脑机接口赋能教育教学的基本立场与应用边界——以保障学生身心健康为核心展开北大核心

随着脑机接口技术的发展与普及,该技术逐渐被教育教学领域所重视与应用。文章以学生身心健康为核心分析了脑机接口在教育教学中的应用潜力与衍生风险,脑机接口的“读脑”“脑控”“控脑”等三项基本功能可以用于解读学生深层状态、增强学生身体功能以及激发学生认知潜能等潜在场景,但是脑机接口赋能教育教学也存在增加学生精神压力、损伤学生身体健康、动摇学生主体地位等衍生风险。为了保障学生安全、兼顾技术效益,文章认为,在教育教学领域中应用脑机接口应当采用严厉限制的基本立场。在严厉限制基本立场的指导下,脑机接口的应用场景应当被明确划定限制区域,包括年龄限制、类型限制、用途限制、意志限制等。在限制区域之外的应用场景中,脑机接口方可被允许使用以发挥技术对教育教学的变革推动作用。     

轻量级脑机接口AR探究工具的科学课堂应用研究

本研究在心流理论的指导下，开发了一款基于轻量级脑机接口的增强现实科学探究工具，对两组参与基于脑机接口和无脑机接口的AR科学探究活动的41名小学生开展实验。结果显示，基于脑机接口的AR探究工具提高了学生科学探究成绩和参与自我效能，而对认知负荷无显著影响。访谈结果也表明，学生对脑机接口的AR探究工具持正面态度。本研究的发现可为未来虚实融合学习环境的学习监测系统构建提供参考。     

基于脑机接口的合作学习者注意力差异研究

脑机接口技术在教育中的应用日益普及,利用脑机接口设备,研究小组合作学习情境中不同学习风格学习者的注意力差异情况对于探究合作学习的机理及其优化具有十分重要的价值。文章将包含发散者、顺应者、聚敛者和同化者四类学习风格共32名学习者,划分为完全异质组、两同一聚一发异质组、两聚两同异质组、聚敛类同质组以及同化类同质组五类分组,通过脑机接口设备测量其在小组合作学习过程中的注意力。研究发现:不同学习风格的学习者在小组合作学习中的注意力具有显著差异;小组合作学习中,不同分组方式对学习者注意力不具有显著差异影响;小组合作学习中,不同身份对学习者的注意力具有显著差异影响。     

脑机接口: 人类未来的"潘多拉魔盒"

脑机接口究竟是什么 "脑机接口"是大脑与外界设备的"连接"部分,通过它来让神经信号与外部机械直接交互.简单来说,就是通过脑机接口来实现"意念操控机器".目前来看,这类脑机接口设备分为两大类型:侵入式和非侵入式.     

面向太空服务机器人感知的多模式微型化人机交互接口技术研究

《面向太空服务机器人感知的多模式微型化人机交互接口技术研究》项目,是在先期“基于脑机接口技术的服务机器人系统研究”等项目的基础上,重点研究基于脑电、肌电生物电信号及语音信号的多模式、微型化、智能化的人机交互接口系统;快速、可靠地提取并识别脑电、肌电、语音信号,将之转换为太空服务机器人的作业任务和动作指令;     

脑机接口教育应用:原理、潜能与障碍

脑机接口教育应用目前仍处于非主流地位，其理论基础、技术设备、制度保障等依然存在诸多障碍。本研究从技术原理、应用潜能和应用障碍三方面阐述了脑机接口技术教育应用的优势和不足。线上教学为脑机接口教育应用提供了新的机遇，但脑机接口技术对于主流教学方式的改变有限。如果两者能有机融合、优势互补，将有助于提高学生学习积极性和学习效率，这可能也是脑机接口等非主流技术在后疫情时代的生存之路。     

未来已来，“最强大脑”还会远吗

<正>今年8月末,知名企业家埃隆·马斯克用3只小猪展示了旗下"神经连接"公司最新的脑机接口技术,这场全球瞩目的直播再次激发了人们对脑机接口技术的热情和期待。马斯克在此次活动中谈到了这项技术解决脑损伤和其他疾病的潜力。他预计未来接入脑机接口的人能够"保存和重播记忆",甚至表示:"你有可能把记忆下载到机器人体内……"今天,我们就来聊聊"脑机接口"这件事。     

基于运动想象的脑-机接口案例教学实验设计

采用案例教学法,将具有较高临床应用价值的基于运动想象的脑-机接口案例引入课堂,并根据课程内容将案例分解为四个子任务：生物医学信号预处理、生物医学信号谱估计、生物医学信号时频分析及生物医学信号模式识别。每个子任务与理论知识教学同步进行,且逐层递进。学生按步骤在实验课上完成设计实践,并在第二课堂以课外兴趣小组形式完成拓展创新。教学实践表明,基于运动想象的脑-机接口案例教学实验设计,能够使学生实现从理论知识到实践应用的自然过渡,有效调动学习热情、提高学习效果。     

美国“分层课程”教学模式述评

美国“分层课程”教学模式是以布卢姆的分类学思想为基础。在“脑的十年”的脑科学研究背景下,在中学阶段开发的一种教学模式。它力图实现以学生为中心的教学,创造一个学生能自主控制学习,并为其选择的作业层次负责的学习环境。它在学习过程中师生能充分地交互作用,对各国的课程改革具有很大的研究和借鉴价值。     

基于脑机接口的虚拟冥想训练系统研究

冥想可以改善多种与人生活方式有关的健康问题,包括抑郁症患者的抑郁症状,以及减轻慢性疼痛患者的疼痛感等。将脑机接口技术（BCI）与虚拟现实技术（VR）相结合,设计并实现了基于脑机接口的虚拟现实冥想系统。系统提供沉浸式虚拟环境和引导冥想轨迹,同时使用脑机接口设备进行脑电图（EEG）数据采集,经蓝牙传输到PC端进行分析与处理,监测参与者的心理变化,并实时提供视觉、听觉等系统反馈。研究结果初步证明系统可以帮助用户更好地进行冥想训练。     

脑机接口的智能化课堂教学应用研究

基于移动学习终端的智能化课堂学习数据分析多是基于教学互动和学习结果反馈等显性学习行为实现的,可穿戴的脑机接口设备能够测量学生的认知负荷、注意力、情感等内隐状态,为智能化课堂教学提供新的技术支持。本文构建了基于脑机接口的智能化课堂应用模型,通过脑机接口与移动终端的结合,实现师生教与学风格识别匹配、学习者脑波状态测量、教师教学行为智能化支持、学生复杂能力评测等智能化教学任务。为验证模型的可行性,本文开展了两项实证研究,验证基于脑机接口实现学习风格分类的可能性,分析了常态课堂教学中学生注意力特征,并基于学生教学活动的注意力特征提出课堂教学优化策略。     

脑机接口：鼓励政策频出 应用场景广阔

<正>脑机接口（BCI-Brain-Machine Interface,以下统称BCI）是指在人或动物大脑与外部设备之间创建的直接连接实现脑与设备的信息交换,其工作流程包括脑电信号的采集和获取、信号处理、信号的输出和执行,最终再将信号反馈给大脑。当前,脑机接口鼓励政策频出,国内外多家公司研发进度加快,应用场景广阔,未来市场发展潜力巨大。     

试论文学价值的生成与实现

“价值”是需要在主客体相互关系中才能加以确定的范畴,它具有二重性,即作为实物性的价值和作为选择的价值。文学作品本身的实物性价值是在作家审美创造的过程中生成的,其中物化着作家的审美价值判断和价值选择。文学作品内含的实物性价值只有在文学接受活动中,经过主体的选择认同,才能得到实现和确证。由于读者的主观条件不同,对作品有不同的价值选择,因此文学的价值及其实现不是“常数”而是“变量”。     

“分层课程”教学模式的理论与实践

美国“分层课程”教学模式是以布卢姆的分类学思想为基础，在“脑的十年”的脑科学研究背景下，在中学阶段开发的一种引人注目的教学模式。它力图实现以学生为中心的教学，创造一个学生能自主控制学习，并为其选择的作业层次负责的学习环境。在学习过程中师生能充分的交互作用，对我国的新课改具有很大的研究和借鉴价值。     

居安思危 奋斗不息

党的十六大报告中指出 :“面对很不安宁的世界 ,面对艰巨繁重的任务 ,全党同志一定要增强忧患意识 ,居安思危 ,清醒地看到日趋激烈的国际竞争带来的严峻挑战 ,清醒地看到前进道路上的困难和风险 ,倍加顾全大局 ,倍加珍视团结 ,倍加维护稳定。”在我国进入全面建设小康社会、加快推进社会主义现代化的关键时刻 ,认真贯彻十六大精神 ,居安思危 ,增强忧患意识 ,具有重大的现实意义和深远的历史意义。一、忧患意识的基本内涵1.忧患意识是执政兴国的价值理念忧患意识作为执政兴国的价值理念 ,是指居于安全状态时 ,要时刻想到危难之机 ;处于顺利环…     

"静电电动机"的研制及原理分析

本文介绍了“静电电动机”的研制及原理分析的过程。“静电电动机”用于静电实验研究,增强了实验的趣味性、可做性、创造性,具有更好的实践研究价值。用于物理演示实验,提高学生的学习兴趣,开阔了同学们的视野。     

基于脑电信号与集成分类器的心理负荷评估

为了精确评估个体心理负荷状态,需要获取目标脑电信号数据,脑电信号是评估脑力负荷变化的重要指标。机器学习和神经网络越来越多地用于脑力负荷分类。利用脑电信号特征可在时域和频域中提取突出信息。因此提出一个结合支持向量机（SVM）与超限学习机（ELM）的混合型脑力负荷分类框架。其中支持向量机作为成员分类器,可在高维EEG特征中查找隐藏信息|超限学习机用于融合成员分类器的输出。将ELM-SVM模型与经典脑力负荷分类器进行比较,得出该模型训练精度准确率为1,且测试精度提升0.1个百分点。     

心理学教学中的举例

中师心理学教材中不少概念对中师生来说十分陌生、抽象。因此在教学中经常、恰当地运用实例来帮助学生理解、掌握这些概念是很有必要的。这样,不仅使抽象的知识形象化,而且还有利于活跃课堂气氛,激发学生兴趣,增强学生学好心理学的信心。我在教“心理是脑的机能”这部分内容时,运用“裂脑人”和“无脑儿”的实例分析教     

用大脑控制电脑

当计算机和网络技术发展到一定阶段时,科学家们就希望人脑和计算机更紧密地联结起来,更好地为人类服务。在这种情况下,脑机接口技术诞生了。它的诞生就像人工智能、基因科技和外太空旅行探索等一样,成为全球科技产业发展的趋势以及最值得期待的前沿创新项目。“脑机接口技术”这个名字听起来很陌生,实际上,从字面上看很好理解,就     

基于CP21O2的气动打标机USB接口设计

详细介绍了一种利用USB转UART桥接芯片CP2102来完成气动打标机USB接口设计的方法.首先对各种USB接口芯片进行比较,完成USB接口芯片的选型.然后简单描述气动打标机的系统设计,重点介绍USB接口硬件电路设计和软件设计.在软件设计中利用Keil C51开发工具μVision2的集成开发环境和VC++实现了单片机与上位机的通信协议.经实际应用表明,本设计具有低成本、设计简单等优点,能够完成单片机与上位机之间准确、快速地数据传输.