《腦和機(jī)器人》課程教學(xué)大綱

《腦與機(jī)器人》課程教學(xué)大綱課程名稱：腦與機(jī)器人課程代碼：ME902學(xué)分/學(xué)時(shí)：2/34適用專業(yè)：機(jī)械、生物學(xué)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(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院一、課程性質(zhì)和教學(xué)目標(biāo)（需明確各教學(xué)環(huán)節(jié)對人才培養(yǎng)目標(biāo)的貢獻(xiàn)） 課程性質(zhì)：此課程是針對機(jī)械工程、信息和生命科學(xué)等專業(yè)本科學(xué)生的通識課程。教學(xué)目標(biāo)：本課程分別從工科角度介紹腦科學(xué)和從生命科學(xué)介紹機(jī)器人技術(shù)并且引伸出腦與機(jī)器人這一交叉學(xué)科領(lǐng)域的最新進(jìn)展，引導(dǎo)學(xué)生思考機(jī)器人進(jìn)入人類社會(huì)后亟待研究的課題。激發(fā)學(xué)生對機(jī)器人技術(shù)、仿生學(xué)和認(rèn)知科學(xué)的研究興趣，同時(shí)使學(xué)生了解學(xué)科交叉領(lǐng)域的一般研究方法。本課程內(nèi)容涉及機(jī)器人的發(fā)展簡史；人腦結(jié)構(gòu)與認(rèn)知機(jī)理；智能機(jī)器人的感知、實(shí)現(xiàn)及行為決策；基于腦科學(xué)的智能機(jī)器人系統(tǒng)集成體系結(jié)構(gòu)；智能機(jī)器人研究等多方面的內(nèi)容。本課程各教學(xué)環(huán)節(jié)對人才培養(yǎng)目標(biāo)的貢獻(xiàn)見下表。知識能力素質(zhì)要求各教學(xué)環(huán)節(jié)的貢獻(xiàn)度課堂講授課堂討論自學(xué)小組大作業(yè)作業(yè)考試課堂整體貢獻(xiàn)度知識知識體系要求掌握√√√能力清晰思考和用語言文字準(zhǔn)確表達(dá)的能力√√√√√√√√√√√發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力√√√√√√√√√√√獨(dú)立思考和創(chuàng)造性工作的能力√√√√√√√√√√√√√團(tuán)隊(duì)合作共事的能力√√√√√終生學(xué)習(xí)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(gè)，越多代表貢獻(xiàn)程度越大。二、課程教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配（含實(shí)踐、自學(xué)、作業(yè)、討論等的內(nèi)容及要求）教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)課堂教學(xué)討論作業(yè)及要求自學(xué)及要求團(tuán)組大作業(yè)及要求機(jī)器人發(fā)展史6學(xué)時(shí)6學(xué)時(shí)課堂教學(xué)過程中的討論、發(fā)言，合計(jì)占2學(xué)時(shí)每次課堂教學(xué)后有課外作業(yè)，要求查閱文獻(xiàn)。每位同學(xué)獨(dú)立完成每個(gè)學(xué)生獨(dú)立整理文檔，并進(jìn)行演講要求學(xué)生4人一組，完成本課程一個(gè)課程設(shè)計(jì)，研究成果以論文方式表現(xiàn)智能機(jī)器人與人類共處4學(xué)時(shí)4學(xué)時(shí)人腦結(jié)構(gòu)與智能機(jī)器人設(shè)計(jì)4學(xué)時(shí)4學(xué)時(shí)智能機(jī)器人的感知與行為決策4學(xué)時(shí)4學(xué)時(shí)基于腦科學(xué)的智能機(jī)器人系統(tǒng)集成體系結(jié)構(gòu)6學(xué)時(shí)6學(xué)時(shí)電子腦與機(jī)器人調(diào)研報(bào)告8學(xué)時(shí)0三、教學(xué)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(jìn)行課堂講解，由老師在課堂講解課程的要義，并進(jìn)行分析，點(diǎn)評。課堂情景感受：根據(jù)課程進(jìn)程的需要，通過播放錄相片段等，讓學(xué)生感受機(jī)器人實(shí)例的背景和開發(fā)過程；課外閱讀：配合課堂的教學(xué)和討論，指定課外閱讀文獻(xiàn)，發(fā)放電子閱讀文獻(xiàn)資料，通過網(wǎng)絡(luò)、電子郵箱、FTP網(wǎng)站，向?qū)W生提供電子閱讀文獻(xiàn)與電子資料；通過本課程的教學(xué)網(wǎng)站中的交流功能，為學(xué)生提供一個(gè)互相學(xué)習(xí)與討論的空間。課堂演講：本課程采取教師主講，學(xué)生輔講的方式，每個(gè)學(xué)生都會(huì)安排不同的課后作業(yè)，對本領(lǐng)域的前沿和發(fā)展動(dòng)向進(jìn)行最新的文獻(xiàn)減速，并要求學(xué)生整理成文檔和PPT格式，在課堂安排十分鐘左右的時(shí)間進(jìn)行演講。實(shí)驗(yàn)室研討：由老師引導(dǎo)，由全體學(xué)生參與，通過在實(shí)驗(yàn)室參觀和研討、對課堂內(nèi)容、學(xué)生演講內(nèi)容進(jìn)行研討，同學(xué)們通過在實(shí)驗(yàn)室中研究成果的感官認(rèn)識，各抒己見、提出自己獨(dú)立的見解和報(bào)告，然后由老師進(jìn)行點(diǎn)評。調(diào)研報(bào)告：模擬設(shè)計(jì)電子腦，根據(jù)所學(xué)的基本原理、基本知識，結(jié)合工程和腦科學(xué)技術(shù)的最新發(fā)展，作出今后機(jī)器人發(fā)展的預(yù)測報(bào)告。四、考核及成績評定方式本課程的考試，注重對學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識解決問題能力的考核，考試成績包括三個(gè)方面：（1）考試，占考試成績的40％。（2）課程設(shè)計(jì)成績，占