国家发明专利、计算机软件著作权、EI期刊论文、美国大学生数学建模比赛Meritorious Winner奖(一等奖)……这些常常与工科学子相生相伴的标签,如今出现在一位农科学子身上。
他就是2024大学生标兵、植物科学技术学院智慧农业2102班孙博瀚同学。得益于智慧农业专业多学科交叉融合培养模式,他在信息技术和生物技术的广阔天地中找到学术志趣,在自己的大学记事本里敲下了迭代升级的“三行代码”。
植物科学技术学院智慧农业2102班孙博瀚
学在狮山,一“码”当先
2019年,我校开展交叉学科人才培养改革,推进信息、生物与农业深度融合,培养智慧农业人才,在全国首批设立智慧农业专业。
面对工学、信息、农学和生物四大学科,刚上大一的孙博瀚感觉到了挑战:“要想在这之中找准自己的方向,还需一番探索。”于是,他广泛涉猎,从教室到实验室、从书本到机房、从车间到田野。通过不断的体验和实践,他发现了自己的兴趣点:代码——用信息技术赋能农业发展!
孙博瀚在实验室和田间实验
“找到了,就去做。”在过去的三年中,16门计算机相关课程,他全部获得满绩。93GB的代码文件、20000+行的代码以及1000+页的课堂笔记记录着他的热爱与努力。
大二寒假,孙博瀚决定不只局限于课堂知识,他主动走出舒适圈,深入钻研数学建模,准备在竞赛中寻求新突破。那段时间,他先后组织了20余次研讨会,与团队成员一道探讨算法优化、数据分析以及模型构建方法。夜以继日的付出换来了可喜的成绩。在美国大学生数学建模比赛中,他和伙伴们突破重重难关,凭借对问题的敏锐洞察与严谨的数理分析,获得了美国大学生数学建模比赛Meritorious Winner奖(一等奖)。
美国大学生数学建模比赛Meritorious Winner奖
不止于此,他还获得了得国家奖学金、感恩中国近现代科学家奖学金等12项国家级和省部级奖励,连续三年获评学习成绩优秀奖、三好学生等荣誉,获校级奖励18项。
第六届中国大学生5分钟科研英语演讲竞赛一等奖
这些扎实的成绩让他一“码”当先,以综合成绩第一名获得推免资格。
行在狮山,“码”力全开
在孙博瀚的眼中,学习不仅仅是为了拿到更高的绩点,更应该利用专业学习中的编程思维,去服务同学们的生活。他在大学期间担任了多份学生工作——副班长、校团委学生社团工作部社员、学生班主任助理以及主持团工作人员。在这四段旅途中,他常常聚焦于身边细节,并致力于利用专业知识去解决它们。
一次偶然的串寝过程中,他发现班级同学宿舍门锁上的门把手不见了,他想到,可以采用自己学习过的3D打印技术做一个门锁把手的替换件出来。于是,在经过测量、建模、打印后,他成功以一种低成本的方式维修了寝室门锁,收获了同学们的一致好评。
孙博瀚帮助同学更换寝室门锁
智慧农业作为交叉专业,知识库浩瀚庞杂,如何提高记忆效率成为同学们学习中的痛点。在学习过程中,孙博瀚就以艾宾浩斯记忆法为基础,利用GitHub开源项目制作学习卡片2500余张分享给班级同学。在考试前几天,还会收到同学们的“催更”,这让他感受到“沉甸甸”的幸福感和满足感。
孙博瀚利用GitHub开源项目制作学习卡片2500余张分享给班级同学
智农2101徐云超同学十分受用:“博瀚分享的学习资料卡片,在期末考试的紧张备考中,让我如获至宝。他将知识要点梳理得极为清晰,这让我能够迅速抓住重点,在繁忙的期末考试中从容面对,节约了我很多时间。”
在孙博瀚和其他班委带动下,其所在班级智慧农业2102班获评“学风建设先进班集体”“学风建设免试推荐攻读研究生指标班级”“五四红旗团支部”和“五四活力团支部”。他个人也获评“百优班团干部”,连续三年获评“学生工作先进个人”。
孙博瀚的服务意识不仅体现在班级,也体现在服务社会上。
在一次创业实践当中,他注意到消费者常以高昂的价格买到低端大米,而目前产业技术不规范等问题严重制约了市场的发展。为了解决上述问题,孙博瀚作为主要成员参与推广“水稻保优栽培技术”,打造“楚谷”低碳香米品牌。
孙博瀚在田间实验
孙博瀚作为主要成员参与推广“水稻保优栽培技术”
其中,“低碳襄米”技术服务规程运用到作物栽培学、智慧农业、农业遥感等多项技术,对作物栽培技术进行进一步标准化,规范化。其所在的团队在襄阳建立种植示范基地1000亩,为低碳农业提供了参考路径。该项目获得正大杯市场调研大赛湖北省一等奖。
研在狮山,“码”到成功
孙博瀚与实验室的结缘,始于大一开学时班主任苏汉东老师带领同学们参观实验室。从那时起,他就在想,自己也要尽早进入实验室。这一想法很快就实现了, 陈耀晖老师是他《单片机原理与应用》课程的老师,陈老师年轻有活力,教学氛围活泼,深深吸引了他。一次课后,孙博瀚向陈老师表明了自己在编程上的兴趣,并询问能否带领他进行课题研究,于是他就正式开始了自己的科研之旅。
在课程中,孙博瀚设计的基于Arduino开发板的自动写字机给陈耀晖老师留下了深刻印象。在科研中,他也能够不断地将新点子应用于科研实践中,并动手去钻研与实践,是陈老师的得力助手。
孙博瀚设计的基于Arduino开发板的自动写字机
实验室工作并非一蹴而就,孙博瀚也曾面临数据不正确、数据处理难度大等问题。今年五月,连续半个月开源代码都跑不通,但他并未气馁,而是选择停下来休息一晚,结果第二天早上就成功解决了问题。“我觉得就是不将鸡蛋放在一个篮子里,不要把一件事情看得很重,也无须认为‘这个事情做不好我的人生就完蛋了’,有的时候停下来,睡一觉,事情也许就能迎来新的转机。” 孙博瀚总结说。
经过不懈努力钻研和多次专业模型应用,他最终成功实现了茎流量与光学传感器返回值之间的关系拟合,实现了植物生长全过程的状态监测。依托该项目,他以第一发明人身份申请了一项国家发明专利,作为第一著作权人获得了计算机软件著作权。
温室植物茎流量检测器与控制系统
同时,在数据采集过程中,他发现柑橘在采摘后易出现坏果、病果,而传统的人工筛选不仅耗时费力,且准确率低、污染风险高,为解决这一难题,他求教于工学院李善军教授,经过无数次调试和改进,研发出了一套病损柑橘初筛系统。这一系统通过一种深度学习模型识别病损柑橘,再通过Arduino开发板将控制信号传递给Delta机器人,实现了自动筛选。项目的完成不仅显著提高了筛选效率,也为柑橘产业的病果筛除提供了智能化解决方案。基于该项目,他以学生第二作者身份在《农业机械学报》发表了一篇EI核心期刊论文。
孙博瀚调试病损柑橘初筛系统
智慧农业专业意在振兴农业,法在数智赋能,经过专业教育熏陶,“知农爱农,强农兴农”的种子在孙博瀚的心里生根发芽,他立志做个用信息技术赋能农业发展的“兴农人”。未来的日子,孙博瀚将在武汉大学遥感信息工程学院进一步深造,于智慧农业领域继续耕耘,为农业遥感的进一步发展贡献自己的青春智慧。
(本文作者系学通社记者 王晨曦 王梦欣 图片由受访者提供 审核人 孙超)