大学生云报8月31日讯(通讯员 刘星辰 韩宜轩 夏一菲)2021年新春来临之际,天津大学神经工程团队的研究生刘洋、罗睿心运用脑电波操作智能机械臂,合作书写了一张“福”字,为大家送上天大科技的“福”。其中所使用的技术正是天津大学神经工程团队研发的脑机接口系列最新成果——一台名为“哪吒”的脑控智臂机器人系统。作为新一轮科技革命和产业变革的重要战略方向,以脑机接口技术为代表的前瞻性、颠覆性前沿科技领域,已成为未来经济发展的重要增长点之一。

“当前,脑机交互技术正在推动神经工程、智能医学、生物医学等交叉学科的重大理论、技术和应用创新,这些协同创新,将有助于营造更具活力的脑机接口创新业态。”为了帮助更多学生了解脑机交互技术原理,感受前沿科技魅力,天津大学医路赞歌实践队于河北省石家庄市赞皇县的孙庄、通府街两地开展了脑科学与脑机接口系列科普课程与讲座。

坚守乡村科普初心,保证科普力度。7月8日,医路赞歌实践队前往河北省石家庄市赞皇县展开为期两周的乡村支教,首日,实践队成员张光禄、夏一菲开设“脑机小讲堂”课程,并将其作为此次支教的第一课。课上,张光禄结合一系列经典的科幻作品,用通俗易懂的语言向学生们介绍了脑机接口的定义、原理等内容。“脑机接口就是把人的思维模式用电信号采集出来,然后解码再编码,运用人工智能,实现‘代替人完成工作’的过程。”张光禄介绍道。为帮助学生们对脑机接口工作流程建立初步认识,夏一菲将脑机接口工作原理寓于神经传导模拟小游戏中,让学生们在游戏中了解脑机接口的作用机制——绕过外周神经和肌肉,直接在大脑与外部设备之间建立全新的通信与控制通道。新颖有趣的课堂形式提高了学生们的参与度,也进一步激发了他们探索科学的兴趣,在学生们心中播下科学的种子。

打造系列科普课程,加强科普深度。大脑是人体最神秘且复杂的器官,由约1000亿个神经元组成,这些神经元有至少100万亿个突触的连接点,它们之间通过放电产生的电传导互相联系,形成功能性脑网络,完成多种复杂的认知任务。因此,深入探索大脑的结构和功能对于解析和利用神经信号至关重要。

7月12日,医路赞歌实践队成员施冠成开展了脑机接口技术体验课程。课上,施冠成带领学生们通过图片、影像素材回顾了脑机接口技术在医疗康复、神经科学研究、辅助工具开发、虚拟现实、智能机器人等领域中广阔的应用前景。结合所学专业知识,施冠成向学生们介绍了人脑的生理结构,帮助学生们更好地理解人脑不同区域的生理功能。课程最后,施冠成演示了脑电解码的具体流程,借助信号采集头环和人工智能算法,向学生们展示了基于头皮脑电的情感计算技术。学生们争先恐后地上台体验脑机接口设备,积极提问和探索脑机设备解码情绪的原理,真正地从科普的被动“接受者”转变为主动“学习者”。

联系产品转化维度,提升科普广度。7月15日,实践队邀请包豪斯国际设计学会会员、iEEGs学生团队负责人、天津大学2022级硕士研究生杨炳鑫开展了一场以医工交叉与产品设计为主题的线上讲座。杨炳鑫以产品设计者的角度出发,介绍了以脑机接口技术为代表的医工前沿技术从基本原理到产品转化的研发思路与流程,结合参与的脑机产品外观设计工作,向学生们分享了一款科技产品从原理、概念到实物呈现的“诞生之路”。讲座拓宽了学生们对科学技术本身的认知,有助于培养良好的应用思维,取得了较好的反响。

探索“医学+教育”的实践道路上,医路赞歌实践队将努力实现全区域覆盖、全区域行动、全媒体传播,全力推动以赞皇县为代表的乡村地区医学与医工交叉前沿技术科普工作向着全民化、系统化、科学化奋勇前进,为乡村科普事业注入“天大”“赞歌”力量。


来源:大学生云报  作者:韩宜轩

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审定:韩宜轩    责编:赵旭 + 投诉举报

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三下乡
2024-08-31