笔者曾在过去陆续介绍了听力学發展的一些新的趋势和最新的研究成果,比如笔者关于互动助听器技术、专业听力检测设备、NOAH音响设备调试指导等新技术讨论,便在许多读者中引起较大反响,大家关心的是为什么听力学越来越关注技术和人之间的关系、技术和环境之间的关系,甚至人和环境之间的关系。当代听力学的發展似乎离单纯的实验室更远,而离现实真实世界更近;听力学家使用的测试手段更像是在模拟现实环境所遇到的困难,听损患者的康复器械则完全变成主流社会使用的现代通讯工具,而助听器这个原来是带有浓厚的残疾色彩的器械因其优美的人体工程学设计而连续获得全球最高的红点设计大奖。殊不知这一切变化和發展可能都是因为听力学引进了一个崭新的科研概念:ecology validity生态效度。在008年即将结束之际,笔者选择了介绍生态效度和听力学这个主题,其意非常清楚,试图为前期一系列技术介绍做过总结,让生态效度作为一条神经脉络,将那些看来似乎并不相关的技术创新和研究结果有机地链结起来,帮助读者更好地认识听力学这个年轻学科的本质和發展趋势。
生态效度释义
ecology validity,有时也简写为EV,由两个单词组成,ecology和validity, 前者来于生物学,后者则是统计学的一个重要概念。《新英汉词典》将ecology译成“生态学,或生态” ;the 9th edition Concise Oxford Dictionary的英文原文是“the study of the interaction of people with their environment”,可译成“研究人和其环境之间关系的学科”。《现代汉语词典》第五版对“生态”的释义是“指生物在一定的自然环境下生存和發展的状态,也指生物的生理特征和生活习性。”而笔者更欣赏挪威哲学家Arne Naess对生态的定义,他在1989年将ecology定义为“the interdisciplinary study of the living conditions of organisms in interaction with each other and with surroundings, organic and inorganic”,从人文学科角度Naess的定义可译成“对生物之间及生物和非生物环境之间关系的生存条件的跨界学科研究”。这里,希望读者注意“生物和非生物之间关系”的界定,这将成为对现代听力学發展的本质的定义。值得一提的是Naess在研究生态学对哲学的影响时,还创造了另一个术语:ecosophy,即:ecology + philosophy, 可译为“生态哲学”, 一门探讨因生态宇宙生命条件的影响而形成的世界观或系统的跨界学科。由于本文篇幅,这里不再对此赘述。
validity 的中文是“效度”,在《英汉双解听力学词典》里的定义是“the extent to which a test measures what it is intended to measure”,中文是“测定欲测事物的有效程度的方法”。不过这只是对效度两个基本概念中的第一个的解释,即:测试的有效性;而效度的第二个重要概念指对研究的设计,即:研究支持根据实验结果所得出的结论的程度,涉及实验内部和外部效度、实验结果的普遍代表性和实用性等心理测量学方面的问题。
Ecology validity 两个单词组在一起,国内目前普遍译成“生态效度”,指实验结果能够推论到样本的总体和其他同类现象中去的程度,即试验结果的普遍代表性和适用性。根据Leo van Lier 2004年出版的《语言学习的生态环境和符号学》一书,在心理学研究领域,生态效度这个概念最先在上世纪30年代,由两位从德国移民到美国的科学家提出,他们是Egon Brunswick 和Kurt Lewin。顺便讲,《语言学习的生态环境和符号学》是一本不过多得的关于语言和教育的基础理论书籍,尤其对于第二外语教学有着重要的意义,而聋语言教学也可看着是广义的第二语言教学。
目前,生态效度作为一种实验研究方法,已经在一些主要的人文学科推广实用,包括心理学、教育学等。生态效度作为一个知识范畴也是社会教育关注的焦点之一,比如2003年1月份浙江省高等教育自学考试学前教育科学研究试题便将生态效度作为一个考题之一,可见其影响程度之普及了,难怪陈会昌先生在其《德育忧思:转型期学生个性心理研究》书中,对生态效度的推广使用有精辟的评论:“大约从80年代起,国际上各个学科,包括社会学、人类学、卫生学、医学、教育学、心理学、人种志学(或称民族学)及一些相关的跨界学科,如文化人类学、心理语言学、认知人类学、健康教育学等学者开始意识到,唯有采用生态效度更高的定性研究方法,才能更有效地发现人类认识、行为的规律,也才有助于把所获得的研究成果从较小的样本向更大的群体推广。”
而生态效度在听力学领域的使用则是最近的事了。几年前,美国听力学界开始意识到目前多数实验室研究结果并不能推广到现实世界去,《美国听力学杂志》专门为此刊登了一期基于生态效度方法的实验结果和科研文章,美国听力学泰斗Jerger主编在其专题评论中明确指出正确的听力学研究必须在复杂多变的现实环境和严格控制的实验变量中去寻求平衡,从而得出经得起科学质疑又具有在现实世界适用的结论。他的编辑评论《生态效度:复杂的环境是否排出了严格的控制?》一文,代表当今听力学研究的困境,也是一个继续發展的方向。但是,正如笔者多次强调,由于听力学学科历史非常年轻,加之本学科的主要發展领域集中在非生物的器械和技术,因此,我们看到技术的發展往往领先于临床科研和规范的形成,也就是说往往有了新的技术和产品,才开始考虑如何充分利用,最好的例子便是耳声发射的發展历程,虽然耳声发射再在1978年便发现了,但是真正大规模的推广使用则是20多年后的事情了。虽然学界近期才意识到生态效度的临床价值和学科意义,工程师们则早已开始采用生态效度的方法,研制出更适合真实世界使用的产品,这便是我们近期看到一系列新产品相继推出的动力之一。因此,在这个意义上,生态效度不仅仅是科研的方法之一,同时从广义上看,直接影响到听力学如何更好地为听损患者服务、更有效地解决他们的实际问题。
生态效度在听力测试方面的体现
传统听力检测主要关注在常态下对患者的听力测试,主要体现在几个方面:
一是患者去配合设备,笔者记得早期在国外做听力学家时,为了测试一个下肢瘫痪的患者,必须动用许多人力和设备资源,比如需要护士和义工将患者用轮椅推到离病房很远的测听室,在测听时,必须实时监测患者的病情,以免出现以外。现在基于微电子技术的微型听力计可以在任何地方测试,利用无线蓝牙技术,可以立即将测试结果送到听力学家的办公桌上;同样使用蓝牙无线技术的脑干诱发电位和耳声发射测试设备,摆脱了传统测试中需要的各种连接线,使得儿童听力筛查测试,变得便捷和方便。
二是通用听力设备多于专用设备的状态得到改变,近年来,我们开始关注如何开发出专门用于测试某些疾病的听力设备,比如对耳鸣的测试便是一例,早期耳鸣测试主要利用传统听力计和手工来完成,但是结果不准确、不精细,严重影响耳鸣的治疗和康复。最近推出的TinniTest而名测试仪,是一种对耳鸣进行客观检测并提供有效治疗的数字声学仪器。它能够对耳鸣进行客观检测,确认耳鸣这种疾病的客观存在,量化耳鸣的临床特征,帮助医生判断造成耳鸣的原因,鉴别耳鸣是否有变化,从而验证某一治疗耳鸣手段是否有效,为临床治疗和康复提供证据。作为临床诊断设备,TinniTestTM耳鸣综合诊断治疗仪首次将各种测试方法融为一体,如耳鸣音调匹配、耳鸣响度匹配、抑制效能试验、最小掩蔽级和可掩蔽性试验(弗德曼掩蔽曲线)等多项测试。最近发表的一些关于听尼特临床效果研究文章表明,该设备能准确地对耳鸣的临床特征进行详细的界定,能较好地测试耳鸣的特点,尤其能提供非常有用的耳鸣诊断信息,比如患者的残余实验级别、可掩蔽性、耳鸣和一些常见的疾病的关系等。薛英等在2008年发表的《耳鸣的综合评估及康复疗效》的实验中,所得结果表明30名受试患者在完成第一疗程治疗后,痊愈2例,占7%;有效27例,占90%;无效1例,占3%,他们认为听尼特耳鸣综合诊断治疗仪能为耳鸣提供综合问诊评估和准确测试,并根据患者耳鸣病因、严重程度、听力损失及其它基础疾病等的不同,采用相应的个体化治疗方案。
三是测试材料的使用更多转向对患者现实世界听力能力的鉴定,其中最明显的是各种基于不同现实环境噪音或者模拟现实噪音的言语测试方法。早期的词表是在静态的实验环境中进行的,试想让患者坐在一个隔音室,用单耳聆听标准口音播放的词表,所得的结果却成为患者日后听力康复的唯一的基础,显然,今天从生态效度的角度来看,这种测试方法所得出的结果应该和现实世界没有太大的关系。基于此,最近推出了一系列和现实环境有直接关系的测试,如HINT、SPIN、ANL等。
生态效度在助听器方面的体现
生态效度在助听器方面的的集中体现便是任何人工科技产品(包括助听器)必须充分考虑使用者的生活环境中的各个要素之间的关系和相互影响,就听损患者而言,生态效度原则强调的是他们聆听环境的声学特性、物理特征、文化特征、社会特性以及这些患者自身的心理和生理特征等。因此,新型助听器的主要目的是帮助患者有效地在现实生活中使用助听器,聆听各种声音,理解言语,帮助交流。生态效度的设计要求听力学家必须深刻地认识到助听器发展新的突破关键是如何尽可能恢复人耳的自然听觉功能,在助听基础上,更重要的是利用先进的数字信号处理技术,有效地补偿因听力丧失而失去对声音的自然感受,让患者在佩戴助听器后,重新听到真实、自然和舒适的声音;与此同时,改善对声音的可听度,提高对言语的可懂度,达到在不利的环境下加强语言理解度。于是,助听器开发了许多有效的技术,如降噪技术、声反馈处理技术、自动程序切换、数据储存提取技术、创新的验配软件技术、环境适应和处理技术、传声系统等。
从目前总的趋势发展看,助听器将继续充分发挥数字技术优势,除了进一步改善各种和环境互动的功能外,将按照不同设计思路和需求,沿着多功能、自动化、智能化、无线化、互动化方向高度发展是助听器技术的主流。更重要的是,听力学家已经充分将生态效度的原则应用到助听器的研制、验配和评估中去,比如开始将使用者的个人感受纳入到助听器的硬件研究中去便是生态效度的最好体现,因为在这个意义上,听损患者不再仅仅是助听器研究中的一个生物“KEMAR”,而是一个主动的参与者,近期出现的人体仿生学研究(bionics)、人格特质和助听器验配的认识(personality trait structures)和对个体噪音喜好程度的探索(acceptable noise levels)等均研发出一系列前所未见的创新技术,其结果是让助听器变得更加人性化、个体化和自然化。
笔者早期介绍的互动助听器也是基于生态效度的原则。按照这个设计,患者直接参与听力放大过程,变成一个崭新的互动体验,使得助听器不再只是一个被动的、单一的、固化的、机械的硬件器械,而成为一个能动的、自动的和互动的有机体,或者成为一个可以延伸的技术平台,真正能让患者重新体会到放大后的自然听觉的新感受。互动技术既是一个助听器硬件技术发展延伸的新领域,更是一个临床验配和评估的结合的全新概念,现代科学技术高度发展的结果之一便是将听力康复和助听器使用者有机结合起来,形成一个新的研发开发和用户使用平台,研究二者之间既复杂且互动的关系便是我们前面讲到的生态效度。
今天儿童助听器验配过程和传统方法最大的区别便是我们必须充分考虑儿童,尤其是婴幼儿的个体特点已经由于身心发育差异所引起的和环境的不同关系。比如婴幼儿所处的声学环境和成人完全不一样,他们对此没有任何控制能力,一般婴幼儿和母亲的距离很近,而这种距离会影响助听器的使用,传统助听器用在儿童身上的最大问题便是声反馈,往往由于距离近造成的。与成人相比,为了理解同样言语儿童需要声音强度更高。图1 表示当声强同样时,儿童的言语理解能力远远比成人低。
图1. 儿童和成人在同等声强时言语理解程度
与成人相比,儿童需要更短的混响时间才能达到理解同等言语。图2 的横轴是受试者年龄,而纵轴是音素理解能力的百分比。当混响时间为600毫秒时,5岁儿童的理解能力不到80%, 而20岁以上的成人则可以超过90%。
图2 不同年龄段受试者理解音素所需的不同混响时间
儿童和成人在同样的声学环境里,因此所受的影响不同,差别很大,诸如此类的例子,多不可数,而加拿大西大略省大学发明的DSL配方法是体现生态效度的最佳例子。该法首次彻底打破了传统配方基于静态、标准的2cc计算原则,提出必须将所有听力级(HL)转换成声压级(SPL),必须测试每一儿童的真耳耦合腔值(RECD)等,正是由于这些重大突破才使得今天儿童助听器验配的结果更加有效。
生态效度不仅在以上两个方面有很好的体现,在其他方面更多。比如从特殊教育这个领域可以看到许多类似的变化。对聋儿教育的课程设计实际是一个庞大的课程生态环境的制定,必须考虑到课程生态环境的大系统和子系统各自的制定以及之间相互的影响,其中大系统包括课程规划、目标手段、课程执行和课堂教学等方面,涵盖政策制定、大纲编写、需求分析、教材编写、专家聘请、师资培训等内容,而子系统有涉及聋儿学生状态和特点、特教老师特点和教学媒体等具体情况,这些都是我们必须考虑的生态效度的环境和要素。目前,国内的康复教育和特殊教育基本处于传统教育描述,比较关注个体的發展和培训,但是,笔者已经注意到这种趋势开始发生变化,比如,本刊近期发表的一些文章涉及生态效度的基本原则,我们的老师开始发掘一些能有效改善教学的事件、提高教学质量的心理手段等,我们开始讨论学生的行为、伦理、喜好、心理等,这些都是很好的方向,表明要让一个听损学生在学校获得更好的教育,仅仅增加课堂练习和家庭作业是不够的,必须考虑学生走出校门和回到家庭时,如何能更好融入社会,进行有效交流,毕业后如何就业等实际问题。
就听力学而言,笔者认为生态效度具有更多的实际意义,迫使我们将听力学内容纳入实际环境考虑,我们的所作所为必须具有实践的价值。记得20年前听力学毕业时,笔者的导师曾提到在过去几十年,美国聋教育的结果只是让80%的聋儿变成只有不到小学3年的阅读水平的聋成人,这不是进步也不是成功的教育。探究原因之一便是当时的教育主要集中在课堂。《世界是平的》作者托马斯·弗里曼在其最新著作《热了、平了、更拥挤了》里指出,IT(信息科技)曾是全球经济發展的动力,不过现在即将被ET(生态科技)替代。听力学遵循着同样的發展轨迹,在全面信息化的基础上,听力学开始沿著生态方向进步。因此,将生态效度纳入我们的科研、临床和教学应该提高听力学服务的重要有效手段之一。