《脑与认知科学导论实验》课程教学大纲

ADDINCNKISM.UserStyle《脑与认知科学导论实验》课程教学大纲（实验课程）一、课程基本信息课程号1323S08030开课单位电子信息工程学院课程名称（中文）脑与认知科学导论实验（英文）IntroductiontoBrainandCognitiveScienceExperiment课程性质选修考核类型考查课程学分0.5课程学时17课程类别专业拓展课适用专业（类）智能医学工程二、课程描述及目标（一）课程简介本课程是智能医学工程专业本科生的专业拓展课程，旨在通过脑与认知科学实践操作训练，使学生掌握脑与认知科学相关技术及应用，能够建立脑与认知科学系统工程，解决认知神经科学实际问题，培养独立思考、独立设计的能力，能够将工程技术应用于神经康复科学研究领域，为有志于从事脑神经科学相关研究方向的学生提供实践基础。（二）教学目标课程目标1：熟悉大脑功能分区方法，建立对大脑功能分区的理解；课程目标2：锻炼学生工程设计思维，培养学生独立思考能力；课程目标3：能够将基础理论应用于指导实践活动，解决智能医学复杂工程问题。三、课程目标对毕业要求的支撑关系毕业要求指标点课程目标5-1：掌握智能医学系统实现手段（智能信息系统和智能仪表开发），并将其用于智能医学系统方案的设计、检测、统计分析，并能理解其局限性；课程目标15-2：至少会用一种机器学习平台（TensorFlow/PyTorch）设计、分析和搭建复杂智能医学系统的解决方案，并能理解其局限性；课程目标212-2：能针对个人或职业发展的需求，掌握自主学习的方法，了解拓展知识和能力的途径,适应发展。课程目标3四、教学方式与方法教学中采用启发式和探索式教学方法，给定实验目标，让学生自由探索实验设计方法和实验实现步骤，并引导学生建立独立自主的思维模式，掌握认知神经科学领域的前沿知识，建立脑神经系统的总体认知，能够应用基础理论指导实践活动。教学评估采用个体化、客观化评估方案，支持学生实验创新，制定细化评估标准。五、教学重点与难点（一）教学重点脑功能分区，3DSlicer（二）教学难点脑功能分区理解、神经纤维束追踪六、实验内容、基本要求与学时分配序号实验项目名称实验内容与要求学时类型对应课程目标1脑功能分区理解与验证搜集脑功能分区模型，熟悉常用的分区方法，建立对脑功能分区的理解4探究性课程目标12脑功能影像的三维可视化利用3Dslicer软件实现脑功能影像的三维可视化方法，强化对脑功能分区的理解4探究性课程目标23神经纤维束追踪利用3Dslicer软件提取DTI影像中的神经纤维束，实现整脑纤维束的完整提取6探究性课程目标34脑功能影像多维显示建立脑功能影像脑区和纤维束的匹配显示，建立多维显示模型3探究性课程目标2合计17注：实验要求包括必修、选修；实验类型包括“验证性”、“设计性”、“……”等。七、学业评价和课程考核（一）考核类型：考试þ考查（二）考核方式：þ实验报告实验作品其它：（填写具体考核方式）（三）成绩评定：考核依据建议分值（百分比）考核/评价细则对应课程目标过程考核100%实验操作30%重点考查学生实验操作中的规范性，参与度。课程目标1实验报告30%考查实验报告撰写的规范性，内容完整性，以及是否包括实验中的问题讨论与分析。重点看实验中问题的分析是否深刻，是否是实验中的实际问题。课程目标2项目实践40%以脑功能影像处理作为项目实践项目，重点考核学生对脑功能影像数据的建模。通过设计思路合理性、研究方案的完整性、实验结果的充分性对实验进行评分。课程目标3期末考核八、课程目标达成评价课程目标的实际达成效果计算方式如下，达成值越高，教学效果越好。课程目标达成度毕业要求指标点达成度九、教材与教学参考书（一）教材自编教材（二）教学参考书《认知、脑与意识：认知神经科学导论》，巴尔斯，科学出版社，2011年12月，第1版。《Brain-ComputerInterfacing:AnIntroduction》，（美）拉杰什P.