《腦機(jī)接口技術(shù)與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)》課程教學(xué)大綱

ADDINCNKISM.UserStyle《腦機(jī)接口技術(shù)與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)》課程教學(xué)大綱（實(shí)驗(yàn)課程）一、課程基本信息課程號(hào)1323S08032開(kāi)課單位電子信息工程學(xué)院課程名稱（中文）腦機(jī)接口技術(shù)與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)（英文）Experimentofbrain-computerinterfacetechnologyandapplications課程性質(zhì)選修考核類型考查課程學(xué)分0.5課程學(xué)時(shí)17課程類別專業(yè)拓展課適用專業(yè)（類）智能醫(yī)學(xué)工程二、課程描述及目標(biāo)（一）課程簡(jiǎn)介本課程是智能醫(yī)學(xué)工程專業(yè)本科生的專業(yè)拓展課程，旨在通過(guò)腦機(jī)接口技術(shù)實(shí)踐操作訓(xùn)練，使學(xué)生掌握腦機(jī)接口相關(guān)技術(shù)及應(yīng)用，能夠建立腦機(jī)接口系統(tǒng)工程，解決腦機(jī)接口領(lǐng)域?qū)嶋H問(wèn)題，培養(yǎng)獨(dú)立思考、獨(dú)立設(shè)計(jì)的能力，能夠?qū)⒐こ碳夹g(shù)應(yīng)用于神經(jīng)康復(fù)科學(xué)研究領(lǐng)域，為有志于從事腦神經(jīng)科學(xué)相關(guān)研究方向的學(xué)生提供實(shí)踐基礎(chǔ)。（二）教學(xué)目標(biāo)課程目標(biāo)1：掌握腦機(jī)接口系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，能夠獨(dú)立自主的構(gòu)建解決方案；課程目標(biāo)2：鍛煉學(xué)生工程設(shè)計(jì)思維，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力；課程目標(biāo)3：能夠?qū)⒒A(chǔ)理論應(yīng)用于指導(dǎo)實(shí)踐活動(dòng)，解決智能醫(yī)學(xué)復(fù)雜工程問(wèn)題。三、課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)4-3：能夠?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果，采用科學(xué)方法進(jìn)行分析和解釋，并通過(guò)信息綜合得到合理有效的結(jié)論；課程目標(biāo)15-2：至少會(huì)用一種機(jī)器學(xué)習(xí)平臺(tái)（TensorFlow/PyTorch）設(shè)計(jì)、分析和搭建復(fù)雜智能醫(yī)學(xué)系統(tǒng)的解決方案，并能理解其局限性；課程目標(biāo)26-3：能識(shí)別、量化、分析和客觀評(píng)價(jià)智能醫(yī)學(xué)工程專業(yè)領(lǐng)域新產(chǎn)品、新技術(shù)、新工藝的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用對(duì)社會(huì)、健康、安全、法律以及文化的潛在影響。課程目標(biāo)3四、教學(xué)方式與方法教學(xué)中采用啟發(fā)式和探索式教學(xué)方法，給定實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，讓學(xué)生自由探索實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法和實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)步驟，并引導(dǎo)學(xué)生建立獨(dú)立自主的思維模式，掌握腦機(jī)接口領(lǐng)域的前言知識(shí)，建立腦機(jī)接口系統(tǒng)的總體認(rèn)知，能夠應(yīng)用基礎(chǔ)理論指導(dǎo)實(shí)踐活動(dòng)。教學(xué)評(píng)估采用個(gè)體化、客觀化評(píng)估方案，支持學(xué)生實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新，制定細(xì)化評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。五、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)（一）教學(xué)重點(diǎn)腦機(jī)接口系統(tǒng)設(shè)計(jì)（二）教學(xué)難點(diǎn)信號(hào)處理、系統(tǒng)設(shè)計(jì)六、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求學(xué)時(shí)類型對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1P300信號(hào)處理與分析提取腦電信號(hào)中的P300信號(hào)，并對(duì)P300信號(hào)進(jìn)行相關(guān)分析，熟悉P300信號(hào)特點(diǎn)4探究性課程目標(biāo)1，22SSVEP信號(hào)處理與分析提取SSVEP-BCI信號(hào)，并對(duì)SSVEP信號(hào)進(jìn)行智能分析4探究性課程目標(biāo)1，23運(yùn)動(dòng)想象信號(hào)處理與分析提取運(yùn)動(dòng)想象信號(hào)，并對(duì)運(yùn)動(dòng)想象信號(hào)進(jìn)行智能分析4探究性課程目標(biāo)1，24腦機(jī)接口系統(tǒng)構(gòu)建基于P300、SSVEP和運(yùn)動(dòng)想象構(gòu)建腦機(jī)接口系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和分析5設(shè)計(jì)性課程目標(biāo)3合計(jì)注：實(shí)驗(yàn)要求包括必修、選修；實(shí)驗(yàn)類型包括“驗(yàn)證性”、“設(shè)計(jì)性”、“……”等。七、學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)和課程考核（一）考核類型：考試t考查（二）考核方式：t實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)作品其它：（填寫具體考核方式）（三）成績(jī)?cè)u(píng)定：考核依據(jù)建議分值（百分比）考核/評(píng)價(jià)細(xì)則對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)過(guò)程考核100%實(shí)驗(yàn)操作30%重點(diǎn)考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作中的規(guī)范性，參與度。課程目標(biāo)1實(shí)驗(yàn)報(bào)告30%考查實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫的規(guī)范性，內(nèi)容完整性，以及是否包括實(shí)驗(yàn)中的問(wèn)題討論與分析。重點(diǎn)看實(shí)驗(yàn)中問(wèn)題的分析是否深刻，是否是實(shí)驗(yàn)中的實(shí)際問(wèn)題。課程目標(biāo)2項(xiàng)目實(shí)踐40%以腦機(jī)接口系統(tǒng)設(shè)計(jì)作為項(xiàng)目實(shí)踐項(xiàng)目，重點(diǎn)考核學(xué)生對(duì)腦機(jī)接口基礎(chǔ)理論的理解。通過(guò)設(shè)計(jì)思路合理性、研究方案的完整性、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的充分性對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行評(píng)分。課程目標(biāo)3期末考核八、課程目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià)課程目標(biāo)的實(shí)際達(dá)成效果計(jì)算方式如下，達(dá)成值越高，教學(xué)效果越好。課程目標(biāo)達(dá)成度畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)達(dá)成度九、教材與教學(xué)參考書（一）教材自編教材（二）教學(xué)參考書《認(rèn)知科學(xué)與腦機(jī)接口概論（第二版）》，龔怡宏，西安電子科技大學(xué)出版社，2022年7月，第2版。《Brain-ComputerInterfacing:AnIntrod