美本专业解析-认知科学
耶鲁大学 & 德克萨斯大学达拉斯分校认知科学专业详解
一.认知科学专业概述
认知科学是一门研究信息如何在大脑中形成以及转录过程的跨领域学科。认知科学探索认知过程的本质,如感知、推理、记忆、注意力、语言、决策、想象、运动控制和问题解决。简单地说,认知科学的目标是理解大脑是如何工作的。认知科学本质上是一门跨学科的学科,它利用了心理学、计算机科学、语言学、哲学、经济学和神经科学等领域的工具和思想。方法包括认知能力的个体发育和系统发育的实证研究、成人认知加工的实验研究、基于病理学崩溃模式理解感知和认知的尝试、努力模拟认知和行为方面的计算和机器人研究,通过神经记录和大脑扫描对认知的神经基础进行神经科学研究,并发展关于心灵本质的哲学理论。
不是所有美国大学都会在本科阶段开设神经科学专业,美国US News排名前100的学校中约有近50所开设了神经科学,神经科学大都开设在文理学院下的神经科学系或生物学系或心理系等;也有学校开设在神经和大脑学院下。课程形式主要以授课、小组讨论、研讨会、实验等为主,注重学生对于课堂内容的理解以及思考,以及在实践中探索具体的研究方法的应用。
二.认知科学专业学位设置
认知科学专业本科阶段的学位有Bachelor of Arts in Cognitive science,如约翰霍普金斯大学(JHU)、加州大学伯克利分校(UC Berkeley)的设置就是B.A. in Cognitive Science,最后获得的学位是文学学士;也有学校的设置是BS in Cognitive Science,如德克萨斯大学达拉斯分校(UT Dallas)。也有学校同时开设有这两种学位,如耶鲁大学(Yale University)。BA和BS的区别主要在于:BS更侧重在实证方面进行研究,如设计实验、收集和分析数据等;BA往往不要求学生在实证方面的研究,一般写一般非实证性的论文即可。
三.认知科学专业细分
由于认知科学是一个交叉学科,涉及的学科知识范围较广,需要掌握的知识也比较多,因此细分的研究方向也比较多,下面我们就来看下常见的几个细分的小专业:
1.神经科学(Neuroscience)
神经科学是专门研究神经系统的结构、功能、行为、发育、演化、遗传学、生物化学、生理学、药理学及病理学的一门科学。神经科学是一门与其他学科有着密切联系的跨学科科学,如数学、语言学、工程学、计算机科学、化学、哲学、心理学和医学。认知科学是一个很大方向,很多学校会把它单独设置成一个专业,再细分成认知神经科学、计算神经科学、系统神经科学、细胞和分子神经科学等方向。
2.心理学(Psychology)
心理学是一门研究人类和动物的心理现象、意识和行为的科学。它既是一门理论学科,也是一门应用学科,包括理论心理学与应用心理学两大领域。心理学研究涉及意识、感觉、知觉、认知、情绪、人格、行为和人际关系等众多领域,影响其他学科的发展。
心理学一方面尝试用大脑运作来解释个体基本的行为与心理机能,同时,心理学也尝试解释个体心理机能在社会行为与社会动力中的角色。心理学也是一个非常大的方向,有很多分支方向,如教育心理学、行为心理学、认知心理学等。
3.运算(Computation)
运算是任何类型的计算,包括算术和非算术步骤,并遵循明确定义的模型(例如算法)。运算其实是变化着的,几百年前,人们认为计算是一种涉及数字的脑力运算,今天我们认为大部分的计算是由机器来完成的。运算也包含很多小的方向如:运算与认知、机器学习与神经运算等。
4.语言学(Linguistics)
语言学也是一个大的方向,是以一个单独的专业的形式存在的。语言学是一门关于人类语言的科学研究,并涉及了对语言形式、语言含义和语境的分析,探索范围包括语言的性质、功能、结构、运用和历史发展,以及其他与语言有关的问题。语言学又分为微观语言学、社会语言学、应用语言学、心理语言学等;在认知领域通常有语言和思考、语言和认知等研究方向。
5.哲学(Philosophy)
哲学是研究普遍的和基本问题的学科,包括存在、知识、价值、理智、心灵、语言等领域。哲学作为一个思想领域的学科,也是认知科学的一个分支,主要研究哲学在认知过程中的变化、发展等。哲学也有非常多的分支方向,如中世纪哲学、近代哲学、西方哲学、东方哲学等。
6.数学(Mathematics)
认知过程中会涉及到很多量化类的分析,这就需要运用到数学知识。认知科学领域下的数学,主要是透过抽象化和逻辑推理的使用,由计数、计算、量度和对认知研究对象的形状及运动的观察而产生。
四.本科神经科学专业课程设置和要求:
本科神经科学专业的课程设置大致由专业必修课和选修课构成,其中必修课里大都涵盖了多学科的课程,下面我们以德克萨斯大学达拉斯分校(UT Dallas)和耶鲁大学(Yale University)为例来看下课程设置:
https://catalog.utdallas.edu/2018/undergraduate/programs/bbs/cognitive-science
http://catalog.yale.edu/ycps/subjects-of-instruction/cognitive-science/
德克萨斯大学达拉斯分校(UT Dallas) | 耶鲁大学(Yale University) | ||
学分要求 | 120学分 (毕业需要修够51个高等课程的学分) | 14门课程 | |
核心课程(42学分) | Communication-6 credits
沟通-6学分
COMM 1311 Survey of Oral and Technology-based Communication
COMM 1311口语交际与技术交际研究综述
RHET 1302 Rhetoric
RHET 1302 修辞学
Mathematics-3 credits
数学-3学分
MATH 2417 Calculus or MATH 2413 Differential Calculus (Note: MATH 2417 is recommended)
MATH 2417 微积分或MATH 2413 微分学(建议前者)
Life and Physical Sciences -6 credits
生命物理科学-6学分(选课询问advisor)
Language, Philosophy and Culture-3 credits
语言,哲学和文化-3学分
以下课程选一门:
HUMA 1301 Exploration of the Humanities
HUMA 1301 人文探索
LIT 2331 Masterpieces of World Literature
LIT 2331 世界文学名著
PHIL 1301 Introduction to Philosophy
PHIL 1301 哲学导论
PHIL 2316 History of Philosophy I
PHIL 2316 哲学史1
PHIL 2317 History of Philosophy II
PHIL 2317 哲学史2
Creative Arts-3 credits
创造性艺术-3学分
以下课程选一门:
AHST 1303 Survey of Western Art History: Ancient to Medieval
AHST 1303西方艺术史概览:从古代到中世纪
AHST 1304 Survey of Western Art History: Renaissance to Modern
AHST 1304西方艺术史概观:文艺复兴到现代
AHST 2331 Understanding Art
AHST 2331 了解艺术
ARTS 1301 Exploration of the Arts
ARTS 1301 探索艺术
DANC 1310 Understanding Dance
DANC 1310 了解舞蹈
THEA 1310 Understanding Theater
THEA 1310 了解戏剧
FILM 2332 Understanding Film
FILM 2332 了解电影
MUSI 1306 Understanding Music
MUSI 1306 了解音乐
American History: 6 credits
美国历史-6学分
以下课程选一门:
HIST 1301 U.S. History Survey to Civil War
HIST 1301 美国内战历史调查
HIST 1302 U.S. History Survey from Civil War
HIST 1302美国内战历史调查
HIST 2301 History of Texas
HIST 2301 德州历史
HIST 2330 Themes and Ideas in American History
HIST 2330美国历史上的主题和思想
HIST 2332 Civil War and Reconstruction
HIST 2332 内战和重建
Government / Political Science: 6 credits
政府/政府科学:6学分
GOVT 2305 American National Government
GOVT 2305 美国国家政府
GOVT 2306 State and Local Government
GOVT 2306 州政府和当地政府
Social and Behavioral Sciences: 3 credits
社会和行为科学:3学分
PSY 2301 Introduction to Psychology
PSY 2301 心理学导论
Component Area Option:6 credits
组合区域选项:6学分
MATH 2419 Calculus II or MATH 2414 Integral Calculus (Note: MATH 2419 is recommended)
MATH 2419 微积分2 或者 MATH 2414 积分学(推荐前者)
CGS 2301 Cognitive Science
CGS 2301 认知科学 | 先修课 | CGSC 110 Introduction to Cognitive Science CGSC 110 认知科学导论 |
专业课程(48-54 学分) | 任何小方向都需要修的专业准备课程(24学分)
CGS 2301 Cognitive Science
CGS 2301 认知科学
CS 1337 Computer Science I
CS 1337 计算机科学1
MATH 2417 Calculus I or MATH 2413 Differential Calculus
MATH 2417 微积分或MATH 2413 微分学
MATH 2419 Calculus II or MATH 2414 Integral Calculus
MATH 2419 微积分2或MATH 2414 积分学
MATH 2418 Linear Algebra
MATH 2418 线性代数
PSY 2301 Introduction to Psychology
PSY 2301 心理学导论
PSY 2317 Statistics for Psychology or CS 3341 Probability and Statistics in Computer Science and Software Engineering
PSY 2317 心理统计学或CS 3341计算机科学和软件工程中的概率统计
注:人工智能/计算机模型需要额外修2门课程(6学分):
CS 2305 Discrete Mathematics for Computing I
CS 2305 计算用离散数学1
CS 2336 Computer Science II
CS 2336 计算机科学2
任何小方向都需要修的核心专业课程(12学分)
CGS 3361 Cognitive Psychology
CGS 3361 认知心理学
NSC 3361 Introduction to Neuroscience
NSC 3361 神经科学导论
PSY 3392 Research Design and Analysis
PSY 3392 研究设计与分析
CGS 3340 Experimental Projects in Cognitive Science or PSY 3393 Experimental Projects in Psychology
CGS 3340 认知科学实验项目或PSY 3393 心理学实验项目
具体专业小方向相关课程(24学分-从3个方向里选择2个,每个方向选4门课程)
心理学/人机交互方向(12学分):
CGS 3325 Historical Perspectives on Psychology: Mind and Machines since 1600
CGS 3325 心理学的历史方面:17世纪以来的思维与机器
CGS 4359 Cognitive Neuroscience
CGS 4359 认知神经科学
CGS 4362 Perception
CGS 4362 感知
CGS 4352 Human Computer Interactions I
CGS 4352 人机交互1
CGS 4353 Human Computer Interactions II
CGS 4353 人机交互2
PSY 3331 Social Psychology
PSY 3331 社会心理学
PSY 4343 Abnormal Psychology
PSY 4343 神经心理学
PSY 2314 Lifespan Development
PSY 2314 毕生发展
PSY 3310 Child Development
PSY 3310 儿童发展
PSY 3362 Cognitive Development
PSY 3362 认知发展
认知神经科学方向(12学分):
NSC 4352 Cellular Neuroscience
NSC 4352细胞神经科学
NSC 4354 Integrative Neuroscience
NSC 4354 综合神经科学
NSC 4356 Neurophysiology
NSC 4356 神经心理学
NSC 4366 Neuroanatomy
NSC 4366 神经解剖学
NSC 4363 Neuropharmacology
NSC 4363 神经药理学
NSC 4367 Developmental Neurobiology
NSC 4367 发育神经生物学
NSC 4359 Cognitive Neuroscience
NSC 4359 认知神经科学
NSC 4353 Neuroscience Laboratory Methods
NSC 4353 神经科学实验方法
NSC 4357 Neurobiology of Learning and Memory
NSC 4357学习和记忆的神经生物学
NSC 4362 Molecular Neuroscience
NSC 4362 分子神经科学
NSC 4371 Neural Plasticity
NSC 4371 神经可塑性
NSC 4373 Sensory Neuroscience
NSC 4373 感知神经科学
NSC 4385 Neuropsychology
NSC 4385 神经心理学
人工智能/计算模型方向(12学分):
CS 3341 Probability and Statistics in Computer Science and Software Engineering
CS 3341计算机科学和软件工程中的概率统计
CGS 3342 Cognitive and Neural Modeling Laboratory
CGS 3342认知与神经建模实验室
CGS 4312 Computational Modeling Methods for Language Understanding
CGS 4312语言理解的计算建模方法
CGS 4313 Neural Net Mathematics
CGS 4313 神经网络数学
CGS 4314 Intelligent Systems Analysis
CGS 4314 智能系统分析
CGS 4315 Intelligent Systems Design
CGS 4315智能系统设计
CS 3345 Data Structures and Introduction to Algorithmic Analysis
CS 3345数据结构和算法分析简介
CS 4365 Artificial Intelligence
CS 4365 人工智能
CS 4375 Introduction to Machine Learning
CS 4375 机器学习导论
CS 4391 Introduction to Computer Vision
CS 4391 计算机视觉导论
CS 4395 Human Language Technologies
CS 4395 人类语言技术 | 广度上的专业必修课(4-6门) | 以下4-6个方向里面分别选一门:
Computer Science 计算机
CPSC 201 Introduction to Computer Science
CPSC 201 计算机科学导论
Economics and Decision Making经济学与决策
ECON 159 Game Theory
ECON 159 博弈论
Linguistics 语言学
LING 110 Introduction to Linguistics
LING 110 语言学导论
LING 116 Cognitive Science of Language
LING 116 语言认知科学
LING 130 Evolution of Language
LING 130 语言的演变
LING 217 Language and Mind
LING 217 语言与思维
LING 232 Phonology I
LING 232 音韵学1
LING 253 Syntax I
LING 253 语法学1
Neuroscience 神经科学
CGSC 201 Brain and Thought: An Introduction to the Human Brain
CGSC 201 大脑和思考:人类大脑介绍
MCDB 320 Neurobiology
MCDB 320 神经生物学
PSYC 160 The Human Brain
PSYC 160 人类大脑
PSYC 270 Research Methods in Cognitive Neuroscience
PSYC 270 认知神经科学的研究方法
Philosophy 哲学
PHIL 126 Introduction to Modern Philosophy from Descartes to Kant
PHIL 126从笛卡尔到康德的现代哲学导论
PHIL 182 Perspectives on Human Nature
PHIL 182 人性观
PHIL 269 The Philosophy of Science
PHIL 269 科学哲学
PHIL 270 Epistemology
PHIL 270 认识论
PHIL 271 Philosophy of Language
PHIL 271 语言哲学
Psychology 心理学
PSYC 110 Introduction to Psychology
PSYC 110 心理学导论
PSYC S139E Mental Lives of Babies and Animals
PSYC S139E 婴儿和动物的精神生活
PSYC 140 Developmental Psychology
PSYC 140 发展心理学 |
选修课程(24-30学分) | 人工智能/计算模型方向:24个学分 其他方向:30学分 (参见学校提供的本科课程链接并询问advisor) | 深度上的专业必修课-特定领域(4-6门) | 备注:
1.至少从6个方向里面选2个,共选6门课;也可以从以上6个方向之外选课,但要询问advisor 2. 需要是中级或者高级的课程,课程编码在300或以上 3.最多只能选2门定向阅读或研究的课程 |
必修的课程(1门)大三修 | CGSC 395 Junior Colloquium in Cognitive Science CGSC 395 认知科学初级座谈会 | ||
技能课程(1门)建议大四前修完 | BS学位: PSYC 200 Statistics PSYC 200 统计学
BA学位:
CPSC 112 Introduction to Programming
CPSC 112 编程导论
CPSC 202 Mathematical Tools for Computer Science
CPSC 202 计算机科学的数学工具
LING 224 Mathematics of Language
LING 224 语言数学
PSYC 200 Statistics
PSYC 200 统计学
PSYC 270 Research Methods in Cognitive Neuroscience
PSYC 270 认知神经科学的研究方法
备注:也可以选其他的课程,但是要征得advisor的同意 | ||
大四课程(1门) | CGSC 491 Senior Project CGSC 491 大四项目 |
五.认知科学专业就业情况:
读认知科学专业的学生大都会选择再继续读研究生,拿到硕士或者博士学位,因为本科出来就业情况不是很乐观。接下来我们就基于拿到的学位水平给大家看一下神经科学的就业情况:
本科学士学位:
1.实验室技术员(Laboratory Technician)
生物技术人员,有时称为实验室助理,通常负责在生物学家(如微生物学家)或指导和评估其工作的医学科学家的监督下进行科学测试、实验和分析。生物技术人员使用传统的实验室仪器、先进的机器人和自动化设备进行实验。他们使用专门的计算机软件来收集、分析和模拟实验数据。一些生物技术人员,如协助动物学家和野生动物生物学家工作的人员,可能会需要去野外采集样本。
平均年薪:$46,340
2. 医疗保健经理(Medical and Healthcare Manager)
医疗保健经理负责规划、指导和协调医疗保健服务。他们可以管理整个医疗机构、特定的临床区域或部门,或者为一组医生管理医疗实践,此外,医疗和健康服务经理必须适应医疗法律、法规和技术的变化。
平均年薪:$$104,280
3. 医疗技术员(Medical Technician)
医疗技术员采集样本并进行测试,以分析体液、组织和其他物质。
平均年薪:$54,180
4. 临床研究助理(Clinical Research Assistant)
临床研究助理是从事与医学研究,特别是临床试验相关的许多活动的医疗保健专业人员。
平均年薪:$42,281
5. 脑电图技术员(EEG Technologist)
脑电图技术人员使用脑电图仪(EEG)等仪器记录大脑和神经系统传输的电脉冲,帮助医生诊断脑瘤、中风、癫痫和睡眠障碍。他们还测量传染病对大脑的影响,并确定患有精神或行为问题的个体是否有器质性损害,如阿尔茨海默病。此外,他们还可以确定脑死亡、大脑活动缺失,并评估从昏迷中恢复的可能性。
平均年薪:$53,660
6.助理研究员(Research Assistant)
助理研究员又称为研究助理,主要是为进行实验或收集和分析信息和数据的专业人员提供支持,主要的工作内容包括:收集并记录实验数据、对数据集进行统计分析、核对事实、校对和编辑研究文件以确保准确性、维护实验室设备和库存等。
平均年薪:$52,939
研究生硕士学位:
1.神经影像技术员(Neuroimaging Technician)
神经影像诊断技术专家记录和研究大脑和神经系统的电活动,以帮助医生诊断神经问题。这些可能包括但不限于帕金森病、多发性硬化症、阿尔茨海默病、癫痫、偏头痛、脑肿瘤和创伤性脑损伤(TBI)
平均年薪:$73,410
2.从业护士(Nurse Practitioner)
从业护士协调患者护理,并可能提供初级和专科医疗保健。
平均年薪:$117,670
3.医生助理(Physician Assistants)
医生助理与内科医生、外科医生和其他医疗工作者组成团队进行医疗实践,他们检查、诊断和治疗患者。
平均年薪:$115,390
4.遗传学顾问(Genetic Counselors)
遗传学顾问评估各种遗传病的个人或家庭风险,如遗传疾病和出生缺陷。他们向其他医疗保健提供者,或与遗传疾病风险有关的个人和家庭提供信息和支持。
平均年薪:$85,700
5.矫形师和修复师(Orthotists and Prosthetists)
矫正师和修复师设计和制造医疗支持设备,并为患者测量和安装。这些设备包括假肢(手臂、手、腿和脚)、支架和其他医疗或外科设备。
平均年薪:$70,190
6.流行病学家(Epidemiologists)
流行病学家是调查疾病和伤害的模式和原因的公共卫生工作者,他们寻求通过研究、社区教育和卫生政策来降低负面健康结果的风险和发生率。
平均年薪:$74,560
研究生博士学位:
1.药剂师(Pharmacists)
药剂师向患者分发处方药并提供安全使用处方的专业知识。他们还可以进行健康和健康筛查,提供免疫接种,监督给患者的药物,并提供关于健康生活方式的建议。
平均年薪:$128,710
2.大学教授
神经科学的教授主要负责教大学生神经科学的专业课以及实验的操作、论文的写作等。
平均年薪:$101,632
3.神经心理学家(Neuropsychologist)
神经心理学家评估和治疗那些在记忆、注意力、计划、语言、推理和其他学习和理解方面遇到困难的人。
平均年薪:$93,648
4.理疗师(Physical Therapists)
理疗师帮助受伤或生病的人改善运动和控制疼痛,是慢性病、疾病或伤害患者预防性护理、康复和治疗的重要组成部分。
平均年薪:$91,010
5.兽医(Veterinarians)
兽医关心动物的健康并致力于保护公众健康。他们诊断、治疗和研究宠物、牲畜和其他动物的医疗状况和疾病。
平均年薪:$99,250