第一章：计算神经科学引言(2学时)

系统讲授计算神经科学发展史，神经系统动力学与编码原理等内容。重点介绍本领域杰出科学家的研究思路和创新精神以及计算神经科学领域的前沿内容，结合习总书记在北京大学建校120年上的讲话“要下大气力组建交叉学科群和强有力的科技攻关团队，加强学科之间协同创新，加强对原创性、系统性、引领性研究的支持”讨论该课程与生物、物理、数学等基础学科的交叉方向。

1 本章教学内容：(1) 神经系统的基础知识（1学时），(2) 神经动力学与神经系统编码的基础知识（1学时）。

2 本章教学要求：通过本章课程的学习，要求学生理解神经计算系统信息处理基本单元，掌握计算神经科学领域前沿。

3 本章教学重点：（1）计算神经科学发展史2）神经系统动力学与编码原理。

4 本章教学难点：（1）神经系统动力学与编码原理。

第二章：神经元模型(8学时)

介绍基础的IF与HH神经元模型及其分岔，以及常规的二维系统动力学分析方法。强调基础研究对前沿技术和现代工程技术的基石作用。明确科学研究要脚踏实地，一步一个脚印，扎扎实实打基础，力争实现前瞻性基础研究的重大突破。

1 本章教学内容：(1) IF单神经元模型（2学时），(2) Hodgkin-Huxley神经元模型和离子通道（2学时），二维神经元模型和相平面分析（2学时），神经元放电类型和动力学分岔基础（2学时）。

2 本章教学要求：通过本章课程的学习，要求学生理解但神经元模型，掌握神经系统的动力学分析方法。

3 本章教学重点：（1）IF与HH神经元模型及其分岔，（2）二维系统动力学分析方法。

4 本章教学难点：（1）非线性动力学系统分析方法，（2）HH神经元动力学特性。

第三章：突触模型(3学时)

在突触的简介及其数学模型、突触的可塑性及其模型的讲授过程中，结合近两年基于这些模型在计算神经科学领域的重大突破性研究成果，以及模型研究成果对实验性研究的指导作用，强调理论模型研究与实验研究相结合的重要性，鼓励学生在科研学习中树立合作意识。在课堂讲授过程中，着重介绍我国科学家（如：已故神经生理学家张香桐院士、清华大学宋森教授、中国科技大学毕国强教授等）在突触可塑性领域所做出的贡献，激发学生爱国主义情怀。

1 本章教学内容：(1) 突触的简介及其数学模型（1学时），(2)突触的可塑性及其模型（2学时）。

2 本章教学要求：通过本章课程的学习，要求学生理解电突触和化学突触的基础理论，掌握突触可塑性理论与模拟方法。

3 本章教学重点：（1）电突触与化学突触的基础理论，（2）化学型突触的可塑性。

4 本章教学难点：（1）依脉冲时间相关的突触可塑性，（2）突触的短期可塑性。

第四章：神经噪声和突触传输时延(2学时)

将人脑与计算机进行类比，介绍神经系统中噪声与传输延时在信息加工中的作用，以及该功能的非线性动力学机制。结合神经网络的相关研究现状，讨论神经系统随机动力学和时滞神经系统动力学研究对类脑智能领域发展的重要作用。在课堂讲授过程中，着重介绍我国科学家（如：北京航空航天大学 陆启韶 教授、西安交通大学 徐健学 教授、华东理工大学 王如滨 教授等）在该领域的贡献，激发学生爱国主义情怀，了解国内该领域研究现状与国外的差距。

1 本章教学内容：(1) 神经噪声的若干源及其诱导的典型神经随机动力学（1学时），(2) 突触传输时延及其诱导的若干神经动力学（1学时）。

2 本章教学要求：通过本章课程的学习，要求学生理解神经系统噪声与传输延时在信息加工中的作用，掌握上述功能作用的非线性动力学机制。

3 本章教学重点：（1）神经系统随机动力学，（2）时滞神经系统动力学。

4 本章教学难点：（1）噪声诱导神经系统共振现象，（2）时滞诱导的神经群体复杂同步现象。

第五章：多尺度神经网络的建模方法(2学时)

结合复杂网络基本概念讲授神经系统的网络结构以及多脑区交互的数学模型构建方法。组织学生讨论局部神经元网络的数学分析方法，神经场理论及其在多脑区交互建模中的应用，提高学生独立思考问题的能力。同时，在教学过程中，结合示例讲授当前国际通用的学术规范，加强学生的学术道德和学术规范意识。

1 本章教学内容：(1) 神经系统的网络解构简介（1学时），(2) 多脑区交互的数学模型构建方法（1学时）。

2 本章教学要求：通过本章课程的学习，要求学生理解神经系统从微观到宏观的网络结构基础知识，掌握多尺度神经网络建模方法。

3 本章教学重点：（1）神经系统的小世界与无标度特性，（2）多尺度神经建模理论。

4 本章教学难点：（1）局部神经元网络的数学分析方法，（2）神经场理论及其在多脑区交互建模中的应用。