70年代，她是西北大学首批计算机专业的本科毕业生；80年代，她率先开设数据结构课程；90年代，她将信息技术与颅面复原相结合，建立了世界最大的颅面数据库；进入新世纪，她投身文化遗产数字化的保护与应用研究，引领文物扫描和修复的技术革命……
如今，69岁的耿国华依旧带着她那“拼命三郎”的作风，活跃在科研教学一线。“下一步，我和团队老师们要继续研发推进文遗数字化保护的建模、管理、修复、复原、智媒五大创新技术应用，并用这些成果‘反哺’教学，为国家培养一批计算机领域的复合型高质量人才。”耿国华说。
站在教学一线，“战”在科技前沿，是她始终保持好状态的“独家秘诀”。西北大学，赞42
耿国华，西北大学首批二级教授，工学博士，博士生导师，国家教学名师，国家高层次领军人才，全国优秀科技工作者，国务院特殊津贴专家，获CCF杰出教育奖、高校计算机专业优秀教师奖，现任文化遗产数字化国家地方联合工程研究中心主任，全国高等院校计算机基础教育研究会副会长、教育部大学计算机教指委委员、陕西省计算机教育学会理事长。
深耕计算机领域教育科研45年，长期从事智能信息处理方向研究，成果突出。主持获国家教学成果奖4项，带领国家教学团队，主持国家一流课程、全国高校黄大年式教师团队、教育部首批虚拟教研室建设，教改成果进课堂，辐射带动作用强。主持完成973前期预研、国家自然科学基金重点项目、国家级省级重点项目20余项，带领团队科技文化融合，结合国博、秦陵、秦腔实践，为文化遗产数字化作出了重要贡献，获国家科技奖及省部级科技奖18项。
结缘计算机学科
1959年，4岁的耿国华随父母“支援大西北”，从北京来到陕西。1975年，耿国华考入西北大学数学系，她成为数学系第一批计算机专业的毕业生。伴随着“向科学进军”的号召，耿国华留校任教。
耿国华教授早期与父母的合照、大学时期生活照及毕业照
“我的大学阶段入学时是数字控制专业，毕业是计算机专业。其实我的底子差，是数学系那些勇于创新的前辈老师们给我们打下了惠用一生的数学功底和计算机理论方法基础。还记得1977年冬天，我们第一次为CK720机做成了编译系统词语法分析器。那是我第一次成功完成计算机底层开发，也是我作为‘程序员’的底气，那会儿虽然满手冻疮，但是我们满是热情。”回忆上大学时的场景，耿国华满是感慨，“是西北大学培养了我、成就了我。”
二十多岁当上大学老师，耿国华一边学习，一边授课。“80年代，正值计算机教育发展开启的普及阶段，我从给化学系开设ALGOL60程序设计语言教学开始，先后讲授ALGOL、BASIC、DBASE、汇编语言等多门课程，在教学生应用计算机的同时打下了扎实专业基础。”1982年，耿国华受西北大学公派，到清华大学跟随唐泽圣、严蔚敏等教授研学，一年后，她便在西大主讲数据结构课程，西大也成为了国内早期开设该课程的学校之一。坚守四十年，她主持的《数据结构》课程继2006年获得国家精品课程之后，获得四个首批国字号课程，先后于2012年获国家首批精品资源共享课、2017年获国家首批优质在线开放课、2020年获国家首批混合式一流课，2022年主持教育部首批虚拟教研室。
主持数据结构资源建设
“我的教师生涯赶上了改革开放尊师重教的好年华，见证了国家教育事业的巨大变化。这很幸运。”耿国华说。
数据处理研究、数据库、数据结构、算法分析是耿国华的专长。1991年，耿国华提出了对二叉排序经典方法的改进方案，在西北大学学报发表了她的第一篇学术论文《三叉堆与三叉堆排序算法》，给出了三叉堆排序算法的创新分析。
计算机属工科类，耿国华认为，理论研究与技术研发同样重要。
早在1984年，微机版DBASE数据库的应用，耿国华便开始学习和教学数据库原理技术。1987年，在张文凯老师的指导下，耿国华在数据管理方面完成了“中国专利查询系统”，这是集成了中国法律数据库、律师选择问答的检索系统，是国内最早的法律咨询、案例检索、律师学习的法律数字化系统。
1987年专利查询鉴定会
1989年在卞雷老师的带领下，耿国华基于微机FAXbase，率先开发了国内中小型城市机动车驾驶员档案管理系统，在交通信息管理上开拓创新，并作为第二完成人荣获1995年省级科技进步奖。1993年她主编出版了个人第一本著作《FAXbase程序设计技术、方法、案例》，藉此获得了1997年陕西省教委科技进步奖。
自此，耿国华沉淀凝练、着眼应用，带领着西北大学信息技术研究走向智能信息处理方向。
攻克“冷门”：建立国人颅面数据库
上世纪90年代，计算机图形界面技术初步发展。耿国华敏锐地将信息技术与颅面复原相结合，率先进入这一“冷门”。1995年，耿国华和丈夫周明全教授与公安部合作，承担了国家“九五”攻关项目，基于CT获取现代人颅面软组织数据，探索用计算机辅助颅骨面貌复原的技术。
颅面数据库
“过去，颅面复原是用针扎在尸体样本上，获取颅面的软组织厚度，再通过泥塑得到复原面貌，一般需要专家根据经验制作完成。”耿国华介绍，“通过我们的技术，先利用CT等设备获取现代人颅面数据，再基于数据库来复原颅骨面貌，正是将小样本下专家经验变成为大样本支持的自动复原系统，所以更加科学准确。”
登上央视栏目《探索与发现》
“我们的研究与多领域应用结合形成了基于颅骨的面貌复原工程、身份认证工程、数字化头颅修复工程，是当时计算机应用的新技术。”耿国华团队成员李康介绍。颅面虚拟复原新技术的应用，实现了从手绘到建模、从无到有的跨越。
20余年来，该技术在公安部物证鉴定中心被长期使用，在公安部门68例无身源颅骨面貌复原得以成功应用。颅面复原采集样本涉及隐私，初期设备辐射大，样本征集十分困难。“我们自己做志愿者，拉着家人朋友帮助，组织学生同事投入，先后征集到不同年龄、不同性别的志愿者进行颅面CT扫描，建立了3406人的国人颅面库，数量多、精度高，截至目前，是世界上最大的颅面库。” “那时的研究还不被认可，耿老师带着我们经常熬到深夜，都记不清多少次因为错过门禁而被锁在科研楼里”。团队成员刘晓宁、王小凤回忆。
“十五”期间，耿国华和团队又拓展研究了照片和颅骨配准的颅像重合技术，“十一五”期间，依托国家自然科学基金重点构建颅面形态信息学研究体系，耿国华团队参与制定公安部行业标准，相关成果改变了传统颅面形态学研究模式，形成了公安、考古、医学的领域应用。
拓展应用：从复原古人样貌到修复破损文物
依托西北大学考古学科的资源，颅面身份认证研究成果逐步应用在古人面貌复原上。2005年，耿国华带领团队对实验室百余件古人类头骨及化石数据进行采集分析。他们使用手持式激光三维扫描仪对出土的人类颅骨进行扫描，从而获取能够准确反映颅骨表面几何形态的三维点云数据，经后期封装和虚拟拼接，就能完成颅骨三维建模，以此为基础，还可以对该颅骨生前样貌进行复原。
三维数字化技术帮助考古学家在计算机中保留了与真实文物完全一致的高精度三维虚拟实体，即使不接触实体文物，也能做后期分析研究，三维打印技术还可以将研究数据成果直观地呈现出来。团队运用此项技术，已经完成了千余年前唐李倕公主、秦男秦女真容等古人面貌复原，同时还应用在万余年前的古人类面貌复原上，并在医学整容手术计划系统得到实践。
针对兵马俑碎片量大匹配NP难问题，耿国华主持完成“文化遗产数字化生存中的表示与复原理论方法研究”973前期预研、“破损陶质文物数字几何虚拟复原方法研究”国科金重点项目。“我们研究数字几何的复原新技术，通过扫描兵马俑坑内碎片，掌握碎片大小、形状，形成数据库，用智能模型的方法指导兵马俑精准修复。”耿国华说。创建了数字几何匹配计算优化体系，提出的智能分类算法，降低候选集合，解决穷举式拼接盲目性；提出虚拟匹配自底向上、自顶向下两途径算法，解决不完整断裂区多碎片拼接，实现破损文物的虚拟修复。以数字几何表示为基础，研发的模型虚拟修复方法已在秦兵马俑修复中应用，虚拟修复方案指导实体复原，虚拟复原可替代实体复原。利用这一技术，团队完成了泡钉俑、右骖马等一批兵马俑坑破损文物的虚拟修复，支持了兵马俑数字化保护与实体保护并轨实施，引领文物修复技术革命。
获国家科学技术进步奖
一号坑兵马俑修复现场
做文化遗产数字化保护的先行者
1997年，耿国华及团队率先在国内开展了文物数字化和文物虚拟修复相关技术研究。为了更好解决瓷器等文物高反光问题，团队在1996年研制第一代点状激光扫描仪的基础上，升级研制了第二代复曝光真彩扫描仪。为适应博物馆文物原真建模的迫切需求，研发的第三代自动化智能扫描设备，将采集时间从数小时缩短至分钟级，实现了智能扫描、协同工作、高精度和数据安全，该设备已在国家博物馆展出应用，为文物快速建模提供了重要利器。设备的每一步突破性创新，都结合了特定的需求，解决了现实中技术难题。
团队研制扫描仪工作场面
针对遗址遗存大场景建模需求，团队研究采用倾斜摄影和激光扫描双模式对秦始皇帝陵博物院一号坑进行了大场景高精度三维建模，通过设备的优势互补不断提升数据应用范围，获取高精度图像建立了数字化资源，通过勘测遗址空间完成秦陵保护区56平方公里三维建模，再现了秦陵地面历史场景。实现兵马俑一号坑第三次发掘数字化建模、兵马俑K9901坑考古发掘数字化建模。
博物馆数字化研究实践为文化遗产的永久保存提供了新的方式，对民族文化传承具有重要意义。2002年，耿国华团队研发了中国大学数字博物馆的考古数字博物馆；2018年，团队研发了“一带一路”文物虚拟博物馆；2019年，耿国华主持国家重点研发计划——“智慧博物馆”项目中的文物快速建模攻关，突破智慧博物馆藏品原真采集建模关键技术。
时任国务委员刘延东了解交叉创新成果
向国家文物局领导展示研究成果
针对非遗数字化与共享瓶颈，耿国华带领团队研发利用全息影像、碗幕技术，突破穿戴设备对体验分享的限制，研发了“智媒融合全息舞台”新技术，实现裸眼看3D，共享立体视觉体验，适应了公众文化沉浸式大众展示的需求。团队还通过移动剧场等形式在贫困山区进行文化推广，建立了云平台、5G云剧场、全息剧场、全视野展示、AR展示、手机终端等多种展示途径，这些新成果引领了非遗传播传承的新途径。
全视野场景沉浸式展示
创新没有学科的隔阂，进步往往来自技术的融汇。“文遗数字化的保护与应用研究要顶天立地，这既是我们的目标，也是我们工作的核心。”在耿国华的带领下，西北大学文化遗产数字化国家地方工程中心取得了一系列国内外领先的创新成果。中心成功研发了三维建模、智能管理、虚拟复原、智媒展演等多项关键技术，将技术创新与文遗保护的实际需求紧密结合，已在采集、管理、修复、展示等方面发挥了重要作用。
“21世纪初，三维技术属于新兴前沿，交叉研究相对缺乏支持，我们的起步就是全心投入，不求回报”，耿国华说。
研制的全息智媒舞台演示
从自掏腰包做项目，到文博单位积极支持，耿国华的研究方向逐渐被行业单位认可大众接受，这促使她更加坚定地走在文化遗产数字化保护的道路上。
45年如一日站好讲台
耿国华45年耕耘在教研一线，源自对教育事业执着热爱与做好老师的初心担当。她始终如一地用心、用情、用爱育人，在教学中贯穿课程思政，挖掘学科范例、身边示例、归纳论理，讲清学业专业职业的三业关系，引导学生明确使命担当，攻坚克难，掌握本领；悟人才培养“技、术、器、道”四层次目标，结合公诚勤朴校训，激励学生立志成才，争做有道之士，为社会作贡献。
耿国华与多届硕士、博士毕业生的合影
育一流人才，出一流成果，立足西部培养高层次信息人才，耿国华培养了博士生25人、硕士生150余人，培养学生中3人成为省级名师，多人已成为信息学院院长、企业总工、部门领导、业界精英。
“钱伟长先生有句名言，‘不上课就不是老师，不搞科研就不是好老师’，当老师不上课你干什么，不搞科研你教什么，高校教师培养的是高端人才，没有科研支撑，就无法引领前沿。教学和科研两手都要硬，要授之以‘渔’。”在耿国华看来，教学和科研都是身为教师的本分。
2004年，耿国华指导研究生
45年来，她每天工作都超负荷。即使再忙，坚持给学生上课也是她雷打不动的原则。信息学院陈莉教授说：“有时候我们看着耿老师太辛苦，想办法让她调整时间多休息，她还会跟我们急。”
源自做“好老师”的初心，耿国华始终在教学一线，主讲《数据结构》《算法设计》《前沿技术》等本硕博课程。1983年起，耿国华就在西北大学讲授《数据结构》计算机专业核心课教学，近年来，她还运用MOOC、SPOC等模式延展讲台。对于年近古稀的耿国华来说，把课堂内容转化成持续吸引人收看的知识点，是一个耗费精力心力的挑战，但她深知人才的培养和延续是国家计算机信息技术自主创新的基础和根本。因此，课程资源建设虽累，她也乐此不疲。
她在西北大学40多年教授《数据结构》计算机专业核心课，课堂教学学生逾5千，这些年运用慕课线上学生超20万，放大了教师人生价值。2018年，在杭州举办的中国计算机大会，一位学生来到她面前说：“我认得您，您是耿国华老师，我在慕课上听过您的课，讲得真好。”回忆起当时的情况，她爽朗地笑道，“自己教的课能得到认可，这是作为教师最大的成就感。”
中国大学MOOC《数据结构》
多年来，耿国华带领教学团队获4项国家教学成果奖，在她主持6门次国家级课程中含有4类国家首批课程（精品课、精品资源共享课、优质在线开放课、混合式一流课），主讲的《文科计算机基础》获选2003年首批国家精品课程；积极推动西北地区10余所高校计算机专业系统能力试点。2021年，她带领的“计算机类专业核心基础与文化遗产数字化保护教师团队”获得了教育部全国高校黄大年式教师团队。主编教材26部，其中7部数据结构教材印数34.5万册、规划教材5部、4部教材获陕西省优秀教材一等奖，教改成果进课堂，百余校教学应用，受益面大。
获得4个国家级教学成果奖
带领的团队获评“全国高校黄大年式教师团队”
7部数据结构教材，发行34.5万余册（3部国家规划教材）
“未来的新新人类，我们培养的建设者和接班人，必须学会用计算机量化管理支撑整个工作链条，这就是大学计算机教育的意义所在，不光是学会编程，更重要的是运用计算思维去处理解决问题。”耿国华说。
“一个好的学科，必须要做好传帮带。”耿国华十分注重助力青年教师成长，积极扶持年轻人挂帅领衔重要任务，常常帮助年轻老师改申报材料。目前，已连续3年扶持团队年轻人争取文遗数字化保护的国家级重大项目。主持的智能信息处理团队还获得全国妇联三八红旗集体、全国总工会的巾帼建功示范岗。团队骨干主持国家一流课程、获得省级课程思政教学能手，所在支部获全国优秀样板党支部等。“我追求的不是某个头衔奖项，而是真正做几件对社会有贡献有意义的事情。”耿国华的“身教”，影响和带动着更多的人。
团队核心成员研讨
智能信息处理学术团队
一花独放不是春，万紫千红春满园，团队成长的百花齐放成为校园里教学求实、科研创新的一道靓丽风景。
科研科普 两翼齐飞
科研是科普的源泉和基础，科普是科研的延伸和补充，科研与科普相互促进，共同推动了创新发展。耿国华认为文化遗产的数字化不仅是技术层面的复制，更是对文化遗产深层次价值的挖掘与再现。
2018年世界VR产业大会文遗分论坛报告
2021年CCF计算之美学术报告
2021年欧亚经济论坛文遗分论坛报告
2014年IF3DP国际会议学术报告
耿国华十分重视文化遗产数字化的普及与推广，在2018世界VR产业大会文遗数字化分论坛、欧亚会议文遗分论坛、在CCF计算之美会议与CCF文遗分论坛作文遗数字化保护的主题报告，推进领域交叉。在千余人杭州萧山剧院做客“一席·演讲”，从唐代公主相貌谈起，讲解了颅面复原技术的原理以及西北大学团队的相关研究成果，网络访问量6万余次；带领团队深入陕西、河南、青海、海南等地，与地方政府和文保单位携手合作推动项目落地，不仅提升了当地文化遗产的保护水平，也促进了公众对数字化文化遗产保护的认识和参与度。青少年科学科研科普活动身体力行，受邀参与专家进校园、高校科学营、走进博物馆等活动，根据交叉创新成果，向青少年们作文遗数字化科普讲座，展示移动剧场车、虚拟修复案例、全息多通道固定剧场、丝绸之路全息融合、数字人展播、戏曲展演等系统，激发学生学习信息技术的兴趣。荣获省科协2024年度科普人物。
在萧山剧场一席讲座现场
兴庆小学科普活动
日本TBS电视台采访秦男秦女颅面复原
高校科学营数字化赋能文化遗产保护讲座
她曾任教育部大学文科计算机教指委副主任11年，参与制订了5版文科计算机教学基本要求，探讨适合文科特点的教学方法。她兼任全国高等院校计算机基础教育研究会副会长、教育部大学计算机教指委委员，特别作为陕西省计算机教育学会理事长，建设陕西计算机教育高地的使命责任让她不敢有丝毫懈怠。作为中国大学生计算机设计大赛西北组委会主任，她和团队承办中国大学生计算机设计大赛两届国赛，组织十二届西北地区赛，推动地区计算机基础教育。教学、科研、社会工作日程总是满满。
她用“三命”说表达自己对事业的挚爱。“人一生有三命，性命、生命、使命，分别代表了生存、生活、责任。为使命投入精力，就有源于内在的不竭动力。”
2020年中国计算机学会（CCF）颁奖典礼上，耿国华获得杰出教育奖。颁奖词这样评价，“耿国华教授在推动我国文科计算机教育改革与发展中，对新理念的推广与落实作出了突出贡献，并在推进西部计算机教育改革中发挥了重要作用，成果突出，影响广泛。”耿国华成为CCF杰出教育奖自2012年设立以来的首位女性获奖者。
“见证了国家教育事业的辉煌成就，也见证了无数学子的成长与成功，是我作为一名教师的最大荣光！”耿国华如是说。
编辑：王瑜
