高校腦科學(xué)人才培養(yǎng)模式初探

田銀　趙德春　王岫鑫　王偉　李章勇

【摘 要】我國“十三五”規(guī)劃綱把腦科學(xué)研究作為國家重大科技項(xiàng)目，而腦科學(xué)的持續(xù)發(fā)展，人才培養(yǎng)至關(guān)重要。本文從如何整合現(xiàn)有高校信息技術(shù)資源入手，對(duì)高校教育中腦科學(xué)和類腦研究人才培養(yǎng)模式進(jìn)行了初步探索。

【關(guān)鍵詞】腦科學(xué)；信息技術(shù)；協(xié)同創(chuàng)新

0 引言

目前，我國各地方政府及高校正大力構(gòu)建腦科學(xué)相關(guān)的協(xié)同創(chuàng)新中心，力圖抓住戰(zhàn)略機(jī)遇加快步伐，及時(shí)參與國際競爭，搶占戰(zhàn)略制高點(diǎn)，在腦科學(xué)領(lǐng)域上大展宏圖。而腦計(jì)劃的持續(xù)發(fā)展，人才培養(yǎng)至關(guān)重要，但如何推動(dòng)該領(lǐng)域進(jìn)行研究生教育卻鮮見報(bào)道。如何推動(dòng)該領(lǐng)域進(jìn)行高校本科生和研究生教育亟待解決。本文從整合高校信息技術(shù)資源著手，對(duì)高校腦科學(xué)人才培養(yǎng)模式進(jìn)行了探討。

1 腦科學(xué)研究背景

腦科學(xué)需要大量的研究人才致力于新興的、跨領(lǐng)域的交叉學(xué)科。因此側(cè)重于理論和模型的信息技術(shù)與實(shí)驗(yàn)科學(xué)互動(dòng)，將會(huì)對(duì)認(rèn)識(shí)大腦工作機(jī)制起到十分關(guān)鍵的作用。為了推動(dòng)理論和數(shù)據(jù)分析的發(fā)展，必須加強(qiáng)多學(xué)科合作，是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)，但同時(shí)又在類腦計(jì)算、人工智能和腦機(jī)接口發(fā)展中起關(guān)鍵作用。因此，需要培養(yǎng)學(xué)科融合的復(fù)合型人才，對(duì)腦科學(xué)與類腦人工智能重大前沿問題進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān)。我國在信息技術(shù)上具有很大的潛力優(yōu)勢，培養(yǎng)腦科學(xué)人才是關(guān)鍵，讓更多的理工人才進(jìn)入腦科學(xué)；用新的信息科學(xué)的工具分析和解讀實(shí)驗(yàn)中獲得的海量數(shù)據(jù)；用生物醫(yī)學(xué)工程的技術(shù)來制造腦機(jī)接口。腦科學(xué)人才在我國還相對(duì)薄弱，但我們擁有大批優(yōu)秀理工科本科生研究生。他們?nèi)粲袡C(jī)會(huì)在研究生階段進(jìn)入腦科學(xué)的培養(yǎng)，則我國腦科學(xué)的快速發(fā)展便指日可待。這不僅會(huì)培養(yǎng)腦科學(xué)基礎(chǔ)研究的下一代領(lǐng)軍人，同時(shí)會(huì)培養(yǎng)出一大批類腦智能工程技術(shù)人才。

2 構(gòu)建協(xié)同創(chuàng)新整合信息技術(shù)用于高校腦科學(xué)研究

利用高?，F(xiàn)有信息、生物、材料、物理、微電子等多學(xué)科共同推動(dòng)跨學(xué)科的研究發(fā)展，構(gòu)建腦科學(xué)協(xié)同創(chuàng)新中心。支持以提高腦科學(xué)和類腦創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高校研究生培養(yǎng)，做到人才、學(xué)科、科研三維一體創(chuàng)新能力提升。利用各學(xué)科優(yōu)勢借鑒人腦信息處理方式， 融合智能科學(xué)、腦與認(rèn)知科學(xué)的多學(xué)科優(yōu)勢，推動(dòng)研究創(chuàng)新性人才培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)類腦信息處理、類腦智能機(jī)器人等相關(guān)領(lǐng)域理論、方法與應(yīng)用的突破。以協(xié)同創(chuàng)新中心為載體，加強(qiáng)創(chuàng)新能力建設(shè)，交叉融合工程和生物研究，整合高校各類科研平臺(tái)，推進(jìn)腦科學(xué)研究和轉(zhuǎn)化應(yīng)用，建立流動(dòng)開放協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制。

3 基于信息技術(shù)推進(jìn)科教融合，提高腦科學(xué)研究創(chuàng)新人才培養(yǎng)質(zhì)量

在信息技術(shù)領(lǐng)域，由于存儲(chǔ)能力的不斷擴(kuò)展，海量數(shù)據(jù)的產(chǎn)生，大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，特別是深度學(xué)習(xí)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等相關(guān)領(lǐng)域的飛速進(jìn)展，讓人工智能重新進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展階段。積極探索科教融合培養(yǎng)模式，修訂教學(xué)方案，調(diào)整課程結(jié)構(gòu)以優(yōu)化研究生知識(shí)結(jié)構(gòu)，提高綜合素質(zhì)；借鑒國外經(jīng)驗(yàn)整合現(xiàn)有資源，培養(yǎng)有中國特色的腦科學(xué)人才；進(jìn)行大型綜合實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，形成綜合研究性教學(xué)體系和培養(yǎng)模式。積極開展應(yīng)用研究，努力營造科研創(chuàng)造新知，新知培養(yǎng)人才的良性互動(dòng)機(jī)制。

4 強(qiáng)化決策指揮，構(gòu)建培養(yǎng)腦科學(xué)人才支撐體系

完善高校腦科學(xué)人才的培養(yǎng)激勵(lì)和保障機(jī)制，構(gòu)建支撐體系包括發(fā)展規(guī)劃、組織引導(dǎo)、協(xié)同創(chuàng)新、平臺(tái)建設(shè)和激勵(lì)機(jī)制等，考慮建立腦科學(xué)中心同時(shí)打破學(xué)科的界線，開設(shè)本科和研究生課程，條件成熟后可建立有關(guān)的專業(yè)學(xué)科。舉辦研究生暑期學(xué)校，訓(xùn)練各學(xué)科交互融合的研究生。定期或不定期舉辦討論會(huì)以便于各領(lǐng)域的專家和學(xué)生定期集會(huì)、交流和開展合作，在一定的情況下，需要有條件舉辦定期的會(huì)議和暑期學(xué)校。高校管理層提供決策建議，引導(dǎo)并支持研究生參與腦科學(xué)科技創(chuàng)新實(shí)踐，促進(jìn)腦科學(xué)基本素質(zhì)與科技創(chuàng)新能力的發(fā)展。

5 培養(yǎng)目標(biāo)

圍繞普通高校整合現(xiàn)有信息資源優(yōu)勢培養(yǎng)腦科學(xué)研究創(chuàng)新性研究人才，以各學(xué)院各研究部門協(xié)同創(chuàng)新中心為載體，探索在研究生教育中腦科學(xué)人才培養(yǎng)模式，建立適應(yīng)腦科學(xué)發(fā)展規(guī)劃的人才培養(yǎng)支持體系。主要目標(biāo)如下：

1）通過整合信息技術(shù)與腦科學(xué)的研究，推進(jìn)高校腦科學(xué)協(xié)同創(chuàng)新培養(yǎng)模式；

2）通過教學(xué)與科研相結(jié)合，探索學(xué)位教育、科學(xué)實(shí)踐、合作培養(yǎng)和學(xué)術(shù)交流等多種腦科學(xué)人才培養(yǎng)模式；

3）強(qiáng)化和完善高校決策體系，從學(xué)校、教師、研究生三個(gè)方面構(gòu)建腦科學(xué)人才培養(yǎng)體系，對(duì)人才培養(yǎng)模式提供決策建議。

6 解決的問題

1）正確處理現(xiàn)有信息技術(shù)與腦科學(xué)研究的關(guān)系

整合信息技術(shù)領(lǐng)域滿足腦科學(xué)科技發(fā)展動(dòng)態(tài)及我國腦計(jì)劃和類腦研究的戰(zhàn)略部署和要求。其研究生培養(yǎng)模式也應(yīng)處理好理論教學(xué)與工程研究實(shí)踐、科技創(chuàng)新與腦科學(xué)研究的關(guān)系，不斷適應(yīng)腦科學(xué)發(fā)展模式下的人才培養(yǎng)要求。

2）腦科學(xué)研究人才培養(yǎng)與運(yùn)行機(jī)制創(chuàng)新

腦科學(xué)在我國是一個(gè)剛剛起步的重大項(xiàng)目，其研究人才培養(yǎng)也需要一個(gè)不斷探索和創(chuàng)新實(shí)踐過程。立足于新形式下腦科學(xué)和類腦研究，高校相關(guān)的研究生培養(yǎng)體系和運(yùn)行機(jī)制都需要不斷進(jìn)行探索和完善，推動(dòng)高校、企事業(yè)單位聯(lián)合進(jìn)行協(xié)同創(chuàng)新，以支撐高層次腦科學(xué)科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)。

7 培養(yǎng)模式探索

教學(xué)組首先調(diào)研腦科學(xué)研究發(fā)展人才培養(yǎng)需求。查閱國內(nèi)外文獻(xiàn)并進(jìn)行分析，發(fā)展現(xiàn)狀動(dòng)態(tài)分析找出存在的問題和差距。然后，整合信息技術(shù)和腦科學(xué)研究。根據(jù)腦科學(xué)和類腦科學(xué)發(fā)展趨勢，探索相關(guān)的研究生人才內(nèi)涵及特征分析。獲取腦科學(xué)相關(guān)研究人才的培育特征和科教融合要求。腦科學(xué)研究人才培養(yǎng)模式與教學(xué)探索，以適應(yīng)腦科學(xué)研究計(jì)劃為指導(dǎo)的人才培養(yǎng)實(shí)踐，整合學(xué)位教育，科學(xué)研究和產(chǎn)學(xué)研合作。探索腦科學(xué)人才培養(yǎng)支撐體系，從學(xué)校、教師和學(xué)生方面比較案例分析，完善決策規(guī)劃、保障、激勵(lì)與政策建議。

8 培養(yǎng)模式特色

1）整合現(xiàn)有信息技術(shù)優(yōu)勢，以腦科學(xué)研究為引導(dǎo)，促進(jìn)高校腦科學(xué)研究創(chuàng)新實(shí)踐的研究人才培養(yǎng)，探索適應(yīng)腦計(jì)劃發(fā)展趨勢的人才培養(yǎng)模式。

2）以協(xié)同創(chuàng)新中心為載體，以基于腦科學(xué)持續(xù)發(fā)展的研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)為重點(diǎn)，研究并探索復(fù)合型人才培養(yǎng)模式，探索構(gòu)建研究人才，培養(yǎng)支撐體系，為腦計(jì)劃的可持續(xù)性發(fā)展提供人才保障。

9 培養(yǎng)模式預(yù)期及小結(jié)

通過高校腦科學(xué)人才培養(yǎng)模式的探索，我們將直接用于指導(dǎo)腦科學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐的研究生人才培養(yǎng)，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，探索導(dǎo)師指導(dǎo)研究生從事腦科學(xué)科技創(chuàng)新，為融合信息技術(shù)和腦科學(xué)培養(yǎng)的新形式提供參考；為高校在研究生教育中培養(yǎng)腦科學(xué)人才提供政策建議，希望為我國腦科學(xué)持續(xù)性發(fā)展提供有效的支撐。