《神经刺激与调控》课程教学大纲

ADDINCNKISM.UserStyle《神经刺激与调控》课程教学大纲（理论课程）一、课程基本信息课程号1323S08039开课单位电子信息工程学院课程名称（中文）神经刺激与调控（英文）NeuralstimulationandRegulation课程性质选修考核类型考试课程学分2课程学时34课程类别专业发展课程（专业拓展课）先修课程生理学、脑与认知科学导论适用专业（类）智能医学工程二、课程描述及目标（一）课程简介《神经刺激与调控》是神经工程方向的课程之一，是本专业（类）的一门专业拓展课程，选修。随着人类科学技术的进步和健康事业的发展，许多新的脑科学技术不断涌现。其中，神经调控技术是基于植入或非植入技术，采用声光电磁等物理手段改变神经系统活性，改善大脑认知功能等的一种可逆性治疗方式，是开展神经科学研究与神经系统疾病诊疗的基本手段。新型的精准的神经调控技术是完成认识大脑这一新世纪重大科学任务的重要支撑，是助力科学界理解脑功能疾病的发病机制并发展先进诊疗技术的重要依托。神经调控技术包括重复经颅磁刺激、经颅直流电刺激、脊髓电刺激、经颅超声刺激、光遗传等。《神经刺激与调控》课程基于当前先进的成熟的神经调控脑技术，介绍相关技术发展历程、基础知识、神经调控原理、科学前沿与临床应用等。让学生了解当前脑科学研究的前沿与热点，开阔视野。同时，本课程相关基础知识是前期课程《生理学》、《脑与认知科学导论》等的延伸。（二）教学目标课程目标1：掌握当前几种神经调控的基本概念、基本方法、基本原理等知识，掌握大脑和神经的感知、记忆、学习、认知、表达等智能行为基本知识，了解当前神经调控与脑认知的科学发展前沿与临床应用。（知识目标）课程目标2：学会运用神经调控的方法，针对神经性与精神性疾病模型，基本设计出神经刺激调控认知功能的可行性方案。能够对神经调控在临床上的应用提出问题并进行原理分析。（能力目标）课程目标3：激发学生对脑科学的探索精神、创新精神与自主学习的热情，培养初步的跟踪学科发展前沿的意识。（素质目标）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权重4-2：能够基于神经调控与脑认知的科学原理，针对不同神经与精神性疾病导致的认知障碍，设计不同的调控刺激范式，并进行测试实验。课程目标1-250%6-3：能量化、分析和客观评价神经调控改善大脑认知这一专业领域新技术的开发和应用对社会、健康等的潜在影响。课程目标2-330%11-2：能够运用生物学、电磁学、脑科学等多学科的原理和神经调控的决策方法进行科学研究与临床应用的设计与实践。课程目标1-220%四、教学方式与方法1.课程内容以课堂讲授为主，在教学方法方面，根据学生实际接受能力，安排讨论课、专题讲座、视频演示、综述报告等。2.课堂教学中部分融入“线上”教学资源，推送教学要求、教学目标、教学课件课程作业、课后讨论等，提高学生学习的主动性，参与性。3.在课堂教学中主要采用启发探究法，适当的利用实际生活中存在的问题引导学生，结合问题式教学法、讨论式教学法、案例式教学法。五、教学重点与难点（一）教学重点（1）脑深部电刺激、经颅电刺激、经颅磁刺激、经颅超声刺激、光遗传等技术的发展历程、技术原理、实施方法等。（2）神经调控技术改善神经性与精神性疾病大脑认知功能的科学前沿。（3）神经调控技术在临床中的应用。（二）教学难点（1）不同神经调控技术改善大脑活动，影响脑认知功能的机制探索。（2）在科学研究与临床应用中，神经调控方法的刺激范式的设计与效果验证。六、教学内容、基本要求与学时分配序号教学内容基本要求学时教学方式对应课程目标1第1章绪论神经调控技术的发展、概念与作用；神经调控技术的分类；神经调控技术的优势与应用等2讲授课程目标1、32第2章脑科学基本原理了解神经元基础知识；掌握动作电位的基本原理；了解神经系统基础知识；了解脑科学的常用研究方法，掌握脑电的基本原理及方法2讲授课程目标13第3章脑深部电刺激了解脑深部电刺激的发展历史；掌握脑深部电刺激的概念和组成；了解脑深部电刺激的临床应用和发展前沿；理解脑深部电刺激技术的未来和挑战。4讲授课程目标1、2、34第4章经颅电刺激掌握经颅电刺激的概念、经颅电刺激的分类及作用原理；了解经颅电刺激技术的科学研究前沿动态和临床应用现状。6讲授课程目标1、2、35第5章经颅磁刺激掌握经颅磁刺激的概念、经颅磁刺激的分类及作用原理；了解经颅磁刺激技术的科学研究前沿动态和临床应用现状。6讲授课程目标1、2、36第6章经颅超声刺激掌握超声的概念、特点和物理效应；掌握经颅超声刺激的概念、基本原理；了解经颅超声刺激技术的科学研究前沿动态和临床应用现状。4讲授课程目标1、2、37第7章光遗传了解光遗传学应运而生的科学时代背景；掌握光遗传学的涵义及其基本原理、光遗传技术的操作步骤；了解光遗传技术的优势、当前科学研究的前沿动态与应用。5讲授课程目标1、38第8章认知科学基本原理掌握感知的基本原理；了解注意的基本原理；了解学习的基本原理；掌握记忆的基本概念、分类；了解认知神经科学中研究不同神经性与精神性疾病动物模型认知功能采用的不同行为学方法与范式。5讲授课程目标1、3合计34七、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演示性课程目标12验证性课程目标23设计性课程目标34探究性课程目标1其他……合计注：实验要求包括必修、选修；实验类型包括“演示性”、“验证性”、“设计性”、“探究性”、“其它”等。八、学业评价和课程考核（一）考核类型：考试考查（二）考核方式：开卷考试闭卷考试课程论文课程报告其它：（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40%出勤与课堂表现20%（1）考勤情况（20%）：检查8次考勤情况，除去病事假（不超过2次），每缺课一次扣1分。（2）课堂主题讨论（40%）：课堂发布主题讨论，全体学生参与：考查学生课堂上参与主题讨论的积极性。围绕1-13章中涉及生理学基本知识与生活现象临床现象，发布6次讨论。每参与一次课程评价记为1分，共计4次（1次诊断性评价，2次形成性评价、1次终结性评价），记为4分。少一次扣除1分。主题讨论的学生回复准确性评价细则：A：学生的回复被点赞一次得1分；B：没有点赞的记为0.5分；C：没有回复的记为0分；（3）小组项目（40%）全班同学（30人）分为5个小组，每个小组认领一个主题：脑深部电刺激、经颅电刺激、经颅磁刺激、经颅超声刺激、光遗传。根据各自认领主题，进行文献调研，然后各小组根据调研内容进行PPT制作讲解。依据小组项目PPT展示的内容，采用小组互评的方式进行。社会需求分析（10%），方案设计（10%），方案的合理性与局限性分析（10%），PPT布局合理美观（10%）。评价准则：社会需求分析评价分为三个等级：A：7-10分：有合适的调查形式、合理的调查结果、恰当的调查结果分析。B：4-6分：有调查形式、有相对合理的调查结果、有相对恰当的结果分析。C：0-3分：有调查形式、调查结果和结果分析不够合理或恰当。方案设计评价分为三个等级：A：7-10分：方案流程图或原理图非常规范、方案切实可行。B：4-6分：方案流程图或原理图规范、方案可行。C：0-3分：方案流程图或原理图欠规范、方案可行性欠缺。方案的合理性与局限性分析评价分为三个等级：A：7-10分：分析准确、表述清晰；B：4-6分：分析欠准确、表述一般；C：0-3分：有分析，但表述不清。PPT布局合理美观评价分为三个等级：A：7-10分：非常合理美观；B：4-6分：合理美观；C：0-3分：不合理、不美观课程目标3作业20%课程作业以学术小论文的形式发布，锻炼学生文献调研、收集、整理，科学论文撰写能力。学术论文包括以下5个主题：脑深部电刺激、经颅电刺激、经颅磁刺激、经颅超声刺激、光遗传。每名学生根据自己感兴趣的领域自选主题。学术论文评分准则：A：结构完整（题目、中英文摘要、中英文关键词、引言、正文、结论、展望）、内容丰富、逻辑严谨、表述准确，记为90-100分。B：结构基本完整、内容不够丰富、逻辑不够严谨、表述不够准确，根据实际论文写作情况，记为70-89分。C：论文结构非学术论文形式、内容较少、逻辑性欠缺、表述不准确，记为60-69分。D：不提交课程论文，记为不及格课程目标1、2期末考核60%以开卷形式进行考核：（1）单选题（30%）每题2分，共15题，答对1题得2分（2）填空题（10%）每空1分，共10空，答对1题得1分（3）名词解释（20%）每题4分，共5题每题评分细则：A：4分：能够准确解释名词意义。B：1-3分：能够大致说明名词意义。C：0分：所回答内容与问题无关（4）简答论述题（40%）共4道大题，每题10分。每题评分细则：根据学生简答与论述内容，按点给分。课程目标1-3九、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