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神经科学研究方向范文

神经科学研究方向

神经科学研究方向范文第1篇

[关键词] 医学研究生;医学教育;亚专业;神经外科

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 1674-4721(2016)10(a)-0120-03

Thoughts on the cultivation of neurosurgery postgraduates under the mode of subspecialization of clinical medicine

WANG Yongzhi1,2 CHEN Baoshi1 ZHANG Zhong1

1.Department of Neurosurgery, Beijing Tiantan Hospital, Capital Medical University, Beijing 100050, China; 2.Beijing Neurosurgical Institute, Beijing 100050, China

[Abstract] The subspecialization of medical subjects has greatly promoted the level of diagnosis and treatment of the diseases and academic development, but it also brings new challenges to the cultivation of clinical postgraduates. Based on the practice under highly subprofessional division of neurosurgery in Beijing Tiantan Hospital, Capital Medical University, this article recommends the better strategies: to establish "tutor group" system to suit the special requirements of each individual; carry out regular collective learning system to train the ability of clinical medical science research; and propose project cooperation to expand the personal development space, so as to adapt to the change of the mode of subspecialization, and cultivate recombination talents with clinical practice ability and academic quality at the same time.

[Key words] Medical postgraduates; Medical education; Subspecialization; Neurosurgery

医学学科亚专业化是指在临床医学三级学科分类基础上再进一步细分成若干亚专业。学科亚专业划分是现代医学知识爆炸式增长、技术不断进步和诊疗更新的必然结果,学科亚专业化的医学模式有利于提升对患者的诊治水平和促进学科向纵深发展。然而,学科发展模式的变革也给当前研究生培养工作带来了新的挑战。

神经外科是医学三级学科,也是临床医学中最年轻、最复杂而又发展最迅猛的一门学科,其快速的发展,除了得益于近年神经科学领域的新技术、新材料以及新研究成果的不断涌现与革新,更与其实施高度的亚专业划分模式密切相关。首都医科大学附属北京天坛医院(以下简称“我院”)是神经外科是亚专业划分实施较早的国内规模最大的神经系统疾病诊疗中心,本文将结合我院临床研究生培养的实践情况,探讨学科高度亚专业划分背景下研究生培养模式的转变。

1 神经外科亚专业划分现状

20世纪90年代,国际神经外科开始向亚专科方向发展[1]。近20年来,随着国内各大医院神经外科规模的快速扩大,纷纷走上了亚专业发展的改革模式,从某种程度上,亚专科划分的发展模式成为神经外科加强学科建设,促进专业技术向高、新、尖发展的必有之路。目前神经外科学的主要亚专科有神经肿瘤、神经创伤、血管神经外科(又分为血管内和血管外)、脊髓脊柱疾病、功能神经外科、小儿神经外科、放射神经外科等。我院作为国家神经系统疾病临床医学研究中心,进一步根据手术部位的特殊性以及某些较为特殊的单病种,开设了更为细化的神经外科亚专业,如神经肿瘤再划分为脑干颅底亚科、幕上肿瘤科、脑胶质瘤综合治疗中心和垂体腺瘤治疗组,血管神经外科又分为缺血性血管病和出血性血管病科等。事实证明,高度亚专科划分模式极大地适应和满足了患者的治疗需求,促进了神经外科临床和研究水平的快速发展。

2 亚专业化对研究生培养的挑战

医学研究生培养的目标是能够独立从事一般临床工作,而且在某一方面有所专长的人才[2-4]。高度亚专业划分后的一个显著结果是知识量的成倍增长,尤其是对于神经外科――这个当前发展最为迅速的学科,新技术、新材料和新研究成果的不断涌现和革新,而研究生的学习时间有限,高度亚专业划分势必会削弱研究生对学科基本知识的掌握。另一方面,在亚专业划分背景下,导师们的诊疗范围也走向高度专业化,诊疗病种较为单一,研究生跟随导师进行临床学习工作时遇到的病种也就十分有限,这就给研究生全面熟悉和掌握神经外科诊疗常规和手术技能造成了困难。

从研究生毕业后个人发展需求来看,当前的神经外科研究生毕业后并不都能进入大型三甲医院从事高度亚专业化的工作,尤其是硕士层次的研究生,相当一部分毕业后将进入地市级医院或二级医院工作。由于当前我国专科医师培训制度尚处于起步阶段,如果研究生阶段只在亚专业范围内学习和实践,势必会影响其日后的临床工作和个人发展。例如亚专业为脑干颅底肿瘤的研究生,如果不熟悉颅脑创伤和出血性脑血管病的救治,毕业后相当一段时期内的临床工作将面临一定的困难,因为二级医院神经外科面临的主要的疾病是颅脑创伤和出血性脑血管病,而脑干颅底肿瘤病例相对较少,结果违背了研究生教育的初衷。因此,如何平衡基本知识学习和专门知识学习,达到研究生的培养目标,是学科高度亚专业划分后亟需解决的问题[5-6]。

3 亚专业化模式下研究生培养模式的思考与实践

3.1 建立导师组培养制度,体现因材施教

导师制是医学研究生培养普遍采用的模式,学生的知识结构很大程度上取决于导师的知识内涵[7]。高度亚专业化模式下造成导师的诊疗范围缩窄,传统的“师傅带徒弟”的培养方式就不能达到神经外科研究生对临床综合能力培养方面的要求[8]。鉴于这种变化,我院较早建立了“导师指导小组”的培养模式,旨在打破研究生知识结构的局限性,体现“综合”和“专科”并重的培养理念。第一导师负责下的导师组包括2~3名副导师,副导师的遴选不仅要求其业务能力强、经验丰富、年资中级职称以上,还要考虑不同研究生个体的具体情况,做到因材施教。

根据研究生已有的知识结构,确定导师组成员构成。神经外科研究生存在学习和工作经历的差异,一部分来源于应届本科毕业生,他们基础知识扎实,接受能力较强,但缺乏神经外科临床经验;另一部分来源于有一定神经外科工作经历的临床医生。这两类研究生的共性是他们都缺乏科研经验和科研意识[4,9]。因此,导师组中均包括一名科研副导师,对于前者,科研副导师主要来自学校基础医学院或北京市神经外科研究所,着重引导临床医学与基础医学的学科交叉,发挥应届生思维活性的优势,体现转化医学的研究理念,同时有助于提升临床与基础双边导师队伍的整体水平,临床与基础相互促进[10-11]。鉴于应届生神经外科临床知识薄弱,导师组还包括1~2名从事其他亚专科的高年资神经外科医师,指导研究生能够较为全面地掌握神经外科临床技能,例如第一导师为脑干颅底亚专业的研究生,可配备幕上肿瘤和颅脑创伤专业的临床副导师。对于已有若干年临床经历的研究生,着重加强临床科研训练,注重循证医学理念的培养,副导师需具有较为丰富的临床研究经历,善于从日常诊疗过程中提炼临床科研问题,通过定期面对面指导的形式,引导研究生文献挖掘能力,并从科研的角度设计合理的临床研究方案,实现现代循证医学理念下临床研究能力的培养[12-13]。

3.2 坚持定期集体学习制度,拓宽视野,培养临床科研思维

独立科研能力的培养是医学研究生培养的重要方面。了解正规的科学研究方法,对培养临床科研兴趣、科研意识和科研思维极其重要[13-15]。针对高度亚专业化模式下研究生专业知识面狭窄、研究方向集中和思维局限问题,基于笔者及所在研究团队的切身实践,认为可以实施定期(每周)集中文献学习,主题涉及血管、肿瘤、颅底、功能、外伤等神经外科各领域,以及学科相关的神经影像、神经病理等,体现神经外科目前各亚专业临床研究热点和新进展,从而拓宽研究生的知识广度,逐渐养成临床科研思维。每次集体学习前1~2周,由研究生导师或副导师确定2~3个讨论主题,由2~3名研究生完成相关主题的文献挖掘、整理和归纳,汇报研究历史、现状和热点问题,并结合本单位实际临床和研究条件,提出研究选题和研究思路。

通过临床问题导向的集中文献学习,能够引导研究生触类旁通地了解正规的科学研究方法,对培养临床科研兴趣、科研意识和科研思维,具体作用体现在①引导研究生关注其研究方向的最新进展;②提高研究生文献分析能力,培养批判式阅读技巧;③实例学习研究设计、医学统计、论文书写等技巧;④使研究生形成科学的循证医学理念;⑤培养终身学习的兴趣和能力[16-17]。基于实践体会,高质量的集中学习需要注意以下方面:一是保证师组成员尤其是学科带头人的现场参与,高水平专家的出席和现场点评不仅能提高文献学习的深度和广度,而且对增加出勤率、鼓励研究生发言均有作用;二是选取文献质量要高,最好是同一个主题的系列文献,既有研究设计、研究方法及文章结构经典文献,又有体现最新研究进展的文献,使参与者对一个研究主题有系统的了解与借鉴,要做到这一点,需要导师组成员在确定讨论主题与文献挖掘阶段的引导与帮助。

3.3 倡导课题交叉与合作的科研导向,拓展研究生个人发展空间

既要完成繁多的临床技能学习,又要做科研,完成临床研究能力的培养任务,这对神经外科临床研究生的时间与精力是个不小的挑战[18-19]。提高科研效率是解决该问题的最佳途径。课题研究是个系统工程,一项完整的课题包括科研选题、课题设计、资料收集、数据分析、论文组织与撰写等多个环节,若要发表在SCI收录杂志,还需要英文逻辑与表达习惯的润色;若要完成一项有深度的课题研究,需进行进一步的机制研究,涉及一定的实验室工作。若要每个环节都亲力亲为,对临床型研究生是巨大的挑战,结果很可能是临床和科研都做不好。

通过课题合作能够较好地解决该矛盾。实际上,现代临床研究中的一些环节已开始从医务人员手中逐渐分离出来,交由相关专业人员承担,如建立数据库、统计分析、质量控制、伦理管理等。这些变化将医务人员从大量繁琐的重复性工作中解放出来,使他们能够将有限的时间精力投入到最重要的关键环节,从而提高临床研究的质量和效率。多学科人员参与既有利于将不同学科的理论、方法和技术融入临床研究,又有利于通过人力资源优化配置提高临床研究整体效率,是临床研究组织形式的发展方向。一项临床医师主导的临床研究,最核心的环节是确定临床研究的出发点(科研选题)和课题设计。笔者所在的以国家神经外科中心为研究平台的研究课题,多涉及更深入的疾病发生发展机制研究,在先前的文章中[9],笔者提出安排研究生在神经科学重点实验室进行短期的实验室工作,熟悉医学基础研究的工作程序,了解常用的实验室技术,并以此为契机创造与专职基础研究老师和研究生合作的机会,通过课题分工,节约时间与精力投入成本,提高研究效率[20-22]。培养临床研究生课题交叉与合作的研究模式,有利于研究生毕业工作后继续开展临床研究工作,拓展个人发展空间。

4 小结

学科高度亚专业化给临床研究生培养工作带来了一定挑战,笔者认为可以通过建立导师组培养制度,体现因材施教;坚持定期集体学习制度,培养临床科研思维;倡导课题合作,拓展研究生个人发展空间,以适应学科发展模式的变化,培养出临床实践能力与学术资质兼备的复合型医学人才。

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神经科学研究方向范文第2篇

前言:本文是互联网大脑计划启动建议的第五篇,互联网大脑计划是在新世纪新的科技背景下,将互联网、人工智能与脑科学领域进行交叉研究,从而建立具有中国特色的“大脑计划”,其特点可以总结为:““三个支点,两个目标,一个基础“。

本文将重点介绍互联网时代大脑计划中国面临的机遇,互联网神经学提出的背景和主要研究方向的详细内容。提出互联网神经学应该成为互联网时代大脑计划的理论研究基础。

1.互联网时代大脑计划的中国机遇

十八大以来,国家主席提出“中国梦“,确定中国人民到新中国成立100年时建成富强民主文明和谐的社会主义现代化国家的目标,从而实现实现中华民族伟大复兴,另一方面通过“人类命运共同体”的阐述,第一次向世界传递对人类文明走向的中国判断。

在不同时间、不同场合强调:“综合国力竞争说到底是创新的竞争。”“创新是引领发展的第一动力。抓创新就是抓发展,谋创新就是谋未来。”“创新始终是推动一个国家、一个民族向前发展的重要力量,实施创新驱动发展战略,就是要推动以科技创新为核心的全面创新。”

互联网与脑科学的交叉对比、互联网大脑架构体系建立、互联网神经学的提出,是在过去10年里在中国形成的创新成果。互联网与脑科学的结合作为21世纪科技发展的新方向和新领域。留给中国难得的重大前沿理论创新机遇,这需要中国各领域科学家,特别包括互联网,神经学,人工智能,进化论,科技哲学等领域的科学家抓住机遇,勇于探索,抢占这个新时代条件下的基础科学理论制高点。

2015年两会期间,李克强在政府工作报告中提出制定“互联网+”行动计划,推动移动互联网、云计算、大数据、物联网等与现代制造业结合,促进电子商务、工业互联网和互联网金融健康发展,从而抢占新兴产业和新兴业态的竞争高地。在李克强总理的号召下,在中国,互联网已经与越来越多的行业,产业结合,释放出巨大的能量。包括金融,农业,制造业,交通,服务业等等。

互联网+脑科学,同样蕴含了巨大的创新能量和拓展空间,有可能使中国在21世纪的前沿科学领域占领制高点。并深刻影响到包括网络理论、科学技术哲学、神经心理学,认知科学,乃至中国传统文化和思辨方式在新科技条件下的价值体现,国家军事政治在互联网条件下的发展策略和理论架构等。

前文中提到,从技术进步导致科学突破的角度看,互联网带来的科学突破即将发生在脑科学领域,也就是破解大脑奥秘的钥匙就在互联网身上而不是其他,但从各国目前脑计划的制定看,互联网这个因素并没有得到足够的重视。没有互联网作为参照物,宏大的脑计划必将成为无源之水,无根之木,目前欧美脑计划出现的问题已经反映出这种倾向。

“这是因为缺少一个脑科学的统一框架。”美国哥伦比亚大学神经学家拉斐尔尤斯特说,科学家现在只能研究其中的个体或小部分,就像是“通过一个像素来理解电视节目一样”。这些连接之间的每一层次都有各自的运作法则。但是,“这些运作法则,我们目前几乎一无所知”。

基于此,我们建议在相关部门的支持下,采取科研自组织和国家队相结合的方式,聚集来自神经科学,计算机,人工智能,科技哲学,网络经济,国家战略等方向的(青年)科学家组成攻坚力量,启动互联网大脑计划,抢占新时代条件下的互联网,脑科学方向基础科学理论和科技成果研究制高点。互联网大脑计划的特点可以归纳为:“三个支点,两个目标,一个基础“。

三个支点:

以互联网,人工智能,脑科学三个领域作为支点进行跨学科交叉研究,从而形成21世纪中国原创的重要科学成果;

两个目标:

1)通过脑科学预测互联网和人工智能未来发展趋势;

2)利用互联网作为研究大脑的参照系,建立以互联网架构为参考的人脑模型,从而为揭开神经学科学难题建立一条新的科学路径;

一个基础:

以形成中国原创的互联网神经学学科作为未来脑计划的基础。

2.互联网神经学的提出和研究方向

从过去10年科学研究进展看,互联网与脑科学这两个原本距离遥远的领域,关系远比想象的要深入和密切,我们认为互联网大脑计划的核心以互联网,人工智能,脑科学为基础,建立在中国原创的互联网神经学学科,目标是通过脑科学预测互联网和人工智能未来发展趋势,建立以互联网架构为参考的模仿大脑模型,从而为揭开大脑之谜建立一条新的科学路径。并以此为基础,从而找到撬动中国脑计划向纵深发展并引领世界科技发展的关键因素。

可以这样描述互联网神经学(Internetneurology):基于神经学的研究成果,将互联网硬件结构,软件系统,数据与信息,商业应用有机的整合起来,从而构建互联网完整架构体系,并预测互联网沿着神经学路径可能产生的新功能和新架构;根据互联网不断产生和稳定下来的功能结构,提出研究设想,分析人类大脑产生意识,思想,智能,认知的生物学基础;研究互联网和人类大脑结构如何相互影响,相互塑造,相互结合,相互促进的双巨系统交叉关系。

如果以脑科学和互联网为横坐标轴两端,生理学和心理学作为纵坐标的上下两段,互联网神经学将由四部分组成:互联网神经生理学,互联网神经心理学,脑互联网生理学,脑互联网心理学,它们之间的交叉部分将形成第五个组成部分-互联网认知科学,他们的关系如图2所示,更为详细的介绍如下:

(1)互联网神经生理学(Internetneurophysiology)重点研究基于神经学的互联网基础功能和架构,包括但不限于互联网中枢神经系统,互联网感觉神经系统,互联网运动神经系统,互联网自主神经系统,互联网神经反射弧,基于深度学习等算法,运用互联网大数据进行图像,声音,视频识别等互联网人工智能处理机制。

(2)互联网神经心理学(Internet neuropsychology.)重点研究互联网在向成熟脑结构进化的过程中,产生的类似神经心理学的互联网现象。包括但不仅限于互联网群体智慧的产生问题,互联网的情绪问题,互联网梦境的产生和特点,互联网的智商问题等。

(3)脑互联网生理学(BrainInternetphysiology)重点研究大脑中存在的类似于互联网功能结构的地方,使得不断发展的互联网成为破解大脑生物学原理的参照系,包括但不仅限于大脑中的类搜索引擎机制,大脑中类互联网路由机制,大脑中的类IPv4/IPv6机制,大脑神经元类社交网络的交互机制,人类使用互联网对大脑生理学结构的重塑影响等。

(4)脑互联网心理学(BrainInternetpsychology)重点研究互联网对人类大脑在心理学层面的影响和重塑,包括但不仅限于互联网对使用者产生的网瘾问题,互联网对使用者智商影响问题,互联网对使用者情绪和社交关系的影响问题等

神经科学研究方向范文第3篇

【关键词】神经内科;硕士研究生;临床科研

神经病学专业性强、涉及面广,可涉及神经解剖学、神经病理学、神经影像学、神经生物学、分子生物学、神经生理学等学科,内容繁多,理论深奥,抽象和立体思维要求高。神经病学具有所涉及的疾病复杂、症状广泛、诊断的依赖性强、疾病严重、病种繁多,是内科中最为复杂的一门学科,相对与其他内科疾病,认识并掌握神经科疾病对研究生来讲有着更高的难度,而对于研究生的培养比本科生有着更高的要求,如何在有限的3年时间培养出一个合格的神经科硕士研究生一直是我们探索的道路,总结本科十多年的研究生教学经验,探索和总结出以下几方面的培养的方法以提高研究生的培养效果。

1 研究生的理论学习阶段

神经病学虽然是一门独立的学科,但由于本科阶段教学大纲中规定的课时相对较少,大多数学生对神经病学知识掌握不多。安排理论功底扎实的教师,加强神经病学基础知识的学习,包括解剖学、神经生物学、神经病理学、神经生理学等;其次,对神经病学临床基本技能等进行梳理,力求使学生对相关理论知识有一个比较系统、全面的掌握。此外,还需及时引导学生了解学科最新动态。安排学科带头人,结合我科实际科研工作和正在开展的科研项目,向学生介绍学科发展动态和最新成果,力求使学生对学科前沿有一个初步的了解。

2 临床实践及科研阶段

2.1 在每日的查房中注重培养学生的基本功,运用多种模式充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用[1]

在进入临床学习阶段,我们注重对学生进行临床技能的培养,并根据学生的不同特点进行不同方向的重点培养。首先是基本功的培养,所有研究生在临床工作中参与每日的查房,在具体工作中我们大胆探索和运用启发互动式教学法激发学生参与的积极性,注重培养学生分析、研究、解决临床实际问题的能力,提高学生的综合素质。对于新住院患者,选择典型的常见病例进行疾病诊断和治疗的分析并指导学生如何开医嘱,针对患者出现的病情变化进行分析和讨论,在教师引导和学生相互启发中,使学生根据疾病的症状和体征,通过归纳、联系、排除等各种辩证方法来认识本科常见疾病的本质。

2.2 关注本学科热点前沿问题

查房时还可以提出相关疾病的最新研究进展,让学生翻阅相关资料及文献,充分准备后进行讲解。这样一方面能激发学生运用理论独立进行思维,强化对理论知识的掌握;另一方面还能有效培养和锻炼学生正确的临床思维能力,寻找以后有价值的临床研究的方向。

2.3 加强学生与患者沟通技巧的培养[2]

患者对疾病症状的描述是最确切的,学生可以通过患者对疾病的描述,详细了解疾病的发展过程,掌握其同类疾病的共性及特点;而这些只有在学生掌握了与患者沟通的技巧,学会了如何与患者融洽相处,取得了患者的信任后,才有机会从患者或其家属处获取病史及体格检查等第一手资料,才能对疾病进行诊断及治疗,才能增长临床知识及经验。因此要教导学生心存救死扶伤的理念,尊重患者,关心爱护患者, 这样才能赢得患者及其家属的信赖, 提高自己的知识和技能。

2.4 定期开展病例讨论

定期对疑难病例及典型病例进行课内大讨论,并鼓励研究生积极准备发言。完成病史询问和体格检查后,引导学生开展以问题为中心的小组讨论。首先让询问病史和查体的学生分别进行汇报,归纳和分析病人的病史与临床特点,提出初步的临床诊断和鉴别诊断及其依据,并互相讨论,在此过程中鼓励学生提出自己的不同见解以及各种相关的问题。最后由导师总结,结合病例讲解该病的病因病理、临床表现、诊断及治疗。注意各学科间联系。譬如讲授如何及时准确识别伴有房颤、风湿性心脏病等疾病的患者是否并发脑栓塞,心梗支架术后并发脑梗的治疗要点;糖尿病和脑血管病、周围神经病的关联等。

2.5 定期进行学术讲座,培养学生的科研思维能力[3]

了解新技术,加速知识更新,随着医学的飞速发展,新技术新观念日新月异,作为教师应随着医学模式的转变,及时把新的知识、新的观念传递给学生,尤其是结合本科室的科研临床特色,可以帮助学生了解学科进展和发展方向。血管内介入治疗是全国乃至全世界神经科都瞩目的新技术,是脑血管病治疗的焦点。我科在血管内介入治疗方面如动脉瘤填塞、颅内支架等处于省内领先水平。组织观看整个操作过程,从更深层次去理解疾病。医学生涯要想有旺盛的生命力和持久性,必须要培养研究型的医学人才每周安排学生进行学术论文文献的学习,拓展学生的科研思维能力,找出自己感兴趣的研究方向。并结合科室特色,为其量身订制发展方向。针对不同的科研方向进行不同方向的重点技能培训,如研究癫痫及周围神经疾病的学生,加强进行神经肌肉活检技术,及神经电生理知识的培训,将科室周围神经疾病的诊断推向深入,又突显了个人专业研究特色,本院神经内科在脑血管病的研究在省内及全国都处于相对领先的低位,对脑血管病感兴趣的同学,加强影像学的学习,并鼓励他们参加神经介入手术的操作,应该因地制宜地进行综合能力的培养,调动其积极性,更好地完成研究生阶段的学习。

【参考文献】

[1]王佳伟,李丹.神经内科教学工作的实践与思考[J].临床和实验医学杂志,2008,7(2):186-187.

神经科学研究方向范文第4篇

关键词:创新性研究项目;学科建设互动关系

高校要形成自己的特色和优势,提高学校的学术地位与影响,必须抓学科建设,学科建设水平高低,是通过科学研究成果的质量和学术水平的优劣来衡量的;科学研究是推动学科建设和发展的最活跃的因素,有了高水平的科研,才会使学科整体力量得到不断发展。学科建设是科学研究的基础与推动力,学科发展了,科学水平将显著提高。本文探讨二者之间的互动关系,为今后的科研工作提供思路。

一、科学研究与学科建设

高等学校科学研究包括基础研究、应用研究和开发研究三个既有区别又有内在联系的不同类别。在一定意义上说, 高等学校科研是知识的生产和应用过程的集中表现。科研水平高低通常成为判断该校综合实力的重要指标。学科建设贯穿知识的生产、传播和应用全过程的始终,是高等学校能进行知识的传递和使用的条件,是其能在多大程度上完成高等学校职能的一个重要标志,也是衡量学校教学、科研水平的重要指标。因此,科研和学科建设都是提升学校层次的重要渠道,任何一所高校都要同时抓好科研和学科建设,以提高其水平和质量,这是毋庸置疑的。只不过不同层次的高等学校定位不同,侧重点也有所偏重而已。在逻辑的顺序上,科研应为学科建设的基础与先导。没有一支高水平的科研队伍,没有一批高水准的科研成果,要想提高学科建设的质量只能是纸上谈兵。反过来,学科建设质量的提升又为科研的下一轮的发展提供合理的知识、人才结构,为创造良好的科研环境打下基础。没有好的学科方向,就难以争取到重要的科研项目与大量的科研经费;没有科研项目和科研经费,学科建设只能是纸上谈兵。从这个意义上说,学科建设是科学研究的基础和推动力,科学研究是学科建设的前提与拉动力,因此高等学校的学科建设离不开科学研究,科学研究也离不开学科建设,二者相辅相成,相互促进。

二、科学研究是学科建设的“基石”

科学研究是学科建设的“基石”,创新性的科研项目、前言富有特色的科研方向及科研技术创新平台是学科建设中的重点学科、博士与硕士点建设的有力支撑。

(一)创新性项目为学科建设的载体

创新性的科研项目是学科建设的载体。只有通过大项目的研究,才能出大的创新性成果,培养和锻炼高水平的学者,提高学科的整体水平。而研究项目的创新程度是获取高水平研究项目的必备条件,因此如何培育创新项目就显得尤为重要。

文章认为一方面创新项目的选择需要在广泛的文献调研及同类科研比较分析后才能得出。同时要根据自身的研究特点,突出自身的优势学科和特色研究,瞄准国家目标,选择具有学科前沿、独创性的理论、方法和技术性项目。在信息时代,对于医学科研而言,要注重现代信息技术、生物技术等高新技术的发展对医学的影响。当今计算机、基因工程、生物芯片、传感器等技术正对医学研究带来深刻地变化,学科交叉日益显著,可以说创新性强的项目从学科交叉中产生。对于创新性强的项目要重点培育,一开始申请国家、部门基金,可能因为基础不够,而不能得到经费的资助,这就需要高校自身给予最初小额研究经费资助,通过一定经费的投入,以便打下足够的研究基础,从而提高创新项目在申请部级项目的竟争力和中标率。另一方面高校科研管理部门在组织科研项目申报有限额时,优先推荐学校重点培育的创新性项目,保证其优先发展,并积极组织跨学科攻关,为获取高水平的研究项目的资助打下基础,进而达到以科研项目拉动学科方向的效果,为学科建设进行铺垫。

(二)前沿、富有特色的科学研究方向是学科建设的生命力

学科形成的主导科研特色是高校从自身实际出发,根据自己的基础和条件,结合地域特点,纵观科技发展之势,确定自己的科研目标、科研层次、科研模式、科研侧重点和科学研究的服务面向,即给自己的科学研究准确定位[5]。富有特色的科研方向不仅是科学研究的基础和奋斗目标,也是学科建设的内在基础和特色。

科研特色首先是科研方向的特色,表现为独特性和前沿性以及在科研方向上取得的成果所产生的影响力,对于一所高校而言,学校已具有一定基础的科研方向和科研队伍是其学科方向和学科队伍建设的依托,学校一般要在优势科研方向上确定重点建设学科。学科一旦确定,其自然成为教师对研究方向选择的重要依据,进而促进学科的进一步发展。因此无论是科学研究还是学科建设都应保持特色,发挥优势,同时又要瞄准前沿,符合实际,要针对国内高校的科研状况与发展趋势,找准对学科有利的生存与发展空间,再结合本学科的特色和优势,形成新的富有特色的研究方向。只有“群峰之上异峰突起”的科学研究方向,才具有强劲、持久的生命力,才具有一定的稳定性。研究方向只有相对稳定,才有可能逐渐形成特色,形成优势。

(三)科学研究技术平台-学科建设的条件保障

随着科学技术的发展及国际间科研交流与合作的广泛,建设共有的科研技术平台对提高学科建设水平极为重要。

科研技术平台主要包括三方面:⑴、具有基础性的支撑体系;⑵、不仅包括硬件、而且包括软件,是硬件和软件的有机集成;⑶、具有公共和共有的服务性质。

科研技术平台属于高校基础设施,是科研创新活动的公共平台,为学科建设服务,同时为所有科研创新活动的成员共同服务、联合使用、共同受益,是一种非竞争性和非排他性产品,具有社会公共产品属性,它具有支撑创新、实现共享、保护资源、促进交流、提高效率等功能。根据福建省政府“集中力量、重点突破,带动整体“的建设思路,我校1999年被省政府批准成立“211工程”二个重点学科(分子医学、血液病学),执行几年来成绩斐然,拥有了一支水平较高的研究队伍,具有承担生命科学综合、重大科研项目的能力,也有迅速开拓新研究领域的能力。其中一个重要因素之一为:建设的二个重点学科,购置配备了一大批现代化的科研仪器设备,拥有了良好的科研环境,包括功能完善的建筑设施,为科技工作提供了良好的支撑条件和保障,为学科建设提供了共用的技术平台。“十五”以来,在福建省科技厅的支持下,我校相继建立了“蛋白质组学技术平台”“神经生物学相关技术平台”、“基因功能模式动物技术平台建设”“动物实验技术平台”等。这些平台的建立为我省医学科学的纵深研究提供了强有力的技术支持,使我省医学基础和应用研究迈上一个新台阶。尤为重要的是,该科研技术平台相关设备基于“资源共享”原则,对各兄弟院校、科研单位及企业单位开放,一方面可应用于医学、林学、农学、畜牧兽医学等行业,具有重大的社会经济效益,另一方面极大提升了我校的学科建设水平。

三、科学研究与学科建设的互动关系

(一)科学研究促进学科建设

科学研究是学科建设的“主体”,有了高水平的科研,才会使学科整体力量得到不断发展。只有将科学研究和学科建设有机结合,促进二者不断发展,才能促进学校发展。截止2006年,国家教育部授予我校的博士点(三级学科)22个,硕士点59个,学科覆盖面从临床医学扩大到基础医学和药学,实现了二级学科博士点和校本部基础学科博士点“零”的突破,使我校的综合办学水平跃上一个新台阶,这些成果的取得与近年来我校科研实力增强是分不开的。“十五”期间我校获得国家及省部级重大科技项目资助总经费达1200万元左右,主要资助领域涉及药理学、分子生物学、口腔医学、神经病学、眼科学、血液病学、骨科学、神经外科学。如我校神经病学研究所,通过对“肝豆状核变性、肌营养不良症等神经遗传病基因诊断及基因治疗研究”、“中国人面肩肱型肌营养不良症基因结构和基因诊断研究”等若干个国家自然科学基金、福建省科技厅重大项目的攻关研究,使这门学科在遗传性神经系统疾病、神经变性疾病和脑血管病的基础和临床等研究方向上都有鲜明的特色,部分领域居国内先进水平。经过几十年尤其近几年建设,神经病学学科在人才梯队、科研项目与基地、人才培养、学术成果等方面已具备一定规模,特别在神经分子遗传学研究、神经变性疾病的防治、脑血管病基础与临床研究、神经电生理的临床应用等方面形成自己的特色并于2003年成功申请到博士点。

(二)学科建设提升科学研究水平

2003年11月,我省启动了重点建设高等学校,我校被列为建设项目学校,他以学科建设为核心,以创新平台建设为重点,紧密结合我省经济发展和科技进步的实际需要,重点建设分子医学、血液病学、神经生物学、药理学、细胞生物学、环境与健康等6个学科建设项目,并通过分析已形成的学科特色和学科发展的优势,进一步突出重点,把学科建设项目分成两个层次,重点加强以上6个学科建设,带动其它学科发展,提高学科整体水平。并根据建设资金的到位情况,优先对第一层次学科项目的投入,促进了学科建设的迅速发展。项目建设期间,我校新增省级重点学科13个,大大强化了我校学科建设的特色和优势,极大地提高了学科整体的综合实力,推动了相关学科的快速发展。

学科是科研的基础,学科发展了,科研实力也增强了,科研水平显著提升。5年来,获得各渠道科研经费达6522.1万元,是前5年的2倍,年递增15%左右。获省部级以上各类项目402项,比前5年增加13%。除国家自然科学基金、教育部重点项目、福建省重大(重点)项目等外,2006年我校首次作为负责单位承担“863”计划生物和医药技术领域专题项目,林新华教授的“用于肿瘤早期诊断的纳米生物传感器的开发研究”课题获得立项,另有10人次作为子项目负责人分别入围“973”计划以及国家科技支撑攻关计划项目;2007年“基于纳米生物传感技术的急性早幼粒细胞白血病的早期诊断和预后检测新方法研究”项目再次获得“863”计划专题项目,资助经费近300万元,表明我校承担高级别科研项目的能力不断增强,部分学者逐步在全国同行中建立起良好的科研信誉,科研水平和能力得到同行专家的认可与赞誉【6】。

参考文献

1、刘献君:论高校学科建设[J] 高等教育研究2000年第.5期

2、王庚华 邱岩:大学的学科建设的几点思考[J] 辽宁行政学院学报 2007年3期

3、李伟 李斌:学科建设与高校科研工作[J] 沈阳建筑大学学报:社会科学版2007年3期

4、宁 凯 论新建本科院校学科建设与科学研究的协调发展哈尔滨学院学报2007年8期

神经科学研究方向范文第5篇

人工神经网络是由大量的简单基本元件-神经元相互联接而成的自适应非线性动态系统。每个神经元的结构和功能比较简单,但大量神经元组合产生的系统行为却非常复杂。人工神经网络的基本结构模仿人脑,反映了人脑功能的若干基本特性,能够自身适应环境、总结规律、完成某种运算、识别或过程控制。人工神经网络具有并行处理特征,可以大大提高工作速度。

人工神经网络的特点和优越性,主要表现在三个方面:

第一,具有自学习功能。

第二,具有联想存储功能。

第三,具有高速寻找优化解的能力。

1 神经网络的学习方法

神经网络的学习也称为训练,指的是神经网络在外界环境的刺激作用下调整网络自由参数,并以新的方式来响应外部环境的过程。能够从环境中学习并在学习中提高自身性能是神经网络最有意义的性质。理想情况下,神经网络在每一次重复学习后,对它的环境有了更多的了解。

(1) 监督学习(有教师学习)

在学习时需要由教师提供期望输出,通常神经网络对于周围的环境未知而教师具有周围环境的知识,输入学习样本,教师可以根据自身的知识为训练样本提供最佳逼近结果,神经网络的自由参数在误差信号的影响下进行调整,其最终目的是让神经网络模拟教师。

(2) 非监督学习(无教师学习)

它也称为自组织学习,系统在学习过程中,没有外部教师信号,而是提供给一个关于网络学习性质的度量,它独立于学习任务,以此尺度来逐步优化网络,一旦网络与输入数据的统计规律达成一致,那么它将发展形成用于输入数据编码特征的内部表示能力,从而自动创造新的类别。

(3)强化学习(激励学习)

在强化学习系统中,对输入输出映射的学习是通过与外部环境的不断交互作用来完成学习,目的是网络标量函数值最小,即外部环境对系统输出结果只给出评价信息(奖或罚)而不是给出正确答案,学习通过强化那些受奖的动作来改善自身性能。

神经网络针对学习问题修改网络自由参数的过程称为学习规则(学习算法),设计学习规则的目的是训练网络来完成某些任务,没有一个独特的学习规则可以完成所有的学习任务。神经网络有5个基本的学习规则:误差--修正学习,基于记忆的学习,Hebb学习,竞争学习,随机学习。

2 神经网络的研究趋势

(1) 利用神经生理与认知科学研究大脑思维模式及智能机理过程

深入研究神经网络理论神经网络在一定程度上揭示人类智能和了解人脑的工作方式,由于人类对神经系统的了解非常有限,而且对其自身脑结构及其活动机理的认识不完善,故而神经网络只能是模仿人脑的局部功能,而对人脑作为一个整体的功能解释,神经网络起不到任何作用。神经科学,心理学和认识科学等方面提出的一些重大问题,是向神经网络理论研究提出的新挑战,这些问题的解决有助于完善和发展神经网络理论,因此利用神经生理和认知科学研究大脑思维及智能机理,如有新的突破将会改变智能和机器关系的认识。

(2) 神经网络领域的数学研究趋于重要

随着神经科学基础理论研究的深入,用数理方程探索智能水平更高网络模型将是研究的趋势所在,神经元以电为主的生物过程在认识上一般采用非线性动力学模型,其动力演变过程往往是非常复杂的,神经网络这种强的生物学特征和数学性质,要求有更好的数学手段,而对于神经网络这样非线性模型,需要用数学方法研究网络新的算法和网络性能,如稳定性、收敛、容错性、鲁棒性等,开发新的网络数理理论,如神经动力学、非线性神经场等。研究人员断言一种更简洁、更完善和更有效的非线性系统表达与分析的数学方法是这一领域主要目标之一。

(3) 神经网络软件模拟、硬件实现的研究以及神经网络在各个科学技术领域应用的研究

目前,数字计算机在计算方面的能力已远远超出入的大脑,但在自然语言理解、图像辨识、信息处理等方面都显得笨拙,原因是基于冯・偌依曼思想的计算机结构及其运算方式与人的大脑有本质的区别,而神经计算机(第六代计算机)以神经网络为理论基础,用于模拟神经网络,具有自学习、自组织和自适应能力,能更有效地处理复杂问题,其实现过程用光学、生物芯片的方式,现在光学神经计算机和分子计算机的研究是神经网络的前沿课题。

(4) 神经网络和其它算法结合的研究

神经网络和其它算法的结合和交叉,研究新型神经网络模型也是发展方向之一。如神经网络和模糊逻辑结合,建立模糊神经网络;将混沌理论和神经网络结合建立混沌神经网络;将遗传算法和神经网络结合;利用遗传算法优化神经网络的结构或权值;将小波分析和神经网络结合建立小波神经网络;专家系统,贝叶斯学习以及粗糙集理论和神经网络结合等,这些都是神经网络研究的热点。

3 结束语

神经网络虽已在许多领域应用中取得了广泛的成功,但其发展还不十分成熟,还有一些问题需进一步研究。比如:神经计算的基础理论框架以及生理层面的研究仍需深入;新的模型和结构的研究;神经网络的可理解性问题;神经网络技术与其他技术更好的结合等。

神经科学研究方向范文第6篇

“脑的结构和功能是对人类认识世界、认识自我的最终挑战,神经科学将是 21 世纪最活跃的前沿基础学科。过去的几十年神经科学研究在发达国家得到了迅速的发展, 但中国的研究进展还赶不上国际步伐。在上海成立神经科学研究所为中国神经科学家提供了一个立足于本土以及与国际同行竞争的新机会。”中国科学院院士、中科院神经科学研究所所长蒲慕明研究员表示。

蒲慕明是美籍华人,多年来一直在美国进行神经生物学研究,也是国际著名的神经生物学家,在他的带领下,中科院神经科学研究所已经迅速成为一个国际化的研究团队。

与此同时,国内其他一些高校和研究机构这些年也纷纷加大力度从事脑科学尤其是神经科学领域的研究。而在人才战略的吸引下,越来越多在国外留学或者从事研究的脑科学人才也回到国内开始研究。

“这些年,可以明显感觉到,我国神经科学领域的一些人才正在国际上崭露头角,国际权威学术期刊上经常可以看到一些中国研究人员的名字。”沈政表示,这些都为我国脑科学的研究储备了丰富的战略性人才资源。

中国开始神经网络战略性研究

最近一些年,我国也开始在脑科学研究领域发力。例如我国973项目先后启动了“脑结构与功能的可塑性研究”、“人类智力的神经基础”等课题,国家自然科学基金委启动了“视听觉信息的认知计算”、“情感和记忆的神经环路基础”等重大研究计划就是一些典型的例子。

而最近两年,中国科学院开始实施战略性先导科技专项“脑功能联结图谱研究”,尤为值得关注。

“该项研究将大脑网络联结作为了重要的研究方向,力求揭示脑的工作原理,其和美国的‘人脑活动图’计划有些类似。”中国科学院武汉物理与数学研究所研究员雷皓表示。

我国“脑功能联结图谱研究”的首席科学家是中国科学院院士、中科院生物物理研究所研究员郭爱克,早在1993年,他就在他所在的研究所建立了我国第一个以果蝇为模式生物的学习与记忆实验室,他从基因-脑-行为的角度,研究果蝇的学习、记忆、注意、抉择、睡眠、雄性果蝇“同性恋”等,并取得了一些突破性的研究成果。近些年来,动物神经网络也成了他的重要研究方向之一。在中国科学院“脑功能联结图谱研究”专项立项以后,作为首席科学家的他和蒲慕明院士一起,又带着中科院生物物理研究所和神经科学研究所的相关研究人员在神经网络方面进行相关的一些研究,希望在不久的将来取得一些原创性的突破。

障碍和短板

但是目前我国在神经网络方面的研究战略依旧不是很清晰,也基本没有涉及到对正常人的直接研究。

“这些年,我国神经科学领域的很多研究人员都是在利用果蝇、小白鼠、猴子等动物进行一些研究,基本上没有涉及到人脑,只是通过他们来推断人脑的一些情况。这里面的一个问题是直接研究人脑存在着很大的障碍,它不仅需要得到国家的专门许可,另外也需要得到实验对象的同意。”中国科学院生物物理研究所研究员曹鹏在接受记者采访时表示,近些年来,由于美国等一些发达国家的研究机构已经可以做到在不伤害大脑的情况下对人脑进行研究,因此获得了一些人脑神经网络的数据和网络图像,而我国则还需要跨越这个障碍。

“和临床相结合是一种有效的方法。”曹鹏说。

但是对中国的一些研究人员而言,进行神经网络等脑科学领域的一些研究,我国常常缺乏有效的研究工具和仪器。

科学思想上的创新,必须在实验中通过仪器设备来实现。在美国的“脑计划”中,相关科学仪器的研发占有极重要的份额――仅美国国家自然科学基金会就将提供2000万美元,用于开发分子尺度的探测装置。

然而这确是中国科学界的“短板”。目前在我国脑科学的实验室里,由于国内产品缺乏或者水平落后,大部分高端的科研设备都是进口的。另外很多研究人员做实验,还不得不利用自己在国外的资源在国外实验室进行或者寻求国际合作。

“现代科技的重大突破越来越依赖于先进的科学仪器,谁掌握最先进的科学仪器研发技术,就掌握了科技发展的主动权。因此中国必须要加强脑科学等这些前沿、尖端科学所需工具和仪器的研究和制造。”沈政表示。

基础研究不能和治病救人脱节

另外,中国科学院心理所研究员尹文刚表示,这些年国内很多基于大脑科学的基础研究尤其是神经科学方向,存在着严重的和临床治病救人相脱节的现象。尽管很多人在研究方面有不少建树,不时有,但是在实际应用中,常常并没有什么用处。

“甚至一些从事神经科学研究的人,从来就没有和临床有过接触,比如研究自闭症,却不和自闭症患者打交道,这是很可笑的。”尹文刚告诉记者,这些年他在国内参加脑科学或者是神经科学的一些会议,经常遇到临床知识十分匮乏的一些专家,往往给他们说一个具体的病例,他们甚至十分好奇地问,“怎么会有这样的事?”

“脑科学、神经科学的研究,就是要能够为人类自身服务,治病救人就是一个重要的方面,如果没有这样的意识,研究我们的大脑又有什么意义?”尹文刚表示, 深入地基础研究固然重要,但对一些从事疾病方向脑科学研究的研究人员来说,也应该同步考虑如何将他们的研究成果转化成治疗、以及预防这类疾病的道路上来。

而在另外一个方面,很多从事临床治疗的医生也没有将治病和最新的研究成果相结合,他们沿用的依旧是他们以前从学校中学到的方法。“实际上他们的很多处理方式已经落后了。”沈政表示,在美国等一些西方国家,临床医生并不仅仅只是看病救人,这只占据了他们的一部分时间,他们也不靠看病救人挣钱,实际上,很多医生都有自己的实验室,他们有自己的课题组,很多时间也都放在带领助手进行和自身治疗项目相应的科学研究,在这样的背景下,他们能够做到看病和研究的有效结合,较少会出现脱节的现象。而在国内,目前大部分医生都不是如此。在脑科学领域,这样最新的技术和方法不能被迅速应用于治疗。

尹文刚告诉记者,尽管当前人类对自身大脑的认识还十分肤浅,但这并影响研究人员利用相应的研究成果为人类服务,对专门研究人员而言,只要踏踏实实做一些研究,了解大脑的某些活动,就可以帮助患有阿尔茨海默症、自闭症等脑部疾病的患者。而对相应的医生而言,如果他们能够和本领域的前沿研究相结合,并围绕病例进行一些研究,脑科学研究就会发挥更大的作用。

据了解,在美国提出“人脑计划”前,奥巴马政府2012年曾推出过全国阿尔茨海默症计划草案,其中也提到加强对人脑的研究,以达到帮助这些患者痊愈的目的。

“美国的这项脑科学研究尽管十分前沿,但是他们并没有忽略和基础性应用相结合,这是值得国内借鉴和学习的。”尹文刚表示。

中国还需要加大脑科学研究投入

沈政认为,与美国等一些西方发达国家相比,我国的脑科学研究还有很大的差距,这与我国脑科学研究起步较晚也有很大的关系。

另外,我国目前在科研力量和经费的投入方面也还存在很大的差距。不过,沈政表示,针对欧盟、美国现在规模宏大的人脑研究计划,中国方面绝对不会无动于衷,要不了多久,国内相关研究人员和研究机构就会向国家提出对应的研究计划。

神经科学研究方向范文第7篇

关键词:教育研究;方法论;科学方法;科学精神

一、教育研究界关于科学方法的不同立场

2001年12月28日,北京大学教育学院的一次研究生课上,该院擅长定量研究(quantitativeresearch)的两位专家与以质的研究(qualitativeresearch)见长的两位专家组织了一场别开生面的题为“两种教育研究范式的对话”的座谈会。该座谈会吸引了校内外近百名师生参加,质疑问难,观点鲜明,气氛活跃。

数学和教育经济学背景的学者A相信,社会世界中存在着客观规律,社会世界是实际存在并可以认识的,可以通过事物之间的数量关系来揭示它们之间的内在关系;定量研究以追求客观、科学、理性和合乎逻辑为目标;教育研究的功用之一在于为政策制定服务。自然科学和教育经济学背景的学者B认为,研究范式可能反映了研究者对于自然世界和社会世界的基本认识观的差异,然而,保持开放的心态、掌握各种研究范式的基础、在运用这些研究范式不断解决具体研究问题的过程中领会其精髓是最为重要的。

英语专业和教育人类学背景的学者C相信,在人文社会科学研究中,不存在一个独立于人之外的客观实在;社会世界是在人际互动和语言沟通之中建构起来的;研究者只有深入研究现场,深入被研究者和被研究者现象,才能获得真正的“理解”和“解释”。教育学背景的学者D认为,我们研究可能面临三种不同的事实,即自然事实(物理事实)、社会事实与心灵事实,这也是自然科学、社会科学与人文学科的分别;社会事实探究已经发生的故事,心灵事实谈论的是应当发生的故事,教育学既然是人学,其中关于心灵事实的层面以及部分社会事实的层面,就不适宜用自然事实的“规律”来统摄。

惋惜的是,不同专业背景和研究取向的学者各执一端,“独白”自己所持的研究立场,就研究范式问题难以形成“对话”,较少达成共识。

诚然,关于人文社会科学研究范式的争论由来已久,上述座谈会只是人文社会科学和教育研究范式论争在中国背景下的“复演”。譬如,1989年3月25~26日,美国印第安纳大学教育学院教授古巴(EgonG.Guba)在旧金山组织了关于研究范式的研讨会,并于翌年出版会议论文集《范式对话》(TheParadigmDialog)。从更为广阔的学科领域来看,在近现代西方思想史上,笛卡尔、康德较早注意到了研究自然世界与研究人的世界的方法论的差异问题,后来的思想家如狄尔泰、迪尔凯姆、胡塞尔、李凯尔特、韦伯等都就社会科学或人文科学的研究方法论发表过独到的见解。

在教育史上,对“教育学科学化”的吁求与“教育学是人文科学”的宣称并行而进、此起彼伏。典型地,在德国,出现了“科学教育学”与“文化教育学”(Kulturpaedagogik,或精神科学教育学)的对峙。由狄尔泰、斯普朗格、李特、李凯尔特、福利特纳、鲍勒洛夫等组成的延续近二百年的德国文化教育学派各家虽则观点有别,但其基本主张是一脉相承的:对科技发达时代人的生存状况进行反思,认为现代科技文明造成了“非人化境遇”,在技术统治时代,人的价值、意义面临失落的危机;将教育—文化—人三者连接起来,融为一体,把教育(Bildung、Erziehung)看作一个人生完成、文化变迁的永恒过程,注重教育对人的价值和意义的提升。20世纪初,德国学者梅依曼和拉伊另辟蹊径,力倡把教育研究从哲学思辨传统中脱离出来,走科学化、实验化的路径,要求通过科学的验证来发现和陈述事实。1901年梅依曼首次提出了“实验教育学”的称谓,要求通过科学实验的验证来发现和陈述教育事实。数年后,拉伊在其代表性著作《实验教育学》(ExperimentellePaedagogik)中提出,只有通过实验与观察,在有意识地简化要素条件下研究教育现象中各种复杂的因果关系,教育学才能成为一门科学。

一个多世纪以来,人文社会科学的各种理论、方法与技术蓬勃发展,研究方法日趋精细,并陆续引入教育研究领域,促使教育研究呈现出不同的取向和形态。但是,从研究范式上看,如国际著名学者胡森(TorstenHusén)指出的,教育研究基本上不外科学范式(scientificparadigm)与人文范式(humanisticparadigm)之列。实际上,在中国内地,关于教育研究方法论的论争主要不是表现为关于量的研究(一般称为定量研究)与狭义的质的研究的认识分歧,而是表现为关于科学研究范式(包括教育实验、问卷调查、数理分析等研究方法及相应的研究信念和成果形式)与人文研究范式(突出地表现为思辨、历史文献研究,以及近来兴起的深度访谈、自然观察、实物文本分析、叙事研究等研究方法及相应的研究信念和成果形式)的论争,或者说关于定量研究与定性研究的论争、关于实证研究与规范研究的论争。

人文范式的教育研究者批评教育研究中的“科学主义”倾向:“由于科学主义的倾向,今天的教育学成了一种纯粹描述的东西,使得以人为关注对象的教育学把人放在了自己的理论视野之外;在语言的论述上,所见到的只是逻辑的或科学的语言”。重微观轻宏观;重应用轻积累;重技术轻原理;重定量轻定性;重现实轻历史;重事实轻价值。有学者在论证教育学的文化性格(即境域性)时提出:“随着教育学科学化运动的继续深入,特别是许多心理学家独占教育学之鳌头,教育学的语言出现了‘客观化’、‘逻辑化’和‘中性化’的倾向,隐喻,特别是那些能够有力地说明问题的隐喻倒真是不多见了。……教育学成了一个只有血肉(科学材料)和骨架(逻辑概念)而没有意识和灵魂的‘植物人’。”最近,又有学者明确宣称:“教育即培养人。育人即培育人生,构建人生历程,引导并含蕴人生的意义。教育学即育人之学,育人之学理当关注人生的培育,关注人生意义的建构,关注人生意义的实现。关注人生,这是教育学作为人文学之根本。……教育学不可能全面知识化,教育学思想的魅力就在于去激励、引导、启发人们去‘思’、去‘想’教育的‘问题’。如果教育学力图为自己建构严密的、规范的教育学知识框架,这就意味着教育学的自我终结。如果说目前的教育学还只是‘准’教育学或‘准’科学,那么它今后也不会成为严格意义上的‘科学’教育学。”这些学者并非简单地反对在教育研究中运用科学方法,而是表达了对教育研究中“唯科学主义”倾向的担忧。

持科学范式的教育研究者关注研究方法论问题,如闵维方教授、丁小浩教授提出,“研究方法论本身的价值常常超过了研究所得到的某个具体特定的结论的价值”。但总的来说,很少有人就此撰文发表见解,而且较少对针对“科学主义”教育研究的批判做出书面回应。他们信守自己的研究范式,“客观”、“科学”、“精确”、“严谨”、“规范”、“先进”等,这些是他们对其研究的自我评定。事实上,20世纪80年代初以来,在教育研究领域,中国内地学者已经完成了一些规范的、有说服力的实验研究和实证研究,如中科院心理所卢仲衡研究员主持的长达二十多年的“中学数学自学辅导实验”、北京大学厉以宁教授等主持的“教育经费占GNP比例的国际比较研究”,等等。

在中国内地,与心理学研究和其他人文社会科学研究一样,虽然近年越来越多的学者提倡教育研究中实现科学范式与人文范式的沟通和融合(一般提法为“定性研究与定量研究相结合”、“规范研究与实证研究相结合”、“科学范式与人文范式相结合”),但是两种研究范式是否可以融合、如何融合成了难解之题。由于知识背景和研究信念的阻隔,将两种研究范式较好地结合起来的教育研究范例屈指可数。整体而言,科学方法在中国教育研究界,其命运截然相反:要么受推崇,要么被拒斥。

二、科学方法在教育研究中的适用与限制

在世界各地,关于科学的涵义的认识并不一致。譬如,在英语世界,科学(science)指“涉及对物质世界及其各种现象并需要无偏见的观察和系统实验的所有智力活动。一般说来,科学涉及一种对知识的追求,包括追求各种普遍真理和各种基本规律的作用”。在这里,科学是自然科学的代名词。在德语世界,科学(Wissenschaft)的涵义则要广泛得多,包括一切有系统的学问,不仅包括自然科学,还包括经济学、法学、哲学、历史学、语言学等社会科学和精神科学,甚至包括宗教、艺术,教育学属于科学之列。德文“科学”的词根Wissen的涵义是“知识”。虽然关于科学的理解并不完全相同,但是主流的科学世界观认定,世界可以被认知。“科学假定,宇宙间的万事万物都以恒定的模式发生和发展,通过认真的、系统的研究可以认知”,(通过人们运用智慧,借助加强感官的仪器)各种特性的模式是可以发现的,宇宙间存在适用的基本规律。科学特别是自然科学以无偏见的观察和系统的实验作为主要研究方法。观察和实验方法被奉为科学之圭臬,在科学探究活动中是适用的和不可或缺的。

从16世纪起,科学实验开始成为独立的社会实践形式。经由伽利略首创、培根论证的实验方法论对近代科学的兴起和发展起了关键作用,其基本思想在现代科学实验观念中大致都保存下来。实验成为自然科学中占主导地位的研究方法后,经由心理学而引进入教育领域。在教育领域,从一般教育实践中的试验到19世纪末20世纪初科学的教育实验的形成和运用,前后凡二百余年,这其中经历了从物理学生物学实验生物学、实验心理学实验教育学的发展演变。20世纪初,形成了实验教育学派。实验教育学派以自然科学方法为典范,以实证主义为哲学基础,主张通过观察、统计、实验等方法研究教育行为,与思辨的、内省的教育学分道扬镳。此后,经过几代教育学家、心理学家的努力,实验与数理方法相结合并运用于教育研究,形成了注重定量研究的教育实验基本研究方式,实验方法成为一种公认的教育研究方法。采用这一方法的研究者根据研究目的,合理地控制或创设一定的条件,从而验证假设、探讨教育现象的因果关系。不少学者认为,教育实验研究方法的形成,有利于克服教育研究中的主观性和偏见。

与实验方法密切相关的是观察方法。观察是指人们有目的、有计划地通过感官和辅助仪器,对处于自然状态下的客观事物进行系统考察,从而获得经验事实的一种科学研究方法。科学研究中如果没有关于研究对象的原始材料,就无法深入认识事物的本质和事物之间的内在关系。通过对教育领域某一现象及变化过程进行全面、深入、细致的观察,可以获得关于该事物较为翔实、客观的事实材料。对客观事物的观察还有助于检验某种教育理论是否正确,有助于形成新的研究课题。随着科学技术的进步,一些新的仪器设备延伸了教育研究者的感官,使研究者的观察能力进一步提升。例如,功能性核磁共振显像(fMRI)是一种拥有高度空间解像和清晰显像的仪器,它可以描绘出身体和大脑的三维结构和组织。运用这种技术和仪器,可以观察到被试在接受不同方法的语文教学后,大脑处理语言文字时认知神经活动的情况,进而判断哪一种相应的教学方法更为有效。

数理研究方法不断发展和统计工具不断完善,以及它们在经济学和社会统计中的成功运用,促使教育研究中的数量分析不断开展起来。随着教育逐渐演化为一项巨大的社会事业,教育领域出现了越来越多的需要研究的复杂化数量问题;同时,数理研究方法和统计工具的不断发展完善,使得对一些大型样本和数据库进行数量分析成为可能,相应地产生了一些有说服力的研究成果。上文提到的厉以宁教授等主持的“教育经费占GNP比例的国际比较研究”,就是内地一项成功的教育经济研究,并有力地影响了政府的教育投资决策。

实验、观察、数理分析和测验等研究方法在教育研究中的运用,与其他人文社会科学一样,具有共同的哲学基础和信念。这一信念就是,坚持实证主义的理论基础,认为存在客观实在,客观世界存在普遍性的规律;把社会当作物质(如迪尔凯姆提出的把社会事实“视为物”来处理),以研究物质的方法来研究社会现象,相信这有助于祛除成见、达致客观;以自然科学为典范,主张通过经验—数理方法而获得精确的、普遍性的知识。

主要以实验、调查、测验和数理分析等自然科学研究方法进行的实证研究(empiricalresearch,另译经验研究)适用于下述研究,并具有以下特征:(1)适合于宏观研究,以发现趋势性的特征。譬如,内地关于高等教育(作为社会经济部门之一)的产出乘数和影响力系数的研究。(2)适合于对社会现象进行数量化的因果分析和相关分析,发现趋势性的因果规律和相关规律。例如,在国际范围进行比较,研究教育经费投入与GDP之间的数量关系。(3)能够证实或证伪已形成的理论假设,并不断地修改或完善已有的理论假设。几十年来,儿童心理、学习心理领域的许多理论就是通过验证或证伪方法发展起来的。这一点,类似自然科学研究的“累积效应”。(4)研究结果可以做概念上的推断演绎,只要测量尺度、数据类型符合数学模型的要求,推断就是有代表性的、可推广的。(5)实证研究具有一定的客观性,具有明确、具体的操作程序,结果检验有具体的检验手段和系统的评估标准,基本可以保证研究操作和结果的可重复性。由此可见,在教育领域中,在宏观研究、因果分析、规律性和趋势性问题分析及验证推演方面,自然科学方法具有不可替代的作用。

毋庸置疑,科学方法在自然科学研究中是适用的、可行的。自然科学方法经过改造后,移植到经济学、社会学、心理学等研究领域中,促使这些研究领域发展成为较为成熟的社会科学学科。当然,关于在经济学等社会科学研究中采用科学方法,仍然存在争论。诺贝尔经济学奖获得者哈耶克(FreidrichA.vonHayek)批评了经济学和其他社会科学企图以自然科学方法研究人文社会界,认为经济学的研究对象极为复杂,不能仅凭数据和量化证据达成探究过程;他还指出,不但在经济学领域,“普遍地在与人有关的其他学科中,貌似科学的方法其实是最不科学的”。就教育研究而言,问题似乎更为复杂。

教育研究者面对的是一个有意义的、价值关涉的教育世界。在教育世界中,既存在科学世界范畴,也存在生活世界范畴。教育是一种非常复杂的社会现象,它首先是一个人的培养过程,一个活生生的学生成长过程,然后才衍生为一项社会事业。教育中的许多问题,需要采取不同的研究方法从不同的角度去探讨。教育世界中的微观问题、深层问题和价值关涉问题,需要研究者进行深入细致的描述和分析,需要深层的体验和思考;教育活动是动态的而非静态的,因而需要研究者对教育活动的整个脉络进行详细的动态描述;微观的教育活动特别是课堂活动、师生交往活动是一种自然情境,在自然情境下研究教育活动者的经验世界,研究结果可能更切合教育活动者的生活实际,研究结果的运用更具有针对性。此外,教育的目的、理念、制度和道德人格等价值关涉问题,难以采取纯粹的量化研究方法,而是需要运用哲学、历史、比较等方法进行考察,或者综合运用各种研究方法。一些倡导但不拘泥于科学范式的教育学者觉察到了这一点。譬如,力倡教育研究实验化的梅依曼否认实验教育学可以包括教育学的整个领域,他还详细论证了实验教育学的研究范围。

杰尔纳(EernestGellner)提出的“只有一种人,还是有许多种人?只有一个世界,还是有许多个世界?”这个本源性问题,在国际及国内教育研究界都表现出不同的回答。有学者认为,社会科学(包括教育学)“能否达到像自然科学那样的发达程度,取决于社会科学的研究者有没有能力去发现、鉴别和研究人类特性与人类活动中的恒常性质”,“一切区域、一切种族的人们都有着相同的基本分子结构;他们有着组成大脑结构的相同的神经系统;一切个体的生长方式也都是相同的。这些限定着人的生理和心理行为的共同特征来自共同的基因组成”,“区别是表面性的,主要是来自一代又一代人对环境的适应;相似则更具有根本性,因为它们是一种共同的人类本质的体现”,“可以说全体人类都属于一个种类,只有一个人种”。持类似观点的内地学者坚持自然科学的世界观,并坚信社会世界存在与自然世界一样的规律,可以通过科学方法来揭示这种规律。在另一类教育研究者看来,物质世界存在客观规律,但是这种规律不能迁移到社会生活世界中来;社会世界中或许存在宏观性的发展趋向,但是历史是一次性的、不可重复的;每一个个体的情感和行为是独特的,个体的价值是独一无二的,区别和差异是显著的,正是个体的差异组成了社会世界的丰富多样性。后者还认为,探讨人类的基本分子结构或大脑结构的神经系统,这属于生命科学的范畴,探究的是“物质人”的规律;教育研究者面对的是有价值、有意义的人的世界,研究对象是由有情感、有意识的人组成的教育活动(主要表现为课程、教学和课堂),不能采用把人“还原为物质”的自然科学方法来研究教育活动,教育研究需要体认、理解与解释;其中,还不断有学者宣称教育学是人文学科,是一种关于人的独特知识,这门学问探讨无规则可循的人的精神世界。

可见,科学方法在教育研究中是适用还是有所限制,迄今还没有一个统一的答案。是采用科学方法还是采用非科学方法(non-scientificmethod,不一定是反科学方法),与其说与研究者的专业背景相关,毋宁说与研究者的世界观、人性论、研究信念关系更为密切。虽然人文科学背景的教育研究者采用自然科学方法的比较少,但是深谙自然科学方法转而以哲学、历史、比较方法或质的研究方法从事教育研究的学者并非凤毛麟角,人文科学背景的教育学者力倡自然科学研究范式的也时有出现。

鉴于对自然科学方法的限制的认识,近年来,后实证主义、批判理论、建构主义得到了内地众多教育学者的大力提倡,后现论和其他非理性主义(如存在主义)亦为一些中青年教育研究者所推崇,质的研究方法于数年前引进内地后逐渐被一些学者、研究生和中小学教师所接受和采用;实证研究在教育政策制定中受到了倚重,但是在教育研究界并不具有“话语”优势。于是,有人认为,在缺乏科学传统、实证研究为数甚少的内地教育研究界,质的研究和后现论是一种“奢侈品”,教育研究更迫切需要的是科学方法。

三、作为教育研究者必备品质的科学精神

在我国教育研究界,关于科学方法的论争,就如国外延续了数百年的人文社会科学方法论的论争以及延续了一个世纪的教育研究方法论的论争一样,不会有答案,但还会不断延续下去。进入不同教育研究者的视界的教育问题不一样,他们采用的研究方法差异甚殊,但是,有一种共同的研究信念和气质应当贯通于不同的教育研究群体中,这就是科学精神。

科学精神受到我国学术界的关注,由来已久。1922年,梁启超先生就“科学精神”问题做专题演讲。他指出:“有系统之真知识,叫做科学。可以求得有系统之真知识的方法,叫做科学精神。”梁启超对科学方法的涵义以及中国学术研究由于缺乏科学方法而带来的病症进行了精辟的分析,但是囿于时代,这位启蒙思想家的理解难免有所偏差,他所提出的科学精神实为科学方法。

科学精神有广义与狭义之分。狭义的科学精神源于自然科学,可以概括为求真求实求准:求真就是注重对事物内部联系和内部规律的探索,强调由兴趣激发纯粹求知的探索;求实就是讲求以实验为依据,认识真实的、可重复推广的现象;求准就是讲求定量上的准确描述。广义的科学精神则是指由科学性质所要求的、贯穿于科学探究活动之中的基本的精神状态和思维方式,是体现在科学知识中的思想或理念,它不限于自然科学领域。下文所指的科学精神是在广义上使用这一概念。

科学精神不同于具体的科学研究方法,前者属于更高层次的方法论原则或探求真理的精神境界。科学精神是一种追求真理的精神,是科学素养的重要组成部分。叶澜教授提出,科学方法在教育研究中要“有条件地适用”,“但科学的精神,不以臆想代替事实,以事实为根据作判断,遵守人类语言、理论表达、交流的一般逻辑要求,则具有普遍的意义”。求实、怀疑、批判、严谨、坚持、协作、无偏见等,这些都是科学精神的重要组成部分。

科学精神不独体现在自然科学研究中,以及采用自然科学方法进行的人文社会科学研究中。在人文社会科学研究中,一项严格的实证—实验研究或定量研究是建立在科学精神的基础上的。但是,社会科学研究中的哲学思辨、历史研究、比较研究,所采用的主要不是自然科学的方法,只要其是严格的研究,其精神气质就是科学的、求真的。譬如,质的研究者的世界观与科学范式的研究者不同,前者认为在研究中不存在独立于人之外的客观实在;在研究取向上,前者不追求研究的纯粹客观性、精确性、可重复性。但是,质的研究者要求研究必须有深入、细致、系统的调查材料作为基础,从研究者自己收集的资料中寻找有意义解释或理论的根据。质的研究不是一种模糊的、包罗万象的方法,而是有一定科学规范和明确要求的分析方法。可见,一项严肃的质的研究,是符合科学精神的人文社会科学研究。研究问题不同,方法必然有所区别,但是科学精神却是在做任何一种人文社会科学研究中应当具备的。在教育研究领域,莫不例外。

“科学”研究并不完全取决于研究中所采用的特定方法。事实上,对一种现象的探究可以采用数种方法,在每一种方法内又可以选择不同角度,没有一套规则或“科学方法”能够告诉研究者如何去开展各自的研究。由研究者开创的研究完全依赖于研究者自己的创造力,设计出特定的方法,去发现和检验某个系统中的一贯样式。当然,在研究过程中确实存在一套非正式的程序,在表述研究结果时同样应力求精确严密。对人文社会科学和教育研究而言,研究方法是具体的,渗透在整个研究过程中的科学精神则具有更根本的意义,应该由科学精神来引导选择研究方法、设计研究途径、实施研究过程,最终表述研究结果。

以下结合对中国内地教育研究现状的考察来讨论涵养科学精神在教育研究领域的必要性和紧迫性。笔者依据对我国规则最高、影响最大、稿源最丰富的教育类学术期刊——《教育研究》(中央教育科学研究所主办,月刊)2001年所登载论文的分析予以佐证。

2001年度,《教育研究》登载各类文章204篇,其中研究论文165篇,其余39篇为学术访谈、会议综述、书评、课题成果简介等。在165篇研究论文中,笔者根据论文作者所主要采用的研究方法进行了有关统计,各类研究论文分布如下:思辨类论文115篇;历史文献研究论文14篇;比较研究(主要是国别研究)论文14篇;调查报告12篇;实验报告7篇;数理分析论文3篇。可见,2001年度《教育研究》所登载的论文主要为以思辨、历史文献分析、比较研究等方法完成的“定性研究”论文,占86.7%,这其中思辨类论文在数量上又占有绝对优势。采用“定量方法”或自然科学方法完成的调查报告、实验报告和数理分析研究论文共计22篇,仅占13.3%。需要指出的是,在思辨类论文中,严格的哲学思辨论文并不多;不少论文缺乏理论提升,或者缺乏严密的逻辑推理,或者没有建立在对教育事实的系统分析之基础上,属于议论性而非论证性作品。从这一年份《教育研究》所载论文情况,可以窥见内地教育研究的现状。

20世纪80年代以来,中国内地的教育研究有了长足的进展,从经验走向理论,研究方法日趋丰富,研究逐步规范,取得了一些突破性的研究成果,对于揭示教育教学规律、改进教学质量、提高教育决策的科学化水平做出了相当的贡献。但是,教育研究的现实仍然不容乐观,提高教育研究的水平还有很长的路要走。有研究者通过对内地20年来教育研究方法和资料分析方法的研究,归纳了教育研究在方法论方面存在的主要问题:不注重方法论,教条主义、经验主义、思辨倾向严重,大量的文章是解释或综述性的,实证研究比例很低;研究方法单一化,定性研究传统仍然占主导地位,实证—实验方法有了一定的发展,但是有些实证—实验研究者又固守实证方法而忽视或贬抑其他方法,各种研究方法缺乏融合和互补;研究方法落后,质的研究很少应用,现代数学和自然科学成果迟迟未被引进到教育研究中来。

中国内地教育研究者一般来自教育学或人文学科背景,教育专业研究生的来源要多样化一些,但是理工科背景出身者仍属少数。教育研究尚未走出思辨传统,实证研究还需要大力开展起来。在这种背景下,时有人文类教育学者对“唯科学主义”发难,科学范式的教育学者保持沉默,无怪乎有识之士要为教育研究中的“科学主义”辩护,反问:没有“科学”,何来“主义”?这是在维护自然科学的教育研究方法,更是在呼吁一种科学精神。

由于知识背景和研究信念的差别,在教育研究者界存在斯诺(C.P.Snow)所指陈的“两种文化”的对立,门户之见颇深,龃龉不断。在一些非正式场合,科学范式的教育研究者非议同行中的非实证研究者“写文章,不是做研究”、“写故事”、“凭空臆想”、“拍脑袋”;人文范式的教育研究者反唇相讥,认为对方“机械移植自然科学方法”、“把人工具化,失落了人的价值”、“没有思想”、“做习题”。总之,事实与价值、量与质、工具理性与目的理性等的二元分割明显阻碍着不同教育研究群体的交流与对话。由此可见,内地教育研究方法论中存在的主要问题不是研究方法的问题,培养科学精神可能更为紧迫。这是因为,有了科学精神的指引,研究者就会更自觉地学习专业知识和专业相关知识,掌握并恰当地运用研究方法。对于内地教育研究界而言,涵养、弘扬科学精神比学习、掌握研究方法更带有根本性。当然,研究方法的训练十分重要,教育研究者需要熟练地掌握一种或一种以上的基本研究方法,对其他的主要研究方法也要有所了解。

应当指出的是,倡导科学精神并不意味着忽视、否认人文精神在教育研究中的重要性。科学求真,人文求善,但是,科学精神与人文精神并不矛盾,二者之间的冲突只是其表象而已。科学追求真理,认识自然和人赖以生存的物质世界,使人获得自由与幸福,这与强调人的价值、尊严、自由、幸福的人文精神是内在地和谐一致的。教育的对象是人,教育研究的对象是由人构成的教育现象。在教育研究中,可能存在科学范式与人文范式的对峙,教育研究者可能会侧重使用各自熟悉的研究方法,但是,在气质追求上,任何一项真正的教育研究都应该是融合科学精神与人文精神的研究。提倡“科学范式与人文范式相结合”、“定性研究与定量研究相结合”、“规范研究与实证研究相结合”,实际上是“科学精神与人文精神相结合”在方法论层次上的反映。

人文社会科学和教育研究中的不同研究范式是在不同的世界观下形成的,各种广泛使用的研究方法无一不是人类长期进行知识探索和知识积累的结晶,各种研究方法各有各自的合理性和适用范围。在教育研究中,厚此薄彼,排斥异己,是科学精神的对立面。科学范式的教育研究者与人文范式的教育研究者携手合作,培植科学精神,造就学术共同体,是为教育研究之必需。

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[22]同[12],p.343.

[23][17],p.49.

神经科学研究方向范文第8篇

主题词认知心理学生理心理学人文心理学西方心理学是一门兼有自然科学属性与社会科学性质的边缘学科。进入80年代中期以来,随着信息技术的迅速发展和现代社会日新月异变革的迫切需要,许多发达国家纷纷把心理科学列为国家科学技术发展规划中的重点学科之一。例如日本颁布的“人类新领域研究计划”中有近1/3的内容属于心理学研究的内容。美国的国家科学基金资助项目也将心理学作为国家重点发展的一门前沿学科。为迎接新世纪国际竞争需要的挑战,许多发展中国家也在开始加速发展本国的心理学研究。90年代以来西方发达国家的心理学研究已进入了一个新的迅速发展的高峰时期,心理学研究的主流和范式出现了许多重要的变化。其知识领域和研究技术方法更新的速度之快,所涉及的研究和应用领域之广,均超过了以往任何时期。持续出现的新进展、新方法和新概念不断为心理学的核心主题输入新的研究内容和血液,特别是当前西方心理学的三大前沿发展取向一认知心理学、生理心理学、人文心理学领域所取得的一系列新的进展成果,已经对世界心理学的发展格局和秩序产生了新的规范及导向,同时也对处于非主流地缘国家的心理学研究范式产生了日益重要的影响与冲击。

一、认知心理学取向

崛起于20世纪50年代末期的认知心理学,是90年代国际心理学研究的前沿性主战场,是衡量一个国家的心理学研究水准的主要指标,更是现代心理学发展的积极生长点。正如著名人工智能专家纽维尔所说,“心理学要是没有认知心理学内容,似乎是无法想像的”。美国奥斯登大学认知科学研究中心主任席勒尔教授也说:“现在如果从心理学中抽掉了它,心理学就被破坏得面目全非了”(1989)。由于90年代计算机科学与人工智能技术的日益迫切发展的需要,世界各发达国家纷纷投入大量的人力物力,用以资助认知科学的基础性学术研究,从而将心理学的研究也带进了“更深、更新的研究认知活动的重要阶段”。90年代以来国际认知心理学的研究较之于80年代以前出现了许多新的变化与特点,具体来讲主要表现在以下几个方面:

1. 认知心理学成为认知科学的核心基础学科。当前认知心理学已不仅是母体心理学中的一个分支学科,而且是“认知科学”这门新的学科群中的核心基础学科。人们通常把50年代中期视为认知心理学运动形成的关键年代,而‘认知科学”则是70年代中后期才开始使用的概念。认知科学这门科学制度化的标志是1975年美国率先对认知科学给予资助和1977年《认知科学》杂志的创立。80年代之后许多大学相继将认知科学列入研究生的高级学位课程培养计划之中。这门科学是研究广义的认知问题的新科学领域。有的学者认为认知科学的研究范围包括:(1)认知的结构、内容和过程;(2)认知的本质(精神哲学)()语言一认知表达的主要过程(语言学与心理语言学)(4)认知的解剖学基础和生理学基础(神经心理学)(5)认知的模拟与模型设计(人工智能)(6)语言的解剖学基础(神经语言学)这些不同的研究领域被总称为认知科学。由此可见,认知心理学已成为认知科学的前沿性攻关项目,其所取得的很多最新进展迅速成为人工智能、神经网络计算机等高新技术研究的理论模型和技术路径。

2. 当前的认知心理学成为人工智能科学发展的理论技术支撑。人工智能(AI)开发系统体现的是人类智力行为的特点,诸如理解和使用语言,学习、推理和求解问题,使不灵活的机器如何灵活起来。因此,人工智能领域的研究急需认知心理学的理论先导和技术支撑。由于认知心理学强调“人类的所有智能活动都是可以用符号和计算来实现的”,“认知即计算”,这就把智能与计算紧密地联系在一起,形成了计算智能的新概念。因此,认知心理学领域出现了一场被称为“神经计算(又称人工神经网络)的革命”。这对智能的基础研究乃至电子计算机产业都产生了空前的刺激和推动作用。90年代的认知心理学一方面是要阐明人的大脑工作原理和思维的本质,探索人类智能的本源;另一方面则要设计出具有大脑的某些神经计算性质的人工智能系统,即神经网络计算机,这就为人工智能的研究开辟了崭新的领域。与此同时,人工智能的发展也启发了认知心理学专家采用模拟的方法来探讨人类的认知活动过程,尤其是计算机专家系统。知识的开发为心理学研究人类解决问题的认知活动提供了新的研究线索,例如专家型认知策略与新手解决问题的差异的比较研究,极大地推动了心理学对元认知、元学习策略和监控能力等前沿性课题的深层研究,从而使认知心理学与实验心理学的研究进入了一个全新的发展阶段。

3. 当前认知心理学的发展促进了物理机器认知的研究向自然生理认知的转化。目前认知心理学的研究除了与人工智能科学技术紧密结合之外,同时也与生物神经科学密切结合,逐步实现了从数字化计算的功能类比发展到神经计算机的功能模拟,从而在生物脑和计算机之间架起了一座桥梁。最近几年的脑功能模拟研究在系统水平、细胞水平、分子水平等不同层次上进行了大量的实验研究,取得了许多高水平的研究成果。有的学者认为,这有可能在21世纪初期引发一场以人脑为中心的新的技术革命。

4. 认知心理学对人的深层认知活动过程机制的研究,已呈现出向人类日常认知与社会认知等领域全面拓展的良好发展势头。80年代以前的认知心理学主要注重于对那些诸如逻辑思维、知识结构等具有完整结构问题的认知活动过程的研究,产生了一系列完整的人类科学认知活动的理论模型,这些卓有成效的研究极大地丰富了心理学的理论知识体系。而90年代的认知心理学又进一步探讨了人类认知活动中的“结构不完善问题”,例如对人的创造性思维、直觉活动、歧义性理解等日常生活行为的计算模拟和符号表征,有力地证明了人类的这些非常规活动也可以用简单的、符号的计算机办法来加以模拟。而对内隐记忆、内隐社会认知等课题研究热潮的兴起,则更标示着当前认知心理学出现了从注重意识层面的研究转向对潜意识和社会认知等复杂问题的探讨,越来越接近人类在自然情境中的心理活动方式。

当前认知心理学的另一个异常活跃的研究领域是对认知发展研究的高度重视。现阶段的认知发展心理学不仅强化了对儿童青少年认知活动发展历程的研究,而且特别重视对中老年人认知能力的学术探讨。有关老年人认知活动问题的研究已成为近10年来国际心理学研究的一个新的兴奋点,这从另一个侧面反映出当前认知心理学研究对时代精神的强烈关注:即随着老龄化社会的到来,认知心理学正在寻求更有效的方法,为改进和促进社会对老年人口的服务质量,进行着积极的学术探索和理论准备。

90年代以来,认知心理学在上述新的领域不断取得进展,使心理学更为深刻地理解有关人类认知过程的问题,同时也为进一步帮助人们解决生活实践问题提供了新的概念和图式,还有可能为心理学重建新的理论体系提供新的方法和研究工具。但是,由于当前认知心理学研究面对的是人类十分复杂的深层心理问题,人类科学研究认识活动的无限性与现代人认知加工信息能力的有限性之间的矛盾,也使得当前的认知心理学研究不断面临着许多新的难题和挑战。

二、生理心理学取向

生理心理学是当前国际心理学发展的又一重点。在世纪之交国际心理学高速发展的进程中,各国心理学家对生理心理学与神经心理学研究表现出从未有过的浓厚兴趣。近20年来生理心理学的不断进步,将心理学的发展带进了一个激动人心的新时代的前夜。

生理心理学与神经心理学的研究旨在揭示行为活动变化与大脑神经生理活动的内在机制,因而长期以来成为心理学工作者渴望解决的一大科学难题,但由于这一研究取向受科学发展现状、科学仪器及学术理论诸多因素的影响,因此自心理学独立以来,这一领域的研究进展一直比较迟缓。随着当代生物科学研究技术和脑科学研究手段的进步,这一领域的心理学研究从80年代以来进步非常快,已经成为主流心理学的重点研究对象之

当前心理学的这一前沿领域研究运动的勃兴,是与现阶段的带头学科一--神经科学的迅猛发展分不开的。进入本世纪60年代以来,国际上的“神经科学呈爆炸性发展”。由于当代微电子技术的日新月异,使传统的宏观层次的生理学研究技术开始向微观层次的电生理技术和分子化学领域发展,把神经生理学的研究推向了细胞水平和分子水平,从而确立了现代神经生理学的理论体系。特别是在揭示神经系统中单个神经细胞的结构机制、神经细胞之间的联系模式(突触)、神经递质、神经免疫因子、脑整体活动功能等领域取得了丰硕的成果。而80年代以后许多信息处理新技术如快速傅里叶变换、功率谱分析、地形图分析、脑生物医学成像技术在脑科学研究中的广泛应用,更是促成了一股具有强大生命力的脑科学研究的洪流。围绕这一重大科学问题又形成了几个新的学科分支,如神经行为学、计算机神经科学、认知神经科学、神经免疫学、心理生理学、神经心理学等新兴学科,构成了当代生理心理学的主要发展特点。目前生理心理学和神经心理学的成果主要依赖于脑神经科学、实验心理学和计算机科学这三个学科领域的协同攻关。当前脑神经科学借用许多新的研究方法如合磁共振成像技术(MRI)、正电子发射断层摄影术(PET))神经磁成像技术(MEG)、脑地形图(BEAM)、事件相关电位技术(ERP)以及生物化学等先进手段,使人们对大脑神经活动的整体机能与分化机能有了更为深入精细的认识和理解。而实验心理学、认知心理学与脑神经科学研究的紧密结合及其新进展则极大地丰富了人类有关掌握信息、获得知识技能方面的内在心理机制的研究内容。更使人兴奋的是,计算机科学通过对脑计算概念的引入、神经网络模型的建立,特别是层面等级结合脑研究和计算理论研究的证据和概念来对行为进行解释,有可能在21世纪初期引发一场以人脑为中心的革命。有学者认为,当前生理心理学及神经心理学研究的主要问题有7个方面:(1)人工智能和神经网络中的生理心理学研究;(2)人类认识活动的神经信息处理;(3)视觉生理心理学理论研究;(4)学习和记忆的神经生物学基础;(5)多种行为模式的分子生物学基础;(6)离子通道与心理活动;(7)脑能量代谢与心理活动。神经科学近年来取得了不少重大的进展。例如,一些认知心理学家利用现代神经生理技术探讨认知过程的神经生理变化机制,在智力、注意、文化因素的神经生理方面的差异等问题上取得了不少有影响的学术成果,引起了学术界的广泛关注。

另外值得注意的成果是,现代神经心理学通过对动物与人的学习行为的长期研究所得出的结论,为学习和经验能够改变人的行为提供了乐观的发展线索。这一新的结论认为,学习不但能使个体增长知识经验,而且还能够激发大脑的智力潜能,引起脑物质细微结构的变化,从而促进个体的心理发展。美国伊利诺伊大学的格瑞奇发现,将大白鼠置于刺激丰富的环境中饲养,它们脑细胞连接的突触的数量会很快增加25%。因此他认为:“从动物那里得出的结论告诉我们,人越是勤于用脑,无论是思考或练习,大脑的发展水平就越高。1997年加州大学的科学家们在解剖研究中发现,“大学毕业生脑细胞连接的数量比高中肄业生要多出近40%,这与置于有利环境中的动物更为聪明是一个道理”。神经科学家吉布斯也认为,“受教育程度越高,神经细胞的触突物质就会出现显著的增长”。同时学者们也发现,脑物质必须不断地接受挑战,否则脑神经系统中的突触也会由于缺乏使用而减少。通过对不同年龄和不同职业的3000多名被试者进行的脑电磁波扫描的研究结果发现,长期从事体力劳动的蓝领工人在中年时,脑电波图形便出现了衰老的迹象,类似于老年人的脑波形;而长期从事脑力劳动的科学家的大脑的生物活性基本上与年轻人一样活跃。这些实验数据结果无疑对人类的学习和教育工作具有十分重要的理论意义和实践意义。

现代生理心理学对于人脑的高级功能,如思维、记忆、认知、创造性等复杂问题的认识,在目前还是初步的。但是这些进展所揭示的广阔前景,则使我们非常乐观地预见更加辉煌的未来。所以,很多学者把20世纪90年代称为“脑研究的10年’。当前生理心理学研究取向的加强,极有可能为脑科学研究开辟一个新的空间。

当然,当前的生理心理学的发展进程是与科学技术的现代化手段和仪器的先进程度密切联系在一起的。世纪之交的人类在这一领域目前还缺少卓有成效的研究手段和途径。其原因在于,根据脑生物化学家的研究结果显示,在一个中等聪明程度的人的大脑中,便有近200—500万种复杂的脑化学物质和反应。因而要完全揭开人脑奥秘这一宇宙之谜,看来尚需要更多的时间。为了实现人类共同的目标一--即更深入地在不同层次上了解脑的结构、功能、工作原理,以及大脑如何影响人的发育、成长、健康和行为,特别需要生理学、生化学、心理学、精神病学、细胞分子生物学、遗传学、医学,乃至信息科学、认知科学、计算科学、生物工程科学等各个领域科学家的通力合作,联合攻关。可以预言,充满生机的生理心理学研究领域将会主导未来心理学的理论建构和应用发展方向。

三、人文心理学取向

从社会文化的视角探讨人类行为活动规律即人文心理学的研究取向,是90年代以来国际心理学发展的又一个重要研究方向。人文取向的心理学家尽管反对心理学中的自然科学中心主义的弊端,但他们仍然力图保持研究的科学性质。他们着重于整体分析、临床观察、案例研究等科学方法,系统地研究和探索个体的内在心理世界和主观经验,从而使人文心理学的观点和研究纳入到科学研究的形态和规范之中。

从心理学研究的发展来看,人文心理学代表着心理学发展的最高级复杂阶段。心理学最初主要研究个人的心理和行为活动,随着社会心理学科分支的出现,人和社会的相互作用问题成为心理学的主要研究课题。20世纪30年代以后,心理学者在社会心理学、实验心理学和人类学的知识基础上创立了文化心理学和人格心理学。进入70年代以来,随着第三世界文化本位心理学的崛起,给人文心理学的研究又注入了新的活力。有的学者预言,人文领域的研究不久将会成为心理学发展的中心领域。未来人文心理学的贡献将会日益增大,而且人文心理学的研究将有可能促使产生一种崭新的思维方法,从而导致心理学领域内出现新的更具有生命力的理论。

就心理学的研究方法论而言,人文心理学的研究取向代表了一种新的心理学研究范式的出现。因为这一新的心理学研究范式一方面吸收了主流心理学的主要研究方法一--定量方法,即通过观察、实验、测量的方法研究人类的高级行为活动模式;另一方面又通过新的定性研究范式揭示个体心理活动的社会文化原本形态。这两种研究方法的综合运用、相互补充,有力地促进了包括社会心理学、人格心理学、文化心理学和本土心理学在内的人文心理学领域的整体研究水平,极大地提高了人文心理学在心理学界的学术地位。特别是由人本主义心理学开启先河的注重整体的定性研究方法的问世,使人文心理学的研究进入了一个新的发展层次。

当前,以人本主义为代表的现代西方科学研究思潮,不仅在科学研究的认识论和价值论领域对主流心理学产生了前所未有的影响,而且在研究范式和方法论层面上给心理学研究带来了越来越大的冲击。进入80年代以后,在西方又兴起了一场新的“定性研究”或“质性研究”的热潮。这一新的定性研究范式不同于传统的以思辨推理和经验描述为主的定性方法。提倡定性研究范式的学者认为,“观察、实验和测量属于经验的方法”,是一个由理论假设到实际调查的“自上而下”的研究过程,其只有验证性和重复性,而缺乏对研究对象的真实的阐述与诠释。所以通过这种方法所取得的资料成果,只关心自己的研究是否符合研究程序或统计要求,而不重视研究现实生活中相互作用的复杂情境,并对此加以解释和理解。新定性研究方法的实质是要“发掘当事人的经验,通过当事人的经验来了解其生活世界,而不是沿用一些社会上或者学术上已经存在的见解或结论;定性研究的大前提是要抛开空洞的词汇,发掘具体的细微的经验,以此来发现人与事物、人与社会的关系;定性研究要达到的目的就是要从当事人的经验中抽丝剥茧地看到结构性的现象,进而从中分析出结构性的一般关系”。在他们看来,这一研究的特点是从研究对象的内在意义来定义抽象的概念,然后再来建构理论,因而是一个“自下而上”的研究过程,有着很强的创造性。其不仅能够描述活生生的人和事,而且能够揭示出不同组群的社会差异性和文化差异性,包括真实的心理生活世界的价值及意义。人本主义心理学和后现代主义心理学思潮,可以说是在这一研究领域作出了积极的探索。

与此同时,人文心理学取向中的另外几个有代表性的核心主题如人格心理学、文化心理学、本土心理学等也对此作出了卓有成效的学术努力:

人格心理学(peisonalitypsychology)对于个性和人格问题的研究,不仅是心理学中十分活跃的研究领域,而且也是许多人文社会科学如哲学、教育学、伦理学、人类学、美学、文艺学、创造学等学科竞相关注的热点问题。从心理学的研究范式和技术框架内探讨人的心理品质形式的普遍规则,用以评估预测人的个性特质,并为改进人的心理素质提供新的理念和技术方法,是目前人格心理学研究的基本任务。同时,描述不同国家公众的人格维度,揭示国别人格特征,也形成了90年代以来人格心理学的研究重点。目前人格心理学领域正在用更大的努力来使社会心理学与认知心理学、信息加工模型等领域的概念和方法适用于人格心理学的研究。这种人格心理学的新的研究方法和多元化的研究策略为其注入了新的发展活力,更取得了令人尊敬的学术地位。国外有些学者认为,人格心理学在整个心理学的体系中占有举足轻重的地位,近20年来已与“实验心理学可谓二分天下有其一”。在美国的许多大学里已成为心理学专业学生的核心课程。

神经科学研究方向范文第9篇

关键词:认知神经科学;审美认知;《认知美学原理》

2011年3月,吉林大学李志宏教授的《认知美学原理》一书面世,该著作由教育部社科中心“高校社科文库”资助、光明日报出版社出版。这是一部在“认知神经科学与美学”之间进行学科交叉研究的美学著作。作为一本美学专著,它的出版,在某种意义上标志了当代中国美学研究中的科学化方向的凸显和“审美认知”转向的生成,也使得中国当代美学研究在科学化方向上与国际美学研究中的认知科学转向得以接轨,达成对话。该书作者在复杂的美学史问题背景中,在对丰富的美学史料的理解基础上,结合现代认知科学的先进成果,对美学中的一些根本性理论问题,做出了系统性的思考,进行了原理性的探索,最终以“审美认知”为核心,创造性地阐发为认知美学原理。

作者认为审美,就是“一种经由对事物外形加以知觉并形成非利害性愉悦快感的活动。”而“审美认知模式”是这部专著进行理论组织的关键词,正是审美认知模式,使得我们的知觉成为审美知觉,使得我们的活动,被实现为审美活动。作者以生物进化论、神经生物学、脑神经科学、发生发展心理学等学科为依托,阐述了自己的观点,认为:审美认知模式的形成前提是形式知觉模式的建立,形式知觉模式的建立是以生存的利害性、功利性为基础的,正是在这个功利性的生存进化、生活实践中,形式成了“有意味的形式”,理性积淀为直觉,“感觉通过自己的实践直接变成了理论家”;审美认知模式建立之后,则具体表现了审美活动过程中的非概念性、非欲念性等非利害性特点。审美活动、审美经验的理论问题和现实表现,都能在以“审美认知模式”为中心的问题框架中得到相应的合理解释。

当代中国美学的研究进程,从认识论研究方向之后,大致经历了实践论转向、存在论转向、生活论转向。这些转向,有力地推进、拓展、深化了当代中国的美学研究,使得一些问题在哲学层面逐渐辨明、澄清,但是,同时,这些转向也是一种规避,是一种绕道走的研究策略。因为这种研究思路很难面对美学研究中的核心问题,即审美活动的发生问题和审美经验的生成问题。这个核心问题一度曾是20世纪西方美学的主流研究领域。但是,搁置了。其原因,在今天看来,是自然科学还没有能够提供出足以解释和解决审美经验、审美知觉的研究成果。回顾十九世纪的自然科学取得了许多新的成就,尤其是其中的三大发现,我们可以看到,这些自然科学成就有力地冲击着形而上学的自然观,并越来越清楚地揭示出自然界发展的辩证性质。也正是在这个背景下,恩格斯写作《自然辩证法》,在马克思主义发展史上首次正确解决了哲学和自然科学的相互关系问题。并指出:“随着自然科学领域中每一个划时代的发现,唯物主义也必然要改变自己的形式”。

今天,认知科学,尤其是认知脑神经科学已经发展到足以再次对人们的认识进行一次根本性、革命性变革的程度,我们的美学研究也应该积极地、辩证地与自然科学研究相结合,从而完成美学研究的变革,这种变革,只要是基于事实,就是符合历史唯物主义精神的新的历史形式。

目前,“认知科学与美学”在国外大学和美学界的研究已形成“审美认知”主题和转向,这一转向是当代美学研究不能回避、不能忽视的方向、动向。捷克查理斯大学的特瑞兹?哈沃瓦(Charles University, Tereza Hadravová)在《Approaching Cognitive Aesthetics 》一文中指出的:“认知美学”这个术语在二十世纪的历史中,它表示一种融合,即美学融入认知科学,反之亦然,即认知科学融入美学。”这种“审美认知”的研究和转向,一方面是美学史本身的问题日程。对审美认知的研究,是美学史尤其是经验主义美学发展到今天,必然提出的一个问题日程,从审美经验到审美知觉,再到对审美知觉过程的科学揭示,即审美认知。另一方面,也是认知科学发展所提出的日程,因为它要解决认知当中的一个复杂认知---审美认知。从目前国外“审美认知”研究的学科分布、人员构成来说,一部分是美学家,主要是经验主义美学家,一部分是认知科学家,凡是设有认知科学研究中心的大学、科研院所,都不能回避审美认知,而必然有或应有审美认知研究课题组。

在这个背景下,当代中国的美学研究似乎更应该在经过众多的“转向”之后,重新开始去学会“面向”。《认知美学原理》所建构的美学理论与世界科学化美学的发展趋势是相一致的。作为这种“面向”美学核心问题而开启的当代中国美学研究的审美认知转向的专著,在研究思路和方法上具有代表性:多学科交叉融汇、思辨与实证结合、理论与现实辨证,既注重美学理论史中的问题梳理、命题澄清,又注重解释的效力,有思想资源、有理论基础、有解释原则、有问题框架、有研究方法、有现实指向,是融汇美学基础理论与认知科学理论,而对美学进行的综合性的基础研究。它不仅仅是借用、移用认知科学成果,而是经过长期思考,所作出的整合。也体现了今天美学研究者所应有的一种多学科跨界视野和方法论寻求。为当代中国美学研究跃出瓶颈、突出重围,开拓了一个新的空间领域,重塑了美学的理论形象。

相应地,美学研究的核心问题也从古代以“哲学”为基础的美学在实体论思维方式之下的“美本质”问题研究、近现代以“心理学”为基础的美学在认识论哲学框架中的“审美经验”研究,转向了当代以“认知科学”为学科框架和研究基础的美学中的“审美认知”研究。在今天的美学研究中,这样一种研究思路,既有重要的理论价值、现实指向,也具有学科建设意义。

参考文献:

李志宏.认知美学原理.北京:光明日报出版社2011年版,第45页

马克思.1844年经济学哲学手稿.北京:人民出版社2000年版,第86页.

神经科学研究方向范文第10篇

[关键词]科学精神 人文精神 心理学 教学

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2015)01-0042-03

一、科学精神与人文精神的内涵及其关系

人类文明开化之初,人文与科学同源共生,和而不同。作为儒学经典的《易传》中存在大量类似“观乎天文,以察时变;观乎人文,以化成天下”的将人文与科学统合思考的论述。作为先秦儒学教育核心的三事(正德、利用、厚生)和三物(六德、六行、六艺)则体现了将科学寓于人文,以人文为重心的教育思想。随着人类社会的发展,科学逐渐从人文中分化并独立了出来,成为强势主导学科。20世纪以来的科学技术更是彰显了其作为双刃剑的威力,科学技术的发展为人类描绘了一幅既令人憧憬又令人担忧的画面。科学技术本身价值中立,“科学不断发达究竟会带来怎样的结果,若用伦理上善恶的概念来说,就在于科学是被善用还是被恶用。科学所造成的各种恶果,不能仅用科学本身来根治”。[1]现代科学的昌盛亟须人文的复兴。科学与人文是文明的一体两翼,断其一翼或失其一翼,都不利于文明的整体进步。[2]因此,现代教育应促进科学与人文的共同繁荣,实现科学精神与人文精神的和谐发展。

科学与人文的思维方式和现实关切点不同:科学求真,人文求善;科学体现工具理性,人文体现价值理性;科学训练思维,人文涵育情感;科学辨析因果,力图解释事物的存在方式和规律,人文评价是非善恶,致力于涵养道德情操和融洽社会关系。[3]因而在人类科学和人文实践活动中形成的科学精神和人文精神有着鲜明的差异。科学精神是指人类在科学实践的历史过程中凝练和升华出来的共同信念与行为规范,它蕴涵着丰富、深刻的内容:实事求是、反对臆测的求真精神;独立思考、勇于质疑的批判精神;追求真理、批判谬误的理性精神;开拓创新、涤除僵化的进取精神等。人文精神是指以人为中心和出发点,高扬人的主体性,肯定人生的意义与价值,崇尚人格尊严,追求个性自由和解放;提倡民主,主张平等;肯定人类的生活创造活动及其成果,鼓励对现世幸福的追求;反对神秘主义,高扬理性。[4]

人文精神与科学精神又是相需互发的。人类在科学精神的指导下不断探索未知世界,利用所发现的客观规律与发明的科学技术服务于社会生产、生活,这是一个以人为出发点,最终又落实于人的过程,亦是人文精神的实现过程。没有人文精神指导的科学实践,最终只会变成没有灵魂的技术狂欢。诚如爱因斯坦所言:“仅用专业知识教育人是不够的,通过专业教育,他可以成为一种有用的机器,但是不能成为一个和谐发展的人。关心人本身,应当始终成为一切技术上奋斗的主要目标。”[5]中国哲人也认为真善非二,至真的道理即是至善的准则;即真即善,即善即真;从不离开善而求真,并认为离开求善而专求真,结果只能得妄。[6]

二、心理学专业大学生科学精神与人文精神协调培育的必要性

(一)是提高心理学专业大学生培养质量的必由之路

杨叔子院士指出:“没有科学的人文是残缺的人文,人文有科学的基础与科学的精髓;没有人文的科学是残缺的科学,科学有人文的精神与人文的内涵。”并进一步强调:“一个国家、一个民族,没有现代科学,没有先进技术,就会落后,一打就垮,受人宰割;而没有民族传统,没有人文文化,就会异化,不打自垮,甘愿受人奴役。”[7]作为未来社会发展和建设的中坚力量,高等教育所培养的大学生应该既具有科学素养,又饱含人文精神;既掌握专业知识和技能,又具有完善的人格和道德情操。在心理学教学中,只有将科学精神与人文精神充分融会贯通,才能不断提高心理学专业大学生的培养质量。

(二)心理学的学科性质和未来发展的必然要求

心理学史家把冯特于1879年在德国莱比锡大学建立心理学实验室,把心理学从哲学中独立出来,成为独立学科的标志。把学科独立同实验室的建立联系起来有着特殊的考量,就是将心理学定位为自然科学。自此,心理学主要受到科学主义取向的支配,但由于科学主义取向的先天缺陷,其始终为人文主义取向的学者所诟病。这直接导致了心理学科学主义和人文主义的分野,前者包括内容主义、构造主义、行为主义、认知心理学和皮亚杰的发生认识论等,后者包括意动心理学、格式塔心理学、精神分析、人本主义和超个人心理学等。

科学主义取向为心理学的独立和发展作出了巨大的贡献,但其局限性也日益暴露出来,在诸多层面制约了心理学的发展,甚至可以说在心理学领域弥漫着它所带来的“胜利的灾难”。科学主义心理学的哲学基础是实证主义和逻辑实证主义,其研究的基本原则是客观主义、定量分析、还原主义以及方法中心。[8]这导致了对心理现象主观属性的忽视、心理整体性的支离、人的尊严与价值感的丧失、人的社会性本质的抹杀,其研究视野下的人变成了没有情感、个性和生活的孤立客体,心理学也就变成了“没有心理的科学”。因此,科学主义取向不能成为心理学研究的统一范式。人文主义心理学是在对科学主义心理学的批判基础上发展起来的。人文主义心理学的哲学基础是现象学和存在主义,其研究的基本原则是历史性原则、具体性原则和问题中心原则。人文主义心理学用整体的观点和方法研究人的心理,强调人生的独特价值和意义才是心理学研究的主要对象,主张从精神和社会文化方面去理解人。其人性观和整体心理观弥补了科学主义心理学的缺陷。但人文主义心理学的理论普遍缺乏实证的检验和支持,常被奚落为心理学研究“史前模式”的重现,被诟病为“诗人或哲人的心理学”。因此,人文主义取向亦不可能成为心理学研究的统一范式。

诚如马克思主义反对科学主义,倡导科学精神,反对人文主义,倡导人文精神一样。心理学应在人文精神的视野中重视科学研究的价值,在科学精神的规范下实现人文关怀的理想。由于研究对象和任务的特殊性,未来心理学在保持自然科学取向的同时,亦将充分体现人文科学的取向;在深化自然科学取向关于“事实世界”研究的同时,亦将继续探索人文科学取向的“价值世界”。科学主义心理学所坚持的客观准则、定量分析及其研究方法以及人文主义心理学所强调的内省、移情和理解等主观方法,在未来心理学研究中将通过扬弃实现更加合理地整合。从对人的本质的完整理解和描述到实证的分析研究,再从实证的分析研究到对人的本性的完整理解和描述,应是未来心理学理论构建需要遵循的基本思路。对心理学专业大学生科学精神与人文精神的协调培育是由心理学兼涉自然和人文的学科性质所决定的,也是两种研究取向走向融合的必然趋势在心理学专业教学方面的客观要求。

(三)为推动心理学本土化提供人才保障

马克思指出:“人的本质在现实性上是一切社会关系的总和。”心理学研究只有充分尊重人的社会性才能更好地进行人文关怀。人类的心理现象固然有跨文化的一致性,但心理现象的文化差异性亦是心理学研究中值得关注的问题。中国心理学受益于对科学方法的重视近年来发展迅速,但中国心理学界对心理学的人文研究取向关注不够,主要表现为对中国传统文化和当前社会形态下个体和群体心理的系统研究不够充分,有影响的本土化心理学理论不多,不能充分满足国家经济和社会发展对心理学界提出的理论和实践的要求。心理学的本土化需要心理学研究人员自觉推进,更需要在高校心理学教学中培养一批既具有求真务实、严谨规范的科学精神,又具有以问题为中心、关注现实人生的人文精神的高素质心理学从业者,为推动中国心理学的本土化进展提供源源不断的人才保障。

(四)心理学实践应用的现实需要

由于历史的和现实的各种原因,心理学被割裂为科学主义心理学和人文主义心理学,很多心理学从业者也给自己贴上了科学主义取向或人文主义取向的标签。但这样的人为分割在心理学的实践应用中将会充分暴露出其褊狭和幼稚的一面。心理学实践应用问题的解决既需要科学精神倡导的客观、量化和严谨,也需要人文精神高扬的历史性原则、具体性原则和问题中心原则,任何厚此薄彼的观点都是不可取的。因此,在高校心理学教学中促进学生的科学精神和人文精神的融合是心理学实践应用的现实需要。

三、心理学专业大学生科学精神与人文精神协调培育的路径

(一)以科学规范人文,以人文引导科学

规范、严谨的科学精神是提高人文实践活动水平和效率的保障。高校心理学教学应注重对大学生心理学研究方法的系统训练,从课题选择、研究设计、数据收集、结果分析和结论概括等方面培养大学生在心理学研究中的科学精神;从问题解析与表征、理论解释、方案选择和系统思维等方面培养大学生在心理学应用实践中的科学精神。例如在社会心理调查的实践教学中,大学生经常出现研究结论的“过度概括”问题:从某一被试群体获得的研究结论被过度推广到其他被试群体;从某一研究情境做出的结论被过度推广到其他情境。教师应在教学中及时纠正这些有悖科学精神的做法,并以此为切入点塑造学生的科学精神。

人文学科的教育是培养人文精神的重要途径,但如果把人文学科的教育视作人文精神培养的唯一途径,则是把人文精神与科学精神割裂开来,其结果仍然是人文精神的落空。人文精神的培养应寓于各门学科的教学中,在培养学生科学精神的同时,塑造学生的人文精神。在高校心理学专业教学中,教师要强调心理学的研究应该以现实生活中的人为中心,在关注研究的信度和内部效度的同时,应该注意提高心理学研究的外部效度和生态效度,以服务人的现实生活为目的,从而塑造学生在心理学学习和研究中的人文精神。例如在教学中对心理学实验室研究如何体现人文精神,教师就应该启发学生的思考。由于实验室研究强调严格的实验设计和实验控制,因而相对其他研究方法在“科学性”上具有明显的优势。但实验情境是人为创造的,且对变量进行了严格控制,实验情境的真实性因此受到破坏,使被试者的心理与行为表现与自然情境条件下的心理与行为表现相去甚远。这就极大削弱了研究的外部效度,使在实验条件下获得的结果是否仍能从自然情境中获得、是否适用于自然情境成为问题。而心理学实验研究生态化的思想,是以探索现实生活中人的心理与行为规律为基础,以服务人的现实生活为出发点和落脚点,把实验室固有的严格性移植到真实环境中去,这是将心理学研究中的科学精神与人文精神相融合的有益探索。

(二)问题中心的应用实践教学

问题中心的应用实践教学是培养学生科学精神与人文精神协调发展的最直观形象的方法。人的心理与行为活动具有客观规律,这需要运用科学方法加以探索。同时作为心理学研究对象的人与物理和化学等学科的研究对象不同,人是有意识和思想的存在物,既是研究主体,又是研究客体,这就需要以人为中心合理运用内省和移情等主观方法进行探索。在心理学的应用实践中,科学精神是客观、精确和严谨的保证,人文精神是尊重人的主体地位的保证,两者缺一不可。例如在心理咨询的实践教学中,教师要使学生意识到心理咨询工作首先应建立在掌握人心理与行为活动的客观规律的基础上,尊重心理诊断的客观性,重视咨询技术的适用症状范围和干预措施的严谨性,从而保证心理咨询工作的科学性。同时心理咨询师需要注意每个来访者都有其独特的成长经历和环境,每一种心理问题都是主体与环境等各种复杂因素交互作用的历史沉淀在来访者身上的具体显现,这就需要以问题为中心,通过倾听、共情等方法进行充分的人文关怀。

(三)将杰出的心理学本土化研究引入教学

心理学的本土化研究是指对中国社会文化情境中的中国人心理与行为规律的研究。杰出的本土化研究必然是科学化的精品、民族化和人文化的典范。例如,王登峰关于“中国人人格的七因素模型”就是心理学本土化研究成果中的翘楚,它既注重了研究的科学性,又突出了人的文化差异性,凸显了科学与人文并重的精神。教师应根据教学内容搜集和整理卓越的心理学本土化研究成果,在教学过程中从研究的科学性和人文性的角度向学生阐述此类研究的价值。

(四)教师教学活动的示范作用

教师的教学活动对学生的专业学习来说是一种更加直接的观察学习过程。在心理学的专业教学中,教师教学内容的安排、教学设计和具体的教学过程应遵循学生专业学习的教育心理规律,依照科学的方法提高学生的学习效率和兴趣;还应充分进行人文关怀,以人为本,把学生当作教育的主体和中心,引导学生自主学习、探索,主动建构知识。教师在教学活动中对科学精神和人文精神的尊重与融合,对学生科学精神与人文精神的协调培育具有重要的示范作用。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 冯天瑜.中国大学人文启思录(第三卷)[M].武汉:华中理工大学出版社,1999:211.

[2] 肖海涛.论人文为科学导向[J].现代大学教育,2005 (5):25-28.

[3] 杨冬梅,闫晓荣.大学生科学素养和人文素养协调培育的现实需求[J].阴山学刊,2011(1):117-120.

[4] 李承贵.中国哲学与儒学[M].南京:凤凰出版社,2011:237.

[5] 许良英,赵中立,张宣三.爱因斯坦文集(第三卷) [M].北京:商务印书馆,2009:447.

[6] 张岱年.中国哲学大纲[M].北京:昆仑出版社,2010:8.

神经科学研究方向范文第11篇

1980年,卓敏以全县状元的优异成绩考入中国科技大学学习生物学和生物物理专业,硕士毕业后,他从中国科学院上海生理研究所的选拔考试中脱颖而出,进入这个由冯德培、张香桐、江振裕等一批教授领导的世界一流研究所攻读研究生,从此进入了痛觉研究领域。

海外深造 连战连胜

1988年到2015年间,卓敏赴海外深造、工作多年。这十几年他不仅一步一个脚印,在学习与研究中夯实自己的专业积累,还在每一个脚印处,用突出的研究成果为自己赢得了一个又一个奖杯。

1988年,卓敏以访问学生的身份加入美国艾奥瓦大学杰里・盖博哈特(Jerry Gebhart)实验室,并随即转入博士项目。盖博哈特是世界闻名的痛觉领域专家,曾任国际及美国痛觉协会主席,是业内的权威。卓敏在他的指导下借助药理学、电生理学以及行为学的手段发现了在脊髓神经痛觉传导中由脑干或前脑产生的下行易化(descending facilitation)的全新调控机制。这一机制与之前的下行抑制(descending inhibition)一起提供了脊髓伤害感觉信号的双向调节模型,其中下行抑制主要参与有害刺激的阈值上反应的调节,而下行易化则降低了细胞对伤害感觉刺激的阈值。因此,下行易化作用增强了动物在感知环境中危险信号的能力。这一机制涵盖了从皮肤痛到内脏痛等等不同的传导通路,是极为重要的发现。这项成果在当时并未受到广泛重视,但近十几年的研究表明,在慢性痛病人中下行易化有显著增加的迹象,通过抑制下行易化可以有效缓解慢性疼痛,卓敏当时的研究工作无疑为这一治疗手段提供了坚实的理论基础。

1992年,从美国艾奥瓦大学博士毕业后,卓敏加入美国科学院院士埃里克・坎德尔位于纽约哥伦比亚大学的实验室,从事大脑海马区可塑性研究。坎德尔于2000年凭借他在学习记忆领域的贡献获得诺贝尔生理或医学奖,是研究形成记忆的分子机制的先驱。卓敏在这里的研究中认识到,慢性痛可能会利用类似学习记忆的神经机制进行调节,他发现气体分子一氧化碳与一氧化氮作为协同逆向信号分子在海马长时程增强中的作用。之后他与同事胡音和博士合作发现这些信号分子的下游蛋白PKG和sGC并指出他们在影响中枢神经可塑性中的重要作用。这两项成果分别发表在1993和1994年的《科学》和《自然》杂志上,得到业内普遍认可。短短两年间就在世界顶级期刊上连发两篇文章,卓敏认为高效的工作来源于充足的准备工作:“做科研有时就像打仗,计谋、士兵、武器缺一不可,要做到速战速决;必要时可以打持久战,但不能每场都是持久战”

1995年,卓敏硕果累累的博士后研究工作结束,他在美国圣路易斯华盛顿大学顺利获得一份教职后却选择了去美国斯坦福大学钱永佑(Richard Tsien)实验室做为期一年的博士后工作。在这里他掌握了先进的全细胞膜片钳技术,并成为第一个在分离的海马神经组织中记录到树突电信号的科学家。他们的成果发表在神经科学的顶级期刊《神经元》上,并创造了投稿后七天就被基本接受的纪录。

厚积薄发 迈向辉煌

1996年起卓敏开始正式在华盛顿大学任教,并参与建立了华盛顿大学第一个痛觉研究中心。此时他打算将自己在痛觉和突触可塑性方面的知识结合起来探索脊髓背角(spinal cord dorsal horn)的相应变化。他领导的研究小组发现了脊髓背角中的沉默突触(silent synapse)以及其在慢性疼痛传导中的关键作用,这也为脊髓感觉传导系统中易化调节的G蛋白耦连通路提供了分子层面的解释。之后他的研究成果进一步指出AMPA受体(主要介导突触后电流)以及蛋白质PDZ的联系在传导痛觉中起到了决定作用,因此通过抑制他们的联系可以起到很好的疼痛缓解作用。这一系列工作均发表在世界顶级的《自然》、《自然・神经科学》等杂志上。

在华盛顿大学期间卓敏还与麻省理工学院的刘国松以及普林斯顿的钱卓教授合作完成了在美国备受关注的“聪明鼠”项目。通过在小鼠前脑神经元中增强NMDANR2B受体的表达可以提高海马中长时程增强(LTP)的水平,从而提高其学习记忆能力。这一成果被美国《纽约时报》、《华盛顿邮报》等主流媒体争相报道,一时间成为众人瞩目的焦点,能否用生物科技让人变得更聪明的问题也引起人们的思考。同时,卓敏教授开始探寻过度聪明是否是进化上的一个劣势,他发现NR2B受体的过量表达同时也会引起慢性疼痛的增强,这第一次揭示了前脑中的NMDA受体在持续性疼痛中扮演的角色。由于这一系列在痛觉研究方面的贡献,卓敏教授被辉瑞等多家跨国药企聘请为科学咨询委员会成员,进行科研合作并提供专业意见。由于在科研上的突出贡献,卓敏在华盛顿大学短短五年内由助理教授晋升为终身正教授,当时38岁。

2003年,卓敏教授被邀请加入加拿大多伦多大学担任终身教授,同时任EJLB基金会和加拿大国立研究院特聘教授及加拿大国家研究教授,由此开始了崭新的研究生涯。他将自己的研究重心放在大脑前扣带回(简称ACC,AnteriorCingulate Cortex)的突触可塑性上,这一区域被广泛认为在痛觉传导过程中起到了关键作用。他们首先发现了ACC区域能产生长时程增强(LTP)和长时程减弱(LTD)的双向可塑性,并阐述了相关分子机制,为慢性疼痛以及慢性疼痛相关的情绪紊乱提供了病理学证据,同样也为这类病症的治愈提供了潜在的药物靶点。在这之前,人们普遍倾向于在脊髓以及背根神经节(DRG)上寻找慢性疼痛的治疗靶点,而卓敏另辟蹊径,揭示出大脑中潜在的疼痛治疗靶点,这一成果为从事转化医学的科学家提供了新的研究思路。卓敏认为:“神经学家要敢于挑战现有的知识和既定概念,这样才能更深刻地了解脑的奥秘;创新能力是科研领导者的必备素质。”

卓敏教授及其研究小组还在ACC区域中损伤相关增强的分子机制模型研究中作出了贡献。他们发现在小鼠截肢模型中其大脑ACC区域中长时程减弱(LTD)的水平有明显降低甚至接近消失,于是他们提出这种去抑制的现象可能是导致幻肢痛(phantom pain)的分子机制。而在受伤相关疼痛的研究中,他们发现Ⅰ型腺苷酸环化酶(AC1,adenylyl cyclase subtype 1)在催化神经损伤后长时程增强(nerveinjury-related LTP)的过程中起到了关键作用。他们使用AC1基因敲除小鼠检验其对不同种类疼痛的反应,发现小鼠对急性疼痛反应正常,而对神经损伤以及其他药物介导的炎症几乎没有产生反应,这证明AC1可以作为治疗慢性疼痛的药物靶点。而与其他常规靶点相比AC1并不会影响与学习记忆相关的长时程增强(LTP)过程,具有更好的疾病针对性。于是,通过药物设计以及化学筛选的方法,卓敏教授团队发现了NB001作为AC1的抑制剂,这种药物的突出优点在于它只对AC1有强大的抑制功能而不会影响其他类型的腺苷酸环化酶,减少了可能存在的副作用。在动物实验中发现,NB001的确具有良好的镇痛效果,卓敏已经开始和企业合作推动NB001的临床试验。

几十年深耕于神经生物学领域研究,卓敏教授的科研成绩单令人注目。他在国际权威杂志《自然》、《科学》、《神经元》、《自然-神经学》、《神经科学杂志》上发表研究论文200余篇、综述24篇。论文被引用近1000余篇次,h因子是60。他主编了第一本分子疼痛的英文教科书,由高等教育出版社与世界最大科技出版社之一的德国斯普林格(Springer)出版社联合出版。他己拥有5项有关新药研制的国际及美国专利。2009年卓敏教授当选加拿大皇家科学院院士,这是科学家在加拿大所能获得的极高荣誉。

回国奉献 奋斗不止

2005年开始,卓敏把很大的精力投入到国内的研究和人才培养方面,科研、育人之外还以各种方式积极促进国际间的交流与合作,为发现那个没有疼痛和焦虑的世界汇聚更多的力量。

卓敏教授创办了第一份开源国际痛觉研究杂志《MolecularPain》及《Molecular Brain》,他也因此成为为数不多的参与创办科学核心期刊的华人科学家,还同时担任具有国际影响力的《神经化学》杂志的执行主编。除此之外,他还创办了Association for the Study of Neurons and Diseases(简称AND)的国际性科学组织,并定期举办年会共同探讨最新科研进展,促进了与会科学家之间展开卓有成效的合作,该会议迄今已举办超过十年,产生了广泛而深远的影响。他认为,国际合作一方面可以增强科学发现的可靠性,通过重复试验来反复验证结果;同时也能为一个新发现赋予更多的综合性,提供各种不同的证据从各个方面进行推理证明。国际合作过程中还可以最大限度地整合资源,发挥不同实验室各自的长处以达到优势互补的目的。在这样一个不同文化交融的环境中也能激发出更多创新的观点,更有利于推动科研的进一步发展。

国内研究方面,近几年卓敏教授的研究兴趣转向了疼痛和焦虑的相互联系方面并取得了重大突破,这方面工作很大一部分是他在西安交通大学创立的神经和疾病研究中心完成的。他发现在小鼠的疼痛和焦虑模型中其大脑的ACC区域均出现了前突触长时程增强(pre-LTP),这直接证明了二者的相关性。2015年最新发表的《神经元》杂志上刊登了相关研究文章。为什么从疼痛领域研究转向焦虑领域研究,卓敏说:“很久以来,大多数科学家都将疼痛理解为单纯的感觉,并且致力于从减轻生理反应上来缓解患者的疼痛,而忽略了疼痛在精神层面上影响的研究。数据表明越来越多患有慢性疼痛的患者经常感到焦虑并患上精神疾病。传统观念认为精神疾病,如抑郁症、阿兹海默症只是由遗传缺陷导致的,也就是说一个‘坏’的基因是致病的唯一因素”。他认为,如果慢性痛引起了大脑中足够多的变化,那么人也有可能患上精神疾病。因此,人们需要从认知和精神健康角度去理解和治疗疼痛。

对后辈的培养也是卓敏科研工作的另一个重要内容。他在美国华盛顿大学和加拿大多伦多大学任教的十余年间,培养出魏峰(现任美国马里兰大学终身教授)、招明高(现任第四军医大学教授,药理学教研室主任、长江学者)、伍龙军(现任美国罗格期大学助理教授)、陈涛(现任西安交通大学教授)等一批优秀的神经科学家。

神经科学研究方向范文第12篇

一、弗洛伊德的理论基础

弗洛伊德的理论形成于19世纪90年代,经过反复修正,非常全面而且激进。它的基本观点是我们不了解自己。我们的思维会不断产生一些强烈愿望,而这些愿望常常被压抑――在我们觉察到它们之前就被我们内心的审查员扼杀掉了。我们很多的想法和行为都由这些潜意识冲动所驱使,而我们对此毫不知情。梦、口误、精神症状都是我们内心的愿望被精神上的审查员扭曲的结果。精神分析是一种谈话治疗,治疗师帮助病人注意到这些思维的遗失,向病人解释这些遗失所反映的潜意识冲突,并将它们意识化。

二、精神分析与神经生物学

在弗洛伊德之后,精神分析分成很多流派,但这些流派都以“内在世界充满潜意识冲突”为其核心观点,并认为主观体验意义重大。与此同时,研究生理大脑的神经生物学向另一个方向发展。神经科学聚焦于大脑的具体构造:神经细胞如何通过电子和化学脉冲来相互沟通,人脑是如何学习、计算并记忆的。但是神经科学回避对主观体验的研究,只关注能被测量和观察的部分。

一直以来,精神分析和神经科学这两个学科还被认为是毫无关系的。20世纪80年代,神经科学家们对弗洛伊德进行了猛烈的抨击。哈佛大学神经生物学家J. 艾伦・霍布森利用人在睡眠中的脑部活动记录,地挞伐精神分析的释梦理论,并抨击弗洛伊德关于梦的核心观点,如梦的检查机制和压抑。霍布森断言,荒诞离奇的梦是由神经细胞里的随机电噪声引起,是细胞的静电反应,与压抑无关。他写道:精神分析奠基于“投机哲学的垃圾堆”。

三、精神分析理论视角下神经科学的新发现

神经心理学家马克索姆斯(2014)开始系统地运用弗洛伊德关于“否认”和“愿望实现”的理论来解释病人的幻觉和妄想。 马克索姆斯认为:“神经精神分析研究的是,人作为一个人,与大脑的组织、生理机能、解剖及化学特性之间究竟有着怎样的关系?”精神分析对于情绪、无意识思想、思维的本质有着深刻而极具挑衅性的见解。神经生物学能够通过有力的工具和严谨的实验来检测这些观点。这两个领域的结合也许能够最终回答那些极难解释的问题:梦、幻想、记忆和感觉、主观自我,是如何从一堆肉中产生的?

安东尼奥・达玛齐奥,南加州大学的神经学家和神经科学家,观察了一位叫艾略特的患者后开始研究情感的影响。在一个成功的手术治疗脑瘤之后,艾略特似乎完全康复,但他却开始做出种种毁掉其生活的糟糕决定。艾略特通过了每一次人格与认知测试,测试结果显示其记忆、智力和言语指数都是正常的,甚至达到优秀标准。达玛齐奥研究出:肿瘤损坏了艾略特的负责处理情感的大脑前庭区域。因为他不再知道他自己的感觉,他再也不能做出什么正确的决定。达玛齐奥很快就发现其他大脑遭受同样区域损伤的人也经受着同样的痛苦。这些观察以及随后的实验使得达玛齐奥得出了如下结论:情感不是来自非理性的大脑侵入,他们是内在、固有的理性思考的结果。

大约在20世纪90年代的同一时间,神经科学家雅克・潘克塞普探索了动物的感觉。 潘克塞普注意到,可以通过研究其他哺乳动物来探讨人类的情感和情绪问题―他们的大脑如何产生像人类那样愤怒、悲伤、快乐的情感,它们的大脑又涉及哪些神经元和神经回路。利用动物作为人类的模型是生物医学的基础。通过观察一只小狗被从母亲身边带走后的所作所为,他探讨了母亲和孩子之间的强烈纽带――依恋。他开始研究主导依恋情感的神经系统是怎样导致抑郁症的。他整合了与抑郁同类的情感研究,这种情感研究侧重于分离和失去的恐惧。

其他研究人员, 如伊丽莎白・菲尔普斯和乔・勒杜v他以山羊胡子和吉他为标志w,描述了情感影响学习和记忆的方式, 它们侧重于研究大脑如何检测、分析和记忆威胁。

这些研究项目表明,研究情感不仅在主流的神经生物学领域是可行的,也是非常必要的。曾经被神经科学家猛烈批判的弗洛伊德学说,也开始被一些敢于摒弃偏见的科学家认可,并为神经心理学提供了崭新的发展方向。

[参考文献]

[1]刘李. 古典精神分析的“症候”与“解释”概念. 社会科学研究. 2009(06).

[2]王冠. 弗洛伊德与精神分析述评. 中国科教创新导刊. 2013(20).

神经科学研究方向范文第13篇

一、体育科学质化研究与量化研究对立的哲学根基

质化研究与量化研究是科学研究范式的两种主要模式,是研究事物的一种方法论,对研究者讲是研究过程中针对同一问题或多个问题采取的不同研究方法。随着科学研究的?l展,心理学学科领域中有专家提出质化研究与量化研究是心理学的两种“范式”,或者被某些学者称之为心理学的两种“文化[7]”。体育学科发展尚没有如此汹涌,但其学科研究过程中混合研究越来越多,争鸣也越加凸显。究其原因主要是源于两者不同的哲学根基,哲学精神和方法论。

(一)本体的回归与探讨

质化研究体现的是以现象学、释义学和社会建构论思想为基础的哲学基点,量化研究则是以实证主义精神为基准点,两者在本体论基点上有所差异。从本体论角度来审视,量化研究更权重于研究者主体对客体的独立态度,把个体的内心世界波动等同于物质的外在发展,一切事物发展均可量化。与之相反,质化研究则更加注重个体的内心世界和情感发展,关注小众事件、小群体、小样本事件,认为事物都是可以建立的独立体,把生活体验与经验的习得纳为个体发展的结论。

回归到事物发展的本原与基质,早期的释义学代表狄尔泰提出,自然科学采取的是抽象的、脱离具体情境束缚的研究模式,研究对象主体本身没有内心情感波动和个人意志的磨练,消除主体本身的内心情感。后期的释义学发展过程中认为,理解是架起人与地域文化融合的“视域桥梁”,认为理解受地域和人文知识的影响。心理学家瑞尼指出在释义学影响下,心理学、社会学、教育学等其他学科均出现了新的研究方法……与量化研究对照,这些新的研究方式被称之为质化方法[8]。不同时期的学者和专家审视世界的观点是各异的,对于现代主义者而言,世界简简单单的就存放在哪里供大家观察、思考、探究、论证,而后现代主义者则认为世界本源并非是真实的,需要重新建立起新的“语言”、“物质”、“精神”等词语,并非需要拿本有的镜子来述明,也许原有的镜子就是错的。拨开两种不同范式研究的方法论,既然生活在社会中难免会面对社会中不同文化的建构、数据信息的汇总、研究主体与客体的互动等,研究问题是我们看待世界的方法观和认识观,我们并不能从方法论的起源乞求问答出孰是孰非,相反我们看到的是两者在本源上互为弥补和补充,两者并没有隔离。

(二)精神的悖离与驳论

后实证主义者亚历山大认为科学的思维是建立在经验环境和形而上学环境之间科学体上运行的,也就是说科学研究实则是两种研究双向的结果,在这里表述出研究范式的迥异,也可来理解为一条路径是沿着立足于经验环境的获得,对经验社会的再总结与在归纳以及界定,另外一条路径则是以一般性理论分析为出发点,从实证角度再次论证与结果的统一性。从后实证主义精神角度审视,亚历山大提出了几大观点:(1)认为所有的数据资料都是理论内燃生成的;(2)经验的习得不能够算是以实证研究为基准;(3)通常来讲,一般性的理论不具有怀疑的,更不具有批判主义;(4)只有当出现其他理论框架来应对新经验的验证时,科学信念或精神才会得以改变[9]。体育科学质化研究与量化研究也是遵循哲学母学科体系进行发展,当下体育科学研究方法学问题的探讨主要集中在对先前学者的质疑反驳、对研究问题假设悬定、对实证主义精神倾向、对实证方法的偏好、对统计方法的再探讨等[10],发展相对于哲学研究方法精神有些滞后,需回归到母学科中对其哲学方法论精神悖离再次探讨。

(三)方法的对立与超越

质化研究与量化研究以不同的哲学思想和哲学理念为基础,体现出截然不同的世界观和方法论。从实际运用角度来看,不管是质化研究还是量化研究其都需要建立在经验习得的基础上,不同的是两者对事物研究采取的方法论和流程不一样,区别在于两者对事物怎么观察以及观察后作何解释。从科学研究的实战角度来评判,当下学科的交融与互补,科学研究范式的多样化等均是时下最引人入目的事情。于此,从混合研究谈两者的超越就非常有必要。从量化研究科学研究范式的流程讲,前期需要铺垫一个假设,假设需要研究者完全保持中立的态度,这难免会导致预先假设人文理论在某些层面造成的缺失,会影响理论假设的有效性和真伪性,倘若理论假设有失真现象,那么再详尽、再细致的研究手段获取到的结果可能会带来学术上的污染,会影响我们对真知的判断。与之相反,混合研究的兴起是质化研究与量化研究两者对立的超越,混合研究可以弥补量化研究预先理论假设的质性缺失,同时可以填补量化研究主体人文社会科学知识的“短板”;对质化研究而言,混合研究的兴起填补质性研究过程中一般性研究数据处理、描述事件的分布状况,帮助质性研究解决特质性结论迁移到一般性、普适性话题中,进而将结论普适化和一般化。两者互为补充,互为结合,促生混合研究兴起,标志着科学研究范式的进步与发展。

神经科学研究方向范文第14篇

一、企议主要议题与内容

会上,来自英、美、德、法、意、中等多个国家的研究者在会上做了广泛的交流与探讨。其中作为主题发言人之一,伦敦大学教育神经科学研究中心副主任Andrew Tolmie教授首先介绍了教育神经科学这一倍受关注的新兴学科的特点和发展趋势,并展望了其对音乐教育未来发展的重要影响及启示作用。Tolmie教授认为,教育神经科学不仅对人才培养与综合国力的增强具有重要意义,将其研究成果应用于音乐教育的教学与研究领域也已经成为现代教育发展的必然趋势。通过教育神经科学对音乐教学中所涉及的记忆、思维及情绪等高级认知功能进行深入探究,可以从不同角度理解音乐认知活动的实质、特点及规律,同时可以更深入、准确地认识脑与音乐教学行为间的关系及不同环境与音乐教育方式对神经机制与心理机能所产生的影响,从而为音乐教育改革提供综合了神经生理与心理特性的多层面依据。

来自赫尔辛基大学行为科学学院脑认知研究组(Cognirive Brain Research Unit,Institute Of Behavioural Sciences)的Mari Tervaniemi教授以《音乐教育与脑科学――梦想与现实》(Music education and brain science:dreams and realities)为题,探讨了音乐训练经验对儿童与成人音乐家的脑结构和功能的影响。Tervaniemi教授认为研究音乐教育情境中的脑是一项非常具有挑战性的工作。已有研究证明,音乐活动具有调节和改善脑结构与功能的重要作用,不仅音乐训练可以促进儿童与成人脑的发育,而且音乐听赏与音乐创作等活动也可以作为特殊手段应用于神经与心理疾病的治疗中。同时,Tervaniemi教授指出现阶段研究者面临的主要问题在于:第一,目前,绝大多数研究仅限于在实验室环境中开展,凭借现有研究技术与方法还不能解决所有真实教学环境中的实际问题;第二,每个被试的脑的解剖结构和功能不是完全相同的,但是现有研究结论却是基于对被试的群体研究所得出的均值而得出的;第三,每个被试对音乐的感受和偏好不尽相同,但现有研究大多是采用相同的音乐刺激材料:第四,需要开展更多的长时间的追踪调查,才能使研究结论更具有说服力。

其后,国际著名的音乐心理学家和音乐教育家GrahamWelch教授做了题为《儿童歌唱能力发展过程中的神经心理学特点》(Neuropsychological feature of children’s singingdevelopment)的发言。作为国际音乐教育协会主席(International Society of Music Education,ISME)(2012-2014)和“教育、音乐与心理学研究”协会(society for Education,Music and Psychology Research,SEMPRE)的主席,Welch教授在发言中首先从神经机制入手,对儿童在歌唱过程中的脑区激活位置与程度进行了深入分析,并倡导将关于神经科学的最新研究成果应用于声乐的教学方法之中。在此基础上,Welch教授分析了目前关于“音乐教育中心智与脑”的研究所面临的挑战,并呼吁研究者们开展专门针对儿童的神经心理生物学(neuropsychobiology)的实证研究,从而帮助我们更好地理解和改善儿童声乐教学方法。

此外,会议还组织与会者参观了用于开展神经科学研究的脑电(electroencephalogram,EEG)实验室、功能性磁共振成像(functional magnetic resonance imaging,fMRI)实验室以及位于英国科学博物馆中的正电子发射断层成像(positronemission tomography,PET)等脑实验设备,这使得参会者们进一步加深了对神经科学的研究技术与研究范式的了解。随后,研究者们就各自特别关心的问题展开了头脑风暴式的热烈讨论。与会专家和学者普遍认为,探究神经科学与音乐活动的脑机制与功能是一个非常具有发展潜力的研究方向。目前,借助fMRI、PET、ERP以及EEG等实验设备,研究者便可以观察在从事音乐活动的过程中,人脑的神经活动机制。但这不仅需要神经科学研究者们的努力,同时也需要音乐教育者的积极参与,并将研究成果运用于教育实践,从而最终对音乐教育产生实质性的影响。

二、会议宗旨和意义

召开此次研讨会的含义和影响都是非常深远的。它不仅标志着一个崭新的研究领域或者说研究(学科)视角正在形成,而且正如研讨会宣传语中所说,会议旨在“连接心理学、神经科学与音乐教育的世界”,即希望打破学科壁垒,架设起一座不同学科间沟通的桥梁,从而将音乐教育工作者与对其感兴趣的心理学和神经科学领域的研究者联系在一起,构建一个跨学科联盟,并将脑与神经科学研究成果普及与推广至音乐教育领域。众所周知,传统的教育教学实践与教育政策的制定和实施,往往是以现象学思维为基础,而传统的教育学研究一直是一种基于直接经验的社会实践活动,一些经验看起来比另外一些更为有效,这就形成了一些大家比较认可的“传统”的教学方法。而现代学科的不断交叉与融合需要来自不同领域的学者开展多学科、跨学科甚至是超学科⑤的合作研究。通过神经科学、心理学与音乐教育领域研究者的合作探究,将会逐步改变传统音乐教学那些过于抽象和孤立的观点,弥补现有音乐教育政策和实践的不足,这也必将促使新的研究视角和研究论域的形成(见图1)。

同时,我们也应看到目前在各个学科之间在研究问题、研究范式和研究方法上各不相同。神经科学研究一般遵循发现问题、提出假设、验证假设、形成科学的知识体系的严格程序。而教育领域则主要受政治、经济、社会、文化因素的影响,思辨性是其主要特征之一。而且,神经科学的相关成果在音乐教育实践中的具体应用还需要通过大量的实验和应用研究才能最终得以实现。尽管目前基于心理学的音乐研究已经探讨和解释了人类的音乐经验和音乐行为的心智模型等一系列问题;基于神经科学的音乐研究,也已经记录和分析了音乐体验和音乐活动等对脑结构与功能的影响,但针对实际的音乐教育和音乐学习情境,还没有联合起从事科学、教育和艺术等不同领域的研究者建立起一个足够强大的学科基础。因此,在神经科学的基础研究和音乐教育的应用研究之间构筑起沟通与联结的桥梁是当前亟需解决的问题。音乐教育者应该采取更为积极的态度,投入到神经科学与音乐教育的合作研究中去,主动了解并谨慎接受神经科学的研究发现,继而在音乐教育的实践中验证并运用神经科学的理论观点。为此,我们应该在心智、脑与音乐教育之间形成一种互动与互惠的关系,即音乐教育者不应总是处在被动接受神经科学的研究成果的位置上,或是单纯由音乐教育研究者提出问题,然后请神经科学领域的研究者对此进行实验室研究,再将结论反馈给音乐教育。而是需要音乐教育者和神经科学家之间在研究问题的提出和问题解决方法等各个方面展开合作,共同致力于教育环境中的有效学习和教学,从而推动科学和教育的共同发展。

三、面临的挑战及对策

当然,将心理学、神经科学与音乐教育链接起来,我们还面临着诸多的问题与挑战。首先,我们亟需思考的是如何促使研究从实验室环境进入到真实的音乐教育环境,从而将神经科学的研究成果应用于解决课堂音乐教学的现实问题当中。目前,来自赫尔辛基大学等研究机构的科研人员正在尝试在实际演奏和真实的课堂环境中开展脑实验研究(见图2、图3)。这将促使研究者们从音乐教育领域的实际问题出发,探究神经科学的研究成果的现实转化,并综合心理学与神经科学的研究视角和结论,从中科学合理地提炼出更有效的音乐教育规律与实践措施,并为音乐教学提供一种强有力的动力和基础。

其次,心智、脑与音乐教育之间沟通的道路不应该是单向的,而是互动和互利的。这就需要具备多元学科背景并有着共同研究目标、研究取向和共同的学术话语体系的研究者们积极展开科际合作。但是目前这种合作还面临着很多困难。一方面,现有从事神经科学与音乐教育交叉研究的大多是脑科学领域的研究者。在这些研究中,音乐主要是作为实验刺激材料,而很少有学者专门从音乐教育的视角着眼,提出改进和革新的策略;另一方面,音乐教育领域的研究者对脑科学的关注颇为滞后,对于具有重要应用价值的研究发现缺乏敏感和了解。而面对不同领域间的学科跨度,我们需要在神经科学领域的研究者、教育政策制定者以及音乐教育实践者之间搭建起一个相互交流、共同合作的平台,从而使相关学科的研究人员能够消弭知识上的鸿沟。

以英国伦敦大学下设的教育神经科学研究中心(Centre of Educational Neuroscience,CEN)为例,它是由伦敦大学学院(University College London,UCL)、伦敦大学教育研究院和伦敦大学伯贝克学院(Birkbeck,University of London)联合成立的多学科综合研究机构,旨在将教育科学、心理科学、认知科学以及神经科学等进行整合,为人类的学习提供跨学科解释,同时推动教育神经科学研究成果的现实转化,为学校的教学实践与政策制定等提供科学的依据。同样,2005年初,北京师范大学已率先在国内成立了脑与认知科学研究院(原认知神经科学与学习研究所),目前这里已经组建了基本认知过程与学习、语言认知与学习、数学认知与学习以及情绪与认知的相互作用等多个项目组,并邀请了包括数学、语文、英语、音乐、体育等多个领域的专家学者进行合作研究。笔者有幸先后进入上述两个研究机构工作和学习,并深深感受到跨学科、跨机构合作的巨大潜力和优势。

再次,神经科学对大多数教育者来说还是一个非常陌生的领域,需要广泛地宣传从而减少普通公众对脑科学的误解与“神经神话”的流传。为此,我们可以在音乐教育或音乐心理专业期刊、书籍和其他大众刊物上不断公布与脑与神经科学有关的研究成果,帮助研究者、音乐教师和普通公众理解这一新兴领域。例如,2005年北京师范大学出版了“脑科学与教育译丛”系列图书,其中包括《艺术教育与脑的开发》和《脑的功能――将研究结果应用于课堂实践》等。随后,《心智、脑与教育:教育神经科学对课堂教学的启示》《人是如何学习的――大脑、心理、经验及学校》等一系列图书也在国内翻译出版。目前,《教育生物学杂志》和《华东师范大学学报》等学术期刊还专门开设了“教育神经科学”专栏。同时,我们还应充分利用广播、电视及网络等传媒手段,及时、准确地向公众传播有关脑科学与音乐教育交叉研究的科普信息,并通过举办科技博览、专家讲座以及家长培训等形式提高社会公众的脑科学知识素养。值得注意的是,目前市场上有不少书籍、网站等出于某些商业目的大肆鼓吹所谓的“基于脑”的教育计划,还有诸如“关键期”、“左、右脑分工”等对脑科学的原始研究作出错误解释的推论。为此,各类媒体应做到客观、科学地宣传脑与教育神经科学知识,既要努力转化为非专业人员能够理解的文本,又要保持其科学性与严谨性。

神经科学研究方向范文第15篇

关键词:心理学;效度;一般能力倾向成套测验(GATB);人工神经网络(ANN)模型;大学生

一、问题提出

一般能力倾向成套测验(General Aptitude Test Battery,GATB)是美国劳工部就业保险局历时50年,耗资数亿美元,研究了美国上万种职业后编制而成的著名测验。这套测验应用较广,已被大量研究证明具有良好的信效度,能够很好地预测职业成功和学术成就。GATB是适用于初三以上年级的中学生及成年人的团体测验,包含15种分测验(11种纸笔测验,4种操作测验),可在120~130分钟内测量9种与职业关系密切并有代表性的能力因素。这9种能力倾向因素为:一般智力、言语能力、数理能力、空间关系理解力、形状知觉能力、文书知觉能力、动作协调能力、手指灵活性及手部灵巧性。Hammond1984年对GATB的结构进行因素分析发现,GATB测量的其实是4种更普遍、更高层次的能力:言语能力、数理能力、工具组合能力和空间能力[1]。GATB在国外应用广泛,是升学、就业指导以及人员选择与安置的重要工具。而Droege等研究发现:GATB的一般智力、言语能力、数理能力和书写知觉测验可以作为预测学业成绩的良好工具[2]。R.L.Thorndike和E.P.Hagen报告,用GATB预测工程学校学生的专业成绩的R2最低0.46,最高0.58[3]。

个体在大学期间的专业学习将奠定他们一生职业生涯的基础。在美国,大学生入学之初,要进行一项学术能力测验(SAT),通过这种学术能力测验,可以预测大学生在大学期间的专业学习成绩。也有研究者应用一般能力倾向成套测验(GATB)来预测大学生的专业成绩。在预测方法方面,以前的研究大都是运用传统的多元回归算法。如果应用神经网络模型新技术,效度是否会有提高呢?这值得我们来探索一番。

人工神经网络(Artificial Neural Network, ANN)是近年来发展起来的一门新兴学科、新技术。它应用了一种信息处理系统或计算机模仿大脑的结构和功能,可称之为人脑处理信息方式的简化模型[4]。ANN今天已经成为世界关注的热点,引起各国政府与军界的高度重视。

目前人工神经网络(ANN)的算法基本成熟。人工神经网络包括三部分:输入层(input layer),隐藏层(hidden layer),输出层(output layer)。输入的数据显示在第一层,其值从每个神经元传播到下一层的每个神经元,最终从输出层输出结果。ANN是功能强大的函数估计器,只需基本的统计或数学知识就能够进行训练,并加以应用[4]。特别值得注意的是,它是一种非线性系统,具有一个隐藏层的神经网络算法,可以拟合输入和输出之间的任意非线性关系,而不要求资料满足正态分布或其他特殊分布,可以自由估计模型(即非参数模型)。因此,神经网络具有很强的综合能力,输入和输出间的联系可由训练习得,再运用于计算中[5]。

BP(back propagation)神经网络是ANN的一种,由James McClelland和David Rumelhart在1986年提出[6]。它是一种典型的前馈神经网络,其权重的调整采用反向传播的学习算法,神经元的变换函数是S型函数,输出量是0~1之间的连续量,可以实现从输入到输出的任意非线性映射[7]。通过对网络参数的选取,在确定了网络层数、隐含层神经元数、初始权重、学习速率、期望误差及最大步长后,构建神经网络模型。确定网络的结构后,利用输入输出样本进行训练,也就是对网络进行调整,多次反复,直到样本收敛,使网络实现给定的输入输出映射关系,从而获知最重要的影响因素。

从ANN诞生之日起,它与心理学就有着千丝万缕的联系。神经网络的灵感来自于神经元的信息处理功能,神经网络的训练则可以反映感觉、记忆、学习等认知过程[8]。ANN已被研究者广泛应用于视知觉识别[9]、技能培养[10]、语言发展[11]等认知领域。研究者发现,ANN对于内隐记忆、内隐学习等无意识认知过程有着极强的适应性[12,13],对神经网络来说,外界环境的每一次输入都可能会引起网络结构的重新调整(权重变化),从而改变该网络下一次的加工模式。

社会认知与ANN有着类似的信息加工过程。社会认知过程中,人们会按照某种规则对所经验的事件进行组织,从而影响他们在类似环境下对待相似对象的印象与态度。因此,许多研究者针对印象形成[14]、归因[15]、认知矛盾[16]、群体印象[17]等建立了各具特色的神经网络模型。

由于ANN的模仿对象是人脑神经系统的处理方式,因此,它在功能上也具有某些智能的特点。神经网络主要有以下几个基本功能:非线性映射、分类识别、知识处理。目前,神经网络已经广泛应用于信息领域、自动化领域、工程领域、医学领域、经济学领域等各知识领域中,其智能化的特征解决了许多传统信息处理方法无法解决的问题[18]。目前,学术界已经普遍认同,人工神经网络方法是一种有效的研究工具,能够代替传统的回归分析方法,并可以在不同的领域进行广泛应用。然而,心理测量学领域内运用人工神经网络方法的研究还相当少见。

本研究将使用神经网络算法,取代传统的回归分析,尝试检验一般能力倾向成套测验预测不同学科大学生的专业成绩的效度。

二、研究方法与研究过程

1.研究工具

以戴忠恒等修订的一般能力倾向成套测验(GATB)为研究工具,该测验共包括15种分测验,其中11种为笔试,分别为: 圆内打点测验、记号记入测验、形状相配测验、名称比较测验、图案相配测验、平面图判断测验、计算测验、词义测验、立体图判断测验、句子完成测验、算术应用测验;4种为器具测验:插入测验、转动测验、组装测验、拆卸测验。

本研究采用团体施测方式,每次施测有2名以上熟悉本测验所有项目的主试,最多对38名被试同时施测。首先由主试朗读指导语,在所有被试明白测验的要求和具体做法后开始测验。因11项纸笔分测验均为速度测验,所以由主试使用秒表准确计时。

2.研究对象

在江苏、安徽、上海等省市的7所院校对在校大学生进行团体施测。共施测1022人。其中男生521人(51.0%),女生501人(49.0%);“211工程”院校569人(55.7%),普通本科院校453人(44.3%);大一464人(45.4%),大二104人(10.2%),大三321人(31.4%),大四133人(13.0%);文科446人(43.7%),理科221人(21.6%),工科355人(34.7%)。

3.数据收集

随机选取其中652名大学生,对他们期末考试中的专业课成绩求出平均分并以班级为单位进行标准化,以此标准分作为衡量其专业成绩的标准。在652名大学生中,文科专业268人,占41.1%;理科专业218人,占33.4%;工科专业166人,占25.5%;年龄17~24岁,平均20±1岁;男生320人,占46.3%,女生371人,占53.7%。

三、构建神经网络模型

使用专业软件Clementine12.0构建神经网络模型。首先对样本数据进行归一化处理,以便更好地对数据关系进行映射,从而使其参数都落在(0,1)之间。归一化选用以下公式:

P=(p-pmin)/(pmax-pmin)

公式中,pmin,pmax分别表示归一化之前的最小值和最大值,P为归一化值,p为归一化之前的值。经过归一化转换的结果在本研究中以P表示,例如P专业课均分。

经过归一化处理后,开始正式建模。在Clementine中应用神经网络进行能力倾向对专业成绩预测的过程如下:首先选择数据源,将GATB的7项能力倾向数据选为输入变量,将标记专业课均分项选为输出变量。然后在字段选项中选择其中的分区节点,设置训练、测试、验证区域样本比例,这是构建神经网络模型所需要的一个设置。总体挖掘过程如图1 所示。

图1 数据挖掘过程

接着在模型里选择神经网络模型的训练方法。Clementine提供了快速、动态、多重、修剪、RBFN和穷举型修剪六种用于构建神经网络模型的训练方法(Silverston,数据模型资源手册)。选择快速的训练方法,即使用数据的简明规则和特征来选择适合的网络形状(拓扑)。

此后在模型中设置预防过度训练,将数据随机分割为训练集合和检验集合两部分,设置70%的样本为训练集合,并将随机种子设置为18。特定的随机种子通常会生成相同的随机值序列,产生相同的生成模型,从而使结果模型具有精确的可再现性。本研究中的预防过度训练与随机种子设置见图2。

图2 模型设置结果

四、结果分析

1.文科大学生一般能力倾向对专业成绩的预测模型

本模型显示出模型在生成前的选项和生成后的统计情况。结果显示模型对建模数据估计的准确率达90.247%,其中输入层有7个神经元,隐藏层有1∶3个神经元,输出层有1个神经元。

对各输入点的敏感度进行分析显示,各输入字段的相对重要性参数,按重要性排序为言语能力、一般智力、形状知觉、运动协调、数理能力、书写知觉、空间判断能力,其敏感性系数依次为0.523、0.191、0.09、0.053、0.05、0.047、0.045。

将Neural Net结果结点连接在数据流中的分区结点后,向数据流中增加分析节点,模型分析结果见图3,由图可知,文科学生一般能力倾向对专业成绩模型的平均预测误差在-0.004到0.036之间,绝对平均误差在0.103到0.105之间,该模型的预测误差在可以接受的范围之内。

图3 文科大学生一般能力倾向对专业成绩的预测模型分析结果

再向数据流中增加导出结点。将导出结点连接到Neural Net结果结点。设置该结点属性,将增添的字段的值设置为【abs(P专业课均分 - '$N- P专业课均分') / P专业课均分】 * 100,其中$N- P专业课均分是由神经网络生成的预测结果,如图4所示。该图形的横坐标为导出值,纵坐标表示一共有多少个样本的导出值落在相对应的横坐标上。由导出的定义公式可知,导出值越小,则表明预测值与实际值的差别越小。由输出图形可以看出,该模型已达到一定的精度。

图4 文科大学生一般能力倾向对专业成绩的预测模型精度直方图

2.理科大学生能力倾向对专业成绩的预测模型

理科大学生一般能力倾向对专业成绩预测模型显示模型对建模数据估计的准确率达90.979%,输入层、隐藏层、输出层的神经元个数与文科大学生模型的数量相同,分别为7个、1∶3个、1个。

理科大学生一般能力倾向对专业成绩预测的各输入点的敏感度分析显示:按重要性排序为数理能力、一般智力、空间判断能力、书写知觉、言语能力、形状知觉、运动协调,其敏感性系数依次为0.471、0.233、0.132、0.073、0.046、0.042、0.003。

图5 理科大学生一般能力倾向对专业成绩的预测模型分析结果

模型分析结果见图5,由图可知,理科学生一般能力倾向对专业成绩模型的平均预测误差在-0.022到0.006之间,绝对平均误差在0.091到0.097之间,结合图6可知,模型达到了一定的精度。

图6 理科大学生一般能力倾向对专业成绩的预测模型精度直方图

3.工科大学生能力倾向对专业成绩的预测模型

工科大学生一般能力倾向对专业成绩的预测模型显示模型对建模数据估计的准确率达90.381%,输入层、隐藏层、输出层的神经元个数与之前相同,分别为7个、1∶3个、1个。

工科大学生一般能力倾向对专业成绩预测的各输入点的敏感度分析结果显示:按重要性排序为空间判断能力、一般智力、言语能力、书写知觉、形状知觉、数理能力、运动协调,其敏感性系数依次为0.594、0.202、0.084、0.048、0.035、0.029、0.008。

模型分析结果(见图7)显示,工科学生一般能力倾向对专业成绩模型的平均预测误差在-0.044到0.008之间,绝对平均误差在0.106到0.115之间。模型精度直方图(见图8)显示,由图可知,导出值集中在一个很小的范围之内,模型达到了一定的精度。

图8 工科大学生一般能力倾向对专业成绩的预测模型精度直方图

五、讨论

神经网络具有的非线性映射、自适应学习、并行性、知识分布存储、逼近任意复杂连续函数等信息处理能力,克服了传统预测方法对于数据处理方面的缺陷,使神经网络能够在心理测量领域发挥重要作用。值得注意的是,回归分析要求数据正态分布、线性,以及连续变量这些比较严苛的条件,在神经网络模型中却不需要这些前提条件。也就是说,神经网络的算法具有非线性的特点。这可以大大弥补传统统计方法的线性模型的局限。

本研究以人工神经网络建模为统计手段,分别建立文、理、工三类大学生一般能力倾向对其专业成绩的预测模型,由建网信息和模型分析结果可知,三个模型对建模数据估计的准确率均达到90%以上,预测的平均预测误差在0.091到0.115之间,三个模型均达到了一定的精度。

首先, GATB的7项能力倾向对文科专业成绩的影响按重要性排序依次为言语能力、一般智力、形状知觉、运动协调、数理能力、书写知觉、空间判断能力,这一结果也可与文科专业大学生优势能力倾向互为佐证。言语能力的敏感性系数达到0.523,是影响文科专业成绩表现的关键能力,这一结果也符合我们研究前的假设和实际情况。文科类专业的学生通常对文字、语言更有兴趣,拥有较好的文字功底,将来所从事的职业多以文字工作为主,专业课程的设置与考核也是以此职业方向为导向,因而言语能力上得分突出的学生更有可能在文科专业的课程学习中达到优秀水平。

其次,对理科大学生而言,数理能力、一般智力和空间判断能力对其专业成绩预测的敏感性系数分别为0.471、0.233和0.132。数理能力是利用算术知识解决实际问题的能力,一般智力则是需要根据原理进行推理和判断的能力,而空间判断能力是要求在心理空间进行图形转换进而进行推理、判断的能力,这三类能力对学生的逻辑思维能力有较高要求,理科类专业侧重于理论研究和科学培养,尤需学生的理性思维、逻辑思维能力,因此,数理能力、一般智力和空间判断能力是理科学习关键之所在,理科专业要求报考者在这些能力上的发展达到一定的水平,而在这些能力倾向上得分较低的被试可能需要付出相当的努力才能够胜任理科专业的学习。

最后,工科类专业学生的专业成绩7项能力倾向按重要性排序依次为:空间判断能力、一般智力、言语能力、书写知觉、形状知觉、数理能力、运动协调。另外,空间判断能力也是工科类大学生的优势能力倾向,以往相关研究也表明,空间想象和空间思维能力对于工科学习是不可或缺的[19],尤其是机械制图等相关专业。工科专业侧重技术应用,学生动手能力较强,心理空间的运动能力依赖于实际动手能力的发展,动手能力的锻炼也会促进其空间想象能力的发展。值得注意的是,空间判断能力对于工科学生专业成绩的预测敏感性系数达到了0.594的水平――该项能力对工科学习十分重要,若发展良好,更可能在工科学习中脱颖而出。

纵观三类专业大学生一般能力倾向对其专业成绩的预测情况,不难发现,一般智力对于任何一类专业来说都是基础性的能力倾向。国外相关研究结果也发现,人们的智力和知识只要达到一定的水平,人们智力的高低差异对于工作效率不再有明显的影响,然而与专业紧密相关的能力倾向与工作效率之间始终有显著的正相关。本研究的结论在一定程度上验证了这一观点:对于不同的专业方向来说,每种专业类型都各有其关键的能力倾向。该专业的潜在报考者能否胜任该专业的学习和考核,关键能力倾向是至关重要之因素。

总而言之,人工神经网络模型对三类专业的专业成绩预测都具有较高的准确性,说明本研究整体的技术路线可行,GATB所测得的7项能力倾向的不同组合可以用来预测不同专业学生的专业成绩。通过人工神经网络模型,中学生可以根据自己在GATB的7项能力倾向上的得分情况预测自己报考三类专业的成绩水平,从而判断自己适合报考的专业方向。如能早日实现推广,将是教育界及广大学子喜闻乐见之事。

项目基金:全国教育规划课题(DIA080131)

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