一、选题背景
当前教育改革的主要措施包括信息技术，课程整合，和教材更新。如何有效解决提高学生学习效率的问题是教育改革面临的主要问题。几千年来,人类的学习过程,无论是课堂学习还是自习,都是由人为控制。学习效果完全局限于人脑的记忆力以及对学习过程的优化管理能力。 虽然现代科技日新月异,电脑与网络的发明带来信息的革命,人类对自身脑力极限的挑战却鲜有突破。人的学习过程仍犹如千年的马车在信息的高速公路上蜗行。单纯的信息技术对人类学习方式并无实质性改变。
课程资源整合从众多的重复资源中形成最佳资源系统，是教育信息化的一个主要方面。它提供高质量的系统的信息化资源，在资源调动，复制和提取方面提高工作效率。然而，教育学习过程是学习者介入的信息流通过程。从教育的实效来看，人脑与电脑的信息整合是所有信息整合中最关键的一环，也是最落后的环节。即使用权有再优秀的课程资源，教学的效果也体现在学生学习过程的实效上。因此，以科技手段来提高学生学习效率是急待解决的问题。
敏特记忆引擎属于一种智能记忆专家系统，是由美国宾西法尼亚大学任职神经心理学博士后、纽约大学实验心理学博士、美国杰出的华裔青年科学家杨宁远，经过十余年的研究实验，开发完成的激发人脑记忆潜能的平台。此项技术凝聚了神经心理学、心理物理学、统计心理学、大脑电磁构像学、神经发育与特殊教育、天才儿童培训、弱智儿童治理开发及老年记忆等领域的研究成果，在人脑和电脑的信息整合上发挥了重要的作用，为学校教育中提高教学效果提供了新的途径。
随着中国与国际间交流往来的增强，尤其是加入WTO后全方位地与国际接轨，各行各业对外语水平的要求大幅度提高，相应地，基础教育也需不断更新以适应日益增长的国际化趋势。如何提高英语教学效率的变得尤为突出。然而目前教育改革中的教材更新只解决内容的更新，并不能解决学习效率的根本问题。如何很好地解决上述问题，使英语学习的效率从根本上得到提高，是教育改革中面临的一个突出问题，对此研究与开发智能化专家教学系统具有重要的实践意义。
敏特记忆引擎在英语教学中的运用作为在学校教育中的一种尝试，已经获得了一定的成果，在对英语单词的学习上，通过对英语单词库进行个性化整合，使得使用者在60小时内牢记3000个英语单词，并形成母语式的终生记忆痕迹。为敏特记忆引擎在学校教育中的运用提供了可行性证据。

二、敏特记忆引擎概述
1.敏特记忆引擎基本原理
记忆过程往往是建立在重复过程基础上的，由“记忆-遗忘-再记忆”组成。以英语单词学习为例，通常情况下，人们在记忆学习中，自主地决定英语单词重复背诵的时间和次数。这种单调枯燥的记忆方式，容易使学习者产生疲劳，学习兴趣下降，甚至产生对英语学习的厌恶感。
自德国著名的心理学家艾宾浩斯(Hermann Ebbinghaus，1850-1909)首次进行记忆实验研究并在1885年发表其实验报告以来，记忆研究就成了心理学中被研究最多的领域之一，作为记忆实验研究和遗忘规律发现的第一人，艾宾浩斯的研究结果和方法一直影响着记忆的研究，他发现的记忆的遗忘曲线一直是记忆研究和运用的经典内容，也是敏特记忆引擎的重要理论基础。艾宾浩斯和随后的研究表明，在人类大脑记忆过程中，在某一时间内，会形成三种记忆，即感觉记忆、短时记忆和联想记忆，如下图所示：

记忆黄金序列是由每个遗忘点排列而成。由于每个人的记忆曲线各不相同，导致记忆遗忘点（亦是最佳记忆点）也不同。敏特记忆专家系统通过简单的人机交互，利用人脑记忆黄金序列法找到学习者的记忆遗忘点。然后会根据学习者的不同情况，逐渐调整到适合其自身的黄金序列，在学习时间接近学习者记忆遗忘点时，会重复学习者还没有形成长期记忆的内容，决定英语单词出现的频率和次数，直到记忆遗忘点消失，以达到母语式的终身记忆。

2.敏特记忆引擎系统的解决方案
敏特记忆引擎是一个用来带动学习过程的专家系统，它确保所学的内容不会遗忘从而达到大脑自身无法达到的记忆积累速度。如下图所示，记忆引擎包含一个记忆模拟子系统，能模拟人脑吸收知识的动态过程。记忆引擎还包含一个记忆过程优化器来优化学习记忆的顺序，达到最佳学习效果。敏特记忆引擎持续监测每一个学习者大脑的记忆状态，使电脑与人脑之间的信息交流形成谐振态，从而达到人脑自身工作无法达到的境界。

注：以上黄色区域为敏特专家系统。
目前的第一代记忆引擎着重于学习的最初层次——联想学习。联想学习的过程就是大脑在视觉、听觉和概念的表征之间建立简单联系。单词记忆是联想学习的一个典型例子。将来的第二代的记忆引擎将引入新的构建来表征知识的层次结构，依循学习记忆的动态顺序来优化学习过程。 这样的记忆引擎将能驱动人类对一些较复杂的学科如数学物理等的学习。

3. 本系统的特点
个性化： 与其他类似产品相比，本系统最大特点是个性化。如前所述，由于本系统可根据每个人的具体情况，测算出每个人的记忆黄金序列，因而能够决定英语单词出现的频率和次数。其他类似产品则是简单的重复英语生词，而不具个性化。
智能化：记忆系统包含一个记忆模拟子系统，能模拟人脑吸收知识的动态过程。它还包含一个记忆过程优化器来优化学习记忆的顺序，达到最佳学习效果，并能持续监测每一学习者大脑的记忆状态。这样，便可据此优化学习记忆的顺序，使电脑与人脑之间的信息交流产生谐振状态,从而达到人脑自身工作无法达到的境界，最大限度地激发人脑记忆潜力。
终生记忆：使用者只需在前期投入少量时间，即可达到终生记忆之目的，彻底解决中国人在学习英语过程中的单词障碍，为英语的听说读写的学习打下了坚实的基础，大大提高学习效率和兴趣。
发音纯正： 本系统使用标准的美语发音，使得使用者能在中国土地上学到纯的发音。
寓教于乐： 友好的使用界面与活泼的学习方式，增加了使用者的学习兴趣，尤其适应于青少年初学者。

4.敏特记忆引擎的目标
使学习者产生对英语的直觉反应和条件反射，锻炼学习者对每个单词（包括知道其含义、发音）的反应时间。通过对敏特记忆引擎的持续使用和反复锻炼，学习者将快速地对学习内容做出反应。以英语单词记忆为例，使用传统记忆方法，学习者对单词的反应时间一般最快达到几秒钟，而使用敏特记忆引擎可以使其最快反应时间达到一秒钟以下，并最终把学习者对单词的反应灵敏度训练成象母语一样的直觉反应。
三、基于敏特记忆引擎的英语学习敏特智能教室

四、本课题的意义
（一）、对学生的意义
1.操作简单: 新使用者能在几分钟之内快速掌握。
2.快速增加词汇量: 敏特智能教程根据每一学生的记忆特征优化记忆 过程,让学生得益于个性化记忆过程。学生能在快速增加词汇量的同时,确保以前学过的单词不被 忘却。
3.形成终生记忆: 新学的单词会反复出现直到其成为学生大脑永久记忆为止。该系统能在学生即将忘却一个单词之际,适时出现该词供学生复习,让学生在不知不觉中形成对词汇的终身记忆。
4.多层面理解记忆单词: 敏特教程不仅让学生学习单词语义,同时强化对单词的拼写、听力和阅读。 因此,敏特教程从词汇入手,整体提高学生的语言应用能力。
5.激发学习兴趣: 敏特教程的友好使用界面，让学生易于接受並進行操作。而明显的学习效果更给学生带来愉快的成就感，激发学生的主观能动性， 使记单词不再枯燥让人头痛，增加了学习的趣味性。
6.纯正的美语发音。

（二）、对教师的意义
1.作为教学系统,敏特智能英语为教师提供了评估工具,让教师为不同程度的学生选择相应的学习教程。
2.敏特智能英语教程为教师提供了自动化的学习进度监测功能，以观察学生的学习进度和难点，为合理安排教学计划提供了帮助。
3.纯正的美语发音，可以帮助教师纠正学生的发音错误。
4.教师可以看到每个学生学过的新词，并且可以按照对这个学生的难度排列这些词。教师可以有针对性地帮助每个学生。对于一些普遍的难点重点，可以在课堂上统一讲解。
5.学生只需一两周就能记完一学期的词汇、短语和语法。教师上课可以有侧重点地训练学生的听、说、读、写。

（三）、对学校的意义
1.大幅度提高学校学生的学习成绩
2.用最小的预算来提高学校的知名度
3.提高学生计算机水平
4.提高学校的升学率
5.对学校其他学科的教学（如：历史、地理等）具有借鉴意义

五、研究内容
本课题主要研究的内容（供子课题选题参考）：
1.IT技术与人脑记忆的结合
2.“敏特记忆引擎”提高学生记忆能力
3.利用敏特记忆引擎提高智能化英语教学效率
4.敏特记忆引擎促进学校英语教学智能化
5.激发学生学习英语兴趣的物理和心理效果
6.敏特记忆引擎的英语智能化教学提高学生学习兴趣
7.学生使用敏特记忆引擎后记忆力提高的程度
8.学生使用敏特记忆引擎后记忆力提高的速度
9.敏特记忆引擎促进其他学科的学习效果的探讨
10.敏特记忆引擎对促进教师个性化教学的帮助
11.敏特记忆引擎对提高学习成绩的帮助

六、研究方法
针对中国教育需求, 敏特开发了系列英文词汇强化教程,包括大中小学生分级英文词汇,高考英文词汇，基础语法，和常用句子等教程。利用敏特智能化教程来研究本课题的方法有如下几种：行动研究法、实验法和实证法，建议采用行动研究法。

（一）、行动研究方法（为主）
行动研究方法是指，以敏特智能化教程为基础，利用敏特智能化教程提供的训练方案，按照训练要求，指导学生完成训练课程，以达到直接完成对本课题及相关子课题研究之目的。行动研究方法可以直观地研究学生英语记忆力提高的程度。采用行动研究方法的实施方案如下：
1.智能训练课在前两个月为每天30~45分钟。
2.当一个同学记完所有生词，经过一至两个课时的复习后，测试所学 生词验收结果，以正确率达80%以上者为合格。正确率低于80%者，应检查其智能机使用方法是否正确。使用方法不正确者，教师需及时予以辅导和修正。
3.以往测试学生学习情况表明，对大多数而言，应在两个月（20小时）内记完当学年所有生词。
4.初学验收合格后需每周对所学单词复习一到两遍。巩固阶段的课时数减少为每周二课时，对有兴趣学习更高级词汇的同学，可保持每周五课时。每天花15分钟巩固所学课程，30分钟继续学习新课程。
5.在以后的学期，没有超前学习的同学，只需在开学前一周有5学时左右复习强化即可。

（二）、实验研究方法
实验研究方法是指，以敏特智能化教程为基础，为不同的学生制定不同的训练方案，并在训练结束后进行比较，找出最有效的训练方案。利用实验研究方法可以通过比较，来研究本课题对学生英语学习的促进作用。采用实验研究方法的实施方案如下：
根据学生不同的英语水平分成两组，以敏特智能化教程为基础，但对不同组的学生可以选择不同的学习时间段，也可以在总的训练周期不变的情况下，适当地调整教程中各训练段的周期，最后通过对两组学生的比较，得出实验结果。

（三）、实证法
实证法是指，为学生制定合理的训练方案，待训练结束后研究该训练方案对学生英语学习的促进作用。教师可以以敏特智能化教程为基础，以本学校英语教学的具体情况为依据，制定出一个比较有针对性的训练方案，并通过对训练结果的研究论证，完成对课题的研究。

七、课题实施步骤
本课题的研究预计在两年内完成。在此期间，不同的阶段将会有不同的研究成果。同时，课题组会以阶段成果为基础，继续开发衍生出的新产品。本课题具体的实施步骤如下：
1．准备阶段。预计时间为2个月。
在此阶段，进行课题调研，制定课题实施方案，组建课题组，申请课题立项，选取参加课题研究的学校等工作。准备工作全部就绪后，课题组将宣布开题，并组织开题会议。
2．研究阶段，预计时间为一年至一年半
在课题的研究过程中，课题组会经常组织不同规模的学术交流研讨会，对某一阶段的研究成果进行交流。课题组将对本课题研究的全过程进行有效地控制，确保研究的每一阶段按计划完成。在本课题实验阶段完成后，迅速扩大研究规模和研究范围。在课题研究的过程中，对学生利用敏特记忆引擎后的学习情况及学习效果进行评估，收集、整理研究成果，分阶段进行汇编总结，利用适当的机会，组织参加研究的学校开展热门话题的讨论，如：“从心理学角度探讨记忆力提高后对英语学习的影响”、“敏特记忆引擎与英语教学的共鸣”等。课题组还会在研究本课题的同时，积极开发本课题与其他学科之间的附加价值成果。
3．推广应用及总结阶段，预计时间为半年至一年。
工作结束后，课题组着手对本课题研究做出全面的总结，在组织完成对子课题结题的基础上，完成整个课题的研究报告及相关成果，由中央电教馆组织有关专家对本课题的研究成果进行鉴定验收。

八、课题的组织
本研究课题分成总课题组和子课题组，总课题办公室设在中央电教馆研究室。
总课题组组长：王珠珠；
总课题组副组长：陈庆贵、费龙、林亚琳
总课题组成员：中央电教馆黄天元、曾杰、李莲莲；凯迪公司刘志山、刘坚博士、周林、段斌；有关高校、科研部门及实验学校的专家和教师。
子课题组一般按照10个学校为一个子课题组，并从中选出一个学校为本子课题组的组长。从组织结构上看，中央电教馆是课题的组织单位，省级电教馆将作为课题指导单位参与到课题研究中来。对于子课题组的建立，将选择一些不同类型的学校进行。但在第一阶段时，课题组将会选择全国各地有名的外国语学校和综合学校组成子课题组。

九、预期成果
目前的第一代记忆引擎着重于学习的最基本层次——联想学习。联想学习的过程就是大脑中在视觉听觉及概念的表征之间建立简单联系。 单词记忆是联想学习的一个典型例子，其他如日语、德语、历史、地理等学科内容的记忆也是联想学习。 杨宁远博士正在研究的第二代记忆引擎，将引入新的构件来表征知识的层次结构,依循学习记忆的动态顺序来优化学习过程。这样的记忆引擎将能驱动人类对一些较复杂的学科如数学、物理等的学习。本课题的研究，还将会给参加的学校带来如下的经济效益和社会效益：
1.推动学校网络教学系统的升级。
2.形成一批有价值的论文和论著。
3.形成一批推动学校课程改革的案例。
4.通过研究，可以帮助提高教学效率和学生的记忆力，进一步提高学校的知名度。
5.引发新的教学成果及教学产品。