人物简介：石涛，男，中共党员，博士，副教授，大数据与统计学院专任教师，兼任安徽师范大学、安庆师范大学硕士研究生导师，中国青年科技工作者协会会员，入选省部级人才工程；主要从事时空大数据建模与城市极端天气分析研究，主持国家级科研项目2项、省部级科研项目2项，参与国家重点研发计划专题，以第一作者或通讯作者发表论文20余篇；曾获安徽省科技进步奖三等奖、全国高校人工智能赋能教育大会教学案例一等奖、安徽省高校计算机教育教学案例二等奖等奖励。
潜心科研：从时空数据中寻找城市极端天气变化规律
城市建筑的高度和密度、道路与不透水面的空间分布、遥感影像记录的地表特征，以及不同时间尺度的环境观测资料，看似来源不同，却共同记录着城市的发展与变化。如何从这些具有时间和空间属性的数据中提取有效信息，并进一步认识城市极端天气变化规律，是石涛长期关注的问题。
从博士阶段开始，他持续开展时空大数据建模研究，并逐步将城市形态、时空数据分析与机器学习方法结合起来。建筑高度、建筑密度、地表覆盖等城市空间特征，在研究中被转化为可量化的数据，再通过多源数据融合、空间统计和机器学习等方法，分析城市空间结构与环境变化之间的联系。近年来，他进一步将这些方法应用于城市高温、雷暴雷电等极端天气研究，综合利用遥感、地面气象观测、天气雷达和闪电定位等多源数据，分析城市空间形态与局地热环境、强对流天气空间分布之间的关系。
科研工作中，一个最终呈现在论文中的结果，背后往往要经历数据清洗、时空匹配、特征提取、模型比较和反复核验。尤其是在极端天气研究中，不同观测资料的时间尺度和空间分辨率差异较大，如何把城市形态数据与天气过程准确对应，是开展分析的重要基础。面对越来越复杂的数据与算法，他更关注方法能否真正回答问题，而不是单纯追求模型复杂度。近年来，他进一步将可解释机器学习方法引入研究，通过识别关键变量及其非线性关系，分析不同城市形态和环境因素与极端天气变化之间的统计联系，使模型结果能够帮助理解数据背后的规律。
围绕这一研究方向，他主持国家级科研项目2项、省部级科研项目2项，参与国家重点研发计划专题，以第一作者或通讯作者发表论文20余篇。研究内容涵盖城市形态、城市热环境以及雷暴雷电等极端天气问题，逐步形成了以时空大数据建模和机器学习为主要方法的研究特色。对他而言，项目和论文是科研工作的阶段性成果，更重要的是通过数据和模型，把现实问题分析得更加清楚。
扎根课堂：在人工智能时代培养学生的数据思维
科研之外，课堂始终是石涛投入精力的重要阵地。目前，他主要承担《数据挖掘》《Python程序设计》等课程教学。这些课程与他的科研方向联系紧密，也为科研成果进入课堂提供了自然的结合点。在教学中，他注重让学生理解完整的数据分析过程，从数据预处理、特征构建，到模型训练、结果评价和解释，逐步形成从问题到数据、再到模型和结论的分析思路；在《Python程序设计》课程中，则更加重视程序设计思维和实际问题解决能力，让学生在具体任务中掌握程序结构、数据处理与算法实现。
相比单纯讲解算法公式和程序语法，他更注重从实际问题出发。面对一组真实数据，学生首先需要明确“要解决什么问题”，随后再考虑需要哪些数据、如何组织和处理数据、采用什么方法以及怎样解释结果。随着人工智能工具不断普及，他也更加关注学生提出问题、理解数据、选择方法和判断结果的能力。人工智能可以辅助完成代码和分析，但不能替代对问题本身的理解，也不能代替对结果可靠性的判断。
基于这一思路，他将科研中积累的时空数据处理、数据挖掘、机器学习和可解释人工智能方法逐步转化为教学资源，并融入课程与教学案例建设。在“时空大数据建模与可解释智能分析”教学案例中，他将真实数据分析流程与机器学习方法结合，引导学生完整经历数据处理、模型建立、结果分析和模型解释。该案例获全国高校人工智能赋能教育大会教学案例一等奖，相关教学成果还获安徽省高校计算机教育教学案例二等奖。
教研相长：为学生搭建从课堂到科研的阶梯
科研中的问题进入课堂，课堂也在反过来促进科研和人才培养。在指导学生时，石涛通常从一个具体问题开始：研究对象是什么？数据来自哪里？真正需要解决的问题是什么？把这些问题想清楚以后，再逐步引入程序设计、统计分析和机器学习方法。
对于有进一步科研兴趣的学生，他鼓励他们阅读论文、接触真实数据，并尝试独立完成数据整理、模型分析和结果解释。与教材中已经整理好的标准数据相比，真实数据往往伴随着缺失、异常以及复杂的时间和空间关系。学生在处理这些问题的过程中，也逐渐理解科研不是简单套用一种方法，而是不断发现问题、分析问题和解决问题。
在石涛看来，本科教育不能只让学生掌握某一种软件或者某一个算法。技术更新很快，但理解数据、分析问题和持续学习的能力，才是学生面对未来变化时更加重要的基础。科研让课堂接触真实问题和学科前沿，教学则促使科研中的复杂方法被重新梳理和表达。
从真实问题出发，用数据认识规律；把科研中的方法带进课堂，让学生在实践中学会分析和解决问题。这是石涛一直在探索的科研与教学结合方式。
（来稿时间：2026年9月16日 供稿：大数据与统计学院 组稿：党委宣传部融媒体中心 编辑：周 薇 审稿：张文斌/杨 昀）
