西北大学计算机学院教授、国家教学名师 耿国华
当人工智能的浪潮席卷时代，科技与人文的碰撞正催生出前所未有的创新图景。国家教学名师、西北大学计算机学院耿国华教授，深耕智能信息处理领域数十载，更将技术的温度延伸至文化遗产保护的沃土。她既以教育者的初心，重构 AI 时代的人才培养生态，让跨学科融合成为育人核心；又以研究者的坚守，将人工智能深度融入文物数字化保护，用科技为千年文脉筑起 “数字屏障”。近日，中教全媒体专访了耿国华教授，深度探寻 AI 如何为教育与文物保护注入新动能，探索科技与人文交融共生的发展新路径。
AI 赋能教育革新：打破传统边界，构建能力培养新生态
中教全媒体：您深耕智能信息处理、数据库与知识库等领域多年，AI技术已深刻改变这一领域。您认为AI赋能教育的核心挑战和突破口是什么？
耿国华：当前，随着AI技术的快速发展，尤其是多模态大模型、分布式计算与隐私增强技术的迭代演进，智能信息处理、数据库与知识库领域正迎来算力、数据与应用需求的爆发式增长，既催生了跨场景的技术创新，也让潜藏的核心矛盾愈发凸显。当前该领域的核心挑战集中于多模态数据（文本、图像、音频等）的深度融合、知识的动态更新与因果推理能力、大规模数据的隐私保护与安全共享能力等方面，而基于大模型的知识增强技术创新能力，成为破解困局、推动行业进阶的关键突破口。
作为一名在教育战线工作了 40 余年，长期专注于教育信息化和信息化教育的教师，我重点谈谈人工智能赋能教育带来的深远影响——AI 将改变教育，重塑教育的整体结构。
苹果公司创始人史蒂夫・乔布斯曾有一个著名的观点：信息技术几乎改变了社会的各个行业，唯独对教育行业影响甚微。这背后的原因在于，教育是一项塑造人类灵魂的工程，而传统意义上的信息技术被看作是一项工业技术，这种工业技术对教育的作用往往停留在表面，难以触及核心。但近年来，人工智能技术的飞速发展彻底改变了这一局面。AI 技术不再局限于单一领域，而是全面渗透到理工、文史、农医、艺术等各个学科，深刻改变着教育的方方面面。
AI 赋能教育的核心挑战，集中体现在对教师和学生的能力要求产生了根本性变革。对教师而言，过去我们常说 “要给学生一杯水，教师要有一桶水”，但在 AI 时代，这个比喻已经不再适用。AI 技术对人类知识发起了颠覆性挑战，它能够将人类千百倍的知识存储积累过程平面化，把海量知识平等地提供给每一位教师和学生。这意味着教师的工作重心必须发生根本性转变：教师不再是单纯的知识传授者，更重要的是要熟练学习和运用人工智能技术，转而向学生传授获取知识的方法、创造的方法，以及在获取知识基础上进行创新的方法，而不再仅限于实验的重复和知识本身的传授。
对学生而言，未来的专业能力培养必须以综合能力提升为核心，以解决问题的能力培养为目标。我们现在面临的问题大多是综合复杂的问题，因此，提高分析问题和解决实际问题的能力，成为了新的教育改革要求。这就意味着学生的学习内容、学习途径和学习方法都要发生全新的变化。AI 技术引入教育领域，也对教师工作提出了新的要求：教师不能再重复灌输已有的知识，而是要将重心放在培养学生学习和运用知识的能力上；不是让学生简单重演在学校学到的专业知识，而是要激发学生探索新知识、进行创新的能力；不再是局限于传统的单一学科教育，而是要注重培养学生多学科交叉融合的工作能力。随着学习对象、学习方法、学习平台的全面变革，教育已经进入多学科融合、解决实际工作能力的“实事求是”新阶段，这对教师的专业素养和综合能力提出了更高要求，迫使教师从传统的“教书匠”变为务实的“引路人”，也让教师肩负起了社会更重大的责任。
AI 守护文脉：文物数字化保护的变革、实践与坚守
中教全媒体：近年来您在文物数字化保护技术领域深有研究。在人工智能技术飞速发展的今天，您如何看待这一领域的变革与机遇？
耿国华：我的研究方向之一就是文化遗产数字化保护，这一领域与人工智能技术的结合，正经历着一场深刻的变革。在信息技术介入之前，文化遗产保护领域长期依赖人工操作，这种模式效率低下，且难以应对复杂的文物保护需求，信息技术的出现使得文物实现了数字保护，长期保存、虚拟展现。然而，由于文物是复杂的实体模型、许多方面有处理数据量大，算法复杂、实时展现困难的问题。而人工智能技术的融入，推动文化遗产保护从传统的 “数字化记录保存” 模式，全面转向 “智能分析与价值挖掘” 的新阶段。通过 AI ，可以实现文物的“原真”数字化记录和安全永久保存，包括病害的精准检测、历史信息的多维度重构、文化价值的深度解读，观众得以沉浸式体验学习，以及通过数字孪生技术实现文物的“永久保存”与“活态传播”。如今，在博物馆的展览展示、大遗址的重建漫游等场景中，AI 技术的应用已经十分广泛，足以见得 AI 在文物数字化保护领域的巨大潜力和广阔前景。
这一领域蕴含着巨大的发展机遇，前景十分广阔。文物成为了有文化、有灵魂的智能体，博物馆是人类教育，知识传播重要场合，彻底改变了文博行业的发展格局。
中教全媒体：您是否将AI技术应用于文物数字化保护，能否分享典型案例？AI相比传统方法有何颠覆性优势？
耿国华：多年来，我们团队一直致力于将 AI 技术与文物数字化保护实践相结合，积累了一系列实际案例，也取得了不错的效果。比如在兵马俑的虚拟修复与场景复原项目中，我们运用深度学习模型，为兵马俑的修复提供了强有力的技术支持。当兵马俑的纹理、纹饰、结构等部分出现缺失时，我们可以利用深度学习进行映射，将残留的纹饰在缺失部位长出来，通过智能算法实现缺失部分的精准补全，最大程度还原兵马俑的原始风貌。此外，我们还借助计算机视觉技术，实现了青铜器铭文的智能识别，针对岩雕、书法、拓片等文物的数字化计算残缺部分，通过智能技术进行修复和补充，让这些珍贵的文化遗产得以完整呈现。
AI 技术相比传统文物保护方法，具有诸多颠覆性优势：首先是 “非接触式” 操作，能够实现精准数字化采集与修复，从根本上避免了传统接触式操作可能对文物造成的物理损伤；其次是虚拟修复的灵活性和安全性，我们可以先建立文物的数字模型，通过 AI 算法制定科学合理的修复方案，明确各个部件的匹配关系，再指导实体修复工作，有效避免了实体修复中因操作失误导致的二次损害的发生；再者，AI 技术具备高准确性、高速度和高效率的特点，能够处理大规模的文物模型和海量文物数据，实现批量化处理，大幅提升工作效率。这种 “数字先行智能处理” 的模式，不仅可以为实体修复提供科学指导，还能在一定程度上替代实体修复工作，文物实体可以得到妥善保存，而数字版文物则能够广泛应用于观看、研究、展示等多个场景，实现了文化遗产保护与利用的双赢。
中教全媒体：陕西是文物大省，您的研究如何与本地文化遗产保护需求结合？是否已落地应用项目？
耿国华：我们始终立足陕西作为文物大省的地域优势，坚持 “AI + 本地文物特征” 的核心模式，将AI技术与本地文化遗产保护的实际需求紧密结合，让技术真正服务于地方文化传承。针对秦兵马俑、汉长安城、法门寺地宫等陕西标志性的文物古迹，我们专门开发了基于智能技术的数字建档系统、物联网监测系统等一系列针对性解决方案。并针对秦腔戏剧保护传承，研制了全息智能媒体舞台交互系统，为非遗文化遗产开辟新途径。
目前，已有多个项目成功落地并投入实际应用：包括兵马俑虚拟修复与场景复原系统，通过数字技术让兵马俑的历史风貌得以生动再现；智慧博物馆相关研究项目，为博物馆的智能化管理和展示提供了技术支撑；汉长安城遗址数字孪生系统，整合了考古数据与 AI 模拟技术，能够动态展示遗址的历史变迁过程。这些项目为陕西的标志性文物古迹提供了虚拟再现、智能管理、创新展示等多元化服务。并与省戏曲研究院合作，数智融合，将一些经典名段数字化，形成生动场景、交互展演新模式， 有效助力了本地文化遗产的保护、传承与创新。同时，我们的研究工作也得到了国家自然科学基金重点项目、陕西省秦创原产业链重点等项目的大力支持，在虚拟场景生成等关键技术领域形成了系列标志性成果，《秦腔数字化保护与传承》项目及《基于AI的秦兵马俑数字化及虚拟修复技术》案例入选2025世界互联网大会文化遗产数字化优秀案例，应用成效凸显。
中教全媒体：AI在文物修复中可能面临“过度数字化”争议，如何确保技术干预不损害文物的历史真实性？
耿国华：文物的数字化和技术运用，本质上存在两个核心目标，这两个目标共同决定了我们的工作方向：第一个目标是对历史负责，实现文物的记录和永久保存，这就要求我们必须坚守 “原真性” 原则 —— 既要还原文物的原始状态，又要保证信息的真实可靠，让文物承载的历史信息得以完整传承。第二个目标是服务公众，满足公众的考古学习和文化传承需求，在这个目标下，我们可以基于文物的原始信息进行二次文创，在尊重历史原貌的基础上，进行适合公众学习和娱乐需求的再创作。
为了确保技术干预不损害文物的历史真实性，我们在工作中建立了一套严格的规范体系：
第一，坚持 “原始数据优先” 原则，精准保存文物数字化前的所有原始记录，包括高清影像、材质分析数据等，这些原始数据是确保文物真实性的基础，为后续的修复和研究提供了可靠依据。
第二，制定 AI 修复的伦理标准，明确修复范围必须经过考古专家、文物保护专家的严格审核，确保每一项修复操作都符合历史原貌的要求，避免主观臆断的修改。
第三，采用 “可逆性” 技术，将虚拟修复的结果与原始数据严格分离，任何虚拟修复操作都不涉及文物实体的修改，确保文物实体的原始状态不受影响。
第四，引入用户反馈机制，向公众公开修复的全过程，主动接受学术领域和社会公众的监督，确保修复工作的透明度和严谨性。而在二次文创方面，我们则是在坚守文物原真性的基础上，对缺失的部分进行合理补充，对文化价值进行深度挖掘和提升，实现基于原物的再创作，既满足公众的文化需求，又不违背历史真实性原则。
跨界育人与责任担当：AI 时代的使命与未来展望
中教全媒体：作为国家教学名师，您如何培养适应AI时代的跨学科人才？
耿国华：培养适配 AI 时代的跨学科人才，核心是构建 “知识融合 + 实践导向” 的培养体系。筑牢计算机专业研究根基是首要前提，以我自身教学与研究实践为例，我多年来一直教授“数据结构”这门计算机专业核心课程，始终摒弃照本宣科的教学模式，坚持以科研反哺教学。早在 1988 年，我便开展计算机三进制应用研究，在西北大学学报上提出并发表三叉树推排序方法及实现算法；1995 年深入探索八叉树在医学图形领域的应用，相关研究成果在法国研学期间得到实际落地应用。此外我长期深耕基于内容的检索技术研究领域，形成系列化研究成果，在这20年里，先后合作撰写出版了《基于内容的图像处理技术》《基于内容的音频检索技术》《基于内容的三维模型检索技术》等多部学术专著，为相关领域的教学与研究提供了重要理论的科学支撑，让学生在学习基础理论的同时，接触前沿技术和实际应用。
在课程设置上，我开设了 “AI + 文物保护” 这一跨学科交叉课程内容，包括《空间数据结构》《考古数据可视化》等特色课程，打破学科壁垒；在实践平台建设方面，我们与国家博物馆、故宫博物院、陕西省历史博物馆、秦陵博物院，陕西省考古研究院等机构合作，建立了跨学科实践平台，开展项目式研究与学习，让学生在真实项目中提升实践能力；在导师团队组建上，我们打造了 “AI 专家 + 考古专家” 的双导师团队，为学生提供全方位、跨领域的指导；同时我们积极鼓励学生参与国际学术交流，让他们走进文化遗产保护领域的顶尖会议，在领域顶尖专刊上发表研究成果。在人才培养过程中，我们始终坚持将教学与科研紧密结合，培养学生的复合创新能力和跨学科应用能力，育一流人才、出一流成果也是我一直践行的目标追求。
中教全媒体：对于“科技向善”，您认为AI研究者应如何承担社会责任？
耿国华：“科技向善” 是 AI 技术发展的核心价值导向，作为 AI 研究者，我们必须在技术创新的同时，主动承担起相应的社会责任，让技术真正服务于人类社会的进步与发展。具体来说，我认为可以从以下几个方面着手：
第一，深刻认识人工智能时代的文化遗产的与信息技术结合的重要意义，有远大理想和目标、严格遵守伦理规范。在开展相关研究，尤其是涉及文物数据的研究时，坚决不使用未经授权的文物数据，尊重文物的知识产权和文化权益，坚守学术底线。
第二，推动技术流程透明化。公开 AI 模型的训练数据与决策逻辑，让技术应用的全过程可追溯、可监督，避免因技术黑箱导致的潜在风险。
第三，注重保护文物相关的隐私与文化权益。在数据采集、处理、应用的各个环节，做好安全防护措施，避免敏感文物信息泄露，守护文化遗产的安全。
第四，积极参与公共决策。利用自身的专业知识，为文物保护政策的制定提供科学的技术咨询和建议，让政策更具针对性和可操作性。
第五，开展科技普及工作。主动向公众解释 AI 在文物保护中的作用原理、应用场景和实际价值，消除公众对 AI 技术的误解，让更多人了解并支持 AI 赋能文物保护的工作。
中教全媒体：您预测AI将在哪些方面进一步推动文物数字化保护？
耿国华：AI 技术在文物遗产数字化保护领域的应用还处于快速发展阶段，未来，它将在多个方面持续发力，为这一领域带来更多突破性进展：
一是文物的“原真”数字化与实物监测预警。通过具身智能完成文物数字化、虚拟化、智能化，将物联网与 AI 技术深度融合，实现对文物保存环境（如温度、湿度、空气质量等）的实时监测，一旦发现可能威胁文物安全的病害风险，能够及时发出预警，为文物保护争取时间。
二是沉浸式传播与展示。借助生成式 AI 技术，实现文物的 “活态复原”，构建虚拟的历史场景，实现文物的叙事式展出，让公众能够身临其境地感受历史，增强文化传播的感染力和吸引力。
三是跨时空关联研究。利用知识图谱技术，整合不同遗址、不同时期的文物数据，挖掘文物之间隐藏的内在联系，从而揭示历史发展的脉络，为考古研究提供新的思路和方法。
四是智能修复决策支持。通过 AI 算法分析大量的文物修复案例，总结修复经验和规律，为文物修复专家提供科学、合理的修复方案建议，提高修复工作的科学性和效率。
五是文化价值深度挖掘。运用自然语言处理技术，对文物铭文、相关文献资料等进行深入分析，从中发现新的历史知识，丰富我们对文化遗产的认知，让文物承载的历史价值得到更充分的展现。可以说，AI 在文物数字化保护与传承领域的未来发展空间巨大，大有可为。
中教全媒体：目前您所在的西北大学计算机学院，在推动人工智能教育方面有哪些创新举措？
耿国华：西北大学计算机学院一直高度重视人工智能教育，结合学校的学科优势和地域特色，推出了一系列创新举措，着力培养复合型 AI 人才。在课程设置上，学院除开设人工智能原理课程外，还开设了空间数据结构、数据挖掘、考古领域知识挖掘、文博领域知识挖掘等特色课程，同时加强符合特定领域需求的软件工程教育，重点培养本科和研究生在 AI 智能算法开发、数据价值提升与发掘等方面的核心能力，并为学生提供丰富的相关工具和实践训练机会。在平台建设方面，学院拥有文化遗产数字化保护国家级教学示范中心和文化遗产数字化国家地方联合工程研究中心两大国家级平台，这是我们开展人工智能教育和科研的重要支撑。
学院充分结合陕西的地域特色，结合学校全国首个文物保护技术专业特色，依托学院多年深耕软件工程学科优势，将计算机技术与文化遗产保护深度融合，通过跨学科课程、项目式学习、校企合作等多种形式，强化复合型创新人才培养，形成了独具特色的人才培养模式，为 AI 时代输送了大量既掌握前沿技术、又了解特定领域需求的跨学科优秀人才。
结语
从教育领域的理念革新到文物保护的技术突破，从跨学科人才的精耕培育到科技向善的躬身践行，耿国华教授以数十载坚守与深耕，在 AI 赋能教育传承、助力文脉守护的道路上步履不停。在人工智能技术持续迭代的未来，相信在耿国华教授等学界先行者的引领下，教育与文物保护领域将迎来更深层次的跨界融合，让科技之力真正成为托举人类文明传承、驱动时代发展的坚实力量。
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