《腦和機器人》課程教學大綱

《腦與機器人》課程教學大綱課程名稱：腦與機器人課程代碼：ME902學分/學時：2/34適用專業(yè)：機械、生物學專業(yè)先修課程：無特殊要求后續(xù)課程：無特殊要求開課單位：機械與動力工程學院一、課程性質(zhì)和教學目標（需明確各教學環(huán)節(jié)對人才培養(yǎng)目標的貢獻） 課程性質(zhì)：此課程是針對機械工程、信息和生命科學等專業(yè)本科學生的通識課程。教學目標：本課程分別從工科角度介紹腦科學和從生命科學介紹機器人技術(shù)并且引伸出腦與機器人這一交叉學科領(lǐng)域的最新進展，引導學生思考機器人進入人類社會后亟待研究的課題。激發(fā)學生對機器人技術(shù)、仿生學和認知科學的研究興趣，同時使學生了解學科交叉領(lǐng)域的一般研究方法。本課程內(nèi)容涉及機器人的發(fā)展簡史；人腦結(jié)構(gòu)與認知機理；智能機器人的感知、實現(xiàn)及行為決策；基于腦科學的智能機器人系統(tǒng)集成體系結(jié)構(gòu)；智能機器人研究等多方面的內(nèi)容。本課程各教學環(huán)節(jié)對人才培養(yǎng)目標的貢獻見下表。知識能力素質(zhì)要求各教學環(huán)節(jié)的貢獻度課堂講授課堂討論自學小組大作業(yè)作業(yè)考試課堂整體貢獻度知識知識體系要求掌握√√√能力清晰思考和用語言文字準確表達的能力√√√√√√√√√√√發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力√√√√√√√√√√√獨立思考和創(chuàng)造性工作的能力√√√√√√√√√√√√√團隊合作共事的能力√√√√√終生學習的能力√√√√√√√獲取整理信息的能力*√√√√√√√√√素質(zhì)身心和諧、視野開闊√√√√√√思維敏捷、樂于創(chuàng)新√√√√√√√√√√√注：“√”的數(shù)量從1-3個，越多代表貢獻程度越大。二、課程教學內(nèi)容及學時分配（含實踐、自學、作業(yè)、討論等的內(nèi)容及要求）教學內(nèi)容學時課堂教學討論作業(yè)及要求自學及要求團組大作業(yè)及要求機器人發(fā)展史6學時6學時課堂教學過程中的討論、發(fā)言，合計占2學時每次課堂教學后有課外作業(yè)，要求查閱文獻。每位同學獨立完成每個學生獨立整理文檔，并進行演講要求學生4人一組，完成本課程一個課程設(shè)計，研究成果以論文方式表現(xiàn)智能機器人與人類共處4學時4學時人腦結(jié)構(gòu)與智能機器人設(shè)計4學時4學時智能機器人的感知與行為決策4學時4學時基于腦科學的智能機器人系統(tǒng)集成體系結(jié)構(gòu)6學時6學時電子腦與機器人調(diào)研報告8學時0三、教學方法課堂講解：本課程將充分利用多媒體手段，通過PPT等手段，進行課堂講解，由老師在課堂講解課程的要義，并進行分析，點評。課堂情景感受：根據(jù)課程進程的需要，通過播放錄相片段等，讓學生感受機器人實例的背景和開發(fā)過程；課外閱讀：配合課堂的教學和討論，指定課外閱讀文獻，發(fā)放電子閱讀文獻資料，通過網(wǎng)絡、電子郵箱、FTP網(wǎng)站，向?qū)W生提供電子閱讀文獻與電子資料；通過本課程的教學網(wǎng)站中的交流功能，為學生提供一個互相學習與討論的空間。課堂演講：本課程采取教師主講，學生輔講的方式，每個學生都會安排不同的課后作業(yè)，對本領(lǐng)域的前沿和發(fā)展動向進行最新的文獻減速，并要求學生整理成文檔和PPT格式，在課堂安排十分鐘左右的時間進行演講。實驗室研討：由老師引導，由全體學生參與，通過在實驗室參觀和研討、對課堂內(nèi)容、學生演講內(nèi)容進行研討，同學們通過在實驗室中研究成果的感官認識，各抒己見、提出自己獨立的見解和報告，然后由老師進行點評。調(diào)研報告：模擬設(shè)計電子腦，根據(jù)所學的基本原理、基本知識，結(jié)合工程和腦科學技術(shù)的最新發(fā)展，作出今后機器人發(fā)展的預測報告。四、考核及成績評定方式本課程的考試，注重對學生綜合運用所學知識解決問題能力的考核，考試成績包括三個方面：（1）考試，占考試成績的40％。（2）課程設(shè)計成績，占