高校人工智能創新型人才培養的探索與實踐
——從2022世界人工智能大會說起

■文/姜 濤

人工智能是國家戰略層面的重點發展方向之一，對世界產業格局、基礎科學研究、商業和文化等各方面都有深遠的影響。目前，高質量創新型的人工智能人才仍然緊缺。為滿足國家戰略發展的需要，高校人工智能人才培養至關重要。

2022世界人工智能大會（WAIC）產業發展全體會議的“元宇宙跨次元”茶話會環節中，一名虛擬數字人正承擔著主持人的工作，屏幕中的他表情自然，動作流暢，“跨越次元”與場上的嘉賓進行著精彩的問答。稍后，這名數字人的真身，同時也是其締造者——數字人技術公司影眸科技的首席技術官（CTO）張啟煊現身臺上，現場觀眾見證了在次元間穿梭的奇妙。除了公司CTO這個角色，張啟煊的另外一個身份是上海科技大學智能視覺與數據中心的研究生。

上海科技大學（以下簡稱“上科大”）是一所以“服務國家發展戰略，培養創新創業人才”為辦學理念的創新型研究型大學，自2013年建校以來就大力發展人工智能（AI）學科建設和人才培養機制，推動人工智能科技成果轉化，在2022世界人工智能大會的多個論壇中展示了豐碩的果實。

2022 WAIC中上科大的身影

2022 WAIC的前沿論壇“生成AI締造無限創新”在上海世博中心舉行。此次論壇由上科大信息科學與技術學院（以下簡稱“信息學院”）承辦，上科大信息學院執行院長虞晶怡與助理教授許嵐共同主持。論壇匯聚眾多專家和重量級嘉賓，共同為生成式AI的發展注入了新的活力和生機。多位頂尖計算機科學家圍繞“元宇宙與無限可能的生成AI”進行精彩的觀點分享，暢談生成AI的核心科學問題。

虞晶怡還主持了“滴水湖AI夜話”——“AI+元宇宙專場”，邀請來自NVIDIA、Unity、微軟、Meta等4家元宇宙行業領軍企業的頂尖專家，共話“AI+元宇宙”，共探人工智能前沿進展和發展路徑。論壇上，虞晶怡帶領大家在云端參觀了上科大MARS實驗室，展示了耗時4年搭建的巨型光場拍攝系統，并在上科大孵化企業影眸科技的技術支持下以風格化虛擬形象主持了本場論壇，探索虛擬數字人更多的實際應用可能。

影眸科技致力于數字人底層技術的研發，其產品在WAIC主會場世博中心和分會場張江科學會堂亮相。此次影眸科技帶來的展品是超寫實孿生數字人Digital Xuan——信息學院研究生、影眸科技CTO張啟煊的數字替身，數字人完美還原了真人的皮膚紋理與細節。當體驗者對著手機做出面部表情變化時，數字人也會同步做出表情變化。在以元宇宙為主題的音樂劇《再見·ECHO》中，由影眸科技打造的超寫實數字人Anelay扮演的虛擬數字助手為此次音樂劇添上了十分亮眼的一筆，科技與藝術的完美融合展示了數字人更多的應用可能。

上科大孵化的TIAMAT團隊在張江科學會堂展出的最新AI繪畫技術也吸引了大量觀眾的目光。只要輸入想要的畫面關鍵詞，設置一些參數，這些文本便可以借助人工智能算法在5分鐘內生成一幅不錯的藝術畫作。這種新穎的繪畫體驗用AI技術打通了文本和圖像這兩種不同的模態，將人類的靈感、創造力與最前沿的科技結合，幫助藝術家與普通人利用AI進行藝術創作。

除此之外，上科大孵化的企業疊境數字、岱悟智能也在此次大會中開展合作，聯合打造的數字孿生城市體驗在張江科學會堂展出。岱悟智能推出的最新產品——手持式三維掃描機器Stereye Polar由前側的高密度激光雷達、頂端的全景相機和內部的儲存運算單元組成，可以運用多傳感器融合技術對環境進行實時采集。

上述人才培養和產業孵化的成果得益于上科大尤其是信息學院在面向前沿的人工智能課程體系建設、科教產深度融合的培養模式和跨學科交叉與融合的人工智能人才培養等3個方面進行的探索和實踐。

面向前沿的AI課程體系建設

上科大信息學院在課程設置上融合美國加利福尼亞大學伯克利分校和麻省理工學院計算機學科培養方案的精髓，建立了豐富立體、面向研究前沿的本碩博一體化的課程體系（包含超70門計算機課程、近20門AI課程）。課程群打通傳統學科間壁壘，涵蓋人工智能數學和算法基礎、專業課程，以及豐富的高階特色課程。

在AI課程教學實踐中，上科大堅持科教融合：所有專業課均包含學科前沿內容，100%的專業課含實踐實驗環節；注重基礎課程質量與教學創新，已經建設包括中國科學院教學成果獎一等獎、上海市精品課程、上海市一流課程在內19門優質專業課程；重視學科交叉培養，積極與物理、化學、生命、創業與管理等學科開展合作，共同建設了“人工智能在科學與工程學的應用”“信息科學技術發展倫理與道德”“人工智能原子制造”等系列交叉課程，以及“多模態腦機接口：算法與系統”“智能多尺度成像與結構生物學解析”“光計算與光神經網絡”等特色前沿博士課程，為促進人工智能與各學科的交叉融合、打破傳統學科壁壘、助推基礎科學研究領域重大科研成果產出與跨學科人才培養奠定了基礎。

上科大信息學院還著重打造課程設置與教學模式的國際化風格。教授全部都擁有國外博士學位，且多數在回國任教之前已經取得了國外高校或者科研院所的正式職位。全部課程采用雙語授課和英文教材，平時作業、項目報告和綜合考試等均采用英文。除課堂教學外，學院為研究生提供廣泛的國際交流機會，每年常態化舉辦高規格AI領域國際會議，邀請圖靈獎獲得者、美國兩院院士、電氣電子工程師協會（IEEE）會士、美國計算機協會（ACM）會士等本領域內的學術領軍人物，讓師生足不出戶就能與海外高校專家進行學術交流。

科教產深度融合的創新人才培養機制

上科大信息學院教學團隊在課程教學培養中注重實踐，重點以項目實訓、前沿綜述等方式培養學生的科研實踐能力，密切結合課程教學與科研課題，通過課程項目、豐富的客座講座等來促進教學與科研的結合與創新。除了課程培養外，學院還積極建立“企業導師”制度，為在校生創造更多接觸行業前沿以及行業領軍人物的機會，創新校企合作人才培養模式；聯合實驗室、聯合科研項目攻關，在解決行業關鍵共性技術難題中培養創新人才；通過“1+2”模式，探索建立與產業界緊密結合的項目型研究生培養。

人工智能技術和算法的實際功效，通常要建立在對真正業務場景的深層理解上，有針對性地解決技術難點，使技術可以迭代發展。因此，學院逐步建立和完善了研究生的創新和創業機制，通過制定創新為導向的培養方案，大力協助在讀研究生將研究成果轉化（如申請專利等），積極開展由學生主導的創新和創業活動, 如創立高科技初創企業。

探索跨學科AI人才培養模式

上科大在人工智能豐富的課程體系上，以AI促進基礎自然科學研究的未來技術為立足點，探索未來技術人才的培養模式，推動工科與理科深入融合，培養能研發和應用AI技術來促進加速基礎科學技術研究的科技人才。主要思路是“交叉”和“開放”，在學生培養、師資培養、教學合作、科研合作等方面引導和促進工科與應用理科的交叉融合；同時，始終保持開放的態度，項目中的課程、培訓、講座等都歡迎全校師生參與，形成的資料與方案也提供給全校師生使用，成熟后還可開放分享至更大的范圍，回饋社會。

信息學院于2021年進一步擴展了跨學科的課程設計，引入了“AI與原子制造”“智能結構生物學”“AI與藥物設計”等課程，深入推廣AI技術在材料科學、分子生物學與醫學領域的研究生人才培養，并以課促研，推動跨學科的聯合科研創新。

人工智能是上海“十四五”期間著力推動發展的三大先導產業之一，是國家賦予上海的重要使命，上海市確立了“十四五”期間人工智能產業規模翻番和建成具有全球影響力的人工智能創新發展高地的兩大目標。上海科技大學在高校人工智能創新型人才培養中所做的探索與實踐值得上海乃至全國的高校參考。