申瑞民

        申瑞民,1967年2月出生于上海。1991年1月毕业于清华大学计算机专业获硕士学位;1997年,日本早稻田大学访问学者。1991年至今,上海交通大学计算机系任教,现为上海交大计算机系教授、博士生导师,上海现代远程教育研究中心主任,兼任教育部高等学校教育技术学专业教学指导委员会委员,教育部远程教育专家委员会委员,上海市计算机学会第六届理事会理事,国家信息技术标准化技术委员会委员。 

       申瑞民教授长期从事计算机、教育技术及认知科学的交叉应用研究,首创了以基于智能空间的标准自然教室SNC构建为源点,面向多模交互的可靠教学语义传输、共享SNC全场景到各类终端,利用自组织社区分类指导的新型ELearning模型,构建了可持续发展的东西部教育资源共享体系和面向上海250万宽带用户的大规模ELearning应用测试床,取得了显著的社会和经济效益,提高了我国ELearning研究学术水平和国际声誉。 

申瑞民教授所取得成果包括以下几个方面。 

一、在新型ELearning模型研究和关键技术方面取得重要创新成果 

        在基于课堂情境的自然人机交互和智能导播等智能空间技术研究和应用方面取得突破性进展,在基于教学内容的多媒体编码、大规模学习用户协同过滤推荐算法、应用层组播算法、多媒体信息提取和融合及其在ELearning中应用等方面有较大突破,提出的基于神经网络和支撑向量机的数字水印技术,为数字媒体的知识产权保护问题提供了有效解决方案。

        1面向标准自然教室的智能空间技术和多源流媒体课件自动录制及生成工具构建智能空间支持教师自由授课,同时将正在发生的、原汁原味的教学场景提供给远程学生是提高ELearning学习新鲜度的关键。主要内容为:①自然人机交互:综合身份、语音识别,位置跟踪、激光笔光点识别等技术,使师生通过语音、书写、激光笔、短信及其组合进行自然人机交互。②基于课堂情境的智能导播:使用OWL形式化描述课堂情境,通过课堂运行规则判别当前课堂的焦点多源流媒体课件自动生成为标准自然教室中的教学活动提供了即时全场景录制工具。核心内容为:① 提出了一种支持知识点导航的多源流媒体课件自动生成方法,在直播的同时能自动录制课堂实况及电子教案,经编码压缩后,与知识点同步合成,最终生成“原汁原味”的多源流媒体形式的课件。②基于多帧运动预测技术针对屏幕瞬间变化提出了一种多媒体教案编码算法,保证实时教学中教案质量的低数据量压缩。 

        2面向多模交互的可靠语义传输支持多种终端进行有效远程学习,提出了“面向多模交互的可靠语义传输”,为大规模学习者在多种网络环境下获得高质量的教育资源和交互提供语义可靠的传输机制。核心内容为:①多媒体教学内容语义模型:对视频、音频、教案数据等进行组合编码,通过教学语义的约束来建立流媒体传输质量控制机制,为多种终端根据尺寸大小、带宽等因素自适应收发需要的教学媒体流;②多模式交互: 提出并实现了一种基于分布式MCU的多模式交互机制,解决了天地网平台上大规模师生交互问题,并进一步将该技术拓展到中国下一代互联网(CNGI)平台。
 
       3自组织学习社区构建和个性化学习分类指导随着宽带和网络终端的普及,针对大规模学习用户提供个性化分类指导对保证远程教学质量具有重要意义。以课程为单元节点,综合各学习环节的显式和隐式数据提出了基于Ontology的多属性用户档案描述模型(MultiAttribution Learner Profile Aggregate Model),对用户的学习行为特征进行抽取和描述,构建课程驱动的学习者档案;并进一步通过动态学习行为驱动,基于Hebbian一致性学习模型,使得大规模学习用户在智能代理的相互作用下形成多个能够动态演化的自组织学习社区。 

        4基于自然语言的智能网络答疑系统及基于水印的数字版权保护方法为师生提供人性化、智能化的答疑环境是提高远程教学效果的重要手段,提出并实现了基于遗传算法的案例推理(CBR)网络答疑系统,通过对自然语言形式的问题进行语法、语义分析和相似性匹配,最终返回自然语言形式的答案;为探索在ELearning中有效的数字版权保护方法,在基于概率论和随机过程的数字水印模型研究方面进行了深入研究,并在基于支撑向量机和神经网络的抗几何攻击鲁棒性数字水印研究方面获得突破。 

        创新成果在本领域重要国际期刊发表论文60 余篇,EI、SCI检索35篇,SSCI收录3篇;获得授权发明专利5项,公告发明专利16项,软件著作权12项;制定三项现代远程教育技术标准,其中一项已通过国家标准委员会审核,即将成为国家标准;向国际标准化组织(ISO/SC36)提交一项草案;获得2006年国家科技进步奖二等奖(排名第二)、2005年国家教学成果奖一等奖(排名第一)、2004年上海市科技进步奖一等奖(排名第一)、2003年教育部科技进步奖一等奖(排名第一)、2006年上海市科技英才等科研奖项;2005、2006 年连续两年获美国国家自然科学基金会(NSF)资助,2008年获欧盟项目资助;主办多次Elearning国际学术会议;NSF教育研究与评估部时任主任Dr. Eric评价其为“one of the best elearning work in the world”。 

二、为缩小东西部教育差距、构建学习型社会做出重要贡献 

        作为总体组长承担国家教育振兴行动计划重大专项,针对中国网络实际情况,提出以卫星网直播教学内容、地面网个性化指导的天地网合一教学模式,创建了国内最大的东西部新型教育资源共享体系。2002 年起,东西部包括西藏、宁夏大学共23 所高校加入,累计选课5.5 万余门次,西部受益学生5 万余名;在网络发达城市,和上海电信合作,建成15个基于SNC 的直播频道,面向上海250 万ADSL 用户和家庭提供基于网络智能教室的教学全场景直播互动服务,并支持移动网络接入,拓展了电信新型增值业务,至今已取得1.5 亿元经济效益。获得2006年全国对口支援先进个人表彰。 

三、探索具有国际竞争力的创新型人才培养 

        申瑞民教授治学严谨,教风端正。谨记人才培养是学校首要任务,教书育人是教师神圣使命,始终坚持在教学一线,以国际化思路与手段,探索与推动具有国际竞争力的创新型人才培养。优化学生自主学习,建设“计算机组成与系统结构”2007年国家精品课程;激发学生综合素质与创新能力,开设“普适数字学习”创新研究课程;探索与国外一流大学合作培养研究生机制,与美国圣地亚哥州立大学、美国空军研究院、英国电信、英国埃塞克斯大学和德国人工智能研究中心等合作,定期开展学生、学者间交流合作;与德国Hagen大学联合培养学生获上海交大、Hagen大学双博士学位,同时获Hagen大学优秀博士论文奖;培养硕士生先后获陈嘉庚青少年发明奖二等奖,上海工博会最具技术交易潜力奖,诺基亚免费应用软件全球挑战赛一等奖等;招收德国人工智能研究中心Ullrich博士来学校开展博士后工作;获得2008年上海市教学名师奖、2007年宝钢优秀教师特等奖,2004 年上海市育才奖等优秀教师奖项。 
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