《神经生物学》教学大纲

2020年11月01日 21:39  点击:[]










教  学    

课程名称     神经生物学       09100713  

             bevictor伟德              

专业班级        2017级生物科学(师范)      


《神经生物学》教学大纲

课程编号

09100713

课程类别

专业选修课

课程名称

神经生物学

英文名称

Neurobiology

学分

2

建议修读学期

5

总学时数

51

其中:实践学时

实验学时

27

其他学时

预修课程

《人体组织学与解剖学》、 《人体及动物生理学》

考核方式

期末考试、实验报告、课堂参与等

适用专业

生物科学(师范)

大纲执笔人

李亚

大纲审核人

李亚

一、课程性质

神经生物学是研究脑的结构和功能的一门学科,是生命科学的前沿学科之一。它是从系统、器官、细胞和分子多层次探索神经系统结构和功能和学科。神经元是神经生物学研究的主要对象,主要讲授神经元的结构和功能,神经元间的信号传递与调控,信息整合等神经生物学的基本问题。讲授神经系统的感觉、运动、情绪、学习记忆、认知等功能及神经系统的发育、可塑性问题等。教学目标是要求学生能够:全面系统地掌握机体功能的调控、思维、认知、精神活动的产生、复杂行为控制的脑机制。

、课程目标

1. 掌握神经生物学的基本知识,学会运用科学的思维和科学研究方法分析问题、解决问题。实现由学习知识、技能到进行科学研究的初步转变,运用神经生物学知识解释神经科学及相关领域学科中的科学现象,为今后的科学研究和医学实践奠定良好的神经生物学理论基础。(支撑毕业要求3

2. 应用神经生物学中与中学生物联系紧密的知识点,能够自主安排教学内容,初步具备一定的教学设计能力。(支撑毕业要求34

3. 通过神经生物学专题知识研讨,使学生掌握查阅文献、综合分析问题的方法与技能,学会反思,树立专业自主发展意识,学会规划自己的专业发展。(支撑毕业要求37

三、课程目标与毕业要求的对应关系

毕业要求

指标点

课程目标

毕业要求3 学科素养

1. 掌握神经生物学的基本知识,学会运用科学的思维方法和科学的研究方法分析问题、解决问题。

2.理解神经生物学与相关学科的联系,开拓学习视野,能够跨学科解决神经科学及其教学中遇到的实际问题。

课程目标1

课程目标2

课程目标3

毕业要求4 教学能力

通过学情分析,能够对教学活动进行规划与安排,形成一定的教学设计能力。

课程目标2

毕业要求7 学会反思

通过查阅文献资料、综合分析教学中遇到的一些实际问题,提出自己的见解并能创造性的解决,学会反思,树立学科专业自主发展的意识,学会规划自己的专业发展。

课程目标3

四、课程内容和学时分配

(一)理论教学的内容及要求

第一篇 神经活动的基本过程

第一章 神经元和突触        (支撑课程目标12

基本要求:

1.了解神经系统的进化

2. 理解哺乳动物和人的神经系统构成

3. 理解突触的概念和类型

4. 掌握神经元的胞体、神经元的突起,掌握化学突触。

授课时数:1学时

基本内容:

第一节 神经系统概述

第二节 神经元(教学重点)

第三节 突触(教学重点)

第四节 神经胶质细胞

第二章 神经元膜的电学特性和静息电位   (支撑课程目标123

基本要求:

1. 掌握通过膜蛋白介导的物质转运

2. 了解生物电记录技术概述

3. 掌握细胞外记录、细胞内记录

4. 掌握产生静息电位的条件,影响静息电位的因素。

5. 了解膜电容和时间常数、空间常数

授课时数:2学时

基本内容:

第一节 神经元膜的物质转运功能(教学难点)

第二节 神经元生物电记录技术

第三节 神经元膜的电学特性(教学难点)

第四节 静息电位的离子机制(教学重点)

第三章 神经电信号和动作电位   (支撑课程目标123

基本要求:

1. 理解局部电位的特性

2. 掌握神经电信号的产生机制

3. 掌握动作电位的过程和成分,动作电位产生的离子机制。

4. 掌握兴奋性的概念及影响神经元兴奋性的因素

授课时数:2学时

基本内容:

第一节 神经电信号概述

第二节 局部电位

第三节 动作电位(教学重点)

第四节 动作电位的产生与传导(教学重点)

第五节 神经元的兴奋性(教学重点)

第四章 神经电信号的传递   (支撑课程目标123

基本要求:

1. 了解神经电信号传递的概念

2. 掌握化学突触传递的基本过程

3. 掌握突触后电位、突触后电位的整合

4. 掌握突触传递的可塑性

授课时数:2学时

基本内容:

第一节 神经电信号的传递概述

第二节 化学突触传递(教学重点)

第三节 电突触传递和非突触性传递

第四节 神经电信号传递的调制(教学重点)

第五章 神经递质和神经肽   (支撑课程目标12

基本要求:

1.了解神经递质的分类

2.掌握神经递质的释放,掌握递质共存。

3.理解神经肽的主要特点及其作用方式

授课时数:1学时

基本内容:

第一节 神经递质(教学重点)

第二节 神经肽(教学重点)

第三节 神经递质转运体(教学难点)

第四节 神经递质系统

第六章 离子通道与胞内钙离子平衡   (支撑课程目标12

基本要求:

1. 掌握离子通道与信号转导的概念

2. 掌握离子通道基本特性

3. 掌握细胞内的Ca2+平衡机制

授课时数:1学时

基本内容:

第一节 离子通道与信号转导概述

第二节 离子通道的基本特性(教学重点)

第三节 单通道记录技术

第四节 电压门控通道(教学重点)

第五节 胞内钙离子平衡(教学重点)

第七章 受体与信号转导   (支撑课程目标12

基本要求:

1. 了解受体的概念和特性

2. 掌握离子通道型受体、G蛋白耦联受体

3. 掌握GPCR介导的信号转导通路

4. 掌握环腺苷酸信使系统、环鸟苷酸信使系统

授课时数:1学时

基本内容:

第一节 受体与信号转导概述

第二节 受体的种类与结构(教学难点)

第三节 离子通道型受体(教学重点)

第四节 G蛋白耦联受体(教学重点)

第五节 第二信使系统(教学重点)

第六节 受体间的相互作用(教学难点)

第二篇 神经系统的发育

第八章 神经系统发育

基本要求:

1. 了解神经管的形成

2. 掌握三脑泡阶段、五脑泡阶段、成熟阶段

3. 掌握中枢神经系统的突触形成

4. 了解突触联系的精细调制

5. 掌握成年神经干细胞

授课时数:

基本内容:

第一节 神经管的形成(教学重点)

第二节 神经管的分化(教学重点)

第三节 中枢神经系统组织构型的建立(教学难点)

第四节 轴突的生长

第五节 突触的形成和再生(教学难点)

第六节 突触联系的精细调制

第七节 神经系统的损伤和再生

第三篇 感觉系统

第九章 视觉   (支撑课程目标12

基本要求:

1. 掌握视网膜内的信息处理机制

2. 了解外膝体的分层与投射、外膝体神经元感受野性质。

3. 掌握视皮层的细胞组构及分层

授课时数:1学时

基本内容:

第一节 视网膜——“外周脑” (教学重点)

第二节 外侧膝状()核对视觉信息调节和分流处理

第三节 视觉皮层(教学难点)

第十章 听觉   (支撑课程目标12

基本要求:

1. 了解耳的结构、中枢听觉通路

2. 掌握毛细胞及声-电换能过程

3. 掌握中枢听觉神经元活动的基本特性

4. 掌握听觉中枢的音调定位

授课时数:1学时

基本内容:

第一节 听觉系统的结构

第二节 外周听觉系统的信息处理(教学重点)

第三节 听觉中枢的信息处理(教学重点)

第四节 听觉信息整合及中枢调控(教学难点)

   第五节 中枢听觉功能发育及可塑性

第十一章 味觉与嗅觉  

基本要求:

1. 了解味觉感受器,嗅觉感受器。

   2. 掌握味觉转导的膜机制,嗅信号的转导机制

授课时数:

基本内容:

第一节 味觉

第二节 嗅觉

第十二章 躯体感觉  

基本要求:

1. 了解躯体感受器,躯体传入通路、躯体感觉皮层。

2. 掌握痛觉的中枢整合、痛觉的中枢调制授课时数:

基本内容:

第一节 躯体感受器

   第二节 躯体感觉的中枢通路

第三节 痛觉

第十三章 平衡觉和本体感觉  

基本要求:

1. 了解前庭器官基本结构

2. 了解本体感觉的中枢通路

授课时数:

基本内容:

第一节 前庭器官——平衡觉的感受器官

第二节 本体感觉——对身体运动的感觉

第四篇 运动系统

第十四章 躯体运动及其中枢控制   (支撑课程目标12

基本要求:

1. 掌握反射运动、随意运动和节律运动

2. 掌握脊髓运动神经元和运动单位

3. 了解感觉信息在运动控制中的作用

4. 掌握初级运动皮层与运动参数的编码  

授课时数:1学时

基本内容:

第一节 概述

第二节 脊髓运动神经元和肌肉感受器

第三节 反射性运动和节律性运动(教学重点)

第四节 随意运动的发起和管理(教学重点)

第十五章 自主神经系统   (支撑课程目标12

基本要求:

1.掌握自主神经与躯体运动神经的主要区别

2.了解交感神经和副交感神经的结构、机能特征

3.掌握下丘脑和孤束核在自主神经系统调控中的作用  

授课时数:1学时

基本内容:

第一节 自主神经系统的结构和功能特性

第二节 自主神经系统的递质和受体

第三节 自主神经对主要内脏系统活动的调控

第四节 高级中枢对自主神经系统活动的影响(教学重点)

第五篇 脑的高级功能

第十六章 弥散性调制系统与行为   (支撑课程目标12

基本要求:

1.掌握去甲肾上腺素能系统、5-羟色胺能系统。

2.掌握多巴胺能系统、乙酰胆碱能系统。

3.了解致幻剂、兴奋剂,抑郁症、精神分裂症。

授课时数:1学时

基本内容:

第一节 去甲肾上腺素能系统(教学重点)

第二节 5-羟色胺能系统(教学重点)

第三节 多巴胺能系统(教学重点)

第四节 乙酰胆碱能系统(教学重点)

第五节 弥散性调制系统和药物依赖

第六节 弥散性调制系统和精神疾病

第十七章 情绪的脑机制   (支撑课程目标123

基本要求:

1. 掌握James-Lange学说、Cannon-Bard学说

2. 掌握Papez回路、习得性恐惧。

3. 掌握下丘脑、杏仁核与攻击行为

4. 了解人脑的自我电刺激

授课时数:1学时

基本内容:

第一节 什么是情绪(教学重点)

第二节 边缘系统

第三节 恐惧与焦虑

第四节 愤怒与攻击

第五节 强化与奖赏

第十八章 睡眠与觉醒的脑机制   (支撑课程目标12

基本要求:

1. 掌握非快速眼动睡眠的特征、快速眼动睡眠的特征

2. 了解睡眠时相和周期

3. 掌握上行网状激活系统与觉醒

4. 了解快速眼动睡眠和梦

授课时数:1学时

基本内容:

第一节 快速眼动睡眠和非快速眼动睡眠

第二节 睡眠时相和周期

第三节 睡眠与觉醒的机制(教学重点)

第四节 快速眼动睡眠和梦

第十九章 学习和记忆  (支撑课程目标123

基本要求:

1. 掌握学习的分类、记忆的分类

2. 掌握陈述性记忆的突触机制

3. 了解启动效应、运动技巧、习惯学习、经典条件反射

4. 了解知觉学习、分类学习、认知技巧、情绪学习

授课时数:2学时

基本内容:

第一节 学习和记忆的分类(教学重点)

第二节 陈述性记忆(教学重点)

第三节 非陈述性记忆

第二十章 大脑联合皮层和功能一侧化  (支撑课程目标12

基本要求:

1. 了解猴顶叶联合皮层、颞叶联合皮层功能的神经生理学研究

2. 掌握前额叶皮层的学习和记忆功能

3. 了解大脑两半球功能对称性、大脑两半球功能不对称性

授课时数:1学时

基本内容:

第一节 顶叶联合皮层

第二节 颞叶联合皮层

第三节 前额叶联合皮层(教学重点)

第四节 脑功能一侧化

第二十一章 语言和语言障碍  (支撑课程目标123

基本要求:

1. 了解语言的创造性、形式、内容和使用

2. 掌握语言起源的两种假说

3. 掌握Wernicke-Geschwind模型

4. 掌握Wernicke失语、Broca失语

授课时数:2学时

基本内容:

第一节 人类语言的特征(教学重点)

第二节 语言功能的优势半球

第三节 语言信息的处理模型(教学重点)

第四节 语言障碍的表现形式

第五节 右半球的语言功能

第六节 某些阅读和书写障碍的解剖学定位

第二十二章 注意的神经基础   (支撑课程目标12

基本要求:

1. 掌握注意增强信号检测、注意加速行为反应

2. 了解注意增强顶叶神经元的反应

3. 了解视觉朝向、注意实施、警觉维持神经网络

授课时数:1学时

基本内容:

第一节 注意的行为学效应(教学重点)

第二节 注意的神经生理学效应(教学难点)

第三节 注意是如何控制的

第二十三章 脑成像技术的基本原理   (支撑课程目标12

基本要求:

1.了解计算机断层成像术。

2.了解正电子发射断层成像术、磁共振成像术

授课时数:1学时

基本内容:

第一节 计算机断层成像术

第二节 正电子发射断层成像术

第三节 磁共振成像术

第六篇 神经、内分泌与免疫系统的关系

第二十四章 神经、内分泌与免疫系统的相互调节(自学内容)

第七篇 脑衰老生物学

第二十五章 脑衰老与生物学调控 (自学内容)

(二)实验教学的内容及要求

实验一  抑郁焦虑类动物行为学检测方法

实验目的:观察动物在新异环境中的自发活动、探究行为、紧张度和和焦虑行为。

实验要求:通过本实验了解抑郁症焦虑症等精神疾病的发病原因、症状及治疗。

实验二  神经细胞生物电的记录

实验目的:学习电生理学实验方法。

实验要求:观察神经干动作电位的基本波形,测定神经兴奋的传导速度和不应期。

实验三  脑的立体定位技术

实验目的:通过实验学习脑立体定位技术。

实验要求:初步掌握确定中枢核团的方法。

实验四  小动物学习记忆行为检测技术--避暗法

实验目的:学习小鼠避暗自动测试仪的使用方法。

实验要求:观察影响学习记忆功能的因素。

实验五  小动物迷宫实验检测方法

实验目的:学习小白鼠学习记忆行为检测方法。

实验要求:使用MT-200 Morris水迷宫跟踪系统。

实验六  小鼠脑切片免疫组织化学技术

实验目的:学习SABC法免疫组织化学原理方法。

实验要求:掌握免疫组织化学实验方法

实验七  小白鼠防御性条件反射的建立 (选做)

实验目的:学习防御性条件反射的实验方法。

实验要求:了解条件反射的形成和消退原理。

实验八  自拟题目设计性实验(选做)

实验目的:通过学生利用所学的知识,自己组合成实验小组,自定题目,自己设计实验方案,自己准备实验,自己独立完成实验和进行结果分析的全过程。培养学生的独立工作能力,激发学生的创新意识,培养学生们的团队协作精神。

实验内容:自行设计。

、教学策略与方法建议

神经生物学课程教学以培养学生科学思维的能力为目标,着重讲解教材的重点与难点。在教学中贯彻理论联系实际与少而精的原则,使学生了解并掌握神经生物学的基本知识,增强其在以后教学与教学研究中的创新能力。

在授课过程中要以学生为主体,以教师为主导,板书加多媒体教学的教学模式。针对师范生缺乏教学实践经验这一事实,本课程教学除教师讲授外,还注重启发学生主动思考,以神经科学某一知识点为一讨论主题,启发学生探索生理现象产生的原因、机制,引导学生分析解决科学问题等。通过典型的教学案例来突出教学的真实性,使师范生在“教学现场”中发现和提出神经科学教学问题,获得相关的教学知识与技能。

六、教学评价

教学评价为活动表现评价与终结性评价相结合,活动表现评价主要是学生平时在课堂学习中专题研讨中的活动表现,实验教学中,实验报告完成情况;终结性评价主要是期末考试。

课程目标

考核内容

评价依据

课程目标1. 掌握神经生物学的基本知识,学会运用科学的思维和科学研究方法分析问题、解决问题。实现由学习知识、技能到进行科学研究的初步转变,运用神经生物学知识解释神经科学及相关领域学科中的科学现象,为今后的科学研究和医学实践奠定良好的神经生物学理论基础。

1)神经元和突触的概念

2)静息电位和动作电位产生的离子机制,阈电位、

3)兴奋性的概念与指标

4)化学突触传递的基本过程

神经递质

5)离子通道与信号转导

6)学习的分类、记忆的分类;陈述性记忆的突触机制

1.课堂出勤和课堂讨论

2.专题研讨

3.每章复习题

4.期末考试

课程目标2. 应用神经生物学中与中学生物联系紧密的知识点,能够自主安排教学内容,初步具备一定的教学设计能力。

1)神经生物学与中学生物学相关内容的衔接。

2)教学内容的安排与设计

1.课堂出勤和课堂讨论

2.专题研讨

3.每章复习题

4.期末考试

课程目标3. 通过神经生物学专题知识研讨,使学生掌握查阅文献、综合分析问题的方法与技能,学会反思,树立专业自主发展意识,学会规划自己的专业发展。

1)神经生物学专题内容的选择与组织

2)文献查阅、信息整理加工能力;

3)主动完成情况

1.课堂出勤和课堂讨论

2.专题研讨

3.每章复习题

4.期末考试

七、考核方式

本课程考核方法:考试。

总成绩:期末考试成绩占90 %;实验课成绩10 %

八、教材与学参考资料

教学推荐使用的教材:

1. 寿天德主编《神经生物学》(第3版),高等教育出版社,2013年。

主要教学参考书:

2. 许绍芬主编《神经生物学》(第2版),复旦大学出版社,2006年。

3. 王建军主译《神经科学—探索脑》(第2版,中文版),高等教育出版社,2004年。

九、课程学习建议

1. 自主学习

对神经生物学基本知识(基本原理、基本概念),做到真正地理解、熟练地掌握和加以牢记;对机体功能活动过程、现象,不要死记硬背,需要理解掌握其内在的联系;对有关知识发生和发展过程,要注重学习从前人的发现之路中得到启发和收益,培养正确的学习和思维方法,为今后的工作打下基础。

建议学生通过网络、图书馆自主查阅课程中涉及的学习资源,自主设计、自主调节与评价学习过程,充分发挥自身的学习能动性。

2. 小组合作学习

以小组为单位进行与教学内容相关的小组讨论、专题研讨,并以主题发言或研究性小论文的方式在全班范围内进行展示。

十、评分标准


课程教学目标

90-100

80-89

70-79

60-69

0-59

及格

不及格

课程目标1. 掌握神经生物学的基本知识,学会运用科学的思维和科学研究方法分析问题、解决问题。实现由学习知识、技能到进行科学研究的初步转变,运用神经生物学知识解释神经科学及相关领域学科中的科学现象,为今后的科学研究和医学实践奠定良好的神经生物学理论基础。

能够熟练掌握神经元、突触、静息电位和动作兴奋性等神经生物学基本概念,熟练掌握情绪、睡眠觉醒、学习记忆、语言注意等脑的高级功能;能够正确掌握机体功能活动的规律和原理;能够熟练运用所学知识,正确合理解释,实际生产和生活中遇到的与神经科学相关的问题,能够进行,并提出自己独立而深入的见解。

能够掌握神经元、突触、静息电位和动作兴奋性等神经生物学基本概念,掌握情绪、睡眠觉醒、学习记忆、语言注意等脑的高级功能;能够掌握机体功能活动的规律和原理;能够运用所学知识,合理解释实际生产和生活中遇到的与神经科学相关的问题。

基本掌握神经元、突触、静息电位和动作兴奋性等神经生物学基本概念,基本掌握情绪、睡眠觉醒、学习记忆、语言注意等脑的高级功能;基本掌握机体功能活动的规律和原理;能够运用所学知识,较合理解释实际生产和生活中遇到的与神经科学相关的问题。

不能熟练掌握神经元、突触、静息电位和动作兴奋性等神经生物学基本概念,基本掌握情绪、睡眠觉醒、学习记忆、语言注意等脑的高级功能;不能掌握机体功能活动的规律和原理;不能熟练运用所学知识,解释实际生产和生活中遇到的与神经科学相关的问题。

不能掌握神经元、突触、静息电位和动作兴奋性等神经生物学基本概念,对情绪、睡眠觉醒、学习记忆、语言注意等脑的高级功能理解模糊;不能掌握机体功能活动的规律和原理;不能熟练运用所学知识,解释实际生产和生活中遇到的与神经科学相关的问题。

课程目标2. 应用神经生物学中与中学生物联系紧密的知识点,能够自主安排教学内容,初步具备一定的教学设计能力。

能够把神经生物学相关知识与中学生物学很好的联系,能根据主题内容,合理安排教学环节,并很好地完成教学设计。

能够把神经生物学相关知识与中学生物学较好的联系,能根据主题内容,较合理安排教学环节,能较好地完成教学设计。

基本能够把神经生物学相关知识与中学生物学相联系,基本能根据主题内容安排教学环节,能完成教学设计。

基本能够把神经生物学相关知识与中学生物学相联系,根据主题内容,对教学环节的安排不够合理,教学设计也不完整。

不能把神经生物学相关知识与中学生物学相联系,根据主题内容,对教学环节的安排不合理,不能完成教学设计。

课程目标3. 通过神经生物学专题知识研讨,使学生掌握查阅文献、综合分析问题的方法与技能,学会反思,树立专业自主发展意识,学会规划自己的专业发展。

在查阅大量文献的基础上能够积极的参与有关知识的讨论,了解神经科学研究热点,对教学与科学研究中的问题能提出自己独到观点。具有很强的自主学习的能力,能很好的规划自己的未来发展

在查阅大量文献的基础上能够积极的参与有关,了解神经科学研究热点,对教学与科学研究中的问题能提出自己的观点。具有较强的自主学习的能力,能较好的规划自己的未来发展

在查阅大量文献的基础上能参与有关知识的讨论,对神经科学研究热点有所了解,对教学与科学研究中的问题能有自己的观点。具有一定的自主学习的能力,能规划自己的未来发展

能查阅一些文献,基本能够参与有关知识的讨论,对有关神经科学研究热点了解很少。基本具有一些自主学习的能力,能规划自己的未来发展

不能查阅一些文献,不能够积极的参与有关知识的讨论,不了解神经科学研究热点。不具自主学习的能力,不能规划自己的未来发展

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