神經(jīng)科學研究方向精選(九篇)

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第1篇：神經(jīng)科學研究方向范文

一、企議主要議題與內(nèi)容

會上，來自英、美、德、法、意、中等多個國家的研究者在會上做了廣泛的交流與探討。其中作為主題發(fā)言人之一，倫敦大學教育神經(jīng)科學研究中心副主任Andrew Tolmie教授首先介紹了教育神經(jīng)科學這一倍受關注的新興學科的特點和發(fā)展趨勢，并展望了其對音樂教育未來發(fā)展的重要影響及啟示作用。Tolmie教授認為，教育神經(jīng)科學不僅對人才培養(yǎng)與綜合國力的增強具有重要意義，將其研究成果應用于音樂教育的教學與研究領域也已經(jīng)成為現(xiàn)代教育發(fā)展的必然趨勢。通過教育神經(jīng)科學對音樂教學中所涉及的記憶、思維及情緒等高級認知功能進行深入探究，可以從不同角度理解音樂認知活動的實質(zhì)、特點及規(guī)律，同時可以更深入、準確地認識腦與音樂教學行為間的關系及不同環(huán)境與音樂教育方式對神經(jīng)機制與心理機能所產(chǎn)生的影響，從而為音樂教育改革提供綜合了神經(jīng)生理與心理特性的多層面依據(jù)。

來自赫爾辛基大學行為科學學院腦認知研究組（Cognirive Brain Research Unit，Institute Of Behavioural Sciences）的Mari Tervaniemi教授以《音樂教育與腦科學――夢想與現(xiàn)實》（Music education and brain science：dreams and realities）為題，探討了音樂訓練經(jīng)驗對兒童與成人音樂家的腦結構和功能的影響。Tervaniemi教授認為研究音樂教育情境中的腦是一項非常具有挑戰(zhàn)性的工作。已有研究證明，音樂活動具有調(diào)節(jié)和改善腦結構與功能的重要作用，不僅音樂訓練可以促進兒童與成人腦的發(fā)育，而且音樂聽賞與音樂創(chuàng)作等活動也可以作為特殊手段應用于神經(jīng)與心理疾病的治療中。同時，Tervaniemi教授指出現(xiàn)階段研究者面臨的主要問題在于：第一，目前，絕大多數(shù)研究僅限于在實驗室環(huán)境中開展，憑借現(xiàn)有研究技術與方法還不能解決所有真實教學環(huán)境中的實際問題；第二，每個被試的腦的解剖結構和功能不是完全相同的，但是現(xiàn)有研究結論卻是基于對被試的群體研究所得出的均值而得出的；第三，每個被試對音樂的感受和偏好不盡相同，但現(xiàn)有研究大多是采用相同的音樂刺激材料：第四，需要開展更多的長時間的追蹤調(diào)查，才能使研究結論更具有說服力。

其后，國際著名的音樂心理學家和音樂教育家GrahamWelch教授做了題為《兒童歌唱能力發(fā)展過程中的神經(jīng)心理學特點》（Neuropsychological feature of children’s singingdevelopment）的發(fā)言。作為國際音樂教育協(xié)會主席（International Society of Music Education，ISME）（2012-2014）和“教育、音樂與心理學研究”協(xié)會（society for Education，Music and Psychology Research，SEMPRE）的主席，Welch教授在發(fā)言中首先從神經(jīng)機制入手，對兒童在歌唱過程中的腦區(qū)激活位置與程度進行了深入分析，并倡導將關于神經(jīng)科學的最新研究成果應用于聲樂的教學方法之中。在此基礎上，Welch教授分析了目前關于“音樂教育中心智與腦”的研究所面臨的挑戰(zhàn)，并呼吁研究者們開展專門針對兒童的神經(jīng)心理生物學（neuropsychobiology）的實證研究，從而幫助我們更好地理解和改善兒童聲樂教學方法。

此外，會議還組織與會者參觀了用于開展神經(jīng)科學研究的腦電（electroencephalogram，EEG）實驗室、功能性磁共振成像（functional magnetic resonance imaging，fMRI）實驗室以及位于英國科學博物館中的正電子發(fā)射斷層成像（positronemission tomography，PET）等腦實驗設備，這使得參會者們進一步加深了對神經(jīng)科學的研究技術與研究范式的了解。隨后，研究者們就各自特別關心的問題展開了頭腦風暴式的熱烈討論。與會專家和學者普遍認為，探究神經(jīng)科學與音樂活動的腦機制與功能是一個非常具有發(fā)展?jié)摿Φ难芯?a href="http://www.mug-factory.cn/haowen/34235.html" target="_blank">方向。目前，借助fMRI、PET、ERP以及EEG等實驗設備，研究者便可以觀察在從事音樂活動的過程中，人腦的神經(jīng)活動機制。但這不僅需要神經(jīng)科學研究者們的努力，同時也需要音樂教育者的積極參與，并將研究成果運用于教育實踐，從而最終對音樂教育產(chǎn)生實質(zhì)性的影響。

二、會議宗旨和意義

召開此次研討會的含義和影響都是非常深遠的。它不僅標志著一個嶄新的研究領域或者說研究（學科）視角正在形成，而且正如研討會宣傳語中所說，會議旨在“連接心理學、神經(jīng)科學與音樂教育的世界”，即希望打破學科壁壘，架設起一座不同學科間溝通的橋梁，從而將音樂教育工作者與對其感興趣的心理學和神經(jīng)科學領域的研究者聯(lián)系在一起，構建一個跨學科聯(lián)盟，并將腦與神經(jīng)科學研究成果普及與推廣至音樂教育領域。眾所周知，傳統(tǒng)的教育教學實踐與教育政策的制定和實施，往往是以現(xiàn)象學思維為基礎，而傳統(tǒng)的教育學研究一直是一種基于直接經(jīng)驗的社會實踐活動，一些經(jīng)驗看起來比另外一些更為有效，這就形成了一些大家比較認可的“傳統(tǒng)”的教學方法。而現(xiàn)代學科的不斷交叉與融合需要來自不同領域的學者開展多學科、跨學科甚至是超學科⑤的合作研究。通過神經(jīng)科學、心理學與音樂教育領域研究者的合作探究，將會逐步改變傳統(tǒng)音樂教學那些過于抽象和孤立的觀點，彌補現(xiàn)有音樂教育政策和實踐的不足，這也必將促使新的研究視角和研究論域的形成（見圖1）。

同時，我們也應看到目前在各個學科之間在研究問題、研究范式和研究方法上各不相同。神經(jīng)科學研究一般遵循發(fā)現(xiàn)問題、提出假設、驗證假設、形成科學的知識體系的嚴格程序。而教育領域則主要受政治、經(jīng)濟、社會、文化因素的影響，思辨性是其主要特征之一。而且，神經(jīng)科學的相關成果在音樂教育實踐中的具體應用還需要通過大量的實驗和應用研究才能最終得以實現(xiàn)。盡管目前基于心理學的音樂研究已經(jīng)探討和解釋了人類的音樂經(jīng)驗和音樂行為的心智模型等一系列問題；基于神經(jīng)科學的音樂研究，也已經(jīng)記錄和分析了音樂體驗和音樂活動等對腦結構與功能的影響，但針對實際的音樂教育和音樂學習情境，還沒有聯(lián)合起從事科學、教育和藝術等不同領域的研究者建立起一個足夠強大的學科基礎。因此，在神經(jīng)科學的基礎研究和音樂教育的應用研究之間構筑起溝通與聯(lián)結的橋梁是當前亟需解決的問題。音樂教育者應該采取更為積極的態(tài)度，投入到神經(jīng)科學與音樂教育的合作研究中去，主動了解并謹慎接受神經(jīng)科學的研究發(fā)現(xiàn)，繼而在音樂教育的實踐中驗證并運用神經(jīng)科學的理論觀點。為此，我們應該在心智、腦與音樂教育之間形成一種互動與互惠的關系，即音樂教育者不應總是處在被動接受神經(jīng)科學的研究成果的位置上，或是單純由音樂教育研究者提出問題，然后請神經(jīng)科學領域的研究者對此進行實驗室研究，再將結論反饋給音樂教育。而是需要音樂教育者和神經(jīng)科學家之間在研究問題的提出和問題解決方法等各個方面展開合作，共同致力于教育環(huán)境中的有效學習和教學，從而推動科學和教育的共同發(fā)展。

三、面臨的挑戰(zhàn)及對策

當然，將心理學、神經(jīng)科學與音樂教育鏈接起來，我們還面臨著諸多的問題與挑戰(zhàn)。首先，我們亟需思考的是如何促使研究從實驗室環(huán)境進入到真實的音樂教育環(huán)境，從而將神經(jīng)科學的研究成果應用于解決課堂音樂教學的現(xiàn)實問題當中。目前，來自赫爾辛基大學等研究機構的科研人員正在嘗試在實際演奏和真實的課堂環(huán)境中開展腦實驗研究（見圖2、圖3）。這將促使研究者們從音樂教育領域的實際問題出發(fā)，探究神經(jīng)科學的研究成果的現(xiàn)實轉(zhuǎn)化，并綜合心理學與神經(jīng)科學的研究視角和結論，從中科學合理地提煉出更有效的音樂教育規(guī)律與實踐措施，并為音樂教學提供一種強有力的動力和基礎。

其次，心智、腦與音樂教育之間溝通的道路不應該是單向的，而是互動和互利的。這就需要具備多元學科背景并有著共同研究目標、研究取向和共同的學術話語體系的研究者們積極展開科際合作。但是目前這種合作還面臨著很多困難。一方面，現(xiàn)有從事神經(jīng)科學與音樂教育交叉研究的大多是腦科學領域的研究者。在這些研究中，音樂主要是作為實驗刺激材料，而很少有學者專門從音樂教育的視角著眼，提出改進和革新的策略；另一方面，音樂教育領域的研究者對腦科學的關注頗為滯后，對于具有重要應用價值的研究發(fā)現(xiàn)缺乏敏感和了解。而面對不同領域間的學科跨度，我們需要在神經(jīng)科學領域的研究者、教育政策制定者以及音樂教育實踐者之間搭建起一個相互交流、共同合作的平臺，從而使相關學科的研究人員能夠消弭知識上的鴻溝。

以英國倫敦大學下設的教育神經(jīng)科學研究中心（Centre of Educational Neuroscience，CEN）為例，它是由倫敦大學學院（University College London，UCL）、倫敦大學教育研究院和倫敦大學伯貝克學院（Birkbeck，University of London）聯(lián)合成立的多學科綜合研究機構，旨在將教育科學、心理科學、認知科學以及神經(jīng)科學等進行整合，為人類的學習提供跨學科解釋，同時推動教育神經(jīng)科學研究成果的現(xiàn)實轉(zhuǎn)化，為學校的教學實踐與政策制定等提供科學的依據(jù)。同樣，2005年初，北京師范大學已率先在國內(nèi)成立了腦與認知科學研究院（原認知神經(jīng)科學與學習研究所），目前這里已經(jīng)組建了基本認知過程與學習、語言認知與學習、數(shù)學認知與學習以及情緒與認知的相互作用等多個項目組，并邀請了包括數(shù)學、語文、英語、音樂、體育等多個領域的專家學者進行合作研究。筆者有幸先后進入上述兩個研究機構工作和學習，并深深感受到跨學科、跨機構合作的巨大潛力和優(yōu)勢。

再次，神經(jīng)科學對大多數(shù)教育者來說還是一個非常陌生的領域，需要廣泛地宣傳從而減少普通公眾對腦科學的誤解與“神經(jīng)神話”的流傳。為此，我們可以在音樂教育或音樂心理專業(yè)期刊、書籍和其他大眾刊物上不斷公布與腦與神經(jīng)科學有關的研究成果，幫助研究者、音樂教師和普通公眾理解這一新興領域。例如，2005年北京師范大學出版了“腦科學與教育譯叢”系列圖書，其中包括《藝術教育與腦的開發(fā)》和《腦的功能――將研究結果應用于課堂實踐》等。隨后，《心智、腦與教育：教育神經(jīng)科學對課堂教學的啟示》《人是如何學習的――大腦、心理、經(jīng)驗及學?！返纫幌盗袌D書也在國內(nèi)翻譯出版。目前，《教育生物學雜志》和《華東師范大學學報》等學術期刊還專門開設了“教育神經(jīng)科學”專欄。同時，我們還應充分利用廣播、電視及網(wǎng)絡等傳媒手段，及時、準確地向公眾傳播有關腦科學與音樂教育交叉研究的科普信息，并通過舉辦科技博覽、專家講座以及家長培訓等形式提高社會公眾的腦科學知識素養(yǎng)。值得注意的是，目前市場上有不少書籍、網(wǎng)站等出于某些商業(yè)目的大肆鼓吹所謂的“基于腦”的教育計劃，還有諸如“關鍵期”、“左、右腦分工”等對腦科學的原始研究作出錯誤解釋的推論。為此，各類媒體應做到客觀、科學地宣傳腦與教育神經(jīng)科學知識，既要努力轉(zhuǎn)化為非專業(yè)人員能夠理解的文本，又要保持其科學性與嚴謹性。

第2篇：神經(jīng)科學研究方向范文

2007年9月29日下午，在首都師范大學一間辦公室中，我們見到了方平教授，雖是初次謀面，但一講起首都師范大學心理學科，作為學術帶頭人的方平如數(shù)家珍地向記者道來。

心理學領域的博士團隊

“心理學科是首都師范大學設立最早的學科之一，當時只是一個心理學公共課教研室，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成為心理學系了?！狈狡礁嬖V記者。目前的心理學專業(yè)已經(jīng)凝聚了一批優(yōu)秀人才。

方平教授，首都師范大學教育科學學院副院長，教育部心理學教學指導委員會委員、中國心理學會測量專業(yè)委員會副主任。北京心理學會副理事長，北京市“發(fā)展與教育心理學”重點學科負責人，曾在美國加州伯克利大學、加拿大西安大略大學進行合作研究。主持北京市教育“十五”重點項目“中學生自我調(diào)節(jié)學習發(fā)展特點的實驗研究”和北京市教委“十五”項目“促進中小學學生學習動機的評價研究”，并主持國家攀登計劃“兒童腦高級功能開發(fā)與素質(zhì)教育的若干重要問題的研究”的二級課題。50余篇，著作3本，獲省部級以上獎勵5項。

郭春彥教授，首都師范大學教育科學學院心理科學研究所所長。“學習與認知”北京市重點實驗室主任?！缎睦韺W報》、《心理科學發(fā)展》、《心理與行為研究》，《應用心理學》編委。曾在美國西北大學和肯塔基大學進行合作研究。曾主持兩項國家自然科學基金項目，科技部重大基礎研究前期研究專項二級項目，科技部國家攀登計劃專項二級項目和學校博士學科點專項科研基金項目。主持的“建構性記憶的腦功能研究”獲得北京市跨世紀優(yōu)秀人才工程專項經(jīng)費資助。40余篇，一項相關的研究項目獲北京市第9屆哲學社會科學優(yōu)秀成果二等獎。

丁錦紅教授，曾在美國紐約州立大學和肯塔基大學進行合作研究。曾主持北京市項目“工作記憶不同功能的神經(jīng)機制研究”，“長時記憶中圖形特征提取的ERP研究”。參加國家攀登計劃“兒童腦高級功能開發(fā)與素質(zhì)教育的若干重要問題的研究”及國家自然科學基金項目的研究。2002年，他研究的“不同方向視覺運動追蹤的特性”獲北京市第7屆哲學社會科學優(yōu)秀成果獎。

以這3個學術帶頭人為核心，李新旺，藺桂瑞等20位具有博士學位的心理學研究人員緊密團結在周圍，這些人員絕大部分都是從其它高校引進的?！拔覀兊钠骄挲g只有三十五六歲，很有后勁?！狈狡礁嬖V記者。

接力棒跑出的輝煌

1956年，時任北京師范大學教務長的林傳鼎教授到首都師范大學擔任教務長，并在心理學公共課教研室擔任教職。同年，獲美國紐約州立大學博士學位的郝德元教授也回國加盟到首都師范大學心理學公共課教研室?！皟晌幌壬鷮ξ覀冃睦韺W系的構建影響是非常大的。他們的貢獻是今天心理學系發(fā)展的基礎。”方平說。

兩位著名心理學家的到來，使得首都師范大學的智力開發(fā)和心理測量統(tǒng)計兩個方向的研究水平在當時處于全國領先地位。“上世紀70年代末80年代初，北京舉行了大量的心理測驗，心理統(tǒng)計、智力開發(fā)的培訓班。特別是在我校舉辦的心理統(tǒng)計學的培訓班，北大、北師大心理學10年前的骨干都曾經(jīng)在這里接受過培訓。”方平說。

1984年，首都師范大學順利拿到了發(fā)展與教育心理學的博士授權點。

上世紀90年代中期，老一輩的教授相繼退休，但是隨著郭德俊教授的加入，首都師范大學的心理學科煥發(fā)了新的活力?！坝捎谒牡絹?，使得首師大的心理學發(fā)生了非常大的變化。特別是博士研究生的培養(yǎng)模式上發(fā)生的變化，從培養(yǎng)銜接來講，彌補了研究生培養(yǎng)的脫節(jié)現(xiàn)象。”

“從1997年到今天是我們專業(yè)快速發(fā)展的時期。”方平說。

1997年，心理學專業(yè)開始招收本科生。

1999年，學校購進了腦電儀、眼動儀、情緒多導儀?！坝捎谖覀冑忂M了這些機器，視覺的腦神經(jīng)機制、視覺加工的腦神經(jīng)機制、言語的腦神經(jīng)機制等一系列研究得以開展，促成了今天的研究方向的確立?！?/p>

2000年，心理學系成立。

2001年，“學習與認知”實驗室被評為北京市重點實驗室。該實驗室下設人類記憶過程、視覺信息加工、統(tǒng)計與測量，情緒與動機、應用心理學和生理心理學6個分實驗室。實驗室現(xiàn)有面積300平方米，設備總價值人民幣700萬元，購置了ESI－128導腦電記錄系統(tǒng)、Eyelink眼動記錄系統(tǒng)，Curry定位系統(tǒng)、Bbpac16導電生理系統(tǒng)設備。目前該實驗室承擔國家級項目、國際合作項目、以及北京市級項目近30項，已經(jīng)形成了人類認知過程與神經(jīng)機制、青少年動機與情緒發(fā)展、心理測量的理論與應用和心理咨詢等多個比較熟悉的研究方向。實驗室發(fā)放了實驗室開放基金40萬元，已經(jīng)取得～定的成果，在權威核心雜志15篇。

2002年，發(fā)展與教育心理學取得了北京市重點學科的稱號。學科主要從事的研究領域在心理學研究中處于十分重要的地位，其中認知過程的神經(jīng)心理學研究是國際心理學界和神經(jīng)科學界等許多領域的研究熱點：動機研究方面已有多年的研究基礎，在國內(nèi)居于先進水平，元分析及結構方程理論研究對心理學研究方法改進作出了貢獻，心理發(fā)展與咨詢方向緊密結合實際，為素質(zhì)教育提供理論基礎與實踐指導。

2005年，在全國一級學科評審中，首師大的發(fā)展與教育心理學獲得全國第7名。

目前，發(fā)展與教育心理學科共承擔國家基礎教育課程改革項目，國家自然科學基金，國家“十五”教育科學規(guī)劃項目3項、教育部及北京市項目18項，同時，自2002年至今172篇，著作30部，建立研究基地3個，3項研究成果獲省部級研究成果獎，其中北京市第4屆教育科學研究優(yōu)秀成果一等獎，二等獎各一項；北京市第7屆哲學社會科學優(yōu)秀成果二等獎一項。

“在地方高師中，我們學科是名列前茅的?！狈狡阶孕诺卣f。

以學科建設帶動學術發(fā)展

“我們是以學科建設來帶動學術的發(fā)展通過合理的布局來實現(xiàn)學科的快速發(fā)展?！狈狡秸f。

2000年，心理系一成立便制定了一個發(fā)展戰(zhàn)略，發(fā)展與教育心理學也一直保持著良好的發(fā)展態(tài)勢。要促進心理學專業(yè)的整體發(fā)展，就要大力發(fā)展基礎心理學。經(jīng)過6年的努力，“基礎心理學布局已經(jīng)完成，人員搭配也已經(jīng)完成，研究方向基本固定?！?/p>

2006年，心理系引進的人才主要是發(fā)展與教育心理學方向的，所以很快滿足了發(fā)展與

教育心理學人員搭配的需要。

“從2007年開始，我們又做出了決策，重點補充應用心理學。”

目前首都師范大學心理學系形成了認知心理學、情緒心理學、心理統(tǒng)計與測量、發(fā)展心理學與心理咨詢以及生理心理學的研究方向。“我們希望以心理學大的方向為背景，在有特色的學科建設過程中培養(yǎng)一支隊伍?！狈狡礁嬖V記者，“我們系的腦認知神經(jīng)科學，視覺加工、情緒和動機研究這三個方向在國內(nèi)是有一定特色的?！?/p>

在學科發(fā)展中的支柱性人才，方平等心理系的領頭人不遺余力地加以引進。從事生理心理學研究的李新旺教授就是在這個戰(zhàn)略思想下引進的一位優(yōu)秀人才?！皬拈_始接觸他，到最后引進到我們這里，整整花了兩年時間。”方平感嘆著人才引進的不易，“他來了之后，在生理系發(fā)揮了重要的作用?！狈狡秸f，“另外我們系的情緒與動機研究目前在國內(nèi)有一定的影響，這個方向是郭德俊教授從北師大轉(zhuǎn)到首師大工作后帶來的?！?/p>

“我們還要加強在發(fā)展與教育心理學方向的知名教授的引入力度，而且已經(jīng)物色了一個教授。但是……”方平向記者透露著，話鋒又一轉(zhuǎn)，“有些人才可以挖，有些人才是不能挖的。有些人才挖了過來，不會影響原單位的學科發(fā)展，而對于我們的學科能起到一個加強的作用，這是一種良性的人才挖掘，而不是惡性的。如果把他挖走了，原單位在這個方向上全部垮掉了，國家的投入也付之東流，這種人才挖掘是對國家的不負責任。所以不能隨意挖人才。”

現(xiàn)在，方平打算成立幾個研究所，以適應現(xiàn)在科學研究的特性，通過研究所帶動科學研究?！氨热缫环绞茄芯坑洃浀?，一方是研究情緒的，如果以系為單位來組織會議，可能一方感興趣的問題，另一方不感興趣。如果凝煉幾個方向并成立研究所，組建一個學術團體，不帶有行政色彩，可以利用所的名義召集和組織一些學術研討。”方平說。

人才培養(yǎng)是首位

方平告訴記者，在采訪的當天上午，他們幾個系領導剛剛開了會，討論學科發(fā)展的大計?！叭瞬抨犖榈慕ㄔO，是今后專業(yè)發(fā)展的至關重要的環(huán)節(jié)，這是我們的共識?！?/p>

現(xiàn)在，心理系正通過各種渠道來提高教師的專業(yè)素質(zhì)。

“我們鼓勵教師在現(xiàn)有的專業(yè)發(fā)展基礎上與國外同專業(yè)的教授合作，展開研究，以拓展教師的專業(yè)視野，加深教師的專業(yè)造詣，使教師可以盡快地吸納本專業(yè)內(nèi)最新的研究成果，洞悉本領域的發(fā)展趨勢?！?/p>

“我們鼓勵教師廣泛參加各種學術會議，特別是與本專業(yè)密切相關的各種學術會議，以保證教師可以從多渠道、多層次了解到學術的最新動向?！狈狡秸f。

“我們鼓勵教師進行國內(nèi)外的學術交流與合作，最大程度地了解全球目前相關專業(yè)的研究動態(tài)，使教師在專業(yè)視野上既具有國際眼光，同時立足本土文化和國內(nèi)的專業(yè)發(fā)展方向，以達到兼容并蓄的目的，最終使教師在學術上有全方位的發(fā)展?！?/p>

“我們學院是學校里出國最頻繁的?！狈狡叫χ卮鹩浾哧P于國際交流的提問?！安皇峭Ａ粼诘蛯哟蔚穆?lián)系上，更多的是高層次的合作研究，這是我們系的特色?！蹦壳?，心理系正在同加拿大西安大略大學合作“兒童的社會性作用和社會關系的研究”，同紐約州立大學布法羅分校心理系合作“多動癥兒童的視覺加工研究”。

迄今，心理學系同美國的伯克利大學、西北大學、明尼蘇達大學、印第安納大學、肯塔基大學、巴佛羅大學和加拿大西安大略大學建立了項目合作關系。累計出國學習訪問的教師21人次，參與國際國內(nèi)會議共計140余人次，主辦和參辦國際國內(nèi)會議3次，邀請國內(nèi)外心理學專家來校講學27人次。

“我們下一步的目標是選派優(yōu)秀教師到國外一流實驗室進行學習和合作研究，與國際先進的實驗室接軌，培養(yǎng)一支先進的研究隊伍。”方平告訴記者。

營造寬松的環(huán)境與氛圍

一直以來，方平都強調(diào)學術帶頭人和教師的包容性?！耙驗槲覀兌际翘角笳胬淼?，都是為了共同的目標――專業(yè)的發(fā)展。”因此。方平主張學術帶頭人應該身先士卒，做出表率?！霸趯W術上，我們有不同觀點，可以當面說，各抒己見?！?/p>

在心理系有一個教授委員會，有事共同商量，統(tǒng)一決策?！霸谶@個委員會中，我就不再是副院長的身份，大家都是教授，我們談論問題都是為了學科的發(fā)展?！狈狡秸f。

作為學術帶頭人，方平一周有15節(jié)課。在心理系，每一位教授都有類似的教學任務。“我們多上些課，為年輕老師騰出時間，進行專業(yè)上的發(fā)展。”有些年輕老師進入心理系工作后因為發(fā)表文章的壓力會產(chǎn)生困惑。學術帶頭人會首先穩(wěn)定他的情緒，然后給他提供科研環(huán)境，給他介紹比較好的研究方向，或者讓他參與到課題當中，使他逐漸地確立自己今后的研究方向，因為很多博士原來都有方向，來了以后不一定與學院的研究方向吻合，還要做一些方向轉(zhuǎn)移的工作。

一些年輕人在心理系擔任著非常重要的崗位。像應用心理學專業(yè)的學科負責人才30歲出頭?！按罅⒂媚贻p人，這是我們的經(jīng)驗。這對年輕人在工作當中鍛煉能力，促進專業(yè)的發(fā)展是有好處的。這些工作保證了教師們在工作中心情舒暢，因為他們看到了工作的前景?！狈狡秸f。

不僅僅是教師，學生在心理系也有一個寬松的研究環(huán)境?！皩τ趯W生參加學術研究或者國內(nèi)會議，院系給報銷相關費用。”方平說。

積極貢獻社會

據(jù)方平介紹，首師大自有心理專業(yè)以來，便將為北京市服務與建設作為學科建設的中心工作之一，與北京市各部門有著廣泛的合作與聯(lián)系。

第3篇：神經(jīng)科學研究方向范文

摘要:傳統(tǒng)經(jīng)濟學在研究消費決策時通常假設人是理性的, 總是在約束條件下尋求利益的最大化。而大量的現(xiàn)實經(jīng)濟活動表明,人在作出決策時往往不是出于理性的判斷。對于那些傳統(tǒng)經(jīng)濟學模型無法解釋的行為,通過借助現(xiàn)代神經(jīng)醫(yī)學設備,研究人員能夠在神經(jīng)層面觸及決策潛意識,重建經(jīng)濟學對經(jīng)濟行為的解釋框架。

關鍵詞:神經(jīng)經(jīng)濟學;傳統(tǒng)經(jīng)濟學;決策潛意識;經(jīng)濟行為;神經(jīng)層面

理性主義歷來是傳統(tǒng)經(jīng)濟學家堅守的陣地,然而由于傳統(tǒng)經(jīng)濟學說在一些理論推理過程中所作的假設難以衡量,又與現(xiàn)實經(jīng)濟生活中的經(jīng)濟決策行為多有違背,因而備受質(zhì)疑。特別是美國Baylor醫(yī)學院的科學家所做的“百事可樂”品嘗實驗證實了“可口可樂”市場份額高的原因并不是出自“可口可樂”的口味偏好,而是受其品牌影響,這表明與味覺相關的低級認知功能被高級認知功能所取代[1],從而進一步說明,應用傳統(tǒng)的理性經(jīng)濟人的假設是存在缺陷的,經(jīng)濟學領域尚有未知的“新大陸”有待人們?nèi)ネ诰蚝吞剿?。伴隨著腦成像為代表的神經(jīng)科學技術的快速發(fā)展和神經(jīng)心理學研究手段的日益成熟,這片經(jīng)濟領域的“新大陸”很快成為學界和商界關注的熱點,逐步被揭開其神秘的面紗。

深入探索神經(jīng)經(jīng)濟學,挖掘大腦的經(jīng)濟決策機制,一方面可以促使經(jīng)濟學家重新認識經(jīng)濟學的核心經(jīng)濟理論,彌補經(jīng)濟學領域的空白,進一步拓展經(jīng)濟學的研究方法;另一方面可以將所得到的研究成果應用于商業(yè)推銷、法庭博弈等實踐活動,更好地為實踐服務。

一、走出傳統(tǒng)經(jīng)濟學的困境在這樣的背景下,神經(jīng)經(jīng)濟學正是以其獨特的視角、跨學科的研究方法以及實驗手段實現(xiàn)了對人類經(jīng)濟行為的更好解釋與預測。神經(jīng)經(jīng)濟學試圖為大腦復雜的決策過程探尋一種更加準確與完善的決策模型。它不僅為行為經(jīng)濟學的很多理論建立了神經(jīng)學基礎,而且發(fā)現(xiàn)了那些對決策有重要影響的卻被忽視的生理學變量。

二、神經(jīng)經(jīng)濟學研究方法

(一)腦電圖技術

腦電圖是最早引入神經(jīng)經(jīng)濟學研究的一種技術,它將腦細胞生物電活動的電位作為縱軸,時間作為橫軸,這樣把頭皮上的兩點之間或頭皮之間的電位差通過電子放大儀器放大并記錄下來。腦電圖作為一種常規(guī)檢測手段有其自身的特點:首先,它具有實時性,可以直接監(jiān)視大腦神經(jīng)的活動;其次,它具有可得性,便于攜帶,方便實地檢測;再次,它的造價成本相對低廉,可以支持較大范圍和規(guī)模的實驗。然而,由于它只記錄頭皮兩點的電位差,因而它只能探測到大腦表面的部分活動[2]。

(二)功能磁共振成像技術

功能磁共振成像技術(FMRI)依靠追蹤血液攜氧變化而產(chǎn)生的磁性變化感應成像,圖像能客觀反映外界及心理因素刺激引起的大腦相應區(qū)域活動的變化,且具有無輻射無損傷的獨特優(yōu)勢,已廣泛應用于認知科學和心理學領域的研究。

美國著名的尼爾森市場調(diào)查公司將其作為市場研究的主要手段之一,同時它也是神經(jīng)經(jīng)濟學領域研究的重要技術方法。[2]功能性核磁共振成像技術作為一種先進的研究手段也有一定的弊端:首先,其造影造價昂貴,儀器十分復雜,對被試者的影響較大;其次,檢測過程中血液流動與神經(jīng)區(qū)域被激活存在一定的時間滯后性。然而,其最大的優(yōu)勢是空間延展性強,能夠記錄整個大腦和各個細分層面的神經(jīng)區(qū)域活動情況。

(三)統(tǒng)計分析法

腦成像技術為統(tǒng)計學的發(fā)展提供了平臺也帶來了挑戰(zhàn)。由于圖像數(shù)據(jù)的特殊性,它需要經(jīng)過預處理以消除噪音等瑕疵。

1. p值法。P值檢驗法在腦成像的早期應用較為廣泛,其核心思想是對統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行假設檢驗,運用P值對所得到的數(shù)據(jù)進行反復檢驗和修正。隨著統(tǒng)計學的發(fā)展,目前也出現(xiàn)了對圖像數(shù)據(jù)處理的新方法,比如Peltier使用自組織圖來刻畫神經(jīng)網(wǎng)絡。Mitchell也提出了將機器學習算法應用于FMRI數(shù)據(jù)集來對認知狀態(tài)加以分類[3]。這些基于P值分析的新方法能夠在一定程度上減弱圖像對比的頻繁度,提高分析的有效性。

2. 時空序列法。在腦成像研究領域里,時空序列法是一項常用的技術。在FMRI中,先將每一個體素視為獨立的單元應用到通用線性模型中,然后借助指數(shù)平滑法來統(tǒng)一數(shù)據(jù)形式,使之便于處理[3]。此外,也可以將通用線性模型擴展為聚合模型和混合模型等更為復雜的模型。有些技術試圖根據(jù)通用線性模型的參數(shù)對數(shù)據(jù)間的關系進行建模。

三、神經(jīng)經(jīng)濟學主要的研究課題

(一)效度計算在決策中的新發(fā)現(xiàn)

效度是經(jīng)濟學領域的核心概念。經(jīng)濟學家認為,人們會對可能的選擇賦予效度,通過比較效度來做出最終抉擇。然而,由于作出的選擇所涉及的獎賞激勵范圍很廣,因而對于如何計算效度仍是個未知數(shù)。盡管如此,借助FMRI,研究人員仍然得出了一些令人興奮的結論:第一,不同類型的獎賞激勵通常會增強公用神經(jīng)結構的活性;第二,通過FMRI實驗進一步證明了預期理論的核心觀點,即效度是在通過對比絕對值與參照點的基礎上加以計算的;第三,進一步解釋了在經(jīng)濟決策中效度計算的跨期折現(xiàn)問題。研究表明,人的大腦至少有兩套折現(xiàn)結構,一種是對即刻獎賞敏感的結構,另一種是對遠期獎賞敏感的結構。[3]

(二)情感因素在決策中的作用

眾所周知,情緒會影響一個人的決策。然而,由于對情緒進行定量計算并不容易,因而傳統(tǒng)的經(jīng)濟學研究通常忽視其對決策的影響。有別于傳統(tǒng)經(jīng)濟學,行為經(jīng)濟學開始關注情緒在決策中的作用。這其中研究的較為成熟的是后悔理論。研究人員發(fā)現(xiàn),在內(nèi)側前額區(qū)、前扣帶皮層和海馬區(qū),后悔程度的增加會強化這些區(qū)域的活性[4]。研究還表明,額葉皮層在協(xié)調(diào)后悔經(jīng)歷的過程中扮演著核心的角色。所以,預期情緒的能力對作出合理的決策是至關重要的。

(三)不確定性決策

根據(jù)各選項結果的概率是否可知,可以將不確定性決策分為風險決策和含糊決策。借助FMRI技術,研究人員發(fā)現(xiàn)個體在面臨收益時厭惡風險,在面臨損失時追求風險;而在含糊情境下,個體無論是面對收益還是面對損失都采取含糊規(guī)避。[4]Huettel等人在此基礎上,創(chuàng)造性地將被試的主觀經(jīng)濟偏好與相應的大腦神經(jīng)活動相連。該實驗要求被試者在每組博弈中作出選擇,實驗發(fā)現(xiàn)被試者的含糊偏好能夠預測外側前額葉皮質(zhì)的活動,并且該區(qū)域的活動與個體行為沖動的臨床測試負相關,這說明大腦此區(qū)域主要負責情境分析并且抑制沖動反應。有關風險與含糊情境下決策的神經(jīng)機制正在進行深入的研究。

四、神經(jīng)經(jīng)濟學發(fā)展遇到的阻礙

(一)技術水平方面阻礙

(二)倫理道德方面阻礙

在神經(jīng)經(jīng)濟學研究的日益深入及其應用價值日益顯現(xiàn)的同時,也有不少人對這一研究的倫理性提出了質(zhì)疑。很多人認為這種“讀腦活動”會控制人們的決策行為,很大程度上侵犯了人們的隱私權,這使得神經(jīng)營銷學逐漸在消費倫理和企業(yè)道德的邊緣徘徊。美國的消費者組織——商業(yè)警報則抗議使用神經(jīng)科學的手段來解決營銷問題,認為這是把商業(yè)引向病態(tài):跨國公司企圖控制人的購買決策行為[5]。此外,一些不法分子也可能會研發(fā)某種神經(jīng)藥物來操控人們的行為。隨著神經(jīng)經(jīng)濟學研究的愈加深入,技術愈加成熟,這些擔憂也并非空穴來風。

(三)神經(jīng)活動交互不確定性方面阻礙

人腦是一個十分復雜的層級決策機構,從結構和功能上可以分為大腦、小腦、腦干三部分。其中大腦又包括額葉、頂葉、枕葉和顏葉四部分,每一部分又可以繼續(xù)分為更為具體的功能模塊。然而,當面對某一外來刺激時,并非是某一或某幾個功能模塊起作用,而是各功能模塊協(xié)同運作的結果。雖然研究人員可以通過檢測腦區(qū)所收刺激的強度來作出判斷,但這種客觀性也是難以保證的。比如測試人員可能恰巧受到某些積極或消極情緒的影響,這種影響會極大地妨礙實驗的客觀性和檢測的準確性。

五、神經(jīng)經(jīng)濟學的未來應用前景

神經(jīng)經(jīng)濟學在認知科學領域的應用產(chǎn)生了認知神經(jīng)科學,它是神經(jīng)科學的一個重要分支,是對腦神經(jīng)系統(tǒng)的智能活動過程進行實驗研究和模擬研究。認知神經(jīng)科學研究以兩個基本觀點為基礎:第一,腦的結構與功能具有多層次性,而且大腦結構的多層次性導致了其功能的多層次性;第二,腦的結構是腦功能的基礎,但結構與功能之間不存在簡單的對應關系[5]。隨著神經(jīng)科學研究技術的迅速發(fā)展,已經(jīng)可以對人類的心理感受和思維活動加以測量,從而使我們以一種新的視角理解人類的思想和行為。

(一)神經(jīng)經(jīng)濟學在商業(yè)推銷領域的應用

推銷策略是否能吸引消費者的眼球是企業(yè)最為關心的問題。以廣告設計公司為例,傳統(tǒng)營銷學主要借助小范圍的宣傳以及調(diào)查問卷的方式來探尋消費者的購買意愿,從而檢驗廣告是否能達到預期效果。然而,由于存在消費者的主觀偏差以及調(diào)查問卷中存在誤差等因素,傳統(tǒng)的營銷學手段難以在深層面挖掘消費者購買決策的真實意愿。而神經(jīng)營銷學通過探索大腦不同區(qū)域?qū)Υ碳さ牟煌磻獊碚{(diào)整廣告刺激的設計方式。許多營銷公司都在試圖找到一種最好的廣告陳述方式,從而使廣告的產(chǎn)品或服務更加吸引人。英國營銷機構dash;—囚徒困境所得到的決策結果已給傳統(tǒng)的“理性經(jīng)濟人”假設帶來了巨大挑戰(zhàn)。人們開始轉(zhuǎn)換思維方式探索博弈論的內(nèi)在機理,這其中神經(jīng)經(jīng)濟學在法庭博弈中的應用是重要研究方向之一。更好地理解人類思考過程可以從兩個方面幫助我們研究法律問題。第一,可以更好地預測法律制度對行為的影響,使我們能夠更有效地構建法律制度;第二,有助于更好地理解社會成員福利的含義,為制度決策提供依據(jù)[8]。神經(jīng)經(jīng)濟學實驗通過改變“法律”,使行為主體在幾種不同的法律制度框架下作出選擇,從而為更好地制定公共政策提供依據(jù)。

六、總結

神經(jīng)經(jīng)濟學作為正在被探索和發(fā)現(xiàn)的“新大陸”日漸改變著人們對經(jīng)濟學的看法。以往傳統(tǒng)的經(jīng)濟學是通過調(diào)查問卷、談話采訪等方式研究和預測人們的決策行為,主觀性較強。而神經(jīng)經(jīng)濟學則通過深入大腦來捕捉人們的潛意識,挖掘大腦決策的非理性因素。神經(jīng)經(jīng)濟學是對經(jīng)濟學基礎理論的有益補充,它將有助于解釋許多傳統(tǒng)理論無法解釋的現(xiàn)象。

神經(jīng)經(jīng)濟學作為一門邊緣學科,它提供了一種嶄新的研究方法,揭開了依靠實驗研究經(jīng)濟學的新篇章。它在融匯傳統(tǒng)經(jīng)濟學研究方法的基礎上,以實驗經(jīng)濟學、實驗心理學以及行為科學為指導,借助先進的神經(jīng)學檢測設備展開研究,從而將經(jīng)濟學導入實驗研究的軌道上來。不過就目前來說,它的研究還是過多地側重于大腦功能的研究,多學科融合的深度明顯不足,其自身的理論框架還有待進一步建立完善。

在當前情況下,神經(jīng)經(jīng)濟學只是對人們行為背后的神經(jīng)學原理進行研究,但對利用這些原理來預測和指導人們行為則缺乏足夠了解,這也受到了不少神經(jīng)經(jīng)濟學反對者的批評。此外,神經(jīng)經(jīng)濟學在快速發(fā)展的同時也受到了一些來自學界和倫理界的阻礙和質(zhì)疑。然而其極強的應用價值和廣泛的商業(yè)前景也預示著這塊蘊藏科學價值和商業(yè)價值的“新大陸”必將為人們所探知。

參考文獻:[2]朱琪,陳樂優(yōu).神經(jīng)經(jīng)濟學和神經(jīng)管理學的前沿[J].經(jīng)濟學家,2007,(4).

[3]馬慶國,王小毅.認知神經(jīng)科學、神經(jīng)經(jīng)濟學和神經(jīng)管理學[J].管理世界,2006,(10).

[4]汪蕾,林志萍,馬慶國.神經(jīng)經(jīng)濟學:經(jīng)濟決策研究的新視角[J].經(jīng)濟學家,2009,(3).

[5]余榮軍,周曉林.神經(jīng)經(jīng)濟學:打開經(jīng)濟行為背后的“黑箱”[J].科學通報,2007,(9).

[6]馬慶國,舒良超,王小毅.創(chuàng)新營銷思維——神經(jīng)營銷發(fā)現(xiàn)“購買按鈕”[J].企業(yè)管理,2007,(4).

[7]Terrence Chorvat,Kevin McCabe,Vernon“Laics”[J].Supreme Court Economic Reviean.The Value of Brain Imaging in Psychological Research[J]. Acta Psychologica Sinica,2010.

責任編輯:武玲玲

責任校對:學 詩

Neuroeconomics——Neics

Liu Zheng, Chen MEimEI

(Xuri Business Administration School, Donghua University, Shanghai 200051, China)

第4篇：神經(jīng)科學研究方向范文

關鍵詞：智能信息處理；多學科交叉；教學模式

0引言

智能信息處理是模擬人或者自然界其他生物處理信息的行為，建立處理復雜系統(tǒng)信息的理論、算法和系統(tǒng)的方法和技術，主要面對的是將不完全、不可靠、不精確、不一致和不確定的知識和信息逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橥耆?、可靠、精確、一致和確定的知識和信息的問題。智能信息處理是當前科學技術發(fā)展中的前沿學科，同時也是新思想、新觀念、新理論和新技術不斷出現(xiàn)并迅速發(fā)展的新興學科，涉及信息科學的多個領域，是現(xiàn)代信號處理、人工神經(jīng)網(wǎng)絡、機器學習、人工智能等理論和方法的綜合應用，在復雜系統(tǒng)建模、機器學習、醫(yī)學影像處理、系統(tǒng)優(yōu)化和設計等領域具有廣闊的應用前景。

目前，智能信息處理研究生課程相關的教材和課件大多以高雋老師的《智能信息處理方法導論》為基礎開展相關介紹。該書體系嚴謹，理論推導細致，但在多學科交叉應用尤其是面向認知神經(jīng)科學、智能信息科學等領域的應用方面介紹不足，缺乏必要的多學科交叉案例及相對完整的設計過程，導致來自不同學科的研究生在對理論知識的理解、不同工程應用實踐經(jīng)驗的積累等方面存在一定脫節(jié)的情況。針對智能信息處理課程教學的實際情況，我們從計算神經(jīng)科學、信息學科與智能信息交叉的多學科角度出發(fā)，系統(tǒng)介紹智能信息處理的基礎理論及各種新興處理技術，主要介紹智能信息技術的基本概念、原理和分析方法以及智能系統(tǒng)的知識處理和模型的建立，提供人工智能技術、神經(jīng)網(wǎng)絡技術在神經(jīng)科學交叉等領域的應用算例，涉及目前國內(nèi)外智能信息處理的最新研究成果以及學術研究前沿進展情況；同時，在教學實踐中，對課程的教學模式進行探索和思考，強調(diào)多學科交叉及學生主體的重要性，注重教學方式的多樣化及課內(nèi)外教學相輔相成。該課程的教學實踐能夠使研究生對智能信息處理技術的發(fā)展及交叉學科應用有全面的了解，為神經(jīng)科學、信息學科與智能信息交叉學科課程實施研究型教學開辟新的途徑，對提高課程教學效果，培養(yǎng)學生的主動探究能力具有非常重要的指導意義。

1主要解決的教學及管理問題

1.1多學科交叉的智能信息處理

智能信息處理是一門以應用為導向的綜合性學科，涉及腦與認知科學、智能科學、信息科學、現(xiàn)代科學方法等多學科的交叉與綜合。由于智能信息處理涵蓋內(nèi)容廣泛，面向研究對象眾多，因此在較短學時的課程教學中，教師需要權衡把握好宏觀內(nèi)容的介紹和相關內(nèi)容的縱深講解，讓學生既能從整體上了解智能信息處理學科的基本概念、學術思想、知識體系和學術特色，又能在具體應用方面了解其基本問題、基本模型和科學研究方法。在教學實踐中，把握好多學科交叉的智能信息處理課程的整體與局部、廣度與深度問題，是教師應首要考慮的問題之一。

1.2積極引導學生參加多學科研討活動及課外實踐活動

實踐出真知，理論知識只有在實踐中才能更好地被理解和掌握，體現(xiàn)和發(fā)揮其價值，然而，傳統(tǒng)的課程教學模式側重于課堂上教師“口授筆書”的知識傳授，在引導學生研討和踐行方面存在很大不足，造成學生不能很好地理解和應用課上所學，不能有效培養(yǎng)和促進學生在實踐中發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。筆者結合多年留學經(jīng)驗及國際教學實踐，對如何引導學生積極參加多學科研討活動及課外實踐活動，進行反思、探索和嘗試。

2教學實踐主要內(nèi)容

2.1結合工程及應用背景的教學模式

智能信息處理作為一門以應用為導向的綜合叉學科，很多問題和模型既來源于又服務于實際應用，與實際問題緊密相關，然而，現(xiàn)有的課程教材鮮有既能系統(tǒng)全面介紹智能信息處理的基礎理論、基本概念和分析方法，又能結合實際應用及工程背景給出例證詳解的。分析教材縱深發(fā)展過程不難發(fā)現(xiàn)，理論與實際的結合不夠是主要原因，因此在實際教學實踐中，教師不能單純依據(jù)教材內(nèi)容照本宣科，需要結合實際應用背景就地取材并靈活講解。

在智能信息處理教學實踐中，針對該學科多學科交叉的特點，可以采取點面結合的教學方式。在宏觀層面上，綜合介紹智能信息科學技術領域的相關內(nèi)容，包括基本概念、學術思想、知識體系和學術特色，讓不同專業(yè)背景的學生能在較短時間內(nèi)對智能信息處理學科從比較陌生的狀態(tài)過渡到對其基本模型和基本問題有初步、宏觀、科學和準確的認識；在微觀點處，以具體的經(jīng)典工程應用范例及模式輔助宏觀介紹，達到宏觀而又不失具體、既有廣度又兼具深度的效果。這種精而不范的具體案例有利于短學時課程的安排，如介紹智能信息處理與信號處理的交叉時，筆者以參與的發(fā)動機故障診斷為例進行講解；介紹智能信息處理與系統(tǒng)辨識的關系時，筆者以曾研究的磁氣圈和太陽風預測為具象進行詳細說明。

2.2多學科交叉綜合的教學模式

一方面，智能信息處理涉及多學科交叉綜合，而傳統(tǒng)的教學模式往往側重于單獨介紹各學科的科學體系及應用，對于學科交叉綜合方面的探討則有限，如在機器學習方面，以往的教學傾向于各種算法的數(shù)學推導和理論證明，但在實際應用中，機器學習往往需要與其他學科如信號處理、模式識別等交叉互融，才能解決實際問題；另一方面，智能信息處理作為一門充滿活力的新學科，不斷有新技術和新方法隨著前沿問題的發(fā)現(xiàn)而被提出和應用。教師可以采取多學科交叉綜合的方式，嘗試將國際前沿的科研成果引入智能信息處理的教學實踐中，這樣既能以此引導學生了解多學科交叉融合的方法和思路，又能展現(xiàn)國內(nèi)外智能信息處理的研究新成果和發(fā)展新動態(tài)，激發(fā)學生的學習興趣。

2.3增加互動環(huán)節(jié)的教學模式

傳統(tǒng)的教學模式往往側重于知識的灌輸，忽視方法的傳授。在教學實踐中，教師在“授之以魚”的同時，更要注重“授之以漁”，引入國外智能信息處理的前沿科研方法，培養(yǎng)學生良好的科學思維和科研素養(yǎng)。此外，智能信息處理的課堂教學不同于以往最基礎的授課，而是以教師講授為主，更多的是在課上由教師提出問題，引導學生討論互動，讓學生產(chǎn)生代人感轉(zhuǎn)而主動學習和理解。作為課內(nèi)的外延和補充，我們還在課外不定時、不定期組織學生參加科研沙龍，進一步激發(fā)和培養(yǎng)學生的興趣，加強鞏固所學知識和方法。實踐證明，互動授課方式及多活動的課外擴展，對于提高學生的學習熱情、培養(yǎng)學習興趣、促進知識理解具有重要作用。

2.4多樣化的課程考核模式

一方面，傳統(tǒng)的單純以期末考試成績作為唯一考量標準的考核方式過于片面；另一方面，這種考核方式也容易束縛學生的思維，使學生產(chǎn)生學習只是為了最后一紙成績的誤解。綜合考慮智能信息處理的課程特點及研究生培養(yǎng)目標，我們建議可以采取更為靈活的考評方式如采用PPT報告總結的方式，一方面考評學生平時表現(xiàn)，包括課堂出勤、課堂表現(xiàn)等，另一方面以學生學期末PPT報告總結成績?yōu)橹?。每名學生依據(jù)自己的興趣愛好，選擇一個與智能信息處理相關的研究方向進行調(diào)研―參閱書籍―查找資料―深入探討，最后以PPT的形式向教師及全體學生總結匯報并互相交流。這種考評方式以書本為平臺，不僅能培養(yǎng)學生的系統(tǒng)掌握新知識及新技能的學習能力、實踐操作能力和表達能力，還可調(diào)動學生查閱資料和自主思考問題的積極性，擴展知識面。

3教學方法及路線

3.1多媒體利用最大化的教學方式

在教學手段和方式上，現(xiàn)在多媒體技術進入課堂已經(jīng)非常普遍，但對豐富電子資源的利用程度并沒有實現(xiàn)最大化。當前的教學方式大多以講解PPT為主，缺乏多樣化的展現(xiàn)方式，容易使學生產(chǎn)生疲勞感。結合教學實踐，我們發(fā)現(xiàn)通過將PPT、視頻、動畫、錄像等多種形式的多媒體結合，以更加生動形象的方式展現(xiàn)教學內(nèi)容，在吸引學生興趣和提高學習效率方面效果顯著；此外，還可以借助多媒體，通過軟件演示的方式讓學生親身感受實際工程應用的操作過程，建立智能信息處理科學技術的直觀形象和感性認識。

3.2開展科研教學沙龍活動，引導互動交流

智能科學技術處在創(chuàng)新發(fā)展時期，特別需要培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神的人才。創(chuàng)新精神的產(chǎn)生伴隨著各種不同思想的匯聚、交流和碰撞，為了鼓勵和培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維，教師可以組織各種科研教學沙龍活動，基于學生興趣，將不同專業(yè)背景的學生組織在一起，從不同專業(yè)視角自由探討某一研究方向，碰撞出思想的火花；同時，可以引入國際前沿熱點問題的創(chuàng)新結果的介紹，剖析前沿創(chuàng)新點和創(chuàng)新過程，開闊學生視野，培養(yǎng)和提高學生的創(chuàng)新能力。

3.3利用互聯(lián)網(wǎng)，構建課外科研實踐互動平臺

正所謂“眾人拾柴火焰高”，課堂中，學生可以隨時向老師提出疑問，老師帶動學生一起討論；對于課外學習研究中出現(xiàn)的問題，教師可以通過QQ群、微信群、公郵等在線互動平臺與學生交流溝通。一方面，眾智眾力促進問題的解決；另一方面，平臺互動的方式能充分調(diào)動集體的學習研究熱情。

4教學模式的應用效果

4.1國際學術

正如“實踐是檢驗真理的唯一標準”，課內(nèi)學習到的知識只有被運用在科學實踐中才能證明和體現(xiàn)其價值。在教學實踐中，我們著重培養(yǎng)學生將所學知識與其專業(yè)背景相結合、將所學轉(zhuǎn)化為科研成果的能力，取得了較滿意的教學效果，如部分學生將所學信號處理中的時頻分析方法應用到故障的檢測中并將此公開發(fā)表在國際學術期刊上，獲得了令人滿意的研究成果。

4.2選課情況逐年遞增

圖1（a）匯總了2013―2015年我們開設的智能信息處理課程各院系學生選課情況。從圖1（b）中可以看出，研究生選課人數(shù)逐年遞增，開始該門課程的研究生選課人數(shù)由最初的13人增加至54人，增加3.15倍；圖1（c）表明，課程的覆蓋院系由最初的3個院系（0系表示研究生院）增加到2015年的11個院系，覆蓋面增加2.66倍。此外，選課學生中既有碩士，又有不少博士，甚至有來自其他高校的老師和工程研究所的碩士、博士。從智能信息處理課程近3年的選課總體情況來看，課程已經(jīng)引起不同專業(yè)學生和教師的廣泛關注和參與興趣。

4.3學生的綜合評價正面積極

在智能信息處理課程教學實踐中，我們發(fā)現(xiàn)不僅選課人數(shù)逐年增加，而且學生對課程的綜合評價也一直非常好。學生一致認為當前的授課方式豐富而有趣，結合工程實際背景的教學具體而形象，互動形式的課堂方式能很好地促進交流表達，課外的沙龍活動為他們解決科研和學習中遇到的問題提供很大的幫助。

5結語

第5篇：神經(jīng)科學研究方向范文

關鍵詞 自我控制 認知神經(jīng)機制 沖突理論指向 動機理論指向

中圖分類號：B848 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2015.06.020

Self-control Neurocognitive Mechanisms Research

based on Conflict and Motivation Theory

WANG Yanfei[1]， ZENG Jiayong[2]

（[1] Guangzhou University， Guangzhou， Guangdong 510006;

[2] Guangdong Medical University， Dongguan， Guangdong 523808）

Abstract Self-control mechanism of cognitive neuroscience fruitful， but did not reach a unified consensus. About neurocognitive mechanisms of self-control study based on two theories： the conflict theory that self-control is to coordinate the efforts of individual thoughts， feelings and behaviors conflict， by the harmonization of the brain responsible for the information conversion process， the anterior cerebral cingulate return （ACC） is the neural mechanism of activation performance; motivation theory point to consider trade-offs involved in motivation and goal setting effort to achieve the goal to pay， which is the main content of self-control， and the prefrontal cortex （PFC） is responsible for reward characterization， goal setting and behavior are associated with its activation. Future studies should focus on the integration of the two theories point to consider neurocognitive mechanisms， bearing in mind the impact of personality traits and different cultures of self-control neurocognitive mechanisms.

Key words self-control; neurocognitive mechanisms; conflict theory point; motivation theory point

0 引言

自我控制是指個體為了實現(xiàn)一定的目標，有意識地控制自己的思想、情緒和行為的一種心理機能。它是人類個體能動性的主要表現(xiàn)。

由于自我控制本身是一個非常復雜的概念，它包括情緒、動機、認知和行為等多種因素的交互作用，大多數(shù)的研究者都只能選擇其中的一個方面來進行研究，而且為了自己的研究目的而對自我控制進行不同的界定，從而導致研究成果雖然多，但卻顯得支離破碎，不成體系。隨著認知神經(jīng)研究技術（如ERP、fMRI）的發(fā)展，目前除了可以從心理層面和行為層面研究自我控制以外，還可以從認知神經(jīng)這一層面來加以研究。這是心理學領域的一大進步，我們不但能夠研究腦損傷病人來獲得數(shù)據(jù)，而且還可以研究正常人心理現(xiàn)象的腦神經(jīng)發(fā)生機制，為統(tǒng)一自我控制這種支離破碎的研究局面提供技術方法的支持。

目前關于自我控制的認知神經(jīng)機制的研究方興未艾，大多數(shù)研究都是在沖突理論指向和動機理論指向的指導下進行的。沖突理論指向認為自我控制是個體協(xié)調(diào)思想、感覺和行為沖突的努力，并由大腦統(tǒng)一協(xié)調(diào)負責信息轉(zhuǎn)換（Krug & Carter，2010）;動機理論指向認為自我控制是認知和行為被用于完成內(nèi)部目標的過程，而動機指向影響目標行為。本文將主要介紹在這兩種理論指導下的有關自我控制的認知神經(jīng)機制研究成果，在此基礎上探討未來自我控制的認知神經(jīng)機制的研究方向。

1 沖突理論指向下的自我控制認知神經(jīng)機制

1.1 沖突理論指向下的自我控制的認知神經(jīng)機制的早期發(fā)現(xiàn)

上世紀60年代就有人指出當前的沖突通常會導致知覺性選擇的補償調(diào)節(jié)以減緩沖突，從此引發(fā)了大量的研究。Schneideran和Detweiler（1988）明確指出了沖突與控制的聯(lián)系，即一個中央控制系統(tǒng)在一系列的加工模塊中調(diào)節(jié)著信息的轉(zhuǎn)換，當沖突發(fā)生在要聚合成一個模塊中的信息之間時，控制將被納入。

隨著認知神經(jīng)科學的發(fā)展，確鑿的證據(jù)證明沖突管理在人類認知中扮演著重要角色，而且沖突的發(fā)生會激發(fā)大腦的前扣帶回（Anterior Cingulated Cortex，ACC）的活動。Posner和Pardo（1990）等人通過神經(jīng)成像的研究證明ACC腦區(qū)負責認知控制。

Carter等人（1998）做了大量的Stroop色詞實驗后推測， ACC檢測沖突反應（高沖突單元中的正確反應和錯誤反應的單元）并通過發(fā)送更多需要的信號間接作用于認知控制，以保持在將來不一致任務中的表現(xiàn)和避免進一步的錯誤。Botvinick（2001）用ERP實驗證明了以上的推論。無論是錯誤的反應還是高沖突單元中的正確反應，都會產(chǎn)生高沖突的反應水平和背側ACC的激活之間的聯(lián)系。但是在這兩種情況下，背側ACC激活的時間是不一樣的。在錯誤反應中，激活的高峰是在反應作出以后，而在正確反應的情況下，激活的高峰是在反應之前。 同樣是用ERP來測量，Van Veen和Carter（2002）在Eriksen Flanker Task中，發(fā)現(xiàn)預測錯誤的ERN負波和預測正確反應的N2波都出現(xiàn)在相同的ACC區(qū)域。這就意味著沖突理論可以解釋背側ACC的激活與高沖突正確反應單元和錯誤反應單元之間的關系。

為了作進一步驗證ACC是負責行為選擇還是負責沖突管理或者兩者兼?zhèn)?，Botvinick（1999）用fMRI設計了一個Eriksen Flanker Task實驗。實驗的結果證明了ACC是負責沖突管理的腦區(qū)。隨后Carter等人（2000）用Stroop色詞實驗再次證明ACC負責沖突管理。

ACC是負責管理沖突的腦區(qū)，那么哪一個腦區(qū)是負責控制的呢？為了回答這個問題，Macdonald等人（2000）用事件相關的fMRI設計了一個將任務分為準備期和執(zhí)行期的Stroop色詞實驗。實驗證明：背外側前額葉（Dorsolateral Prefrontal Cortex，DLPFC）的納入會減輕ACC的激活強度，并且個體 會在隨后的不一致任務中需要更長的時間來作出反應。顯然，在Macdonald等人的實驗和后來的研究都證明ACC要納入DLPFC來進行自我控制。

以上是沖突理論指向下的自我控制的認知神經(jīng)機制的發(fā)展脈絡。沖突理論指向下的自我控制認知神經(jīng)機制：ACC與其說是直接作用于控制不如說是負責調(diào)節(jié)沖突，如果沖突水平很高而需要更多的控制，ACC就將DLPFC控制系統(tǒng)納入進行控制以保持行為的表現(xiàn)，達到個體的目標。

1.2 沖突理論指向下的自我控制的認知神經(jīng)機制新近成果

沖突理論從形成到現(xiàn)在已經(jīng)超過了10年，得到越來越多的認知神經(jīng)機制研究的支持，而且被應用于更廣泛和更高級的認知控制領域。

最近的研究（Walsh等人，2011）表明，ACC的激活，除了會引發(fā)DLPFC的激活以外，還會預示著前額注意認知神經(jīng)系統(tǒng)的激活，從而使被試在實驗任務中表現(xiàn)得更好，即有更好的自我控制的表現(xiàn)。因此，他們推論ACC與注意認知神經(jīng)系統(tǒng)在自我控制中是相互作用的。

沖突理論和ACC所扮演的角色正越來越多地被應用于情感和社會認知領域。在情感領域，有的研究者認為認知和情感功能是由ACC的不同部位負責的，Spunt等人（2012）用fMRI實驗證明背側的ACC不但負責個體的認知控制而且還負責個體的負性情感控制。而在社會認知領域，研究證明ACC的激活則預示著隨后態(tài)度的改變。

2 動機理論指向下的自我控制的認知神經(jīng)機制

動機理論指向下的研究者認為自我控制是認知和行為被用于完成內(nèi)部目標的過程，包括目標的設定、策略的制定、具體措施的實施和行為的執(zhí)行。動機涉及到權衡行為的利益和損耗，決定哪種行為是最好的，設定為了最終目標需要付出的努力程度，因此動機是自我控制的重要組成部分。動機不但對外顯行為產(chǎn)生影響，而且還對認知和認知控制過程產(chǎn)生影響（Locke & Braver，2010）。

2.1 社會與人格心理學中的動機

社會與人格心理學家認為，個體變量（如目標、人格與情感等）和任務變量都會通過影響獎懲對動機產(chǎn)生影響，并且這種影響是相互的。Heggestad 和 Kanfer（2000）認為個體完成他們的目標主要依靠“動機技術”，動機技術包含了追求目標完成和任務堅持的資源，同時這些技術是會隨著時間而發(fā)展的。

人格心理學家將研究的焦點放在人格差異方面。如具有不同人格特征的人，不但影響個體怎么看待自己和自我印象而且影響個體的動機。在自我差異（理想自我、應該自我與現(xiàn)實自我之間的差異）理論的基礎上，Higgins’和Freitas（2001）認為個體關注理想自我與現(xiàn)實自我之間的差異，預示著其關注自我提升;而關注應該自我與現(xiàn)實自我之間的差異則預示著其關注自我妨礙。關注自我提升的個體更傾向于獲得獎賞，因此他們會尋找更多的有利目標，而關注自我妨礙的個體則會更傾向于避免消極結果，因此他們會更多地尋找有害的目標。

2.2 神經(jīng)科學中的動機與自我控制

早期的研究認為多巴胺是會引起人和動物興奮的化學物質(zhì)，但是Salamone（2002）經(jīng)過試驗研究后都認為，多巴胺在動機中的獎賞過程中扮演著重要的角色，但具體是什么角色還沒有達成統(tǒng)一的意見。有的認為多巴胺引導獎賞行為，有的認為作用于動機特點，還有的認為作用于尋求獎賞。根據(jù)他們的研究成果可以推測受多巴胺影響的大腦邊緣系統(tǒng)（如伏隔核NAcc、基底核等）和內(nèi)側和外側前額皮層（medial and lateral frontal cortical regions）都與動機有密切的關系。有研究指出，前額葉皮層（prefrontal cortex，PFC），尤其是PFC中的前額皮質(zhì)（orbitofrontal cortex，OFC）是專門負責獎賞表征的。獎賞表征是指保持獎賞的種類和價值的信息，它將指引個體在面臨選擇時直接比較并引導自身資源傾向于最佳的獎賞或選擇。例如，當一個人面臨著一個冰淇淋和看一個小時的好書時，他會考慮他的內(nèi)部狀態(tài)（是否饑餓），對這兩個獎賞的喜好的評估，考慮這兩個獎賞的價值等等。而這一系列的自我控制功能都是由OFC很好地完成（Montague & Berns， 2002）。

在有人認為PFC與獎賞的相關過程有關時，Leon 和 Shadlen（1999）則進一步認為DLPFC（背外側前額葉）的激活與獎賞有關。他們在一個有關保持目標信息的短時工作記憶的認知實驗里發(fā)現(xiàn)，當刺激線索呈現(xiàn)出如果表象正確就有獲得較大獎賞的可能性時，DLPFC的激活得到增強。

2.3 認知神經(jīng)科學的動機與自我控制

在社會人格和神經(jīng)科學研究的基礎上，很多認知神經(jīng)的心理學家發(fā)現(xiàn)動機對于個體的控制行為是非常重要的，于是他們從動機的角度來考慮自我控制的認知神經(jīng)機制。

2.3.1 認知控制過程的神經(jīng)機制

米勒和庫恩認為，自我控制被應用于注意保持、設置任務、準備任務、干擾與阻礙等，而這些都被證明了由PFC（前額皮層），特別是LPFC（側前額皮層）負責。他們認為最關鍵的是前額皮層能保持有關目標的信息，并在盡量減少干擾的情況下完成目標。

Taylor等人（2004）的研究證明，無論是增加任務的要求還是獎賞，都會增加DLPFC的激活程度。由此可以得出如果要保持或改進行為表現(xiàn)，就需要增加更多的注意。

Sarter等人（2006）認為動機的關鍵在于保持注意，特別是在干擾和雙任務等條件下。他們認為ACC負責檢測沖突，然后要求增加注意的努力，接著右側前頂葉神經(jīng)網(wǎng)絡和前注意神經(jīng)網(wǎng)絡就會進行認知控制以減少沖突或干擾。

動機激勵可以通過影響控制的功能來改進個體的行為表現(xiàn)。Locke and Braver（2008）通過一個腦神經(jīng)成像的行為實驗觀測到LPFC的激活可以保持與任務相關的目標（與米勒和庫恩的實驗結果一致），而當在獎勵條件下，即如果表現(xiàn)好就有金錢獎勵，就會有幾個腦區(qū)的激活來保持認知控制功能。它們分別是右側LPFC，右頂葉皮層（parietal cortex），右下額葉皮層（inferior frontal cortex，RIFC）和左背側的ACC。右側LPFC和右頂葉皮層被認為是調(diào)節(jié)注意保持的核心腦區(qū)（Posner& Petersen， 1990），RIFC負責認知抑制或抑制無關刺激、記憶和反應的腦區(qū)（Aron， Robbins， &Poldrack， 2004），最后，ACC被認為負責檢測和解決干擾和沖突的腦區(qū)。綜合以上各個腦區(qū)的功能，就可以推論，以上各腦區(qū)的活動增強就反映更強的認知控制，即被試在動機激勵的情況下，爭取行為表現(xiàn)以獲得最大的報酬。

2.3.2 任務相關的認知神經(jīng)機制

隨著研究的深入，有研究者認為，不同的認知實驗任務會激活不同的腦區(qū)，這是因為注意的分配引起的不同，而獎賞會將這種效應放大。

在一項空間注意研究中，Small 等人（2005）發(fā)現(xiàn)在獎賞和懲罰這兩種條件下，后扣帶皮層（the posterior cingulate cortex）在激勵條件下出現(xiàn)了更強的激活，由此推測這一區(qū)域是連接動機與空間注意控制的腦區(qū)。

Krawczyk等人 （2007）在一項研究中，將實驗任務分成知覺場景和面孔兩種，同時給被試呈現(xiàn)場景和面孔兩種刺激，要求被試注意其中一種刺激而忽略另一種刺激。實驗結果顯示，在相關腦區(qū)的活動強度會因為注意其中一種刺激而增強，因為忽略其中一種刺激而減弱。

結合以上兩種思路，Berkman等人（2012）考慮結合認知控制過程和任務相關的認知神經(jīng)機制對目標追求過程的認知神經(jīng)機制進行研究。他們首先將目標追求過程分為目標保持、行為管理和反應抑制三個過程，然后設計能區(qū)分這三個過程的相關任務的fMRI實驗來檢測各自的認知神經(jīng)機制和相互作用。他們認為這樣的實驗更符合我們的現(xiàn)實生活?；蛟S，他們?yōu)槲覀兾磥淼难芯刻峁┝朔较颉?/p>

3 小結與展望

通過比較兩種認知理論指向下的自我控制的認知神經(jīng)機制，發(fā)現(xiàn)ACC和PFC是它們共同的腦神經(jīng)區(qū)域。這與他們的理論基礎是相關的。自我控制的實質(zhì)就是管理和解決沖突，而自我控制的過程又包括目標的設定、策略的制定、具體措施的實施和行為的執(zhí)行，在這四個過程中都包括了各種垂直性和水平性的沖突。因此，自我控制既包括沖突的協(xié)調(diào)，又包括動機的完成過程，它們可能由某些相同的認知神經(jīng)基礎負責。

通過比較除了發(fā)現(xiàn)它們具有相同的認知神經(jīng)機制以外，還可以發(fā)現(xiàn)它們的研究范式是不一樣的。沖突理論指向下的自我控制研究大都采用Stroop實驗任務，動機理論指向下研究者則大都采用認知信息加工的一些實驗任務來研究自我控制。實驗任務的不同，導致兩種理論指向下的認知神經(jīng)機制產(chǎn)生差異的可能性增大。

因此，未來對自我控制的認知神經(jīng)機制的研究有值得深入的地方。

首先應該整合兩種理論指向。在研究自我控制的認知神經(jīng)機制時，不應單純地從一種理論指向出發(fā)，而是全面考慮兩種理論指向，形成一個整合的理論模型，以統(tǒng)一自我控制的認知神經(jīng)機制。在這基礎上，積極尋求一個全面包括沖突和動機的實驗研究范式。在尋求這種全面的研究范式時我們可能需要考慮一些生態(tài)因素。

其次，關  [本文由wWw. dYLw.neT提供，第 一論 文 網(wǎng)專業(yè)寫作教育教學論文和畢業(yè)論文以及服務，歡迎光臨DyLw.neT]注個體差異。大多數(shù)的認知神經(jīng)研究都只關注不同個體間的共同效應，關注因?qū)嶒灢僮鞫鸬淖兓鴤€體間差異引起的變化則常常被認為是錯誤的變異 （Thompson等人， 2005）。在那些不需要的腦區(qū)的變化（如果不是被個體引用就會消失的變化），可能會對完成實驗有很大的幫助。這些變化可能涉及到動機，動機越強就需要更多的資源去獲得獎勵或避免懲罰。而這種運用會因為個體的不同而不同（Locke & Braver， 2008）。因此，結合沖突理論指向和動機理論指向的自我控制的認知神經(jīng)機制來研究穩(wěn)定的人格特質(zhì)怎么調(diào)節(jié)大腦的活動應該是未來研究自我控制的一個新的方向（Vohs等人，2012）。

最后，自我控制的認知神經(jīng)機制可能會存在文化差異。在上世紀90年代楊忠芳就指出，中國人的“自己”與西方的“自己”是不同的。中國文化注重個人的內(nèi)傾性，要求個體“克己復禮”，而西方文化則注重個人的外傾性，要求個體表達、表現(xiàn)及實現(xiàn)“自己”。在中國人的自我與西方的自我之間的差異的實證研究方面，朱瀅和張力（2001）通過自我記憶效應的實驗研究，證明中國人的自我與西方的自我是存在差異的。在實驗中他們發(fā)現(xiàn)中國人的自我記憶與有關母親的記憶存在高度的一致性，而西方人則不存在這種情況。由此他們推斷中國人的自我與西方的自我的神經(jīng)機制是不同的。因此，中國人的自我控制的認知神經(jīng)機制可能會有別于其他國家或地區(qū)的人的自我控制的認知神經(jīng)機制。

第6篇：神經(jīng)科學研究方向范文

氧是機體新陳代謝和維持生存的必要因素，人們很早就知道血紅蛋白(Hb)和肌紅蛋白(Mb)是機體氧的轉(zhuǎn)運與儲存、線粒體耗氧產(chǎn)能及清除多余氧等過程中的關鍵物質(zhì)。而對高耗氧的腦組織，人們一直都未能發(fā)現(xiàn)能夠促進神經(jīng)系統(tǒng)氧利用的關鍵分子。腦紅蛋白(Ngb)是德國科學家Burmester T等[1]在2000年首次發(fā)現(xiàn)的存在于人和小鼠腦組織內(nèi)，功能上類似于肌紅蛋白的攜氧球蛋白。含量雖低，僅占腦組織蛋白的0.01%左右[1]，但與腦的氧供應密切相關，在分子水平上調(diào)節(jié)腦組織氧的供應狀態(tài)，近年來逐漸成了神經(jīng)科學研究的熱點。國內(nèi)外學者對其做了較為深入的研究，現(xiàn)就腦紅蛋白的分子結構、在機體中的分布及功能和相關研究進展作一簡要介紹。

一、腦紅蛋白的結構

腦紅蛋白主要以單體形式存在，由151個氨基酸組成，相對分子量為17KD，有少量腦紅蛋白為多聚體，主要為二聚體，極少為四聚體，二聚體以二硫鍵相連。在生理狀態(tài)下Ngb以還原狀態(tài)即脫氧形式(F8His2+-E7His)存在，其結構為6配體，人和小鼠 Ngb是球蛋白當中第一個具有6個配體的單體蛋白[2]。Ngb與Hb、Mb均為含鐵卟啉的蛋白，但在基因組成和蛋白結構等方面與Hb、Mb有較大差異。Ngb基因在高級脊椎動物中是一種高度保守的基因，序列同源性分析表明，大鼠和小鼠Ngb基因序列同源性為96%，與人類Ngb同源性為88%，但與脊椎動物其他球蛋白則有很低的同源性，與Mb序列一致性

二、腦紅蛋白的分布

腦紅蛋白廣泛存在于動物器官組織中。在哺乳動物中，目前已經(jīng)在小鼠、大鼠和人中發(fā)現(xiàn)了Ngb，Burmester等[1]用Northern雜交和原位雜交技術證實腦紅蛋白在小鼠和人腦組織中腦前葉、下丘腦和丘腦等處表達最強。鄧美玉等[5～6]用原位雜交及免疫組化技術分析發(fā)現(xiàn)，Ngb mRNA陽性細胞廣泛存在于大鼠腦內(nèi)各個區(qū)域，定位于神經(jīng)元細胞質(zhì)內(nèi)。Ngb免疫反應物質(zhì)在腦中不同區(qū)域表達水平不同，大腦皮質(zhì)表達水平較高，海馬區(qū)、丘腦、下丘腦均有散在分布。小腦中陽性細胞較強，主要分布于浦肯野細胞。在腦干、腦橋中也觀察到陽性細胞分布，但較少。Schmidt等[7]還觀察到Ngb在小鼠的視網(wǎng)膜中大量表達，其密度大概是大腦中的100倍，主要分布在視網(wǎng)膜中耗氧最多的視細胞外網(wǎng)層、內(nèi)網(wǎng)層及節(jié)細胞層中，提示Ngb參與了高耗氧的視覺感受和視覺形成過程。王航雁等[8]研究發(fā)現(xiàn)，人體不同組織中除腦組織中表達相對較高外，在多種組織中都有表達，胎腎、人肝等組織Ngb mRNA表達甚至大于大腦皮質(zhì)、全腦和小腦，說明Ngb基因并不是神經(jīng)系統(tǒng)特異性的，可能在機體許多組織、臟器中廣泛區(qū)域發(fā)揮作用，這很可能與多種組織氧利用有密切關系。此外，內(nèi)分泌系統(tǒng)如垂體、胰島的Langerhans細胞、腎上腺中也有表達。

三、腦紅蛋白的生物學功能

腦紅蛋白的生物學功能目前尚不完全清楚，可能與下面幾方面有關：①在氧代謝方面有類似Mb的功能。儲存氧氣和促進氧氣向線粒體擴散或直接介導氧氣向線粒體的傳遞，促進ATP的產(chǎn)生，從而維持正常神經(jīng)元的功能。Ngb 能夠可逆性地結合氧，與氧氣有很高的親和力，半飽和壓力(P50)約為2托(torr)，高于哺乳動物Hb(約為26托)，低于Mb(約為1托)，該特性使得即使血氧濃度較低，也十分有利于轉(zhuǎn)運氧氣通過血腦屏障，提高高耗氧的腦組織中氧的利用率。實驗表明Ngb在缺血缺氧狀態(tài)下表達增加，且高度表達的Ngb能夠使培養(yǎng)的神經(jīng)元在缺氧情況下存活率升高和急性缺血狀態(tài)下大鼠腦梗死體積縮小[9]，提示Ngb在腦缺血缺氧性損傷中對神經(jīng)元有保護作用。目前缺氧誘導Ngb表達上調(diào)的機制仍未闡明，可能與缺氧誘導轉(zhuǎn)錄因子HIF1有關[10]。②氧氣感受功能。結合配體時6配位珠蛋白血紅素袋的構象變化較大，提示Ngb可能作為氧氣感受器，根據(jù)氧氣濃度的變化參與細胞內(nèi)信號傳導通路調(diào)節(jié)[11]。③NADH氧化酶作用。在半缺氧條件下促進糖酵解，產(chǎn)生ATP供給能量，有助于維持神經(jīng)元的正常功能。④作為活性氧和NO基團的清道夫，參與NO的代謝過程，從而減輕其對神經(jīng)系統(tǒng)的損傷。

四、腦紅蛋白與缺血缺氧性疾病

目前較多研究表明Ngb對腦缺血缺氧有保護作用，這方面研究可以分為兩大類，一類是在缺血缺氧條件下觀察到在體或離體神經(jīng)細胞腦紅蛋白的表達升高，因此推測它起到腦保護作用。另一類是在缺血缺氧條件下人為增強或降低腦紅蛋白的表達，觀察到在體或離體神經(jīng)細胞損傷減輕或增加，這類實驗被認為具有較強的說服力。Sun等[9]通過向大鼠腦室注入脫氧核苷酸，中動脈閉塞后腦梗死面積增加，再給予表達Ngb的腺病毒載體后與對照組比較梗死灶體積減少50%，而利用反義寡核苷酸技術減少其Ngb的表達時，腦梗死體積較對照組增加了60%。另外，用NgbTAT治療培養(yǎng)的大鼠皮質(zhì)神經(jīng)元細胞可以降低細胞對氧的敏感性[12]，說明其可能在氧化應激誘導細胞損傷中起保護作用。過分表達Ngb的轉(zhuǎn)基因小鼠實驗也發(fā)現(xiàn)可以降低腦梗死體積[13]。還有實驗將小鼠大腦中動脈結扎90 min后再灌注4～24 h，發(fā)現(xiàn)神經(jīng)元胞質(zhì)內(nèi)Ngb的表達量也增加。以上實驗表明Ngb在缺血缺氧情況下對腦組織具有保護作用。張成崗[14]等采用RTPCR技術對大鼠缺血缺氧損傷時腦組織中 Ngb mRNA水平的變化進行動態(tài)研究，發(fā)現(xiàn)該基因表達顯著升高，并呈時相變化，雙側總動脈夾閉1 min后腦組織中Ngb mRNA迅速增至高峰，5 min時仍然保持高水平，15 min時迅速降低，此后又緩慢升高，提示Ngb可能在腦缺氧適應性調(diào)節(jié)中起到重要作用。以往Ngb的研究主要集中在模型和動物實驗方面，在臨床應用研究方面目前還處于探索階段。最近國內(nèi)王航雁等[15～16]用ELISA方法檢測新生兒血清Ngb，觀察新生兒和早產(chǎn)兒動脈血清中Ngb表達的變化，并探討其臨床意義，發(fā)現(xiàn)Ngb表達無性別差異，并初步確定了足月健康新生兒血清Ngb的參考范圍。研究還發(fā)現(xiàn)宮內(nèi)窘迫新生兒血清Ngb表達水平顯著高于健康對照組，認為新生兒臍動脈血清 Ngb水平作為HIE的早期檢測指標具有臨床應用價值，該實驗為Ngb在臨床應用方面的研究提供了新的思路。Ngb在成人神經(jīng)系統(tǒng)性疾病的臨床應用研究尚未見報道。x

【關鍵詞】 腦紅蛋白;缺血缺氧;神經(jīng)保護

氧是機體新陳代謝和維持生存的必要因素，人們很早就知道血紅蛋白(Hb)和肌紅蛋白(Mb)是機體氧的轉(zhuǎn)運與儲存、線粒體耗氧產(chǎn)能及清除多余氧等過程中的關鍵物質(zhì)。而對高耗氧的腦組織，人們一直都未能發(fā)現(xiàn)能夠促進神經(jīng)系統(tǒng)氧利用的關鍵分子。腦紅蛋白(Ngb)是德國科學家Burmester T等[1]在2000年首次發(fā)現(xiàn)的存在于人和小鼠腦組織內(nèi)，功能上類似于肌紅蛋白的攜氧球蛋白。含量雖低，僅占腦組織蛋白的0.01%左右[1]，但與腦的氧供應密切相關，在分子水平上調(diào)節(jié)腦組織氧的供應狀態(tài)，近年來逐漸成了神經(jīng)科學研究的熱點。國內(nèi)外學者對其做了較為深入的研究，現(xiàn)就腦紅蛋白的分子結構、在機體中的分布及功能和相關研究進展作一簡要介紹。

一、腦紅蛋白的結構

腦紅蛋白主要以單體形式存在，由151個氨基酸組成，相對分子量為17KD，有少量腦紅蛋白為多聚體，主要為二聚體，極少為四聚體，二聚體以二硫鍵相連。在生理狀態(tài)下Ngb以還原狀態(tài)即脫氧形式(F8His2+-E7His)存在，其結構為6配體，人和小鼠 Ngb是球蛋白當中第一個具有6個配體的單體蛋白[2]。Ngb與Hb、Mb均為含鐵卟啉的蛋白，但在基因組成和蛋白結構等方面與Hb、Mb有較大差異。Ngb基因在高級脊椎動物中是一種高度保守的基因，序列同源性分析表明，大鼠和小鼠Ngb基因序列同源性為96%，與人類Ngb同源性為88%，但與脊椎動物其他球蛋白則有很低的同源性，與Mb序列一致性

二、腦紅蛋白的分布

腦紅蛋白廣泛存在于動物器官組織中。在哺乳動物中，目前已經(jīng)在小鼠、大鼠和人中發(fā)現(xiàn)了Ngb，Burmester等[1]用Northern雜交和原位雜交技術證實腦紅蛋白在小鼠和人腦組織中腦前葉、下丘腦和丘腦等處表達最強。鄧美玉等[5～6]用原位雜交及免疫組化技術分析發(fā)現(xiàn)，Ngb mRNA陽性細胞廣泛存在于大鼠腦內(nèi)各個區(qū)域，定位于神經(jīng)元細胞質(zhì)內(nèi)。Ngb免疫反應物質(zhì)在腦中不同區(qū)域表達水平不同，大腦皮質(zhì)表達水平較高，海馬區(qū)、丘腦、下丘腦均有散在分布。小腦中陽性細胞較強，主要分布于浦肯野細胞。在腦干、腦橋中也觀察到陽性細胞分布，但較少。Schmidt等[7]還觀察到Ngb在小鼠的視網(wǎng)膜中大量表達，其密度大概是大腦中的100倍，主要分布在視網(wǎng)膜中耗氧最多的視細胞外網(wǎng)層、內(nèi)網(wǎng)層及節(jié)細胞層中，提示Ngb參與了高耗氧的視覺感受和視覺形成過程。王航雁等[8]研究發(fā)現(xiàn)，人體不同組織中除腦組織中表達相對較高外，在多種組織中都有表達，胎腎、人肝等組織Ngb mRNA表達甚至大于大腦皮質(zhì)、全腦和小腦，說明Ngb基因并不是神經(jīng)系統(tǒng)特異性的，可能在機體許多組織、臟器中廣泛區(qū)域發(fā)揮作用，這很可能與多種組織氧利用有密切關系。此外，內(nèi)分泌系統(tǒng)如垂體、胰島的Langerhans細胞、腎上腺中也有表達。

三、腦紅蛋白的生物學功能

腦紅蛋白的生物學功能目前尚不完全清楚，可能與下面幾方面有關：①在氧代謝方面有類似Mb的功能。儲存氧氣和促進氧氣向線粒體擴散或直接介導氧氣向線粒體的傳遞，促進ATP的產(chǎn)生，從而維持正常神經(jīng)元的功能。Ngb 能夠可逆性地結合氧，與氧氣有很高的親和力，半飽和壓力(P50)約為2托(torr)，高于哺乳動物Hb(約為26托)，低于Mb(約為1托)，該特性使得即使血氧濃度較低，也十分有利于轉(zhuǎn)運氧氣通過血腦屏障，提高高耗氧的腦組織中氧的利用率。實驗表明Ngb在缺血缺氧狀態(tài)下表達增加，且高度表達的Ngb能夠使培養(yǎng)的神經(jīng)元在缺氧情況下存活率升高和急性缺血狀態(tài)下大鼠腦梗死體積縮小[9]，提示Ngb在腦缺血缺氧性損傷中對神經(jīng)元有保護作用。目前缺氧誘導Ngb表達上調(diào)的機制仍未闡明，可能與缺氧誘導轉(zhuǎn)錄因子HIF1有關[10]。②氧氣感受功能。結合配體時6配位珠蛋白血紅素袋的構象變化較大，提示Ngb可能作為氧氣感受器，根據(jù)氧氣濃度的變化參與細胞內(nèi)信號傳導通路調(diào)節(jié)[11]。③NADH氧化酶作用。在半缺氧條件下促進糖酵解，產(chǎn)生ATP供給能量，有助于維持神經(jīng)元的正常功能。④作為活性氧和NO基團的清道夫，參與NO的代謝過程，從而減輕其對神經(jīng)系統(tǒng)的損傷。

四、腦紅蛋白與缺血缺氧性疾病

目前較多研究表明Ngb對腦缺血缺氧有保護作用，這方面研究可以分為兩大類，一類是在缺血缺氧條件下觀察到在體或離體神經(jīng)細胞腦紅蛋白的表達升高，因此推測它起到腦保護作用。另一類是在缺血缺氧條件下人為增強或降低腦紅蛋白的表達，觀察到在體或離體神經(jīng)細胞損傷減輕或增加，這類實驗被認為具有較強的說服力。Sun等[9]通過向大鼠腦室注入脫氧核苷酸，中動脈閉塞后腦梗死面積增加，再給予表達Ngb的腺病毒載體后與對照組比較梗死灶體積減少50%，而利用反義寡核苷酸技術減少其Ngb的表達時，腦梗死體積較對照組增加了60%。另外，用NgbTAT治療培養(yǎng)的大鼠皮質(zhì)神經(jīng)元細胞可以降低細胞對氧的敏感性[12]，說明其可能在氧化應激誘導細胞損傷中起保護作用。過分表達Ngb的轉(zhuǎn)基因小鼠實驗也發(fā)現(xiàn)可以降低腦梗死體積[13]。還有實驗將小鼠大腦中動脈結扎90 min后再灌注4～24 h，發(fā)現(xiàn)神經(jīng)元胞質(zhì)內(nèi)Ngb的表達量也增加。以上實驗表明Ngb在缺血缺氧情況下對腦組織具有保護作用。張成崗[14]等采用RTPCR技術對大鼠缺血缺氧損傷時腦組織中 Ngb mRNA水平的變化進行動態(tài)研究，發(fā)現(xiàn)該基因表達顯著升高，并呈時相變化，雙側總動脈夾閉1 min后腦組織中Ngb mRNA迅速增至高峰，5 min時仍然保持高水平，15 min時迅速降低，此后又緩慢升高，提示Ngb可能在腦缺氧適應性調(diào)節(jié)中起到重要作用。以往Ngb的研究主要集中在模型和動物實驗方面，在臨床應用研究方面目前還處于探索階段。最近國內(nèi)王航雁等[15～16]用ELISA方法檢測新生兒血清Ngb，觀察新生兒和早產(chǎn)兒動脈血清中Ngb表達的變化，并探討其臨床意義，發(fā)現(xiàn)Ngb表達無性別差異，并初步確定了足月健康新生兒血清Ngb的參考范圍。研究還發(fā)現(xiàn)宮內(nèi)窘迫新生兒血清Ngb表達水平顯著高于健康對照組，認為新生兒臍動脈血清 Ngb水平作為HIE的早期檢測指標具有臨床應用價值，該實驗為Ngb在臨床應用方面的研究提供了新的思路。Ngb在成人神經(jīng)系統(tǒng)性疾病的臨床應用研究尚未見報道。

五、腦紅蛋白與創(chuàng)傷性腦損傷

目前多個研究顯示在腦缺血缺氧時Ngb的表達升高，表明了Ngb對缺血缺氧性腦損傷有保護作用，是否對創(chuàng)傷性腦損傷也有保護作用呢?近年來也有學者在這方面做了一些研究。國內(nèi)周定標等[17]通過體外培養(yǎng)原代神經(jīng)元損傷模型的建立，采用免疫組化和圖像分析技術觀測損傷前、后不同時間點神經(jīng)元Ngb免疫組化反應物和陽性信號值，結果發(fā)現(xiàn)，12 h后Ngb陽性信號開始增加，16 h達到高峰，隨后逐漸下降，128 h后恢復正常水平，表明機械損傷可以誘導神經(jīng)元Ngb在一定時間段內(nèi)表達上調(diào)，Ngb可能參與了機械損傷后神經(jīng)元的修復過程。研究還表明，大鼠彌漫性顱腦損傷后Ngb mRNA的表達呈雙峰型，提示其可能參與神經(jīng)元損傷后應激及繼發(fā)性腦缺血缺氧性腦損傷的應答機制[18]。同樣，大鼠腦外傷后在傷灶周圍皮質(zhì)神經(jīng)元內(nèi)也觀察到Ngb表達明顯升高[19]。以上研究表明，Ngb可能參與了腦外傷后神經(jīng)元的保護作用。眾所周知，繼發(fā)性腦損傷的實質(zhì)是腦組織的缺血缺氧，尸檢發(fā)現(xiàn)，腦外傷死亡的病人90%都存在腦缺血，改善腦外傷病人預后的關鍵在于抑制原發(fā)性腦損傷后的繼發(fā)性腦缺血缺氧損傷，腦紅蛋白的發(fā)現(xiàn)，為繼發(fā)性腦損傷的研究與防治提供了新的思路。

六、腦紅蛋白與其他疾病

作為一種新發(fā)現(xiàn)的攜氧球蛋白，因為腦紅蛋白的特殊分子結構和其對氧有很高的親和力，以及Ngb的神經(jīng)元定位和可能的內(nèi)源性神經(jīng)保護因子的功能，為神經(jīng)系統(tǒng)氧的利用及神經(jīng)元保護等方面的研究提供了一條新的途徑，目前成為神經(jīng)內(nèi)科、神經(jīng)外科以及機體組織氧利用方面研究的熱點，并取得了一定的成果。對其他疾病也具有保護的作用，有研究認為，腦紅蛋白在視網(wǎng)膜、生殖系統(tǒng)中的高濃度表達，為視神經(jīng)缺氧性病變?nèi)绺咴鄣撞?、男性不育的治療方面指出了新的方向，具有重要的臨床意義[20]。近來研究還發(fā)現(xiàn)腦紅蛋白在神經(jīng)系統(tǒng)退行性變中具有保護作用，與某些老年神經(jīng)系統(tǒng)疾病的發(fā)生和發(fā)展有著某種聯(lián)系[21]，這些發(fā)現(xiàn)為帕金森氏綜合征、阿爾茨海默病等的治療帶來了新的希望。Fordel等[22]研究發(fā)現(xiàn)Ngb還可以保護細胞免受非缺氧性損傷，提示它可能還有更為廣泛的內(nèi)源性作用。雖然Ngb已成為目前神經(jīng)科學研究的熱點，并在基因序列、定位、蛋白結構等方面進行了較為深入的研究，但當前仍然存在幾個問題：①Ngb的生理功能目前還存在爭議;②Ngb到底是通過何種方式、如何對神經(jīng)元實施保護;③Ngb受缺氧誘導所涉及的信號傳導途徑仍然不明了;④Ngb的相關臨床應用研究少見有報道。

綜上所述，Ngb是一種新的內(nèi)源性神經(jīng)保護因子，在神經(jīng)系統(tǒng)疾病及組織氧利用等方面的研究具有重要的應用價值，對于Ngb保護神經(jīng)細胞機制的研究及在臨床上如何加以利用是未來Ngb研究方向。

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第7篇：神經(jīng)科學研究方向范文

關鍵詞：智能科學與技術；科學研究；專業(yè)建設

中圖分類號：G642　文獻標識碼：A

1　引言

智能科學與技術學科以計算機科學為基礎，結合了認知科學、信息學、控制科學、生命科學、語言學等學科的相關理論和研究方法，是一門新興的交叉學科，將成為21世紀信息科學研究的制高點和信息產(chǎn)業(yè)價值的主要提升點。

在國外，許多著名高校都設立了“人工智能”專業(yè)并授予智能科學專業(yè)學位：世界多數(shù)知名的理工類院校都設立有人工智能研究所或?qū)嶒炇?，進行智能科學專業(yè)的研究生培養(yǎng)及科研工作。在國內(nèi)，智能科學與技術專業(yè)起步則較晚：2003年12月5日，教育部正式批準北京大學信息科學技術學院設立“智能科學與技術”本科專業(yè)，這標志著我國“智能科學與技術”專業(yè)的誕生。

廈門大學在智能科學與技術領域已經(jīng)有多年的研究積累和師資儲備。2006年12月，教育部正式批準廈門大學設立“智能科學與技術”本科專業(yè)，2007年6月6日，廈門大學智能科學與技術系經(jīng)學校批準成立，并于2007年9月迎來了第一屆本科生。本文將簡要介紹近幾年來廈門大學“智能科學與技術”專業(yè)的建設情況。

2　廈門大學智能科學與技術相關領域的科學研究進展

廈門大學在智能科學與技術領域的研究已開展了多年。早在1988年，學校就成立了校級科研機構――“廈門大學人工智能與計算機研究所”，目前，經(jīng)廈門大學批準，正式更名為“廈門大學人工智能研究所”。它是一個以實用智能技術研究為主、集基礎研究與應用開發(fā)于一體的研究機構，是廈門大學組建智能科學與技術系的主要基礎。

廈門大學智能科學與技術系面向國際學科發(fā)展趨勢和國家發(fā)展的重大需求，利用人工智能研究的方法和手段，不斷開辟新的研究領域，逐漸確立了語言信息處理、認知計算、智能信息檢索、中醫(yī)信息處理、視頻圖像處理、智能機器人等主要研究方向。在語言信息處理方面，現(xiàn)設手寫漢字識別、自然語言理解、機器翻譯、語料庫技術等研究領域；在認知計算方面，現(xiàn)設覺知計算、腦機接口、機器感覺、隱喻邏輯等研究領域；在智能信息檢索方面，現(xiàn)設文本信息過濾、信息檢索、信息提取、智能數(shù)據(jù)挖掘、Web挖掘等研究領域；在中醫(yī)信息處理方面，現(xiàn)主要研究開發(fā)多媒體中草藥智能查詢系統(tǒng)、基于舌象中醫(yī)智能體檢系統(tǒng)；在視頻圖像處理方面，現(xiàn)設圖像數(shù)據(jù)庫、生物特征識別、遙感圖像、地理信息系統(tǒng)等研究領域。2008年，系里引進了被稱為“人工大腦之父”的著名學者Hugo de Garis教授，并以他為首組建了人工大腦研究室，該研究室的目標是，經(jīng)過三年左右的時間，建設中國首個人工大腦。

經(jīng)過十幾年的不懈努力，我們在上述研究領域均取得了一批有影響的重要研究成果，在我國學術界具有一定的學術地位，獲得數(shù)十項國家和省部級項目經(jīng)費的支持。目前在研的項目有國家自然科學基金項目3項、國家863項目2項、國家863子項目2項、福建省自然科學基金項目1項、福建省科技計劃重點項目2項。在漢字識別、詞語切分標注、語法分析、詞義消歧、指代消解、語言神經(jīng)基礎、漢語理解策略、網(wǎng)上信息的選擇翻譯、統(tǒng)計機器翻譯、語音識別與合成、計算機音樂、計琴學等諸多方面進行了有特色的研究，形成了具體的算法，并且還提出了一種系統(tǒng)性的協(xié)動計算理論，出版專著5部，數(shù)百篇，其中近三年被EI、SCI等檢索的論文達200余篇。

在基礎理論研究的基礎上，智能科學與技術系還十分注重產(chǎn)學研結合，先后與北京德威特電力系統(tǒng)自動化有限公司和深圳名人電腦等公司進行合作研發(fā)，廣泛開展應用系統(tǒng)的研制開發(fā)，主要包括：手寫漢字機器識別系統(tǒng)、漢語分詞和詞性標注系統(tǒng)、機器翻譯系統(tǒng)以及網(wǎng)上漢語文本分類和信息過濾系統(tǒng)。其中，手寫漢字機器識別系統(tǒng)獲浙江省教育廳科學技術進步三等獎：機器輔助漢英互翻系統(tǒng)獲福建省科技廳科技進步三等獎；漢語分詞和詞性標注系統(tǒng)獲得2003年863中文信息處理評測第二名：機器翻譯系統(tǒng)(包括XMMT漢英機器翻譯系統(tǒng)、Matrix英漢機器翻譯系統(tǒng)、Light英漢機器翻譯系統(tǒng)和Neon英漢雙向機器翻譯系統(tǒng))在863智能接口評測中多次名列前茅，形成多項產(chǎn)品，技術授權國內(nèi)多家單位使用。

在科研平臺建設方面，智能科學與技術系發(fā)揮廈門大學多學科交叉的優(yōu)勢，聯(lián)合人文學院、外文學院和海外教育學院華文系的學術力量，于2003年成立了“廈門大學語言技術中心”，其中，漢外多語言機器翻譯為主攻方向之一。2006年獲批了“智能信息技術福建省高校重點實驗室”；目前，以人工大腦相關內(nèi)容為研究核心的“福建省仿腦智能系統(tǒng)重點實驗室”也已獲批。

3　廈門大學“智能科學與技術”專業(yè)建設情況

廈門大學智能科學與技術系現(xiàn)有一個本科專業(yè)(智能科學與技術)，三個學術型碩士學位授予專業(yè)(人工智能基礎、模式識別與智能系統(tǒng)、計算機應用技術)，一個“計算機技術”工程碩士培養(yǎng)方向(智能工程及網(wǎng)絡安全方向)，一個博士學位授予專業(yè)(人工智能基礎)?，F(xiàn)有在校本科生近90人，碩士研究生80多人，博士研究生25人，博士后2人。本系教職工近30人，其中：教授5人，副教授5人，80％具有博士學位或者博士在讀，40歲以下的年輕教師占2／3。

3.1　本科生專業(yè)建設

在本科生培養(yǎng)方面，廈門大學智能科學與技術系的目標是要求學生能夠有效和系統(tǒng)地掌握本學科的理論基礎，比較深入地理解智能科學與技術理論；培養(yǎng)具有一定的分析、綜合和創(chuàng)新能力，能夠承當智能信息系統(tǒng)設計、開發(fā)和智能科學與技術學科教學任務的，德、智、體全面發(fā)展的科學技術工作者：畢業(yè)生適宜到科研機構、學校、技術或行政管理部門、公司、廠礦等企事業(yè)單位從事科技研究、應用開發(fā)、信息管理和教學工作，也可以進一步攻讀該專業(yè)及相關專業(yè)的碩士學位。

為了實現(xiàn)上述目標，我們遵循“寬口徑、厚基礎、抓關鍵、重實踐”四項基本原則，制定了較合理的教學計劃，在本科一、二年級安排公共基本課程、校通識教育課程、院系通修課程；從二年級下學期開始結束院系通修課程，轉(zhuǎn)而推出部分學科通修課程，向?qū)I(yè)化過渡，三年級開始加入方向性選修課程。其中，公共基本課程621學時、33學分；校通識教育課程262學、15學分；學科通修課程1544學時、90學分；方向性課程120學時、分；學科跨方向性課程108學時、6學分。這樣的安排能真正使學生在獲得扎實而寬厚的理論基礎、合理的知識結構的同時，培養(yǎng)較強的獲取新知識的能力和創(chuàng)新精神。

為了能切實提高學生的動手實踐能力，我們在辦學過程中十分重視和強調(diào)實踐環(huán)節(jié)的訓練并倡導理論與實際 相結合，已經(jīng)規(guī)劃建設一個特色實驗室――“仿腦認知與智能機器人”實驗室，可支撐仿腦認知與智能機器人兩個方向相關課程的教學實驗，總經(jīng)費預算100萬元。依托該實驗室，結合相關課程，高年級本科生可以進行“心理物理測試實驗”、“眼動測試實驗”、“面部表情與腦電對照實驗”、“行為學與智能關系測試實驗”、“機器人避障行走路徑規(guī)劃”、“機器人目標識別與跟蹤”、“機器人聲控實驗”、“機器人智能語言翻譯”、“機器人足球比賽”等眾多特色實驗。

3.2　研究生專業(yè)建設

廈門大學智能科學與技術系的研究生培養(yǎng)以加強創(chuàng)新能力的培養(yǎng)為核心，以加強基礎課、專業(yè)課，實驗實踐教學、論文創(chuàng)新寫作、促進理論與實踐相結合為重點，包含碩士研究生和博士研究生兩個培養(yǎng)層次。其中，碩士研究生層次又分為學術型研究生和工程碩士兩種類型，分別進行培養(yǎng)。

在學術型碩士研究生培養(yǎng)方面，我們的目標是培養(yǎng)適應智能科學與計算機科學的發(fā)展，適應國家社會發(fā)展與進步事業(yè)需要的，德、智、體、美全面發(fā)展，系統(tǒng)地掌握本學科基本概念、基本原理、基本方法、基本技能的，具有創(chuàng)新能力、理論聯(lián)系實際的高級專門人才和能適應未來從事基礎研究、應用基礎研究、技術開發(fā)研究和工程應用研究之人才。畢業(yè)生適宜到科研部門、學校從事科學研究和教學工作；適宜到計算機產(chǎn)業(yè)相關的企事業(yè)單位從事智能科學與計算機科學技術的開發(fā)研究、應用與管理等工作；可以繼續(xù)攻讀智能科學與計算機科學及其相關學科的博士學位。目前包含“人工智能基礎”、“模式識別與智能系統(tǒng)”和“計算機應用技術”三個專業(yè)。其中，“人工智能基礎”專業(yè)包含如下培養(yǎng)方向：認知科學理論、認知邏輯學、計算語言學、智能計算方法、藝術認知與計算、腦高級功能成像等；“模式識別與智能系統(tǒng)”專業(yè)包含如下培養(yǎng)方向：計算機視覺、機器翻譯系統(tǒng)、智能中醫(yī)診斷系統(tǒng)、機器音樂、模式識別、音頻信息處理等：“計算機應用技術”專業(yè)包含如下培養(yǎng)方向：人工智能應用技術、自然語言處理技術、智能信息檢索技術、多媒體綜合應用技術、圖像與視頻處理技術、虛擬現(xiàn)實技術等。

在工程碩士培養(yǎng)方面，目前智能系招收“計算機技術”工程碩士――B方向(智能工程及網(wǎng)絡安全)的工程碩士研究生，目標是培養(yǎng)具有扎實的計算機學科專業(yè)知識和工程技術能力，掌握現(xiàn)代智能與網(wǎng)絡科學前沿知識，在智能工程與網(wǎng)絡安全方向具有一定研究深度和項目研發(fā)能力的高層次應用型人才。培養(yǎng)方向包括：嵌入式智能家居、視頻圖像處理、網(wǎng)絡視覺監(jiān)控、模式識別與智能系統(tǒng)、智能機器人、網(wǎng)絡內(nèi)容監(jiān)管、黑客與網(wǎng)絡攻防技術、網(wǎng)絡信息安全、信息檢索與信息過濾、自然語言處理、機器翻譯、語音識別與合成、智能中醫(yī)信息處理、人工大腦、虛擬現(xiàn)實技術等。

在博士研究生培養(yǎng)方面，設有“人工智能基礎”博士學位授予專業(yè)，目標是培養(yǎng)基礎扎實，具有創(chuàng)新意識，對某一領域有全面深入了解或?qū)δ骋粦妙I域有獨立解決實際問題的能力，能夠解決前人未能解決的科學問題或社會發(fā)展中亟待解決的技術問題的高級專業(yè)人才：其研究工作對科學技術或社會經(jīng)濟的發(fā)展具有明顯貢獻，為人工智能技術發(fā)展和應用提供新的基礎或新技術、新方法。培養(yǎng)方向包括：人工智能以及應用技術、藝術認知與計算、數(shù)據(jù)挖掘技術、認知神經(jīng)科學、軟計算方法及其應用、智能多媒體信息處理、腦功能成像技術等。

4　總結與展望

第8篇：神經(jīng)科學研究方向范文

論文關鍵詞：模擬電路；故障診斷；小波神經(jīng)網(wǎng)絡

論文摘要：分析了模擬電路故障診斷的重要性和目前存在的困難，對基于小渡分析理論和神經(jīng)網(wǎng)絡理論的模擬電路故障診斷方法進行了綜述．指出了小波神經(jīng)網(wǎng)絡應用于模擬電路故障診斷存在的問題和未來的應用前景。

模擬電路故障診斷在理論上可概括為:在已知網(wǎng)絡拓撲結構、輸人激勵和故障響應或可能已知部分元件參數(shù)的情況下，求故障元件的參數(shù)和位置。

盡管目前模擬電路故障診斷理論和方法都取得了不少成就，提出了很多故障診斷方法，如故障字典法、故障參數(shù)識別法、故障驗證法等。但是由于模擬電路測試和診斷有其自身困難，進展比較緩慢。其主要困難有:模擬電路中的故障模型比較復雜，難以作簡單的量化;模擬電路中元件參數(shù)具有容差，增加了故障診斷的難度;在模擬電路中廣泛存在著非線性問題，為故障的定位診斷增加了難度;在一個實用的模擬電路中，幾乎無一例外地存在著反饋回路，仿真時需要大量的復雜計算;實際的模擬電路中可測電壓的節(jié)點數(shù)非常有限.導致可用于作故障診斷的信息量不夠充分，造成故障定位的不確定性和模糊性。

因此，以往對模擬電路故障診斷的研究主要停留在中小規(guī)模線性無容差或小容差的情況，有些方法也已成功地應用于工程實際。但如何有效地解決模擬電路的容差和非線性問題，如何解決故障診斷的模糊性和不確定性等是今后迫切需要解決的問題。小波神經(jīng)網(wǎng)絡則因其利于模擬人類處理問題的過程、容易顧及人的經(jīng)驗且具有一定的學習能力等特點，所以在這一領域得到了廣泛應用。

1小波分析理論在模擬電路故障診斷中的應用現(xiàn)狀分析

簡單地講，小波就是一個有始有終的小的“波浪”小波分析源于信號分析，源于函數(shù)的伸縮和平移，是Fourier分析、Gabor分析和短時Fourier分析發(fā)展的直接結果。小波分析的基木原理是通過小波母函數(shù)在尺度上的伸縮和時域上的平移來分析信號，適當選擇母函數(shù).可以使擴張函數(shù)具有較好的局部性，小波分析是對信號在低頻段進行有效的逐層分解，而小波包分析是對小波分析的一種改進，它為信號提供了一種更加精細的分析方法，對信號在全頻段進行逐層有效的分解，更有利于提取信號的特征。因此，它是一種時頻分析方法。在時頻域具有良好的局部化性能并具有多分辨分析的特性，非常適合非平穩(wěn)信號的奇異性分析。如:利用連續(xù)小波變換可以檢測信號的奇異性，區(qū)分信號突變和噪聲，利用離散小波變換可以檢測隨機信號頻率結構的突變。

小波變換故障診斷機理包括:利用觀測器信號的奇異性進行故障診斷以及利用觀測器信號頻率結構的變化進行故障診斷。小波變換具有不需要系統(tǒng)的數(shù)學模型、故障檢測靈敏準確、運算量小、對噪聲的抑制能力強和對輸入信號要求低的優(yōu)點。但在大尺度下由于濾波器的時域?qū)挾容^大，檢測時會產(chǎn)生時間延遲，且不同小波基的選取對診斷結果也有影響。在模擬電路故障診斷中，小波變換被有效地用來提取故障特征信息即小波預處理器之后，再將這些故障特征信息送人故障分類處理器進行故障診斷。小波分析理論的應用一般被限制在小規(guī)模的范圍內(nèi)，其主要原因是大規(guī)模的應用對小波基的構造和存儲需要的花費較大。

2神經(jīng)網(wǎng)絡理論在模擬電路故障診斷中的應用分析

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(ANN)是在現(xiàn)代神經(jīng)科學研究成果的基礎上提出來的，是一種抽象的數(shù)學模型，是對人腦功能的模擬。經(jīng)過十幾年的發(fā)展，人工神經(jīng)網(wǎng)絡已形成了數(shù)十種網(wǎng)絡，包括多層感知器Kohomen自組織特征映射、Hopfield網(wǎng)絡、自適應共振理論、ART網(wǎng)絡、RBF網(wǎng)絡、概率神經(jīng)網(wǎng)絡等。這些網(wǎng)絡由于結構不同，應用范圍也各不相同。由于人工神經(jīng)網(wǎng)絡本身不僅具有非線性、自適應性、并行性、容錯性等優(yōu)點以及分辨故障原因、故障類型的能力外，而且訓練過的神經(jīng)網(wǎng)絡能儲存有關過程的知識，能直接從定量的、歷史故障信息中學習。所以在20世紀80年代末期，它已開始應用于模擬電路故障診斷。隨著人工神經(jīng)網(wǎng)絡的不斷成熟及大量應用，將神經(jīng)網(wǎng)絡廣泛用于模擬電路的故障診斷已是發(fā)展趨勢。BY神經(jīng)網(wǎng)絡由于具有良好的模式分類能力，尤其適用于模擬電路故障診斷領域，因而在模擬電路故障診斷系統(tǒng)中具有廣泛的應用前景，也是目前模擬電路故障診斷中用得較多而且較為有效的一種神經(jīng)網(wǎng)絡。

3小波神經(jīng)網(wǎng)絡的應用進展分析

3，1小波分析理論與神經(jīng)網(wǎng)絡理論結合的必要性

在神經(jīng)網(wǎng)絡理論應用于模擬電路故障診斷的過程中，神經(jīng)網(wǎng)路對于隱層神經(jīng)元節(jié)點數(shù)的確定、各種參數(shù)的初始化和神經(jīng)網(wǎng)絡結構的構造等缺乏更有效的理論性指導方法，而這些都將直接影響神經(jīng)網(wǎng)絡的實際應用效果。小波分析在時域和頻域同時具有良好的局部化特性，而神經(jīng)網(wǎng)絡則具有自學習、并行處理、自適應、容錯性和推廣能力二因此把小波分析和神經(jīng)網(wǎng)絡兩者的優(yōu)點結合起來應用于故障診斷是客觀實際的需要。

目前小波分析與神經(jīng)網(wǎng)絡的結合有兩種形式，一種是先利用小波變換對信號進行預處理，提取信號的特征向量作為神經(jīng)網(wǎng)絡的輸人，另一種則是采用小波函數(shù)和尺度函數(shù)形成神經(jīng)元，達到小波分析和神經(jīng)網(wǎng)絡的直接融合第一種結合方式是小波神經(jīng)網(wǎng)絡的松散型結合，第二種結合方式是小波神經(jīng)網(wǎng)絡的緊致型結合。

3.2小波分析理論與神經(jīng)網(wǎng)絡理論的結合形式

小波與神經(jīng)網(wǎng)絡的松散型結合，即:用小波分析或小波包分析作為神經(jīng)網(wǎng)絡的前置處理手段，為神經(jīng)網(wǎng)絡提供輸人特征向魚具體來說就是利用小波分析或小波包分析，把信號分解到相互獨立的頻帶之內(nèi)，各頻帶內(nèi)的能童值形成一個向覺，該向童對不同的故障對應不同的值，從而可作為神經(jīng)網(wǎng)絡的輸入特征向量一旦確定神經(jīng)網(wǎng)絡的輸入特征向童，再根據(jù)經(jīng)驗確定采用哪種神經(jīng)網(wǎng)絡及隱層數(shù)和隱層單元數(shù)等，就可以利用試驗樣本對神經(jīng)網(wǎng)絡進行訓練，調(diào)整權值，從而建立起所需的小波神經(jīng)網(wǎng)絡模型。

小波與神經(jīng)網(wǎng)絡的緊致型結合，即:用小波函數(shù)和尺度函數(shù)形成神經(jīng)元，達到小波分析和神經(jīng)網(wǎng)絡的直接融合，稱為狹義上的小波神經(jīng)網(wǎng)絡，這也是常說的小波神經(jīng)網(wǎng)絡。它是以小波函數(shù)或尺度函數(shù)作為激勵函數(shù)，其作用機理和采用Sigmoid函數(shù)的多層感知器基本相同。故障診斷的實質(zhì)是要實現(xiàn)癥狀空間到故障空間的映射，這種映射也可以用函數(shù)逼近來表示。小波神經(jīng)網(wǎng)絡的形成也可以從函數(shù)逼近的角度加以說明。常見的小波神經(jīng)網(wǎng)絡有:利用尺度函數(shù)作為神經(jīng)網(wǎng)絡中神經(jīng)元激勵函數(shù)的正交基小波網(wǎng)絡、自適應小波神經(jīng)網(wǎng)絡、多分辨率小波網(wǎng)絡、區(qū)間小波網(wǎng)絡等。

3.3小波分析理論與神經(jīng)網(wǎng)絡理論結合的優(yōu)點

小波神經(jīng)網(wǎng)絡具有以下優(yōu)點:一是可以避免M LY等神經(jīng)網(wǎng)絡結構設計的育目性;二是具有逼近能力強、網(wǎng)絡學習收斂速度快、參數(shù)的選取有理論指導、有效避免局部最小值問題等優(yōu)點。

在模擬電路故障診斷領域，小波神經(jīng)網(wǎng)絡還是一個嶄新的、很有前途的應用研究方向。隨著小波分析理論和神經(jīng)網(wǎng)絡理論的不斷發(fā)展，小波神經(jīng)網(wǎng)絡應用于模擬電路故障診斷領域?qū)⑷找娉墒臁?/p>

第9篇：神經(jīng)科學研究方向范文

［關鍵詞］適應性教法 ER效應 認知負荷理論

［作者簡介］仝宇光（1982-?。?，男，河北保定人，河北大學教育學院，講師，博士，研究方向為認知與學習。（河北 保定 071000）張麗芳（1982-?。?，女，山西陽泉人，河北農(nóng)業(yè)大學學生處，講師，碩士，研究方向為學生心理健康教育。（河北 保定 071001）

［課題項目］本文系河北省科技計劃項目課題“大學生自我管理技能開發(fā)的研究”（課題編號：064572132）和河北省教育廳人文社會科學研究項目課題“大學生自我管理模式研究”（課題編號：2010421）的研究成果。

［中圖分類號］G642 ［文獻標識碼］A ［文章編號］1004-3985（2012）26-0143-02

一、引言

在現(xiàn)代大學教育中，大規(guī)模教學（mass　tutoring）逐漸取代了個別化（one-one　tutoring）教學，成為現(xiàn)在普遍運用的教學模式。雖然大規(guī)模教學節(jié)約了成本，但教學效果并不顯著。在這樣的背景下，適應多樣化學習者的理念逐漸得到提倡，教法需要適應個體的思想逐漸被廣大教育者所接受，由此催生了適應性教法（adaptive　instruction）研究。近十年來，適應性教法模式變化多樣，研究領域不斷擴展，伴隨著適應性教法而產(chǎn)生的專業(yè)知識反轉(zhuǎn)效應（expertise　reversal　effect，簡稱　“ER效應”）也受到了教育者和學術界的關注。圍繞ER效應，教育者提出了多種有效的適合不同水平知識結構的教學原則，然而對ER效應研究中的一些不足也值得教育者進一步思考適應性教法如何更好地發(fā)揮其功效。

二、適應性教法背景下ER效應簡介

20世紀70年代，電視以及電腦等教學工具的推廣促進了教法技術的革新，旨在使教法步驟更加程序化和精密化的控制論思想逐漸在教學領域占據(jù)主導地位。Atkinson在Smallwood有關控制論的基礎上，勾畫了控制論思想下教法的基本因素：（1）學習過程模型；（2）關于教法活動可實施性的詳細說明；（3）關于教法實施客體的詳細說明；（4）對于教學活動效果所耗費成本和取得收益的計算。這種教法被稱為“適應性教法（adaptive　instruction）”。適應性教法基本因素確定后，起初研究者主要關注適應性教法內(nèi)部如何優(yōu)化教學資源，細化教法活動步驟，后來隨著適應性教法探索的深入，出現(xiàn)了一種有趣的現(xiàn)象，即ER效應。這種現(xiàn)象啟示研究者，一味強調(diào)教法自身的復雜性和精細程度，教學收益并不理想。研究者開始意識到大規(guī)模教學對學習過程和教學效果的評估依賴于對教學群體內(nèi)學習者學習狀態(tài)的精確評估。適應性教法逐漸成為了學習者教法（learner－tutor　instruction）的代名詞，而ER效應也成為適應性教法研究的主要議題。

ER效應的研究始于20世紀90年代中期，是指隨著學習者水平的提高（由新手變成專家），教法的效果出現(xiàn)反轉(zhuǎn)，即適合于新手的教法卻導致了專家學習效果的低下。這種教法教學效果的反轉(zhuǎn)在某些情況下表現(xiàn)為完全反轉(zhuǎn)；在某些情況下表現(xiàn)為部分反轉(zhuǎn)。

三、ER效應的實證證據(jù)

1.以文字為教學材料中的ER效應。文字與圖片是最基本的教學材料，在適應性教法中，以文字為教學材料的教法主要是指整合性教法（integrative　instruction）。如在文學領域的傳統(tǒng)教法中，在需要學習的整段文本結束后標識出整段文本的釋義；在整合教法里，將釋義緊緊附于文本中每個獨立語句之下。在一項文學領域研究中，研究者讓文學系的初學者或者在理論、實踐領域?qū)ι勘葋單膶W有專長的學習者來學習奧賽羅劇本，采取的教法是整合性教法。在教法中，現(xiàn)代英語的解釋粘著于劇本的每一句下面。從測題得分可以看到，新手適合整合性教法，而專家卻完全不適應整合性教法。

2.樣例教學指導中的ER效應。在大規(guī)模教法中，樣例教學指導（worked　example　instruction）是常用的適應性教法。多項實證研究發(fā)現(xiàn)，樣例教學指導在學習的早期階段比其他階段更為有效；在晚期階段讓學生采取傳統(tǒng)的探索性問題解決教學指導比樣例教學指導更為有效。樣例教學指導可細分為三種：第一種是問題——樣例教法，即對于同樣類型的問題，通過樣例讓學習者學習；第二種是樣例——問題教法，先提出問題，學習者根據(jù)自身情況自己解決，在需要輔助時提供樣例，這種教法被教育者所推崇，與無指導的問題解決情境相比，有指導的問題解決情境可能是一種根本性的教學變化；第三種教法是退化型樣例教法（faded　worked　example　instruction），先提出問題，接著呈現(xiàn)不完整樣例，并且解題步驟隨著解題過程逐漸增加。Reisslein　等比較了三種樣例教學指導中的ER效應，讓大學里的工程系的學生學習電路，結果發(fā)現(xiàn)問題——樣例教法對新手的指導效果更好；樣例——問題教法和退化型樣例教法對有更多知識背景學生的教學效果更好。退化型樣例教法主要是固定刪除樣例中的某些步驟來呈現(xiàn)樣例，研究者又進一步比較了同步刪除和異步刪除兩種教法的效果。對于新手來講，異步刪除的教學效果更優(yōu)；但對于專家而言，同步刪除的教學效果更優(yōu)。

3.超文本教學中的ER效應。超媒介教學是多媒體教學指導中的一種教學手段，其中使用最多的是超文本教學。研究者首先發(fā)現(xiàn)層級型超文本教法和混合型超文本教法對不同類型的學習者具有不同影響。Calisir等以兩種超文本教法讓學習者學習生產(chǎn)管理知識，結果發(fā)現(xiàn)，相比于一般線性文本，兩種類型的超文本鏈接均能夠促進新手的學習；但兩種超文本鏈接對于專家的輔助學習效果并無優(yōu)勢。在另一項Potelle等的研究中發(fā)現(xiàn)，層級地圖型、語義網(wǎng)絡地圖型、首字母主題型三種超鏈接的教法效果針對心理專業(yè)知識背景較好的學生學習社會心理學課程效果沒有顯著差異；但對于新手而言，只有層級地圖型的教學效果更好。

四、ER效應的理論視角

對于ER效應，研究者主要從認知負荷和心理能量的角度加以闡釋。通俗地講，認知負荷就是學習任務所消耗的心理資源。學習者在面對復雜的學習材料時，需要理解、領悟并抽取出自身能夠理解的知識點，這是產(chǎn)生與學習有關的認知負荷的過程。但與此同時，教法由于不良設計引起多種教學資料的無效組合或同一教學資料在呈現(xiàn)形式上時間和空間分離，也會產(chǎn)生外在認知負荷。對于新手而言，旨在降低外在認知負荷的教法；對專業(yè)水平較高的學習者來說，卻成為無效加工的冗余信息。這導致更高水平的學習者花費更多的時間和努力去重新解釋這些冗余信息，耗費了更多的心理能量從而產(chǎn)生了ER效應。

同時，可以從動機資源耗費的角度解釋ER效應。實際上，學習活動是一個復雜的活動，不僅包括單純的認知活動，也包括評價活動。評價活動包括對自己認知活動的監(jiān)控以及對目標定向的預期。目標定向包括學習目標定向和成就目標定向。學習目標定向涉及對所經(jīng)歷的知識或能力的增長；成就目標定向涉及對任務成績超過他人的滿足。兩種目標定向消耗的是學習者的動機資源。如果學習者一味追求學習過程中要吸納全部的信息，那么兩種定向高的學習者在學習中所投入的時間和努力就越多，無效加工導致的外在認知負荷也隨之增長。因而目標定向過高引起的無效加工也是產(chǎn)生ER效應的原因之一。

五、ER效應對適應性教法原則的啟示

1.降低外在認知負荷的原則。整合原則：將在時間和空間上分散呈現(xiàn)的材料整合成緊密的形式呈現(xiàn)。如對醫(yī)科學生來說，對臟器的講解應該把各器官的名稱在時空上整合起來介紹而非在時空上分開介紹。冗余原則：對于多源的信息，由于信息本身已經(jīng)包含了豐富的解釋，將信息整合成一源的信息，而無需附加同義的信息。如給醫(yī)科學生呈現(xiàn)通過心臟、肺和軀干的血流圖時，不要再包含對“血流”這一詞的文字解釋。

2.優(yōu)化與學習有關認知負荷的原則。增加變異原則：將一些具有相同表面特征的任務分解成維度之間獨立的子任務。如當描述一個臨床癥狀時，將患者分成不同性別、年齡、種族、體格類型、發(fā)病史的不同類型來描述。自我解釋原則：將彼此分離的樣例添加提示符要求學習者對信息進行進一步分析獲得更深入的理解。如讓心理學專業(yè)學生學腦的心理功能，提供一張大腦工作的動畫并要求學生解釋其工作的潛在機制。

六、對ER效應的冷思考

1.對專家和新手的特征區(qū)分還需要深入。對ER效應考察的前提是確定專家和新手之間的區(qū)別，但遺憾的是，這一區(qū)別還缺乏十分有效的測查工具。當前大部分的實證研究僅僅是通過經(jīng)驗或主觀判斷，而普遍使用的、比較客觀的測查工具僅限于快速在線評估。該工具的假設是新手和專家主要的區(qū)別是長時知識庫的構成不同，在面對一些復雜任務時，他們激活的在長時知識庫的知識結構會不同，也就是自動化圖式的結構和類型會有所區(qū)別。使用該工具的一種方法是給學習者呈現(xiàn)一系列的任務，要求他們在限定時間內(nèi)給出每個任務的解法的第一步。專家給出的第一步通常會更高級，省略更多的中間步驟。另一種方法是對于多階段的復雜任務，給出每個階段的可能解題步驟，要求學習者快速判斷每一步的正確率。但該方法存在的問題是專家有時思維屬于跳躍性思維，給出的第一步解法往往是后面跳躍性思維的起點，該起點或許和新手沒有太大差異；而且該方法往往不能檢測出專家和新手的區(qū)別，因為在一些情況下，專家思考問題的路線有別于新手，采取更新奇的路徑去解題，而忽略了常規(guī)的解題路線。實際上，專家和新手的區(qū)別還遠遠不止在長時記憶庫的構成區(qū)別上。在面對新的任務時，專家的優(yōu)勢有時表現(xiàn)在元認知策略上，即能夠及時監(jiān)控自己認知的路徑的正確性并調(diào)整思考路徑，而這些是現(xiàn)有工具所無法測量的。此外，在不同的研究領域，如良構領域或劣構領域，是否存在統(tǒng)一的劃分專家和新手的測查工具，也具有未知性。兩種知識表征的不同，那么對掌握兩種不同類型知識的學習者來說，測查他們的知識水平的工具也應有所區(qū)別。

2.對三種認知負荷的測量還不完善。這直接制約了針對三種認知負荷采取合適的適應性教法的可行性。目前對認知負荷的測量有兩種方法，一種是學習者自身主觀評定法，即主觀評價學習任務對其學習所造成的心理負載的大小，依據(jù)是人們具備對心理負載賦予一定的數(shù)字權重的能力。一種是依據(jù)心理物理學和認知神經(jīng)科學的方法，測查學習者在學習時的眼動情況、腦電活動或次級任務完成情況。這兩種方法仍存在明顯缺陷，主觀評定法受學習者自身的評價影響太過明顯，數(shù)值的大小個體差異很大；認知神經(jīng)科學的方法雖然本身相對精確，但眼動并不是心理活動反映的直接發(fā)生源，而復雜學習任務里的腦電摻雜了大量的無關因素。通過次級任務的完成情況來考察首要任務的心理負載，雖然方法較為客觀，但由于次級任務的性質(zhì)和首要任務之間的關聯(lián)事先需要確定，而次級任務本身的任務性質(zhì)對專家和新手的影響是否一樣，也是一個不易解決的問題。因而，急需尋找一條能夠客觀測查三種認知負荷的方法。

3.從系統(tǒng)觀的角度去看待ER效應。從系統(tǒng)觀出發(fā)，ER效應是學習者自身的特征、適應性教法的特征和教法媒介的特征三者有機結合、相互作用所產(chǎn)生的一種復雜現(xiàn)象。對學習者自身的特征而言，不僅包括長時記憶庫構成的不同，還應包括個體的學習偏好、思考問題的類型等。而個體的學習偏好、思考問題的類型是ER效應研究所忽視的方面。個體的學習偏好包括對抽象概念、還是對具體概念的偏好；思維問題的類型包括聚合思維占優(yōu)，還是發(fā)散思維占優(yōu)。適應性教法的特征包括信息的傳遞方式、信息的表征形式和內(nèi)容的控制范圍。教法媒介包括文字、圖片、多媒體、網(wǎng)絡等。在這三者中，每個因素的關聯(lián)都是復雜的，三者之間因素的關聯(lián)也是復雜的，并造成ER效應在不同因素組合條件下的復雜表現(xiàn)，這對適應性教法的設計具有重要的價值。三者的復雜關系對ER效應的影響是未來研究值得深入探索的問題。

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