Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Informatyki - Zarządzanie i inżynieria produkcji (S1)

Sylabus przedmiotu Interfejs mózg-komputer - Przedmiot obieralny IV:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Zarządzanie i inżynieria produkcji
Forma studiów studia stacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta inżynier
Obszary studiów nauk technicznych, studiów inżynierskich
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Interfejs mózg-komputer - Przedmiot obieralny IV
Specjalność e- technologie w produkcji i zarządzaniu
Jednostka prowadząca Katedra Systemów Multimedialnych
Nauczyciel odpowiedzialny Izabela Rejer <irejer@wi.zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Izabela Rejer <irejer@wi.zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 2,0 ECTS (formy) 2,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny 6 Grupa obieralna 1

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW6 15 0,90,50zaliczenie
laboratoriaL6 15 1,10,50zaliczenie

Wymagania wstępne

dla tego przedmiotu nie są określone wymagania wstępne

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zapoznanie studentów z charakterystycznymi cechami danych elektroencefalograficznych, sprzętem służących do ich pobierania oraz metodami służącymi do przekształcenia ich w sygnały sterujące pracą urządzeń.
C-2Ukształtowanie umiejętności projektowania interfejsów sterujących pracą urządzeń za pośrednictwem fal mózgowych.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Zapoznanie się z oprogramowaniem do analizy danych elektroencefalograficznych2
T-L-2Zapoznanie się z zasadami działania elektroencefalografu2
T-L-3Stworzenie projektu interfejsu BCI, korzystającego z danych elektroencefalograficznych, przeznaczonego dla konkretnego zadania sterowania.7
T-L-4Przygotowanie eksperymentu badawczego wykorzystującego zaprojektowany interfejs.2
T-L-5Zaliczenie przedmiotu2
15
wykłady
T-W-1Interfejs mózg-komputer (BCI) – podstawowe paradygmaty2
T-W-2Ogólna budowa i działanie mózgu. Metody pomiaru aktywności mózgu2
T-W-3Elektroencefalografia (budowa elektroencefalografu, elektrody, artefakty)2
T-W-4Budowa interfejsu BCI4
T-W-5Sterowanie za pomocą interfejsu BCI3
T-W-6Zaliczenie przedmiotu2
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Udział w zajęciach dydaktycznych15
A-L-2Przygotowanie do ćwiczeń - praca własna studenta4
A-L-3Praca własna nad realizowanym projektem.8
A-L-4Przygotowanie do zaliczenia3
30
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w wykładzie15
A-W-2Praca własna studenta - studia literaturowe i przygotowanie się studenta do zaliczenia wykladu10
A-W-3Uczestnictwo w konsultacjach do wykładu2
27

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład informacyjny
M-2Dyskusja dydaktyczna
M-3Ćwiczenia laboratoryjne z użyciem komputera.

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena podsumowująca: Końcowe zaliczenie ćwiczeń audytoryjnych w formie prezentacji wykonanego projektu interfejsu BCI.
S-2Ocena podsumowująca: Końcowe zaliczenie wykładu w formie ustnej lub w formie pisemnego testu złożonego z pytań otwartych.

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
ZIP_1A_O/4/3_W01
W wyniku przeprowadzonych wykładów student będzie potrafił: zdefiniować pojęcie interfejsu mózg-komputer; opisać podstawowe metody neuroobrazowania; scharakteryzować podstawowe problemy elektroencefalografii; opisać budowę oraz zasadę działania elektroencefalografu; wskazać różnice między poszczególnymi paradygmatami stosowanymi przy budowie interfejsów BCI; opisać obecne i potencjalne zastosowania tego rodzaju interfejsów w procesie sterowania urządzeniami.
ZIP_1A_W03, ZIP_1A_W15, ZIP_1A_W16T1A_W02, T1A_W03, T1A_W04, T1A_W05, T1A_W07InzA_W02, InzA_W05C-1T-W-4, T-W-5, T-W-3, T-W-2, T-W-1M-1, M-2S-2

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
ZIP_1A_O/4/3_U01
Po zakończeniu przedmiotu student będzie potrafił stworzyć projekt interfejsu służącego do sterowania urządzeniami w oparciu o fale mózgowe dostosowany do postawionego zadania sterowania.
ZIP_1A_U19T1A_U14InzA_U06C-2T-L-2, T-L-1, T-L-4, T-L-3M-3, M-2S-1

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
ZIP_1A_O/4/3_W01
W wyniku przeprowadzonych wykładów student będzie potrafił: zdefiniować pojęcie interfejsu mózg-komputer; opisać podstawowe metody neuroobrazowania; scharakteryzować podstawowe problemy elektroencefalografii; opisać budowę oraz zasadę działania elektroencefalografu; wskazać różnice między poszczególnymi paradygmatami stosowanymi przy budowie interfejsów BCI; opisać obecne i potencjalne zastosowania tego rodzaju interfejsów w procesie sterowania urządzeniami.
2,0Student nie zna podstawowych pojęć z dziedziny BCI
3,0Student jest w stanie zdefiniować podstawowe pojęcia z dziedziny BCI
3,5Student jest w stanie opisać podstawowe podejścia stosowane przy budowie BCI
4,0Student jest w stanie zastosować zdobytą wiedzę w praktyce, czyli jest w stanie rozwiązać postawiony problem dotyczący zasad działania BCI
4,5Student jest w stanie dokonać analizy porównawczej różnych podejść wykorzystywanych w procesie budowy interfejsów BCI
5,0Student jest w stanie przeprowadzić krytyczną analizę różnych rodzajów interfejsów BCI, oceniając je z różnych punktów widzenia

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
ZIP_1A_O/4/3_U01
Po zakończeniu przedmiotu student będzie potrafił stworzyć projekt interfejsu służącego do sterowania urządzeniami w oparciu o fale mózgowe dostosowany do postawionego zadania sterowania.
2,0Student nie jest w stanie wykonać ani ogólnego ani szczegółowego projektu interfejsu BSI
3,0Student jest w stanie wykonać ogólny projekt interfejs BCI
3,5Student jest w stanie wykonać szczegółowy projekt interfejs BCI
4,0Student jest w stanie zaimplementować interfejs BCI
4,5Student potrafi zaprojektować eksperyment badawczy adekwatny do stworzonego przez siebie interfejsu BCI
5,0Student potrafi przeprowadzić zaplanowany eksperyment badawczy z wykorzystaniem stworzonego interfejsu BCI oraz dokonać analizy uzyskanych wyników

Literatura podstawowa

  1. Augustyniak Piotr, Przetwarzanie sygnałów elektrodiagnostycznych, AGH - Uczelniane Wydawnictwo Naukowo- Dydaktyczne, Kraków, 2001

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Zapoznanie się z oprogramowaniem do analizy danych elektroencefalograficznych2
T-L-2Zapoznanie się z zasadami działania elektroencefalografu2
T-L-3Stworzenie projektu interfejsu BCI, korzystającego z danych elektroencefalograficznych, przeznaczonego dla konkretnego zadania sterowania.7
T-L-4Przygotowanie eksperymentu badawczego wykorzystującego zaprojektowany interfejs.2
T-L-5Zaliczenie przedmiotu2
15

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Interfejs mózg-komputer (BCI) – podstawowe paradygmaty2
T-W-2Ogólna budowa i działanie mózgu. Metody pomiaru aktywności mózgu2
T-W-3Elektroencefalografia (budowa elektroencefalografu, elektrody, artefakty)2
T-W-4Budowa interfejsu BCI4
T-W-5Sterowanie za pomocą interfejsu BCI3
T-W-6Zaliczenie przedmiotu2
15

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Udział w zajęciach dydaktycznych15
A-L-2Przygotowanie do ćwiczeń - praca własna studenta4
A-L-3Praca własna nad realizowanym projektem.8
A-L-4Przygotowanie do zaliczenia3
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w wykładzie15
A-W-2Praca własna studenta - studia literaturowe i przygotowanie się studenta do zaliczenia wykladu10
A-W-3Uczestnictwo w konsultacjach do wykładu2
27
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaZIP_1A_O/4/3_W01W wyniku przeprowadzonych wykładów student będzie potrafił: zdefiniować pojęcie interfejsu mózg-komputer; opisać podstawowe metody neuroobrazowania; scharakteryzować podstawowe problemy elektroencefalografii; opisać budowę oraz zasadę działania elektroencefalografu; wskazać różnice między poszczególnymi paradygmatami stosowanymi przy budowie interfejsów BCI; opisać obecne i potencjalne zastosowania tego rodzaju interfejsów w procesie sterowania urządzeniami.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówZIP_1A_W03zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i technologie w wybranym obszarze inżynierii produkcji ze szczególnym uwzględnieniem komputerowego wspomagania projektowania i wytwarzania
ZIP_1A_W15ma szczegółową wiedzę związaną z niektórymi obszarami reprezentowanej dyscypliny inżynierskiej
ZIP_1A_W16ma podstawową wiedzę o trendach rozwojowych w obszarze reprezentowanej dyscypliny inżynierskiej
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_W02ma podstawową wiedzę w zakresie kierunków studiów powiązanych ze studiowanym kierunkiem studiów
T1A_W03ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę ogólną obejmującą kluczowe zagadnienia z zakresu studiowanego kierunku studiów
T1A_W04ma szczegółową wiedzę związaną z wybranymi zagadnieniami z zakresu studiowanego kierunku studiów
T1A_W05ma podstawową wiedzę o trendach rozwojowych z zakresu dziedzin nauki i dyscyplin naukowych, właściwych dla studiowanego kierunku studiów
T1A_W07zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu prostych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA_W02zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu prostych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
InzA_W05zna typowe technologie inżynierskie w zakresie studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studentów z charakterystycznymi cechami danych elektroencefalograficznych, sprzętem służących do ich pobierania oraz metodami służącymi do przekształcenia ich w sygnały sterujące pracą urządzeń.
Treści programoweT-W-4Budowa interfejsu BCI
T-W-5Sterowanie za pomocą interfejsu BCI
T-W-3Elektroencefalografia (budowa elektroencefalografu, elektrody, artefakty)
T-W-2Ogólna budowa i działanie mózgu. Metody pomiaru aktywności mózgu
T-W-1Interfejs mózg-komputer (BCI) – podstawowe paradygmaty
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny
M-2Dyskusja dydaktyczna
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: Końcowe zaliczenie wykładu w formie ustnej lub w formie pisemnego testu złożonego z pytań otwartych.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie zna podstawowych pojęć z dziedziny BCI
3,0Student jest w stanie zdefiniować podstawowe pojęcia z dziedziny BCI
3,5Student jest w stanie opisać podstawowe podejścia stosowane przy budowie BCI
4,0Student jest w stanie zastosować zdobytą wiedzę w praktyce, czyli jest w stanie rozwiązać postawiony problem dotyczący zasad działania BCI
4,5Student jest w stanie dokonać analizy porównawczej różnych podejść wykorzystywanych w procesie budowy interfejsów BCI
5,0Student jest w stanie przeprowadzić krytyczną analizę różnych rodzajów interfejsów BCI, oceniając je z różnych punktów widzenia
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaZIP_1A_O/4/3_U01Po zakończeniu przedmiotu student będzie potrafił stworzyć projekt interfejsu służącego do sterowania urządzeniami w oparciu o fale mózgowe dostosowany do postawionego zadania sterowania.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówZIP_1A_U19potrafi zidentyfikować i rozwiązać podstawowy problem techniczny, technologiczny lub organizacyjny związany z procesem produkcji
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_U14potrafi dokonać identyfikacji i sformułować specyfikację prostych zadań inżynierskich o charakterze praktycznym, charakterystycznych dla studiowanego kierunku studiów
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA_U06potrafi dokonać identyfikacji i sformułować specyfikację prostych zadań inżynierskich o charakterze praktycznym, charakterystycznych dla studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-2Ukształtowanie umiejętności projektowania interfejsów sterujących pracą urządzeń za pośrednictwem fal mózgowych.
Treści programoweT-L-2Zapoznanie się z zasadami działania elektroencefalografu
T-L-1Zapoznanie się z oprogramowaniem do analizy danych elektroencefalograficznych
T-L-4Przygotowanie eksperymentu badawczego wykorzystującego zaprojektowany interfejs.
T-L-3Stworzenie projektu interfejsu BCI, korzystającego z danych elektroencefalograficznych, przeznaczonego dla konkretnego zadania sterowania.
Metody nauczaniaM-3Ćwiczenia laboratoryjne z użyciem komputera.
M-2Dyskusja dydaktyczna
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Końcowe zaliczenie ćwiczeń audytoryjnych w formie prezentacji wykonanego projektu interfejsu BCI.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie jest w stanie wykonać ani ogólnego ani szczegółowego projektu interfejsu BSI
3,0Student jest w stanie wykonać ogólny projekt interfejs BCI
3,5Student jest w stanie wykonać szczegółowy projekt interfejs BCI
4,0Student jest w stanie zaimplementować interfejs BCI
4,5Student potrafi zaprojektować eksperyment badawczy adekwatny do stworzonego przez siebie interfejsu BCI
5,0Student potrafi przeprowadzić zaplanowany eksperyment badawczy z wykorzystaniem stworzonego interfejsu BCI oraz dokonać analizy uzyskanych wyników