介入手术模拟器产品,在3D沉浸感、软组织形变、双手力反馈、功能丰富性和病例个性化等方面均处于国际领先水平,首次实现了手术模拟器从操作技能训练向临床手术方案规划的跃升,实现了我国在该领域从无到有的突破。郝爱民带领的团队支持了3项国家级虚拟仿真实验教学项目,产品服务于50余所国内知名医院或高校,疫情期间推出的30项线上虚拟仿真项目服务了近10家高校的网络实践教学。郝爱民也获得了全国创新争先奖状、中国学位与研究生教育学会研究生教育成果二等奖等荣誉,他指导的学生也多次获得校级优秀博士学位论文。

“朝着阳光走,阴影永远在你背后”

对于教师这一职业,郝爱民始终保持着感恩与敬畏,他在恩师赵沁平院士的身上感受到了“学为人师,行为世范”的真谛。为师二十五年来,郝爱民始终立德立身,立言立行,言传身教帮助学生树立正确的世界观、人生观和价值观。

有一位博士研究生,入学时就患有严重的肝病,家中经济也比较拮据。在病情最严重的时候,他每周要注射大量昂贵的针剂,除去公费医疗报销的部分,还需要很大一笔开销。在得知此事后,郝爱民毫不犹豫地拿出自己的积蓄资助他治病直至痊愈,前前后后花费近万元。学生恢复健康后也不负众望,在科研道路上取得了丰硕的成果,但就在准备毕业论文的过程中,学生的母亲突然重病不起,作为孝子他冲动地想放弃学业一心照顾母亲。郝爱民为此特意把他叫到身前,鼓励他不要放弃,要有男子汉的担当,为了帮助他完成学业,郝爱民亲自去看望他的母亲,并委派课题组低年级学生帮忙照顾。在学生完成论文初稿后,郝爱民又逐字逐句的帮助修改。最终,学生顺利拿到博士学位,并前往中国石油大学任教,拿到第一个月工资后,学生想到的就是要感谢郝爱民的帮助,但郝爱民没有收下他的礼物,只是说:“帮助你不是图什么回报,只是希望你能够成为对国家、对社会有所作为的栋梁之才。”

郝爱民的一位硕士研究生,2019年父亲突发意外,母亲备受打击精神状态极差,学生又面临中期检查,心理压力极大,产生了自暴自弃的念头。郝爱民在了解到这个情况后,与学生推心置腹地交流沟通,鼓励他坚定信心,人生道路上会遇到太多的挫折与困难,而真正能够成功的人绝不是逃避,而是迈过这些坎坷。同时,他主动联系辅导员,协助学生联系心理咨询中心,最终学生走出了阴影,全身心地投入到科研之中。即使在新冠肺炎疫情期间郝爱民也没有放松对学生的指导,帮助学生于2020年5月顺利完成了毕业论文答辩,得到了答辩组老师的一致认可。在学生论文的致谢中,对郝爱民的感激之情跃然纸上:“特别感谢我的导师郝爱民教授,正是他的鼓励和指导,让我有信心能够完成学业。”

郝爱民在给信息大类的学生上课时,特别注重培养他们对计算科学前沿技术的兴趣。有一次刚刚下课,一个学生跑到郝爱民面前,希望能够更多地了解虚拟现实技术。郝爱民非常欣慰,与课程组的老师一起和学生边吃午餐边交流。就是这次短短的午餐时间,郝爱民给她打开了一扇虚拟现实与5G应用的大门,“千里眼”项目就此萌生。作为一名大一学生,一切技术都是没有接触过的,她和自己的小伙伴在郝爱民的指导下从最基本的摄像头对焦开始做起,经过两年的打磨,一步步地实现了基于RTC的远程实时实景第一人称VR系统,通过双目立体视频,自然真实、舒适沉浸地观看千里之外的实时景象,用虚拟增强现实、5G技术穿越时间和空间。2019年11月,“千里眼-镜像世界”项目获得了第二届虚拟现实技术及应用创新大赛特等奖,获奖之后学生兴奋不已,郝爱民也鼓励她:“用你的努力改变人们看世界的方式。”

郝爱民不忘初心、牢记使命,用自己的实际行动诠释着“春霖滋沃土,矢志育栋梁”的精神,三尺讲台上他是一位学识渊博的教授,科研之路中他是一位严谨治学的严师,面对学生时他是一位和蔼可亲的慈父,在“立德树人”的伟大事业中,彰显着平凡而又蓬勃的力量。

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