一、探索大脑的奥秘——访脑科学专家何士刚教授(论文文献综述)
蔡其全[1](2021)在《知识学习的发展功能及其局限研究》文中认为知识与发展的关系问题是教育学中的经典性、基础性、永恒性的问题,是教育研究者必须要回答的基本问题。在西方,从苏格拉底“知识即美德”的命题,到培根“知识就是力量”的论断,都展现了人们对于知识发展功能的关切。在国内,主流的教学本质观认为,知识学习是学生发展的“基础”“中心”和“起点”。从国内外关于知识学习与人的发展关系的文献来看,人们总是从知识学习出发,或者仅仅在知识学习的范围内,理解和落实学生的发展问题。当然,仅仅将知识学习作为学生发展的起点、基础,或者主要途径,从逻辑上讲也是合理的。但是,教育是一项长期性的育人事业,在这一漫长的过程中,人们极易将主要的事情当作首要的事情,把首要的事情当作唯一的事情。很多人就将学生发展的“基础”和“起点”,当做是学生发展中“最重要”甚至“唯一”的东西。通常情况下,所谓知识是指人类在长期的历史过程中积累下的认识成果,也就是书本知识。现行学校教育当中的知识学习,主要是一种以书本知识为对象的学习。这种知识学习在促进学生全面发展的过程中有着独特的功能,但也存在不可回避的局限。知识学习是学生发展的必要条件,而非充分条件;学生发展是知识学习的可能结果,而不是必然结果。在新时代,旨在实现学生全面发展的教学,需要超越传统的知识授受的“大框架”,重新审视知识学习的发展功能及其局限。本研究综合运用思辨研究、历史研究和案例研究的方法,澄清了关于知识学习对于学生发展作用的三种误解,揭示和确认了知识学习存在的发展功能及其局限。最终,基于知识学习的发展功能及其局限,提出了相应的教育改革思路。本研究的具体内容分六部分七个章节展开论述。第一部分(绪论)阐述了该选题的背景、意义与研究思路。首先,从知识教学与学生发展的“矛盾”,知识学习的发展性限度,学生素养的培育,人何以发展四个方面概括了本研究的缘起。然后,通过梳理与评析国内外关于知识学习的功能与局限,知识学习的功能与局限,学生发展的内容与机制的研究成果,进而明确了推进本研究的可能方向,也明晰了本研究的意义、思路与方法。第二部分(第一章)厘清了本研究中的知识与知识学习的涵义。关于知识与知识学习的涵义的理解不一,是造成人们对知识学习的发展功能与局限产生误解的根源之一。因此,我们首先从学科立场与知识类型的角度界说了本研究中的知识涵义,并对相关概念进行了辨析。其次,总结出当前关于知识学习的两种理解,然后基于对这两种理解的综述,确立了本研究中知识学习的概念范畴。本文中知识学习指是一种以书本知识为对象的学习活动,而不是以获得知识为目的或手段的学习活动。第三部分(第二章)考察了国内外关于知识学习与人的发展关系的主要认识和观点。在西方,古代教育的认识当中暗含着“知识等于发展”的信念;近代教育阶段,出现了儿童中心与知识中心的“博弈”;现代教育阶段,学生全面发展在理论上得到无比重视,但在实践中知识却占据着核心地位。在国内,从民国初期,到新中国成立,再到改革开放,学界关于知识学习与人的发展关系的认识与西方类似。从国内外的认识来看,关于知识学习对于学生发展作用主要存在三种误解:将知识掌握本身等同于学生发展;在知识学习范围内理解和落实学生发展;将认知发展的规律泛化为全面发展的规律。第四部分(第三章)探讨了学生发展的取向与机制。学生“发展什么”与“怎么发展”的问题,是影响学生学习过程的重要因素,一定程度上决定着学生“学什么”与“如何学”等问题的回答。因此,我们首先澄清了学生发展概念的实质,将发展概念与人的素质结构关联起来。其次,梳理了我国教育在学生发展取向上的几种类型,并指出当前教育价值取向归于学生全面发展的事实。最后,探讨了学生素质发展的机制。本章对于学生全面发展取向与素质发展机制的探讨,为后文分析知识学习的发展功能与局限提供了的理论基础。第五部分(第四、五章)分析了知识学习的发展功能与发展局限,该部分是全文核心部分。第四章基于对“知识学习具有发展功能”的思想前提的考察,重新确立了知识学习发展功能的分析框架:一是不同的知识学习内容与方式具有不同的发展功能,二是知识学习对不同素养的发展具有不同的功能。归纳出知识学习对于全面发展的功能:知识学习奠定全面发展的认知基础,知识学习为全面发展提供间接经验的指导,知识学习是促成知识学习主体的基本途径。最后,通过对优秀学生发展过程的案例分析确认了知识学习的发展功能。第五章首先从知识学习对全面发展取向的悖离,素质发展机制的僭越,语言文字的符号特性,以及知识中心的教育传承四个方面,论证了知识学习为何具有发展局限。然后,揭示了知识学习对于学习本义的违背、对于学习对象的窄化、对于学习过程的简化,以及知识学习可能存在的其他“教育风险”。最后,通过对知识学习导向下的学生发展现状分析、中西方课堂教学的差异比较、典型“发展”案例的剖析等实证方法,对知识学习的发展局限进行了确认。第六部分(第六章)澄明了知识学习在教育中的定位问题。知识学习在教学中的地位是由知识学习在教学中的必要性,知识学习在学习活动中的特殊性,知识学习促进学生发展的可能性决定的。正确把握知识学习在教学中的地位,发挥知识学习在学生身心全面发展中的作用,需要明确知识选择的功能依据,促进多维学习的融合互动,从知识中心转向学习中心。基于对知识学习的发展功能及其局限的认识,学校教育改革需要在观念层面树立正确的知识观与学习观;在实践层面提升教育的全面发展功能。
赵奋强[2](2021)在《基于球面神经网络的大脑皮层数据处理与分析》文中认为磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)技术的问世与发展使得我们可以无创地采集、观察人类大脑图像并研究大脑的神经系统发育与疾病。在过去几十年中,MR图像处理的技术蓬勃发展,其中最关键的便是基于脑体积和基于脑皮层的数据处理方法。近年来,脑体积的数据处理流程中已经出现了很多基于深度学习的算法,提高了它的速度与精度,然而脑皮层的数据处理与分析大多还依赖传统的手工提取特征和机器学习方法,在很多应用上已经满足不了当前大规模神经影像数据处理的需求。因此,为了更加快速、准确地得到脑皮层数据的处理结果,本论文针对当前脑皮层分析流程中存在的问题进行深入探究,利用深度学习中的卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)加快了数据处理流程,同时还获得了比当前其他方法高得多的准确度。具体来讲,本论文重点围绕以下四个方面的工作展开。(1)基于球面U-Net的皮层分区与属性预测。大脑皮层表面的结构是在流形空间中具有球形拓扑属性的,其上的每一个顶点之间没有一致的邻域定义,因而无法在皮层表面上进行直接的卷积操作并搭建CNN。为了解决这个问题,本论文利用重新采样到球面空间的皮层表面的规则几何结构,提出了一种新型的卷积滤波器——1-ring卷积核。基于1-ring卷积核,我们在球面上开发了相应的卷积、池化和转置卷积等操作,从而构建了球面U-Net(Spherical U-Net)结构。随后,本论文将球面U-Net应用于大脑皮层数据处理中两个具有挑战性的任务:皮层表面分区和皮层属性发育预测。这两个应用都证明了本论文提出的球面U-Net在准确性和计算效率上具有更加优越的性能。(2)基于三个正交球面U-Net的快速球面配准算法。皮层表面配准是将不同个体和时间点的皮层表面对齐,以建立横向和纵向的皮层对应关系。本论文基于CNN开发了一个快速球面配准(Superfast Spherical Surface Registration,S3Reg)算法。S3Reg采用了端到端的无监督学习策略,因此在输入特征和输出相似度上提供了很大的灵活性,同时还显着地降低了配准时间。为了解决极点失真问题,我们设计了三个正交球面U-Net网络结构,利用球面CNN强大的学习能力直接学习球面空间中的速度场,并通过“缩放和平方”层得到能够保证拓扑结构的变形场。分别配准成人和婴儿的多模态皮层特征的实验结果表明,本论文提出的S3Reg获得了与当前最好配准方法相当的性能,但同时将配准时间从1分钟降低到了10秒。(3)基于球面神经网络的大脑皮层同时分区与配准。传统的大脑皮层配准与分区是两个独立的任务,但这明显忽略了他们之间的密切联系。为此,本论文提出了一个同时进行配准和分区的深层球面神经网络。我们首先使用一个编码器学习这两个任务的共享特征,然后分别为配准和分区训练一个特定的解码器。随后,为了进一步挖掘这两个任务之间的明确联系,利用分区图相似性损失来加强感兴趣区域边界的一致性,从而为配准任务提供额外的监督信息。反过来,将一个带有人工标记的分区图配准到另一个没有人工标记的球面上可以为分区任务提供额外的训练数据。实验结果表明,本论文提出的方法相比单独训练的分区和配准模型获得了巨大的提升,并且能够使用很少的标记数据来训练高质量的分区和配准模型。(4)基于球面U-Net的多中心皮层属性数据结合方法。直接结合多中心的神经影像数据,例如大脑皮层厚度,进行联合分析将不可避免地引入MRI扫描仪的差异。为了解决这个问题,本论文将球面U-Net和周期一致性对抗网络结合起来,提出了球面皮层表面的周期一致性对抗网络——Surface to Surface Generative Adeversarial Network(S2SGAN)。S2SGAN首先将扫描仪X到扫描仪Y的数据结合建模为球面之间的数据映射任务。因此,它需要学习一个映射GX:X→Y,使得GX(X)的数据分布与Y无法区分。其次,数据结合还要保留个体差异,S2SGAN便利用了逆映射GY:Y→X和周期一致性损失让GY(GX(X))≈X(反之亦然)。在合成的和真实的脑皮层数据上的定量和定性结果都表明,与当前最好的方法相比,本论文提出的方法在消除不必要的扫描仪效应和保留个体差异方面都获得了更好的结果。
周紫艳[3](2021)在《技术融入教育历程、机制及其哲学意涵研究》文中研究表明“爱比米修斯的过失”寓旨人必须依靠技术才能适应环境和后天生存,技术是人身体和大脑的分泌物,是构造人与世界的中间环节。技术建构了教育世界以及教育要素,教育技术与教育者具有相互规定性。教育技术是教育世界的存在者,既要“向前寻视”追问教育技术何所用,也要“向后寻视”追问教育技术何所是,即从经历“上手状态”转向追问生成过程。以身体器官为依附的身体技术展现了人身体和大脑信息,由此“原促创”了教育世界。语言文字符号外化和承载着人的信息,促使正式教育诞生。器具技术相对长久地保存以文字符号为载体的人类信息,为积累教育内容提供可能。造纸印刷术不仅让教育信息更加规范而且批量复制,催生了以学校为标志的正式教育机构。信息技术彻底改变了教育实施组织形式、教育内容呈现方式以及教育评价模式,尤其是人工智能将至已至,“人机共生”的教育大片即将精彩上演。技术融入教育世界生成教育技术属于技术跨领域迁移,经历教育与技术的互相选择、孕育生成及应用推广过程,教育技术成为教育世界的“站出”者。教育在技术环境中孕育而生,技术规约了教育目标、丰富了教育形式和内容。技术通过“放大-简化”以及具身关系改变教育者经验教育世界的方式,通过器具范式、焦点实践等改变教育世界的存在方式。教育技术在建构教育世界过程中完善自身建构,逐渐成为自行规定的存在者,“意向性”地影响和改变着教育世界,以“后种系生成”特有方式积累本性。教育技术在大量注入信息过程中,逐渐微型化甚至透明化,实体逐步简化、结构更加复杂、功能更加齐全、力量更为强大,并具有学习、适应以及自我修复能力,构建了内部强大的进化生态圈,从而具有生物乃至生命特征,加快了自主进化步伐。教育世界要不失时机地引进、原创新技术,促使教育技术在人性化道路上阔步前行,以更加开放的姿态构建更加生态、人性、系统的教育技术体系,迎接“人机共生”的教育新世界。
曹晓静[4](2020)在《学习资源画面色彩表征影响学习注意的研究》文中提出在学习过程中,学习注意对学习效果有重要的影响,学习注意决定着学习者能否对学习内容进一步记忆与思考,真正的学习能否发生,学习注意是保证学习者对知识信息进一步记忆与思考的重要前提。数字媒体技术环境下学习资源知识表征的突出优势之一是其具有丰富且灵活的色彩信息客观形态,学习者伴随着对色彩信息的感知获得知识与技能。然而,已有研究尚未厘清色彩与学习注意之间的关系,对学习资源画面色彩表征的研究方面存在一定的缺失,有必要从促进学习注意的角度对色彩表征进行深入研究。学习资源画面的色彩表征不仅具有知识表征的内涵,而且在学习过程具有吸引、引导、保持学习者学习注意的重要作用。在学习资源画面色彩表征设计中,除了要正确的表征知识内容,还应实现对学习注意的管控,使得色彩表征更有利于学习者知识与技能的获取。因此,如何利用色彩表征设计正确的表达知识信息、提升学习注意、促进学习者对知识信息的了解、认知、体会,进而提高学习效率是值得研究的问题。本研究采用文献研究、专家意见咨询、实验研究、问卷调查等研究方法,基于学习注意的研究视角开展色彩表征设计的研究,探讨色彩表征基本形态影响学习注意的设计策略,以优化学习过程、激发学习者积极的学习情绪、促进有效学习的发生。本研究的主要内容如下:本研究从学习注意、学习资源画面、色彩表征、相关研究技术等方面进行了文献的梳理与述评。通过对学习注意的文献内容分析总结出学习注意的类型(选择性学习注意、持续性学习注意、分配性学习注意)、学习注意的驱动过程(显性刺激驱动→隐形刺激驱动→目标导向驱动)。通过对学习资源画面的文献内容分析指出色彩表征在学习资源画面设计中的必要性。通过对色彩表征的文献内容分析,总结出色彩表征的三大基本形态(知识内容形态、知识关系形态、知识目标形态),以及色彩表征的三大基本特征(显性刺激与隐性刺激的画面特征、视致简与实致繁的学习体验特征、动态变化的时空特征)。通过对相关研究技术的分析,提出了从视觉注意研究的角度进行眼动实验与从脑科学研究的角度进行脑波实验的联合实验研究验证色彩表征影响学习注意的问题。本研究通过多媒体画面语言学、认知心理学相关理论、信息加工理论、色彩构成理论的分析,推衍出色彩表征知识内容形态影响选择性学习注意、色彩表征知识关系形态影响持续性学习注意、色彩表征知识目标形态影响分配性学习注意的观点,为色彩表征影响学习注意的模型构建奠定理论基础。其中,认知心理学中的特征整合理论、双重编码理论、注意控制理论、信号检测理论为本研究提出优化学习注意色彩表征设计的三种基本形式“色彩编码设计形式”“色彩线索设计形式”“色彩信号设计形式”提供了理论依据。在此基础上本研究提出了在学资源画面色彩表征设计中色彩编码设计即对“色彩内容的组织”、色彩线索设计即对“色彩关系的调节”、色彩信号设计即对“色彩目标的控制”的观点。本研究在模型构建部分通过理论分析和专家意见征询等方法构建了色彩表征影响学习注意的关系模型与操作模型。关系模型的构建是对色彩表征影响学习注意的理论探讨。关系模型从优化学习资源画面设计质量的理论研究视角指出,影响学习注意驱动过程的色彩表征设计形式可以实现色彩内容对知识内容形态的表征、色彩关系对知识结构的表征、色彩目标对知识目标的表征。操作模型的构建是对色彩表征促进有效学习注意形成的设计流程的系统梳理,其整体架构是:学习注意类型分析→色彩表征设计形式分析→画面语言设计架构→色彩表征基本形态对学习注意形式影响。画面语言设计架构是依据多媒体画面语言研究架构形成“色彩表征语义设计→色彩表征语用设计→色彩表征语构设计”。画面语言设计架构展示出语义设计与知识内容关联,语用设计与学习者、教师、媒介的关联,语构设计与画面要素的关联。本研究主要以画面中的三种色彩表征设计形式开展眼动与脑电波相结合的实验研究,并结合学习情绪、学习结果的测量,导出相关的研究数据,通过数据分析得出研究结论。具体包括:研究一、关于色彩内容的组织影响选择性学习注意的研究,包括动态画面、静态画面、文本画面中的色彩内容的研究。在学习过程的“时间线”中对色彩表征影响选择性学习注意的数据进行分析,结果表明:1动态画面与静态画面中色彩内容的合理组织有利于学习者在学习之初产生选择性学习注意,在学习过程的中后期随着时间的发展色彩表征对学习注意的影响逐渐减弱,产生良好的学习情绪,有利于学习者对知识内容的了解。2文本画面中前景色与背景色的明度差会影响学习者的选择性学习注意,明度差大于50灰度级的画面有利于学习者产生积极的学习情绪和更好的学习结果。研究二、关于色彩关系的调节影响持续性学习注意的研究,包括静态图文融合画面中不同色彩线索设计形式(红色线索、蓝色线索、无色彩线索)影响持续性学习注意的研究、以及不同知识类型(陈述性知识、程序性知识)与色彩基本属性形成的线索(色彩相变化线索、明度推移线索、纯度变化线索)影响学习注意的研究。通过对发生时空变化的“同一画面”和“不同画面”中色彩线索变化的实验数据分析,结果表明:1红色在“吸引”学习者视觉注意上具有优势;蓝色在“引导”“保持”视觉注意上即产生持续性学习注意方面具有优势;无色彩线索的画面不利于学习者对重要信息的认知;2对于大学生,陈述性知识更适合采用与知识内容相匹配的色彩线索表征(如纯度变化)知识关系;程序性知识更适合采用具有层次感与结构感(如明度变化)的色彩线索表征知识关系;色彩线索设计还应考虑学习者的个体差异性(如主观色彩偏好)。研究三、关于色彩目标的控制影响分配性学习注意的研究,包括色彩信号的凸显程度(对比色、近似色)对分配性学习注意的影响、以及色彩信号的位置呈现方式(临近呈现、顺序呈现)对分配性学习注意的影响,研究结果表明:1同一画面中色彩信号的凸显程度的强弱容易影响分配性学习注意的速度以及学习者对知识目标的体会;2不同画面中色彩信号的临近呈现方式更易于学习者产生分配性学习注意,有利于学习者体会知识目标促进学习结果的提升。本研究最后提出了色彩表征设计影响学习注意的画面语义定位策略(情感定位、结构定位、符号定位)、画面语用管控策略(视觉意象管控、视觉线索管控、视觉信号管控)、画面语构匹配策略(关联匹配、艺术匹配、双重匹配)三大策略,所有策略的细则均来源于本研究的理论分析、模型架构、实验研究等整体研究过程。
孟志远[5](2021)在《泛在学习背景下学校教育供给变革研究》文中认为伴随网络技术发展和移动终端多样化,学习者得以随时随地获取互联网中的学习资源,泛在学习逐渐成为数字化时代的新学习样态。泛在学习所带来的学习内容和学习方式的鲜明变化冲击着人们对传统学校、校园和教师的概念,渲染出学校教育将在泛在学习冲击下消亡的可能性。但应当明确,学校教育之所以能够在不同时代不同社会中承担主要的教育任务且至今未变,是因为其教育供给始终依据学习者个体需求和社会对劳动者的需求而调整。学校的存在对于人的个性化发展与社会的全面发展具有重要意义。因此,学校作为千百年来始终担负着核心教学任务的场所,很难会在数字时代中被基于网络环境的泛在学习所取代。与泛在学习相比,学校教育具有前者不可替代的优势,但也存在极易受到冲击的薄弱之处,需要做出相应的调整。因此,应当思考在泛在学习背景下如何重新理解学校,重新审视学校教育,重新规划学校教育供给的问题。基于以上思路,本研究在进行了相关文献阅读与梳理的基础上,通过理论分析与案例分析,并结合调查研究与访谈,围绕学校应在教育供给方面进行怎样的变革才能适应孕育泛在学习的信息化、网络化、数字化时代这一问题,先后梳理了泛在学习的内涵,泛在学习引发的学习者对学校的新需求,以及泛在学习为学校教育带来的机遇与挑战。通过回溯学校教育供给变革的历史,描述学校教育供给现状,明确了学校教育不会为技术变革所动摇的价值坚守,以及学校教育之于泛在学习的优势。在此基础上,从价值导向与变革路径方面提出了学校教育供给的变革策略,从而为泛在学习背景下学校教育的发展及教育供给改革提供可借鉴的理论导向与可参照的实践路径。本研究共有六部分。第一部分为绪论,介绍了研究的缘起与研究意义,对相关国内外研究进行了研究综述,在此基础上对“泛在学习”、“学校教育供给”等核心概念进行界定,进而明确了本研究的目的与主要研究内容,并依此选取了理论分析、比较研究、调查研究与案例分析等研究方法。研究的第二部分描述作为万物互联时代新学习样态的泛在学习。首先回溯了泛在学习的概念来源——泛在计算,以及支持泛在学习的各种现代教育技术的发展历程。其次描绘了泛在学习的特征,如提供高度技术化的学习体验,实现学习与真实生活的联结以及面向学习者多样化学习特征等。泛在学习对学习者多方面的支持催生了学习者对学校教育知识教学质量、人际交往机会、个性化成长服务以及数字化教学手段的新需求,各种来自学习者的新需求进一步为学校教育带来知识教学、人际关系、现代学校标准育人模式以及学校存在方式的挑战。研究的第三部分梳理学校教育供给的历史与现状。将符号与文字的创造使用、造纸与印刷技术的发明应用、视听技术的发展以及计算机与网络技术的普及界定为对学校教育供给变革产生推动作用的四种技术力量。进而梳理学校教育供给面临的四次变革进程中社会对劳动者需求的变化:由掌握农耕技术以满足物质生活转向满足大规模的工业生产,而后进一步多样化专业化,至今已形成更多元的创新型劳动者需求。同时,学校教育供给由早期具有明显阶级性的教育供给、工业化时代统一的标准化教育、将视听技术充分应用于学校教学培养社会紧缺人才,转向当前以培养学习者的创新、合作、探索能力,适应未来的社会发展为导向实施的供给。研究的第四部分在第三部分的基础上进行,探索泛在学习背景下学校教育供给的价值。首先结合第三部分对学校教育供给变革历程的梳理,总结出学校教育之所以传承千年且仍具有核心教育价值的原因,包括学校中“百年树人”的德育坚守、传道从师的师生联结以及共生并育的生长环境等亘古不变的内涵。学校教育所传承的珍贵财富与泛在学习相比自然具有诸多优势,体现在学习者隐性知识习得、非认知因素培育、现实环境创设以及学校教师不可替代的育人功能等方面。其次,对学校教育利益相关者进行访谈,了解学校教师与管理者、学生、家长以及网络教育产品开发者对泛在学习及学校教育的主观认识。研究的第五部分提出泛在学习背景下学校教育供给变革的策略。在理论导向方面,学校教育供给的变革应以学习者的个体需求和社会对劳动者的需求为导向,以学习者知识技能的掌握,求知精神的生成,合作能力与领导力、科学精神与创造力、全球化背景下的人文精神以及数字化时代的信息素养的生成为目标。在实践方面,学校教育供给应从学校课程资源、校园空间、学习者培养方式、学校教育供给主体和学习者的学习评价等方面进行。具体包括显性课程,隐性课程,教辅机构教学资源的变革;室内学习空间和室外活动空间的改造;育人模式的循证化,教师身份的大众化,教学手段的智能化;学校与社会、家庭、自然的教育供给功能、责任、环境的联结;学习者学习评价内容、手段、方式、主体等方面的变革。研究的最后一部分对本研究进行了研究问题的总结和结论的梳理,指出本研究所作访谈的代表性不高、个人写作视角局限、教育供给变革策略的可行性未得到验证且普适性较弱等不足之处,并提出了对未来相关研究的展望。
张冰[6](2019)在《大脑功能连接的预测方法研究》文中研究指明脑功能连接预测作为神经科学领域重要研究方向之一,在理论研究和临床应用中都具有重要意义。目前关于脑功能连接预测的研究主要是针对静态脑网络,忽略了脑网络的时间演化信息,并且大部分研究没有考虑脑区域中体素级空间相关性,因此存在一定的不足。本文重点从时间和空间角度出发对脑功能连接进行预测研究,旨在预测脑功能连接随疾病进展和正常衰老情况,从而达到对精神疾病实施早期干预,帮助医生临床决策的目的。本文的主要研究工作如下:针对脑功能连接动态变化的特点,本文提出一种基于动态贝叶斯分层模型的脑功能连接预测方法。该方法克服了静态方法的局限性,捕捉了大脑网络的时变特性。此外,还可以与患者相关因素相结合,例如疾病状态、性别、年龄等,为精神患者未来的大脑功能连接提供准确的预测。针对纵向神经成像数据复杂时空相关性的特点,本文提出基于组合模型的脑功能连接预测方法。该方法利用相邻体素之间的空间信息进一步提高预测准确性,适用于预测功能连接随个体正常衰老的情况。该方法克服了现有方法仅考虑时间相关性、预测单一时段、避免同时考虑体素级连接的缺陷,加深了对人脑的理解和认识。本文在ADNI数据集上对所提算法进行了实验验证和分析。实验结果表明,本文所提算法的性能优于传统的预测方法,从而验证了算法的有效性。
冯友梅[7](2019)在《支持素养教育的教育目标描述模型设计研究》文中提出“核心素养”热潮席卷全球,“思维能力”成为基础教育的大势所趋。然而,无论中外,实践者普遍难以从既有的关于素养教育的各类文本中找到从知识通往素养的清晰路径。因此,作为“教学实践之内在依据”的教育目标分类体系(分类学)便成为素养教育走入实践的可能线索。经系统考察,国际范围内数十个教育目标分类体系均从布鲁姆原初分类学处继承了统一的“割裂”风格——包括“思维形式”与“思维内容”的割裂以及“认知”、“动作技能”、“情感”的割裂,故无法引领从知识到素养的教学实践。层层追溯后发现,教育目标分类学对“全人”的肆意切割,直接原因是作为其学理依据的认知心理学对认识之核心机制的“程序+内容”的、类比于计算机的信息加工预设,根本原因则是认知心理学乃至认知科学整体之哲学思考方式的缺失。本研究回到哲学认识论层面,以哲学的思考方式,从人与客观世界之关系的角度,寻找认识发生的核心机制,最终从发生认识论处得到关于认识之本质的更为逼近真相的解读:认识是主体以遗传格式(遗传需求)为基础的对客观世界的解释或建构过程,表现为“逻辑结构”与“知识结构”的双向建构和内在统一。以此核心解释为基本立场,从认知心理学的视角,可以得到如下认识:作为整体的静态“知识结构”与动态“思维结构”内在统一,可表示为“知识-思维”认识模型。以此认识模型为学理依据,本研究设计了可支持素养教育的“三层结构”教育目标描述模型,自下而上分别为“学科知识”、“问题解决”、“学科思维”,并以信息技术课程为例,从教学目标描述、教学过程设计及教学评价设计三个方面,对“三层结构”模型的实践应用问题做了详细解析。本研究的解析与《课程标准》相结合,便可为信息技术课程之“学科核心素养”走向实践提供相对系统的指导。
王美倩[8](2018)在《具身视野下教育中人与技术关系重构的理论探索》文中研究说明在数字化生存的时代,“信息技术对教育发展具有革命性影响,必须予以高度重视”己经成为广泛的社会共识,但现实中信息技术与教育教学的深度融合却遭遇了各种各样的挑战。教育在实践中没有正确处理好人与技术的关系是很一个重要的原因。技术作为人的本质力量的延伸,在教育的应用中本应促进人的发展,但实践中却面临着异化的历史命运。超越这种异化,需要以更为深邃的眼光找到教育中技术应用异化的历史根源,并从多学科视野出发为教育中人与技术关系的重构寻求新的出路。.本文以历史唯物主义和辩证法为基本的方法学框架,基于对现实的深入思考和对文献的广泛研究,对教育中技术应用的异化进行了深刻的历史与文化批判,并从心理学基石、技术学进路、现象学考察和教育学关怀等多个维度对教育中人与技术关系重构这一历史与现实课题进行了探索。结论如下:第一,在教育的生产力和生产关系的矛盾运动中,技术自身具有的不确定性、反自然性和反目的性决定了教育中技术应用的异化以及由此引发的教育的异化具有历史必然性,工具理性的泛滥进一步加剧了这一趋势;但从历史辩证法主体向度和客体向度统一的角度看,教育中技术演进的结构性动力和主体性动力具有的内在一致性决定了教育中技术异化的暂时性。第二,具身认知的科学以“身心一体”的本体论、“模拟-复现”的认识论和“有机生成”的实践论,突破了经典认知科学坚持的“身心二分”关系,挑战了“表征-计算”的认知加工模式,超越了“机械组织”的心智建构方式,彰显了身体在认知中的地位;认知科学的这种“具身转向”为教育中人与技术关系的重构奠定了新的科学基石,必然会推动教育实践不断从“离身”走向“具身”。第三,现代信息技术的创新应用为科学构建基于具身认知的学习环境,进而培育和发展教育中人与技术的具身关系提供了基本的技术进路;人与技术之具身关系具有的“放大/缩小”结构,潜在地蕴含和决定了具身型学习环境构建的“系统观”、“进化论”和“生态学”,即基于有机体隐喻的自组织整体重建、以具身技术为中介的学习者与学习环境的双向建构、“感知-行动”循环中学习者与学习环境的互利共生。第四,人学现象学对人的类本质及其意向性结构的还原,确立了学习者在人与技术具身关系建立和发展中的主体地位;技术现象学对“人一技术一世界”关系的分类,为诊断技术在教育中的应用究竟是具身性的、逢释性的、他异性的还是背景性的提供了工具;教育现象学对认知主体与生活世界之关系的解析,揭示了具身技术是“学习者一学习环境”之“在场”关系建立的中介与桥梁。第五,站在教育学的立场上,教育中人与技术的具身关系要从伊甸园走向尘世,须抓住课程和教学这两个基本范畴,通过具身课程的构建和具身学习的设计,促进课程叙事框架与学生学习轨迹的融合,以具身交互促进经验的建构,从教育扎根于身体开始起步,实现教育中人与技术具身关系在实践中的建立与发展,开创教育走向具身的历史新境界,在身心统一中促进人的发展。
余仁萍[9](2018)在《(功能)磁共振脑影像的分割和脑功能网络结构化稀疏建模》文中认为脑影像学的发展,特别是核磁共振成像技术的发展,使得脑科学家们可以直接无创地研究活体大脑的组织结构和功能活动。核磁共振成像技术已经成为人类探索大脑奥秘、研究神经病理学的重要工具。随着医学影像技术的成熟和发展,为脑疾病尤其是神经精神疾病的临床诊断和病理分析提供了海量的医学数据。基于这些神经影像技术的图像数据,分割大脑的组织结构和病变结构、探索研究大脑的功能连接网络,用于脑疾病的量化诊断、神经精神疾病的预测和诊断已经成为新的研究热点。针对大脑结构的分割问题,通过设计高效的自动化核磁共振图像分割方法,可以为医学影像的医生和研究人员提供有效的数据信息,从而将他们从手动处理海量数据的繁杂工作中解放出来。脑功能连接网络的研究在帮助理解脑功能和识别神经、精神障碍的生物标记物方面已经显示出很大的潜力,根据脑功能磁共振数据构建出有意义的脑功能连接网络是针对所有后续关于疾病等预测分类的前提和基础,因此如何构建脑连接网络是分析研究的关键所在。针对上述脑核磁共振图像研究中的问题,通过分析多模态磁共振图像数据,开展了多发性硬化白质损伤及脑组织的自动分割算法的研究。另一方面,基于大脑功能核磁共振数据,开展了大脑功能网络的结构化稀疏构建的研究,有效地对轻度认知功能障碍患者和健康对照进行分类鉴别,并找出与脑疾病有关系的脑连接特征和鉴别性脑区。论文取得的主要工作和研究成果如下:(1)通过分析多模态脑MRI数据(T1加权,T2加权,PD加权和FLAIR图像)中多发性硬化病变的灰度信息特征,提出了一种联合有监督以及无监督学习的白质损伤自动分割算法。首先,基于从多模态MRI序列中提取的灰度特征和T1加权图像生成的脑组织信息,有监督地分割出包含病变的初始区域。然后利用空间先验信息进行异常检测,剔除部分假阳性标签。最后,针对白质损伤分割问题改进无监督的水平集分割算法,在感兴趣区域内进一步提高损伤病变的分割精确度并检测缺失的病变区域。实验结果表明,我们提出的方法是鲁棒的,可以作为多发性硬化病变的有效分割工具。(2)针对3T脑MRI脑组织分割问题,提出在自动上下文分类框架下,利用7T脑MRI图像的组织分割信息以及迭代提取的组织概率信息,训练得到一系列随机森林分类器逐步提高组织分割精度。由于7T脑MRI图像中脑组织的灰度对比度更高并且具有更清晰的解剖细节,因此从7T图像中可以得到更加精确的脑组织标签信息,为分类器的训练提供更准确的训练标签。多个数据集的实验分割结果表明,该方法可以有效地分割脑组织,且能保证非常稳定的分割准确率。(3)针对脑功能网络构建问题,提出基于连接强度加权的稀疏脑网络构建模型,该模型充分利用脑区原始BOLD时序信号之间的相关性,将之嵌入到稀疏脑网络建模中作为稀疏项约束的权重惩罚。为进一步使具有相近功能连接强度的所有连接边在脑功能网络建模中的加权惩罚一致,我们还对功能连接强度相近的连接边提出群约束,’使得其在整个脑网络建模中共享相同的惩罚权重。从而对整个大脑功能网络联合建模,形成整合连接强度、群组结构和稀疏性的统一学习框架来确保构建更具生物意义的大脑网络。(4)为了充分挖掘数据中潜在的几何结构,提出了基于图正则化加权稀疏表示模型的脑网络构建方法。首先,基于原始数据空间中相似的数据在经过投影后也应保持相似性的假设,建立基于图拉普拉斯的正则化约束项;然后,在之前工作的基础上,对稀疏约束项采用基于连接相关性的权重惩罚;最后,提出了融合相关性分析、稀疏性约束以及图正则化约束的脑功能网络构建模型,获得更具生物意义的大脑网络。另外我们还对特征选择方法进行改进,提出用稀疏表示方法联合提取鉴别性特征,充分考虑了特征之间的相互作用,提取出鉴别性特征子集,能够在一定程度上提高最终的分类结果。
焦李成,杨淑媛,刘芳,王士刚,冯志玺[10](2016)在《神经网络七十年:回顾与展望》文中进行了进一步梳理作为联接主义智能实现的典范,神经网络采用广泛互联的结构与有效的学习机制来模拟人脑信息处理的过程,是人工智能发展中的重要方法,也是当前类脑智能研究中的有效工具.在七十年的发展历程中,神经网络曾历经质疑、批判与冷落,同时也几度繁荣并取得了许多瞩目的成就.从20世纪40年代的M-P神经元和Hebb学习规则,到50年代的Hodykin-Huxley方程、感知器模型与自适应滤波器,再到60年代的自组织映射网络、神经认知机、自适应共振网络,许多神经计算模型都发展成为信号处理、计算机视觉、自然语言处理与优化计算等领域的经典方法,为该领域带来了里程碑式的影响.目前,模拟人脑复杂的层次化认知特点的深度学习已经成为类脑智能中的一个重要研究方向.通过增加网络层数所构造的"深层神经网络"使机器能够获得"抽象概念"能力,在诸多领域都取得了巨大的成功,又掀起了神经网络研究的一个新高潮.文中回顾了神经网络的发展历程,综述了其当前研究进展以及存在的问题,展望了未来神经网络的发展方向.
二、探索大脑的奥秘——访脑科学专家何士刚教授(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、探索大脑的奥秘——访脑科学专家何士刚教授(论文提纲范文)
(1)知识学习的发展功能及其局限研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
绪论 |
一、研究缘起 |
(一) 现实回应:知识教学与学生发展的“矛盾” |
(二) 理论省察:知识学习的发展性限度 |
(三) 时代诉求:学生素养的培育 |
(四) 个人旨趣:人何以发展 |
二、文献综述 |
(一) 关于知识学习与人的发展关系 |
(二) 关于知识学习的功能与局限 |
(三) 关于学生发展的内容与机制 |
(四) 研究述评 |
三、研究意义 |
(一) 理论意义 |
(二) 实践价值 |
四、研究思路与方法 |
(一) 研究思路 |
(二) 研究方法 |
第一章 知识与知识学习 |
一、知识界说 |
(一) 知识的立场与类型 |
(二) 知识的相关概念 |
(三) 本文中的知识 |
二、知识学习的涵义 |
(一) 知识学习的两种理解 |
(二) 知识学习的涵义界定 |
(三) 知识学习的概念辨析 |
第二章 知识学习与人的发展关系的历史考察 |
一、西方对知识学习与人的发展关系的认识 |
(一) 古代教育中的认识 |
(二) 近代教育中的认识 |
(三) 现代教育中的认识 |
二、国内对知识学习与人的发展关系的理解 |
(一) 民国初期:“死读书”与“学做合一 |
(二) 建国之后:“知识至上”与“开门办学” |
(三) 改革开放以来:知识学习的超越 |
三、关于知识学习对于学生发展作用的三种误解 |
(一) 将知识掌握本身等同于学生发展 |
(二) 在知识学习范围内理解和落实学生发展 |
(三) 将认知发展的规律泛化为全面发展的规律 |
第三章 学生发展的取向与机制 |
一、学生发展的实质 |
(一) 发展概念述评 |
(二) 学生发展的实质 |
二、学生发展的取向 |
(一) 知识取向与发展取向 |
(二) 学生发展的取向类型 |
(三) 学生的全面发展取向 |
三、学生发展的机制 |
(一) 发展的本能与可能 |
(二) 学生发展的机制 |
第四章 知识学习的发展功能 |
一、知识学习发展功能的立论基础 |
(一)知识学习的双重功能 |
(二) 为什么知识学习具有发展功能 |
二、知识学习与素质发展的结构剖析 |
(一) 知识学习发展功能的分析框架 |
(二) 知识学习内容与方式的发展功能 |
(三) 知识学习对不同素质的发展功能 |
三、知识学习在全面发展中的功能表现 |
(一) 知识学习奠定学生全面发展的认知基础 |
(二) 知识学习为学生全面发展提供间接经验的指导 |
(三) 知识学习是促成知识学习主体的基本途径 |
(四) “优秀学生”的成长透视:知识学习全面发展功能的案例剖析 |
第五章 知识学习的发展局限 |
一、理论分析:知识学习为何具有发展局限 |
(一) 全面发展取向的背离 |
(二) 素质发展机制的僭越 |
(三) 语言文字的符号特性 |
(四) 知识中心的教育传承 |
二、现实表征:知识学习具有哪些发展局限 |
(一) 坍缩学习的本义 |
(二) 窄化学习的对象 |
(三) 简化学习的过程 |
(四) 知识学习的可能风险 |
三、实证分析:知识学习发展局限的确认 |
(一) 知识学习导向下的学生发展现状 |
(二) 中西方学生发展状况与课堂教学的比较 |
(三) 典型的“发展”案例 |
第六章 知识学习在教育中的定位 |
一、知识学习在教学中的地位 |
(一) 知识学习在教学中的必要性 |
(二) 知识学习在学习活动中的特殊性 |
(三) 知识学习促进学生发展的可能性 |
二、如何发挥知识学习在学生全面发展中的作用 |
(一) 明确知识选择的功能依据 |
(二) 促进多维学习的融合互动 |
(三) 从知识中心转向学习中心 |
三、基于知识学习发展功能与局限的教改启示 |
(一) 观念转变:更新知识观与学习观 |
(二) 实践变革:提升教育的全面发展功能 |
结语 |
参考文献 |
攻读学位期间的科研成果 |
后记 |
(2)基于球面神经网络的大脑皮层数据处理与分析(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
术语表 |
第1章 绪论 |
1.1 大脑皮层表面的重建及其意义 |
1.1.1 MR图像预处理 |
1.1.2 大脑皮层表面重建流程 |
1.2 大脑皮层表面数据的处理与分析 |
1.2.1 大脑皮层表面配准 |
1.2.2 大脑皮层表面分区 |
1.2.3 多中心皮层属性数据结合 |
1.2.4 大脑发育建模与预测 |
1.3 论文的主要研究内容与章节安排 |
1.3.1 论文的主要工作 |
1.3.2 论文的结构安排 |
第2章 基于球面U-Net的皮层分区与属性预测 |
2.1 球面U-Net |
2.1.1 正二十面体离散化的球面 |
2.1.2 1-ring卷积核 |
2.1.3 标准球面卷积操作 |
2.1.4 标准球面池化操作 |
2.1.5 球面上采样操作 |
2.1.6 球面U-Net的构建 |
2.2 球面可变形U-Net |
2.2.1 球面变形卷积与池化操作 |
2.2.2 球面可变形U-Net的构建 |
2.3 大脑皮层分区实验 |
2.3.1 实验设计 |
2.3.2 基准模型 |
2.3.3 实验结果 |
2.4 大脑皮层属性发育预测 |
2.4.1 实现细节 |
2.4.2 其他方法的实现 |
2.4.3 实验结果 |
2.5 讨论 |
2.6 本章小结 |
第3章 基于三个正交球面U-Net的快速球面配准算法 |
3.1 背景知识 |
3.1.1 Voxel Morph框架 |
3.1.2 微分同胚的变形场 |
3.2 基于三个正交球面U-Net的配准框架 |
3.2.1 整体网络结构 |
3.2.2 球面变形操作 |
3.2.3 损失函数 |
3.2.4 用于辅助配准的ROI分区信息 |
3.3 实验与结果 |
3.3.1 实验设计 |
3.3.2 成人大脑皮层表面的配准结果 |
3.3.3 婴儿大脑皮层表面配准的结果 |
3.3.4 异常大脑皮层表面的配准结果 |
3.4 讨论 |
3.5 本章小结 |
第4章 基于球面神经网络的大脑皮层同时分区与配准 |
4.1 大脑皮层同时分区与配准的方法 |
4.1.1 网络结构 |
4.1.2 损失函数 |
4.1.3 训练策略 |
4.2 实验设计 |
4.2.1 数据集 |
4.2.2 基准方法 |
4.2.3 实现细节 |
4.3 结果 |
4.3.1 配准方法的比较 |
4.3.2 共享编码器(SE)的消融实验 |
4.3.3 ROI分区图相似性损失函数的消融实验 |
4.3.4 配准和分区是如何互相帮助的 |
4.4 讨论 |
4.5 本章小结 |
第5章 基于球面U-Net的多中心皮层属性数据结合方法 |
5.1 多中心皮层属性数据结合的网络结构 |
5.1.1 损失函数设计 |
5.1.2 网络结构 |
5.2 实验与结果 |
5.2.1 合成的配对数据的实验与结果 |
5.2.2 真实的皮层表面数据结合实验与结果 |
5.3 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 论文工作总结 |
6.2 本论文工作的不足之处 |
6.3 未来工作展望 |
参考文献 |
附录 作者简历及攻读博士学位期间发表的学术论文 |
(3)技术融入教育历程、机制及其哲学意涵研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 引言 |
第一节 选题缘由 |
第二节 研究综述 |
一、国外研究综述 |
二、国内研究综述 |
第三节 研究思路、方法及创新 |
一、研究思路 |
二、研究方法 |
三、研究创新 |
第二章 教育与技术相伴而生 |
第一节 教育缘起及界说 |
第二节 技术缘起及界说 |
第三节 技术与教育相伴而生 |
第三章 技术融入教育的历程 |
第一节 身体技术融入教育 |
一、身体器官融入教育 |
二、语言文字技术融入教育 |
第二节 器具技术融入教育 |
一、造纸和印刷术融入教育 |
二、物化技术融入教育 |
第三节 视听技术融入教育 |
第四节 信息技术融入教育 |
一、信息技术融入教育 |
二、系统方法技术融入教育 |
第五节 智能技术融入教育 |
一、教育大数据 |
二、“互联网+”重塑教育领域 |
三、“AI+”赋能教育 |
第四章 信息技术时代技术融入教育的机制 |
第一节 教育技术选择 |
一、建构教育世界的现实需要 |
二、技术发展的潜在需要 |
第二节 教育技术生成 |
一、教育与技术“整合”生成论 |
二、教育与技术“融合”生成论 |
第三节 教育技术应用 |
一、教育技术广泛应用于教育世界 |
二、教育技术在应用中创新推广 |
第五章 技术融入教育的哲学意涵 |
第一节 教育技术是教育世界的“站出者” |
一、作为“源出于……”意义上的“站出” |
二、作为“站入到……”意义上的“站出” |
第二节 教育技术建构了教育世界 |
一、教育技术“原促创”了教育世界 |
二、技术建构了教育世界 |
第三节 教育技术具有自主性 |
一、教育技术是自行规定的存在者 |
二、教育技术自我进化 |
第六章 总结 |
参考文献: |
攻读学位期间发表的学术论文和研究成果 |
致谢 |
(4)学习资源画面色彩表征影响学习注意的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
绪论 |
一、选题背景 |
(一)学习资源画面色彩设计的问题引起国家相关部门的关注 |
(二)学习资源画面色彩数据可视化评价标准的问题引起学术界的关注 |
(三)学习资源画面色彩信息应满足新生代学习者的学习需求 |
二、问题提出 |
(一)从心理学视角分析色彩刺激影响注意的问题 |
(二)从教育科学视角分析色彩表征影响学习注意的问题 |
三、研究目的与研究内容 |
(一)研究目的 |
(二)研究内容 |
四、研究思路与研究方法 |
(一)研究思路 |
(二)研究方法 |
五、研究的技术路线 |
六、研究意义 |
(一)在理论上完善了多媒体画面语言理论体系 |
(二)在实践中为学习资源开发提供了色彩设计指导 |
七、核心概念界定 |
(一)学习注意 |
(二)学习资源画面 |
(三)色彩表征 |
八、论文组织结构 |
第一章 文献综述 |
第一节 学习注意的相关研究 |
一、学习注意的相关文献调研 |
二、述评 |
第二节 学习资源画面色彩表征的相关研究 |
一、色彩表征的相关文献调研 |
二、述评 |
第三节 相关支撑技术的研究 |
一、脑电波技术 |
二、眼动追踪技术 |
三、述评 |
第四节 相关研究的启示 |
一、研究内容的启示 |
二、研究方法的启示 |
第二章 理论基础 |
第一节 多媒体画面语言理论 |
一、多媒体画面语言学理论框架及其色彩设计理论 |
(一)多媒体画面语言学理论框架 |
(二)多媒体画面语言学理论的已有研究 |
(三)多媒体画面语言学色彩设计理论的研究 |
二、研究启示 |
(一)多媒体画面色彩表征设计应与学习注意的研究相结合 |
(二)依据多媒体画面语言学理论框架构建色彩表征设计框架 |
第二节 信息加工理论 |
一、信息加工模型与学习过程、学习条件的研究 |
(一)信息加工模型的研究 |
(二)学习过程的研究 |
(三)学习条件的研究 |
二、研究启示 |
(一)学习注意出现在学习过程的初始阶段 |
(二)色彩表征是促进学习注意形成的一种学习条件 |
(三)学习注意在信息流中呈现出循环发展的趋势 |
第三节 心理学相关理论 |
一、特征整合理论 |
(一)FIT模型 |
(二)研究启示 |
二、双重编码理论 |
(一)双重编码理论的基本假设 |
(二)研究启示 |
三、注意控制理论 |
(一)注意控制与线索研究范式 |
(二)研究启示 |
四、信号检测理论 |
(一)信号检测理论的研究 |
(二)研究启示 |
第四节 色彩构成理论 |
一、色彩构成的基本理念 |
二、研究启示 |
第三章 影响学习注意的色彩表征设计模型建构 |
第一节 学习注意的相关分析 |
一、学习注意类型的分析 |
(一)选择性学习注意 |
(二)持续性学习注意 |
(三)分配性学习注意 |
二、学习注意过程的分析 |
(一)学习注意是学习者的一个心理活动的过程 |
(二)学习注意是学习者对知识信息的注意加工过程 |
(三)学习注意是刺激驱动过渡到目标驱动捕获注意的过程 |
三、小结 |
第二节 色彩表征的相关分析 |
一、学习资源画面色彩表征基本特征的分析 |
(一)显性刺激与隐性刺激的画面特征 |
(二)视致简与实致繁的体验特征 |
(三)动态变化的时空特征 |
二、学习资源画面色彩表征基本形态的分析 |
(一)知识内容形态 |
(二)知识关系形态 |
(三)知识目标形态 |
三、小结 |
第三节 色彩表征与学习注意的关系模型 |
一、色彩表征影响学习注意的机制 |
(一)色彩表征影响学习注意机制形成的学理依据 |
(二)色彩表征影响学习注意的作用机制 |
二、色彩表征的基本形态对学习注意的影响 |
(一)知识内容形态对选择性学习注意的影响 |
(二)知识关系形态对持续性学习注意的影响 |
(三)知识目标形态对分配性学习注意的影响 |
三、色彩表征与学习注意的关系模型架构及内涵 |
(一)关系模型的架构 |
(二)关系模型的内涵 |
(三)关系模型的说明 |
四、小结 |
第四节 影响学习注意的色彩表征设计操作模型 |
一、影响学习注意的色彩表征设计形式 |
(一)色彩编码设计形式 |
(二)色彩线索设计形式 |
(三)色彩信号设计形式 |
二、影响学习注意的色彩表征设计因素分析 |
(一)首轮专家意见咨询 |
(二)第二轮专家意见咨询 |
(三)第三轮专家意见咨询 |
三、影响学习注意的色彩表征设计操作模型的构建思路 |
(一)设计目的 |
(二)设计任务 |
(三)设计流程 |
(四)设计方式 |
四、影响学习注意的色彩表征设计操作模型架构及内涵 |
(一)操作模型架构 |
(二)操作模型内涵 |
五、依据模型的研究推论 |
(一)关于色彩编码设计影响学习注意的研究推论 |
(二)关于色彩线索设计影响学习注意的研究推论 |
(三)关于色彩信号设计影响学习注意的研究推论 |
六、验证模型及研究推论的合理途径 |
七、小结 |
第四章 影响学习注意的色彩表征设计实验研究 |
第一节 实验研究框架 |
一、实验研究逻辑 |
二、实验变量与假设 |
(一)实验变量 |
(二)实验假设 |
三、实验设计 |
(一)实验研究架构 |
(二)实验研究测量方法与工具 |
第二节 色彩编码设计影响选择性学习注意的实验研究 |
一、实验1-1动态与静态画面色彩内容影响选择性学习注意的实验研究 |
(一)实验目的与假设 |
(二)实验设计 |
(三)实验材料 |
(四)被试 |
(五)实验过程 |
(六)数据分析 |
(七)实验结果讨论 |
(八)实验结论 |
二、实验1-2文本画面色彩内容影响选择性学习注意的实验研究 |
(一)实验目的与假设 |
(二)实验设计 |
(三)实验材料 |
(四)被试 |
(五)实验过程 |
(六)数据分析 |
(七)实验结果讨论 |
(八)实验结论 |
第三节 色彩线索设计影响持续性学习注意的实验研究 |
一、实验2-1色彩线索设计类型影响持续性学习注意的实验研究 |
(一)实验目的与假设 |
(二)实验设计 |
(三)实验材料 |
(四)被试 |
(五)实验过程 |
(六)数据分析 |
(七)实验结果讨论 |
(八)实验结论 |
二、实验2-2知识类型与色彩线索类型影响持续性学习注意的实验研究 |
(一)实验目的与假设 |
(二)实验设计 |
(三)实验材料 |
(四)被试 |
(五)实验过程 |
(六)数据分析 |
(七)实验结果讨论 |
(八)实验结论 |
第四节 色彩信号设计影响学习注意的实验研究 |
一、实验3-1色彩信号的凸显程度影响分配性学习注意的实验研究 |
(一)实验目的与假设 |
(二)实验设计 |
(三)实验材料 |
(四)被试 |
(五)实验过程 |
(六)数据分析 |
(七)实验结果讨论 |
(八)实验结论 |
二、实验3-2色彩信号的呈现位置影响分配性学习注意的实验研究 |
(一)实验目的与假设 |
(二)实验设计 |
(三)实验材料 |
(四)被试 |
(五)实验过程 |
(六)数据分析 |
(七)实验结果讨论 |
(八)实验结论 |
第五章 影响学习注意的色彩表征设计策略讨论 |
第一节 实验研究与设计策略之间的逻辑关系 |
一、实验研究与设计策略之间逻辑关系的架构 |
二、实验研究与设计策略之间逻辑关系的说明 |
第二节 画面语义层的定位设计策略讨论 |
一、情感定位策略 |
二、结构定位策略 |
三、符号定位策略 |
第三节 画面语用层的管控设计策略讨论 |
一、视觉意象管控策略 |
二、视觉线索管控策略 |
三、视觉信号管控策略 |
第四节 画面语构层的匹配设计策略讨论 |
一、关联匹配策略 |
二、艺术匹配策略 |
三、双重匹配策略 |
第五节 设计策略的验证 |
一、验证的过程 |
二、验证的结果 |
第六章 研究总结与展望 |
一、研究总结 |
二、研究创新 |
三、研究不足 |
四、研究展望 |
参考文献 |
附录 |
附录一 相关问卷 |
问卷1 |
问卷2 |
问卷3 |
问卷4 |
问卷5 |
问卷6 |
附录二 实验材料 |
实验1-1 |
实验1-2 |
实验2-1 |
实验2-2 |
实验3-1 |
实验3-2 |
攻读学位期间的科研情况 |
致谢 |
(5)泛在学习背景下学校教育供给变革研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
绪论 |
一、研究缘起 |
二、研究意义 |
三、研究综述 |
四、核心概念界定 |
五、研究目的、内容与方法 |
第一章 泛在学习:万物互联时代的学习样态 |
第一节 泛在学习概念与发展溯源 |
一、概念溯源:始于20世纪80年代的泛在计算 |
二、发展溯源:始于20世纪初的现代教育技术 |
第二节 泛在学习样态特征 |
一、提供高度技术化的学习体验 |
二、实现学习与真实生活的联结 |
三、面向学习者多样化学习特征 |
第三节 新学习样态催生对学校教育的新需求 |
一、对知识教学质量的需求 |
二、对人际交往体验的需求 |
三、对个性化成长服务的需求 |
四、对数字化教学手段的需求 |
第四节 新教育需求为学校教育供给带来的挑战 |
一、泛在化知识对学校知识教学的冲击 |
二、虚拟化交往对现实人际关系的冲击 |
三、个性化需求对标准学校模式的冲击 |
四、数字化学习对学校存在方式的冲击 |
第二章 学校教育供给:历史与现状 |
第一节 推动学校教育供给变革的四次浪潮 |
一、人类社会发展变迁与学校教育变革 |
二、变革性技术、社会形态与学校教育供给的关系 |
第二节 符号与文字初创使用时期及学校教育供给 |
一、从口耳相传到符号与文字的产生 |
二、以满足物质生活为目的的劳动者需求 |
三、具有明显阶级性的学校教育供给 |
第三节 造纸印刷技术发明应用时期及学校教育供给 |
一、造纸与印刷技术提高信息传播效率 |
二、以满足大规模工业生产为目的的劳动者需求 |
三、工业生产催生统一化的学校教育供给 |
第四节 视听技术发展时期及学校教育供给 |
一、视听技术发展提高信息传播速度 |
二、多样化专业化的劳动者需求 |
三、视听教学为新形式的学校教育供给 |
第五节 计算机与网络技术普及时期及学校教育供给 |
一、快速迭代与丰富的计算机与网络技术 |
二、面向信息社会活动的新型劳动者需求 |
三、融合信息技术与网络的学校教育供给 |
第三章 泛在学习背景下的学校教育供给:传承与优势 |
第一节 学校教育传承的珍贵财富 |
一、百年树人的德育坚守 |
二、传道从师的师生联结 |
三、共生并育的生长环境 |
第二节 学校教育之于泛在学习的优势 |
一、学习者隐性知识习得的优势 |
二、学习者非认知因素培育的优势 |
三、学校现实环境创设的优势 |
四、学校教师育人功能的优势 |
第三节 泛在学习与学校教育供给的关系:基于访谈的结论 |
一、中小学教师与管理者的观点 |
二、高校教师与管理者的观点 |
三、高校学生的观点 |
四、学生家长的观点 |
五、网络教育产品开发者的观点 |
第四章 泛在学习背景下学校教育供给变革策略(上) |
第一节 学校教育供给变革的价值指向 |
一、以学习者与社会需求为导向 |
二、传授知识技能培养求知精神 |
三、培育合作能力与领导力 |
四、培养科学精神与创造力 |
五、培育全球化时代人文精神 |
六、培育数字时代信息素养 |
第二节 学校课程资源的变革 |
一、重设显性课程教学内容 |
二、强化隐性课程育人价值 |
三、丰富教辅机构教学资源 |
第三节 学校校园空间的变革 |
一、调整室内学习空间 |
二、丰富室外活动空间 |
第五章 泛在学习背景下学校教育供给变革策略(下) |
第一节 学习者培养方式的变革 |
一、育人模式的循证化 |
二、教师身份的大众化 |
三、教学手段的智能化 |
第二节 学校教育供给主体的拓展 |
一、学校与社会的功能联结 |
二、学校与家庭的责任联结 |
三、学校与自然的环境联结 |
第三节 学习者学习评价的变革 |
一、从重知识到重素养:评价内容的变革 |
二、从纸笔化到智能化:评价手段的变革 |
三、从封闭式到开放式:评价方式的变革 |
四、从多元化到多维化:评价主体的变革 |
结语 |
一、研究问题与结论 |
二、研究不足与展望 |
参考文献 |
附录 |
附录一 教师及管理者访谈提纲 |
附录二 学生访谈提纲 |
附录三 家长访谈提纲 |
附录四 网络教育产品开发者访谈提纲 |
在读期间取得的成果 |
致谢 |
(6)大脑功能连接的预测方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状分析 |
1.2.1 脑功能连接的研究现状 |
1.2.2 基于贝叶斯方法的脑功能连接研究现状 |
1.3 本文主要研究内容及结构安排 |
1.3.1 本文主要研究内容 |
1.3.2 论文结构安排 |
2 相关理论基础 |
2.1 贝叶斯方法 |
2.1.1 贝叶斯方法的基本原理 |
2.1.2 先验分布的选取 |
2.2 贝叶斯分层模型 |
2.3 最大似然估计与EM算法 |
2.3.1 最大似然估计 |
2.3.2 EM算法 |
2.4 本章小结 |
3 基于动态贝叶斯分层模型的脑功能连接预测方法 |
3.1 引言 |
3.2 功能连接表示及问题定义 |
3.2.1 功能连接表示 |
3.2.2 问题定义 |
3.3 基于动态贝叶斯分层模型的预测方法 |
3.4 实验及结果分析 |
3.4.1 数据集 |
3.4.2 数据预处理 |
3.4.3 评价指标与对比方法 |
3.4.4 实验结果分析 |
3.5 本章小结 |
4 基于组合模型的脑功能连接预测方法 |
4.1 引言 |
4.2 空间相关性的定义及表示 |
4.3 基于组合模型的预测方法 |
4.4 实验及结果分析 |
4.4.1 数据集 |
4.4.2 数据预处理 |
4.4.3 评价指标与对比方法 |
4.4.4 实验结果分析 |
4.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果 |
(7)支持素养教育的教育目标描述模型设计研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
前言 |
一、选题缘由 |
二、研究现状 |
三、研究目标及论文结构 |
四、研究方法及创新 |
第一章 国内外教育目标分类学的发展脉络及问题 |
一、核心素养与思维能力 |
二、国内外教育目标分类学的发展脉络 |
(一) “认知”、“动作技能”、“情感”三领域的切分 |
(二) “内容”与“操作”的割裂 |
(三) 非累积性层级结构 |
(四) 有结果无过程 |
三、既有教育目标分类体系对素养教育的引领困境 |
(一) 思维教育与知识教育难以融合 |
(二) 难以实现学习者的全面、协调发展 |
第二章 教育目标分类体系的问题归因及出路 |
一、学习之本质的认知心理学解读 |
(一) 认知主义的解读 |
(二) 联结主义的解读 |
(三) “具身认知”的解读 |
二、认知心理学对学习本质的把握方式及误区 |
三、传统认识论对学习本质的把握方式及其局限性 |
(一) 传统认识论对学习之本质的把握方式 |
(二) 把握方式及后续批判的局限性 |
第三章 发生认识论的哲学内涵 |
一、从康德到皮亚杰——继承与超越 |
(一) 发生认识论对康德先验论的继承 |
(二) 发生认识论对康德先验论的超越 |
二“认识何以可能”的发生认识论解读 |
(一) 知识:始于遗传格式的建构 |
(二) 逻辑结构与知识结构的内在统一 |
第四章 发生认识论指导下的教育目标描述模型设计 |
一、从“程序+内容”到“知识-思维” |
(一) “程序+内容”模型的哲学认识论审视 |
(二) “知识-思维”——认知心理学视角下的“逻辑+知识” |
二、教育目标描述模型的设计 |
(一) 教育目标描述模型的“需求”分析 |
(二) “三层结构”模型——从“客观知识”走向“内在素养”的实践线索 |
三、“三层结构”模型之人文内涵的丰富性 |
第五章 “三层结构”模型的应用解析——以信息技术课程为例 |
一、教学目标描述解析 |
(一) 教学目标描述的一般原则 |
(二) 教学目标描述的分层例解 |
二、教学过程设计解析 |
三、教学评价设计解析 |
(一) 教学评价的宏观思路 |
(二) 教学评价的具体方法 |
总结与展望 |
参考文献 |
在读期间发表的学术论文及研究成果 |
致谢 |
(8)具身视野下教育中人与技术关系重构的理论探索(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
绪论 |
一、问题的提出 |
二、研究的意义 |
(一) 理论价值 |
(二) 实践意义 |
三、国内外研究现状 |
(一) 关于教育领域技术异化问题的研究 |
(二) 关于教育视野下具身认知的研究 |
(三) 关于人与技术关系发展与建构的研究 |
四、研究思路、方法与内容 |
(一) 研究思路 |
(二) 研究方法 |
(三) 研究内容 |
第一章 教育中人与技术关系的异化发展及批判 |
一、离身:异化的教育与异化的技术 |
(一) 马克思异化理论视角下的教育异化 |
(二) “技术—教育—异化”的哲学反思 |
(三) 离身:从异化的技术到异化的教育 |
二、教育中技术异化发展的历史根源 |
(一) 无法逃脱的宿命:教育中技术异化的历史必然性 |
(二) 工具理性的泛滥:教育中技术异化的不断扩张 |
(三) 历史目的的在场:教育中技术异化的暂时性 |
三、教育中技术异化现象的文化批判 |
(一) 单向度的人:科学技术对人的压迫 |
(二) 单向度的教育:否定性思维的缺失 |
(三) 双向度的回归:人与技术关系的重构 |
第二章 教育中人与技术关系重构的心理学基石 |
一、教育视野下认知研究的历史演进 |
(一) 乔姆斯基:行为主义丧钟的敲响与认知主义的启蒙 |
(二) 认知研究的教育意蕴:教育视野中经典认知研究的三条线索 |
(三) 离身的认知:经典认知研究的认识论及局限 |
(四) 从离身走向具身:具身认知的崛起及认识论突破 |
二、离身认知到具身认知的发展之路 |
(一) 离身认知的主流取向与危机根源 |
(二) 具身认知对标准认知科学的挑战 |
(三) 具身认知的学术立场与基本观点 |
三、具身认知的核心概念及教育价值 |
(一) 具身认知的三个核心概念 |
(二) 具身认知研究的教育学价值 |
第三章 教育中人与技术关系重构的技术学进路 |
一、人与技术之具身关系的认识 |
(一) 人与技术之具身关系的解读与反思 |
(二) 现代教学技术的应用现状与具身发展 |
二、基于人技具身关系的环境构建 |
(一) 具身学习环境构建的基本观点 |
(二) 构建具身学习环境的基本原则 |
三、具身技术在环境构建中的应用案例 |
(一) 多媒体情境艺术学习实验室 |
(二) 行动学习实验室 |
第四章 教育中人与技术具身关系的现象学考察 |
一、人学现象学视角下的教育主体 |
(一) 马克思的人学现象学思想 |
(二) 人学现象学观照的学习者 |
二、技术现象学视角下的教育技术 |
(一) 技术现象学中人、技术、世界的关系 |
(二) 人—技关系现象学对教育技术的启示 |
三、教育现象学视角下的具身环境 |
(一) 现象学透镜下具身技术支持的人与环境关系解析 |
(二) 以具身技术为中介实现“学习者—学习环境”的在场 |
第五章 人与技术具身关系重构的教育学关怀 |
一、具身的课程及其构建 |
(一) 理性主义的认识论及其塑造的离身课程观 |
(二) 反思性实践的认识论与基于具身认知的课程观 |
(三) 具身课程构建的三个基本向度 |
二、具身的学习及其设计 |
(一) 学习是即时性行动和结构化反思两种认知模式的协调运作 |
(二) 抽象概念的理解涌现于以身体为基础的隐喻和模拟机制 |
(三) 具身学习的设计需聚焦于以具身交互促进经验建构 |
三、具身的教育及其未来 |
(一) 从卢梭到杜威:具身教育艰难的历史求索 |
(二) 具身的教育要从教育扎根于身体开始起步 |
(三) 以具身的教育在身心统一中促进人的发展 |
结语 |
一、研究结论 |
二、创新点与不足之处 |
三、后续研究计划 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(9)(功能)磁共振脑影像的分割和脑功能网络结构化稀疏建模(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.2 磁共振成像技术概述 |
1.2.1 磁共振成像 |
1.2.2 功能磁共振成像 |
1.3 脑图像分割综述 |
1.3.1 阈值分割和区域融合法 |
1.3.2 基于聚类的方法 |
1.3.3 基于水平集分割方法 |
1.3.4 多发性硬化损伤分割 |
1.3.5 评价指标 |
1.4 脑功能网络构建与分类 |
1.4.1 脑功能网络构建 |
1.4.2 预测分类 |
1.4.3 评价指标 |
1.5 本文的主要研究工作 |
1.5.1 本文的主要成果及创新点 |
1.5.2 本文的内容安排 |
2 基于多模态磁共振图像的脑MS白质损伤区域的分割方法 |
2.1 引言 |
2.2 有监督的白质损伤区域初分割 |
2.2.1 逐体素的特征提取 |
2.2.2 分类器训练和测试 |
2.3 假阳性剔除 |
2.4 基于无监督的水平集模型对损伤区域进行最终的演化分割 |
2.5 实验结果与分析 |
2.5.1 实验数据集与预处理 |
2.5.2 分割结果及其与其他分割方法的对比 |
2.5.3 对比实验结果分析与讨论 |
2.6 本章小结 |
3 融合7T MRI图像标签信息与上下文特征的3T脑MRI图像分割 |
3.1 引言 |
3.2 分割算法 |
3.2.1 随机森林算法 |
3.2.2 外观和上下文特征 |
3.3 实验结果 |
3.3.1 实验数据获取和预处理 |
3.3.2 随机森林分类器参数分析 |
3.3.3 对比实验结果 |
3.3.4 在ADNI数据集上的对比 |
3.4 本章小结 |
4 基于连接强度加权的稀疏群Lasso脑网络构建及分类 |
4.1 引言 |
4.2 问题描述以及传统脑网络建模方法 |
4.2.1 基于皮尔逊相关性的脑网络构建 |
4.2.2 基于偏相关性/稀疏表示的脑网络建模 |
4.3 基于连接强度加权的稀疏群Lasso脑网络构建模型 |
4.3.1 构建基于连接强度的权重惩罚C_(ij) |
4.3.2 基于功能连接强度加权的稀疏脑网络模型 |
4.3.3 构建连接的群组结构G_k以及群组权重惩罚d_k |
4.3.4 CWSGL脑网络构建模型 |
4.3.5 CWSGL模型的树结构化等价描述及求解 |
4.3.6 脑功能网络对称化 |
4.4 基于脑功能网络的疾病分类 |
4.5 实验结果与分析 |
4.5.1 实验数据集与预处理 |
4.5.2 不同方法构建的脑功能网络对比 |
4.5.3 轻度认知障碍分类结果 |
4.5.4 结果分析与讨论 |
4.6 本章小结 |
5 结合图正则化与加权稀疏模型的脑网络构建及分类 |
5.1 引言 |
5.2 结合图正则化与加权稀疏的脑网络构建 |
5.2.1 图正则化约束 |
5.2.2 结合图正则化与加权稀疏的脑网络构建 |
5.2.3 模型求解 |
5.2.4 稀疏表示特征选择 |
5.3 实验结果与分析 |
5.3.1 轻度认知障碍分类结果 |
5.3.2 结果分析与讨论 |
5.4 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 本论文工作总结 |
6.2 未来工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
四、探索大脑的奥秘——访脑科学专家何士刚教授(论文参考文献)
- [1]知识学习的发展功能及其局限研究[D]. 蔡其全. 华中师范大学, 2021
- [2]基于球面神经网络的大脑皮层数据处理与分析[D]. 赵奋强. 浙江大学, 2021(01)
- [3]技术融入教育历程、机制及其哲学意涵研究[D]. 周紫艳. 云南师范大学, 2021(08)
- [4]学习资源画面色彩表征影响学习注意的研究[D]. 曹晓静. 天津师范大学, 2020(08)
- [5]泛在学习背景下学校教育供给变革研究[D]. 孟志远. 曲阜师范大学, 2021
- [6]大脑功能连接的预测方法研究[D]. 张冰. 大连海事大学, 2019(06)
- [7]支持素养教育的教育目标描述模型设计研究[D]. 冯友梅. 南京师范大学, 2019(04)
- [8]具身视野下教育中人与技术关系重构的理论探索[D]. 王美倩. 华中师范大学, 2018(12)
- [9](功能)磁共振脑影像的分割和脑功能网络结构化稀疏建模[D]. 余仁萍. 南京理工大学, 2018(07)
- [10]神经网络七十年:回顾与展望[J]. 焦李成,杨淑媛,刘芳,王士刚,冯志玺. 计算机学报, 2016(08)