光电信息科学与工程课程教学大纲_专业介绍_湘南学院-物理与电子电气工程学院

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光电信息科学与工程课程教学大纲

日期：2025-05-06 10:55:25 浏览量：689

物理与电子电气工程学院

光电信息科学与工程专业

2024版教学大纲

湘南学院教务处

2024年8月

1 程序设计语言 004

2 高等数学B(一) 010

3 普通物理Ⅰ 014

4 普通物理实验Ⅰ 018

5 高等数学B(二) 0261

6 线性代数B 0130

7 电路分析 137

8 普通物理实验Ⅱ 0543

9 普通物理Ⅱ 0048

10 模拟电子技术 054

11 模拟电子技术实验 060

12 物理光学 066

13 数字电子技术 071

14 数字电子技术实验 075

15 概率论与数理统计C 086

16 机械制图 091

17 光电技术综合实验（1） 091

18 信号与系统 096

19 光电技术综合实验（2） 102

20 光波导理论与技术 106

21 光电技术综合实验（3） 113

22 量子力学 121

23 激光原理 129

24 光电子技术 134

25 光电技术综合实验（4） 138

26 固体物理 144

27 半导体器件物理与工艺 154

28 光纤通信 160

29 MATLAB程序设计 167

30 应用光学 174

31 光电薄膜与真空技术 180

32 光电子虚拟仿真实验 185

33 固体照明 191

34 单片机原理及应用 196

35 机器视觉 204

36 光电信号检测 210

37 LED驱动电路设计与制作 215

38 专业认知实践 222

39 专业实习（一） 225

40 毕业论文（设计） 231

41 劳动教育 236

《程序设计语言》教学大纲

课程名称	程序设计语言	课程代码	08030011C
开课学期	1	课程类别	通识课
总课时	56	学分	3.5
理论课时	40	课内实践	16
执笔人	董辉	团队负责人	曹菊英
开课单位	物理与电子电气工程学院	适用专业	光电信息科学与工程
先修课程	大学计算机基础

课程简介

“程序设计语言”课程是理工科各专业的一门通识必修课程，以C语言为载体，教学内容有C语言简介、C语言开发环境、程序与算法的概念、数据类型、常量、变量、运算符与表达式、函数、数组、指针、编译与处理、结构体与共用体、文件等。还包含了C程序的运行环境和方法、顺序程序设计、选择结构程序设计、循环结构程序设计、数组、函数、指针和用户自定义数据类型等8个实验项目。

二．教学目标和毕业要求

通过本课程的理论和实践学习，掌握C语言程序设计的基础知识和基本技能，树立结构化程序设计的基本思想，养成良好的编程习惯，学会独立和合作编写一定质量的程序，灵活运用C语言本身的特点来完成对问题对象的简单模型建构和方法的初步实现；进而使学生了解高级程序设计语言的结构，比较系统地掌握基本的程序设计的思想和方法，掌握基本的分析问题和利用计算机求解问题的能力，具备初步的高级语言程序设计能力；能培养学生基本的程序设计能力与计算思维能力，为其它专业课程奠定程序设计的基础，又是其它专业课程的程序设计工具，为学生今后在工作中应用计算机解决实际问题打下基础。

具体的课程教学目标为：

课程教学目标1：通过对C语言的语法规则、数据类型、数据运算、语句、系统函数、程序结构的学习，能运用这些知识编制具有一定复杂度的程序，并具备使用这些知识求解一定程度的复杂应用问题，使学生掌握一门高级程序设计语言。

课程教学目标2：理解并掌握面向过程的编程思想，了解不同程序设计方法之间的差异，进一步培养学生养成良好的编程习惯；学会独立和合作编写一定质量的程序；培养和提高学生的应用程序开发能力。理论联系实际、提出问题、分析问题和解决问题的能力。

课程教学目标3：在C语言基础下进一步提高实践操作能力，利用开发工具解决/调试工程实际问题，使学生具备严肃的科学态度、严格的科学作风和严谨的科学思维方法。

本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：

表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表

专业毕业要求	教学目标1	教学目标2	教学目标3
毕业要求指标点2.2：具备运用数学和专业基础知识分析复杂光电信息系统所涉及的新理论、新知识和新技术并进行计算的能力。	H	H
毕业要求指标点4.3：能够根据实验方案构建实验系统，安全地开展实验，正确地采集实验数据，并通过信息综合得到合理有效的结论。			M
毕业要求指标点5.1：根据光电信息工程及其相关领域的复杂工程问题，能够使用或开发合适的软件，进行模拟与仿真。		H	H
毕业要求指标点12.2：对终身学习的重要性有正确认识、具有自主学习和终身学习的能力。			M

（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）

三．教学内容、教学方法及教学要求

本课程理论教学共56个学时，其中理论课时40，课内实践16。

表2 课程教学内容及要求

理论教学
教学内容			学时安排		教学要求	支撑教学目标
第1章 C语言程序设计概述 §1、程序与程序设计语言 §2、算法及其描述 §3、C语言的发展及特点 §4、C语言程序的基本结构 §5、C语言字符集、标识符与关键字 §6、C语言程序的开发环境			4		主要了解程序、程序设计、高级语言、算法的概念及C语言的发展和特点；掌握C语言程序的基本结构，一些常用算法及算法的描述方法，C语言的字符集、标识符与关键字，运行C程序的步骤与方法。	教学目标1 教学目标2 教学目标 3
第2章 C语言的基本数据类型与表达式 §1、C语言的基本数据类型与表达式 §2、常量与变量 §3、运算符与表达式 §4、数据类型转换			4		理解C语言的数据类型、常量与变量。掌握各种基本数据类型常量的书写方法和变量的定义、赋值、初始化方法。掌握算术运算符、赋值运算符、逗号运算符及其相应的表达式。	教学目标1 教学目标2 教学目标 3
第3章顺序程序设计 1、C语言的基本语句 2、数据输入与输出 3、程序举例			2		了解C语言中各种语句，掌握赋值语句，掌握C语言中的输入输出实现，掌握顺序程序设计的方法。	教学目标1 教学目标2 教学目标 3
第4章选择结构程序设计 1、关系运算符与关系表达式 2、逻辑运算符和逻辑表达式 3、if语句 4、switch语句 5、结构嵌套程序举例			4		掌握关系运算符和关系表达式；逻辑运算符和逻辑表达式，掌握算术运算符、关系运算符、逻辑运算符相互间的优先次序；熟练掌握单分支、双分支、多分支选择语句的格式与功能，能正确选取选择语句来设计选择结构的程序，掌握switch语句的使用，掌握选择结构程序设计的一般方法	教学目标1 教学目标2 教学目标 3
第5章循环控制 1、while语句 2、do…while语句 3、for语句 4、break、continue和goto语句 5、循环的嵌套 6、复合结构程序举例			4		了解循环的基本概念，掌握while，do…while，for语句,break、continue语句的格式和功能，并能根据循环结构的要求正确选用循环语句来实现循环。	教学目标1 教学目标2 教学目标 3
第6章数组 1、一维数组 2、二维数组 3、数组的应用 4、字符数组与字符串 5、数组作为函数的参数 6、程序举例			6		掌握一维数组、多维数组（主要指二维）、字符数组的定义、初始化、数组元素的引用方法。掌握数组的两种典型处理（查找和排序）。掌握字符串和字符串的结束标志。掌握字符数组的输入输出和字符串的处理函数。掌握数组作为函数的参数。	教学目标1 教学目标2 教学目标 3
第7章函数与编译预处理 1、模块化程序设计与函数 2、函数的定义与调用 3、函数的递归调用 4、变量的作用域与存储方式 5、编译预处理 6、函数设计举例			6		理解函数的定义和调用，函数返回值及类型。掌握函数参数传递的方式，函数调用的方法和规则。掌握简单的嵌套调用函数和递归调用函数的分析和设计。掌握多个函数组成C程序的方法。了解变量的作用域与存储方式；掌握编译预处理，文件包含命令的使用方法，宏的使用方法。	教学目标1 教学目标2 教学目标 3
第8章指针 1、指针与指针变量概念 2、指针与函数 3、指针与数组 4、指针与字符串 5、程序举例			6		理解地址和指针的概念。掌握变量的指针和指向变量的指针变量。掌握数组的指针和指向数组的指针变量。掌握字符串的指针和指向字符串的指针变量。了解函数的指针和指向函数的指针变量。掌握指针数组。	教学目标1 教学目标2 教学目标 3
第9章结构体数据类型 1、结构体类型的定义 2、结构体类型变量 3、结构体类型数组 4、结构体类型指针			4		掌握结构体类型的定义。掌握结构体变量的引用和初始化。掌握结构体数组。掌握指向结构体类型的指针。	教学目标1 教学目标2 教学目标 3
实验教学
序号	实验项目名称	实验类型	实验学时	实验内容			支撑教学目标
1	C程序的运行环境和运行C程序的方法	验证性	2	1．了解所用的计算机系统的基本操作方法，学会独立使用该系统。 2．了解在该系统上如何编辑、连接和运行一个C 程序。 3．了解C源程序的书写格式。 4．通过运行简单的C 程序，掌握C语言上机步骤，了解C程序的运行步骤。 5．掌握在编译环境下检查错误的方法。			课程教学目标1、2
2	顺序程序设计	验证性	2	1．掌握语言的数据类型，了解字符型数据和整型数据的内在关系。 2．掌握不同的数据类型之间的规律。 3．学会使用的有关算术运算符，以及包含这些运算符的表达式，特别是自加和自减运算符的使用。 4．掌握各种数据类型的输入输出的方法，能正确使用各种格式转换符。 5．能用程序解决基本数学问题。 6．培养良好的编码习惯。			课程教学目标1、2
3	选择结构程序设计	设计性	2	1．了解C语言表示逻辑量的方法(以0代表“假”，非0代表“真”)。 2．学会正确使用逻辑运算符和逻辑表达式。 3．熟练掌握if语句和switch语句。 4．结合程序掌握一些简单的算法。 5．进一步学习调试和测试程序。			课程教学目标1、2
4	循环结构程序设计	设计性	2	1．掌握用while语句、do-while语句和for语句实现循环的方法。 2．掌握在程序设计中用循环的方法实现一些常用算法（如穷举，迭代，递推等）。 3．学习用debug调试程序。			课程教学目标1、2
5	数组	设计性	2	1．理解数组的概念和存储特点。 2．掌握一维数组的定义、初始化、赋值和输入/输出的方法。 3．了解二维数组的定义、初始化、赋值和输入/输出的方法。 4.掌握字符数组与字符串的关系及其应用。 5.了解常见的字符串函数功能及其使用方法。			课程教学目标1、2
6	函数	综合性	2	1．熟悉定义函数的方法； 2．掌握声明函数的方法。 3．掌握函数实参与形参的对应关系以及“值传递”的方式； 4．掌握函数的嵌套调用和递归调用的方法；			课程教学目标1、2
7	指针	综合性	2	1．掌握指针和间接访问的概念，会定义和使用指针变量； 2．能正确使用数组的指针和指向数组的指针变量； 3．能正确使用字符串的指针和指向字符串的指针变量； 4．掌握用指针形式参数在函数间传递数组实际参数的方法。			课程教学目标1、2
8	用户自定义数据类型	综合性	2	1．掌握结构体类型变量的定义和使用； 2．掌握结构体类型数组的概念和应用； 3．了解链表的概念和操作方法			课程教学目标1、2

本课程采用讲授、提问、讨论、演示等教学方法和手段，注重精讲多练、讲练结合，夯实学生基础理论知识；注重对学生学习方法的指导，培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力，激发学生的创新思维；通过小组任务和课后练习，培养学生创新意识、团队协作能力，能分析实际问题加以解决；以达到符合毕业要求指标点的课程教学目标完成。

四. 课程考核

本课程成绩由课堂表现、作业、实验成绩（包含实验纪律、实验操作、实验报告）和期末考试成绩组合而成，采用百分制。本课程成绩组成、考核/评价细则及对应的教学目标如表3所示。

表3考核方式、考核/评价环节及成绩比例

考核方式		考核/评价细则	成绩比例
课堂表现		课堂表现，例如互动、随堂等	10
作业		课后检测，线上或线下的测试或活动等	10
实验	实验纪律	遵守实验室规章制度，遵循老师要求	15%	30
	实验操作	完成实验操作及数据记录	50%
	实验报告	数据处理及实验结果分析	35%
期末考试		期末闭卷考试成绩	50

五．课程教学目标达成度评价及持续改进

课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。

通过作业对课堂教学效果进行过程性评价，及时反馈存在的问题，在教学过程中进行改进完善。

根据期末成绩、实验成绩、平时成绩和学生、教学督导等反馈，及时对教学中不足之处进行改进，并在下一轮课程教学中改进提高，确保相应毕业要求指标点达成。

课程教学目标与考核方式对应关系如表4所示。

表4课程教学目标与考核方式关系表

	课堂表现	作业	实验	期末考试
课程教学目标1	√	√		√
课程教学目标2	√	√	√	√
课程教学目标3		√	√	√

六．教材及参考资料

使用教材

[1] 谭浩强《C程序设计》（第5版）北京，清华大学出版社.

参考文献

[1]《C语言程序设计基础》，刘白林主编，北京航空航天大学出版社2017年.

[2]《C语言程序设计教程》,杨路明主编,北京邮电大学出版社.

[3]《C语言程序设计（第3 版）》,苏小红主编,电子工业出版社.

《高等数学B（一）》教学大纲

课程名称	高等数学B（一）	课程代码	03040041c
开课学期	1	课程类别	学科专业基础课
总课时	72	学分	4.5
理论课时	72	课内实践	0
执笔人	孙娜	团队负责人	吴红英
开课单位	数学与信息科学学院	适用专业	光电信息科学与工程
先修课程	《初等数学》

一．课程简介

《高等数学B（一）》是光电信息科学与工程专业的一门必修的学科基础课，为学生后续课程学习提供必备的数学知识以及强有力的支持，也在提升学生综合素质方面发挥重要的作用。通过该课程的学习，培养学生的计算能力、分析解决问题的能力及逻辑思维能力。

二．教学目标和毕业要求

通过高等数学B（一）的学习，对于培养学生的计算能力、分析解决问题的能力及逻辑思维能力和综合素质方面都发挥了重要的作用。

具体的课程教学目标为：

课程教学目标1：受到系统的数学思维训练，系统地掌握高等数学中函数的极限、导数、积分及常微分方程相关基本概念和一些基本性质。

课程教学目标2：掌握微积分等知识的基本方法、技巧，并具备一定的分析论证能力和较强的运算能力，并综合运用所学知识分析、解决实际问题。

课程教学目标3：培养学生的自学能力，全面提高学生的数学素质，为学习后继课程、进一步获得数学知识，奠定必要的数学基础。

本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：

表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表

专业毕业要求	教学目标1	教学目标2	教学目标3
毕业要求指标2.3 问题分析：针对一个完整的光电信息系统，能根据系统要求，运用数学、物理及光电信息知识，为解决问题提供依据。	H	H
毕业要求指标4.1研究：应用数学、自然科学与光电工程原理对光电信息工程及其相关领域的复杂工程问题进行研究。	H	M
毕业要求指标7.1 环境与可持续发展：知晓和理解环境保护和可持续发展的理念和内涵。			M
毕业要求指标12.2 终身学习：对终身学习的重要性有正确认识、具有自主学习和终身学习的能力。			H

（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）

三．教学内容、教学方法及教学要求

本课程总课时72，其中理论课时72。

表2 课程教学内容及要求

理论教学

教学内容

学时安排

教学要求

支撑教学目标

第一章函数、极限与连续

§1变量与函数

§2 数列的极限

§3函数的极限

§4无穷大量与无穷小量

§5极限的运算法则

§6极限存在准则与两个重要极限

§7无穷小量的比较

§8函数的连续性

1、理解函数的概念，了解函数的基本性质。

2、理解反函数和复合函数的概念。熟悉基本初等函数的性质及图形。能列出简单实际问题中的函数关系。

3、理解极限的概念,并能在学习过程中逐步加深对极限思想的理解。掌握极限的性质与四则运算法则。了解两个极限存在准则，会用两个重要极限求极限。

4、了解无穷小，无穷大的概念，掌握无穷小的比较。会用等价无穷小求极限。

5、理解函数在一点连续的概念，了解间断点的概念，会判断间断点的类型。

6、了解初等函数的连续性，知道闭区间上连续函数的性质。

课程教学目标1

课程教学目标2

课程教学目标3

一元函数微分学

§1导数的概念

§2求导法则

§3高阶导数

§4函数的微分

1、理解导数概念，了解导数的几何意义及函数可导性与连续性之间的关系，能用导数描述一些物理量、几何量等。

2、熟悉导数的四则运算法则和复合函数的求导法则。

3、了解高阶导数的概念，会求反函数的导数。

4、能熟练地求初等函数的一阶和二阶导数。

6、理解微分概念，理解导数与微分的关系，了解微分的四则运算法则，了解一阶微分的形式不变性，会用微分进行简单的近似计算。

课程教学目标1

课程教学目标2

课程教学目标3

一元函数微分学的应用

§1微分中值定理

§2洛必达法则

§3函数的单调性与极值

§4函数的最值及其应用

§5曲线的凹凸性、拐点

§6曲线的渐近线、函数图形的描绘

§7其他方面的应用举例

1、理解罗尔（Rolle）定理和拉格朗日(Largrange)定理。掌握它们的应用方法。了解柯西（Cauchy）定理和泰勒（Taylor）定理并会应用。

2、理解函数的极值概念，掌握求函数极值的方法。

3、会判断函数的增减性与函数图形的凹凸性，会求函数图形的拐点，能描绘函数的图形（包括水平和铅直渐近线）。

4、会解较简单的最大值和最小值的应用题。

5、掌握洛必达法则。

课程教学目标1

课程教学目标2

课程教学目标3

一元函数积分学

§1定积分的概念

§2原函数与微积分学基本定理

§3不定积分与原函数求法

§4积分表的使用

§5定积分的计算

§6反常积分

1、理解原函数与不定积分的概念及性质。

2、掌握不定积分的基本公式。

3、掌握不定积分的换元积分法与分部积分法。

4、会求简单有理函数、简单的三角函数有理式及简单无理函数的积分。

5、理解定积分的概念及性质。掌握定积分的换元积分法与分部积分法

6、理解变上限的积分作为其上限的函数及其求导定理，熟悉牛顿(Newton)—莱布尼兹(Leibniz)公式。

7、了解广义积分的概念，并会利用定义判定简单广义积分的敛散性。

课程教学目标1

课程教学目标2

课程教学目标3

一元函数积分学的应用

§1微分元素法

§2平面图形的面积

§3几何体的体积

§4曲线的弧长和旋转体的侧面积

§5定积分在物理学中的应用

1、掌握定积分的元素法。

2、会用元素法求平面图形的面积。

3、会用元素法求平面曲线的弧长。

4、会用元素法求旋转体的体积。

5、会用元素法求平行截面面积为已知的立体体积。

6、定积分在物理学中的应用

课程教学目标1

课程教学目标2

课程教学目标3

常微分方程

§1常微分方程的基本概念

§2一阶微分方程及其解法

§3微分方程的降阶法

§4线性微分方程解的结构

§5二阶常系数线性微分方程

1、了解微分方程、解、通解、初始条件和特解等概念。会识别下列几种一阶微分方程：变量可分离的方程，齐次方程，一阶线性方程。

2、熟练掌握变量可分离的方程及一阶线性方程的解法及简单的高阶方程的降阶法，了解线性微分方程解的结构。

3、会用微分方程解决一些简单的几何与物理问题。

课程教学目标1

课程教学目标2

课程教学目标3

本课程采用讲授、提问、讨论、演示等教学方法和手段，注重精讲多练、讲练结合，夯实学生基础理论知识；注重对学生学习方法的指导，培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力，激发学生的创新思维；培养学生的自主学习能力；以达到符合毕业要求指标点的课程教学目标完成。

四．课程考核

本课程成绩由平时作业成绩、随堂练习、问题讨论、课堂表现、平时测验及课外平台学习和期末考试成绩组合而成，采用百分制。本课程成绩组成、考核/评价细则及对应的教学目标见表3所示。

表3考核方式、考核/评价环节及成绩比例

考核方式		考核/评价细则	成绩比例
平时成绩	平时作业	主要考核学生对章节知识点的理解和掌握程度。计算全部作业的平均成绩再按40%计入平时成绩、折合按12%计入综合成绩。	40%	30
	章节测验	主要考核学生对章节知识点的熟练程度及综合掌握程度。计算章节测试的平均成绩共计再按30%计入平时成绩、折合按9%计入综合成绩。	30%
	随堂练习、课堂表现、问题讨论、其它课外学习	主要考核学生随堂练习、课堂签到、参与讨论、完成其他课外学习任务情况等按30%计入平时成绩、折合按9%计入综合成绩。	30%
期末综合测试		主要考核学生对课程全部关键知识点的理解和掌握程度，计算卷面成绩再按70%计入综合成绩。	70

五．课程教学目标达成度评价及持续改进

课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。

通过章节测验对课堂教学效果进行过程性评价，及时反馈存在的问题，在教学过程中进行改进完善。

根据期末成绩、平时成绩和学生、教学督导等反馈，及时对教学中不足之处进行改进，并在下一轮课程教学中改进提高，确保相应毕业要求指标点达成。

课程教学目标与考核方式对应关系如表4所示。

表4课程教学目标与考核方式关系表

	平时作业	课堂表现	章节测验	课外学习	期末考试
课程教学目标1	√		√		√
课程教学目标2	√		√		√
课程教学目标3		√		√

六．教材及参考资料

建议教材

《高等数学》（上）黄立宏编，北京大学出版社出版（2018版）。

参考书目

《高等数学》上、下册（第六版），同济大学应用数学系编。

其他学习资源

中国大学慕课《高等数学》相关课程。

超星泛雅学习通平台：《高等数学（上）》

http://i.mooc.chaoxing.com/space/index?t=1683169191237

《普通物理Ⅰ 》教学大纲

课程名称	普通物理Ⅰ	课程代码	08010621c
开课学期	2	课程类别	专业必修
总课时	56	学分	3.5
理论课时	56	课内实践	0
执笔人	陈亚琦	团队负责人	金桂
开课单位	物理与电子电气工程学院	适用专业	光电、电信
先修课程	《高等数学》

一．课程简介

《普通物理Ⅰ》是光电及电信专业的一门学科基础课程。该课程是以高等数学为工具，在中学物理的基础上，扩展其广度和深度，将中学物理中要求定性了解物理常识、现象和特殊情况提升到掌握物理思想、物理方法、物理实质以及普遍规律，并对其进行定量分析。该课程内容涵盖力学、波动学和热学。

二．教学目标和毕业要求

通过本门课程的学习使学生对课程中的基本概念、基本理论、基本方法能够有比较全面和系统的认识和正确的理解，使学生在获取知识的同时，逐步掌握物理学研究问题的思路和方法，拥有建立物理模型的能力，定性分析与定量计算的能力，理论联系实际的能力，综合运用能力，培养学生良好的科学素养，激发学生探索和创新精神。

具体的课程教学目标为：

课程教学目标1：了解物理学的发展历史、基本思想及新进展；理解物理学在整个工程技术发展历史中的意义。

课程教学目标2：掌握物理学中的基本概念、基本规律，能应用以上规律解决一些物理问题；具备物理建模能力，定性分析、估算与定量计算的能力，以及一定的综合运用能力，掌握物理学研究问题的思路和方法，形成探索问题的科学方法和良好的思维习惯。

课程教学目标3：注重培养学生利用互联网和数字图书馆等现代化手段获取新知识和新信息的能力。

本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：

表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表

专业毕业要求	教学目标1	教学目标2	教学目标3
毕业要求指标1.1 问题描述：能对电力工程的系统工作原理、工程设计方案等复杂问题，用工程方法给予恰当表述。	L	M
毕业要求指标2.2工程分析与计算：能对电力工程复杂问题的过程进行工程计算，分析运行参数或故障结果。	M	M
毕业要求指标3.4 方案优化：能通过计算或仿真方法，对工程设计方案的可行性进行论证，并优化设计方案，体现创新意识。			M
毕业要求指标4.2 实验实施：能运用科学原理，结合工程实际，设计实验方案，构建实验系统，进行实验。		M	L

（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）

三．教学内容、教学方法及教学要求

本课程总课时56。

表2 课程教学内容及要求

理论教学

教学内容

学时安排

教学要求

支撑教学目标

第一章质点力学

1、参照系和坐标系、质点

2、位置矢量、运动方程

3、速度

4、加速度

5、牛顿运动定律

6、功、动能定理

7、保守力、势能

8、功能原理、机械能守恒定律

9、冲量、动量定理

10、动量守恒定律

1、介绍参考系、坐标系、质点和位置矢量等概念，使学生掌握运动描述的基本方法

2、掌握牛顿运动定律、动能定理和功的计算方法

3、理解相对运动、保守力、势能等概念

4、掌握机械能守恒定律、动量定理和守恒定律，理解冲量的概念

课程教学目标1课程教学目标2

第二章刚体的运动

1、刚体的定轴转动

2、转动动能、转动惯量

3、力矩、转动定律

4、力矩的功、转动动能定理

5、动量矩和冲量矩、动量矩守恒定律

1、理解力矩、转动惯量的概念，掌握刚体定轴转动定律及运用

2、理解力矩的功、动量矩和冲量矩的概念，掌握角动量守恒定律，并能简单运用其解释工程中的问题

课程教学目标1课程教学目标2

机械振动

1、简谐振动

2、谐振动的合成

3、阻尼振动、受迫振动及共振

1、理解简谐振动的概念及描述谐振动的基本物理量

2、掌握简谐振动的运动方程和能量特征

3、掌握两个同方向、同频率的振动合成规律，理解拍和拍频的概念

4、了解阻尼振动、受迫振动及共振的基本特征

课程教学目标1

课程教学目标3

机械波

1、机械波的产生和传播

2、平面简谐波

3、波的能量

4、惠更斯原理

5、波的干涉

6、驻波

7、半波损失

1、掌握机械波产生的条件、横波和纵波的特点

2、理解波长、周期、波速和位相等概念

3、掌握平面简谐波波函数及物理意义

4、理解波的能量、能量密度和能流密度等概念

5、掌握波的干涉条件及分析方法

6、理解驻波和半波损失的概念

课程教学目标1

课程教学目标3

气体分子运动理论

1、平衡状态、理想气体状态方程

2、理想气体压强公式

3、气体分子平均平动动能与温度的关系

4、理想气体的内能

5、麦克斯韦分子速率分布定律

6、分子碰撞和平均自由程

1、理解平衡状态概念，掌握理想气体状态方程

2、理解理想气体压强公式、压强和温度的微观本质

3、掌握理想气体的内能表示和特点，掌握速率分布函数的意义

4、了解碰撞频率和平均自由程

课程教学目标1

课程教学目标2

课程教学目标3

热力学

1、功、热量、内能、热力学第一定律

2、准静态过程中功和热量的计算

3、理想气体的摩尔热容

4、热力学第一定律对于理想气体的等值过程的应用

5、绝热过程

6、循环过程、卡诺循环

7、热力学定二定律

8、可逆过程和不可逆过程

1、理解准静态过程概念，掌握准静态过程中功的计算、热量的计算和理想气体的摩尔热容的计算

2、掌握热力学第一定律及其应用

3、掌握循环过程概念、循环效率的计算，理解卡诺循环的过程和特点

4、理解热力学第二定律两种表述，了解可逆过程和不可逆过程的概念

课程教学目标1

课程教学目标2

习题讲解

能够综合运用物理规律进行问题分析与定量计算。

课程教学目标2

本课程采用讲授、提问、讨论、演示等教学方法和手段，注重精讲多练、讲练结合，夯实学生基础理论知识；注重对学生学习方法的指导，培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力，激发学生的创新思维；进一步拓宽普通物理学Ⅰ知识的内容，培养学生的自主学习能力；以达到符合毕业要求指标点的课程教学目标完成。

四．课程考核

本课程成绩由课堂表现、单元测试或研究报告、和期末考试成绩组合而成，采用百分制。本课程成绩组成、考核/评价细则及对应的教学目标如表3所示。

表3考核方式、考核/评价环节及成绩比例

考核方式	考核/评价细则	成绩比例
课堂表现	主动参与课堂教学回答问题、随堂练习、平时考勤等	15-25%
单元测试（含课后作业）或研究报告	单元测试（含课后作业情况）	15-25%
	对某一工程技术的物理原理的探究报告
期末考试	期末闭卷考试成绩	60-70%

五．课程教学目标达成度评价及持续改进

课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。

通过单元测试对课堂教学效果进行过程性评价，及时反馈存在的问题，在教学过程中进行改进完善。

课程教学目标与考核方式对应关系如表4所示。

表4课程教学目标与考核方式关系表

	课堂表现	单元测试（含作业）	研究报告	期末考试
课程教学目标1	√			√
课程教学目标2	√	√	√	√
课程教学目标3		√	√

六．教材及参考资料

教材：

饶瑞昌等编：《大学物理上下册》，高等教育出版社，2018年。

参考书目：

[1]程守洙编：《普通物理学》，高等教育出版社，2012

[2]D.哈里德等《物理学基础》上下册（第六版），机械工业出版社，2020

[3]福里斯等《普通物理学》，人民教育出版社

《普通物理实验》教学大纲

课程名称	普通物理实验	课程代码	08011101c、08011111c
开课学期	2、3	课程类别	专业基础必修
总课时	I：24学时 II：16学时	学分	I：1.5学分 II：1学分
执笔人	唐政华	团队负责人	邓海明
开课单位	物理与电子电气工程学院	适用专业	电子信息科学与技术、光电信息科学与工程
先修课程	《普通物理》

一．课程简介

《普通物理实验》是高等理工科院校对光电信息科学与工程、电子信息科学与技术、电气工程及其自动化等专业、学生进行科学实验基本训练的必修基础课程，是本科生接受系统实验方法和实验技能的开端。课程内容涉及力学、热学、电磁学、光学、微观物理学等相关的实验，覆盖面广，为学生提供丰富的实验思想、方法、手段，是培养学生科学实验能力、提高科学素质的重要基础。它在培养学生严谨的治学态度、活跃的创新意识、理论联系实际和适应科技发展的综合应用能力等方面具有其他实践类课程不可替代的作用。

按照打好基础、循序渐进、拓宽视野、培养个性、开放创新的原则，通过物理实验课程的学习，要求学生掌握物理实验基础知识、基本实验方法、基本物理量的测量和常规实验仪器的使用，在此基础上学习现代物理技术，为今后的专业学习、科学研究工作及知识更新奠定良好的实验基础。

二．教学目标和毕业要求

通过完成一定数量的力学、热学和分子物理学、电磁学、光学或其它方面的实验，达到以下几点要求：(1)、训练学生使用基本物理实验仪器和装置，包括了解原理、精度等级，学会正确调节、操作和读数等，掌握实验操作技能。(2)、学习用实验去观察、分析、研究物理现象和物理规律。(3)、学习掌握一些物理量的常用测量方法，知道如何根据实验要求确定实验方案、选择实验仪器设备。 (4)、通过实验加深对某些物理现象和规律的认识和理解。(5)、在测量误差方面，要求了解随机误差的统计性质、系统误差的性质及其对实验的影响，学会直接测量误差和间接测量误差的计算方法，正确表达实验结果，了解发现和减小系统误差的途径，初步建立误差分析的思想。(6)、学会运用有效数字。掌握用作图法、逐差法、简单情况下的一元线性回归和二元线性加归处理数据。学习运用估算，建立数量级的观念。(7)、培养和提高学生的科学实验素养。使学生具有实事求是的科学态度，严肃认真的工作作风、主动研究的探索精神，以及遵守规章制度与爱护公物的优良品德。

具体的课程教学目标为：

课程教学目标1：能理解普通物理实验的基本知识、基本方法和基本技能；能掌握基本物理量的测量原理和方法，能根据误差要求合理选择与正确使用基本仪器，能进行有效数字的运算和数据的处理，对实验结果能做正确的分析和判断，培养学生科学实验能力、实验技能的基本训练和良好的科学实验规范。

课程教学目标2：能对实验结果分析和总结，并认识物理基本概念和规律，同时培养大学生学习能力、实践能力和创新能力。

课程教学目标3：能规范撰写实验预习报告和实验报告，培养学生掌握现代获取信息的方法和文献资料查询能力，充分利用互联网和数字图书馆等现代化手段，自主搜寻和查阅相关参考资料，从而提高学生快速获取新知识和新信息的能力，并能进行合理正确表述。

课程教学目标4：具备一定的实验设计能力，能根据实验要求确定实验方案、选择实验仪器、分析实验问题等，培养学生辨证唯物主义世界观，严肃认真，实事求是的科学态度，严谨的工作作风和良好的实验习惯。

本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：

表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表

专业毕业要求	教学目标1	教学目标2	教学目标3	教学目标4
毕业要求指标3-3设计/开发解决方案：能够在实验中发现问题、分析问题，通过团队合作或自主思考学习解决问题的科学方法，逐步提高学生综合运用所学知识和技能解决实际问题的能力。		M		H
毕业要求指标 5-1 使用现代工具：能够正确使用仪器及辅助设备、独立完成实验内容。	M		M
毕业要求指标6-1工程与社会：能够基于工程相关背景知识进行合理分析，评价工程实践问题的解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响。		M	M

（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）

三．教学内容、教学方法及教学要求

本课程是独立设课的课内实践课，普通物理实验I课时为24（由表2-1选做24课时），普通物理实验II课时为16（由表2-2选做16课时）。

表2-1 普通物理实验I、II课程教学内容及要求

序号	实验项目名称	实验类型	实验学时	学生预期学习成果	支撑教学目标
1	绪论	综合	3	能正确进行数据处理，基本的作图，评定不确定。	目标1
2	基本仪器的使用及密度的测量	综合	3	能熟练使用游标卡尺和千分尺，能正确使用物理天平，使用流体静力称衡法测量固体密度。	目标1 目标2 目标3
3	单摆的设计和研究	验证	2	能准确利用单摆模型计算本地的重力加速度。	目标1
4	刚体转动的研究	综合	3	能够测量给定系统的转动惯量，能够理解刚体定轴转动时转动惯量随质量分布改变的规律。	目标1 目标2 目标3
5	弦振动的研究	综合	2	能够利用电振音叉形成的驻波对弦的振动进行研究；能够测量弦线振动时形成的驻波基频与弦长、张力之间的关系。	目标2 目标3 目标4
6	倾斜气堑导轨滑块运动的研究	验证	3	能够利用用气垫导轨验证碰撞过程中的动量守恒、机械能守恒或简谐振动周期，能够用物理方法检验气垫导轨的不平直度并绘制曲线。	目标2 目标3
7	金属线胀系数的测量	综合	3	能够测量金属的线膨胀系数，能够准确使用千分表。	目标2 目标3 目标4
8	表面张力系数的测定	综合	3	能够利用拉脱法测定液体的表面张力系数，能够利用逐差法处理数据。	目标1 目标2 目标3
9	演示实验	验证	3	能够理解普通物理演示实验的原理。	目标1
10	声速的测量	综合	3	能够熟悉示波器的使用，能够用驻波法、相位法、时差法测量声波在空气中的传播速度。	目标2 目标3 目标4
11	实验操作考核	综合	3	能够熟练独立进行所有实验项目	目标1 目标2 目标3

表2-2 普通物理实验II课程教学内容及要求

序号	实验项目名称	实验类型	实验学时	学生预期学习成果	支撑教学目标
1	静电场的描绘	验证	2	能够测绘静电场，能够理解电场强度和电势概念。	目标1
2	示波器的原理与使用	综合	3	能够使用数字示波器和信号发生器测量未知信号的参数；能够通过观察李萨如图形，测量正弦振动频率。	目标1 目标2 目标3
3	板式电位差计测电池电动势	综合	3	能够通过对电源电动势及对电压表和电流表的校准，能够掌握板式电位差计的使用方法；学会用测得的数据作出校准曲线。	目标1 目标2 目标3
4	RLC电路串联谐振特性研究	综合	3	能准确测试电路的振荡频率；能对R、C的取值进行分析以及调试振荡频率；能正确分析RC正弦波振荡器的幅频特性。	目标2 目标3 目标4
5	物理演示实验	验证	2	能够理解普通物理演示实验的原理。	目标1 目标2 目标3
6	用牛顿环测透镜的曲率半径	验证	2	能够利用牛顿环产生的等厚干涉条纹，能够测定透镜用劈尖干涉测量微小长度曲率半径，并学会用逐差法处理数据；能用劈尖干涉测量微小长度及检验待检表面质量的方法。	目标2 目标3
7	自组惠斯通电桥测电阻	综合	3	能够通过用自组和箱式电桥用比较法测量中、低值电阻，能够熟练掌握电桥的使用方法，能够学会提高电桥灵敏度。	目标2 目标3 目标4
8	霍尔效应实验	综合	3	能够测量霍尔电流和霍尔电压的关系，能够测量励磁电流与霍尔电压的关系，能够用对称测量法消除负效应影响。	目标2 目标3 目标4
9	实验考核	综合	2	能够检验所学实验项目	目标1 目标2

本课程采用讲授、演示、讨论等教学方法和手段，注重实验操作，培养学生对所学知识运用能力、分析和解决实际问题的能力，激发学生的创新思维；进一步拓宽普通物理实验的知识内容，培养学生的自主学习能力；以达到符合毕业要求指标点的课程教学目标完成。

四．课程考核

本课程的考核，由平时综合成绩与期末考试成绩综合评定。平时的综合成绩根据学生各次实验的平时成绩总和求平均获得，期终考试成绩按百分制出题。其中：期末考试成绩占30%，平时的综合实验成绩占70%。学生《普通物理实验》课程的总成绩计算方法为：

学生《普通物理实验》课程成绩=（学生平时综合成绩之和/X）×70%+期末(笔试或操作)考试成绩×30%

X：实验个数

课程成绩考核内容和方式见表3。

平时综合成绩：平时综合成绩按百分制计算，主要考核内容包括方案设计、原理探究、实验态度、参数测试、电路仿真、器件选型、系统调试、数据分析、结论总结，实验预习占15%，实验操作占50%，实验报告撰写占35%。平时综合成绩占课程总成绩的70%，平时综合成绩考核评分标准见表4 .

期末考核：期末考核主要分为现场操作、原理阐述及实验结果分析。期末考核评分标准见表5

考核内容与方式

表3

序号	课程目标	考核内容	评价依据及成绩比例（%）				成绩比例（%）
			平时考核			期末考核
			实验预习	实验操作	实验报告
1	目标1	根据项目要求搭建实验，进行实验测试		10		20	30
2	目标2	根据分工独立完成实验，得到正确实验数据，正确处理分析实验结果		10	14.5	10	30
3	目标3	实验预习报告和实验报告，合理正确表达	10.5		10		20
4	目标4	判断选择实验内容，并根据内容设计实验		15			20
合计			10.5	35	24.5	30	100

说明：期末考核为结课后组织进行，按照分组，考核方式主要采用现场操作和操作结果分析的方式评定，学生随机抽取一个实验项目进行实验操作。考核范围为本实践课程所有实验项目及相关理论；考核时间为 90 分钟。

平时综合成绩考核评分标准（占课程总成绩的

70%

）

表4

考核内容	成绩比例（%）	课程目标	评分标准
			90-100	75-89	60-74	0-59
实验预习	15	目标3	实验预习报告内容完整，表述合理正确，书写工整，格式规范	实验预习报告内容完整，表述较合理，书写较工整，格式较规范	实验预习报告内容基本完整，书写较工整，格式存在不规范的地方	迟交、缺交、未完成实验预习报告编写，或书写十分潦草，格式不规范
实验操作	50	目标1 目标2 目标4	能快速搭建实验平台，测得实验结果且结果正确	能较快搭建好实验平台，测得实验结果且结果基本正确	花费较长时间搭建实验平台，测得部分实验结果	无法在规定时间内搭建实验电路
实验报告	35	目标1 目标2 目标3	验报告内容完整，书写工整，格式规范，数据真实，结论准确	实验报告内容较完整，书写较工整，格式规范，数据真实，结论较正确	实验报告内容较完整、格式、数据存在一些错误、结论基本正确	迟交、缺交、未完成实验报告编写，或编造数据，结论存在大量错误

期末考核评分标准（占课程总成绩的

30%

）

表5

考核内容	成绩比例（%）	课程目标	评分标准
			90-100	75-89	60-74	0-59
实验操作	80	目标1 目标2 目标4	能在规定时间内搭建实验平台，测得实验结果且结果正确	能在规定时间内搭建实验平台，测得实验结果且结果基本正确	通过指导基本能在规定时间内搭建实验平台，测得部分正确实验结果	无法在规定时间内搭建实验电路并进行测试
原理阐述及实验结果分析	20	目标1 目标2 目标3	实验考核表内容完整，书写工整，格式规范，数据真实，结论准确	实验考核表内容较完整，书写较工整，格式规范，数据真实，结论较正确	实验考核表内容较完整、格式、数据存在一些错误、结论基本正确	未完成实验考核表，或编造数据，结论存在大量错误

五．持续改进

本课程根据实验平时综合成绩、期末成绩反馈，及时对教学中不足之处进行改进，并在下一轮课程教学中改进提高，确保相应毕业要求指标点达成。

六．教材及参考资料

教材：

蒋纯志、李欣茂、姚敏，《大学物理实验教程》，湘潭大学出版社出版社，出版时间2012年

参考书：

[1] 周殿清主编《大学物理实验》武汉大学出版社，2002年6月

[2] 沈元华、陆申龙主编《基础物理实验》高等教育出版社，2003年3月

[3] 吕斯骅、段家坻主编《基础物理实验》北京大学出版社，2002年3月

[4] 黄志高主编《大学物理实验》,高等教育出版社，2008年

《高等数学B（二）》教学大纲

课程名称	高等数学B（二）	课程代码	03040051c
开课学期	2	课程类别	学科专业基础课
总课时	72	学分	4.5
理论课时	72	课内实践	0
执笔人	孙娜	团队负责人	吴红英
开课单位	数学与信息科学学院	适用专业	光电信息科学与工程
先修课程	《高等数学B（一）》

一．课程简介

《高等数学B（二）》是光电信息科学与工程专业的一门必修的学科基础课，为学生后续课程学习提供必备的数学知识以及强有力的支持，也在提升学生综合素质方面发挥重要的作用。通过该课程的学习，培养学生的计算能力、分析解决问题的能力及逻辑思维能力。

二．教学目标和毕业要求

通过高等数学B（二）的学习，对于培养学生的计算能力、分析解决问题的能力及逻辑思维能力和综合素质方面都发挥了重要的作用。

具体的课程教学目标为：

课程教学目标1：受到系统的数学思维训练，系统地掌握高等数学中函数的极限、导数、积分及常微分方程相关基本概念和一些基本性质。

课程教学目标2：掌握微积分等知识的基本方法、技巧，并具备一定的分析论证能力和较强的运算能力，并综合运用所学知识分析、解决实际问题。

课程教学目标3：培养学生的自学能力，全面提高学生的数学素质，为学习后继课程、进一步获得数学知识，奠定必要的数学基础。

本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：

表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表

专业毕业要求	教学目标1	教学目标2	教学目标3
毕业要求指标2.3 问题分析：针对一个完整的光电信息系统，能根据系统要求，运用数学、物理及光电信息知识，为解决问题提供依据。	H	H
毕业要求指标4.1研究：应用数学、自然科学与光电工程原理对光电信息工程及其相关领域的复杂工程问题进行研究。	H	M
毕业要求指标7.1 环境与可持续发展：知晓和理解环境保护和可持续发展的理念和内涵。			M
毕业要求指标12.2 终身学习：对终身学习的重要性有正确认识、具有自主学习和终身学习的能力。			H

（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）

三．教学内容、教学方法及教学要求

本课程总课时72，其中理论课时72。

表2 课程教学内容及要求

理论教学

教学内容

学时安排

教学要求

支撑教学目标

第七章向量与空间解析几何

§1空间直角坐标系

§2 向量及其运算

§3空间平面与直线

§4空间曲面与曲线

1、理解空间直角坐标系与向量的概念。

2、掌握向量的运算（线性运算、点乘法、叉乘法）。

3、了解向量的混合积及其几何意义。

4、掌握两个向量夹角的求法、垂直与平行条件。

5、熟悉单位向量、方向余弦及向量的坐标表达式。

6、熟练掌握用坐标表达式进行向量的运算。

7、熟悉平面方程和直线方程及其求法。

8、理解曲面方程的概念。

9、掌握常用二次曲面的方程及其图形。

课程教学目标1

课程教学目标2

课程教学目标3

多元函数微分学

§1多元函数的基本概念

§2多元函数的极限与连续性

§3偏导数

§4全微分及其应用

§5复合函数的微分法

§6隐函数的导数

1、理解多元函数的概念。

2、了解二元函数的极限、连续性等概念。

3、知道有界闭区域上连续函数的性质。

4、理解偏导数、全微分的概念，并掌握其计算方法。

5、熟练掌握复合函数的偏导数的求法，并会求二阶偏导数。

6、会求隐函数的导数。

课程教学目标1

课程教学目标2

课程教学目标3

多元函数微分学的应用

§1空间曲线的切线与法平面

§2空间曲面的切平面与法线

§3方向导数

§4多元函数的极值及其求法

1、了解曲线的切线与法平面及曲面的切平面与法线，并掌握它们方程的求法。

2、理解多元函数的极值概念，会求二元函数的极值。

3、了解条件极值的概念，会求解一些较简单的最大值和最小值的应用问题

课程教学目标1

课程教学目标2

课程教学目标3

第十章多元函数的积分学（1）§1二重积分

§2反常二重积分

§3三重积分

§4重积分的应用

§5对弧长的曲线积分

§6对面积的曲面积分

1、理解原函数与不定积分的概念及性质。

2、掌握不定积分的基本公式。

3、掌握不定积分的换元积分法与分部积分法。

4、会求简单有理函数、简单的三角函数有理式及简单无理函数的积分。

5、理解定积分的概念及性质。掌握定积分的换元积分法与分部积分法

6、理解变上限的积分作为其上限的函数及其求导定理，熟悉牛顿(Newton)—莱布尼兹(Leibniz)公式。

7、了解广义积分的概念，并会利用定义判定简单广义积分的敛散性。

课程教学目标1

课程教学目标2

课程教学目标3

第十一章多元函数的积分学（2）

§1对坐标的曲线积分的概念与性质

§2对坐标的曲线积分的计算

§3曲线积分与路径无关的条件

§4对坐标的曲面积分的概念

§5对坐标的曲面积分的计算

§6高斯公式与斯托克斯公式

§7两类曲线积分、曲面积分的联系

1、掌握定积分的元素法。

2、会用元素法求平面图形的面积。

3、会用元素法求平面曲线的弧长。

4、会用元素法求旋转体的体积。

5、会用元素法求平行截面面积为已知的立体体积。

6、定积分在物理学中的应用

7、定积分在经济学中的应用

课程教学目标1

课程教学目标2

课程教学目标3

第十二章无穷级数

§1常数项级数的概念和性质

§2正项级数敛散性判别法

§3任意项级数敛散性判别法

§4函数项级数

§5函数展开成幂级数

1、了解微分方程、解、通解、初始条件和特解等概念。会识别下列几种一阶微分方程：变量可分离的方程，齐次方程，一阶线性方程。

2、熟练掌握变量可分离的方程及一阶线性方程的解法及简单的高阶方程的降阶法，了解线性微分方程解的结构。

3、熟练掌握二阶常系数齐次线性微分方程的解法。掌握自由项为多项式、指数函数、正弦函数、余弦函数以及它们的和与积的二阶常系数非齐次线性微分方程的解法。

4、会用微分方程解决一些简单的几何与物理问题。

课程教学目标1

课程教学目标2

课程教学目标3

四．课程考核

表3考核方式、考核/评价环节及成绩比例

考核方式		考核/评价细则	成绩比例
平时成绩	平时作业	主要考核学生对章节知识点的理解和掌握程度。计算全部作业的平均成绩再按40%计入平时成绩、折合按12%计入综合成绩。	40%	30
	章节测验	主要考核学生对章节知识点的熟练程度及综合掌握程度。计算章节测试的平均成绩共计再按30%计入平时成绩、折合按9%计入综合成绩。	30%
	随堂练习、课堂表现、问题讨论、其它课外学习	主要考核学生随堂练习、课堂签到、参与讨论、完成其他课外学习任务情况等按30%计入平时成绩、折合按9%计入综合成绩。	30%
期末综合测试		主要考核学生对课程全部关键知识点的理解和掌握程度，计算卷面成绩再按70%计入综合成绩。	70

五．课程教学目标达成度评价及持续改进

课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。

通过章节测验对课堂教学效果进行过程性评价，及时反馈存在的问题，在教学过程中进行改进完善。

课程教学目标与考核方式对应关系如表4所示。

表4课程教学目标与考核方式关系表

	平时作业	课堂表现	章节测验	课外学习	期末考试
课程教学目标1	√		√		√
课程教学目标2	√		√		√
课程教学目标3		√		√

六．教材及参考资料

建议教材

《高等数学》（下）黄立宏编，北京大学出版社出版（2018版）。

参考书目

《高等数学》上、下册（第六版），同济大学应用数学系编。

其他学习资源

中国大学慕课《高等数学》相关课程。

超星泛雅学习通平台：《高等数学（上）》

https://mooc1.chaoxing.com/course/241261829.html

《线性代数B》教学大纲

一、课程基本信息

课程代码： 03020131c

课程性质：专业必修课

课程名称：线性代数（B）

学时学分： 40/2.5

英文名称： Linear Algebra（B）

适用专业：物理学

选用教材：《线性代数》周勇北京大学出版社

大纲执笔人：蔡珊

先修课程：高等数学A（一）、高等数学A（二）

大纲审核人：李小平

课程目标

线性代数是研究有限维向量空间和线性变换的数学分支，在自然科学、社会科学、工程技术等众多科学技术领域都有着广泛的应用，其集成化思维方式符合现代科学思维方式的发展趋势，对训练和提高学生的抽象思维、逻辑思维、数学表达等方面能力非常有益。通过课程学习，掌握线性代数的基本理论和基本方法，为后续学习、理论研究与工程应用奠定深厚的数学基础，并能运用所学的线性数学知识处理各专业领域内的实际问题。通过本课程的学习能达到以下能力目标：

课程目标1：要求学习线性代数的基本知识和基本理论，掌握必要的数学运算技能和利用数学软件进行线性代数计算的能力（支撑毕业要求指标点3.1）。

课程目标2：进一步培养和训练抽象思维能力、逻辑推理论证能力以及独立分析思考和创新的能力，通过线性代数的学习，运用数学方法分析问题和解决问题（包括解决实际问题）的能力得到进一步的培养、训练和提高，为学习后继专业课程提供必要基础，为进行科学研究和实际工作提供了合适的数学方法和计算手段（支撑毕业要求指标点3.2）。

课程目标3：了解线性代数的产生背景、基本思想及其发展过程。充分认识主动学习、自主学习和终身学习线性代数知识的重要性。具有主动学习新知识、掌握新技能的兴趣和意识，能通过不断学习和改进养成自主学习的习惯，并能更好地进行职业生涯规划。（支撑毕业要求指标点7.1）。

课程目标4：通过对数学史和数学文化的学习，了解我国古代数学家和现代数学家的杰出工作，特别是对比中、西方在一些重要工作上的取得时间，由此增强民族自豪感和文化自信，并进一步培养对数学学科的热爱和攻坚克难的决心（支撑毕业要求指标点1.1）。

三、课程目标与毕业要求指标点的对应关系

课程目标	对应支撑的毕业要求指标点	对应支撑的毕业要求
目标 1	【3.1学科基本素养】掌握物理学科的基本知识、基本技能和基本思想方法，具有良好的物理抽象、逻辑推理、直观想象、实验验证和数据分析等物理学科专业素养。	3.学科素养
目标 2	【3.2学科运用能力】了解物理学科的实践价值，具备较好的学科运用能力、思辨能力和创新能力，学会运用物理学基本知识和原理解释相关物理现象或解决实际问题。	3.学科素养
目标 3	【7.1 坚持终身学习】充分认识主动学习、自主学习和终身学习的重要性。具有主动学习新知识、掌握新技能的兴趣和意识，能通过不断学习和改进养成自主学习的习惯，并能进行职业生涯规划。	7.学会反思
目标 4	【1.1坚定正确价值观】深刻理解社会主义核心价值观的内涵，高度认同中国特色社会主义思想，在教育教学工作中践行社会主义核心价值观。	1.师德规范

四、教学内容、教学方式方法与课程目标的对应关系

课程目标	教学内容	课时分配	教学方式方法
目标 1	第一章行列式 §1 二阶与三阶行列 §2 n阶行列式的定义	4	1.课堂讲授 2.案例式教学 3.问题驱动式教学
	第二章矩阵 §1 矩阵的概念	2	1.课堂讲授 2.案例式教学 3.问题驱动式教学
	线性方程组 § 1 向量组的定义和运算 § 2向量组的线性相关性 §3 向量组线性相关性的判别	4	1.课堂讲授 2.案例式教学 3.问题驱动式教学
	第四章线性方程组 §1 高斯消元法	2	1.课堂讲授 2.案例式教学 3.问题驱动式教学
目标 2	第一章行列式 §3 行列式的性质 §4行列式按（行）列的展开定理 §5 行列式的计算	6	1.课堂讲授 2.案例式教学 3.学习通任务驱动式教学
	矩阵 §2 矩阵的运算 §3 分块矩阵	4	1.课堂讲授 2.案例式教学 3.学习通任务驱动式教学 4.课程实践
	向量组与向量空间 §4 向量组的最大无关组及秩 §5 向量空间的基与坐标	2	1.课堂讲授 2.案例式教学 3.学习通任务驱动式教学
	第四章线性方程组 §2 齐次线性方程组	2	1.课堂讲授 2.案例式教学 3.学习通任务驱动式教学
	第五章矩阵对角化 §1特征值与特征向量	2	1.课堂讲授 2.案例式教学 3.学习通任务驱动式教学
目标 3	第一章行列式 §6 克莱姆法则	2	1.课堂讲授 2.案例式教学 3.讨论式教学
	第二章矩阵 §4 矩阵的秩与矩阵的初等变换	4	1.课堂讲授 2.案例式教学 3讨论式教学 4.课程实践 5.课后实践
	第三章向量组与向量空间 §4 向量组的最大无关组及秩 §5 向量空间的基与坐标	2	1.课堂讲授 2.案例式教学 3.讨论式教学 4.课程实践 5.课后实践
	第四章线性方程组 §3非齐次线性方程组	2	1.课堂讲授 2.案例式教学 3.讨论式教学 4.课程实践 5.课后实践
	第五章矩阵对角化 §2相似矩阵	2	1.课堂讲授 2.案例式教学 3.讨论式教学 4.课程实践 5.课后实践

五、课程思政案例与课程目标的对应关系

课程目标	所属章节/案例名称	思政元素	教学方式方法
目标4	第一章行列式 §2 n阶行列式 §3行列式的性质 §4行列式按（行）列的展开定理行列式的定义、性质、计算	利用行列式定义的规范性引入德育元素：诚信、严谨、科学；利用行列式的性质计算不同类型的行列式，培养学生严谨的科学观以及不断进取钻研的精神。通过专业知识和德育元素的结合，让学生体会科学方法论中严谨和实事求是的重要性，从而达到培养科学思维方式的目的。	1.课堂讲授 2.案例式教学 3.问题驱动式教学 4.讨论式教学
	第二章矩阵 §4 逆矩阵的定义和性质 §5 逆矩阵的计算方阵可逆性的判别、初等变换与矩阵的秩	根据方阵行列式的值来判断方阵的可逆性，本质是根据它们的“量”来确定它们对应的“质”，在线性代数的学习中，要善于运用量变与质变的辩证关系；通过“初等变换不改变矩阵的秩”这一基本事实，让学生明白这就是所谓“形变质不变”的辩证思想。	1.课堂讲授 2.案例式教学 3.问题驱动式教学 4.讨论式教学
	第三章向量组与向量空间 §4 向量组的最大无关组及秩	以女排夺冠的电影片段引入，引导学生思考和讨论上场队员的配置特点，引出极大无关组的概念从极大无关组看人的核心竞争力；体会“化繁为简”和“取精用弘”的思想。世上没有生而无用之人，发挥自身优势，并将自身优势融入适合的团队之中，每个人都可以独当一面。	1.课堂讲授 2.案例式教学 3.问题驱动式教学 4.讨论式教学
	第四章线性方程组 §4 齐次线性方程组 §5非齐次线性方程组	通过介绍《九章算术》中第八章“方程”，让学生了解这是世界上最早的完整的线性方程组的解法，而在西方直到十七世纪才由莱布尼兹提出完整的线性方程的解法法则。以此来弘扬中国文化，增强学生民族自豪感、文化自信心和爱国情怀，提高学生学习高等代数的热情。让学生了解方程组求解过程中，虽然形式发生了变化，但是解并没有发生变化，注意以“变”为突破，以“不变”为根基的解决方法，知道“形变而质不变”的道理。	1.课堂讲授 2.案例式教学 3.问题驱动式教学 4.讨论式教学
	第四章矩阵的对角化	以工业污染中的对角化问题为例引导学生关注生态环境；以人口迁移中对角化问题为例引导学生关注民计民生。	1.课堂讲授 2.案例式教学 3.问题驱动式教学 4.讨论式教学

六、考核内容方式与课程目标的对应关系

课程目标	考核内容	考核方式
目标 1	通过讲解行列式、矩阵、线性方程组求解等相关知识，呈现线性代数中的核心思想与方法，培养抽象思维能力和数学表达能力，具有一定的代数功底。	章节学习课堂互动课后作业期末考试
目标 2	老师指导，学生反思，我们学习的内容解决了什么数学问题或者抽象问题，进而思索这些知识在实际生活中有什么应用，对照自己的专业有哪些地方会用到。	章节学习课堂互动课后作业期末考试
目标 3	在课后作业中灵活使用网络资源，实现课内课外答疑，作业指导。同时布置课外实验，指导学生使用等开展线性代数课程实验。并通过网络搜索，线性代数在机器学习、人工智能方面的应用，激发主动学习积极性和科学探索精神。	章节学习课堂互动课后作业
目标 4	在课程教学中融入数学史和数学文化的教学，强调我国数学家的一些重要工作，以此激励学生学习数学的热情，重点观察学生在学习态度和行为的一些正向改变，考核学生对学习的积极主动性，展现出对祖国的民族自豪感和历史责任感。	章节学习课堂互动

考核评价标准与考核方式的对应关系

（一）期末考试的评价标准：期末考试为闭卷考试，命题组统一命题，并根据评分细则流水阅卷。

（二）课后作业的评价标准：本课程的课后作业由若干次组成，每次作业100分，最后取平均分。要求作答工整，态度认真，思路清晰，条理分明，无明显抄袭。

（三）章节学习的评价标准：本课程的章节学习采取线上学习的方式，由课件和教学视频构成，共有40次，共100分。达到相应学习时长视为有效学习，按（有效学习次数÷40）×100计分。

（四）课堂互动的评价标准：本课程的课堂互动形式包括线上和线下两个部分，线上部分通过超星泛雅学习通平台设置讨论问题和发布随堂练习，线下部分有课堂问答和黑板展示。学生参与课堂互动可以获得相应分数，积分达到一定分值（如60分，任课教师可结合实际自行设置），则计为100分。否则，按（实际分值÷设置值）×100计分。

八、课程成绩评定方式与课程目标达成度评价方法

1. 课程成绩评定方式:

(1) 期末考试总分为100分，占课程成绩的70%；

(2) 平时成绩为100分，占课程成绩的30%。平时成绩又包括课后作业成绩、课堂互动及章节学习三个板块，各100分，占比分别为40%、40%、20%。

(3) 课程总成绩=（课后作业成绩×0.4+课堂互动成绩×0. 4+章节学习成绩×0.2）×0. 3+期末考试成绩×0.7。

2. 课程目标达成度评价方法

课程目标	评价方式
	直接评价——考核环节								间接评价
	期末考试		课后作业		课堂互动		章节学习		调查问卷
	目标值	权重	目标值	权重	目标值	权重	目标值	权重		目标值
课程目标 1	70分	0.5	50分	0.2	20分	0.2	20分	0.1	10分
课程目标 2	30分	0.2	30分	0.3	30分	0.2	40分	0.3	10分
课程目标 3	/	/	20分	0.2	20分	0.6	20分	0.2	10分
课程目标 4	/	/	/	/	30分	0.6	20分	0.4	10分
课程目标达成评价值计算方式	课程目标1评价值		直接评价达成值(期末考试平均分/目标值×0.5 +课后作业平均分/目标值×0.2 +课堂互动平均分/目标值×0.2+章节学习平均分/目标值×0.1)×0.8+间接评价达成值(调查问卷)×0.2
	课程目标2评价值		直接评价达成值(期末考试平均分/目标值×0.2 +课后作业平均分/目标值×0.3 +课堂互动分/目标值×0.2+章节学习平均分/目标值×0.3)×0.8+间接评价达成值(调查问卷)×0.2
	课程目标3评价值		直接评价达成值(课后作业平均分/目标值×0.2 +课堂互动平均分/目标值×0.6+章节学习平均分/目标值×0.2)×0.8+间接评价达成值(调查问卷)×0.2
	课程目标4评价值		直接评价达成值(课堂互动平均分/目标值×0.6+章节学习平均分/目标值×0.4)×0.8+间接评价达成值(调查问卷)×0.2

注：(1) 若无间接评价，课程目标达成评价值以直接评价达成值计算。

总的课程目标达成评价值为各课程目标达成评价值中的最小

者。

九、课程学习资源

1．教材

刘木伙《线性代数》，湖南大学出版社，2023年版。

参考文献

[1]周勇、李继猛《线性代数》第二版，北京大学出版社，2022年版。

[2]同济大学数学系，工程数学：线性代数，第六版，高等教育出版社，2014。

[3]同济大学数学系，线性代数学习辅导与习题全解(同济第6版)，高等教育出版社，2014。

[4]丘维声，高等代数（第二版、上册），清华大学出版社，2019。

[5]姚慕生，高等代数学（第三版），复旦大学出版社，2019。

[6]吉尔伯特·斯特朗，线性代数（第5版），清华大学出版社，2020。

[7]李永乐，线性代数辅导讲义，西安交通大学出版社，2019。

《电路分析》教学大纲

课程名称	电路分析	课程代码	08020021c
开课学期	2	课程类别	必修课程
总课时	72	学分	4.5
理论课时	56	课内实践	16
执笔人	刘荣胜	团队负责人	金桂
开课单位	物理与电子电气工程学院	适用专业	光电信息科学与工程
先修课程	《高等数学A（一）》、《普通物理》

一．课程简介

《电路分析》是光电信息科学与工程专业的一门学科专业基础课。它的基本概念、理论和方法，具有较强的逻辑性和广泛的实用性，通过本课程的学习，使学生掌握电路的基本理论知识、电路的基本分析方法并具备必要的实验技能，为学习后续课程准备必要的电路知识。同时，对树立学生严肃认真的科学作风和理论联系实际的工程观点，培养学生的科学思维能力、分析计算能力、实验研究能力和科学归纳能力都有重要的作用。

二．教学目标和毕业要求

本课程以高等数学和普通物理为基础，为学习模拟电子技术、数字电子技术、信号与系统等课程准备必要的电路基本知识，为今后从事电子信息科学与技术专业的学习和工作打下必备的基础。

其具体的课程教学目标为：

教学目标1（学科基本素养）：掌握电阻、电容、电感元件、独立电源、受控电源的特性、功能，具备这些元件的应用能力；能够分析和计算较复杂电阻电路的电流、电压及元件参数；掌握回路分析法和结点分析法，叠加方法等计算方法，会计算相应的电路问题，具备线性电路的分析与计算能力。

教学目标2（学科综合运用）：能够分析一阶电路、二阶电路换路时的暂态过程，体会零输入响应、零状态响应和全响应解的不同，深刻理解正弦稳态电路的电压、电流的振幅相量，具备针对实际工程问题和应用对象进行方案选择的能力。

教学目标3（创新实践能力）：提高在理论分析、实验操作中发现问题、分析问题、解决问题的能力，提高学生的实践意识以及理论与实践相结合的水平。

教学目标4（信息分析能力）：具备实际电路的建模方法和电路拓扑理论，能够查阅资料并使用数学、自然科学、工程基础和专业知识针对工程问题建立合适的数学模型。培养学生主动分析问题的观念。

本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：

表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表

专业毕业要求	教学目标1	教学目标2	教学目标3	教学目标4
毕业要求指标2.1：具有针对复杂光电系统及实际问题进行抽象表征和理论建模的能力。	H
毕业要求指标3.3：能够进行光电系统或检测系统流程设计，并在设计中体现创新意识。。		M
毕业要求指标4.1：应用数学、自然科学与光电工程原理对光电信息工程及其相关领域的复杂工程问题进行研究。			H
毕业要求指标6.1：了解光电信息工程领域的工程对社会因素的影响及相关的相关背景知识。				M

（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）

三．教学内容、教学方法及教学要求

本课程总课时48，其中理论课时32，课内实践16。

表2 课程教学内容及要求

理论教学
教学内容			学时安排		教学要求			支撑教学目标
一、电路模型和电路定律电路和电路模型、电流和电压的参考方向、电功率和能量、电路元件、电阻元件、电压源和电流源、受控电源、基尔霍夫定律			6		1、掌握电路模型及电路符号；电压源和电流源以及受控源的概念；基尔霍夫定律。 2、熟悉功率的计算、功率的吸收和释放。 3、了解端口的概念；线形元件和非线性元件的概念。			课程教学目标1 课程教学目标3
二、电阻电路的等效变换电路的等效变换、电阻的串联和并联、电阻的Y形联结和△形联结的等效变换、电压源、电流源的串联和并联、实际电源的两种模型及其等效变换、输入电阻			6		1、掌握：电阻的星形联接和三角形联接的等效变换方法；电阻的串联和并联、电压源和电流源的串联和并联方法；实际电源的两种模型及其等效变换。 2、熟悉电路等效的概念。 3、了解输入电阻概念。			课程教学目标1 课程教学目标3
三、电阻电路的一般分析电路的图、KCL和KVL的独立方程数、支路电流法、网孔电流法、回路电流法、结点电压法			8		1、掌握：①结点电压法、网孔电流法、支路电流和回路电流法； 2、熟悉：KCL和KVL的独立方程数； 3、了解：电路的图的概念；无伴电源的概念。			课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3
四、电路定理叠加定理、替代定理、戴维宁定理和诺顿定理、最大功率传输定理			8		1、掌握：叠加定理、戴维宁定理；最大功率传输定理的基本内容和使用条件，能熟练运用这些定理解决实际问题； 2、熟悉：诺顿定理、替代定理、； 3、了解：对偶原理。			课程教学目标2 课程教学目标3
五、储能元件电容元件、电感元件、电容与电感元件的串联与并联			2		1、掌握：电容元件、电感元件的定义、性质和特点；电容、电感元件的串联与并联 2、熟悉: 电容元件；电感元件；电容、电感元件的串联与并联。 3、了解：动态元件的概念。			课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3
六、一阶电路和二阶电路的时域分析动态电路的方程及初始条件、一阶电路的零输入响应、一阶电路的零状态响应、二阶电路的零输入响应、二阶电路的零状态响应、一阶电路的阶跃响应、一阶电路的冲激响应			10		1、掌握：动态电路的描述方程和求解方法；一阶电路的分析计算（分离变量法、三要素法、叠加定理）；二阶电路的分析计算；一阶和二阶动态电路的阶跃响应和冲激响应计算方法。 2、了解：固有频率、暂态和稳态、强制响应和固有响应、过渡过程等概念。			课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3
七、相量法复数、正弦量、相量法的基础、电路定律的相量形式			4		1、掌握：正弦量的相量表示方法；KCL、KVL、电路元件VCR的相量形式。 2、理解：相量的概念。			课程教学目标2 课程教学目标3
八、正弦稳态电路的分析阻抗和导纳、电路的相量图、正弦稳态电路的分析、正弦稳态电路的功率、复功率、最大功率传输			12		1、掌握：阻抗的串、并联及相量图的画法； 2、了解：正弦电流电路的瞬时功率、有功功率、无功功率、功率因数、复功率的概念及表达形式； 3、掌握：正弦电流电路的稳态分析法； 4、掌握：最大功率传输的概念及在不同情况下的最大传输条件。			课程教学目标2 课程教学目标3
实验教学
序号	实验项目名称	实验类型		实验学时		实验内容	支撑教学目标
1	电路元件伏安特性的测量	验证		2		1、学习测量电阻元件伏安特性的方法；2、掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的逐点测试法； 3、掌握直流稳压电源和直流电压表、直流电流表的使用方法。	课程教学目标3 课程教学目标4
2	电压源、电流源及其等效变换	验证		2		1、加深对电压源和电流源外特性的理解。2、掌握电源外特性的测试方法。3、验证实际电源两种模型等效变换的条件	课程教学目标3 课程教学目标4
3	基尔霍夫定律和叠加原理的验证	综合		3		1、验证基尔霍夫定律的正确性，加深对基尔霍夫定律的理解。2、验证线性电路中叠加原理的正确性及其适用范围，加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。 3、进一步掌握仪器仪表的使用方法。	课程教学目标3 课程教学目标4
4	受控源特性的研究	综合		2		1、熟悉四种受控源的基本特性。 2、掌握受控源外特性及其转移参数的测试方法。	课程教学目标3 课程教学目标4
5	戴维宁定理及最大功率传递定理的验证	综合		3		1、验证戴维宁定理的正确性，加深对戴维宁定理和诺顿定理的理解。 2、掌握测量含源二端网络等效参数的一般方法。 3、验证最大功率传递定理的正确性，加深对该定理的理解。	课程教学目标3 课程教学目标4
6	RC一阶电路响的研究	综合		2		1、研究RC一阶电路的零输入响应、零状态响应和全响应的规律和特点。2、学习一阶电路时间常数的测量方法。3、掌握微分电路和积分电路的基本概念。4、学习用示波器观测波形。	课程教学目标3 课程教学目标4
7	二阶电路响应的研究	综合		2		1、研究二阶电路的零输入响应、零状态响应的规律和特点，了解电路元件参数对响应的影响；2、学习二阶电路衰减振荡频率	课程教学目标3 课程教学目标4

本课程采用讲授、提问、讨论、演示等教学方法和手段，注重精讲多练、充分发挥学生的自主学习能力性，结合有趣的、有意义的生产生活应用案例，增强学生对基本知识的理解，培养学生理论与实践相结合的能力，激励学生分析，解决实际工程问题，以达到符合毕业要求指标点的课程教学目标完成。

四．课程考核

本课程成绩由课堂表现、实验成绩（包含实验纪律、实验操作、实验报告）和期末考试成绩组合而成，采用百分制。本课程成绩组成、考核/评价细则及对应的教学目标如表3所示。

表3 成绩组成、考核/评价环节、分值、细则

成绩组成	考核/评价环节	分值	考核/评价细则
平时成绩(30%)	出勤率、课堂练习、课后作业等	30	主要考核学生对章节知识点的理解和掌握程度(包含考核学生的理解、计算和分析问题的能力)。平时成绩再按30%计入总评成绩。
实验成绩（20%）	实验预习，实验操作，及实验报告	20	主要考核学生对实验原理、实验操作的掌握，对实验结果的分析，以及实验设计能力。具体根据学生在实验预习、实验操作、实验报告三个教学环节中的表现，重在对学生能力的考察。再按20%计入总评成绩。
期末成绩（50%）	期末考试	50	主要考核学生对课程全部关键核心知识点的理解和掌握程度，计算卷面成绩再按50%计入总评成绩。
总评成绩	平时+实验+期末	100	平时成绩（30%）+实验成绩（20%）+期末成绩（50%）

五．课程教学目标达成度评价及持续改进

课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。

课程教学目标与考核方式对应关系如表4所示。

表4课程教学目标与考核方式关系表

	平时成绩	实验	期末考试
课程教学目标1	√		√
课程教学目标2	√		√
课程教学目标3	√	√	√
课程教学目标4	√	√	√

六．教材及参考资料

使用教材

[1]邱关源主编《电路（第6版）》，高等教育出版社2006年。

[2]曾晓华李杨谢月新主编《电子技术基础实验教程》第1版，湘潭大学出版社出版社，2012年。

参考文献

[1] 刘崇新罗先觉编《电路学习指导与习题分析》，高等教育出版社。

[2] 李翰荪主编《电路分析基础（第5版）》，高等教育出版社2017年。

《普通物理学II 》教学大纲

课程名称	普通物理学II	课程代码	08011021C
开课学期	3	课程类别	专业必修
总课时	48	学分	3
理论课时	48	课内实践	0
执笔人	陈亚琦	团队负责人	金桂
开课单位	物理与电子电气工程学院	适用专业	光电信息科学与工程、电子信息科学与技术
先修课程	《高等数学》《普通物理学I》

一．课程简介

《普通物理学II》是光电信息科学与工程、电子信息科学与技术专业的一门专业必修基础课程，是一门理论与应用相结合、实践性很强的课程。该课程要求学生在原有的物理学知识基础上，结合高等数学工具，进一步探索自然界更为普遍的关于物质的结构、性质、相互作用及其运动的基本规律，为后继光电信息科学与工程、电子信息科学与技术专业基础与专业课程的学习及进一步获取有关知识奠定必要的物理基础。通过本课程的理论教学，使学生系统地掌握电磁学、光学及近代物理的基本知识和基本规律，培养学生从理论角度和实验角度分析工程问题、解决工程问题的能力，帮助学生建立辨证唯物主义世界观。

二．教学目标和毕业要求

通过本课程的学习，使学生了解和掌握光电信息科学与工程或电子信息科学与技术专业所必要的基础物理理论、基本物理知识；培养学生工程实践中发现相关物理问题并运用物理理论解决实际工程问题的能力。

具体的课程教学目标为：

课程教学目标1：了解物理学的产生背景、基本思想以及其发展历程；掌握物理学的基本概念、基本实验操作方法；理解物理学在整个科学发展历史中的意义。

课程教学目标2：掌握物理学的基本方法、基本规律，能应用以上规律解决简单物理问题，并能设计实验进行验证。

课程教学目标3：具备物理建模能力，定性分析、估算与定量计算的能力，以及实验设计能力，掌握物理学研究问题的思路和方法，形成探索问题的科学方法和良好的思维习惯。

本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：

表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表

专业毕业要求	教学目标1	教学目标2	教学目标3
毕业要求指标1.1 问题描述：能对电力工程的系统工作原理、工程设计方案等复杂问题，用工程方法给予恰当表述。	L	M
毕业要求指标2.2工程分析与计算：能对电力工程复杂问题的过程进行工程计算，分析运行参数或故障结果。	M	M
毕业要求指标3.4 方案优化：能通过计算或仿真方法，对工程设计方案的可行性进行论证，并优化设计方案，体现创新意识。			M
毕业要求指标4.2 实验实施：能运用科学原理，结合工程实际，设计实验方案，构建实验系统，进行实验。		M	L

（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）

三．教学内容、教学方法及教学要求

本课程总课时64，其中理论课时64。

表2 课程教学内容及要求

理论教学

教学内容

学时安排

教学要求

支撑教学目标

第一章真空中的静电场

1电荷库仑定律

2电场电场强度

3 电通量高斯定理

4 静电场的环路定理电势能电势

5 等势面、电场和电势的关系

1、掌握库仑定律；掌握静电场的基本概念和基本性质；掌握点电荷的电场强度、场强叠加原理并能计算点电荷系与任意带电体的场强

2、掌握高斯定理及其应用

3、掌握电势能与电势，掌握电势叠加原理。了解等势面及其与场强的关系

课程教学目标1

课程教学目标2

课程教学目标3

第二章静电场中的导体和电介质

1静电场中的导体

2静电场中的电介质

3电容电容器

4电场的能量

5静电的一些应用

1、掌握静电感应、静电平衡和静电屏蔽，理解电介质的电极化，掌握有介质时的高斯定理

2、理解电容和电容器的概念，掌握电容的计算方法

3、了解电场的能量

课程教学目标1

课程教学目标2

课程教学目标3

第三章电流与磁场

1 稳恒电流的基本概念

2磁场磁感应强度

3磁通量磁场中的高斯定理

4 毕奥—萨伐尔定律及其应用

5 安培环路定理

6 运动电荷的磁场

1、掌握电流、电流密度、电源电动势、磁场和磁感应强度的基本概念

2、掌握磁通量和磁场中的高斯定理

3、掌握毕奥—萨伐尔定律以及应用；理解运动电荷的磁场。

4、掌握安培环路定理，并能利用其解决实际问题。

课程教学目标1

课程教学目标2

课程教学目标3

第四章磁场对电流的作用

1、磁场对载流导线的作用力

2、磁场对载流线圈的作用

3、磁场对运动电荷的作用力

4、带电粒子在电场和磁场中的运动

5、磁介质对磁场的影响

1、掌握磁场对载流导线和载流线圈的作用力，会利用安培定律计算载流导线和线圈在磁场中的磁力、磁力矩

2、理解磁力所做功的概念

3、掌握磁场对运动电荷的作用力计算，并能分析带电粒子在电场和磁场中的运动

4、了解磁介质对磁场的影响，使学生了解磁场强度和磁介质中的安培环路定理

课程教学目标1

课程教学目标2

课程教学目标3

第五章电磁感应与电磁场

1、电磁感应的基本规律

2、动生电动势和感生电动势

3、自感和互感

4、磁场的能量

5、麦克斯韦电磁场基本理论

1、理解电磁感应的基本规律

2、掌握动生电动势、感生电动势的计算

3、理解自感和互感，了解磁场的能量

4、理解麦克斯韦电磁场位移电流理论；理解麦克斯韦方程组

课程教学目标1

课程教学目标2

课程教学目标3

第六章近代物理基础简介

1、黑体辐射和普朗克假设

2、光电效应

3、康普顿效应

4、波尔的氢原子理论

1、了解黑体辐射的原理及普朗克的黑体辐射量子假说

2、理解爱因斯坦光量子假说，掌握光电效应方程，理解光的波粒二象性

3、了解X射线散射的康普顿效应，了解氢原子光谱的实验规律及波尔的氢原子理论

课程教学目标1

课程教学目标2

课程教学目标3

本课程采用讲授、提问、讨论、演示等教学方法和手段，注重精讲多练、讲练结合，夯实学生基础理论知识；注重对学生学习方法的指导，培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力，激发学生的创新思维；进一步拓宽物理学的内容，培养学生的自主学习能力；以达到符合毕业要求指标点的课程教学目标完成。

四．课程考核

本课程成绩由课堂表现、单元测试、课堂分组讨论和期末考试成绩组合而成，采用百分制。本课程成绩组成、考核/评价细则及对应的教学目标如表3所示。

表3考核方式、考核/评价环节及成绩比例

考核方式	考核/评价细则	成绩比例
课堂表现	主动参与课堂教学，平时考勤成绩	10
单元测试	单元测试开卷考试成绩	20
课堂讨论	课堂分组讨论解决问题成绩	20
期末考试	期末闭卷考试成绩	50

五．课程教学目标达成度评价及持续改进

课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。

通过单元测试及分组讨论对课堂教学效果进行过程性评价，及时反馈存在的问题，在教学过程中进行改进完善。

课程教学目标与考核方式对应关系如表4所示。

表4课程教学目标与考核方式关系表

	课堂表现	单元测试	课堂讨论	期末考试
课程教学目标1	√	√	√	√
课程教学目标2			√	√
课程教学目标3		√		√

六．教材及参考资料

教材：

渊小春等编著：《大学物理》，同济大学出版社,2014年

参考书目：

[1]程守洙编：《普通物理学》，高等教育出版社，2006

[2]梁灿彬、秦光戎、梁竹健编著：《电磁学》，高等教育出版社

《模拟电子技术》教学大纲

课程名称	模拟电子技术	课程代码	08020491c
开课学期	3	课程类别	专业必修
总课时	56	学分	3.5
理论课时	56	课内实践	0
执笔人	谭乔来	团队负责人	金桂
开课单位	物理与电子电气工程学院	适用专业	电子信息科学与技术
先修课程	高等数学、普通物理

一．课程简介

模拟电子技术课程是电子信息科学与技术专业的专业基础课，也是专业必修的核心课程，是电子技术课程系列的重要组成部分。本课程具有自身的理论体系，实践性很强，本课程旨在培养学生掌握基本模拟电子技术知识，并将所学相关知识用于本专业的能力。

二．教学目标和毕业要求

通过本课程的学习，应使学生掌握模拟电子技术的基本理论、基本知识、基本电路分析方法和基本操作技能，了解模拟电子技术发展的概况及前景，培养学生分析问题、解决问题等工程实践能力，为学习后续课程及从事今后的工作打下坚实的基础。

具体的课程教学目标为：

课程教学目标1：了解模拟电子技术中放大电路中的基本概念，掌握半导体器件的基本原理、基本分析方法，使学生利用所学知识及数学模型建立半导体器件的等效模型并分析计算，具有查阅电子器件手册及合理选择器件分析实际工程问题的能力；掌握基本放大电路的工作原理及图解法、等效模型分析方法。使学生初步掌握阅读和分析模拟电路原理图的一般规律，培养学生利用基本原理和数学模型法综合设计和分析模拟电路中问题的能力；

课程教学目标2：理解功率放大电路的各种类型及一般规律，掌握集成运放的各组成部分的类型和功能，熟悉负反馈在电路中的作用及影响，培养学生利用电路的基本原理和性能分析模拟电路中的复杂工程问题；

课程教学目标3：掌握模拟运算电路、信号处理电路和波形发生电路的电路结构和分析方法，熟悉直流稳压电源的组成电路及选择设计方法，使学生能认识到解决问题有多种方案可选择，能通过文献研究寻求可替代解决方法。

课程教学目标4：培养学生的爱国情怀、创新精神和独立思考能力及自主学习能力，鼓励学生关注社会问题，利用所学技术为国家的科技进步和社会发展贡献力量。

本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：

表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表

专业毕业要求	教学目标1	教学目标2	教学目标3	教学目标4
毕业要求指标2-2问题分析：具备运用数学和专业基础知识分析复杂光电信息系统所涉及的新理论、新知识和新技术并进行计算的能力。	H		H	L
毕业要求指标3-1设计/开发解决方案：掌握光电工程设计和产品开发全周期、全流程的基本设计/开发方法和技术，了解影响设计目标和技术方案的各种因素	M	M
毕业要求指标4-2研究：能够基于科学原理、工程知识，根据对象特征，选择研究路线，设计实验方案	H	H		L

（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）

三．教学内容、教学方法及教学要求

本课程总课时56，其中理论课时56，课内实践0。

表2 课程教学内容及要求

理论教学

教学内容

学时安排

教学要求

支撑教学目标

绪论

1.1 信号

1.2 信号的频谱

1.3 模拟信号和数字信号

1.4 放大电路模型

1.5 放大电路的主要性能指标

了解电子系统的基本概念及组成，了解信号的分类方法及放大电路的分类，

理解放大电路的模型，理解放大电路的主要性能指标。

教学目标1

教学目标4

运算放大器

2.1 集成电路运算放大器

2.2 理想运算放大器

2.3 基本线性运放电路

2.4 同相输入和反相输入放大电路的其他应用

理解深度负反馈条件下的集成电路运算放大器中的“虚短”和“虚断”的概念，掌握集成运放的理想化条件、掌握比例，加减运算，积分和微分等电路的原理及相关计算。

教学目标2

教学目标 3

第三章二极管及其基本电路

3.1 半导体的基本知识

3.2 PN结的形成及特性

3.3 二极管

3.4 二极管基本电路及其分析方法

3.5 特殊二极管

了解本征、杂质半导体的导电特性及PN结中载流子的运动；掌握半导体二极管的伏安特性及其主要参数；理解稳压管的原理及应用；了解PN结的电容效应。

教学目标1

教学目标4

第四章场效应三极管及其放大电路

4.1 金属-氧化物-半导体（MOS）场效应三极管

4.2 MOSFET基本共源极放大电路

4.3 图解分析法

4.4 小信号模型分析法

4.5 共漏极和共栅极放大电路

4.6 MOSFET大信号工作及开关应用

4.7 多级放大电路

4.8 结型场效应管（JFET）及其放大电路

4.9 各种FET的特性及使用注意事项

掌握结型、绝缘栅型场效应管的基本结构，工作原理及相应的特性曲线，了解其与晶体管的异同点。掌握用图解分析法和小信号模型分析法分析其放大电路的静态及动态性能，了解场效应管放大电路的特点。

教学目标1

教学目标4

第五章双极结型三极管及其放大电路

5.1 双极结型三极管（BJT）

5.2 BJT放大电路

5.3 FET和BJT及其基本放大电路性能的比较

5.4 多级放大电路

掌握晶体三极管的电流分配关系及放大系数；掌握晶体管的共射特性曲线；了解温度对晶体管参数的影响；

了解放大电路的性能指标；掌握单管共射放大电路的工作原理；掌握放大电路的静态、动态分析与计算方法（图解法、H参数小信号模型分析法）；掌握放大电路的三种基本接法及其特点；了解多级放大电路工作原理及相关计算。

教学目标1

教学目标4

第六章频率响应

6.1 单时间常数RC电路的频率响应

6.2 单管放大电路的低频响应

6.3 单管放大电路的高频响应

6.4 扩展放大电路通频带的方法

6.5 多级放大电路的频率响应

理解 RC电路的频率响应；掌握单管放大电路的频率响应；了解放大电路频率响应的改善和增益带宽积。

教学目标1

第七章模拟集成电路

7.1 模拟集成电路中的直流偏置技术

7.2 差分式放大电路

理解镜像电流源、微电流源的工作原理、特点和主要用途；掌握差分放大电路的工作原理和各项指标的计算；理解运放的基本组成和工作原理。

教学目标1

教学目标2

第八章反馈放大电路

8.1 反馈的基本概念与分类

8.2 负反馈放大电路增益的一般表达式

8.3 负反馈对放大电路性能的影响

8.4 深度负反馈条件下的近似计算

8.5 负反馈放大电路设计

掌握反馈的基本概念和类型，判断放大电路中是否存在反馈，反馈的类型以及它们在电路中的作用；理解多种负反馈对放大电路性能的影响，会根据实际要求在电路中引入适当的反馈；掌握负反馈的一般表达式，会计算深度负反馈条件下的电压放大倍数；

教学目标1

教学目标2

第九章功率放大电路

9.1 功率放大电路的一般问题

9.2 射极输出器——甲类放大的实例

9.3 乙类双电源互补对称功率放大电路

9.4 甲乙类互补对称功率放大电路

了解功率放大电路的一般问题；掌握互补功率放大电路的工作原理及相关的计算；

教学目标2

第十章信号处理与信号产生电路

10.1 正弦波振荡电路的振荡条件

10.2 RC正弦波振荡电路

10.3 LC正弦波振荡电路

10.4 非正弦信号产生电路

掌握正弦波振荡电路起振，平衡、稳幅条件，熟悉其分析方法；掌握LC正弦波振荡电路(电容、电感三点式)的工作原理；理解石英晶体振荡的阻抗特性，掌握串并联石英晶振的特点；了解常用电压比较器（过零比较器、滞回比较器、窗口比较器）的工作原理，了解其传输特性；了解电压比较器的灵敏率和响应时间；了解集成电压比较器的使用方法；了解矩形波、三角波、锯齿波发生电路的原理。

教学目标2

教学目标3

直流电源电路

11.1 小功率整流滤波电路

11.2 线性稳压电路

11.3 开关稳压电路

了解直流电源的组成，理解半波、全波桥式整流电路的工作原理及电路参数；理解滤波电路的原理，学会定量分析其性能，理解倍压整流电路原理；掌握稳压电路的工作原理、主要指标限流电阻的计算，了解稳压电路中的保护措施；掌握串联型稳压电路的组成、工作原理；掌握集成稳压器W7800、W7900、W117的应用。

教学目标2

教学目标3

本课程采用讲授、提问、讨论、演示等教学方法和手段，注重精讲多练、讲练结合，夯实学生基础理论知识；注重对学生学习方法的指导，培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力，激发学生的创新思维；进一步拓宽模拟技术知识的内容，培养学生的自主学习能力；以达到符合毕业要求指标点的课程教学目标完成。

四．课程考核

本课程成绩由平时成绩(包括课堂表现、作业成绩)和期末考试成绩组合而成，采用百分制。本课程成绩组成、考核/评价细则及对应的教学目标见表3所示。

表3 成绩组成、考核/评价环节、分值、细则和对应的教学目标

成绩组成		考核/评价环节	分值	考核/评价细则	对应的教学目标
平时成绩(30%)	课堂表现	课堂考勤、课堂纪律、课堂互动、随堂练习	10	课堂出勤率；课堂纪律；问题回答、小组讨论等；课堂练习的完成度与准确率	教学目标1 教学目标2 教学目标3 教学目标4
	课后作业	作业	20	作业完成率、准确率；	教学目标1 教学目标2 教学目标3
期末成绩（70%）		期末考试	70	期末闭卷考试成绩	教学目标1 教学目标2 教学目标3
总评成绩		平时+期末	100	平时成绩（30%）+期末成绩（70%）	教学目标1 教学目标2 教学目标3

五．课程教学目标达成度评价及持续改进

课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。

通过作业对课堂教学效果进行过程性评价，及时反馈存在的问题，在教学过程中进行改进完善。

课程教学目标与考核方式对应关系如表4所示。

表4课程教学目标与考核方式关系表

	课堂表现	作业	期末考试
课程教学目标1	√	√	√
课程教学目标2	√	√	√
课程教学目标3	√	√	√
课程教学目标4	√

六．教材及参考资料

教材：

康华光.《模拟电子技术》第七版,高等教育出版社,2021年版。

参考书目：

童诗白

华成英

《模拟电子技术基础》第五版，高等教育出版社

,2015.7

杨素行

《模拟电子技术基础简明教程》第三版，高等教育出版社

,2006.

《模拟电子技术实验》教学大纲

课程名称	模拟电子技术实验	课程代码	08020501c
开课学期	3	课程类别	专业基础必修
总课时	16	学分	1
执笔人	曾晓华	团队负责人	李亚兰
开课单位	物理与电子电气工程学院	适用专业	光电信息科学与工程
先修课程	《模拟电子技术》、《大学物理》

一．课程简介

《模拟电子技术实验》是电子信息类专业的一门专业基础必修课程，是一门以《模拟电子技术》课程为基础的单独设立的实验课程，该课程能帮助学生掌握其后续专业课程和从事工程技术所需的电子、信息技术等方面的基础知识。教学内容包括各类电子仪器仪表的使用、各种基础电子电路的测试和分析，以各种放大电路的测试和分析为重点，以典型应用为目标，包含有常用电子仪器的使用、晶体管共发射极单管放大电路、场效应晶体管放大器、两级负反馈放大器、差动放大器、集成运算放大器的基本应用、RC正弦波振荡器器、OTL低频功率放大器、集成稳压电源等多个实验项目。实验项目都蕴含着丰富而深刻的哲学原理和辩证唯物主义理论，在实验教学中融入科学精神、实事求是精神、创新精神等宝贵的思政元素。

二．教学目标和毕业要求

通过本课程的学习，使学生掌握正确使用各类电子仪器仪表、基本测量和研究方法、工程中常用的电子技术基础知识及其运用；使学生具备基础电子电路的设计、安装及测试技能；掌握当前电子技术新的分析方法和设计方法；学生能够在实践过程中综合运用所学理论知识，分析实验数据和实验结果等，培养学生的工程实践能力和创新意识。

具体的课程教学目标为：

课程教学目标1：能正确使用常用电子仪器、仪表，掌握模拟电路的基础知识以及电子电路的基本测试技术。

课程教学目标2：能规范撰写实验预习报告和实验报告，培养学生掌握现代获取信息的方法和文献资料查询能力，充分利用互联网和数字图书馆等现代化手段，自主搜寻和查阅相关参考资料，从而提高学生快速获取新知识和新信息的能力。并能进行合理正确表述

课程教学目标3：能加深对模拟电子技术基本知识的理解，学会自己独立分析问题、解决问题。能综合运用所学知识和实验方法、实验技能设计简单的电路系统，有一定的创新能力。

课程教学目标4: 养成尊重科学、激发探索、勇于创新、勇于实践的良好素质；养成严谨的科学态度以及实事求是的大国工匠精神；树立爱国、敬业、诚信、友善等社会主义核心价值观。

本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：

表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表

专业毕业要求	教学目标1	教学目标2	教学目标3	教学目标4
毕业要求指标2.2：具备运用数学和专业基础知识分析复杂光电信息系统所涉及的新理论、新知识和新技术并进行计算的能力。	H	H	H	H
毕业要求指标3.1：掌握光电工程设计和产品开发全周期、全流程的基本设计/开发方法和技术，了解影响设计目标和技术方案的各种因素。	M	M	M	M
毕业要求指标4.3：能能够根据实验方案构建实验系统，安全地开展实验，正确地采集实验数据，并通过信息综合得到合理有效的结论。	H	H	H	H

（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）

三．教学内容、教学方法及教学要求

本课程是独立设课的课内实践课，总课时为16。

表2 课程教学内容及要求

序号	实验项目名称	实验类型	实验学时	学生预期学习成果	支撑教学目标	思政元素
1	常用电子仪器的使用	验证	2	能正确使用电子技术实验装置；能用示波器、函数信号发生器、电压表进行电信号的测试。	目标1 目标2 目标4	学会仪器、仪表的使用，可以培养学生脚踏实地、尊重科学的精神；用电安全的认知可以培养学生严谨的科学态度。
2	晶体管共射极单管放大器	综合	3	能调试和测量放大器静态工作点和电压放大倍数；能正确分析静态工作点对放大器性能的影响。	目标1 目标2 目标3 目标4	静态工作点和电压放大倍数的测试，可以培养学生实事求是的态度；研究静态工作点对输出信号的影响，可以激发学生探索、勇于创新、勇于实践的良好素质。
3	负反馈放大器	验证	2	能准确测试基本放大器和负反馈放大器的性能指标；能正确分析负反馈的引入对放大器的影响。	目标1 目标2 目标3 目标4	基本放大器和负反馈放大器性能指标的比较，使学生养成严谨的科学态度以及实事求是的精神。
4	集成运算放大器的基本应用	综合	3	能运用集成运算放大器设计比例、加法、减法等基本运算电路；能在运算放大器的应用中分析出现的问题。	目标1 目标2 目标3 目标4	集成运放的不同应用电路，可以激发学生勇于创新、勇于实践的科学精神。
5	RC正弦波振荡器	综合	2	能准确测试电路的振荡频率；能对R、C的取值进行分析以及调试振荡频率；能正确分析RC正弦波振荡器的幅频特性；	目标1 目标2 目标3 目标4	对R、C振荡频率的调试，可以激发学生的探索思维，养成严谨的科学态度。对幅频特性的测试，可以激发学生勇于探索、勇于实践的科学精神。
6	低频功率放大器	验证	2	能准确测试电路的最大输出功率、效率以及频率响应；能正确消除功率放大电路的交越失真。	目标1 目标2 目标3 目标4	交越失真的调试、输出功率效率的测试以及频率响应的调试，可以使学生养成尊重科学、激发探索、勇于创新、勇于实践的良好素质。
7	集成稳压电源	综合	2	能准确测量整流电路、电容滤波电路和稳压电路的输出电压和输出波形；能正确分析集成稳压电源的工作原理。	目标1 目标2 目标3 目标4	在交流电变成直流电的过程研究中，可以激发学生勇于探索、勇于实践的科学精神；用电安全的认知可以培养学生严谨的科学态度。

本课程采用讲授、演示、讨论等教学方法和手段，注重实验操作，培养学生对所学知识运用能力、分析和解决实际问题的能力，激发学生的创新思维；进一步拓宽模拟电路知识的内容，培养学生的自主学习能力；以达到符合毕业要求指标点的课程教学目标完成。

四．课程考核

本课程的考核，由平时综合成绩与期末考试成绩综合评定。平时的综合成绩根据学生各次实验的平时成绩总和求平均获得，期终考试成绩按百分制出题。其中：期末考试成绩占30%，平时的综合实验成绩占70%。学生《模拟电子技术实验》课程的总成绩计算方法为：

学生《模拟电子技术实验》课程成绩=（学生平时综合成绩之和/X）×70%+期末(笔试或操作)考试成绩×30%

X：实验个数

课程成绩考核内容和方式见表3。

平时综合成绩：平时综合成绩按百分制计算，主要考核内容包括方案设计、原理探究、实验态度、参数测试、电路仿真、器件选型、系统调试、数据分析、结论总结，实验预习占15%，实验操作占50%，实验报告撰写占35%。平时综合成绩占课程总成绩的70%，平时综合成绩考核评分标准见表4。

期末考核：期末考核主要分为现场操作、原理阐述及实验结果分析。期末考核评分标准见表5

考核内容与方式

表3

序号	课程目标	考核内容	评价依据及成绩比例（%）				成绩比例（%）
			平时考核			期末考核
			实验预习	实验操作	实验报告
1	目标1	能正确使用常用电子仪器、仪表，掌握模拟电路的基础知识以及电子电路的基本测试技术。		15	5	6	20
2	目标2	实验预习报告和实验报告撰写，合理正确表达。	10.5		5		5
3	目标3	搭建实验电路，进行实验测试, 得到正确实验数据；能正确处理实验数据和分析实验结果。		30	14.5	24	75
合计			10.5	35	24.5	30	100

平时

综合成绩

考核评分标准

（占课程总成绩的

70%

）

表4

考核内容	成绩比例（%）	课程目标	评分标准
			90-100	75-89	60-74	0-59
实验预习	15	目标1 目标2 目标4	实验预习报告内容完整，表述合理正确，书写工整，格式规范	实验预习报告内容完整，表述较合理，书写较工整，格式较规范	实验预习报告内容基本完整，书写较工整，格式存在不规范的地方	迟交、缺交、未完成实验预习报告编写，或书写十分潦草，格式不规范
实验操作	50	目标1 目标3 目标4	能快速搭建实验平台，测得实验结果且结果正确	能较快搭建好实验平台，测得实验结果且结果基本正确	花费较长时间搭建实验平台，测得部分实验结果	无法在规定时间内搭建实验电路
实验报告	35	目标1 目标2 目标3 目标4	验报告内容完整，书写工整，格式规范，数据真实，数据处理及实验结果分析正确	实验报告内容较完整，书写较工整，格式规范，数据真实，数据处理及实验结果分析正确	实验报告内容较完整、格式、数据存在一些错误、数据处理及实验结果分析基本正确	迟交、缺交、未完成实验报告编写，或编造数据，结论存在大量错误

期末考核评分标准（占

课程

总成绩的

）

表5

考核内容	成绩比例（%）	课程目标	评分标准
			90-100	75-89	60-74	0-59
电路搭建、调试以及数据测量	80	目标1 目标3	能在规定时间内搭建实验平台，测得实验结果且结果正确，实验结果记录规范完整	能在规定时间内搭建实验平台，测得实验结果且结果基本正确，实验结果记录规范完整	通过指导基本能在规定时间内搭建实验平台，测得部分正确实验结果，实验结果记录较规范完整	无法在规定时间内搭建实验电路并进行测试
数据处理及实验结果分析	20	目标1 目标3	实验考核表内容完整，书写工整，格式规范，数据处理及实验结果分析准确。	实验考核表内容较完整，书写较工整，格式规范，数据处理及实验结果分析较准确	实验考核表内容较完整、格式、数据存在一些错误、数据处理及实验结果分析基本准确	未完成实验考核表，或编造数据，数据处理及实验结果分析存在大量错误

五．持续改进

本课程根据实验平时综合成绩、期末成绩反馈，及时对教学中不足之处进行改进，并在下一轮课程教学中改进提高，确保相应毕业要求指标点达成。

六．教材及参考资料

教材：

《模拟电子技术实验》指导书（自编）

参考书：

[1]曾晓华，李杨、谢月新主编，《电子技术基础实验教程》，1版，湘潭大学出版社，2012

[2] 康华光主编，《电子技术基础模拟部分》，6版，高等教育出版社， 2013

《物理光学》教学大纲

课程名称	物理光学	课程代码	08050012c
开课学期	4	课程类别	专业必修
总课时	48	学分	3
理论课时	32	课内实践	16
执笔人	孔超	团队负责人	金桂
开课单位	物理与电子电气工程学院	适用专业	光电信息科学与工程
先修课程	《高等数学》（一）、《高等数学》（二）

一．课程简介

《物理光学》是光电信息科学与工程专业的一门重要的专业基础课程，是物理学的一个重要组成部分，是研究光的本性、光的传播和光与物质互相作用的基础学科。本课程是学生进一步学习《信息光学》，《应用光学与光学设计》等课程的必要前提条件，也有助于进一步探讨微观和宏观世界的联系与规律。教学内容以波动光学部分为重点，包括光的干涉、光的衍射、光的偏振，还讨论光与物质的相互作用，包括光的吸收、色散和散射。

二．教学目标和毕业要求

通过本课程的学习，学生能够了解光的本性，了解光的相干条件，理解和掌握双光束干

涉和薄膜干涉的原理及其应用，理解惠更斯--菲涅耳原理，了解菲涅耳衍射，理解和掌握夫琅禾费衍射，了解光的横波性，理解光的偏振状态。在教学过程中注重培养学生研究问题的基本方法，培养学生的工程实践能力和创新意识，以及良好的科学素质。

具体的课程教学目标为：

课程教学目标1：领悟光的干涉、衍射、偏振等现象的基本原理和规律；理解光与物质的相互作用。了解物理学研究问题的思路和方法，并且能够解决简单的物理学问题。

课程教学目标2：能够对波动光学和光与物质的相互作用中的基本物理现象的数学公式进行数学演绎；会运用干涉、衍射、偏振和散射理论解释生活中的光学现象；具有分析解决光学相关问题和光学知识综合应用能力。

课程教学目标3：注重培养学生掌握现代获取信息的方法和文献资料查询能力，结合光电信息科学与工程学科的发展情况，鼓励学生围绕物理光学课堂教学内容，充分利用互联网和数字图书馆等现代化手段，自主搜寻和查阅相关参考资料，从而提高学生快速获取新知识和新信息的能力。通过重大科学发现过程的讲授和科学家生平事迹的介绍，认识科学家所具备的科学素养和科学精神，培养学生树立辩证唯物主义世界观。

本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：

表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表

专业毕业要求	教学目标1	教学目标2	教学目标3
毕业要求指标2.2问题分析：具备运用数学和专业基础知识分析复杂光电信息系统所涉及的新理论、新知识和新技术并进行计算的能力。	H		M
毕业要求指标点3.1设计/开发解决方案：掌握光电工程设计和产品开发全周期、全流程的基本设计/开发方法和技术，了解影响设计目标和技术方案的各种因素。	M
毕业要求指标点4.1研究：应用数学、自然科学与光电工程原理对光电信息工程及其相关领域的复杂工程问题进行研究。		H	M
毕业要求指标点12.2终身学习：对终身学习的重要性有正确认识、具有自主学习和终身学习的能力。		H

（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）

三．教学内容、教学方法及教学要求

本课程总课时48，其中理论课时32，课内实践16。

表2 课程教学内容及要求

理论教学
教学内容			学时安排		教学要求			支撑教学目标
第一章光的干涉 1、波动的独立性、叠加性和相干性 2、单色波叠加所形成的干涉图样 3、分波面双光束 4、干涉条纹的可见度 5、菲涅尔公式 6、分振幅薄膜干涉（一）-等倾干涉 7、分振幅薄膜干涉（二）-等厚干涉 8、迈克尔逊干涉仪 9、法布里-珀罗干涉仪多光束干涉 10、光的干涉应用举例牛顿环			12		着重阐述光的相干条件和光程的概念，分析双光束干涉时，应着重分析光强分布的特征。着重阐明等倾干涉和等厚干涉的基本概念及其应用。对条纹定域问题不做分析，扼要介绍薄膜光学的内容。介绍迈克尔逊干涉仪和法布里 - 珀罗干涉仪的原理与应用，分析法布里 - 珀罗干涉仪时，应突出多光束干涉的特点。 5、简要介绍光场时间相干性和空间相干性的概念；介绍菲涅耳公式。			课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3
第二章光的衍射 1、惠更斯菲涅尔原理 2、菲涅尔半波带菲涅尔衍射 3、夫琅禾费单缝衍射 4、夫琅禾费圆孔衍射 5、平面衍射光栅			10		围绕惠更斯—菲涅耳原理，讲授菲涅耳积分表达式的意义。介绍半波带法，分析菲涅耳衍射的光强特点。着重阐明夫琅和费单缝衍射、光栅衍射的特征，着重阐明光栅方程的导出及其物理意义。讲授夫琅和费圆孔衍射的强度公式时只讲结论，着重说明爱里斑的重要性。			课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3
第五章光的偏振 1、自然光与偏振光 2、线偏振光与部分偏振光 3、光通过单轴晶体时的双折射现象 4、光在晶体中的波面 5、光在晶体中的传播方向 6、偏振器件 7、椭圆偏振光和圆偏振光 8、偏振态的实验检验			8		了解偏振光和自然光的表观区别和内在联系。理解光的偏振现象是光的横波性最直接和最有力的实验证据。明确单轴晶体的光轴、主截面和振动面的意义；寻常光和非常光的性质。掌握单轴晶体中的惠更斯作图法确定光在单轴晶体中的传播方向。理解应用反射或折射、尼科耳棱镜、晶体的双折射和具有二向色性的人造偏振片等产生平面偏振光；掌握布儒斯特定律和马吕斯定律；知道产生线偏振光、圆偏振光和椭圆偏振光的条件。明确 1/4 波片和 /2 波片的功用；学会用波片和检偏器来产生和鉴定各种偏振光的原理和方法。			课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3
第六章光的吸收、散射和色散 1、光的吸收 2、光的散射 3、光的色散			2		理解从能量的观点研究光的吸收现象所遵循的朗伯定律。体会瑞利散射的特点，会用瑞利定律解释一些常见的光学现象；知道正常色散和反常色散的特点。			课程教学目标1 课程教学目标3
实验教学
序号	实验项目名称	实验类型		实验学时		实验内容	支撑教学目标
1	薄透镜焦距测量	验证		2		1、学习光具座上各元件的共轴调节。2、设计光路，选用物象公式法、自准直法、共轭法测凸透镜的焦距。	课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3
2	双棱镜干涉研究	综合		2		1、双棱镜干涉装置的共轴调节与各光源干涉现象的观察。2、测量干涉条纹间距，设计多种方法测量d、D ，求未知波长。	课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3
3	等厚干涉研究	验证		2		1、观察与研究光的等厚干涉现象，测量凸透镜的曲率半径。2、设计实验方法用劈尖或牛顿环干涉装置测量微小物体的长度和介质的折射率。	课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3
4	迈克尔逊干涉仪的调节与使用	研究		2		1、学习调节迈克尔逊干涉仪的调节方法。2、观察与研究He-Ne激光的非定域干涉现象，测量激光的波长。	课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3
5	分光计的调节与使用	综合		2		1、掌握分光计的调节方法；2、掌握分光计测量角度的原理及读数方法；3、用分光计测量三棱镜顶角的数值（自准直法和反射法）。4、玻璃材料折射率的测定。	课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3
6	光栅衍射	综合		2		１、观察与分析单块光栅的各种光源衍射图。2、观察与分析多片光栅叠加下各种光源的衍射现象。3、测量光栅常数。	课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3
7	偏振光的研究	研究		2		1、设计光路，产生平面偏振光，研究平面偏振光通过检偏器后光强的变化规律，研究平面偏振光通过二分之一波片及四分之一波片偏振态的改变。2、设计实验，产生和鉴别圆、椭圆偏振光。3、设计数据处理方法，定量描绘椭圆偏振光形状，鉴别椭圆偏振光的方向。	课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3
8	显微镜与望远镜的组装	设计		2		1、测出所给透镜焦距。2、选择合适的透镜，在光轴座上组装望远镜，画出光路图，测出其放大率。3、设计实验方法，测出组装望远镜分辨率。4、选做：选择合适的透镜组装显微镜，测出其角放大率。	课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3

本课程采用讲授、提问、讨论、演示等教学方法和手段，注重精讲多练、讲练结合，夯实学生基础理论知识；注重对学生学习方法的指导，培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力，激发学生的创新思维；进一步拓宽物理光学知识的内容，培养学生的自主学习能力；以达到符合毕业要求指标点的课程教学目标完成。

四．课程考核

本课程成绩由课堂表现、单元测试、实验成绩（包含实验纪律、实验操作、实验报告）和期末考试成绩组合而成，采用百分制。本课程成绩组成、考核/评价细则及对应的教学目标如表3所示。

表3考核方式、考核/评价环节及成绩比例

考核方式		考核/评价细则	成绩比例
课堂表现单元测试		主动参与课堂教学，平时考勤成绩	10%
		单元测试开卷考试成绩
实验	实验纪律	签到，遵守实验室规章制度	10%	20%
	实验操作	完成实验操作及数据记录	20%
	实验报告	数据处理及实验结果分析	70%
期末考试		期末闭卷考试成绩	70%

五．课程教学目标达成度评价及持续改进

课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。

通过单元测试对课堂教学效果进行过程性评价，及时反馈存在的问题，在教学过程中进行改进完善。

课程教学目标与考核方式对应关系如表4所示。

表4课程教学目标与考核方式关系表

	课堂表现单元测试	实验	期末考试
课程教学目标1	√		√
课程教学目标2		√
课程教学目标3	√		√

六．教材及参考资料

教材：

姚启钧编：《光学教程》（第五版），高等教育出版社, 2014

参考书目：

[1]母国光，战元龄编：《光学》（第二版），高等教育出版, 2009

[2]赵凯华编：《光学》，高等教育出版, 2004

[3]宣桂鑫编：《光学教程》，高等教育出版社，2014

《数字电子技术》教学大纲

课程名称	数字电子技术	课程代码	08020051c
开课学期	4	课程类别	专业必修
总课时	56	学分	3.5
理论课时	56	课内实践	0
执笔人	谢月新	团队负责人	金桂
开课单位	物理与电子电气工程学院	适用专业	电子信息科学与技术
先修课程	高等数学、普通物理、电路分析、模拟电子技术

一．课程简介

《数字电子技术》是一门理论与应用相结合、实践性很强的课程，实践教学将单独设课。该课程自成体系，是“数字化”时代电类及计算机等专业的必修基础课程，要求学生在原有的电路、模拟电子技术知识基础上，进一步探索数字电子技术的基础知识，基本理论，基本规律，初步学会简单数字系统的设计能力。

二．教学目标和毕业要求

通过本课程的学习，应使学生掌握数字电子技术的基本理论、基本知识、基本电路分析方法和基本操作技能，培养学生分析问题、解决问题等工程实践能力，为学习后续课程及从事今后的工作打下坚实的基础。

具体的课程教学目标为：

课程教学目标1：掌握数字电子技术的基本概念、基本实验操作方法；理解数字电子技术在整个数字时代发展历史中的意义，初步形成知识产权保护意识和防御意识。

课程教学目标2：掌握数字电子技术中的基本方法、基本规律，能应用以上规律解决简单数字电子技术问题，并能设计实验进行验证。

课程教学目标3：具备数字电路定性分析与定量计算的能力，简单数字系统的设计能力，以及实验设计能力，掌握数字电子技术研究问题的思路和方法，形成探索问题的科学方法和良好的思维习惯。

本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：

表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表

专业毕业要求	教学目标1	教学目标2	教学目标3
毕业要求指标2-2问题分析：具备运用数学和专业基础知识分析复杂光电信息系统所涉及的新理论、新知识和新技术并进行计算的能力。	H	H	H
毕业要求指标3-1设计/开发解决方案：掌握光电工程设计和产品开发全周期、全流程的基本设计/开发方法和技术，了解影响设计目标和技术方案的各种因素	M	M
毕业要求指标4-2设计/开发解决方案：能够基于科学原理、工程知识，根据对象特征，选择研究路线，设计实验方案	H	H

（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）

三．教学内容、教学方法及教学要求

本课程总课时56，其中理论课时56，课内实践0。

表2 课程教学内容及要求

理论教学
教学内容	学时安排	教学要求	支撑教学目标
第一章数字逻辑概论 1.1 数字信号与数字电路 1.2 数制 1.3 二进制数的算术运算 1.4 二进制代码 1.5 二值逻辑变量 1.6 逻辑函数及其表示方法 3.7 逻辑描述中的几个问题	6	理解数字信号与数字电路的概念；理解常见的数制（如：十进制、二进制、八进制、十六进制）的概念及其之间的相互转换；掌握二进制数的表示和补码、反码的运算；掌握常见的二进制代码（如：8421码、余三码、循环码、余三循环码）以及数制与代码之间的相互转换方法，初步形成知识产权保护意识和防御意识以及初步的创新方法。掌握二值逻辑变量与基本逻辑运算和逻辑函数及其表示方法（如：真值表、逻辑函数表达式、卡诺图、逻辑电路图）及其之间的相互转换。掌握正逻辑和负逻辑的概念和逻辑符号的等效方法。说明：1.2 数制已在计算机相关课程中学习过，本课程中只作简要复习。	教学目标1 教学目标2 教学目标 3
逻辑代数 2.1 逻辑代数的基本定律和规则 2.2 逻辑函数表达的基本形式 2.3 逻辑函数的代数化简法 2.4 逻辑函数的卡诺图化简法	6	掌握逻辑代数的基本定律、基本规则和常见公式；掌握逻辑函数的公式法化简和逻辑等式的公式法证明；掌握逻辑函数的卡诺图化简（包括带有任意项的卡诺图的化简）；理解最小项、约束项的概念及其在逻辑函数化简中的应用；了解引入变量的卡诺图（VEM）。	教学目标1 教学目标2 教学目标 3
第三章逻辑门电路 3.1 逻辑门电路简介 3.2 基本CMOS逻辑门电路 3.3 CMOS逻辑门的不同输出结构和参数 3.4 类NMOS和BiCMOS逻辑门电路 3.5 TTL逻辑门电路	8	了解逻辑门电路基本概和的发展历程和开关电路，理解CMOS管的开关特性；理解基本逻辑门电路的组成和工作原理；掌握CMOS反相器的工作原理，静态输入、输出、电压传输特性及输入端负载特性，工作速度掌握CMOS与非门、或非门、传输门的工作原理；了解CMOS裸机门电路的保护和缓冲电路，掌握其它CMOS漏极开路门和三态门的工作原理，了解OD门的上拉电阻的计算方法，了解CMOS逻辑门电路的技术参数；理解类NMOS反相器、与非门、或非门和BiCMOS门电路的工作原理；理解TTL逻辑门反相器的工作原理。	教学目标1 教学目标2 教学目标 3
第四章组合逻辑电路 4.1 组合逻辑电路的分析 4.2 组合逻辑电路的设计 4.3 组合逻辑电路中的竞争与冒险 4.4 若干典型的组合逻辑电路 4.5 组合可编程逻辑器件	12	掌握组合逻辑电路的分析和设计方法；理解组合逻辑电路的竞争-冒险现象、产生原因及消除方法；理解常用组合逻辑电路（如：编码器、译码器、数据分配器、数据选择器、数值比较器、加法器、减法器）的基本概念、工作原理及功能；了解组合可编程逻辑器件。	教学目标1 教学目标2 教学目标3
第五章锁存器和触发器 5.1 基本双稳态电路 5.2 SR锁存器 5.3 D锁存器 5.4 触发器的电路结构和工作原理 5.5 触发器的逻辑功能	6	掌握基本RS触发器、同步RS触发器、主从JK触发器、T触发器、T’触发器、边沿D触发器的结构、工作原理、逻辑功能及其功能表示方法（如：特性表、次态卡诺图、特性方程、激励表、状态转换图、波形图），了解各种触发器的缺点及解决缺点的办法，了解触发器之间的相互转换方法。	教学目标1 教学目标2 教学目标3
第六章时序逻辑电路 6.1 时序逻辑电路的基本概念 6.2 同步时序逻辑电路的分析 6.3 同步时序逻辑电路的设计 6.4 异步时序逻辑电路的分析 6.5 若干典型的时序逻辑电路 6.6 简单的时序可编程逻辑器件	10	掌握时序逻辑电路的基本概念；时序逻辑电路的分析方法；深刻理解时序电路各方程组（输出方程组、驱动方程组、状态方程组），状态转换表、状态转换图及时序图在分析和设计时序电路中的重要作用；掌握同步时序逻辑电路的分析和设计方法；掌握异步时序逻辑电路的概念及其分析方法；掌握计数器、移位寄存器的组成及工作原理，掌握任意进制计数器的设计方法。了解简单的时序可编程逻辑器件。	教学目标1 教学目标2 教学目标3
第九章脉冲波形的变换与产生 9.1 单稳态触发器 9.2 施密特触发器 9.3 多谐振荡器 9.4 555定时器及其应用	6	掌握一种施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器的工作原理、脉宽及周期的计算方法；重点掌握由555定时器组成的施密特触发器，单稳触发器和多谐振荡器的工作原理以及波形参数与电路参数之间的关系。了解脉冲产生及整形电路的分类及脉冲波形参数的定义。	教学目标1 教学目标2 教学目标3
数模与模数转换器 10.1 D/A转换器 10.2 A/D转换器	2	掌握D/A基本原理；掌握A/D转换器的基本原理。理解常见D/A转换器和A/D转换器典型电路的工作原理。	教学目标1 教学目标2 教学目标3

本课程采用讲授、提问、讨论、演示等教学方法和手段，注重精讲多练、讲练结合，夯实学生基础理论知识；注重对学生学习方法的指导，培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力，激发学生的创新思维；进一步拓宽数字技术知识的内容，培养学生的自主学习能力；以达到符合毕业要求指标点的课程教学目标完成。

四．课程考核

表3 成绩组成、考核/评价环节、分值、细则和对应的教学目标

成绩组成	考核/评价环节	分值	考核/评价细则		对应的教学目标
平时成绩(30%)	课后作业或小测验，或课堂练习、小论文呢	30	主要考核学生对章节知识点的理解和掌握程度(包含考核学生的抽象思维能力、逻辑推理论证能力、独立分析思考和创新的能力)以及做作业(做人做事)的态度。平时成绩再按30%计入总评成绩。	教学目标1 教学目标2 教学目标3
期末成绩（70%）	期末考试	70	主要考核学生对课程全部关键核心知识点的理解和掌握程度，计算卷面成绩再按70%计入总评成绩。		教学目标1 教学目标2 教学目标3
总评成绩	平时+期末	100	平时成绩（30%）+期末成绩（70%）		教学目标1 教学目标2 教学目标3

五．课程教学目标达成度评价及持续改进

课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。

通过作业对课堂教学效果进行过程性评价，及时反馈存在的问题，在教学过程中进行改进完善。

课程教学目标与考核方式对应关系如表4所示。

表4课程教学目标与考核方式关系表

	课堂表现	作业、小测验等	期末考试
课程教学目标1	√	√	√
课程教学目标2	√	√	√
课程教学目标3	√	√	√

六．教材及参考资料

使用教材

《电子技术基础》数字部分第七版，康华光、张林主编，秦臻副主编，高教出版社2021.8。

参考文献

[1]《电子技术基础》数字部分第六版，康华光主编，秦臻、张林副主编，高教出版社2014.6。

[2]《电子技术基础》数字部分第五版，康华光主编、邹寿彬、秦臻编写，高教出版社2006.1。

[3]《数字电子基础》第五版，阎石主编，高教出版社2006.5。

[4]]《数字电子基础》第一版，其海英、张志成、韩彬彬主编，电子科技大学出版社2017.6。

《数字电子技术实验》教学大纲

课程名称	数字电子技术实验	课程代码	08020521c
开课学期	4	课程类别	专业基础必修
总课时	16	学分	1
执笔人	曾晓华	团队负责人	李亚兰
开课单位	物理与电子电气工程学院	适用专业	光电信息科学与工程
先修课程	《模拟电子技术》、《模拟电子技术实验》、《数字电子技术》

一．课程简介

《数字电子技术实验》是电子信息类专业的一门专业基础必修课程，是一门以《数字电子技术》课程为基础的单独设立的实验课程，该课程能帮助学生掌握其后续专业课程和从事工程技术所需的电子、信息技术等方面的基础知识。教学内容包括各类电子器件的使用、各种逻辑电路的设计方法和测试方法，以各种集成逻辑电路的使用和逻辑电路的设计为重点，以典型应用为目标，包含有集成逻辑门电路的功能与参数测试、组合逻辑电路的设计与测试、译码器及其应用、触发器及其应用、计数器及其应用、时序逻辑电路的设计与测试、555时基电路及其应用、彩灯控制电路的综合设计等多个实验项目。实验项目都蕴含着丰富而深刻的哲学原理和辩证唯物主义理论，在实验教学中融入科学精神、实事求是精神、创新精神等宝贵的思政元素。

二．教学目标和毕业要求

通过本课程的学习，使学生掌握工程中常用的电子技术基础知识及其运用；使学生具备逻辑电路的设计、安装及测试技能；掌握当前电子技术新的分析方法和设计方法；学生能够在实践过程中综合运用所学理论知识，掌握组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计方法，能独立解决电路设计过程遇到的问题，能正确分析实验结果等，培养学生的工程实践能力和创新意识；培养学生综合运用所学知识和实验方法、实验技能、分析、解决问题的能力

具体的课程教学目标为：

课程教学目标1：能正确使用常用电子仪器、仪表，掌握组合逻辑电路、时序逻辑逻辑电路的工作原理和设计方法。学会自己独立分析问题、解决问题。

课程教学目标3：能加深对数字电子技术基本知识的理解，能综合运用所学知识和实验方法、实验技能设计简单的逻辑控制系统，能独立解决电路设计过程遇到的问题，能正确分析实验结果，有一定的创新能力。

课程教学目标4: 养成尊重科学、激发探索、勇于创新、勇于实践的良好素质；养成严谨的科学态度以及实事求是的大国工匠精神；培养学生的创新意识和创新能力。

本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：

表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表

专业毕业要求	教学目标1	教学目标2	教学目标3	教学目标4
毕业要求指标2.2：具备运用数学和专业基础知识分析复杂光电信息系统所涉及的新理论、新知识和新技术并进行计算的能力。	H	H	H	H
毕业要求指标3.1：掌握光电工程设计和产品开发全周期、全流程的基本设计/开发方法和技术，了解影响设计目标和技术方案的各种因素。	M	M	M	M
毕业要求指标4.3：能够根据实验方案构建实验系统，安全地开展实验，正确地采集实验数据，并通过信息综合得到合理有效的结论。	H		H	H
毕业要求指标6.1：了解光电信息工程领域的工程对社会因素的影响及相关的相关背景知识。		M		M

（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）

三．教学内容、教学方法及教学要求

本课程是独立设课的课内实践课，总课时为16。

表2 课程教学内容及要求

序号	实验项目名称	实验类型	实验学时	学生预期学习成果	支撑教学目标	思政元素
1	TTL集成逻辑门的逻辑功能与参数测试	验证	2	能了解 TTL门电路的主要参数；能掌握TTL集成门的逻辑功能和主要参数的测试方法；能掌握TTL器件的使用规则；能进一步熟悉电子技术实验装置的结构，基本功能和使用。	目标1 目标2 目标4	学会仪器、仪表的使用，可以培养学生脚踏实地、尊重科学的精神；了解TTL器件的使用规则可以培养学生严谨的科学态度。
2	组合逻辑电路的设计与测试	设计	3	能掌握组合逻辑电路的设计与测试方法	目标1 目标2 目标3 目标4	通过学习组合逻辑电路的设计步骤以及测试方法，可以激发学生勇于探索、勇于创新、勇于实践精神。
3	译码器及其应用	综合	2	能掌握和理解中规模集成译码器的逻辑功能；能利用中规模集成译码器构成数据分配器以及实现逻辑函数，并实现3线/8线译码扩展为4线/16线译码；能熟练数码管的使用。	目标1 目标2 目标3 目标4	通过学习译码器的逻辑功能以及数据分配器和4/16线译码器的设计，可以培养学生严谨的科学态度以及实事求是的精神，树立正确的人生观。
4	触发器及其应用	验证	2	能掌握基本RS、JK、D和T触发器的逻辑功能；能掌握集成触发器的逻辑功能及使用方法；能掌握触发器之间相互转换的方法	目标1 目标2 目标3 目标4	通过学习各种触发器的逻辑功能以及触发器的使用方法，培养学生严谨的科学态度，锻炼学生科学思维能力。
5	时序逻辑电路的设计与测试	设计	3	能掌握利用触发器设计二进制计数器的方法；能掌握用中规模集成计数器设计任意进制计数器的方法。	目标1 目标2 目标3 目标4	通过对时序逻辑电路的设计与测试操作，培养学生严谨的科学态度以及实事求是的精神，培养创新意识。
6	555时基电路及其应用	综合	2	能熟练掌握555型集成时基电路构成单稳态触发器、多谐振荡器、施密特出发器的电路结果和工作原理，以及三种电路的的调试与应用。	目标1 目标2 目标3 目标4	通过学习555时基电路的不同应用方法，使学生养成尊重科学、激发探索、勇于创新、勇于实践的良好素质，可以培养学习培养创新意识以及严谨的科学态度，
7	彩灯控制电路的综合设计	设计	4	能掌握计数器、译码器、TTL门电路的综合运用；掌握综合控制逻辑电路的设计的原理和方法；能掌握简单数字系统的设计、调试及故障排除方法	目标1 目标2 目标3 目标4	该实验是综合运用计数器、译码器、TTL门电路、555时基电路设计一个控制彩灯闪烁的电路系统。可以激发学生勇于探索、勇于创新、勇于实践的精神，培养学生的创新能力。

本课程采用讲授、演示、讨论等教学方法和手段，注重实验操作，培养学生对所学知识运用能力、分析和解决实际问题的能力，激发学生的创新思维；进一步拓宽数字电路知识的内容，培养学生的自主学习能力；以达到符合毕业要求指标点的课程教学目标完成。

四．课程考核

本课程的考核，由平时综合成绩与期末考试成绩综合评定。平时的综合成绩根据学生各次实验的平时成绩总和求平均获得，期终考试成绩按百分制出题。其中：期末考试成绩占30%，平时的综合实验成绩占70%。学生《数字电子技术实验》课程的总成绩计算方法为：

学生《数字电子技术实验》课程成绩=（学生平时综合成绩之和/X）×70%+期末(笔试或操作)考试成绩×30%

X：实验个数

课程成绩考核内容和方式见表3。

期末考核：期末考核主要分为现场操作、原理阐述及实验结果分析。期末考核评分标准见表5

考核内容与方式

表3

序号	课程目标	考核内容	评价依据及成绩比例（%）				成绩比例（%）
			平时考核			期末考核
			实验预习	实验操作	实验报告
1	目标1	正确使用常用电子仪器、仪表，掌握组合逻辑电路、时序逻辑逻辑电路的工作原理和设计方法		15	5	6	20
2	目标2	实验预习报告和实验报告，能合理正确表达	10.5		5		5
3	目标3	根据实验内容设计电路、并搭建实验电路，对电路进行实验测试, 得到正确实验结果。能正确处理实验数据和分析实验结果		30	14.5	24	75
合计			10.5	35	24.5	30	100

平时综合成绩考核评分标准（占课程总成绩的

70%

）

表4

考核内容	成绩比例（%）	课程目标	评分标准
			90-100	75-89	60-74	0-59
实验预习	15	目标1 目标2 目标4	实验预习报告内容完整，表述合理正确，书写工整，格式规范	实验预习报告内容完整，表述较合理，书写较工整，格式较规范	实验预习报告内容基本完整，书写较工整，格式存在不规范的地方	迟交、缺交、未完成实验预习报告编写，或书写十分潦草，格式不规范
实验操作	50	目标1 目标3 目标4	能根据实验内容设计电路，并快速搭建实验电路，对电路进行实验测试,得到正确实验结果。能独立解决实验中遇到的问题	能根据实验内容设计电路，能较快搭建好实验平台，测得实验结果正确。在老师帮助下能解决实验中遇到的问题。	能根据实验内容设计电路，能较快搭建好实验平台，测得实验结果正确。在老师帮助下基本能解决实验中遇到的问题	不能掌握基本逻辑电路的设计方法，无法在规定时间内搭建实验电路。不能解决实验中遇到的问题。
实验报告	35	目标1 目标2 目标3 目标4	验报告内容完整，书写工整，格式规范，能正确处理实验数据和分析实验结果	实验报告内容较完整，书写较工整，格式规范，数据处理及实验结果分析正确	实验报告内容较完整、电路设计步骤分析不规范、数据处理及实验结果分析基本正确	迟交、缺交、未完成实验报告编写，或编造数据，结论存在大量错误

期末考核评分标准（占课程总成绩的

30%

）

表5

考核内容	成绩比例（%）	课程目标	评分标准
			90-100	75-89	60-74	0-59
电路设计、电路搭建以及电路测试	80	目标1 目标3	能在规定时间内能根据实验内容设计电路，并正确搭建实验电路，对电路进行测试,得到正确实验结果。电路设计过程分析规范正确。	能在规定时间内能根据实验内容设计电路，并正确搭建实验电路，对电路进行测试,得到正确实验结果。电路设计过程分析比较规范正确。	能在规定时间内能根据实验内容设计电路，并正确搭建实验电路，对电路进行测试,实验结果基本正确。电路设计过程分析基本规范正确。	无法在规定时间内设计和搭建实验电路并进行测试
数据处理及实验结果分析	20	目标1 目标3	实验考核表内容完整，书写工整，格式规范，数据处理及实验结果分析准确。	实验考核表内容较完整，书写较工整，格式规范，数据处理及实验结果分析较准确	实验考核表内容较完整、格式、数据存在一些错误、数据处理及实验结果分析基本准确	未完成实验考核表，或编造数据，数据处理及实验结果分析存在大量错误

五．持续改进

本课程根据实验平时综合成绩、期末成绩反馈，及时对教学中不足之处进行改进，并在下一轮课程教学中改进提高，确保相应毕业要求指标点达成。

六．教材及参考资料

教材：

《数字电子技术实验》指导书（自编）

参考书：

[1]曾晓华，李杨、谢月新主编，《电子技术基础实验教程》，1版，湘潭大学出版社出版社，出版时间2012年

[2] 康华光主编，《电子技术基础数字部分》，6版，高等教育出版社，出版时间2013年

《概率论与数理统计》教学大纲

课程基本信息

课程代码： 03030101c

课程性质：专业必修课

课程名称：概率论与数理统计

学时学分： 2.5/40

英文名称： Probability theory and mathematical statistics

适用专业：物理学专业

选用教材：焦勇，刘源远，韩绪里《概率论与数理统计》，北京大学出版社

大纲执笔人：蔡珊

先修课程：《高等数学》、《线性代数》

大纲审核人：何敏园

课程目标

《概率论与数理统计》是物理学专业的一门必修课，属于专业必修课程。概率论是研究和揭示自然界和人类社会随机现象规律的一门学科，是统计理论和方法的基础，与数学的其他分支有着密切联系，并在各个领域有着广泛的应用。学习概率论旨在对随机现象有充分的感性认识和比较准确的理解，初步掌握处理不确定性事件的理论和方法，培养学生运用概率方法分析和解决实际问题的能力。学习数理统计使得学生建立统计思想，掌握基本统计方法，并能够将其应用于解决现实世界中出现的某些实际问题。本课程不仅对学生的基本统计思想和统计直觉的训练与良好素质的培养起着十分重要的作用，同时为后续课程数学建模打下坚实的数学基础、建立必要的统计背景。本课程与中学的概率统计有密切的联系，学会用更全面、的观点去分析和观察中学概率统计的问题，并为进一步的学习打下基础。

学生通过本课程的学习能达到以下能力目标：

课程目标1：掌握概率论与数理统计的基本概念、随机变量、随机向量、随机变量的期望、方差、大数定理与中心极限定理等基础知识以及基本思想与方法。学会用概率统计的观点去分析和观察中学概率统计的问题，进而加深对中学概率统计知识的理解，并为进一步的学习和工作打下坚实基础。

（支撑毕业要求指标点3.1）

课程目标2：理解基本定理的证明过程，进一步培养和训练抽象思维能力、逻辑推理论证能力以及计算能力；在概率论与数理统计的基本理论的指导下，培养运用概率统计知识知识建立简单的数学模型并正确求解的能力；同时，掌握随机变量理论，学会用微积分有关理论对随机现象进行更深层次的理解，掌握统计推断的基本理论和方法（参数估计和假设检验）以及回归分析和方差分析等统计方法通过不断学习和改进，养成自主学习的习惯，提高自主学习意识和能力，学会运用数学基本知识和原理解释相关物理现象或解决实际问题。

（支撑毕业要求指标点3.2）

课程目标3：了解概率论与数理统计的产生背景、基本思想及其发展过程。理解本课程乃至整个数学学科在培养人的理性思维、逻辑思维、批判性思维以及情感态度价值观方面的重要作用，感悟数学教学中的育人活动。充分认识主动学习、自主学习和终身学习的重要性。具有主动学习概率统计新知识、掌握新技能的兴趣和意识，能通过不断学习和改进养成自主学习的习惯，并能更好地进行职业生涯规划。

（支撑毕业要求指标点7.1）

课程目标4：通过对数学史和数学文化的学习，了解我国古代数学家和现代数学家的杰出工作，特别是对比中、西方在一些重要工作上的取得时间，由此增强民族自豪感和文化自信，并进一步培养对数学学科的热爱和攻坚克难的决心。

（支撑毕业要求指标点1.1）

三、课程目标与毕业要求指标点的对应关系

课程目标	对应支撑的毕业要求指标点	对应支撑的毕业要求
目标 1	【3.1学科基本素养】掌握物理学科的基本知识、基本技能和基本思想方法，具有良好的物理抽象、逻辑推理、直观想象、实验验证和数据分析等物理学科专业素养。	3.学科素养
目标 2	【3.2学科运用能力】了解物理学科的实践价值，具备较好的学科运用能力、思辨能力和创新能力，学会运用物理学基本知识和原理解释相关物理现象或解决实际问题。	3.学科素养
目标 3	【7.1 坚持终身学习】充分认识主动学习、自主学习和终身学习的重要性。具有主动学习新知识、掌握新技能的兴趣和意识，能通过不断学习和改进养成自主学习的习惯，并能进行职业生涯规划。	7.学会反思
目标 4	【1.1坚定正确价值观】深刻理解社会主义核心价值观的内涵，高度认同中国特色社会主义思想，在教育教学工作中践行社会主义核心价值观。	1.师德规范

四、教学内容、教学方式方法与课程目标的对应关系

课程目标	教学内容	课时分配	教学方式方法
目标 1	第一章概率论的基本概念 §1 样本空间、随机事件 §2 概率、古典概型	4	1.课堂讲授 2.案例式教学 3.翻转课堂
	第二章随机变量 §1 随机变量及其分布函数 §2 离散型随机变量及其分布函数	4	1.课堂讲授 2.案例式教学 3.翻转课堂
	第三章多维随机变量 §1 二维随机变量及其分布 §3 条件分布	4	1.课堂讲授 2.案例式教学 3.翻转课堂
	第四章随机变量的数字特征 §1 数学期望 §2 方差 §3 协方差与相关系数	4	1.课堂讲授 2.案例式教学 3.翻转课堂
	第五章大数定律与中心极限定理 §1 大数定律 §2 中心极限定理	4	1.课堂讲授 2.案例式教学 3.翻转课堂
目标 2	第一章概率论的基本概念 §3 条件概率、全概率公式	2	1.课堂讲授 2.案例式教学 3.翻转课堂
	随机变量 §4 随机变量函数的分布	2	1.课堂讲授 2.案例式教学 3.翻转课堂
	第三章多维随机变量 §4 随机变量的独立性 §5 两个随机变量函数的分布	4	1.课堂讲授 2.案例式教学 3.翻转课堂
	第六章数理统计基本概念 §1 随机样本 §2 抽样分布	2	1.课堂讲授 2.案例式教学 3.翻转课堂
目标 3	第一章概率论的基本概念 §1 样本空间、随机事件 §4事件的独立性	4	1.课堂讲授 2.案例式教学 3.翻转课堂
	第二章随机变量 §3 连续型随机变量及其分布函数	2	1.课堂讲授 2.案例式教学 3.翻转课堂
	第三章多维随机变量 §2 边缘分布	2	1.课堂讲授 2.案例式教学 3.翻转课堂
	第四章随机变量的数字特征 §3 协方差与相关系数	2	1.课堂讲授 2.案例式教学 3.翻转课堂

五、课程思政案例与课程目标的对应关系

课程目标	所属章节/案例名称	思政元素	教学方式方法
目标4	概率论的基本概念 §3 条件概率、全概率公式	课程思政元素: 通过《烽火戏诸侯》，运用贝叶斯公式，得出连续两次说谎后可信度变得很低，需要通过至少连续6次的不说谎才能挽回当初的信任度.通过直观感受结合理论推理，让学生明白诚信的建立要远比诚信的失去困难得多，因此我们要珍惜自己的名誉，做到为人诚信.	1.课堂讲授 2.案例式教学 3.翻转课堂
	第二章随机变量 §2 离散型随机变量及其分布函数	通过成年人的身高数据服从正态分布的，结合《中国居民营养与慢性病状况报告( 2020)年》，说明在中国共产党的带领下，人民生活水平显著提高,从而中国成人平均身高继续增长。让同学们对"中国梦”的实现充满了自信心,爱国主义精神高涨。	1.课堂讲授 2.案例式教学 3.翻转课堂
	第三章多维随机变量 §1 二维随机变量及其分布	二维随机变量及其分布：以射箭环数引入随机变量的概念,介绍中国奥运史上的第一枚射箭金牌得主张娟娟，以此抒发爱国情怀。边缘分布：通过雷锋精神说明我们要有服务人民，奉献社会的精神。随机变量的独立性：将马克思主义哲学的思想方法、数学文化、历史人物及其事迹，使学生接受爱国主义教育。二维随机变量函数的分布：通过数学建模竞赛案例说明要注重团队和集体的力量，要团结，扬长避短，才能取得更大的成绩。	1.课堂讲授 2.案例式教学 3.翻转课堂
	第四章随机变量的数字特征 §1 数学期望	通过对数学期望的计算，使学生明白不切实际的期望是难以实现的，唯有树立合理的目标，注重平时的积累，踏实勤奋才能有所成。唯有从本国国情出发，走中国特色道路，才能实现中华民族的伟大复兴。	1.课堂讲授 2.案例式教学 3.翻转课堂
	第五章大数定律与中心极限定理 §1 大数定律	通过大数定律我们知道，尽管单独一次实验的结果是随机的，但是大量的重复实验必然会呈现出一定的规律。这也鼓励师生明白在科研工作中尽管单独的一次尝试结果是随机的，很可能面临失败，但只要坚持不懈，经管一定量的重复尝试，必将取得一定的科研成果。	1.课堂讲授 2.案例式教学 3.翻转课堂
	第六章数理统计基本概念 §1 随机样本 §2 抽样分布	给学生介绍我国统计学发展史，尤其通过中外统计学发展史的比较，有利于我们总结历史经验，了解国情。引导学生在统计调查过程中实事求是、严谨求真，培养耐心细致的工作作风和严肃认真的科学精神。	1.课堂讲授 2.案例式教学 3.翻转课堂

六、考核内容方式与课程目标的对应关系

课程目标	考核内容	考核方式
目标 1	掌握概率论与数理统计的基本概念、条件概率、全概率公式、独立性等概率的性质；一维、二维随机变量及其分布、随机变量函数及其分布、边缘分布、条件分布、独立性等；随机变量的期望、方差、协方差与相关系数；大数定理与中心极限定理；随机样本、抽样分布等基础知识，考核知识掌握能力和综合应用能力。	章节学习课堂互动课后作业单元测试期末考试
目标 2	通过课堂问答、问题讨论、黑板展示、内容总结和随堂练习、课后作业等，检查与考核学生自主学习能力，观察学生自主学习后对知识的掌握程度，达到教与学的协调统一。	章节学习课堂互动课后作业单元测试期末考试
目标 3	通过列举一些生活中的具体应用，考核学生运用高等代数知识建立简单的数学模型并正确求解的能力；通过设置一些开放性、探究性问题，考核学生的批判、创新能力以及团队合作精神。	章节学习课堂互动课后作业
目标 4	在课程教学中融入数学史和数学文化的教学，强调我国数学家的一些重要工作，以此激励学生学习数学的热情，重点观察学生在学习态度和行为的一些正向改变，考核学生对学习的积极主动性，展现出对祖国的民族自豪感和历史责任感。	章节学习课堂互动

考核评价标准与考核方式的对应关系

（一）期末考试的评价标准：期末考试为闭卷考试，命题组统一命题，并根据评分细则流水阅卷。

（三）单元测试的评价标准：本课程的单元测试共有4次，每次测试100分，最后取平均分。任课教师自主命题和制定评分细则并阅卷。

（四）章节学习的评价标准：本课程的章节学习采取线上学习的方式，由课件和教学视频构成，共有20次，共100分。达到相应学习时长视为有效学习，按（有效学习次数÷20）×100计分。

（五）课堂互动的评价标准：本课程的课堂互动形式包括线上和线下两个部分，线上部分通过超星泛雅学习通平台设置讨论问题和发布随堂练习，线下部分有课堂问答和黑板展示。学生参与课堂互动可以获得相应分数，积分达到一定分值（如60分，任课教师可结合实际自行设置），则计为100分。否则，按（实际分值÷设置值）×100计分。

八、课程成绩评定方式与课程目标达成度评价方法

1. 课程成绩评定方式:

(1) 期末考试总分为100分，占课程成绩的70%；

(2) 平时成绩为100分，占课程成绩的30%。平时成绩又包括课后作业、课堂互动、章节学习以及单元测试四个板块，各100分，占比分别为50%、20%、10%、20%。

(3) 课程总成绩=（课后作业成绩×0.5+课堂互动成绩×0. 2+章节学习成绩×0.1 +单元测试成绩×0. 2）×0. 3+期末考试成绩×0.7。

2. 课程目标达成度评价方法

课程目标	评价方式
	直接评价——考核环节										间接评价
	期末考试		课后作业		课堂互动		章节学习		单元测试		调查问卷
	目标值	权重	目标值	权重	目标值	权重	目标值	权重	目标值	权重	目标值
课程目标 1	70分	0.5	50分	0.2	20分	0.1	20分	0.1	60分	0.1	10分
课程目标 2	30分	0.2	30分	0.3	30分	0.1	40分	0.3	40分	0.1	10分
课程目标 3	/	/	20分	0.2	20分	0.5	20分	0.3	/	/	10分
课程目标 4	/	/	/	/	30分	0.6	20分	0.4	/	/	10分
课程目标达成评价值计算方式	课程目标1评价值		直接评价达成值=(期末考试平均分/目标值×0.5 +课后作业平均分/目标值×0.2 +课堂互动平均分/目标值×0.1+章节学习平均分/目标值×0.1+单元测试平均分/目标值×0.1)×0.8+间接评价达成值(调查问卷)×0.2
	课程目标2评价值		直接评价达成值=(期末考试平均分/目标值×0.2 +课后作业平均分/目标值×0.3 +课堂互动分/目标值×0.1+章节学习平均分/目标值×0.3+单元测试平均分/目标值×0.1)×0.8+间接评价达成值(调查问卷)×0.2
	课程目标3评价值		直接评价达成值=(课后作业平均分/目标值×0.2 +课堂互动分/目标值×0.5+章节学习/目标值×0.3)×0.8+间接评价达成值(调查问卷)×0.2
	课程目标4评价值		直接评价达成值=(课堂互动平均分/目标值×0.6+章节学习平均分/目标值×0.4)×0.8+间接评价达成值(调查问卷)×0.2

注：（1）若无间接评价，课程目标达成评价值以直接评价达成值计算。

（2）总的课程目标达成评价值为各课程目标达成评价值中的最小者。

九、课程学习资源

1．教材

焦勇，刘源远，韩绪里《概率论与数理统计》，北京大学出版社。

参考文献

《

概率论与数理统计

（第三版）

（上册）

》，梁之舜，邓集贤，杨维权，司徒荣、邓永录著，高等教育出版社，

2007

年，

ISBN: 9787040159561

。

《

概率论基础（第二版）》

，

严士健，

王隽骧

，

刘秀芳

著，科学出版社，

2009

年，

ISBN: 9787030251558

。

《概率论基础教程（第九版）》，

Sheldon M. Ross

著，童行伟，梁宝生译，机械工业出版社，

2014

年，

ISBN:

9787111447894

。

《

概率论与数理统计

（第三版）

（下册）

》，梁之舜，邓集贤，杨维权，司徒荣、邓永录著，高等教育出版社，

2007

年，

ISBN: 9787040159578

。

《概率论与数理统计教程（第二版）》，魏宗舒著，高等教育出版社，

2008

年，

ISBN

：

9787040235715

。

《

Mathematical Statistics (Second Edition)

》，

Jun Shao

著，世界图书出版公司，

2009

年，

ISBN

：

9787510005343

。

《统计建模与

软件》，薛毅，陈立萍著，清华大学出版社，

2007

年，

ISBN

：

9787302143666

。

其他学习资源

中国大学慕课《概率论与数理统计》相关课程。

超星泛雅学习通平台（学银在线）：《概率论与数理统计》https://www.xueyinonline.com/detail/241337173

《机械制图》教学大纲

课程名称	机械制图	课程代码	08050022c
开课学期	1	课程类别	学科专业基础课
总课时	32	学分	2.0
理论课时	32	课内实践	0
执笔人	张宏桥	团队负责人	金桂
开课单位	物理与电子电气工程学院	适用专业	光电信息科学与工程
先修课程	无

一．课程简介

《机械制图》是光电信息科学与工程专业的一门专业基础课程，教学内容以工程应用为目标，以设计表达为核心。课程通过机械加工过程作为引导，直接从图样入手，知道图样是如何组成，以图形为研究对象，用图形来表达设计思维。以投影原理为基础，通过形象思维建立起形体与图样的关联。同时按照工程的标准规范来表达工程设计思想，应用视图的绘制原理，根据要表达形体的特点，能够采用适当的表达方法正确绘制工程图样。

二．教学目标和毕业要求

通过该课程的学习，学生能够应用形体分析的思路，领会机械制图设计的基本思想，拥有基本的立体抽象能力，把形象思维的过程转换为构建立体模型的能力，进而可以进行常见机械结构的原型设计，知道目前较为常用的制图与建模的相关软件，能够分析出工程模型的构建方法与设计思路。

具体的课程教学目标为：

课程教学目标1：能够解决常用平面几何问题，使用工程作图的规则要求与原理技巧解决投影问题，能够使用制图工具。

课程教学目标2：能够应用形体模型的分析和构建的思路，对形体从基本体相交、组合体到复杂机件的拆解流程与绘制过程，独立进行立体模型的解构与绘制，知道常用的制图相关软件的功能与使用方法。

课程教学目标3：能够正确运用投影原理，查阅并使用相应制图标准，分析常见工程结构尺寸图样。

本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：

表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表

专业毕业要求	教学目标1	教学目标2	教学目标3
毕业要求指标点1.1：掌握研究光电信息工程问题所需的数学和自然科学知识，用于工程问题的建模。	H
毕业要求指标点3.2 单元设计：指标点3.2：能够设计满足特定需求的结构、传输及控制等光电产品或系统。		M
毕业要求指标点4.2：能够基于科学原理、工程知识，根据对象特征，选择研究路线，设计实验方案。		H
毕业要求指标点12.1：针对工程项目中的具体问题，具有学习和补充相关知识的能力。			M

（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）

三．教学内容、教学方法及教学要求

本课程总课时40，其中理论课时40，课内实践0。

表2 课程教学内容及要求

理论教学

教学内容

学时安排

教学要求

支撑教学目标

第一章制图的基本知识和基本技能

1、国家标准《技术制图》和《机械制图》中的一般规定

2、基本几何作图技巧

1、能够读懂国家制图标准的有关规定，使用制图工具，知道相关作图软件的使用方式与使用范围。

2、应用基本几何作图方法，平面图形的尺寸分析和线段分析，完成基本作图技巧练习。

课程教学目标1

课程教学目标3

第二章投影基础

1、投影法概述

2、三面投影及其投影规律

3、点线面的投影理论与技巧

4、直线与平面，两平面的相对位置投影理论与绘制技巧

1、知道工程上常用的几种投影图。

2、能够应用正投影的投影特性读图。

3、知道物体及投影之间的对应关系，熟练使用三视图的画法及其投影规律。

4、应用点、线、面的投影及规律；直线与平面，两平面的相对位置完成投影法绘制练习。

课程教学目标1

第三章基本体的投影

1、平面立体与曲面立体的投影

2、基本体的尺寸标注

3、带切口基本体的绘制方法

1、应用基本几何体（平面与曲面立体）的投影及其表面上取点和线的方法, 完成尺寸标注练习。

2应用基本体的尺寸标注，完成尺寸标注练习。

课程教学目标1

课程教学目标2

第四章立体表面的交线

1、平面与立体相交的截交线。

2、曲面与曲面立体相交的相贯线。

1、能够利用截交线和相贯线的概念和性质进行绘图。

2、使用求作截交线和相贯线的方法和步骤。完成平面立体、曲面立体相交相关画法练习。

课程教学目标1

课程教学目标2

第五章组合体的投影

1、组合体的组成方式及投影。

2、组合体的尺寸标注。

3、组合体的绘制方法与尺寸分析。

4、部分三视图的阅读方法。

5、组合体三视图投影补画。

1、能够使用分析方法拆解组合体。

2、能够使用组合体三视图的画法完成各类组合体的绘制练习。

3、应用组合体的尺寸标注、完成各类组合体的绘制练习。

4、补画组合体三视图。

课程教学目标1

课程教学目标2

第七章机件的常用表达方法

1、常用视图。

剖视图

、

断面图绘图技巧与要求。

1、知道常用物体外形的表达视图的画法及标注。

2、应用表达物体内部结构的剖视图、断面图画法及标注，完成剖视图、断面图绘制方法练习。

课程教学目标2

课程教学目标3

本课程采用课堂讲授、作图练习的教学方法，并在课堂上实际展示相关立体模型，演示相关构建技巧、分析空间立体到制图平面的投影方法，演示制图相关工具的使用，让学生知道现代加工工艺的流程，能具体应用本门课程所教授的建模分析思路到如3D打印等工作流程中，会查看常见电类元件封装图形，可以把纸张上的内容设计为实物，以达到符合毕业要求指标点的教学目的。

四．课程考核

本课程成绩由平时作业、期中测试和期末开卷作图考核成绩组合而成。本课程成绩组成、考核/评价细则及对应的教学目标见表3所示。

表3考核方式、考核/评价环节及成绩比例

考核方式	考核/评价细则	成绩比例
平时作业	平时作业：考查学生对章节基本知识点与作图技巧的准确程度(包含考核学生的立体分析能力、空间抽象能力)。以选择、判断问答的形式完成相关制图常识的巩固，占总成绩的10%。	10%
期中测试	作图测验：考查学生的实际工程图样绘制能力，需要对相关立体做形体分析与定位、尺寸分析标注、基本线型使用、平面图形绘制等内容。完成3张标准工程图，按作图细节向下扣分，允许学生使用工程软件进行绘制。每图占比10%，共占总成绩的30%	30%
期末考试	作图考核：主要针对学生对工程类制图的基本理论与实际绘制能力进行考查。要求学生能够在90分钟内使用工程图纸或者工程软件独立完成立体图形的绘制，依照课本内容以及制图国标的相关规定，要求绘图规范，按作图细节（包括幅面与边框的绘制、标题栏、作图痕迹、线型、尺寸标注、具体图形间的对应关系等方面）进行评分，占总成绩的60%。	60%

五．课程教学目标达成度评价及持续改进

课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。对课堂教学效果进行过程性评价，及时反馈存在的问题，在教学过程中进行改进完善。

课程根据基础知识测试与实际作图、作图考核的教学目标评分情况和学生、教学督导等反馈，及时对教学中不足之处进行改进，并在下一轮课程教学中改进提高，确保相应毕业要求指标点达成。

课程教学目标与考核方式对应关系如表4所示。

表4课程教学目标与考核方式关系表

	平时作业	期中测试	期末考试
课程教学目标1	√	√	√
课程教学目标2	√	√	√
课程教学目标3	√	√	√

六．教材及参考资料

教材: 张爱军主编：《工程制图》（第5版），湖南大学出版社，2019年

参考资料:

[1]何铭新主编：《机械制图》，高等教育出版社，2016年

[2]刘俐华主编：《工程制图》，电子工业出版社，2017年

[3]张爱军主编：《工程制图习题集》（第三版），湖南大学出版社，2015年

[4]拦继元主编：《FreeCAD》从入门到综合实战，化学工业出版社，2023年

[5]刘迅芳主编：《AutoCAD从入门到精通》，人民邮电出版社，2024年

《光电子技术综合实验（1）》教学大纲

课程名称	光电子技术综合实验（1）	课程代码	08050072c
开课学期	3	课程类别	专业必修
总课时	16	学分	1.0
理论课时	0	课内实践	16
执笔人	丁淑芳	团队负责人	金桂
开课单位	物理与电子电气工程学院	适用专业	光电信息科学与工程
先修课程	《普通物理学》、《模拟电路》、《光学》

一．课程简介

《光电子技术综合实验（1）》是光电信息科学与工程专业的一门专业必修课程，是一门光电技术综合知识运用能力、实践性课程，教学内容以LED发光器件为基础，以LED发光器件的应用、各项性能测试为目标，包含有LED显示应用综合实验（1）、（2）、LED正反向特性测试、LED角度特性测试、LED光谱特性测试与时间响应特性实验和LED配色、光谱及色坐标测试等7个实验项目。

二．教学目标和毕业要求

本实验课程的目的是使学生进一步巩固、加深、验证理论课所学内容，增加学生对学科前沿知识的认识及实践，将有关光电子专业方面的基本概念和基本原理、光电技术实验的基本方法和基本技能以及对实验数据的分析处理能力传授给学生。并根据现代科学技术不断分化、不断综合、相互渗透融合的特点，培养学生在所学光电子领域中分析问题和解决问题的能力。通过实验培养学生满足社会对复合型人才的需求，提高学生动手能力、综合运用所学知识能力、初步科研能力和就业竞争力。

具体的课程教学目标为：

课程教学目标1：根据线上学习资源（包括实验原理和实验操作视频讲解），根据实验目的、实验原理、实验内容和实验方法，熟悉实验步骤。培养学生的自主学习能力

课程教学目标2：按照实验方案选取安装与调整仪器及部件，这是实验的关键。实验过程中必须认真观察现象，及时发现问题，解决问题。测试时还需记录原始数据，若有可疑之处须反复测试，发现其规律。培养学生实践动手能力和解决问题能力。

课程教学目标3：培养撰写实验报告和科学总结能力，其内容应包括：①实验目的。②实验原理摘要：包括实验的理论根据，必要的公式及必要的原理示意图。③实验设备仪器：包括实验装置、测试仪器和测试物。④实验结果：主要写出实验测试过程发现的现象，特别鼓励捕捉新的实验现象。进行数据处理包括实验数据分析、计算、列表。⑤思考题：应从实验的观点来回答，不能单纯地从理论上回答。⑥实验总结和体会。

课程教学目标4：通过分组实验和讨论的形式培养学生团队协作和创新能力。

本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：

表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表

专业毕业要求	教学目标1	教学目标2	教学目标3	教学目标4
毕业指标1.3工程知识：能够将光电材料与器件、光电子技术和光通信等知识用于专业工程问题的解决。	H	H
毕业指标3.3设计/开发解决方案：能够进行光电系统或检测系统流程设计，并在设计中体现创新意识。		M	M
毕业指标5.2 使用现代工具：根据光电信息工程及其相关领域的复杂工程问题，能够使用或研制合适的测试仪器，进行实验测试。			M	M
毕业指标9.2 个人和团队：在团队合作中，能够完成个体、团队成员或负责人的任务和职责，具有总结、归纳、整理、交流、倾听他人意见等团队协作的能力。				M

（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）

三．教学内容、教学方法及教学要求

本课程总课时16，其中理论课时0，课内实践16。

表2 课程教学内容及要求

实验教学
序号	实验项目名称	实验类型	实验学时	实验内容	支撑教学目标
1	LED显示应用综合实验（1）	综合	2	1.各种LED相关器件的认识；2.熟悉市电指示及阻容降压LED警示灯驱动实验现象和显示原理；3.熟悉LED电压驱动现象和驱动的原理；4.熟悉LED恒流驱动现象和驱动原理；5.熟悉LED恒流源+PWM驱动现象和驱动原理。	课程教学目标1课程教学目标2课程教学目标3课程教学目标4
2	LED显示应用综合实验（2）	综合	2	1.掌握三基色LED驱动原理；2.认知红外线无线通信实验现象；3.认知流水灯LED扫面驱动；4.熟悉数码管显示现象和驱动原理；5.熟悉和掌握点阵LED动态扫描控原理和LCD液晶显示屏原理；6.认知自动制动控制照明实验现象和原理	课程教学目标1课程教学目标2课程教学目标3课程教学目标4
3	LED显示应用综合实验（3）	综合	2	1.认识全彩LED，并学会使用LEDVISION软件进行设置和简单应用；2.了解节目页和文件窗，对节目进行简单编辑；3.详细了解图片、文本、视频，内置时钟等的操作和设置方法。	课程教学目标1课程教学目标2课程教学目标3课程教学目标4
4	LED正反向特性测试实验	综合	2	了解LED正反向伏安特性测试；掌握基本特性的测试方法。	课程教学目标1课程教学目标2课程教学目标3课程教学目标4
5	LED角度特性测试实验	综合	2	1.熟悉LED的角度特性； 2.掌握LED角度特性测试方法。	课程教学目标1课程教学目标2课程教学目标3课程教学目标4
6	LED光谱特性测试与时间响应特性实验	设计	2	1.熟悉LED的光谱特性；2.掌握LED光谱特性的测试方法；3.了解LED时间特性；4.掌握LED的时间响应特性测试方法。	课程教学目标1课程教学目标2课程教学目标3课程教学目标4
7	LED配色、光谱及色坐标测量实验	设计	2	1.了解LED颜色特性；2.了解LED的配色方法。3.了解LED颜色特性；4.了解LED的光谱特性；5.了解LED的色坐标；5.测量LED的光谱特性；6.测量LED的色坐标；	课程教学目标1课程教学目标2课程教学目标3课程教学目标4
8	操作考试	综合	2	学生在以上做过的7个实验中随机抽取1个进行操作考试，并记录实验数据和实验数据结果进行处理。	课程教学目标1课程教学目标2课程教学目标3课程教学目标4

本课程采用线上自主学习、现场实验演示与指导、提问、讨论等教学方法和手段，注重精讲多练、讲练结合，培养学生的自主学习能力、动手能力和团队协作能力，同时通过讨论和提出问题的方式，激发学生的创新思维；进一步拓宽LED发光器件知识的内容，以达到符合毕业要求指标点的课程教学目标完成。

四．课程考核

本课程成绩由线上自主学习表现、预习报告、实验操作、实验报告和实验操作考试成绩组合而成，采用百分制。本课程成绩组成、考核/评价细则及对应的教学目标如表3所示。

表3考核方式、考核/评价环节及成绩比例

考核方式		考核/评价细则	成绩比例
平时成绩	预习报告	预习报告书写情况	10%	50%
	实验操作	签到、完成实验操作及数据记录	20%
	实验报告	数据处理及实验结果分析	20%
期末考试		实验操作完成情况和数据报告纪律与处理结果	50%

五．课程教学目标达成度评价及持续改进

课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。

通过单元测试对课堂教学效果进行过程性评价，及时反馈存在的问题，在教学过程中进行改进完善。

根据期末操作考试成绩、平时实验操作成绩、实验报告和学生、教学督导等反馈，及时对教学中不足之处进行改进，并在下一轮课程教学中改进提高，确保相应毕业要求指标点达成。

课程教学目标与考核方式对应关系如表4所示。

表4课程教学目标与考核方式关系表

	预习报告	实验操作	实验报告	操作考试
课程教学目标1	√	√		√
课程教学目标2		√	√	√
课程教学目标3		√	√
课程教学目标4		√

六．教材及参考资料

教材：

电子电气学院自编，《光电子专业实验教程》，未出版,2017

参考书目：

江月松主编，《光电技术与实验》，北京理工大学出版社，2007

《信号与系统》教学大纲

课程名称	信号与系统	课程代码	08020181c
开课学期	4	课程类别	专业必修
总课时	64	学分	4
理论课时	56	课内实践	8
执笔人	雷大军、周桂珍	团队负责人	金桂
开课单位	物理与电子电气工程学院	适用专业	光电信息科学与工程
先修课程	《高等数学》、《电路分析》

一．课程简介

《信号与系统》是电子信息科学与技术专业的核心基础课，覆盖面广，实用性强。该课程是引导学生向专业课程学习转移的重要桥梁，同时也是学生系统学习变换理论的课程。它具有科学方法论的鲜明特点，研究的问题带有普遍性，对工程实践具有重要的指导意义。本课程以高等数学和电路分析为基础，又是数字信号处理、自动控制理论、微波技术等课程的先修课程，其中的概念和分析方法广泛应用于后续专业课程各知识领域。在教学环节中起着承上启下的作用，其重要性是其它课程不可替代的。

二．教学目标和毕业要求

通过本门课程的学习，学生能够掌握基本的信号分析的基本理论和方法，掌握线性时不变系统的各种描述方法，掌握线性时不变系统的时域和频域分析方法，掌握有关系统的稳定性、频响、因果性等工程应用中的一些重要结论。培养学生观察、思维、推理、判断、分析与解决问题的能力，树立爱国、敬业、诚信、友善等社会主义核心价值观。

具体的课程教学目标为：

课程教学目标1：掌握信号的时域、频域、复频域分析方法，信号通过LTI系统的时域、频域、复频域分析方法，系统状态变量分析法，做到数学概念、物理概念与工程概念的统一，具备信号与系统的分析、设计能力，具有信息获取与处理能力。

课程教学目标2：能够针对通信系统以提高信号的传输质量或传输效率，针对控制系统调整系统函数以实现所需的系统特性，针对信号处理领域，采用信号的卷积与解卷积理论、频谱分析、复频域分析等进行设计与实现。

课程教学目标3：能够认识到信号的时域、频域、变换域特性，复杂工程问题通过LTI系统的时域、频域、复频域分析的相互关联和制约因素，规范描述相关工程领域的工程问题。

本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：

表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表

专业毕业要求	教学目标1	教学目标2	教学目标3
指标点1.2：掌握专业知识及系统设计方法，具备设计综合性复杂光电信息系统的能力，满足工程应用要求。	H
指标点2.3：针对一个完整的光电信息系统，能根据系统要求，运用数学、物理及光电信息知识，为解决问题提供依据。		H
指标点4.3：能够根据实验方案构建实验系统，安全地开展实验，正确地采集实验数据，并通过信息综合得到合理有效的结论			M
指标点5.3：针对光电领域复杂性工程问题，根据模拟和测试结果的反馈，优化系统设计并并提出改进方案。			M

（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）

二．教学内容

本课程理论教学共64 个学时，包含 8 章。

表2 课程教学内容及要求

教学内容

学时安排

教学要求

支撑教学目标

信号与系统

§1.信号的分类；

§2.基本运算；

§3.基本信号；

§4.阶跃函数和冲激函数；

§5.系统及其表示；

§6.基本系统性质。

1、了解信号与系统的概念，熟悉信号与系统的研究内容；

2、能表述阶跃函数与冲激函数的概念并能灵活运用；

3、能判断和分析信号特征及系统性质、能进行信号的基本运算；

教学目标1

教学目标2

教学目标3

第二章连续时间系统的时域分析

§1.线性时不变系统的响应；

§2.冲激响应和阶跃响应；

§3.卷积积分；

§4.卷积积分的性质；

§5.冲激响应与系统特性。

1、熟悉微分方程式的建立与求解；

2、能求解具体系统的零输入响应和零状态响应；

3、能给出冲激响应与阶跃响应的具体定义并对具体系统响应进行求解；

4、能给出卷积的定义、能灵活运用卷积性质，能运用卷积对具体现象进行解释。

教学目标1

教学目标2

教学目标3

第三章离散时间系统的时域分析

§1.线性时不变离散时间系统的响应；

§2.单位序列响应和阶跃响应；

§3.卷积和；

§4.线性时不变系统的因果性与稳定性。

1、能求解具体离散系统的零输入响应和零状态响应；2、能表述单位序列响应和阶跃响应的具体定义并能求解；

3、能给出卷积和的具体定义，并能灵活运用卷积性质；能利用卷积和对具体现象进行解释；

能

理解卷积和的物理意义。

教学目标1

教学目标2

教学目标3

第四章连续时间傅里叶变换

§1.信号分解为正交函数；

§2.连续时间周期信号的傅里叶级数；

§3.周期信号的频谱；

§4.连续时间傅里叶变换；

§5.奇异函数的傅里叶变换；

§6.连续时间傅里叶变换的性质；

§7.卷积定理；

§8.周期信号的傅里叶变换。

1、了解信号的分解、理解完备正交函数集表示信号；

2、掌握典型周期信号的傅里叶级数展开；

3、能给出信号频谱的定义，归纳出周期信号的频谱特点；

4、能解释傅立叶变换的物理意义；

5、能熟练运用典型非周期信号傅立叶变换；

6、能运用傅立叶变换的基本性质：对称性、线性、奇偶虚实性、尺度变换特性、时移特性、频移特性微分特性、积分特性、卷积定理进行傅里叶变换；

8、掌握周期信号的傅立叶变换。

教学目标1

教学目标2

教学目标3

第五章信号与系统的频域分析

§1.线性时不变系统的频域分析；

§2.滤波；

§3.取样定理；

1、能利用系统函数H(jω)求响应，了解其物理意义；

2、能给出无失真传输的定义、分析其特性；

3、理解理想低通滤波器的频域特性和冲激响应、阶跃响应；

4、能熟练运用取样定理得出信号的取样频率；

教学目标1

教学目标2

教学目标3

第六章离散时间傅里叶变换

§1.离散时间傅里叶级数；

§2.离散时间傅里叶变换；

§3离散时间傅里叶变换的性质；

§4 4种傅里叶变换表示；

1、掌握离散时间傅里叶级数和傅里叶变换；

2、离散傅里叶变换；

3、快速傅里叶变换；

4、离散时间系统频域分析

教学目标1

教学目标2

教学目标3

第七章连续时间系统的复频域分析

§1.拉普拉斯变换；

§2.拉普拉斯变换的性质；

§3.拉普拉斯逆变换；

§4.复频域分析；

§5.系统函数与系统特性；

§6.全通函数与最小相移函数；

§7.系统的因果性与稳定性；

§8.拉普拉斯变换与傅里叶变换。

1、能给出拉普拉斯变换的定义、复述出应用范围和物理意义，能判断出信号的收敛域；

2、能熟练使用常用函数的拉氏变换；

3、能熟练使用拉氏变换的性质：线性性质、时域尺度变换、时移特性、复频移特性、时域微分、积分性质、卷积定理、s域微分和积分性、初值定理和终值定理；

4、能利用拉普拉斯逆变换求信号的原函数；

5、能灵活运用拉普拉斯变换法分析电路、S域元件模型；

6、能定义系统函数、解释物理意义；

7、能分析系统零、极点分布与其时域和频率特性的关系；

10、能判断出系统因果性与稳定性。

教学目标1

教学目标2

教学目标3

第八章 z变换

§1.z变换的定义

§2.z变换的性质

§3.逆z变换

§4.z域分析

§5.系统函数域系统特性

1、能给出Z变换的定义、界定收敛域，熟练使用基本性质,

2、能列举Z变换各种性质的应用条件并学会使用，能复述出Z变换与拉氏变换的关系。

3、能熟练使用常用序列的Z变换,能够利用Z变换的定义和性质求序列的Z变换。

4、了解利用幂级数展开法和留数法求z反变换的方法，能用部分分式法求解Z反变换。

5、能给出系统函数的定义、解释物理意义，学会零极点求解方法。

6、能分析系统函数的零极点分布与单位取样响应的关系，并能利用系统函数对系统特性进行分析和求解响应。

7、给出离散因果系统和稳定系统的定义，解释相应意义，能使用性质进行系统稳定性的判别。

教学目标1

教学目标2

教学目标3

本课程采用讲授、提问、讨论、演示等教学方法，夯实学生基础理论知识；注重对学生学习方法的指导，培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力，激发学生的创新思维；通过课堂测验和课后练习，培养学生自主学习意识、创新能力，能分析实际问题加以解决；以达到符合毕业要求指标点的课程教学目标完成。

四. 课程考核要求及方法

本课程成绩由平时成绩(包括课堂测验、课后作业、实验报告等)和期末考试成绩组合而成，采用百分制。本课程成绩组成、考核/评价细则及对应的教学目标见表3所示。

表3成绩组成、考核/评价环节、分值、细则和对应的教学目标

成绩组成	考核/评价环节	分值	考核/评价细则		对应的教学目标
平时成绩(40%)	出勤情况、课堂测验、课后作业、实验报告	40	主要考核学生对章节知识点的理解和掌握程度(包含考核学生的抽象思维能力、逻辑推理论证能力、独立分析思考和创新的能力)以及做作业(做人做事)的态度。平时成绩再按40%计入总评成绩。	教学目标1 教学目标2 教学目标3
期末成绩（60%）	期末考试	60	主要考核学生对课程全部关键核心知识点的理解和掌握程度，计算卷面成绩再按60%计入总评成绩。		教学目标1 教学目标2 教学目标3
总评成绩	平时+期末	100	平时成绩（40%）+期末成绩（60%）		教学目标1 教学目标2 教学目标3

五．课程教学目标达成度评价及持续改进

课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。

通过线上课堂、线下课堂和课后对课堂教学效果进行过程性评价，及时反馈存在的问题，在教学过程中进行改进完善。

课程教学目标与考核方式对应关系如表4所示。

表4课程教学目标与考核方式关系表

	课堂表现	作业、测验、实验	期末考试
课程教学目标1	√	√	√
课程教学目标2	√	√	√
课程教学目标3	√	√	√

六．教材及参考资料

教材：

雷大军等主编.《信号与系统（matlab版）》，北京大学出版社，2021年9月第一版（21世纪本科院校电气信息类创新型应用人才培养规划教材）.

参考书目：

[1] 吴大正等主编.《信号与线性系统分析》（第5版），高等教育出版社.2019年3月.

[2] 郑君里等主编.《信号与系统》（第三版) . 高等教育出版社, 2011年12月.

《光电子技术综合实验（2）》教学大纲

课程名称	光电子技术综合实验（2）	课程代码	08050102c
开课学期	4	课程类别	专业必修
总课时	16	学分	1.0
理论课时	0	课内实践	16
执笔人	丁淑芳	团队负责人	金桂
开课单位	物理与电子电气工程学院	适用专业	光电信息科学与工程
先修课程	《普通物理学》、《模拟电路》、《光学》、《光电子技术综合实验（1）》

一．课程简介

《光电子技术综合实验（2）》是光电信息科学与工程专业的一门专业必修课程，是一门光电技术综合知识运用能力、实践性课程，教学内容以光电探测器件为基础，以探测器各项性能测试为目标，包含有光敏电阻特性测试及其变换电路、光电二极管特性测试与调制解调实验、光电三极管特性测试及其变换电路、硅光电池特性测试及其变换电路、光电测距实验等5个实验项目。

二．教学目标和毕业要求

具体的课程教学目标为：

课程教学目标4：通过分组实验和讨论的形式培养学生团队协作和创新能力。

本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：

表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表

专业毕业要求	教学目标1	教学目标2	教学目标3	教学目标4
毕业指标1.3工程知识：能够将光电材料与器件、光电子技术和光通信等知识用于专业工程问题的解决。	H	H
毕业指标3.3设计/开发解决方案：能够进行光电系统或检测系统流程设计，并在设计中体现创新意识。		M	M
毕业指标5.2 使用现代工具：根据光电信息工程及其相关领域的复杂工程问题，能够使用或研制合适的测试仪器，进行实验测试。			M	M
毕业指标9.2 个人和团队：在团队合作中，能够完成个体、团队成员或负责人的任务和职责，具有总结、归纳、整理、交流、倾听他人意见等团队协作的能力。				M

（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）

三．教学内容、教学方法及教学要求

本课程总课时16，其中理论课时0，课内实践16。

表2 课程教学内容及要求

实验教学
序号	实验项目名称	实验类型	实验学时	实验内容	支撑教学目标
1	光敏电阻特性测试及其变换电路	综合	3	1.学习掌握光敏电阻工作原理.学习掌握光敏电阻的基本特性；2.掌握光敏电阻特性测试的方法。解光敏电阻的基本应用	课程教学目标1课程教学目标2课程教学目标3课程教学目标4
2	光电二极管特性测试与调制解调实验	综合	3	掌握光电二极管暗电流测试、光电二极管光电流测试、光电二极管伏安特性测试、光电二极管光电特性测试、光电二极管时间特性测试实验和光电二极管光谱特性测试。	课程教学目标1课程教学目标2课程教学目标3课程教学目标4
3	光电三极管特性测试及其变换电路	综合	3	掌握光电三极管光电流测试、光电三极管伏安特性测试实验、光电三极管光电特性测试、光电三极管时间特性测试实和光电三极管光谱特性测试。	课程教学目标1课程教学目标2课程教学目标3课程教学目标4
4	硅光电池特性测试及其变换电路	综合	3	掌握硅光电池短路电流测试、硅光电池开路电压测试、硅光电池光电特性测试、硅光电池伏安特性测试、硅光电池负载特性测试、硅光电池时间响应测试和硅光电池光谱特性测试。	课程教学目标1课程教学目标2课程教学目标3课程教学目标4
5	光电测距实验	综合	2	1、了解光电测距传感器的组成及工作原理；2、了解光电测距传感器的基本特性；3、掌握光电测距传感器的应用。	课程教学目标1课程教学目标2课程教学目标3课程教学目标4
6	操作考试	综合	2	学生在以上做过的7个实验中随机抽取1个进行操作考试，并记录实验数据和实验数据结果进行处理。	课程教学目标1课程教学目标2课程教学目标3课程教学目标4

本课程采用线上自主学习、现场实验演示与指导、提问、讨论等教学方法和手段，注重精讲多练、讲练结合，培养学生的自主学习能力、动手能力和团队协作能力，同时通过讨论和提出问题的方式，激发学生的创新思维；进一步拓宽光电探测器件知识的内容，以达到符合毕业要求指标点的课程教学目标完成。

四．课程考核

表3考核方式、考核/评价环节及成绩比例

考核方式		考核/评价细则	成绩比例
平时成绩	预习报告	预习报告书写情况	10%	50%
	实验操作	签到、完成实验操作及数据记录	20%
	实验报告	数据处理及实验结果分析	20%
期末考试		实验操作完成情况和数据报告纪律与处理结果	50%

五．课程教学目标达成度评价及持续改进

课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。

通过单元测试对课堂教学效果进行过程性评价，及时反馈存在的问题，在教学过程中进行改进完善。

课程教学目标与考核方式对应关系如表4所示。

表4课程教学目标与考核方式关系表

	预习报告	实验操作	实验报告	操作考试
课程教学目标1	√	√		√
课程教学目标2		√	√	√
课程教学目标3		√	√
课程教学目标4		√

六．教材及参考资料

教材：

电子电气学院自编，《光电子专业实验教程》，未出版,2017

参考书目：

江月松主编，《光电技术与实验》，北京理工大学出版社，2007

《光波导理论与技术》教学大纲

课程名称	光波导理论与技术	课程代码	08012201a
开课学期	4	课程类别	专业必修
总课时	32	学分	2
理论课时	32	课内实践
执笔人	唐政华	团队负责人	金桂
开课单位	物理与电子电气工程学院	适用专业	光电信息科学与工程专业
先修课程	《光学》、《高等数学》

一．课程简介

《光波导理论与技术》是光电信息科学与工程专业的一门重要专业必修课程，本课程以几何光学和波动光学理论为基础，系统阐述了介质光波导的分析方法和光传输特性。波导涉及阶跃式折射率分布和渐变式折射率分布的二维薄膜波导、三维条形波导及光纤，主要内容涵盖各种波导的解析与数值分析方法、模式分类与特征、模式场的分布与传输特性、模耦合理论等，并介绍了几种无源光波导器件和光波导放大器的工作原理及特性，同时也介绍了光子晶体波导的特性。

二．教学目标和毕业要求

本课程的知识目标：本课程是光通信、光传感及光信息处理等领域的理论与技术基础。通过学习本课程，使学生了解光波导理论与技术的研究背景、研究意义及国内外最新发展动态；在此基础上掌握光波导的基本理论与分析设计方法、光波导器件（如Y分支、定向耦合器、波导光栅、马赫-曾德尔干涉仪、微环共振器）的工作原理与分析设计方法、光波导器件的基本制作工艺与测试技术；最终具备设计、分析及制作基本光波导结构及器件的能力。

课程教学目标1：掌握光波导的基本概念和分析光波导基本理论（包括电磁理论和近代光学理论）；掌握平面波导、有金属包层的波导，矩形波导和圆光波导的典型分析方法和光在这些正规波导中的传播特点。（支撑毕业要求指标点3.1）

课程教学目标2：掌握基本光波导器件（如Y分支、定向耦合器、波导光栅、马赫-曾德尔干涉仪、微环共振器）的工作原理与分析设计方法，培养和提高学生的抽象思维能力和解决交叉学科领域问题的能力。（支撑毕业要求指标点3.3）

课程教学目标3：掌握光波导器件的基本制作工艺与测试技术；最终具备设计、分析及制作基本光波导结构及器件的能力。掌握对近似解的误差分析和数据处理等基本技能，锤炼科学思维能力和科研创新能力。（支撑毕业要求指标点7.1）

课程教学目标4：注重培养学生掌握现代获取信息的方法和文献资料查询能力，结合光波导理论与技术学科的发展情况，鼓励学生围绕课堂教学内容，充分利用互联网和数字图书馆等现代化手段，自主搜寻和查阅相关参考资料，提高学生快速获取新知识和新信息的能力，从而了解光波导研究领域的最新应用，加强学生对新物理实验、新材料、新技术的认识，培养学生的创新能力。（支撑毕业要求指标点7.2）

本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：

表1 课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表

课程目标	对应支撑的毕业要求指标点	对应支撑的毕业要求
目标 1	【3.1 学科基本技能】具有解决各类光波导问题的基础知识。	3.学科素养
目标 2	【3.3 学科综合运用】能够利用光波导的基本理论和有关文献，对复杂的波导问题进行分析，并能进行正确描述。	3.学科素养
目标 3	【7.1 自主学习能力】能够设计出具有某些特性的光波导，并能对可行性进行初步分析与论证。	7.学会反思
目标 4	【7.2 反思能力】：能够利用电磁场仿真软件分析光在复杂波导中的传播特性，能够在完成作业学习电磁仿真软件的过程中培养学生的创新能力	7.学会反思

三．教学内容、教学方法及教学要求

本课程总课时48，其中理论课时48。

表2 课程教学内容及要求

理论教学
教学内容	学时安排	教学要求	支撑教学目标
第1章电磁场理论 1.1 麦克斯韦方程 1.2 电磁场边界条件 1.3 单色平面电磁波 1.4 坡印亭矢量和传输功率 1.5 亥姆霍兹方程 1.6 平面电磁波的反射和折射 1.7 光的全反射与倏逝波 1.8 全反射相移与古斯-汉森位移	8	能够运用麦克斯韦方程求解单色平面电磁波在各种介质中传播的传输功率，反射和折射，倏逝波，全反射相移与古斯-汉森位移。	课程教学目标1
第2章几何光学 2.1 程函方程 2.2 光传播路径分析 2.2.1 光线方程 2.2.2 光线方程应用举例 2.3 费马原理	8	1、能够理解光线传播的程函方程。 2、能够运用程函方程分光在非均匀介质中的传播路径。	课程教学目标1
第3章光波导几何分析 3.1 均匀介质薄膜波导 3.2 折射率渐变薄膜波导中的光线 3.3 阶跃光纤中的光线 3.3.1 子午光线 3.3.2 偏斜光线 3.4 梯度光纤中的光线 3.4.1 柱坐标的光线方程 3.4.2 光线不变量 3.4.3 光线判据函数 3.4.4 光线分析 3.5 传播时延与色散特性 3.5.1 均匀介质波导的时延差 3.5.2 折射率渐变介质波导的时延差 3.5.3 光纤的色散	8	1、能够运用电磁场理论分析阶跃光纤和梯度光纤中的光线。 2、能够计算均匀介质波导和折射率渐变介质波导的时延差。	课程教学目标1 课程教学目标3 课程教学目标4
第4章薄膜波导模式理论 4.1 均匀薄膜波导特征方程 4.2 薄膜波导电磁场方程 4.3 TE模分析 4.4 TM模分析 4.5 导模特性 4.5.1 导模截止 4.5.2 导模定则 4.5.3 导模数量 4.5.4 单模传输 4.5.5 截止波长 4.5.6 归一化参量与薄膜波导色散曲线 4.6 导模光强和功率 4.6.1 导模光强 4.6.2 传输功率	8	1、能够运用电磁场理论求解均匀薄膜波导特征方程TE和TM模的特征方程，并分析它的导模特性、导模光强和功率。	课程教学目标1 课程教学目标3
第5章三维光波导 5.1 三维光波导结构 5.2 马卡提里近似法 5.3 场方程与形式解 5.4 模特征方程 5.5 模特征方程 5.6 模式特性 5.6.1 导模条件与模截止 5.6.2 单模传输 5.6.3 截止波长 5.6.4 矩形波导色散曲线与模场分布 5.7 有效折射率法 5.7.1 矩形波导 5.7.2 脊波导 5.7.3 条载波导及四层平板波导	8	1、能够运用马卡提里近似法和有效折射率法求解三维光波导结构和模特征方程，并分析模式特性。	课程教学目标1 课程教学目标3 课程教学目标4
第6章光纤模式理论 6.1 光纤的电磁场方程 6.2 阶跃光纤电磁场方程的矢量解法 6.2.1 芯区和包层的电磁场 6.2.2 导模特征方程 6.2.3 导模分类 6.2.4 导模截止条件与单模传输 6.2.5 模色散曲线 6.2.6 导模电磁场分布 6.3 光纤的线偏振模 6.3.1 场的直角分量与场方程的标量解法 6.3.2 线偏振模及简并度 6.3.4 LP模光强和功率 6.3.5 阶跃多模光纤的导模数量 6.4 梯度光纤模场分析 6.4.1 梯度光纤场方程及标量解 6.4.2 传播常数 6.4.3 模式群和导模数量	4	1、能够运用电磁场理论求解阶跃光纤场和梯度光纤的导模特征方程，并分析它的导模特性和模场分析。	课程教学目标1 课程教学目标3
第7章电磁场分析的有限元法 7.1 微分方程边值问题 7.1.1 边值问题 7.1.2 Ritz方法 7.1.3 Galerkin方法 7.1.4 本征值方程 7.2 有限元分析 7.2.1 区域离散和单元划分 7.2.2 线性插值函数与基函数 7.2.3 单元方程的扩展—全局方程的建立 7.2.4 二阶单元与基函数 7.3 光波导模式问题的应用举例 7.3.1 单元大小对计算结果的影响 7.3.2 脊波导模场的有限元计算 7.3.3 伪模	4	1、能够理解Ritz方法和Galerkin方法。 2、能够理解有限元方法的基本原理。	课程教学目标1 课程教学目标3

课程思政案例与课程目标的对应关系

课程目标	所属章节/案例名称	思政元素	教学方式方法
目标 4	第一章光波导理论与技术的前言章节时，通信历史的回顾，光纤通信的产生和发展，光电集成和光集成技术，从创新的角度来分析光波导理论与技术的产生过程。	授授课过程中，结合身边科研条件的巨大改善，引导学生认识到改革开放以来的我国巨大发展成就和翻天覆地的变化，认识到国家对科研的重视，认识到经济发展对促进科研的重要性，进而认识到改革开放对促进我国科研事业重要意义；针对国内外相关科技热点，如“中兴”“华为”事件，说明核心技术受制于人后的困境，强调大国竞争的重要内容之一就是科技竞争，进而引导学生投身科技强国的事业。以我国在空间站，北斗导航系统，高铁等领域的成就，引导学生认识到我国科研事业的成就，分析讨论我国科技的强与弱，说明我们每个人既要有自豪感又要有紧迫感。通过以上思路培养学生的民族精神，国家认同，家国情怀，科研报国，政治正确等意识。	1.讲授法 2.小组合作探究法，提升团队内部合作意识。
	第二章讲述光波技术的发展时，电磁场理论基础，薄膜波导和带状波导的模式理论	授课过程中，穿插适当内容剖析集成光波导器件以及光子芯片的研究发展历程，国内与国际发展现状，未来发展趋势。与学生一起探讨相关技术对促进人类文明与科技进步，推动我国经济以及科学技术发展，促进我国国防建设，提升人民生活水平等方面的重要意义；结合国内外相关科学技术领域尤其是（光）芯片领域重大新闻事件，强调科学技术对人类家园的意义，对中华民族之崛起的重要性，引导同学们充分认识到应胸怀天下，热爱祖国、投身科技强国事业，并强调同学们肩负着强国强民的历史使命等思政内容；培养学生应珍惜地球家园，同时应做好国家要求与个人发展的平衡，同时还应有工程伦理与法制精神。
	光纤的模式理论、光纤的色散特性	授课过程中，适时向同学们分享光波导技术领域的发展历程，面临的困难与发展前景，调动学生的学习积极性、培养学生独立思考能力。鼓励同学们认真学习、未来担当重任。勉励同学们树立求真务实、不弄虚作假的科研道德观，以及不畏困难、积极探索、勇于挑战，敢于创新的科研精神。	1.讲授法 2.小组合作探究法，提升团队内部合作意识。

五.教学方法

本课程采用课堂讲授、小组讨论、课外学习的教学方法，以达到符合毕业要求指标点的教学目的。

表3 课程毕业要求、教学目标和达成途径

毕业要求指标

课程教学目标

达成途径

3-1：掌握光波导的基本概念和分析光波导基本理论（包括电磁理论和近代光学理论）。

教学目标1

教学目标2

教学目标3

课堂讲授：通过讲解《光波导理论与技术》的基本概念、基本原理和基本方法。在分析清楚光波导各类基本应用问题的物理内容基础上，掌握对一些基本问题的处理方法。通过剖相关规律的内涵与外延，解决问题中用到的方法，培养学生的抽象思维能力和分析问题解决问题能力。

课后作业：每次课后布置作业，以巩固和加深课堂学习内容，并全部批改，对作业中反映出来的问题及时进行讲评。注重师生互动交流，及时了解掌握学生学习状况，关注每一个学生的学习情况。

单元测试：通过单元测试，阶段性检测学生的学习效果，有效提升学生对平常学习过程的重视程度，促进学生相应能力稳步提升。

7-1：掌握平面波导、有金属包层的波导，矩形波导和圆光波导的典型分析方法和光在这些正规波导中的传播特点。

教学目标1

教学目标2

教学目标3

课堂讲授：通过推导一维、二维、三维光波导和光纤中模特征方程和分析导模特性，计算模场分布，引导学生利用已学的物理概念对现象进行分析，达到对概念的深刻理解。

小组讨论：针对探讨解决新型材料所采用的科学方法，培养学生探索科学问题的基本思路。

8-2：能够具备设计、分析及制作基本光波导结构及器件的能力。

教学目标1

教学目标2

教学目标3

课堂讲授：通过分析光波导在解决一物理问题时的瓶颈，引导学生用发展的思维看待科学问题和科学方法。

小组讨论：通过两种方法各自的特点，引导学生辩证的看待各类科学方法，形成对比性、批判型思维，培养反思的能力。

六. 课程考核要求及方法

本课程成绩由平时成绩(包括作业成绩、单元测试成绩、小组讨论成绩)和期末考试成绩组合而成，采用百分制，见表4所示。

表4 成绩组成、考核/评价环节、分值、细则和对应的教学目标

成绩组成		考核/评价环节	分值	考核/评价细则	对应的教学目标
平时表现(50%)	作业成绩（20%）	课后作业	20	主要考核学生对章节知识点的理解和掌握程度(包含考核学生的抽象思维能力、逻辑推理论证能力、独立分析思考和创新的能力)以及做作业(做人做事)的态度。计算全部作业的平均成绩再按20%计入总评成绩。	教学目标1 教学目标2 教学目标3
	单元测试成绩（20%）	期中考试，或单元测试，或课外练习	20	主要考核学生对阶段性课程核心知识点的理解和掌握程度，计算多次单元测试的平均成绩再按20%计入总评成绩。	教学目标1 教学目标2 教学目标3
	小组讨论或小论文（10%）	课堂讨论、课后讨论或小论文	10	主要考核学生对知识的综合掌握程度以及探索未知问题的能力、团队协作的能力、表达能力等。按照小组讨论中的贡献，由教师、小组长以及小组成员共同给出成绩，再按10%计入总评成绩。	教学目标1 教学目标2 教学目标3
期末成绩（50%）		期末考试	50	主要考核学生对课程全部关键核心知识点的理解和掌握程度，计算卷面成绩再按50%计入总评成绩。	教学目标1 教学目标2 教学目标3
总评成绩		平时+期末	100	平时成绩（50%）+期末成绩（50%）	教学目标1 教学目标2 教学目标

：

对于教学目标1：主要评价学生对光波导理论与技术课程概况的了解，基本知识、基本概念概念的掌握，注重学科的整体结构。因为作业一般一周布置一次，大量的作业能比较直接的反映学生对基本概念和术语的掌握程度，故作业成绩评价权重相对大些。

对于教学目标2：主要评价学生的抽象思维能力、逻辑推理论证能力以及独立分析思考和创新的能力，学会正确全面地进行自我反思以及有效的自我学习管理，各项依据权重大致均衡。

对于教学目标3：主要评价学生基于光波导基本知识解决中学物理教学中的问题，培养学生文献阅读的能力，并进行小组讨论，培养学生解决实际问题的能力，故期末的卷面成绩评价、小组讨论权重相对大些。

七．持续改进

本课程根据课后作业、单元测试、小组讨论、期末成绩、各教学目标评分值情况和学生、教学督导等反馈，及时对教学中不足之处进行改进，并在下一轮课程教学中改进提高，确保相应毕业要求指标点达成。

课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。

通过单元测试对课堂教学效果进行过程性评价，及时反馈存在的问题，在教学过程中进行改进完善。

课程教学目标与考核方式对应关系如表5所示。

表5课程教学目标与考核方式关系表

	课堂表现	单元测试	作业	期末考试
课程教学目标1	√	√		√
课程教学目标2			√
课程教学目标3		√		√
课程教学目标4			√

八．教材及参考资料

李淑凤，李成仁，宋昌烈，

《

光波导理论基础教程

》

电子工业出版社，

2013.

佘守宪，《导波光学的物理基础》北方交通大学出版社

, 2002.

李玉权，《光波导理论与技术》人民邮电出版社，

2002

马春生，刘式墉，《光波导模式理论》吉林大学出版社，

2006

宋贵才，全薇，《光波导原理与器件》清华大学出版社，

2012

《光电子技术综合实验（3）》教学大纲

课程名称	光电子技术综合实验（3）	课程代码	08050142c
开课学期	5	课程类别	专业必修
总课时	16	学分	1.0
理论课时	0	课内实践	16
执笔人	韩滔	团队负责人	金桂
开课单位	物理与电子电气工程学院	适用专业	光电信息科学与工程
先修课程	《光电子技术综合实验（1）》、《光电子技术综合实验（2）》

一．课程简介

《光电子技术综合实验（3）》是光电信息科学与工程专业的一门专业必修课程，是一门光电技术综合知识运用能力、实践性课程，教学内容以不同类型光电器件为基础，以各种光电器件的应用、各项性能测试为目标，包含PIN光电二极管特性，光电倍增管特性，APD光电二极管特性，色敏传感器特性，热敏器件特性等5个实验项目。

二．教学目标和毕业要求

本实验课程为光电信息科学与工程专业的一门重要的专业实验课，教学目的是让学生掌握不同类型光电器件的基本性能参数测试及表征方法。通过本课程的学习，让学生对不同类型光电器件的基本性能参数有深入的认识，增加学生对学科前沿知识的认识及实践，将有关光电子专业方面的基本概念和基本原理、光电技术实验的基本方法和基本技能以及对实验数据的分析处理能力传授给学生。并根据现代科学技术不断分化、不断综合、相互渗透融合的特点，培养学生在所学光电子领域中分析问题和解决问题的能力。通过实验培养学生满足社会对复合型人才的需求，提高学生动手能力、综合运用所学知识能力、初步科研能力和就业竞争力。

具体的课程教学目标为：

课程教学目标1：根据线上学习资源（包括实验原理和实验操作视频讲解），根据实验目的、实验原理、实验内容和实验方法，熟悉实验步骤。培养学生的自主学习能力。

课程教学目标4：通过分组实验和讨论的形式培养学生团队协作和创新能力。

本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：

表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表

专业毕业要求	教学目标1	教学目标2	教学目标3	教学目标4
毕业指标1.3工程知识：能够将光电材料与器件、光电子技术和光通信等知识用于专业工程问题的解决。	H		H
毕业指标3.3设计/开发解决方案：能够进行光电系统或检测系统流程设计，并在设计中体现创新意识。		M	M
毕业指标5.2 使用现代工具：根据光电信息工程及其相关领域的复杂工程问题，能够使用或研制合适的测试仪器，进行实验测试。		M		M
毕业指标9.2 个人和团队：在团队合作中，能够完成个体、团队成员或负责人的任务和职责，具有总结、归纳、整理、交流、倾听他人意见等团队协作的能力。				M

（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）

三．教学内容、教学方法及教学要求

本课程总课时16，其中理论课时0，课内实践16。

表2 课程教学内容及要求

实验教学
序号	实验项目名称	实验类型	实验学时	实验内容	支撑教学目标
1	PIN光电二极管特性测试及其变换电路	综合	3	1、学习掌握PIN光电二极管的工作原理 2、学习掌握PIN光电二极管的基本特性 3、掌握PIN光电二极管特性测试的方法 4、了解PIN光电二极管的基本应用	课程教学目标1课程教学目标2课程教学目标3课程教学目标4
2	光电倍增管特性测试及微弱光发生与测量实验	综合	3	1、掌握光电倍增管结构以及工作原理。 2、学习掌握光电倍增管基本特性。 3、学习掌握光电倍增管基本参数的测量方法。 4、了解光电倍增管的应用。	课程教学目标1课程教学目标2课程教学目标3课程教学目标4
3	APD光电二极管特性测试	综合	3	1、学习掌握APD光电二极管的工作原理 2、学习掌握APD光电二极管的基本特性 3、掌握APD光电二极管特性测试方法 4、了解APD光电二极管的基本应用	课程教学目标1课程教学目标2课程教学目标3课程教学目标4
4	色敏传感器特性测试	综合	2	1、了解色敏器件的工作原理 2、了解色敏器件基本特性 3、掌握色敏器件基本特性的测试方法 4、掌握色敏器件的基本应用	课程教学目标1课程教学目标2课程教学目标3课程教学目标4
5	热敏器件测试及变换实验	综合	3	1、学习用直流电桥测量热敏电阻的温度特性； 2、学习并测量热敏电阻的B值、温度系数、热耗散系数等基本特性； 3、了解热敏电阻的基本应用	课程教学目标1课程教学目标2课程教学目标3课程教学目标4
6	操作考试	综合	2	学生在以上做过的5个实验中随机抽取1个进行操作考试，并记录实验数据和实验数据结果进行处理。	课程教学目标1课程教学目标2课程教学目标3课程教学目标4

本课程采用线上自主学习、现场实验演示与指导、提问、讨论等教学方法和手段，注重精讲多练、讲练结合，培养学生的自主学习能力、动手能力和团队协作能力，同时通过讨论和提出问题的方式，激发学生的创新思维；进一步拓宽各种光电器件知识的内容，以达到符合毕业要求指标点的课程教学目标完成。

四、课程思政案例与课程目标的对应关系

课程目标

所属章节/案例名称

思政元素

教学方式方法

目标 4

光电倍增管特性测试及微弱光发生与测量实验

1.掌握光电倍增管工作原理

本章思政教学设计的切入点是科技创新与社会责任感的结合：在光电倍增管应用于抗击疫情的案例中，核心的思政元素是将科技创新直接关联到服务社会、保障公众健康安全的责任感上。这不仅展示了科技发展对提升公共卫生应对能力的至关重要性，也强调了科研工作者在面对社会重大挑战时，应具备的使命感和对社会贡献的价值观。通过此类案例，教育学生认识到，作为未来的科技人才，他们所从事的研究不仅仅是学术追求，更是对社会有着深远影响的实际行动，应当怀揣对国家、对人民的深厚情感，用科技的力量造福社会。

讲授法

图示法

例举法

热敏器件测试及变换实验

1.热敏器件工作原理。

这部分课程内容的思政切入点是绿色节能与可持续发展理念：热敏器件，如热释电红外传感器，在自动控制领域广泛应用，如智能温控系统能根据环境温度变化自动调节，有效节约能源。结合其工作原理的讲解，可以提炼出“绿色节能与可持续发展”的思政元素。通过分析热敏器件如何帮助减少不必要的能源消耗，降低碳排放，教师可以引导学生认识到科技创新在应对全球气候变化、实现环境保护目标中的关键作用。这不仅增强了学生对专业知识的应用意识，还激发了他们对环境保护的责任感，鼓励他们在未来的学习与工作中，积极探究和推广更加环保、高效的科技解决方案，为建设资源节约型和环境友好型社会贡献力量。

1.讲授法

2.图示法

3.例举法

4.探究法

五．课程考核

表3考核方式、考核/评价环节及成绩比例

考核方式		考核/评价细则	成绩比例
平时成绩	预习报告	预习报告书写情况	10%	50%
	实验操作	签到、完成实验操作及数据记录	20%
	实验报告	数据处理及实验结果分析	20%
期末考试		实验操作完成情况和数据报告纪律与处理结果	50%

六．课程教学目标达成度评价及持续改进

课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。

通过单元测试对课堂教学效果进行过程性评价，及时反馈存在的问题，在教学过程中进行改进完善。

课程教学目标与考核方式对应关系如表4所示。

表4课程教学目标与考核方式关系表

	预习报告	实验操作	实验报告	操作考试
课程教学目标1	√	√		√
课程教学目标2		√	√	√
课程教学目标3		√	√
课程教学目标4		√

七．教材及参考资料

教材：

物理与电子电气工程学院自编，《光电子专业实验教程》，未出版,2017

参考书目：

江月松主编，《光电技术与实验》，北京理工大学出版社，2007

《量子力学》教学大纲

课程名称	量子力学	课程代码	08012201a
开课学期	5	课程类别	专业必修
总课时	48	学分	3.5
理论课时	48	课内实践
执笔人	唐政华	团队负责人	金桂
开课单位	物理与电子电气工程学院	适用专业	光电信息科学与工程专业
先修课程	《原子物理》、《数学物理方法》、《线性代数》

一．课程简介

《量子力学》是物理学专业的一门重要专业必修课程，是物理相关专业本科生必修的四大理论课之一，是他们今后继续提高物理专业水平的一门专业基础理论课程。同时，量子力学是近代物理学两大支柱（相对论和量子理论）之一。《量子力学》是研究描述微观物质的理论，主要研究原子、分子、凝聚态物质，以及原子核和基本粒子的结构、性质的基础理论。它不仅是研究物理学的各个领域不可缺少的理论基础，更涉及到人类对自然世界的基本组成的认识，是整个许多学科的基础。特别是近年来，量子力学的概念和原理在现代通讯领域中的应用越来越多，比如量子纠缠、量子通讯等。因此，量子力学是物理专业用以研究物理现象的重要理论工具。

二．教学目标和毕业要求

本课程的知识目标：了解量子力学的实验基础和发展史、应用和前沿，及其对现代科学

技术的支撑作用；系统掌握量子力学的基本概念、基本原理及处理量子系统实际问题的计算

方法。能力目标：掌握微观体系的物理研究方法和前沿进展，提高解决交叉学科领域量子问

题的能力，锤炼科学思维能力和科研创新能力。素质目标：掌握辩证唯物主义基本原理，建

立科学的世界观和方法论；富有科学精神，勇于在物理学前沿及交叉领域探索、创新与攀登。课程教学目标为：

课程教学目标1：了解量子力学的发展简史，量子力学理论发展中的著名物理实验及其地位

和作用；了解量子力学的诠释及适用范围；了解量子力学实验和理论研究的前沿进展和应用

前景；使学生认识到量子力学理论在现代科学研究领域的重要性，掌握辩证唯物主义基本原

理，建立科学的世界观和方法论。（支撑毕业要求指标点3.1）

课程教学目标2：掌握量子力学基本原理和基本计算方法，学会运用量子力学理论对一维定

态若干问题，以及中心力场氢原子等问题的分析和处理；训练学生运用理论公式求解并分析

量子系统的能力，培养和提高学生的抽象思维能力和解决交叉学科领域量子问题的能力。（支撑毕业要求指标点3.3）

课程教学目标3：掌握定态微扰论的近似计算方法，掌握利用含时微扰理论处理近代物理实

验、量子跃迁等的方法，掌握自旋及全同粒子体系的处理方法；培养和提高学生对非精确求解、自旋纠缠态等复杂系统的求解能力，掌握对近似解的误差分析和数据处理等基本技能，锤炼科学思维能力和科研创新能力。（支撑毕业要求指标点7.1）

课程教学目标4：注重培养学生掌握现代获取信息的方法和文献资料查询能力，结合量子力学学科的发展情况，鼓励学生围绕课堂教学内容，充分利用互联网和数字图书馆等现代化手段，自主搜寻和查阅相关参考资料，提高学生快速获取新知识和新信息的能力，从而了解量子力学研究领域的最新应用，加强学生对新物理实验、新材料、新技术的认识，启发学生运用量子力学方法物理前沿问题进行探讨，培养学生的创新能力。（支撑毕业要求指标点7.2）

本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：

表1 课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表

课程目标	对应支撑的毕业要求指标点	对应支撑的毕业要求
目标 1	【3.1 学科基本技能】能运用普朗克的量子化思想对量子力学诞生所碰到经典物理的困难给予恰当解释。	3.学科素养
目标 2	【3.3 学科综合运用】能运用量子力学的基本概念和原理，并利用所学高等数学知识，对一维定态若干问题，以及中心力场氢原子等问题进行分析和处理，锻炼科学思维能力。	3.学科素养
目标 3	【7.1 自主学习能力】能运用微绕理论建立数学模型，通过计算或仿真方法，能够预测实验结果，培养创新意识。	7.学会反思
目标 4	【7.2 反思能力】：能够结中学物理的实际，运用量子力学方法对物理前沿问题进行探讨，培养学生的创新能力。	7.学会反思

三．教学内容、教学方法及教学要求

本课程总课时48，其中理论课时48。

表2 课程教学内容及要求

理论教学

教学内容

学时安排

教学要求

支撑教学目标

第一章绪论

1、经典物理学的困难

2、光的波粒二象性

3、原子结构的Bohr理论

4、微观粒子的波粒二象性

1、能够运用普朗克量子化思想解释黑体辐射，光电效应，康普顿散射实验，电子晶体衍射实验。

2、能对微观粒子状态的波函数描述及其几率解释的给予正确的理解。

课程教学目标1

第二章波函数和薛定谔方程

1、波函数的统计解释

2、态迭加原理

3、薛定谔方程

4、粒子流密度和粒子数守恒定律

5、定态薛定谔方程

6、一维无限深势阱

7、线性谐振子

8、势垒贯穿

1、能够理解波函数的玻恩解释，波的态迭加原理及波函数的标准条件，粒子流密度和粒子数守恒定律。

2、能够运用薛定谔方程及其求解方法，

求解一维无限深势阱、线性谐振子，有限势垒的定态薛定谔方程，并能分析势垒贯穿。

课程教学目标1

第三章量子力学中的力学量

1、表示力学量的算符

2、动量算符和角动量算符

3、电子在库仑场中的运动

4、氢原子

5、厄密算符本征函数的正交性

6、算符与力学量的关系

7、算符的对易关系两个力学量同时具有确定值的条件测不准关系

8、力学量平均值随时间的变化守恒定律

1、能够理解力学量算符的假设，厄米算符本征函数的正交性，两力学量同时有确定值的条件，测不准关系和力学量守恒定律。

2、能够计算动量算符和角动量算符的本征函数；能运用算符知识分析氢原子能级结构、其简并度及其与玻尔氢原子模型的对比。

3、能够分析量子系统测量结果及其所伴随的波包塌缩。

4、能够理解量子力学中的不确定关系及其物理意义和物理后果。

课程教学目标1

课程教学目标3

课程教学目标4

第四章态和力学量的表象

1、态的表象

2、算符的矩阵表示

3、量子力学公式的矩阵表述

4、幺正变换

5．Dirac符号

6．线性谐振子与占有数表象

1、能够理解希尔伯特空间和态矢。

2、能够理解狄喇克符号，能够对态、算符和量子力学公式进行矩阵表示。

3、能够理解表象的物理意义，能够进行一些简单的表象变换、掌握用久期方程求解算符的本征值和本征函数的方法。

4、能够理解线性谐振子与占有数表象的意义。

课程教学目标1

课程教学目标3

第五章微扰理论

1、非简并定态微扰理论

2、简并情况下的微扰理论

3、氢原子的一级Stark效应

4、变分法

5、氦原子基态(变分法)

6、与时间有关的微扰理论

7、跃迁几率

8、光的发射与吸收

9、选择定则

1、理解微扰近似方法的基本原理和物理思想，能够运用定态微扰方法对量子力学问题的求解。

2、能够运用微扰理论分析氢原子的一级斯塔克效应；能够运用含时微扰方法计算原子受激辐射发射和吸收系数，周期微扰的跃迁几率。

3、能够运用变分法求解能量本征值。

4、能够理解选择定则。

课程教学目标1

课程教学目标3

课程教学目标4

第六章散射

1、碰撞过程散射截面

2、辏力场中的弹性散射(分波法)

3、方形势阱与势垒所产生的散射

4、Born近似

5、质心坐标系与实验室坐标系

1、能够理解基于玻恩近似的分波法对散射问题的描述。

2、能够运用散射理论求解薛定谔方程。

课程教学目标1

课程教学目标3

第七章自旋和全同粒子

1、电子自旋

2、电子的自旋算符和自旋函数

3、简单塞曼效应

4、两个角动量的耦合

5、光谱的精细结构

6、全同粒子的特性

7、全同粒子体系的波函数泡利原理

8、两个电子的自旋波函数

9、氦原子(微扰法)

10、氢分子 (海特勒一伦敦法) 化学键

1、能够识记电子的自旋算符和自旋函数的表达方式。

2、能够理解微观全同粒子的不可区分性和宏观全同粒子的可区分性的物理根源，波函数（反）对称化的基本过程。

课程教学目标1

课程教学目标3

课程思政案例与课程目标的对应关系

课程目标

所属章节/案例名称

思政元素

教学方式方法

目标 4

第一章量子力学的前言章节时，从创新的角度来分析量子力学的产生过程。借助量子物理发展中的10个基本问题展开讲解

向学生介绍20世纪初众多年轻的物理学探索者，代表人物如普朗克、德布罗意、爱因斯坦、玻尔、海森堡、薛定谔和狄拉克等，讲述他们如何冲破固有思维，挑战已有权威，勇于突破经典物理理论权威的束缚，才使得量子力学挣脱牢笼，在实践中形成和发展起来的故事。

1.讲授法

2.小组合作探究法，提升团队内部合作意识。

第二章述物质波部分时，着重讲述量子力学创立者之一德布罗意的成长故事

1924年德布罗意获巴黎大学物理学博士学位，在博士论文中他首次提出了“物质波”概念。1929年德布罗意获得诺贝尔物理学奖。以他的成长经历来激发学生兴趣，能使学生感受到他们还年轻，还有时间和机会成为优秀的物理学工作者，进而树立积极向上的人生观、价值观。

教学方法

本课程采用课堂讲授、小组讨论、课外学习的教学方法，以达到符合毕业要求指标点的教学目的。

表3 课程毕业要求、教学目标和达成途径

毕业要求指标	课程教学目标	达成途径
3-1：掌握量子力学中的基本概念，能够在科学论文阅读和科学实验中辨识出其应用的基本概念。	教学目标1 教学目标2 教学目标3	课堂讲授：通过讲解《量子力学》（非相对论）的基本概念、基本原理和基本方法。课程分为两大部分：第一部分主要是讲述量子力学的基本原理（公设）及表述形式。在此基础上，逐步深入地让学生认识表述原理的数学结构，如薛定谔波动力学、海森堡矩阵力学以及抽象表述的希尔伯特空间的代数结构。本部分的主要内容包括：量子状态的描述、力学量的算符、量子力学中的测量、运动方程和守恒律、量子力学的表述形式、多粒子体系的全同性原理。第二部分主要是讲述量子力学的基本方法及其应用。在分析清楚各类基本应用问题的物理内容基础上，掌握量子力学对一些基本问题的处理方法。通过剖相关规律的内涵与外延，解决问题中用到的方法，培养学生的抽象思维能力和分析问题解决问题能力。课后作业：每次课后布置作业，以巩固和加深课堂学习内容，并全部批改，对作业中反映出来的问题及时进行讲评。注重师生互动交流，及时了解掌握学生学习状况，关注每一个学生的学习情况。单元测试：通过单元测试，阶段性检测学生的学习效果，有效提升学生对平常学习过程的重视程度，促进学生相应能力稳步提升。
7-1：能根据量子力学中的基本概念和定理，对物理中常见的物理现象进行分析和定量化求解。	教学目标1 教学目标2 教学目标3	课堂讲授：通过介绍一维定态问题、氢原子问题、微扰方法对外场中的定态问题和量子跃迁的处理以及弹性散射问题，引导学生利用已学的物理概念对日常中的物理现象进行分析，达到对概念的深刻理解。小组讨论：针对探讨解决新型材料所采用的科学方法，培养学生探索科学问题的基本思路。
7-2：能根据量子力学中的基本概念和定理，对的复杂物理问题进行预测与模拟。	教学目标1 教学目标2 教学目标3	课堂讲授：通过分析量子力学在解决一物理问题时的瓶颈，引导学生用发展的思维看待科学问题和科学方法。小组讨论：通过两种方法各自的特点，引导学生辩证的看待各类科学方法，形成对比性、批判型思维，培养反思的能力。

六. 课程考核要求及方法

本课程成绩由平时成绩(包括作业成绩、单元测试成绩、小组讨论成绩)和期末考试成绩组合而成，采用百分制，见表4所示。

表4 成绩组成、考核/评价环节、分值、细则和对应的教学目标

成绩组成		考核/评价环节	分值	考核/评价细则	对应的教学目标
平时表现(50%)	作业成绩（20%）	课后作业	20	主要考核学生对章节知识点的理解和掌握程度(包含考核学生的抽象思维能力、逻辑推理论证能力、独立分析思考和创新的能力)以及做作业(做人做事)的态度。计算全部作业的平均成绩再按20%计入总评成绩。	教学目标1 教学目标2 教学目标3
	单元测试成绩（20%）	期中考试，或单元测试，或课外练习	20	主要考核学生对阶段性课程核心知识点的理解和掌握程度，计算多次单元测试的平均成绩再按20%计入总评成绩。	教学目标1 教学目标2 教学目标3
	小组讨论或小论文（10%）	课堂讨论、课后讨论或小论文	10	主要考核学生对知识的综合掌握程度以及探索未知问题的能力、团队协作的能力、表达能力等。按照小组讨论中的贡献，由教师、小组长以及小组成员共同给出成绩，再按10%计入总评成绩。	教学目标1 教学目标2 教学目标3
期末成绩（50%）		期末考试	50	主要考核学生对课程全部关键核心知识点的理解和掌握程度，计算卷面成绩再按50%计入总评成绩。	教学目标1 教学目标2 教学目标3
总评成绩		平时+期末	100	平时成绩（50%）+期末成绩（50%）	教学目标1 教学目标2 教学目标

：

对于教学目标1：主要评价学生对量子力学课程概况的了解，基本知识、基本概念概念的掌握，注重学科的整体结构。因为作业一般一周布置一次，大量的作业能比较直接的反映学生对基本概念和术语的掌握程度，故作业成绩评价权重相对大些。

对于教学目标3：主要评价学生基于量子基本知识解决中学物理教学中的问题，培养学生文献阅读的能力，并进行小组讨论，培养学生解决实际问题的能力，故期末的卷面成绩评价、小组讨论权重相对大些。

七．持续改进

课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。

通过单元测试对课堂教学效果进行过程性评价，及时反馈存在的问题，在教学过程中进行改进完善。

课程教学目标与考核方式对应关系如表5所示。

表5课程教学目标与考核方式关系表

	课堂表现	单元测试	作业	期末考试
课程教学目标1	√	√		√
课程教学目标2			√
课程教学目标3		√		√
课程教学目标4			√

八．教材及参考资料

1.朗道理论物理教程(卷03)-量子力学：非相对论理论(第6版)-[俄]朗道＆栗弗席兹-严肃(译)-高教育出版社-2008；

2.周世勋《量子力学简明教程》人民教育出版社(2006年版)；

3.曾谨言《量子力学导论》北大出版社；

4.苏汝铿《量子力学》复旦大学出版社(1997年版,2001第二版)；

5.席夫《量子力学》高等教育出版社 1982；

6.钱伯初，曾谨言《量子力学习题精选与剖析》科学出版社 2000；

《激光原理》教学大纲

课程名称	激光原理	课程代码	08050121A
开课学期	5	课程类别	专业必修
总课时	64	学分	4
理论课时	48	课内实践	16
执笔人	尧创业	团队负责人	金桂
开课单位	物理与电子电气工程学院	适用专业	光电信息科学与工程
先修课程	《高等数学》、《物理光学》

一．课程简介

《激光原理》是光电信息科学与工程专业的一门专业必修课程，是一门理论与应用相结合的课程，教学内容以激光形成条件为基础，以激光控制为重点，以激光特性分析为手段，以激光技术的原理为目标，包含有激光的特性、基本定理以及激光控制等理论课内容，还包含激光器谐振腔调整与输出功率的测量、激光器模式的分析、激光器发散角的测量等5个实验项目。

二．教学目标和毕业要求

通过本课程的学习，使学生了解和掌握激光技术必要的基础理论，基本知识，广泛应用和基本实践技能；学生能够运用矩阵光学分析法及速率方程求解法等学习方法，对激光光束工作原理及参数计算进行分析；学生能够在实践过程中综合运用所学理论知识，分析实验数据和实验结果等，培养学生的工程实践能力和创新意识。

具体的课程教学目标为：

课程教学目标1：了解激光技术的发展和应用，熟悉常用激光器的基本结构、工作原理和主要参数；能够对激光特性采用合适的控制方法进行控制，并对激光光束进行工作原理分析和参数计算。

课程教学目标2：完成激光器谐振腔调整与输出功率的测量、激光器模式的分析、激光器发散角的测量、高斯光束的变换、半导体激光器激光特性测量实验，培养学生综合运用所学理论知识，分析实验现象和实验结果，培养学生实践动手能力。

课程教学目标3：培养学生掌握矩阵光学分析法及速率方程求解法等学习方法，并能够应用学习方法对激光自再现变换及激光特性控制进行分析，培养学生独立思考、深入钻研问题的习惯，培养学生研究创新能力。

课程教学目标4：注重培养学生掌握现代获取信息的方法和文献资料查询能力，结合激光技术的发展情况，鼓励学生围绕课堂教学内容，充分利用互联网和数字图书馆等现代化手段，自主搜寻和查阅相关参考资料，从而提高学生快速获取新知识和新信息的能力。

本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：

表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表

专业毕业要求	教学目标1	教学目标2	教学目标3	教学目标4
毕业要求指标1.1 问题描述：能对激光器的系统工作原理、工程设计方案等复杂问题，用工程方法给予恰当表述。	M		M
毕业要求指标2.2工程分析与计算：能对激光技术复杂问题的过程进行工程计算，分析运行参数或故障结果。	H	M
毕业要求指标3.4 方案优化：能通过计算或仿真方法，对工程设计方案的可行性进行论证，并优化设计方案，体现创新意识。			M	M
毕业要求指标4.2 实验实施：能运用科学原理，结合工程实际，设计实验方案，构建实验系统，进行实验。		H

（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）

三．教学内容、教学方法及教学要求

本课程总课时64，其中理论课时48，课内实践16。

表2 课程教学内容及要求

理论教学
教学内容			学时安排		教学要求			支撑教学目标
第一章激光 1、了解光子的相干性 2、理解光的受激辐射 3、掌握光的自激振荡原理			2		了解激光技术的发展史及应用；掌握受激辐射。			课程教学目标1
第二章开放式光谐振腔与高斯光束 1、了解光腔的基本原理、高斯光束 2、理解共焦腔、高斯光束、高斯光束的自再现变换 3、掌握高斯光束的基本性质、q参数以及高斯光束和q参数的变换规律			6		1、能够掌握谐振腔类型和高斯光束参数。 2、能够运用光学分析法对激光器谐振腔进行工作原理分析及主要参数计算。 3、了解高斯光束的变换规律。			课程教学目标1 课程教学目标3
第三章电磁场和物质的共振相互作用 1、了解光和物质相互作用的经典理论 2、理解谱线加宽和线型函数、典型激光器速率方程 3、掌握均匀加宽工作物质的增益系数、非均匀加宽工作物质的增益系数			4		1、能够运用速率方程求解法对谱线加宽进行工作原理分析。 2、能够运用速率方程求解法对激光增益进行工作原理分析。 3、掌握光和物质作用的经典理论。 4、了解均匀加宽和非均匀加宽。			课程教学目标1 课程教学目标3 课程教学目标4
激光振荡特性 1、了解激光器的振荡阈值 2、理解激光器的振荡模式 3、掌握输出功率与能量、弛豫振、单模激光器的线宽极限、激光器的频率牵引			4		1、掌握激光器的振荡阈值和振荡模式。 2、能够运用速率方程求解法对激光器输出功率与能量进行工作原理分析。 3、熟悉线宽极限和频率牵引。			课程教学目标1 课程教学目标3
第五章激光放大特性 1、了解激光放大器的分类 2、理解均匀激励连续激光放大器的增益特性 3、掌握纵向光激励连续激光放大器的增益特性、脉冲激光放大器的增益特性			4		1、能够运用速率方程求解法对激光放大器工作原理进行分析。 2、能够运用速率方程求解法对激光放大器的增益特性进行参数计算。 3、掌握激光放大器的分类。			课程教学目标1 课程教学目标3 课程教学目标4
第六章激光特性的控制 1、了解调制器和隔离器 2、理解模式选择 3、掌握Q调制、锁模、激光的非线性频率变换			4		1、能够掌握调制器和隔离器的工作原理。 2、能够对Q调制、锁模、非线性频率变换进行参数计算。 3、掌握激光器的模式选择。			课程教学目标1 课程教学目标3
实验教学
序号	实验项目名称	实验类型		实验学时		实验内容	支撑教学目标
1	激光器谐振腔调整与输出功率的测量	综合		4		1、理解激光器的增益、损耗、以及激光振荡概念。2、学会调整激光器谐振腔。3、测量激光器的输出功率。	课程教学目标2
2	激光器模式的分析	综合		3		1、了解稳定球面腔激光器的模式结构。2、掌握分析激光器输出模式的方法。	课程教学目标2
3	激光器发散角的测量	综合		2		1、验证激光器的偏振特性。2、观察激光器不同横模模式。3、测量激光器的发散角。	课程教学目标2
4	高斯光束的变换	综合		3		分析高斯光束的横模变换。 2 、分析高斯光束的束腰变换。
5	半导体激光器激光特性的测量	综合		4		1、理解半导体激光器的基本原理和基本特性。2、掌握半导体激光器的使用方法。	课程教学目标2

本课程采用讲授、提问、讨论、演示等教学方法和手段，注重精讲多练、讲练结合，夯实学生基础理论知识；注重对学生学习方法的指导，培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力，激发学生的创新思维；进一步拓宽激光技术知识的内容，培养学生的自主学习能力；以达到符合毕业要求指标点的课程教学目标完成。

四．课程考核

表3考核方式、考核/评价环节及成绩比例

考核方式		考核/评价细则	成绩比例
课堂表现		主动参与课堂教学，平时考勤成绩	10
单元测试		单元测试开卷考试成绩	10
实验	实验纪律	签到，遵守实验室规章制度	15%	30
	实验操作	完成实验操作及数据记录	50%
	实验报告	数据处理及实验结果分析	35%
期末考试		期末闭卷考试成绩	50

五．课程教学目标达成度评价及持续改进

课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。

通过单元测试对课堂教学效果进行过程性评价，及时反馈存在的问题，在教学过程中进行改进完善。

课程教学目标与考核方式对应关系如表4所示。

表4课程教学目标与考核方式关系表

	课堂表现	单元测试	实验	期末考试
课程教学目标1	√	√		√
课程教学目标2			√
课程教学目标3		√		√
课程教学目标4			√

六．教材及参考资料

教材

周炳琨编：《激光原理》第七版，国防工业出版社, 2017。

参考书目

陈鹤鸣编：《激光原理及应用》第三版，电子工业出版社，2017。

《光电子技术》教学大纲

课程名称	光电子技术	课程代码	08050131c
开课学期	5	课程类别	专业必修
总课时	40	学分	2.5
理论课时	40	课内实践	0
执笔人	丁淑芳	团队负责人	金桂
开课单位	物理与电子电气工程学院	适用专业	光电信息科学与工程
先修课程	《光学》、《激光原理》、《传感技术》和《半导体物理与器件》

一．课程简介

《光电子技术》是光电信息科学与工程专业的一门专业课程。光电子技术是由电子技术与光子技术相互渗透、优势结合而产生的，是一门新兴综合性交叉学科，已经成为现代信息科学的一个重要组成部分，该课程介绍光电子技术的理论与应用基础，介绍光电子系统中关键器件的原理、结构、应用技术与新的发展。该课程在阐明基本原理的同时，突出应用技术，使学生能够把握光电子技术的总体框架，有兴趣、有信心投入实践与创新活动。

二．教学目标和毕业要求

通过本课程的学习，使学生熟悉光电子技术的基础知识以及实际应用，为今后从事光电子技术方面的研究和开发工作打下一定的基础。

具体的课程教学目标为：

课程教学目标1：使学生掌握辐射度学与光度学、光辐射的传播、光束的调制和扫描、光电探测及成像技术、光电显示技术等的基本概念及基本技术，对光电子技术有比较全面、系统的认识和了解。

课程教学目标2：具备应用光电子技术知识进行专业应用和研发。

课程教学目标3：掌握光电子技术知识，具有一定的光电子技术工程开发能力。

课程教学目标4：了解光电技术各个领域国际研究前沿问题，培养光电子技术领域具体工程从小试到中试最后到商业化落地的社会因素影响和成本以及综合性指标的分析能力。

本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：

表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表

专业毕业要求	教学目标1	教学目标2	教学目标3	教学目标4
毕业要求指标1.3工程知识：能够将光电材料与器件、光电子技术和光通信等知识用于专业工程问题的解决。	H		H
毕业指标3.2设计/开发解决方案：能够设计满足特定需求的结构、传输及控制等光电产品或系统。	H	H
毕业指标6.1工程与社会：了解光电信息工程领域的工程对社会因素的影响及相关的相关背景知识。		M	M
毕业指标11.2项目管理：在设计系统方案时，综合考虑系统性能指标和成本因素。				M

（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）

三．教学内容、教学方法及教学要求

本课程总课时40，其中理论课时40，课内实践0。

表2 课程教学内容及要求

理论教学
教学内容	学时安排	教学要求	支撑教学目标
第一章光辐射、发光源与光传播基本定律 §1电磁波谱与光辐射 §2 辐射学与光度学基本知识 §3辐射基本定律	6	掌握光辐射的基本定律，包括基尔霍夫辐射定律、普朗克定律、瑞利-琼斯公式、维恩公式和斯忒潘-玻尔兹曼定律；掌握激光原理，以及常见激光器的结构与原理，包括固体激光器、气体激光器和半导体二极管激光器。	课程教学目标1
第二章光辐射的传播 §1 光波在大气中的传播 §2 光波在电光晶体中的传播 §3 光波在声光晶体中的传播 §4 光波在磁光介质中的传播 §7 光波在水涨的传播	6	掌握光辐射的电磁理论‘以及其在各种介质中的传播规律与分析方法；掌握光波在大气、电光晶体、声光晶体、磁光介质、光纤波导、非线性介质和水中的传播特性，以及相应的分析方法。	课程教学目标1
第三章光束的调制与扫描 §1 光束调制原理 §2电光调制 §3声光调制 §4磁光调制 §5直接调制 §6光束扫描技术	4	掌握光束调制原理，包括电光调制、声光调制、磁光调制和直接调制的原理、实现方法和特点及应用；熟练掌握光束扫描的原理，包括机械扫描、声光扫描、电光扫描的原理和实现方法和器件结构；	课程教学目标1 课程教学目标2课程教学目标3
第四章光辐射的探测技术 §1 光电探测器的物理效应 §2 光电探测器的性能参数 §3 光电探测器的噪声 §4光电导探测器—光敏电阻 §5 pn结光伏探测器的工作模式 §6硅光电池—太阳能电池 §7 光电二极管 §8光热探测器	8	讲授光电探测器的物理效应、光电探测器的性能参数及常用光电探测器等内容。熟练掌握光电探测器的物理效应；掌握常用光电探测器的基本特性；了解光电探测器的性能参数。	课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3 课程教学目标4
第五章光电成像系统 §1 光电成像系统 §5固体摄像器件	4	熟练掌握固体摄像器件的基本原理、光电成像系统的基本结构；掌握固体摄像器件的特性参数；了解固体摄像器件的发展水平及微光像增强器件的基本原理	课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3 课程教学目标4
第六章显示技术 §1 阴极射线管显示 §2 液晶显示 §3 其它显示	4	熟练掌握液晶显示及等离子体显示的基本原理和典型结构；掌握阴极射线管的基本原理和典型结构；了解电致发光显示及其它显示技术。	课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3 课程教学目标4

本课程采用讲授、提问、讨论、演示等教学方法和手段，注重精讲多练、讲练结合，夯实学生基础理论知识；注重对学生学习方法的指导，培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力，激发学生的创新思维；进一步拓宽光电子技术知识的内容，培养学生的自主学习能力；以达到符合毕业要求指标点的课程教学目标完成。

四．课程考核

本课程成绩由课堂表现、随堂测试、课堂笔记和小组讨论等平时成绩和期末考试成绩组合而成，采用百分制。本课程成绩组成、考核/评价细则及对应的教学目标如表3所示。

表3考核方式、考核/评价环节及成绩比例

考核方式		考核/评价细则	成绩比例
平时成绩	课堂表现	签到，遵守实验室规章制度	10%	40
	随堂测试	完成实验操作及数据记录	10%
	课后作业	课后作业完成正确率和完成度	10%
	课堂笔记	课堂笔记完整度和详细度	10%
期末考试		期末闭卷考试成绩	60

五．课程教学目标达成度评价及持续改进

课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。

通过随堂测试对课堂教学效果进行过程性评价，及时反馈存在的问题，在教学过程中进行改进完善。

课程教学目标与考核方式对应关系如表4所示。

表4课程教学目标与考核方式关系表

	课堂表现	随堂测试	课后作业	课堂笔记	期末考试
课程教学目标1	√	√	√	√	√
课程教学目标2	√	√	√	√	√
课程教学目标3	√	√	√		√
课程教学目标4	√	√

六．教材及参考资料

教材：

安毓英，刘继芳，李庆辉编著《光电子技术》第四版，北京：电子工业出版社，201

参考书目：

[1] 朱京平，《光电子技术基础》，科学技出版社，2018

[2] 周自刚，《光电子技术及应用》，电子工业出版社，2017

[3] 石顺祥等，《光电子技术及其应用》，电子科技大学出版社，2000

[4] 梅遂生，《光电子技术》，国防工业出版社，2016

《光电子技术综合实验（4）》教学大纲

课程名称	光电子技术综合实验（4）	课程代码	08050172c
开课学期	6	课程类别	专业必修
总课时	16	学分	1.0
理论课时	0	课内实践	16
执笔人	韩滔	团队负责人	金桂
开课单位	物理与电子电气工程学院	适用专业	光电信息科学与工程
先修课程	《光电子技术综合实验（1）》、《光电子技术综合实验（2）》、《光电子技术综合实验（3）》

一．课程简介

《光电子技术综合实验（4）》是光电信息科学与工程专业的一门专业必修课程，是一门光电技术综合知识运用能力、实践性课程，教学内容以不同类型光电器件为基础，以各种光电器件的应用、各项性能测试为目标，包含如热释电探测器及光电照明灯控制实验，光电耦合器测试及应用实验，PSD位置传感器实验，光纤端面处理、耦合及熔接实验，太阳能电池实验，液晶电光效应实验等6个实验项目。

二．教学目标和毕业要求

具体的课程教学目标为：

课程教学目标4：通过分组实验和讨论的形式培养学生团队协作和创新能力。

本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：

表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表

专业毕业要求	教学目标1	教学目标2	教学目标3	教学目标4
毕业指标1.3工程知识：能够将光电材料与器件、光电子技术和光通信等知识用于专业工程问题的解决。	H		H
毕业指标3.3设计/开发解决方案：能够进行光电系统或检测系统流程设计，并在设计中体现创新意识。	M	M
毕业指标5.2 使用现代工具：根据光电信息工程及其相关领域的复杂工程问题，能够使用或研制合适的测试仪器，进行实验测试。		M		M
毕业指标9.2 个人和团队：在团队合作中，能够完成个体、团队成员或负责人的任务和职责，具有总结、归纳、整理、交流、倾听他人意见等团队协作的能力。				M

（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）

三．教学内容、教学方法及教学要求

本课程总课时16，其中理论课时0，课内实践16。

表2 课程教学内容及要求

实验教学
序号	实验项目名称	实验类型	实验学时	实验内容	支撑教学目标
1	热释电探测器及光电照明灯控制实验	验证	2	1、了解热释电传感器的工作原理及其特性 2、了解并掌握热释电传感器信号处理方法及其应用	课程教学目标1课程教学目标2课程教学目标3课程教学目标4
2	光电耦合器测试及应用实验	设计	2	1、了解光开关（反射式、对射式）的工作原理及其特性 2、了解并掌握使用光开关测量转速的原理及方法	课程教学目标1课程教学目标2课程教学目标3课程教学目标4
3	PSD位置传感器实验	设计	2	1、了解PSD位置传感器工作原理及其特性 2、了解并掌握PSD位置传感器测量位移的方法	课程教学目标1课程教学目标2课程教学目标3课程教学目标4
4	光纤端面处理、耦合及熔接实验	综合	3	1、光纤端面处理基本操作实验 2、光纤耦合技术基本操作实验 3、光纤熔接技术基本操作实验 4、使用光功率耗损法对光纤熔接质量进行测试	课程教学目标1课程教学目标2课程教学目标3课程教学目标4
5	太阳能电池实验	综合	2	1、了解和掌握太阳能电池原理及应用 2、了解并掌握太阳能电池相关特性的测试	课程教学目标1课程教学目标2课程教学目标3课程教学目标4
6	液晶电光效应实验	综合	3	1、液晶的电光特性测量实验（可以测得液晶的阈值电压和关断电压） 2、液晶的时间特性实验（测量液晶的上升时间和下降时间） 3、液晶的视角特性测量实验。 4、液晶的图像显示原理实验	课程教学目标1课程教学目标2课程教学目标3课程教学目标4
7	操作考试	综合	2	学生在以上做过的6个实验中随机抽取1个进行操作考试，并记录实验数据和实验数据结果进行处理。	课程教学目标1课程教学目标2课程教学目标3课程教学目标4

四、课程思政案例与课程目标的对应关系

课程目标

所属章节/案例名称

思政元素

教学方式方法

目标 4

太阳能电池实验

1.掌握太阳能电池工作原理

本章思政教学设计的切入点是可持续发展与清洁能源的责任担当：太阳能电池作为可再生能源技术的代表，其工作原理基于将太阳光能直接转换为电能，减少了对化石燃料的依赖，降低了环境污染。结合太阳能电池的教学，可以提取“可持续发展与清洁能源的责任担当”这一思政元素。通过探讨太阳能电池如何促进能源结构转型，支持低碳经济，教师可以启发学生思考个人、社会及国家在应对气候变化挑战中应承担的角色与责任。这不仅提升了学生对清洁能源技术的兴趣和认识，还增强了他们的环保意识和社会责任感，鼓励学生将来在各自领域内探索和实践更多绿色、可持续的解决方案，为实现全球环境的可持续发展贡献力量。

讲授法

图示法

例举法

液晶电光效应实验

1.液晶电光效应工作原理。

这部分课程内容的思政切入点是科技创新与产业升级的驱动力：液晶电光效应原理揭示了液晶材料在外加电场作用下光学性质的变化，是现代显示技术的基础，广泛应用于电视、电脑屏幕、智能手机等电子产品中，极大地推动了信息技术和数字媒体产业的发展。结合液晶电光效应的教学，可以提取“科技创新与产业升级的驱动力”这一思政元素。通过分析液晶显示技术从实验室研究到商业化应用的历程，以及它如何改变了人们的生活方式和信息传播方式，教师可以引导学生理解持续的科技创新对于国家产业升级、经济结构调整的关键作用。这激励学生认识到，作为未来的科技工作者，他们不仅需要掌握扎实的专业技能，更应具备推动社会进步的责任感，致力于新技术的研发与应用，为促进国家科技自立自强、实现高质量发展做出贡献。

1.讲授法

2.图示法

3.探究法

五．课程考核

表3考核方式、考核/评价环节及成绩比例

考核方式		考核/评价细则	成绩比例
平时成绩	预习报告	预习报告书写情况	10%	50%
	实验操作	签到、完成实验操作及数据记录	20%
	实验报告	数据处理及实验结果分析	20%
期末考试		实验操作完成情况和数据报告纪律与处理结果	50%

六．课程教学目标达成度评价及持续改进

课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。

通过单元测试对课堂教学效果进行过程性评价，及时反馈存在的问题，在教学过程中进行改进完善。

课程教学目标与考核方式对应关系如表4所示。

表4课程教学目标与考核方式关系表

	预习报告	实验操作	实验报告	操作考试
课程教学目标1	√	√		√
课程教学目标2		√	√	√
课程教学目标3		√	√
课程教学目标4		√

七．教材及参考资料

教材：

物理与电子电气工程学院自编，《光电子专业实验教程》，未出版,2017

参考书目：

江月松主编，《光电技术与实验》，北京理工大学出版社，2007

《固体物理》教学大纲

课程名称	固体物理	课程代码	08011991a
开课学期	6	课程类别	专业必修
总课时	56	学分	3.5
理论课时	56	课内实践
执笔人	唐政华	团队负责人	金桂
开课单位	物理与电子电气工程学院	适用专业	光电信息科学与工程专业
先修课程	《原子物理》、《量子力学》

一．课程简介

《固体物理》是光电信息科学与工程专业的一门专业必修课，是继四大力学之后的一门基础且关键的课程。主要内容是固体的结构及组成粒子（原子、离子、电子等）之间的相互作用与运动规律，阐明固体的性能、用途以及其与微观图像的联系，以晶格振动、固态电子论和固体的能带理论为主要内容。

二．教学目标和毕业要求

通过本课程的学习要求掌握固体物理学的基本概念、基本模型和方法，了解它们在各类技术中的应用。学生能够在实践过程中综合运用所学理论知识，分析实验数据和实验结果等，培养学生的工程实践能力和创新意识，为毕业后从事科研和高新技术工作打下坚实的基础。

课程教学目标为：

课程教学目标1：通过固体物理学的整个教学过程，使学生了解晶体微观结构、布拉伐格子，晶体系统分类，晶面及晶向，倒格矢，布里渊区，X光衍射，声学声子与光学声子，表面声子激元，布洛赫定理，费米能级，费米面，能带及能带结构，自由电子模型，紧束缚模型，表面等离激元等基本概念，并对光电材料的X光衍射图谱进行分析，能够在科学论文阅读和科学实验中辨识出其应用的固体物理学基本概念。（支撑毕业要求指标点3.1）

课程教学目标2：通过固体物理学的整个教学过程，使学生能理解晶面及晶向的相关计算，能理解晶体结合能的相关定理及公式的应用及计算，能理解并熟悉固体电子结构的基本概念，特别是费米能级和能带结构；理解洛赫定理的推导，费米能级的相关计算；理解表面等离激元的实验原理，会解释纳米结构的表面等离激元光谱，能根据固体物理学中的基本概念和定理，对固体中常见的物理现象进行分析和定量化求解。（支撑毕业要求指标点3.3）

课程教学目标3：能根据固体物理学中的基本概念和定理，对固体状态的光电材料的关键物理性能指标进行评价，进而对光电科技领域的复杂物理问题进行预测与模拟。支撑毕业要求指标点7.1）

课程教学目标4：注重培养学生掌握现代获取信息的方法和文献资料查询能力，结合固体物理学科的发展情况，鼓励学生围绕课堂教学内容，充分利用互联网和数字图书馆等现代化手段，自主搜寻和查阅相关参考资料，从而提高学生快速获取新知识和新信息的能力，从而了解固体物理领域的一些新进展，为以后的专业课和研究生阶段学习打好基础。（支撑毕业要求指标点7.2）

本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：

表1 课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表

课程目标	对应支撑的毕业要求指标点	对应支撑的毕业要求
目标 1	【3.1 学科基本技能】能运用固体物理的基本概念和原理对固体中常见的物理现象给予恰当表述。	3.学科素养
目标 2	【3.3 学科综合运用】能运用固体物理的原理，并利用所学高等数学知识，对光电材料中的实验结果给与正确解释。	3.学科素养
目标 3	【7.1 自主学习能力】能建立数学模型，通过计算或仿真方法，能够预测实验结果，体现创新意识。	7.学会反思
目标 4	【7.2 反思能力】：能运用科学原理，结合工程实际，设计实验方案，构建实验系统，进行实验。	7.学会反思

三．教学内容、教学方法及教学要求

本课程总课时56，其中理论课时56。

表2 课程教学内容及要求

理论教学

教学内容

学时安排

教学要求

支撑教学目标

第一章晶体结构

1-1 一些晶格的实例

1-2 晶格的周期性

1-3 晶向、晶面和它们的标志

1-4 倒格子

1-5 晶体的宏观对称性

1-6 点群

1-7 晶格的对称性

1-8 晶体表面的几何结构

1-9 非晶态材料的结构

1-10 准晶态

1、能够识记晶体的特征。

晶格周期性的描述方法：基元、布拉菲格子、原胞、基矢的概念。简单格子与复式格子，原胞、晶胞的概念与选取。常见晶格结构及其代表晶体。

2、能够识记晶列与晶面，晶向指数与晶面指数（密勒指数）的含义与确定方法。

3、能够识记晶体的对称操作、对称素的概念，晶体点群的基本知识。七大晶系与十四种布拉菲格子。

课程教学目标1

第二章固体的结合

2-1 离子性结合

2-2 共价结合

2-3 金属性结合

2-4 范德瓦耳斯结合

2-5 元素和化合物晶体结合的规律性

1、能够识记晶体结合能的概念，并能分析晶体内能与原子间作用力的一般特点及其与晶格常数、体弹性模量、抗张强度的关系。

2、能够识记晶体结合的基本类型及相应晶体的基本性质；各种结合类型结合能的表示。

3、能够运用原子的负电性规律分析元素和化合物晶体结合的规律。

4、能够识记基本概念包括晶体结合能，电负性，电离能，亲和能，离子晶体，离子性结合，共价晶体，共价结合，成键态，反键态，轨道杂化，极性键，非极性键，金属，金属键，分子晶体，分子性结合，氢键晶体，氢键。

课程教学目标1

第三章晶格振动与晶体的热学性质

3-1 简谐近似和简正坐标

3-2 维单原子链

3-3 维双原子链声学波和光学波

3-4 三维晶格的振动

3-5 离子晶体的长光学波

3-6 确定晶格振动谱的实验方法

3-7 局域振动

3-8 晶格热容的量子理论

3-9 晶格振动模式密度

3-10 晶格的状态方程和热膨胀

3-11 晶格的热传导

3-12 非晶固体中的原子振动

1、能够分析一维单原子链振动的格波解及色散关系及格波解的物理意义；

2、能够计算一维双原子链振动的色散关系，能够引用声学波与光学波的定义分析它们的物理本质；

3、能够识记三维晶格的振动；

4、能够计算离子晶体长光学波近似的宏观运动方程，并分析LST关系及离子晶体的光学性质；

5、能够运用非谐效应的概念分析它在热膨胀和热传导中的作用。

课程教学目标1

课程教学目标3

课程教学目标4

第四章能带理论

4-1 布洛赫定理

4-2 维周期场中电子运动的近自由电子近似

4-3 三维周期场中电子运动的近自由电子近似

4-4 赝势

4-5 紧束缚近似——原子轨道线性组合法

4-6 晶体能带的对称性

4-7 能态密度和费米面

4-8 表面电子态

4-9 无序系统中的电子态

1、能够理解能带理论的基本假设和出发点；

2、能够运用布洛赫定理分析一维近自由电子近似的模型、三维近自由电子的能带结构；

4、能够运用紧束缚近似模型计算几个典型的结构的能带;

5、能够计算能态密度及理解费米面的概念。

课程教学目标1

课程教学目标3

第五章晶体中电子在电场和磁场中的运动

5-1 准经典运动

5-2 恒定电场作用下电子的运动

5-3 导体、绝缘体和半导体的能带论解释

5-4 在恒定磁场中电子的运动

5-5 回旋共振

5-6 德·哈斯-范·阿尔芬效应

1、能够识记准经典运动的一些基本概念和规律，包括波包、电子速度、准动量、加速度、以及有效质量等。

2、能够理解准经典运动所遵循的规律及各物理量与经典运动规律的区别。

课程教学目标1

课程教学目标3

课程教学目标4

第六章金属电子论

6-1 费米统计和电子热容量

6-2 功函数和接触电势

6-3 分布函数和玻耳兹曼方程

6-4 弛豫时间近似和电导率公式

6-5 各向同性弹性散射和弛豫时间

6-6 晶格散射和电导

6-7 玻耳兹曼方程的局限性Kubo－Greenwood公式

6-8 非晶态金属的电阻率及其温度关系

1、能够运用金属中自由电子的运动行为遵从的费米-狄拉克分布函数，计算电子气的热容量，并分析低温下，参与导电的电子只有费米面附近的电子。

课程教学目标1

课程教学目标3

课程思政案例与课程目标的对应关系

课程目标	所属章节/案例名称	思政元素	教学方式方法
目标 4	《固体物理学》绪论课的基本内容包括固体物理的研究对象、固体物理学科背景及意义、固体物理研究内容、固体物理的学习方法等。	本章思政教学设计的切入点是从介绍“固体物理和半导体物理奠基人”黄昆入手。从“黄散射”到“黄方程”，从“黄—里斯因子”到“玻恩和黄”，以至“黄—朱模型”，黄昆先生士在固体物理学发展史上建树了一块块丰碑，他的理论哺育了世界上几代人的成长，他的著作《固体物理学》《晶格动力学》等，被学者们像圣经一样摆在书桌上。	1.讲授法 2.小组合作探究法，提升团队内部合作意识。
	第一章这部分的主要内容是晶体学基础知识，包括晶体结构周期性、常见实际晶体结构、晶体结构对称性、晶系、密堆积、配位数、晶向、晶面及其标志、倒格子、布里渊区等概念和知识点。	这部分课程内容的思政切入点主要是介绍我国在激光晶体领域方面所取得的伟大成就。在激光系统中，激光倍频材料是一种非常重要的晶体。由于其生长难度大，早期一直被国外垄断。山东大学晶体材料研究所经过艰苦奋斗先后掌握了大尺寸的磷酸钛氧钾晶体(KTP)和钕钆镓石榴石单晶(Nd:GGG)等晶体的生长规律及自备技术，突破了国外的封锁，强力推进了我国激光工程的发展。中科院福建物构所，注重源头创新，先后研制出了“中国牌”BBO、LBO、KBBF、LSBO等一系列光学晶体，使我国成为激光晶体大国和强国，在国际上具有重大影响力。通过讲解我国在激光晶体方面取得伟大成就，介绍中国人的伟大创造力和不屈不挠的奋斗精神，可以强烈激发学生的民族自豪感和自信心，从而点燃其爱国情怀。
	第二章这部分内容主要包括晶体结合的普遍描述、晶体结合的基本类型与特性、晶体结合的类型与原子的负电性。	在讲授共价键和轨道杂化时，引入诺贝尔物理奖“石墨烯”的介绍，让学生明白它是一种二维层状的碳纳米材料，杂化类型为sp2杂化，并进一步对近年来我国在石墨烯结构材料及在电池电极材料、半导体器件、透明显示屏、传感器、电容器等方面取得成果进行介绍。
	第三章这部分内容主要包括一维晶格振动、三维晶格振动、正则坐标和声子晶格振动谱的实验测定等。	在讲授晶体材料的热传导和热容理论时，介绍储能技术以及部分相变材料在我国已经开始逐步的商业化。通过列举其在太阳能热水系统、工业余热回收、供暖和空调系统、绿色建筑、电子器件热管理、保温服装以及航空航天等方面应用的具体实例，让学生了解热容理论在导热和热容材料方面的应用，激发学生的学习兴趣，培养学生的专业素养。通过科技强国案例，增强学生的爱国热情。
	第四章能带理论是《固体物理学》课程的重要内容，它是研究固体中电子运动规律的一种近似理论。	在讲授晶体的能带理论时，以“能带理论是现代固体电子技术的理论基础”为切入点，介绍我国半导体材料行业现状及取得成果。目前，我国芯片巨头中芯国际，仅用3年的时间完成了从28nm纳米芯片到7纳米芯片的跨度，目前不仅量产了14nm芯片，而且已经完成的7nm芯片的研发及进入了风险试产阶段。
	第五章这部分主要介绍金属晶体与电子运动有关的性质，如金属的电导、热导、光学、热学、温差电效应等。	在介绍温差电效应的应用时，可讲述我国在同位素温差发电和太阳能光电-热电复合发电等取得的成果作为思政切入点。中国原子能研究院与电子十八所合作，先后研制出了百毫瓦级（输出功率370mW，转换效率3.3%）、瓦级（输出功率1.22W，效率4.8%）的Pu-238同位素温差电池。

教学方法

本课程采用课堂讲授、小组讨论、课外学习的教学方法，以达到符合毕业要求指标点的教学目的。

表3 课程毕业要求、教学目标和达成途径

毕业要求指标	课程教学目标	达成途径
3-1：掌握固体物理学中的基本概念，能够在科学论文阅读和科学实验中辨识出其应用的固体物理学基本概念。	教学目标1 教学目标2 教学目标3	课堂讲授：通过讲解固体物理等所涉及的晶体结构，固体结合、固体的热学性质，能带理论，及电子在磁场中运动等内容，呈现物理学的核心思想与方法，通过剖相关规律的内涵与外延，解决问题中用到的方法，培养学生的抽象思维能力和分析问题解决问题能力。课后作业：每次课后布置作业，以巩固和加深课堂学习内容，并全部批改，对作业中反映出来的问题及时进行讲评。注重师生互动交流，及时了解掌握学生学习状况，关注每一个学生的学习情况。单元测试：通过单元测试，阶段性检测学生的学习效果，有效提升学生对平常学习过程的重视程度，促进学生相应能力稳步提升。
7-1：能根据固体物理学中的基本概念和定理，对固体中常见的物理现象进行分析和定量化求解。	教学目标1 教学目标2 教学目标3	课堂讲授：通过介绍固体物理中有关晶体中的物理现象，引导学生利用已学的物理概念对固体中的物理现象进行分析，达到对概念的深刻理解。小组讨论：针对探讨解决新型材料所采用的科学方法，培养学生探索科学问题的基本思路。
8-2：能根据固体物理学中的基本概念和定理，对光电材料的关键物理性能指标进行评价，进而对光电材料领域的复杂物理问题进行预测与模拟。	教学目标1 教学目标2 教学目标3	课堂讲授：通过分析固体物理在解决一物理问题时的瓶颈，引导学生用发展的思维看待科学问题和科学方法。小组讨论：通过两种方法各自的特点，引导学生辩证的看待各类科学方法，形成对比性、批判型思维，培养反思的能力。

课程考核要求及方法

本课程成绩由平时成绩(包括作业成绩、单元测试成绩、小组讨论成绩)和期末考试成绩组合而成，采用百分制，见表4所示。

表4 成绩组成、考核/评价环节、分值、细则和对应的教学目标

成绩组成		考核/评价环节	分值	考核/评价细则	对应的教学目标
平时表现(50%)	作业成绩（20%）	课后作业	20	主要考核学生对章节知识点的理解和掌握程度(包含考核学生的抽象思维能力、逻辑推理论证能力、独立分析思考和创新的能力)以及做作业(做人做事)的态度。计算全部作业的平均成绩再按20%计入总评成绩。	教学目标1 教学目标2 教学目标3
	单元测试成绩（20%）	期中考试，或单元测试，或课外练习	20	主要考核学生对阶段性课程核心知识点的理解和掌握程度，计算多次单元测试的平均成绩再按20%计入总评成绩。	教学目标1 教学目标2 教学目标3
	小组讨论或小论文（10%）	课堂讨论、课后讨论或小论文	10	主要考核学生对知识的综合掌握程度以及探索未知问题的能力、团队协作的能力、表达能力等。按照小组讨论中的贡献，由教师、小组长以及小组成员共同给出成绩，再按10%计入总评成绩。	教学目标1 教学目标2 教学目标3
期末成绩（50%）		期末考试	50	主要考核学生对课程全部关键核心知识点的理解和掌握程度，计算卷面成绩再按50%计入总评成绩。	教学目标1 教学目标2 教学目标3
总评成绩		平时+期末	100	平时成绩（50%）+期末成绩（50%）	教学目标1 教学目标2 教学目标

：

对于教学目标1：主要评价学生对固体物理课程概况的了解，基本知识、基本概念概念的掌握，注重学科的整体结构。因为作业一般一周布置一次，大量的作业能比较直接的反映学生对基本概念和术语的掌握程度，故作业成绩评价权重相对大些。

对于教学目标3：主要评价学生基于固体物理基本知识解决光电材料研究中的问题，培养学生文献阅读的能力，并进行小组讨论，培养学生解决实际问题的能力，故期末的卷面成绩评价、小组讨论权重相对大些。

持续改进

课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。

通过单元测试对课堂教学效果进行过程性评价，及时反馈存在的问题，在教学过程中进行改进完善。

课程教学目标与考核方式对应关系如表5所示。

表5课程教学目标与考核方式关系表

	课堂表现	单元测试	作业	期末考试
课程教学目标1	√	√		√
课程教学目标2			√
课程教学目标3		√		√
课程教学目标4			√

教材及参考资料

[1] 《固体物理学》，黄昆韩汝琦，高等教育出版社，2000年;

[2] 《Introduction to Solid State Physics》（Seventh Edition），Charles Kittel，John Wiley & Sons 2004；

[3] 《固体物理基础》（第二版）,吴代鸣，高等教出版社，2015年；

[4] 《固体物理基础》（第一版）孙会元，科学出版社，2016年；

[5] 《固体物理基础》（第二版），阎守胜，北京大学出版社，2008年；

[6] 《固体物理》（第二版）韦丹著，清华大学出版社，2003年；

[7] 《固体物理教程》（第一版）王矜奉，山东大学出版社，2013年。

《半导体器件物理与工艺》教学大纲

课程名称	半导体器件物理与工艺	课程代码	08011681a
开课学期	6	课程类别	专业必修
总课时	48	学分	3
理论课时	48	课内实践	0
执笔人	陈亚琦	团队负责人	金桂
开课单位	物理与电子电气工程学院	适用专业	光电信息科学与工程
先修课程	《量子力学》

一．课程简介

本课程为光电信息科学与工程专业的一门重要的专业主干课，涵盖了量子力学、固体物理、半导体材料物理及半导体器件物理等内容，共分为三部分，第一部分是半导体材料属性，主要讨论固体晶格结构、量子力学、固体量子理论、平衡态半导体、输运现象、半导体中的非平衡过剩载流子;第二部分是半导体器件基础，主要讨论pn结、pn结二极管、金属半导体和半导体异质结、金属-氧化物-半导体场效应晶体管、双极晶体管、结型场效应晶体管;第三部分是专用半导体器件，主要介绍光器件、半导体微波和功率器件等。

二．教学目标和毕业要求

通过本课程的学习，让学生对半导体器件的物理与工艺有深入的认识，为进一步学习相关专业课程及从事光电技术类工作奠定一定的基础。具体的课程教学目标为：

课程教学目标1：通过学习，让学生了解光电器件领域工程对社会因素的影响及相关背景知识；能系统地理解半导体材料基本属性，掌握半导体器件分析方法、工作原理等内容。

课程教学目标2：具备对半导体器件的物理与工艺有清楚的认识能力，具有综合运用理论、知识和技术手段设计和制备光电器件的能力。

课程教学目标3：能根据实际问题，通过查找资料、文献分析，学习和补充相关知识，养成终身学习能力。

本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：

表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表

专业毕业要求	教学目标1	教学目标2	教学目标3
毕业要求指标1.2 工程知识：掌握专业知识及系统设计方法，具备设计综合性复杂光电信息系统的能力，满足工程应用要求。	M	H	M
毕业要求指标2.3问题分析：针对一个完整的光电信息系统，能根据系统要求，运用数学、物理及光电信息知识，为解决问题提供依据。		M	H
毕业要求指标6.1 工程与社会：了解光电信息工程领域的工程对社会因素的影响及相关的相关背景知识。			M
毕业要求指标12.1 终身学习：针对工程项目中的具体问题，具有学习和补充相关知识的能力。		L

（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）

三．教学内容、教学方法及教学要求

本课程总课时48。

表2 课程教学内容及要求

理论教学
教学内容	学时安排	教学要求	支撑教学目标
固体晶格结构 1、半导体材料 2、固体类型 3、空间晶格：原胞和晶胞、基本的晶体结构、晶面和密勒指数、晶向 4、金刚石结构 5、原子价键 6、固体中的缺陷和杂质：固体中的缺陷、固体中的杂质 7、半导体材料的生长：在熔融体中生长、外延生长	4	掌握空间晶格、原子价键、固体中的缺陷和杂质；了解半导体材料、固体类型；理解金刚石结构、半导体材料的生长。	课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3
量子力学初步量子力学的基本原理薛定谔波动方程及其应用 3、原子波动理论的延伸	4	掌握量子力学的基本原理；了解薛定谔波动方程的应用和原子波动理论的延伸；理解薛定谔波动方程。	课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3
固体量子理论初步允带与禁带固体中电的传导三维扩展状态密度函数 5、统计力学：费米-狄拉克概率函数、分布函数和费米能级	4	掌握允带与禁带；了解三维扩展、统计力学、状态密度函数；理解固体中电的传导。	课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3
平衡半导体半导体中的载流子掺杂原子与能级非本征半导体施主和受主的统计学分布 5、电中性状态 6、费米能级的位置	4	掌握半导体中的载流子、掺杂原子与能级；了解施主和受主的统计学分布、费米能级的位置；理解非本征半导体、电中性状态。	课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3
载流子输运现象载流子的漂移运动载流子扩散 3、杂质梯度分布：感生电场、爱因斯坦关系 4、霍尔效应	4	掌握载流子的漂移运动、载流子扩散；了解霍尔效应；理解杂质梯度分布。	课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3
半导体中的非平衡过剩载流子载流子的产生与复合过剩载流子的性质双极输运 4、准费米能级 5、过剩载流子的寿命 6、表面效应	4	掌握载流子的产生与复合；了解准费米能级、过剩载流子的寿命、表面效应；理解过剩载流子的性质、双极输运。	课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3
第七章pn结 1、pn结的基本结构 2、零偏：内建电势差、电场强度、空间电荷区宽度 3、反偏：空间电荷区宽度与电场、势垒电容(结电容) 、单边突变结 4、结击穿 5、非均匀掺杂pn结	4	掌握pn结的基本结构、零偏、反偏；了解非均匀掺杂pn结；理解结击穿。	课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3
第八章pn结二极管 pn 结电流产生 - 复合电流和高级注入 3、pn结的小信号模型 4、电荷存储与二极管瞬态：关瞬态、开瞬态	6	掌握pn结电流；了解pn结的小信号模型、电荷存储与二极管瞬态；理解产生-复合电流和高注入级别。	课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3
金属半导体和半导体异质结肖特基势垒二极管金属 - 半导体的欧姆接触异质结	4	掌握肖特基势垒二极管；了解异质结；理解金属-半导体的欧姆接触。	课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3
金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管基础双端 mos 结构电容 - 电压特性 3、mosfet基本工作原理 4、频率限制特性	6	掌握双端mos结构、电容-电压特性；了解频率限制特性、cmos技术；理解mosfet基本工作原理	课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3
金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管 : 概念的深入非理想效应 mosfet 按比例缩小理论阈值电压的修正	4	掌握非理想效应、阈值电压的修正；了解mosfet按比例缩小理论。	课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3
双极晶体管双极晶体管的工作原理少子的分布低频共基极电流增益非理想效应 5、等效电路模型 6、频率上限	8	掌握双极晶体管的工作原理、少子的分布；了解等效电路模型、频率上限、其他的双极晶体管结构；理解低频共基极电流增益、非理想效应。	课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3

本课程采用讲授、提问、讨论、演示等教学方法和手段，注重精讲多练、讲练结合，夯实学生基础理论知识；注重对学生学习方法的指导，培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力，激发学生的创新思维；进一步拓宽半导体物理器件知识的内容，培养学生的自主学习能力；以达到符合毕业要求指标点的课程教学目标完成。

四．课程考核

表3考核方式、考核/评价环节及成绩比例

考核方式	考核/评价细则	成绩比例
课堂表现	主动参与课堂教学情况，如随堂练习、交流互动等，平时考勤成绩	20%-30%
测试或研究报告	测试考试成绩、研究报告等	10%-20%
期末考试	期末闭卷考试成绩	60%-70%

五．课程教学目标达成度评价及持续改进

课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。

通过单元测试对课堂教学效果进行过程性评价，及时反馈存在的问题，在教学过程中进行改进完善。

课程教学目标与考核方式对应关系如表4所示。

表4课程教学目标与考核方式关系表

	课堂表现	单元测试	研究报告	期末考试
课程教学目标1	√	√	√	√
课程教学目标2		√	√	√
课程教学目标3			√

六．教材及参考资料

教材：

《半导体物理与器件(第四版)》(美)DonaldNeamen等，电子工业出版社，2018

参考书目：

[1] 《半导体器件物理与工艺(第三版)》施敏编，苏州大学出版社，2014

[2] 《半导体器件物理(第3版)》施敏著，西安交通大学出版社，2008

《光纤通信》教学大纲

课程名称	光纤通信	课程代码	08050181c
开课学期	5	课程类别	专业必修
总课时	48	学分	2.5
理论课时	32	课内实践	16
执笔人	金桂	团队负责人	金桂
开课单位	物理与电子电气工程学院	适用专业	光电信息科学与工程
先修课程	《光波导理论与技术》、《光电子技术》

一．课程简介

《光纤通信》是光电信息科学与工程专业的一门专业必修课程。其基本任务是通过本课程的学习，让学生掌握光纤的传输理论；光缆结构及特点；无源光器件的原理及性能；光源和光检测器的工作原理及特性；光纤放大器的工作原理及结构；光纤通信系统的组成与性能指标；高速大容量光纤通信技术主流的波分复用光纤通信技术，以及代表未来光纤通信技术发展方向的全光光纤通信技术。本课程包含了半导体激光器阈值实验、半导体激光器的斜率、串联电阻和背光电流的测量、光源与光纤耦合实验及光纤数值孔径测量实验、光纤连接器、光纤耦合器、光纤衰减器及参数测量等6个实验项目。

二．教学目标和毕业要求

通过本课程的学习，使学生了解和掌握光纤通信及光纤通信系统，掌握光纤通信必要的基础理论，基本知识和基本实践技能；学生能够运用传输矩阵法及阶段分析法等运算方法，对通信系统的工作原理及参数计算进行分析；学生能够在实践过程中综合运用所学理论知识，分析实验数据和实验结果等，培养学生的工程实践能力和创新意识。

具体的课程教学目标为：

课程教学目标1：掌握光纤通信系统构成及特点，光纤通信的窗口波长，光纤分类及指标，光发射机的组成及对光源的要求，对光电检测器的要求；掌握光纤通信关键器件的原理及技术要求；熟悉光传输，中继放大技术；了解光纤通信中的新技术：光波分复用、光时分复用、光放大器及全光系统；初步掌握光通信网络的构成及组网技术。

课程教学目标2：完成半导体激光器阈值实验、半导体激光器的斜率、串联电阻和背光电流的测量、光源与光纤耦合实验及光纤数值孔径测量实验、光纤连接器、光纤耦合器、光纤衰减器及参数测量等，培养学生综合运用所学理论知识，分析实验现象和实验结果，培养学生实践动手能力。

课程教学目标3：培养学生掌握传输矩阵法及阶段分析等学习方法，并能够应用学习方法对光纤通信系统的工作原理及参数计算进行分析，培养学生独立思考、深入钻研问题的习惯，培养学生研究创新能力。

课程教学目标4：注重培养学生掌握现代获取信息的方法和文献资料查询能力，结合电力电子技术学科的发展情况，鼓励学生围绕课堂教学内容，充分利用互联网和数字图书馆等现代化手段，自主搜寻和查阅相关参考资料，从而提高学生快速获取新知识和新信息的能力。

本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：

表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表

专业毕业要求	教学目标1	教学目标2	教学目标3	教学目标4
毕业要求指标1.1 问题描述：课程教学目标1：掌握光纤通信系统构成及特点，光纤通信的窗口波长，光纤分类及指标，光发射机的组成及对光源的要求，对光电检测器的要求；掌握光纤通信关键器件的原理及技术要求；熟悉光传输，中继放大技术；了解光纤通信中的新技术：光波分复用、光时分复用、光放大器及全光系统；初步掌握光通信网络的构成及组网技术。	M		M
毕业要求指标2.2工程分析与计算：完成半导体激光器阈值实验、半导体激光器的斜率、串联电阻和背光电流的测量、光源与光纤耦合实验及光纤数值孔径测量实验、光纤连接器、光纤耦合器、光纤衰减器及参数测量等，培养学生综合运用所学理论知识，分析实验现象和实验结果，培养学生实践动手能力。	H	M
毕业要求指标3.4 方案优化：培养学生掌握传输矩阵法及阶段分析等学习方法，并能够应用学习方法对光纤通信系统的工作原理及参数计算进行分析，培养学生独立思考、深入钻研问题的习惯，培养学生研究创新能力。			M	M
毕业要求指标4.2 实验实施：注重培养学生掌握现代获取信息的方法和文献资料查询能力，结合电力电子技术学科的发展情况，鼓励学生围绕课堂教学内容，充分利用互联网和数字图书馆等现代化手段，自主搜寻和查阅相关参考资料，从而提高学生快速获取新知识和新信息的能力。		H

（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）

三．教学内容、教学方法及教学要求

本课程总课时48，其中理论课时32，课内实践16。

表2 课程教学内容及要求

理论教学
教学内容			学时安排		教学要求		支撑教学目标
第一章光纤通信概论（1）光纤通信的发展史与现状（2）光纤通信的系统组成（3）光纤通信的特点			4		（1）掌握光纤通信的定义及系统组成。（2）了解光纤通信的发展历史与现状。（3）理解光纤通信的优点。		课程教学目标1
第二章光纤和光缆（1）光纤的结构及分类（2）光纤的导光原理（3）光纤的传输特性（4）光纤的应用（5）光缆构造与分类（6）光缆型号命名与标识（7）光缆线路敷设、管理与维护			4		（1）掌握光纤的结构与分类，熟悉常见类型光纤光缆的特点及应用；光纤的三个低损耗工作波长。（2）了解光纤中传输模式的定义及种类。（3）理解用射线理论对光纤导光原理的推导过程及结论。		课程教学目标1
第三章通信用光器件（1）光源（2）光检测器（3）光无源器件			10		（1）掌握光源、光检测器的工作原理及性能。（2）了解光纤连接器、光衰减器、光隔离器、光分路器、波分复用器等几种常用的无源光器件的结构、原理及应用。（3）理解光隔离器、光分路器、波分复用器的原理。		课程教学目标1 课程教学目标3 课程教学目标4
第四章光端机（1）光发射机的作用及构成（2）光接收机的作用及构成（3）线路编码			6		（1）掌握光发射机、光接收机的功能、电路组成和工作原理。（2）了解线路编码的原理与作用。（3）理解光发射机、光接收机的工作原理。		课程教学目标1 课程教学目标3
第五章数字光纤通信系统（1）两种传输体质（2）系统的性能指标（3）系统设计			8		（1）掌握两种传输体质和系统的性能指标。（2）学会通过计算中继距离来设计光纤传输系统。		课程教学目标1 课程教学目标3 课程教学目标4
第六章模拟光纤通信系统（1）调制方式（2）模拟基带直接光强调制光纤传输系统（3）副载波复用光纤传输系统			4		（1）掌握三种不同的调制方式。（2）了解模拟基带直接光强调制光纤传输系统和副载波复用光纤传输系统的特性参数及系统性能。		课程教学目标1 课程教学目标3
第七章光纤通信新技术（1）光纤放大器（2）光波分复用技术（3）光交换技术			2		（1）掌握掺铒光纤放大器（EDFA）的工作原理和光路结构。（2）了解EDFA在光纤通信系统中的应用；光波分复用技术和光交换技术。（3）理解光放大器的增益，耦合损耗、噪声及稳定性指标。理解波分复用光纤通信系统和全光光纤通信系统		课程教学目标1
第八章光纤通信网络（1）通信网的发展趋势（2）SDH传送网（3）WDM光网络（4）光接入网			2		（1）掌握光纤通信系统的构成和各部分的作用。（2）了解SDH传输系统及WDM传输系统的原理及应用。（3）理解光接入网的概念。		课程教学目标1 课程教学目标3
实验教学
序号	实验项目名称	实验类型		实验学时		实验内容		支撑教学目标
1	半导体激光器阈值实验	综合		3		1.了解半导体激光器阈值的概念，测量半导体激光器工作时的光功率和工作电流。 2．学会通过曲线计算半导体激光器的阈值。		课程教学目标2
2	半导体激光器的斜率、串联电阻和背光电流的测量	综合		3		测量半导体激光器工作时的光功率、工作电压、工作电流和背光电流，通过这些参数画出P-、P-I、V-I曲线，了解半导体的工作特性曲线。		课程教学目标2
3	光纤连接器、光纤耦合器、光纤衰减器及参数测量	综合		3		1.了解光纤连接器的构造和原理。 2.理解各种光纤连接器在光纤传输中的应用。 3.了解耦合器的特性及其简单应用。 4.掌握耦合器的测试方法和基本测量仪器的使用。 5.了解光纤衰减器的工作原理及基本机构。 6.熟悉光纤衰减器在光通信系统中的应用。		课程教学目标2
4	光纤连接器、光纤耦合器、光纤衰减器及参数测量	综合		3		1.了解光纤连接器的构造和原理。 2.理解各种光纤连接器在光纤传输中的应用。 3.了解耦合器的特性及其简单应用。 4.掌握耦合器的测试方法和基本测量仪器的使用。 5.了解光纤衰减器的工作原理及基本机构。 6.熟悉光纤衰减器在光通信系统中的应用。		课程教学目标2
5	光纤模拟音频通信、光纤数字音频通信及光纤视频传输实验	综合		3		1.熟悉电话的光纤模拟通信原理 2.了解话音信号的PCM编码解码的原理 3.掌握电话通信经光纤通信的全过程 4.熟悉模拟光纤图像传输的原理		课程教学目标2
5	实验考核	综合		2		考核内容为抽查前面5次实验中的一个进行考试。		课程教学目标2

本课程采用讲授、提问、讨论、演示等教学方法和手段，注重精讲多练、讲练结合，夯实学生基础理论知识；注重对学生学习方法的指导，培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力，激发学生的创新思维；进一步拓宽光纤通信技术知识的内容，培养学生的自主学习能力；以达到符合毕业要求指标点的课程教学目标完成。

四．课程考核

表3考核方式、考核/评价环节及成绩比例

考核方式		考核/评价细则	成绩比例
课堂表现		主动参与课堂教学，平时考勤成绩	10
单元测试		单元测试开卷考试成绩	10
实验	实验纪律	签到，遵守实验室规章制度	15%	30
	实验操作	完成实验操作及数据记录	50%
	实验报告	数据处理及实验结果分析	35%
期末考试		期末闭卷考试成绩	50

五．课程教学目标达成度评价及持续改进

课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。

通过单元测试对课堂教学效果进行过程性评价，及时反馈存在的问题，在教学过程中进行改进完善。

课程教学目标与考核方式对应关系如表4所示。

表4课程教学目标与考核方式关系表

	课堂表现	单元测试	实验	期末考试
课程教学目标1	√	√		√
课程教学目标2			√
课程教学目标3		√		√
课程教学目标4			√

六．教材及参考资料

教材：

《光纤通信导论》邱昆编，电子科技大学出版社

《光纤通信原理》张德琨著，重庆大学出版社，1992

《光传输技术》朗迅科技（中国）有限公司光网络部，清华大学出版社，2003

《光纤通信系统》杨祥林著，国防工业出版社，2002

《光波分复用系统》纪越峰著，北京邮电大学出版社，1999

《SDH原理与技术》肖萍萍、吴健学等著，北京邮电大学出版社，2002

《Matlab程序设计与应用》教学大纲

课程名称	Matlab程序设计与应用	课程代码	08050192c
开课学期	3	课程类别	专业选修课
总课时	32	学分	1.5
理论课时	16	课内实践	16
执笔人	廖勇	团队负责人	金桂
开课单位	物理与电子电气工程学院	适用专业	光电信息科学与工程
先修课程	《计算机基础》、《高等数学》

一．课程简介

《MATLAB程序设计》是光电信息科学与工程专业的一门专业选修课。MATLAB 作为一种高级科学计算软件，是进行算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的交互式应用开发环境。本课程注重实际能力的培养，使学生能够运用MATLAB进行一般的工程计算，掌握MATLAB的应用技术。为掌握本专业和学习后续课程打下基础，并为今后工作中解决工程问题作好准备。本课程应先修《计算机基础》、《高等数学》等课程，主要用于数学物理数据数值等的计算、图像处理、程序设计、系统仿真等，为后续课程以及将来的工程计算与工程设计打下基础。

二．教学目标和毕业要求

《Matlab程序设计与应用》实验课程的主要任务是: 通过上机操作，使学生掌握MATLAB的数据类型、矩阵输入和操作方法、语法结构、函数的使用、二维、三维绘图功能，以及程序设计功能，并能够熟练地将MATLAB应用于学习中，解决相关课程中的复杂的数学计算问题，并初步掌握仿真系统的功能和建模的基本思想。只有通过上机练习，才能达到熟练应用的程度。本课程实验使学生更好理解和巩固课堂上所讲的理论知识，提高学生的动手能力，加强学生独立分析问题和解决问题的能力，为进一步学习专业课作好准备，并为今后从事专业方面的工作打下坚实基础。

课程教学目标1：MATLAB程序设计主要以数学数值符号计算、图像绘制、程序设计、系统仿真为主要知识点，尤其以数值符号计算、程序设计、系统仿真作为重点。培养学生能够综合运用MATLAB语言的基本知识和编程、仿真技术解决相关的实际问题。

课程教学目标2：具有综合运用MATLAB软件进行数据分析、数值运算、系统仿真、以及软件编程和设计能力。熟悉MATLAB基本操作，以培养解决问题和分析问题的综合能力。

课程教学目标3：培养学生具有学习态度、情感，科学世界观，培养学生具有良好的科学思维方法、科学精神、创新意识

课程教学目标4：注重培养学生掌握现代获取信息的方法和文献资料查询能力，结合计算机控制理论的发展情况，鼓励学生围绕课堂教学内容，充分利用互联网和数字图书馆等现代化手段，自主搜寻和查阅相关参考资料，从而提高学生快速获取新知识和新信息的能力。

本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：

表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表

专业毕业要求	教学目标1	教学目标2	教学目标3	教学目标4
毕业要求指标1.1 问题描述：能对工程的系统工作原理、工程设计方案等复杂问题，用工程方法给予恰当表述。	M		H
毕业要求指标2.2工程分析与计算：能对工程复杂问题的过程进行工程计算，分析运行参数或故障结果。	H	M		H
毕业要求指标3.4 方案优化：能通过计算或仿真方法，对工程设计方案的可行性进行论证，并优化设计方案，体现创新意识。			M
毕业要求指标4.2 实验实施：能运用科学原理，结合工程实际，设计实验方案，构建实验系统，进行实验。		H		H

（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）

三．教学内容、教学方法及教学要求

本课程总课时32，其中理论课时16，课内实践16。

表2 课程教学内容及要求

理论教学
教学内容			学时安排		教学要求		支撑教学目标
第1章入门基础 1、MATLAB概述 2、MATLAB安装方法 3、MATLAB环境介绍 4、仿真介绍			1		了解MATLAB的发展、特点优势掌握MATLAB的安装和环境、启动、常用命令、快捷操作、帮助等功能		课程教学目标1 课程教学目标4
第二章基本计算 1、变量 2、基本数据类型 3、基本运算			1		掌握变量的定义、表达式、数据类型、符号的区别和意义掌握变量的基本运算(含算术运算、关系运算、逻辑运算)		课程教学目标1 课程教学目标3 课程教学目标4
第三章数组和矩阵 1、数组创建和计算 2、矩阵创建和计算			1		掌握数组的创建、计算掌握矩阵的创建、计算		课程教学目标1 课程教学目标3
第四章数值计算 1、数据插值 2、数据拟合 3、多项式运算 4、代数方程求解 5、微分方程求解			1		了解数值类型掌握数值的分析、计算、应用		课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3
第五章符号计算 1、符号变量的创建 2、符号表达式运算 3、符号微积分 4、符号方程求解			1		了解符号变量和普通变量的区别掌握符号变量的运算、应用		课程教学目标1 课程教学目标3 课程教学目标4
第六章图形绘制与图像处理 1、二维绘图 2、三维绘图 3、图形窗口的控制与操作 4、图像的读取、几何运算			1		掌握二维图的绘制和应用命令，包括子图和图注了解三维图的绘制和应用命令、图像的读取、几何运算		课程教学目标1 课程教学目标3
第七章 M程序设计 1、MATLAB编程特点 2、 M文件形式 3、控制结构 4、 M文件调试			1		掌握MATLAB的程序编制了解MATLAB的调试环境应用		课程教学目标1 课程教学目标3
第八章 MATLAB工具箱 1、Simulink的模块库简介 2、Simulink功能模块的处理 3、Simulink仿真设置			1		了解Simulink仿真环境， Simulink功能模块的作用和适用场合掌握Simulink功能模块的作用和功能，Simulink环境下进行建模仿真		课程教学目标1 课程教学目标3
实验教学
序号	实验项目名称	实验类型		实验学时		实验内容	支撑教学目标
1	MATLAB系统环境及基本操作	验证性		必做(2)		通过上机能够熟练使用MATLAB软件的各个功能窗口，了解MATLAB编程的工作方式，并能够进行简单命令的操作。	课程教学目标2
2	MATLAB基本计算	验证性		必做(2)		掌握MATLAB的语言基础，如常量、变量的概念区别及其应用。	课程教学目标2
3	数组和矩阵计算	验证性		必做(2)		掌握建立数组、矩阵的方法，掌握各种表达式的书写规则以及常用函数的使用，区别矩阵的运算及矩阵元素运算的不同之处。	课程教学目标2
4	数值计算	综合性		必做(2)		要求学生充分理解MATLAB最基本的数据处理对象，掌握多种基本矩阵的生成、分析及用矩阵求逆法解线性方程组。	课程教学目标2
5	符号计算	综合性		必做(2)		要求学生充分理解MATLAB最基本的符号对象，掌握多种符号对象的生成、以及应用。	课程教学目标2
6	图形绘制	综合性		必做(2)		掌握图形对象属性的基本操作；掌握绘图操作的方法。	课程教学目标2
7	Simulink的建模与仿真	综合性		必做(2)		熟悉Simulink的操作环境并掌握绘制系统模型的方法，掌握Simulink对简单系统的数学模型进行建模与仿真分析	课程教学目标2
8	数值微积分与方程数值求解	综合性		选做(2)		掌握求数值导数和数值积分的方法、代数方程数值求解方法及常微分方程数值求解的方法。	课程教学目标2
9	选择结构程序设计	设计性		选做(2)		掌握建立和执行M文件的方法；掌握利用if语句实现选择结构的方法；掌握利用switch语句实现多分支算则结构的方法；掌握try语句的使用。	课程教学目标2
10	循环结构程序设计	设计性		选做(2)		掌握利用for语句实现循环结构的方法；掌握利用while语句实现循环结构的方法；熟悉利用向量运算来代替循环操作的方法。	课程教学目标2
11	菜单与对话框设计	设计性		选做(2)		掌握菜单及对话框的设计方法，设计合理方案，满足实验内容的不同要求。	课程教学目标2
12	GUI图形界面设计	设计性		选做(2)		充分理解MATLAB语言和GUI界面设计的特点，利用所学的MATLAB程序设计知识，学会针对具体问题，设计相应程序解决实验内容中的实际问题。	课程教学目标2
13	M程序设计	设计		必做(2)		理解函数文件的概念；掌握定义和调用MATLAB函数的方法。	课程教学目标2
14	图像处理	设计		选做(2)		了解图像处理的输入输出显示\运算等处理功能	课程教学目标2

本课程采用讲授、提问、讨论、演示等教学方法和手段，注重精讲多练、讲练结合，夯实学生基础理论知识；注重对学生学习方法的指导，培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力，激发学生的创新思维；通过小组任务和课后练习，培养学生创新意识、团队协作能力，能分析实际问题加以解决；进一步拓宽电机学相关的知识内容，培养学生的自主学习能力；以达到符合毕业要求指标点的课程教学目标完成。

四．课程考核

表3考核方式、考核/评价环节及成绩比例

考核方式		考核/评价细则	成绩比例
课堂表现		主动参与课堂教学，平时考勤成绩	10
单元测试		单元测试开卷考试成绩	10
实验	实验纪律	签到，遵守实验室规章制度	15%	30
	实验操作	完成实验操作及数据记录	50%
	实验报告	数据处理及实验结果分析	35%
期末测评		期末测评成绩	50

五．课程教学目标达成度评价及持续改进

课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。

通过单元测试对课堂教学效果进行过程性评价，及时反馈存在的问题，在教学过程中进行改进完善。

课程教学目标与考核方式对应关系如表4所示。

表4课程教学目标与考核方式关系表

	课堂表现	单元测试	实验	期末考试
课程教学目标1	√	√		√
课程教学目标2			√
课程教学目标3		√		√
课程教学目标4			√

六．教材及参考资料

教材：

刘卫国，《MATLAB程序设计与应用》，第三版高等教育出版社，2017

参考书目：

[1] 刘帅奇，《MATLAB程序设计基础与应用》，清华大学出版社，2010年。

[2] 周俊杰，《Matlab/ Simulink实例详解》，中国水利水电出版社，2012年。

[3] 周开利，《MATLAB基础及其应用教程》，北京大学出版社，2007年。

《应用光学》教学大纲

课程名称	应用光学	课程代码	08050202c
开课学期	4	课程类别	专业选修
总课时	40	学分	2.5
理论课时	40	课内实践	0
执笔人	金桂	团队负责人	金桂
开课单位	物理与电子电气工程学院	适用专业	光电信息科学与工程
先修课程	大学物理、高等数学

一．课程简介

《应用光学》是光电信息科学与工程专业的技术基础课。学习本课程要求学生具备必要的物理和数学基础知识。应用光学以几何光学原理为基础，分析研究典型光学仪器、光度学等的基础理论和这些光学领域的计算方法。应用光学为掌握光学系统设计奠定重要理论基础和应用基础，在培养光学和光电类人才中具有不可替代的地位。

通过本课程的学习，对树立学生严肃认真的科学作风和理论联系实际的工程观点，培养学生的科学思维能力、分析计算能力、实验研究能力和科学归纳能力都有重要的作用。

二．教学目标和毕业要求

课程目标1 能够牢固地掌握几何光学中的一些基本概念，近轴成像的计算和成像作图法，能够对理想光学系统的组合和成像进行计算，弄清典型助视光学仪器的基本原理。

课程目标 2 能够对光学系统的光束限制进行光路分析，理解景深的含义并进行计算。

课程目标 3 能够分析光传播过程光学量的变化，运用像差理论对成像系统进行分析。

课程目标4 能够具有分析和处理物理教材中光学内容的能力。对于典型光学系统能够进行计算与分析。在课堂教学、演示实验、习题课和课外作业等各个教学环节中培养自学、观察和独立思考的能力。通过光学内容和研究方法的教学，加强的辩证唯物主义观点。

本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：

表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表

毕业要求	毕业要求指标点	教学目标1	教学目标2	教学目标3	教学目标4
1.工程知识	1-4能够将光学、光电子学、光电材料与器件、信息技术等知识用于专业工程问题的解决。		√H
2.问题分析	2-3针对一个完整的光电信息系统，能根据系统要求，运用数学、物理及光电信息知识，为解决问题提供依据。	√H
4.研究	4-1应用数学、自然科学与光电工程原理对光电信息工程及其相关领域的复杂工程问题进行研究, 通过文献研究和调研，提出可行的、合理的研究路线。				M
12.终身学习	12-1能持续关注光电信息工程领域最新科技、工程的进展与趋势，具有跟踪和识别本领域知识发展和研究方向的能力，具有学习和补充相关知识的能力。			L

（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）

三．教学内容、教学方法及教学要求

课程目标与教学内容和教学方法的对应关系

课程目标

教学内容

教学方法

1.能够牢固地掌握几何光学中的一些基本概念，近轴成像的计算和成像作图法，能够对理想光学系统的组合和成像进行计算，弄清典型助视光学仪器的基本原理。

1.讲授几何光学的基本定律，成像概念和完善成像条件，近轴球面折反射成像基本性质等主要内容。

2.讲授共轴理想光学系统的基点、基面和光学系统的物像关系式，理想光学系统的组合和成像计算，透镜成像的计算公式。

1.多媒体教学

2.课堂教授

3.探究教学法

4.作业练习

2.能够对光学系统的光束限制进行光路分析，理解景深的含义并进行计算。

1.讲授平面镜成像、平行平板成像和反射棱镜成像的特点，反射棱镜的等效与展开，折射棱镜对光线的偏折，光学材料的光学特性。

2. 讲授孔径光阑、视场光阑、渐晕光阑和入瞳、出瞳、入窗、出窗的基本概念，照相、望远、显微光学系统的光束限制的光路分析，景深的含义和计算，远心光路特点和数码相机景深特点。

1.多媒体教学

2.课堂教授

3.探究教学法

4.作业练习

3.能够分析光传播过程光学量的变化，运用像差理论对成像系统进行分析。

1.讲授光度学中的光强度、光照度、光亮度的定义，光传播过程光学量的变化，余弦辐射体特性。

2. 球差、正弦差、慧差、色差、波像差的基本概念，场曲、畸变、像差的特性分析，简单像差计算，像差特性曲线。

1.多媒体教学

2.课堂教授

3.探究教学法

4.作业练习

4.能够具有分析和处理物理教材中光学内容的能力。对于典型光学系统能够进行计算与分析。在课堂教学、演示实验、习题课和课外作业等各个教学环节中培养自学、观察和独立思考的能力。通过光学内容和研究方法的教学，加强的辩证唯物主义观点。

1.眼睛、放大镜、显微镜系统、望远镜系统、摄影系统、投影系统的光学成像特点。光学系统的外形尺寸计算。变焦距光学系统的工作原理。

2. 课程总结、复习兼考试

1.多媒体教学 2.课堂教授

3.探究教学法 4.作业练习

2. 学习内容、学习成果及学时安排

知识模块	学习内容	学习成果	参考课时	教学方法建议	对应课程目标
几何光学基本定律与成像概念	1.几何光学的基本定律，成像概念和完善成像条件，近轴球面折反射成像基本性质。 2. 费马原理、符号规则、近轴区成像。	1.了解几何光学的基本定律； 2.掌握几何作图基本规则，运用费马原理进行做图和分析。	6	多媒体教学；案例教学；实验操作。	课程目标1
理想光学系统	1.共轴理想光学系统的基点、基面和光学系统的物像关系式，理想光学系统的组合和成像计算，透镜成像的计算公式。 2.理想光学系统的基点基面确定，成像公式、放大率，理想光学系统的基点基面确定，多组组合、透镜基点基面确定。	掌握理想光学系统的组合和成像计算，运用透镜成像的计算公式；	8	多媒体教学；案例教学；实验操作。	课程目标1
平面与平面系统	1.平面镜成像、平行平板成像和反射棱镜成像的特点，反射棱镜的等效与展开，折射棱镜对光线的偏折，光学材料的光学特性。 2.平行平板、反射棱镜、折射棱镜成像特点，棱镜展开，棱镜成像方向判断，屋脊棱镜	1.理解不同成像的特点； 2.根据棱镜成像特点对棱镜成像方向进行判断。	6	多媒体教学；案例教学。	课程目标2
光学系统的光阑与光束限制	孔径光阑、视场光阑、渐晕光阑和入瞳、出瞳、入窗、出窗的基本概念，照相、望远、显微光学系统的光束限制的光路分析，景深的含义和计算，远心光路特点和数码相机景深特点。	1.理解孔径光阑、视场光阑、渐晕光阑的作用，远心光路，景深；2.对孔径光阑、视场光阑、渐晕光阑进行判断，对景深进行计算。	8	多媒体教学；案例教学。	课程目标2
光度学基础	光度学中的光强度、光照度、光亮度的定义，光传播过程光学量的变化，余弦辐射体特性。	1.理解光强度、光照度、光强度概念； 2.理解余弦辐射体特性。	6	多媒体教学；案例教学。	课程目标3
光线的光路计算及像差理论	球差、正弦差、慧差、色差、波像差的基本概念，场曲、畸变、像差的特性分析，简单像差计算，像差特性曲线。	理解各种像差定义、对成像质量的影响，对像差进行计算。	10	多媒体教学；案例教学；讨论教学。	课程目标3
典型光学系统	眼睛、放大镜、显微镜系统、望远镜系统、摄影系统、投影系统的光学成像特点。光学系统的外形尺寸计算。变焦距光学系统的工作原理。	1.掌握放大镜、显微镜、望远镜、照相机、投影仪的结构及成像特点。 2.对光学系统外形尺寸计算、理解分辨率、分析变焦距光学系统。	10	多媒体教学；案例教学；讨论教学。	课程目标4
透镜基点测定	布置光路，测定透镜相关基点。	学会布置光路，掌握测试光路基本步骤。	4	多媒体教学；案例教学；讨论教学。	课程目标1
棱镜折射率测定	布置光路，测定最小偏向角。	掌握测量最下偏向角的基本方法	4	多媒体教学；案例教学；讨论教学。	课程目标1
课程总结、复习兼考试	课程总结、复习兼考试	总结课程知识，系统地归纳总结本课程的重点。	2	多媒体教学	课程目标4

四．课程考核

表3 成绩组成、考核/评价环节、分值、细则

成绩组成	考核/评价环节	分值	考核/评价细则
理论平时成绩(20%)	出勤率（10%）、课堂练习（5%）、课后作业（5%）等	20	主要考核学生对章节知识点的理解和掌握程度(包含考核学生的理解、计算和分析问题的能力)。平时成绩再按20%计入总评成绩。
实验平时成绩（30%）	出勤率（10%）、实验操作（10%）、实验预习及实验报告（10%）	30	主要考核学生签到，遵守实验室规章制度，对实验原理、实验操作的掌握，对实验结果的分析，以及实验设计能力。具体根据学生在实验预习、实验操作、实验报告三个教学环节中的表现，重在对学生能力的考察。再按30%计入总评成绩。
课程论文（50%）	小论文（50%）	50	主要考核学生撰写论文的水平、论文原理阐述的清晰度与结果对原理支撑度。成绩再按50%计入总评成绩。
总评成绩	理论平时成绩+实验平时成绩+课程论文	100	理论平时成绩（20%）+实验平时成绩（30%）+课程论文成绩（50%）

五．课程教学目标达成度评价及持续改进

课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。

通过课堂表面对课堂教学效果进行过程性评价，及时反馈存在的问题，在教学过程中进行改进完善。

根据课程论文成绩、实验成绩、平时成绩和学生、教学督导等反馈，及时对教学中不足之处进行改进，并在下一轮课程教学中改进提高，确保相应毕业要求指标点达成。

课程教学目标与考核方式对应关系如表4所示。

表4课程教学目标与考核方式关系表

	课堂表现	实验	课程论文
课程教学目标1	√	√	√
课程教学目标2	√	√
课程教学目标3		√	√
课程教学目标4			√
课程教学目标5	√	√	√

六．教材及参考资料

1. 张以谟主编. 应用光学. 北京：机械工业出版社.2009年；

2. 李林、安连生等编著. 应用光学. 北京：北京理工大学出版社.2010年；

3. 郁道银、谈恒英主编. 工程光学. 北京：机械工业出版社. 2011年；

4. 毛文炜编著. 光学工程基础（一）. 北京：清华大学出版社.2006年。

《光电薄膜与真空技术》教学大纲

课程名称	光电薄膜与真空技术	课程代码	08050212c
开课学期	4	课程类别	专业必修
总课时	32	学分	2
理论课时	32	课内实践	0
执笔人	韩滔	团队负责人	金桂
开课单位	物理与电子电气工程学院	适用专业	光电信息科学与工程
先修课程	《物理光学》、《光电技术综合实验》、《激光原理》、《光电子技术》、《半导体器件物理与工艺》

一．课程简介

《光电薄膜与真空技术》是光电信息科学与工程专业的一门重要的专业主干课。本课程为光电信息科学与工程专业的其基本任务是通过本课程的学习，让学生掌握薄膜的制造技术与薄膜物理的基础内容。通过学习既可以掌握一些薄膜物理的基本知识，同时也能了解该领域内当前的一些前沿研究进展，开阔眼界，这些都有利于学生将来更好的投入学习中去。

二．教学目标和毕业要求

通过本课程的学习，使学生熟悉光电薄膜与真空技术的基础知识以及实际应用，学会物理气相沉积和化学气相沉积技术，掌握薄膜生长原理等知识，为今后从事光电材料与器件方面的研究和开发工作打下一定的基础。

具体的课程教学目标为：

课程教学目标1：本课程主要论述薄膜的制造技术与薄膜物理的基础内容。其中系统介绍了各种成膜技术的基本原理与方法，包括蒸发镀膜、溅射镀膜、离子镀、化学气相沉积、溶液制膜技术以及膜厚的测量与监控等。同时介绍了薄膜的形成，薄膜的结构与缺陷，薄膜的电学性质、力学性质、半导体特性、磁学性质以及超导性质等。

课程教学目标2：清楚认识薄膜的制造技术与薄膜物理的基础内容，具有综合运用理论、知识和技术手段设计系统和过程的能力。

课程教学目标3：学习薄膜的制造技术与薄膜物理的基础内容，具备对光电薄膜进行制备、分析和研究等方面的基本素养。

本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：

表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表

专业毕业要求	教学目标1	教学目标2	教学目标3
毕业要求指标 4.1 研究：应用数学、自然科学与光电工程原理对光电信息工程及其相关领域的复杂工程问题进行研究。	H	H	H
毕业要求指标 6.2 工程与社会：了解光电信息工程专业相关领域的技术标准体系、知识产权、产业政策和法律法规，能从系统技术指标等方面分析和评估光电信息工程问题的解决方案对社会等因素的影响。		M	M
毕业要求指标 10.1 沟通：了解光电信息工程专业相关行业或领域的科学技术及发展动态，能就专业问题，以口头、文稿、图表等方式，准备表达自己的观点，回应质疑，具有与业界同行和社会公众进行有效沟通和交流的能力。	M	M	M
毕业要求指标 10.2：了解专业领域的国际发展趋势、研究热点，理解和尊重世界不同文化的差异性和多样性，理解与业界同行和社会公众交流的差异性。	M	M	M

（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）

三．教学内容、教学方法及教学要求

本课程理论教学共32学时，包含9章。

表2 课程教学内容及要求

教学内容

学时安排

教学要求

支撑教学目标

第一章真空技术基础

§1真空的基本知识

§2 稀薄气体的基本性质

§3真空的获得

§4真空的测量

通过本章的教学使学生初步了解真空的基本知识，掌握获取一定程度的真空状态的方法及测量手段。

教学目标1

第二章真空蒸发镀膜法

§1 真空蒸发原理

§2 蒸发源的蒸发特性及膜厚分布

§3 合金及化合物的蒸发

§4 膜厚和沉积速率的测量与监控

了解真空蒸发镀膜的基本原理，了解蒸发特性以及相应的膜厚分布特点，了解膜厚和沉积速率的测量与监控方法。

教学目标1

教学目标2

第三章溅射镀膜

§1 真空蒸发原理溅射镀膜的特点

§2溅射的基本原理

§3溅射镀膜类型

§4溅射镀膜的厚度均匀性

了解溅射法制备纳米薄膜的基本原理，掌握溅射法制备的特点，熟悉溅射镀膜的几种基本类型，了解溅射镀膜的厚度分布特点，明确如何控制厚度均匀性指标。

教学目标1

教学目标2

教学目标 3

第四章膜离子镀膜

§1 离子镀原理

§2 离子镀的特点

§3 离子轰击的作用

§4离子镀的类型

介绍离子镀的原理和基本特点，了解离子镀的几种基本类型。

教学目标1

教学目标2

教学目标3

第五章化学气相沉积

§1化学气相沉积的基本原理

§2化学气相沉积的特点

§3CVD方法简介

§4低压化学气相沉积

§5等离子体化学气相沉积

§6其他化学气相沉积法

系统介绍化学气相沉积法制备纳米薄膜的基本原理和基本特点，介绍几种常见的化学气相沉积方法。

教学目标1

教学目标2

教学目标3

第六章溶液镀膜法

§1 化学反应沉积

§2 阳极氧化法

§3 电镀法

§4 LB膜的制备

介绍溶液镀膜法的基本原理和特点，介绍几种溶液镀膜的方法。

教学目标1

教学目标2

教学目标3

第七章薄膜的形成

§1凝结过程

§2核形成与生长

§3薄膜形成过程与生长模式

§4薄膜的形成过程

§5薄膜的外延生长

§6薄膜形成过程的计算机模拟

介绍薄膜的形成过程以及相应的生长模式，介绍两种薄膜形成过程的计算机模拟方法。

教学目标1

教学目标2

教学目标3

第八章薄膜的结构与缺陷

§1 薄膜的结构

§2 薄膜的缺陷

§3 薄膜结构与组分的分析方法

了解薄膜的结构特点，了解薄膜结构与组分的分析方法。

教学目标1

教学目标3

第九章薄膜的性质

§1 薄膜的力学性质

§2 金属薄膜的电学性质

§3 介质薄膜的电学性质

§4 半导体薄膜的性质

§5 薄膜的其他性质

介绍薄膜的各种特殊性质，其中包括力学性质、电学性质、磁学性质等。

教学目标1

教学目标2

总计

本课程采用讲授、提问、讨论、演示等教学方法和手段，注重精讲多练、讲练结合，夯实学生基础理论知识；注重对学生学习方法的指导，培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力，激发学生的创新思维；进一步拓宽光电薄膜与真空技术知识的内容，培养学生的自主学习能力；以达到符合毕业要求指标点的课程教学目标完成。

四．课程考核

本课程成绩由平时成绩(包括作业成绩、期中成绩)和期末考试成绩组合而成，采用百分制。本课程成绩组成、考核/评价细则及对应的教学目标见表3所示。

表3 成绩组成、考核/评价环节、分值、细则和对应的教学目标

成绩组成		考核/评价环节	分值	考核/评价细则	对应的教学目标
平时表现(40%)	作业成绩（20%）	课后作业	20	主要考核学生对章节知识点的理解和掌握程度(包含考核学生的抽象思维能力、逻辑推理论证能力、独立分析思考和创新的能力)以及做作业(做人做事)的态度。计算全部作业的平均成绩再按20%计入总评成绩。	教学目标1 教学目标2 教学目标3
	期中成绩（20%）	期中考试，或课堂测验，或课外练习	20	主要考核学生对前半课程核心知识点的理解和掌握程度，计算卷面成绩再按20%计入总评成绩。	教学目标1 教学目标2 教学目标3
期末成绩（60%）		期末考试	60	主要考核学生对课程全部关键核心知识点的理解和掌握程度，计算卷面成绩再按60%计入总评成绩。	教学目标1 教学目标2 教学目标3
总评成绩		平时+期末	100	平时成绩（40%）+期末成绩（60%）	教学目标1 教学目标2 教学目标

五．课程教学目标达成度评价及持续改进

课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。

通过单元测试对课堂教学效果进行过程性评价，及时反馈存在的问题，在教学过程中进行改进完善。

课程教学目标与考核方式对应关系如表4所示。

表4课程教学目标与考核方式关系表

	课堂表现	单元测试	期末考试
课程教学目标1	√		√
课程教学目标2		√	√
课程教学目标3		√	√

六．教材及参考资料

教材：

《薄膜材料与薄膜技术》第二版郑伟涛等，化学工业出版社

参考书目：

[1] 薄膜物理与技术，杨邦朝，王文生主编，成都电子科技大学出版社，1994。

[2] 薄膜物理与技术，陈国平主编，东南大学出版社，1993。

[3] 薄膜材料制备原理、技术及应用，唐伟忠，冶金工业出版社，1999。

《光电子虚拟仿真实验》教学大纲

课程名称	光电子技术综合实验（2）	课程代码	08050312c
开课学期	6	课程类别	专业必修
总课时	16	学分	2.0
理论课时	0	课内实践	32
执笔人	丁淑芳	团队负责人	金桂
开课单位	物理与电子电气工程学院	适用专业	光电信息科学与工程
先修课程	《光电子技术综合实验（1）、（2）、（2）、（3）》

一．课程简介

《光电子虚拟仿真实验》是光电信息科学与工程专业的一门专业必修课程，是一门光电技术综合知识运用能力、实践性课程，教学内容以各种光电器件为基础，以探测器各项性能测试为目标，包含有LED物性与综合设计实验、LD/LED光源特性测试实验、数字信号光纤传输实验、.液晶电光效应实验、半导体激光器综合实验、半导体泵浦固体激光器综合实验、氦氖激光器综合实验、光电探测器特性测试实验、四象限探测器及光电定向实验、晶体管特性实验等10个实验项目。基于该实验课程开发了在线实验平台，该平台为使用者提供了实验原理介绍、实验仪器使用方法、实验演示视频、在线仿真实验练习操作、数据记录及上传、在线师生互动等丰富的学习资源。虚拟仿真系统，给学生提供理论认知与动手实践的实验环境，全面提高实验效果，还能有效解决实验项目老化、台套数不足等问题。

二．教学目标和毕业要求

本实验课程的目的是使学生进一步巩固、加深、验证理论课所学内容，解决仪器台套数不足和缺乏的问题，让每一位同学都能通过虚拟实验系统操作虚拟实验、了解实验原理、内容及实验仪器操作方法，建立起对实验直观认识，完成对实验原理、仪器原理的理解，形成实验的思路和完成操作方法的训练。通过开放式信息化管理系统，全天候开放实验教学资源，营造学生自主实验的教学环境。利用《实验报告自动评阅系统》，采用数据处理机评与教师手评结合方式，充分发挥计算机的数据处理能力，提高报告评阅质量和效率，让教师通过报告有效发现教学问题，有针对性的提高教学质量。通过实验培养学生满足社会对复合型人才的需求，提高学生动手能力、综合运用所学知识能力、初步科研能力和就业竞争力。具体的课程教学目标为：

课程教学目标4：通过分组实验和讨论的形式培养学生团队协作和创新能力。

本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：

表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表

专业毕业要求	教学目标1	教学目标2	教学目标3	教学目标4
毕业指标1.3工程知识：能够将光电材料与器件、光电子技术和光通信等知识用于专业工程问题的解决。	H	H
毕业指标3.3设计/开发解决方案：能够进行光电系统或检测系统流程设计，并在设计中体现创新意识。		M	M
毕业指标5.2 使用现代工具：根据光电信息工程及其相关领域的复杂工程问题，能够使用或研制合适的测试仪器，进行实验测试。			M	M
毕业指标9.2 个人和团队：在团队合作中，能够完成个体、团队成员或负责人的任务和职责，具有总结、归纳、整理、交流、倾听他人意见等团队协作的能力。				M

（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）

三．教学内容、教学方法及教学要求

本课程总课时32，其中理论课时0，课内实践32。

表2 课程教学内容及要求

实验教学
序号	实验项目名称	实验类型	实验学时	实验内容	支撑教学目标
1	LED物性与综合设计实验	综合	3	1.LED I-V特性测试；2.LED反向I-V特性测试；3.LED I-V-T特性测试；4.LED C-V特性测试；5.LED I-P-T特性测试；6.LED I-Φ-T特性测试	课程教学目标1课程教学目标2课程教学目标3课程教学目标4
2	数字信号光纤传输	综合	3	1.测量激光二极管的伏安特性，电光特性。2.测量光电二极管的伏安特性；3.基带（幅度）调制传输实验；4.频率调制传输实验；5.音频信号传输实验；6.数字信号传输实验。	课程教学目标1课程教学目标2课程教学目标3课程教学目标4
3	半导体激光器虚拟仿真实验	综合	3	1.测量半导体激光器输出特性；2.测量半导体激光发散角；3.测量半导体激光器的偏振度；4.测量半导体激光器的光谱特性。	课程教学目标1课程教学目标2课程教学目标3课程教学目标4
4	氦氖激光器综合实验	综合	3	1.氦氖激光器谐振腔的调试及横模观测实验；2.验证氦氖激光谐振腔设计g参数及稳定性理论实验；3.氦氖激光偏振态验证实验；4.氦氖激光器纵模间隔测量实验。	课程教学目标1课程教学目标2课程教学目标3课程教学目标4
5	晶体管特性	综合	3	1.晶体管的开关特性测试；2.晶体管的电流增益测试；3.晶体管共射放大电路。	课程教学目标1课程教学目标2课程教学目标3课程教学目标4
6	LD/LED光源特性测试实验	综合	3	1.LD激光器的V/I特性测试实验；2.LD激光器的P/I特性测试实验；3.LD激光器的T/V/I与T/V/P特性测试实验；4.LED发光二极管（1310nm）的V/I特性测试实验；5.LED发光二极管（1310nm）的P/I特性测试实验；6.LED发光二极管（1310nm）的T/I与T/P特性测试实验。	课程教学目标1课程教学目标2课程教学目标3课程教学目标4
7	液晶电光虚拟仿真实验	综合	3	1.液晶的电光特性测试实验（可以测得液晶得阈值电压和关断电压）；2.液晶得时间特性实验（测量液晶得上升时间和下降时间）；3.液晶的视角特性测量实验；4.液晶的图像显示原理实验。	课程教学目标1课程教学目标2课程教学目标3课程教学目标4
8	半导体泵浦激光综合实验	综合	4	1.半导体激光器泵浦源阈值及I-P特性测量是议案；2.半导体端面泵浦固体激光器调试实验；3.最佳腔长选取实验；4.最佳输出透过率选取实验；5.半导体泵浦固体激光器-功转换效率测量实验；6.半导体泵浦固体激光器-功转换效率测量实验；7.可饱和吸收晶体被动调Q实验；8.调Q脉冲脉宽和重复频率测量实验；9.激光倍频实验。	课程教学目标1课程教学目标2课程教学目标3课程教学目标4
9	光电探测器特性测试虚拟仿真实验	综合	4	1.光敏电阻暗电流、伏安特性、光电特性、时间特性、光谱特性、亮电阻、亮电流、光电流测试；2.光电二极管伏安特性、光电特性、暗电流、时间特性、光谱特性、光电流测量；3.光电三极管伏安特性、光电特性、时间特性、光谱特性、暗电流、光电流测量；4.硅光电池伏安特性、光电、光照特性、时间特性、光谱特性、短路电流、开路电压测试和照明实验；5.PIN光电二极管伏安特性、光电特性、暗电流、时间特性、光谱特性、光电流测试；6.APD光电二极管伏安特性、光电特性、暗电流、时间特性、光谱特性、光电流测试；7.铯敏二极管光电特性和光谱特性测试。	课程教学目标1课程教学目标2课程教学目标3课程教学目标4
10	四象限探测实验	综合	3	1.系统组装调试实验；2.激光器（650nm）脉冲驱动实验；3.四象限探测器输出脉冲信号放大实验；4.四象限探测器输出脉冲信号展宽实验（采样保持）；5.硬件定向实验;6.软件定向实验；7.四象限探测器应用实验。	课程教学目标1课程教学目标2课程教学目标3课程教学目标4

本课程采用线上自主学习、线上虚拟仿真平台实验操作等教学方法和手段，仿真实验的专家系统将自动记录和判别学生操作，进行自动评分，有效地解决了实验教学考试没有客观标准和实验教学质量无法客观评估的问题。也可将虚拟实验考试与实际研究性、综合性实验考核相结合，两个成绩各占一定比例的计分方式，进一步拓宽光电探测器件知识的内容，以达到符合毕业要求指标点的课程教学目标完成。

四．课程考核

表3考核方式、考核/评价环节及成绩比例

考核方式	考核/评价细则	成绩比例
实验预习	预习问题解答是否正确	20%
实验操作	实验操作是否规范、正确（系统自评）	30%
	实验过程数据纪律充分，实验结果数据完成（系统自评）	30%
实验报告	实验数据处理、分析正确、实验总结讨论	10%
	针对思考题开展研究，完成实验思考题	10%

五．课程教学目标达成度评价及持续改进

课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。

通过系统自动评分和后台成绩管理系统对学生对实验操作和掌握情况进行统计，及时反馈存在的问题，在教学过程中进行改进完善。

根据系统评分结果、平时实验操作成绩、实验报告和学生、教学督导等反馈，及时对教学中不足之处进行改进，并在下一轮课程教学中改进提高，确保相应毕业要求指标点达成。

课程教学目标与考核方式对应关系如表4所示。

表4课程教学目标与考核方式关系表

	预习报告	实验操作	实验报告	操作考试
课程教学目标1	√	√		√
课程教学目标2		√	√	√
课程教学目标3		√	√
课程教学目标4		√

六．教材及参考资料

教材：

[1] 电子电气学院自编，《光电子虚拟仿真实验操作指南》，未出版，2022

[2] 电子电气学院自编，《光电子虚拟仿真实验讲义》，未出版，2022

参考书目：

[1] 江月松主编，《光电技术与实验》，北京理工大学出版社，2007

[2] 电子电气学院自编，《光电子专业实验教程》，未出版,2017

《固体照明》教学大纲

课程名称	固体照明	课程代码	08050232c
开课学期	7	课程类别	专业选修
总课时	32	学分	2
理论课时	0	课内实践	32
执笔人	金桂	团队负责人	金桂
开课单位	物理与电子电气工程学院	适用专业	光电信息科学与工程
先修课程	《模拟电子技术》、《数字电子技术》

一．课程简介

《固体照明》是一门重要的专业课程，是工程训练的环节之一。其作用是为以后专业实践、课程设计及毕业设计准备必要的工艺知识和操作技能。世界上不少国家和地区正投入大量人力和经费进行固体照明的研究和开发，新的照明时代——固体照明时代的黎明已经到来。《固体照明导论》一书在简述了照明的历史、光度学和色度学基础以及现有的照明技术后，对固体照明技术从三个方面做了介绍：固体照明的核心——半导体发光二极管的原理、结构和制备方法；发光二极管的光学设计——如何有效地把光从芯片上引出来；怎样用发光二极管得到照明所需要的白光。

二．教学目标和毕业要求

通过本课程的学习，使学生了解LED驱动电路的一般知识，初步掌握常用LED驱动电路设计的方法；通过进行实践课程的训练，学生能够掌握常用的LED器件的性能特点、命名方法及识别方法；能够掌握简单电子电路的制作方法，学生能够在实践过程中综合运用所学理论知识，学会分析与处理简单的电路故障。培养学生的工程实践能力和创新意识。

具体的课程教学目标为：

课程教学目标1：对电源电路、开关信号产生电路、LED驱动电路的设计与组装实验，培养养学生的研究创新能力和实践动手能力，同时掌握现代电子仪器和工具的使用。

课程教学目标2：完成电源电路、开关信号产生电路、LED驱动电路的调试与测试，培养学生对实验现象和实验结果的分析能力，培养学生独立思考、深入钻研问题、独立解决问题的能力，能够掌握现代电子仪器和工具的使用

课程教学目标3：了解LED的发展和应用，熟悉LED驱动电路设计的基础知识、驱动电路工作原理和主要参数；能够对不同的LED照明方式采用合适的控制方式进行控制。注重培养学生掌握现代获取信息的方法和文献资料查询能力，结合实验报告册的撰写，鼓励学生围绕课堂教学内容，充分利用互联网和数字图书馆等现代化手段，自主搜寻和查阅相关参考资料，从而提高学生快速获取新知识和新信息的能力。

课程教学目标4：养成勇于创新、勇于实践的良好习惯；养成严谨的科学态度以及实事求是的大国工匠精神；培养学生的创新意识和创新能力，使学生具有自主学习和终身学习的能力。

本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：

表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表

专业毕业要求	教学目标1	教学目标2	教学目标3	教学目标4
毕业要求指标2.3：针对一个完整的光电信息系统，能根据系统要求，运用数学、物理及光电信息知识，为解决问题提供依据。		M	H	M
毕业要求指标4.3：能够根据实验方案构建实验系统，安全地开展实验，正确地采集实验数据，并通过信息综合得到合理有效的结论。	H	M		M
毕业要求指标5.2：根据光电信息工程及其相关领域的复杂工程问题，能够使用或研制合适的测试仪器，进行实验测试。	M	H		M
毕业要求指标12.2：对终身学习的重要性有正确认识、具有自主学习和终身学习的能力	M	M	M	H

（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）

三．教学内容、教学方法及教学要求

本课程总课时32，其中理论课时32

表2 课程教学内容及要求

理论教学
教学内容	学时安排	教学要求	支撑教学目标	思政元素
第1章绪论第2章　视觉、光度学和色度学　2.1　人类的视觉　2.2　光度学　2.3　色度学　2.4　显色性	4	了解LED的发展和应用；掌握常用的LED器件的性能特点。	目标3 目标4	对LED的发展和应用的了解，学生掌握现代获取信息的方法和文献资料查询能力。提高学生快速获取新知识和新信息的能力
第3章　灯泡和灯管　3.1　白炽灯　3.2　卤钨灯　3.3　荧光灯　3.4　低压钠灯　3.5　高压放电灯　3.6　无电极放电灯　 3.7　照明的经济核算	4	1、熟悉LED驱动电路设计的基础知识、驱动电路工作原理和主要参数； 2、掌握LED开关电源的工作原理及分类； 3、能够对不同的LED驱动电路选择合适的驱动电源。	目标3 目标4	对不同LED驱动电源的控制原理和控制方式的理解，可以可以培养学生的创新意识和创新能力以及严谨的科学态度
第4章　全固体灯基础　4.1　注入发光　4.2　高亮度LED的半导体材料体系　　4.3　高亮度LED中的电致发光	6	1、掌握各种LED驱动电路的设计方法和设计原理。 2、能够对不同的LED照明方式选择合适的控制方式进行控制。	目标1 目标3 目标4	学习各种LED驱动电路的的设计方法和设计原理，可以培养学生的创新意识和创新能力以及严谨的科学态度。
第5章　从发光二极管中引出光　5.1　光引出的基础　　5.2　平面矩形高亮度发光二极管的光子学	6	1、掌握各种LED驱动电路的设计方法和设计原理。 2、能够对不同的LED照明方式选择合适的控制方式进行控制。	目标1 目标3 目标4	学习各种LED驱动电路的的设计方法和设计原理，可以培养学生的创新意识和创新能力以及严谨的科学态度。
第6章　固体白光灯　6.1　人造白光的优化　　　6.2　荧光粉转换LED 　　　6.3　多芯片LED	6	1、掌握各种LED驱动电路的设计方法和设计原理。 2、能够对不同的LED照明方式选择合适的控制方式进行控制。	目标1 目标3 目标4	学习各种LED驱动电路的的设计方法和设计原理，可以培养学生的创新意识和创新能力以及严谨的科学态度。
第7章　固体灯的应用　7.1　发光二极管驱动电路 7.2　强光信号 7.3　显示 7.4　医学应用　7.5　光合作用 7.6　光学测量　　7.7　照明	6	1、掌握各种LED驱动电路的设计方法和设计原理。 2、能够对不同的LED照明方式选择合适的控制方式进行控制。	目标1 目标3 目标4	学习各种LED驱动电路的的设计方法和设计原理，可以培养学生的创新意识和创新能力以及严谨的科学态度。

本课程采用讲授、提问、讨论、演示等教学方法和手段，注重精讲多练、讲练结合，夯实学生基础理论知识；注重对学生学习方法的指导，培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力，激发学生的创新思维；进一步拓宽电力电子技术知识的内容，培养学生的自主学习能力；以达到符合毕业要求指标点的课程教学目标完成。

四．课程考核

表3 成绩组成、考核/评价环节、分值、细则和对应的教学目标

成绩组成		考核/评价环节	分值	考核/评价细则	对应的教学目标
平时表现(40%)	作业成绩（20%）	课后作业	20	主要考核学生对章节知识点的理解和掌握程度(包含考核学生的抽象思维能力、逻辑推理论证能力、独立分析思考和创新的能力)以及做作业(做人做事)的态度。计算全部作业的平均成绩再按20%计入总评成绩。	教学目标1 教学目标2 教学目标3
	期中成绩（20%）	期中考试，或课堂测验，或课外练习	20	主要考核学生对前半课程核心知识点的理解和掌握程度，计算卷面成绩再按20%计入总评成绩。	教学目标1 教学目标2 教学目标3
期末成绩（60%）		期末考试	60	主要考核学生对课程全部关键核心知识点的理解和掌握程度，计算卷面成绩再按60%计入总评成绩。	教学目标1 教学目标2 教学目标3
总评成绩		平时+期末	100	平时成绩（40%）+期末成绩（60%）	教学目标1 教学目标2 教学目标

五．持续改进

本课程根据实验报告册的撰写、实物电路的组装与调试成绩反馈，及时对教学中不足之处进行改进，并在下一轮课程教学中改进提高，确保相应毕业要求指标点达成。

六．教材及参考资料

[1] 固体照明导论，茹考斯卡斯,[美]舒尔,[美]加斯卡著,黄世华，出版社：化学工业出版社，2012

[2 ]来清明主编，《LED照明驱动电路设计应用实例》，第一版，中国电力出版社，2015年4月

《单片机原理及应用》教学大纲

课程名称	单片机原理及应用	课程代码	08050242c
开课学期	5	课程类别	专业选修
总课时	48	学分	3
理论课时	32	课内实践	16
执笔人	王龙	团队负责人	金桂
开课单位	物理与电子电气工程学院	适用专业	光电信息科学与工程
先修课程	《模拟电子技术》、《数字电子技术》

一．课程简介

《单片机原理及应用》是光电信息科学与工程专业的一门专业选修课。以传授以传授单片机应用的基本知识和技能为目的，使其具备分析、设计单片机应用程序和硬件分析、设计的基本技能，掌握单片机应用系统设计与制作的基本方法与步骤，能够熟练运用仿真开发环境调试软、硬件。最终达到综合分析与调试的能力、项目综合设计与制作的能力。

二．教学目标和毕业要求

教学目标1（知识目标）：

（1）对单片机智能控制技术有初步的认识和了解；

（2）掌握单片机常见的外围电路以及编程方法；

（3）掌握单片机基本的系统组成和设计方法；

教学目标2（能力目标）：

在实训中，培养和锻炼学生运用单片机技术对一般的硬件、软件进行开发设计的能力，为将来从事自动控制及应用电子产品的设计、检测奠定坚实的基础。

教学目标3（思政目标）：

（1）培养学生的表达能力、自我学习能力；

（2）培养学生对资料检索与综合运用能力；

（3）培养学生协作能力与创新能力。

本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：

表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表

专业毕业要求	教学目标1	教学目标2	教学目标3
毕业要求指标【3.2】能够设计满足特定需求的结构、传输及控制等光电产品或系统。		H
毕业要求指标【4.2】能够基于科学原理、工程知识，根据对象特征，选择研究路线，设计实验方案。	M
毕业要求指标【5.3】针对光电领域复杂性工程问题，根据模拟和测试结果的反馈，优化系统设计并并提出改进方案。		H
毕业要求指标【12.1】针对工程项目中的具体问题，具有学习和补充相关知识的能力。			M

（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）

三．教学内容、教学方法及教学要求

本课程理论教学共32个学时，包含9章。

表2 课程教学内容及要求

理论教学
教学内容			学时安排	教学要求				支撑教学目标
第1章单片机概述 1.1 单片机简介 1.2 单片机的发展历史 1.3 单片机的特点 1.4 单片机的应用 1.5 单片机的发展趋势 1.6 MCS-51系列与AT89C5x系列单片机 1.7 各种衍生品种8051单片机 1.8 PIC与AVR单片机 1.9 其他的嵌入式处理器简介			2	掌握8051内核单片机，弄清楚单片机与DSP、嵌入式微处理器的区别。				课程教学目标1
第2章 AT89S52单片机的片内硬件结构 2.1 AT89S52单片机的硬件组成 2.2 AT89S52的引脚功能 2.3 AT89S52的CPU 2.4 AT89S52的存储器结构 2.5 AT89S52的并行I/O口 2.6 时钟电路与时序 2.7 复位操作和复位电路 2.8 AT89S52单片机的最小应用系统 2.9 看门狗定时器（WDT）功能简介 2.10 低功耗节电模式			4	讲清楚引脚功能及存储器结构，以及CPU中的运算器及控制器的功能。掌握时钟电路、复位电路的工作原理以及电路设计，建立起最小系统的概念。				课程教学目标1 课程教学目标2
第3章C51语言编程基础 3．1 C51编程语言概述 3．2 C51语言程序设计基础 3．3 C51语言的函数			4	介绍有关C51语言编程的基础知识，首先介绍C51语言与8051汇编语言以及标准C语言的差别，并对C51语言的数据类型与存储类型，C51语言的基本运算，分支与循环结构，数组、指针、函数等作以介绍，为读者编写8051单片机的C51语言应用程序打下基础。				课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3
第4章 AT89S52单片机的中断系统 4.1 单片机中断技术概述 4.2 AT89S52中断系统的结构 4.3 中断允许与中断优先级控制 4.4 响应中断请求的条件 4.5 外部中断的响应时间 4.6 外部中断触发方式的选择 4.7 中断请求的撤消 4.8 中断服务子程序的应用设计 4.9 多外部中断源系统设计			4	重点掌握中断系统的结构、响应中断请求的条件以及中断服务子程序的应用设计。				课程教学目标1 课程教学目标2
第5章 AT89S52单片机的定时器/计数器 5.1 定时器/计数器T0与T1的结构 5.2 定时器/计数器T0与T1的4种工作方式 5.3 定时器/计数器T2的结构与工作方式 5.4 定时器/计数器对输入信号的要求 5.5 定时器/计数器的编程和应用			4	重点掌握定时器/计数器T0与T1的编程与应用。T2作为一般了解。				课程教学目标1 课程教学目标2
第6章 AT89S52单片机的串行口 6.1 串行通信基础 6.2 串行口的结构 6.3 串行口的4种工作方式 6.4 多机通信 6.5 波特率的制定方法			4	重点掌握串行口的4种工作方式以及多级通信，掌握波特率的制定方法。				课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3
第7章显示、开关/键盘及微型打印机接口设计 7.1 单片机控制发光二极管的显示 7.2 开关状态检测 7.3 单片机控制LED数码管的显示 7.4 单片机控制LED点阵显示器显示 7.5 单片机控制LCD 1602液晶显示器的显示 7.6 键盘接口设计			4	掌握发光二极管与单片机的接法，重点掌握开关状态检测与数码管的显示。重点掌握单片机控制LCD1602液晶显示器的显示。重点掌握独立式键盘、矩阵式键盘的接口设计。				课程教学目标2 课程教学目标3
第8章 AT89S52单片机外部存储器的并行扩展 8.1 系统并行扩展结构 8.2 地址空间分配与外部地址锁存器 8.3 静态数据存储器RAM的并行扩展 8.4 片内Flash存储器的编程 8.5 E2PROM的并行扩展			2	掌握地址空间分配的线选法与译码器法，重点掌握单片机与静态数据存储器RAM的并行扩展。				课程教学目标1 课程教学目标2
第10章 AT89S52单片机与DAC、ADC的接口 10.1 单片机扩展D/A转换器概述 10.2 单片机扩展并行8位DAC0832的设计 10.3 单片机与12位D/A转换器AD667的接口设计 10.4 AT89S52与串行输入的12位D/A转换器AD7543的接口设计 10.5 单片机扩展A/D转换器概述 10.6 单片机扩展并行8位A/D转换器ADC0809 10.7 AT89S52扩展12位串行ADC-TLC2543的设计 10.8 AT89S52与双积分型A/D转换器MC14433的接口 10.9 AT89S52单片机与V/F转换器的接口			4	掌握D/A转换器的基本工作原理，重点掌握单片机扩展并行8位DAC0832的设计。掌握逐次比较型A/D转换器的工作原理，重点掌握扩展并行8位A/D转换器ADC0809的设计。				课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3
实验教学
序号	实验项目名称	实验类型			实验学时	实验内容	支撑教学目标
1	P1口实验	验证			2	1.学习P1口的使用方法。 2.学习延时子程序的编写和使用。	课程教学目标1 课程教学目标2
2	中断实验	综合			2	1.学习外部中断技术的基本使用方法。 2.学习中断处理程序的编程方法。	课程教学目标1 课程教学目标2
3	定时器实验	综合			2	1.学习8051内部计数器的使用和编程方法。 2.进一步掌握中断处理程序的编写方法。	课程教学目标1 课程教学目标2
4	数码显示实验	综合			2	1.进一步掌握定时器的使用和编程方法。 2.掌握七段数码显示数字的原理。 3.掌握用一个段锁存器，一个位锁存器同时显示多位数字的技术。	课程教学目标1 课程教学目标2
5	串行口实验	综合			2	1.掌握8051串行口方式1的工作方式及编程方法。 2.掌握串行通讯中波特率的设置。 3.在给定通讯波特率的情况下，会计算定时时间常数。	课程教学目标1 课程教学目标2
6	D/A转换实验	设计			2	1.掌握D/A转换的基本原理。 2.掌握D/A转换芯片0832的性能及编程方法。 3.掌握单片机系统中扩展D/A转换的基本方法。	课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3
7	A/D转换实验	设计			2	1.掌握A/D转换与单片机的接口方法。 2.掌握A/D芯片ADC0809转换性能及编程方法。 3.通过实验了解单片机如何进行数据采集。	课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3

四．课程考核

本课程成绩由课堂表现、实验成绩（包含实验纪律、实验操作、实验报告）和期末考核成绩组合而成，采用百分制。本课程成绩组成、考核/评价细则及对应的教学目标如表3所示。

表3 成绩组成、考核/评价环节、分值、细则

成绩组成	考核/评价环节	分值	考核/评价细则
平时成绩(30%)	出勤率、课堂练习、课后作业等	30	主要考核学生对章节知识点的理解和掌握程度(包含考核学生的理解、计算和分析问题的能力)。平时成绩再按30%计入总评成绩。
实验成绩（20%）	实验预习，实验操作，及实验报告	20	主要考核学生对实验原理、实验操作的掌握，对实验结果的分析，以及实验设计能力。具体根据学生在实验预习、实验操作、实验报告三个教学环节中的表现，重在对学生能力的考察。再按20%计入总评成绩。
期末考核（50%）	小论文	50	要对设计的全过程作出系统总结报告，依据设计报告格式是否规范，语句是否通畅，层次是否清楚，表述是否清晰等方面评分。如有雷同，本次设计报告记零分。
总评成绩	平时+实验+期末	100	平时成绩（30%）+实验成绩（20%）+期末考核（50%）

五．课程教学目标达成度评价及持续改进

课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。

根据期末考核、实验成绩、平时成绩和学生、教学督导等反馈，及时对教学中不足之处进行改进，并在下一轮课程教学中改进提高，确保相应毕业要求指标点达成。

课程教学目标与考核方式对应关系如表4所示。

表4课程教学目标与考核方式关系表

	平时成绩	实验	期末考核
课程教学目标1	√	√	√
课程教学目标2	√	√	√
课程教学目标3	√	√	√

六．教材及参考资料

使用教材

[1] 张毅刚.单片机原理及应用—C51编程+Proteus仿真（第2版）.高等教育出版社.2016.

参考文献

[1] 邓宏贵编著《单片机原理与接口技术》，中南大学出版社，2014年7月第1版。

《机器视觉》教学大纲

课程名称	机器视觉	课程代码	08050252c
开课学期	5	课程类别	专业选修
总课时	48	学分	3.0
理论课时	32	课内实践	16
执笔人	李亚兰	团队负责人	金桂
开课单位	物理与电子电气工程学院	适用专业	光电信息科学与工程
先修课程	《概率论与数理统计C》、《信号与系统》

一．课程简介

《机器视觉》是光电信息科学与工程的门专业必选课程，是一门理论与应用紧密结合、实践性很强的课程，教学内容主要包括以视觉传感器、机器视觉关键成像技术、图像处理基础知识和机器视觉常用数学也智能算法原理。使学生能够结合算法与HALCON等相关的机器视觉软件

二．教学目标和毕业要求

通过本课程的学习，使学生了解机器视觉系统的基本硬件构成、传感与控制原理、智能算法与数据表达方式以及应用领域与作用。学生能够应用HALCON等相关视觉软件进行对功能有的开发并使用硬件设施进行实验，分析实验数据和实验结果等，培养学生的工程实践能力。

具体的课程教学目标为：

课程教学目标1：了解机器视觉系统的基本构造、工作原理、信息表达方式、检测识别算法原理等。

课程教学目标2：学会将概率统计、函数优化等高等数学知识应用到检测识别的模型设计当中，学会设计优化规则，学会使用误差分析方法，培养学生设计与计算能力。

课程教学目标3：培养学生的程序语言使用能力，使学生学会程序的编写与调试，具备基本的编程和解决问题的能力。

课程教学目标4：培养学生观察与分析能力，将理论与实践结果相联系，学生分析的方法，找寻结果与模型、数据以及优化方法等各个环节之间的关系，培养学生的综合工程素养。

课程教学目标5：培养学生积极向上、勇于攀登、不怕困难和不断创新的精神；培养学生严谨、实事求是的学习态度；树立正确的价值观和人生观。

本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：

表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表

专业毕业要求	教学目标1	教学目标2	教学目标3	教学目标4	教学目标5
毕业要求指标1.1：掌握研究光电信息工程问题所需的数学和自然科学知识，用于工程问题的建模。		H
毕业要求指标3.3：能够进行光电系统或检测系统流程设计，并在设计中体现创新意识。	H		M		M
毕业要求指标6.1：了解光电信息工程领域的工程对社会因素的影响及相关的相关背景知识。	M
毕业要求指标11.3：能在多学科环境下，在设计开发解决方案的过程中，运用工程管理与经济决策方法。				M	M

（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）

三．教学内容、教学方法及教学要求

本课程总课时48，其中理论课时32，课内实践16。

表2 课程教学内容及要求

理论教学
教学内容			学时安排		教学要求			支撑教学目标
第一章机器视觉基础 1、机器视觉器件 2、机器视觉成像技术 3、机器视觉工程应用			6		1、了解镜头的原理、选型、主要特性参数 2、理解图像数据的表示与传输方式，会进行常见的图像计算 3、撑握照明技术与原理 4、分析机器视觉在工业检测、测量、识别等领域中的应用案例			课程教学目标1 课程教学目标4 课程教学目标5
第二章机器学习基础 1、机器学习的基本术语 2、机器学习的误差分析 3、感知机与连接学习 4、特征提取 5、规则构建 6、模型评估			8		1、撑握基本机器智能学习的相关述语、问题、关键性能及参数表示等基础知识与原理 2、会使用简单的特征提取方法提取视觉信息特征 3、会构建规则选择合适的特征与损失函数 4、理解并会使用模型评估的常用方法			课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标5
第三章模型估计与优化 1、模型参数估计 2、模型优化基本方法 3、模型优化的概率方法 4、模型正则化策略			10		1、理解并学会使用最小二乘估计、最大似然估计、最大后验估计等方法对模型参数进行估计。 2、理解并学会使用梯度下降法、共轭梯度下降法、牛顿迭代法、拟牛顿法等对不同模型进行优化求解。 3、理解并学会使用随机梯度法、最大期望法、蒙特卡洛法等。 4、理解范数惩罚、样本增强、对抗训练等			课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标5
第四章神经网络与深度学习 1、神经网络概述 2、神经网络常用模型 3、深度学习基本知识			8		理解神经元与感知机结构原理了解模型训练基本流程理解径向基网络、自编码器、玻尔兹曼机结构原理理解浅层学习与深度学习，掌握深度堆栈网络结构原理和 DBN 模型及学习算法			课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标5
实验教学
序号	实验项目名称	实验类型		实验学时		实验内容	支撑教学目标
1	HALCON软件环境搭建	验证		2		1、安装halcon软件 2、学习halcon软件的基本用法	课程教学目标3
2	blob分析实验	综合		2		1、理解并应用blob分析常用的方法，包括阈值分割、腐蚀膨胀、特征选择等。	课程教学目标3 课程教学目标5
3	基于机器学习的颜色识别实验	综合		2		1、理解并应用MLP（多层神经网络）的机器学习的核心算法实现颜色自动识别 2、编程实现机器的智能颜色识别	课程教学目标3 课程教学目标4 课程教学目标5
4	多距离测量实验	综合		2		理解机器视觉测量原理，包括边缘轮廓提取、轮廓拟合、行几何特征的距离度量。分析测量精度关键因素。	课程教学目标3 课程教学目标4 课程教学目标5
5	标定实验	综合		2		撑握二维图像与三维尺寸之间的换算法关系。学会使用棋盘格标定板标定方法会使用标定结果计算实际测量距离会分析测量误差以及影响因素	课程教学目标3 课程教学目标4 课程教学目标5
6	运动检测实验	综合		2		理解并应用背景差分法来进行运动检测撑握阈值的设置方法	课程教学目标3 课程教学目标4 课程教学目标5
7	字符识别实验	综合		2		理解并应用模板匹配方法进行字符识别。 2、分析识别准确率的影响因素	课程教学目标3 课程教学目标4 课程教学目标5
8	实验考核	综合		2		1、综合应用所学数学模型、优化等知识，结合编程方法与调试技术实现有意义的机器视觉检测、识别功能。	课程教学目标3 课程教学目标4 课程教学目标5

本课程采用讲授、提问、讨论、演示等教学方法和手段，注重精讲多练、充分发挥学生的自主学习能力性，结合有趣的、有意义的生产生活应用案例，增强学生对基本知识的理解，培养学生理论与实践相结合的能力，激励学生分析，解决实际工程问题，以符合毕业要求指标点的课程教学目标。

四．课程考核

表3 成绩组成、考核/评价环节、分值、细则

成绩组成	考核/评价环节	分值	考核/评价细则
理论平时成绩(20%)	出勤率（10%）、课堂练习（5%）、课后作业（5%）等	20	主要考核学生对章节知识点的理解和掌握程度(包含考核学生的理解、计算和分析问题的能力)。平时成绩再按20%计入总评成绩。
实验平时成绩（30%）	出勤率（10%）、实验操作（10%）、实验预习及实验报告（10%）	30	主要考核学生签到，遵守实验室规章制度，对实验原理、实验操作的掌握，对实验结果的分析，以及实验设计能力。具体根据学生在实验预习、实验操作、实验报告三个教学环节中的表现，重在对学生能力的考察。再按30%计入总评成绩。
课程论文（50%）	小论文（50%）	50	主要考核学生撰写论文的水平、论文原理阐述的清晰度与结果对原理支撑度。成绩再按50%计入总评成绩。
总评成绩	理论平时成绩+实验平时成绩+课程论文	100	理论平时成绩（20%）+实验平时成绩（30%）+课程论文成绩（50%）

五．课程教学目标达成度评价及持续改进

课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。

通过课堂表面对课堂教学效果进行过程性评价，及时反馈存在的问题，在教学过程中进行改进完善。

课程教学目标与考核方式对应关系如表4所示。

表4课程教学目标与考核方式关系表

	课堂表现	实验	课程论文
课程教学目标1	√	√	√
课程教学目标2	√	√
课程教学目标3		√	√
课程教学目标4			√
课程教学目标5	√	√	√

六．教材及参考资料

教材：

汪荣贵等编著，《机器学习及其应用机》，机械工业出版社，2019

参考书：

[1] 章毓晋编著，《图像工程（第四版）》，清华大学出版社，2018.01

[2] 冈萨雷斯、伍兹编著，阮秋琦、阮宇智译，《数字图像处理(第三版)》，清华大学出版社，2012.5.

[3] 桑卡、赫拉瓦卡、博伊尔编著，艾海舟、苏延超等译，《图像处理、分析与机器视觉(第三版)》，清华大学出版社，2011.1.

[4] 余文勇、石绘编著，《机器视觉自动检测技术》，化学工业出版社，2013.10

《光电信号检测》教学大纲

课程名称	光电信号检测	课程代码	08050262C
开课学期	4	课程类别	专业选修
总课时	32	学分	2
理论课时	32	课内实践	0
执笔人	尧创业	团队负责人	金桂
开课单位	物理与电子电气工程学院	适用专业	光电信息科学与工程
先修课程	《物理光学》、《激光原理》、《光电子技术》、《半导体器件物理与工艺》

一、课程简介

《光电信号检测》是光电信息科学与工程专业的一门重要的专业选修课，是研究光辐射传输中的衰减和调制，光电探测器的工作原理、性能参数，光电直接检测与外差检测的原理和性能，光电信号的滤波、放大与信号处理技术，最后介绍几种典型光电系统的原理、性能和应用。通过本课程的理论学习，培养学生掌握光电信号和检测技术的基本观点、基本原理和方法，学会用光电信号检测方法设计和解决工程实际问题，培养独立思考的能力、科学探索的能力，帮助学生建立辩证唯物主义世界观。

教学目标和毕业要求

通过本课程的学习，使学生学会光电检测技术的基础知识以及实际应用，熟悉光电器件等知识，为今后从事光电材料与器件方面的研究和开发工作打下一定的基础。

其具体的课程教学目标为：

课程教学目标1：本课程主要讲述光辐射传输中的衰减和调制，光电探测器的工作原理、性能参数，光电直接检测与外差检测的原理和性能，光电信号的滤波、放大与信号处理技术。

课程教学目标2：具备对光辐射传输中的衰减和调制，光电探测器的工作原理、性能参数，光电直接检测与外差检测的原理和性能，光电信号的滤波、放大与信号处理技术有清楚的认识的能力，具有综合运用理论、知识和技术手段设计和制备发光器件的能力。

课程教学目标3：学习光电检测的基本理论、基本方法、基本知识，具备对光电信号检测进行分析、设计和研究等方面的基本素养。

本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：

表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表

专业毕业要求	教学目标1	教学目标2	教学目标3
毕业要求指标 4.1 研究：应用数学、自然科学与光电工程原理对光电信息工程及其相关领域的复杂工程问题进行研究。	H	H	H
毕业要求指标 6.2 工程与社会：了解光电信息工程专业相关领域的技术标准体系、知识产权、产业政策和法律法规，能从系统技术指标等方面分析和评估光电信息工程问题的解决方案对社会等因素的影响。		M	M
毕业要求指标 10.1 沟通：了解光电信息工程专业相关行业或领域的科学技术及发展动态，能就专业问题，以口头、文稿、图表等方式，准备表达自己的观点，回应质疑，具有与业界同行和社会公众进行有效沟通和交流的能力。	M	M	M
毕业要求指标 10.2：了解专业领域的国际发展趋势、研究热点，理解和尊重世界不同文化的差异性和多样性，理解与业界同行和社会公众交流的差异性。	M	M	M

（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）

三．教学内容、教学方法及教学要求

本课程理论教学共32个学时，包含9章。

表2 课程教学内容及要求

教学内容

学时安排

教学要求

支撑教学目标

第一章概论

§1光学仪器的基本知识

§2 光电检测系统的基本组成

§3光电检测技术的发展

§4光电检测技术的应用

通过本章的教学使学生初步了解光电检测的基本知识，掌握获取一定程度的光电检测的方法。

教学目标1

第二章光电检测技术基础

§1 辐射度量与光度量

§2 半导体物理基础

§3 光电效应

了解辐射度量与光度量的基本原理，了解半导体物理以及相应的半导体特征，了解光电效应以及分类。

教学目标1

教学目标2

第三章光电检测器件

§1 光电检测器件的基本特性参数

§2真空光电探测器件

§3半导体光电导型检测器件

§4半导体光伏型检测器件

了解光电检测器件的基本特性参数，掌握真空光电检测器件的特点，熟悉光电导型检测器件特点，了解光伏型检测器件特点，明确如何控制光电信号的检测指标。

教学目标1

教学目标2

教学目标 3

第四章热电检测器件

§1 热电检测器件原理

§2 热电偶

§3 热敏电阻

§4热释电检测器件

了解热电检测器件的几种基本类型，介绍常用热电检测器件的原理和基本特点。

教学目标1

教学目标2

教学目标3

第五章光电成像检测器件

§1光电成像检测器件的原理

§2真空摄像管

§3 电荷耦合器件CCD

§4 MOS图像传感器SSPA

§5 CMOS图像传感器

§6其他成像器件

系统介绍光电成像检测器件的基本原理和基本特点，介绍几种常见的光电成像器件。

教学目标1

教学目标2

教学目标3

第六章发光与耦合器件

§1 光电检测系统的普通光源

§2 发光二极管

§3 激光器

§4 光电耦合器件

介绍发光与耦合器件的基本原理和特点，介绍几种发光器件的原理和方法。

教学目标1

教学目标2

教学目标3

第七章光电信号检测电路设计

§1缓变光信号检测电路的设计

§2交变光信号检测电路的设计

§3光电信号检测的噪声估算

§4光电信号放大电路的设计

介绍缓变光和交变光信号检测电路的设计，介绍光电信号噪声估算方法，以及光电检测放大电路的设计。

教学目标1

教学目标2

教学目标3

第八章光电信号的数据采集与计算机接口

§1 光电信号的二值化处理

§2 光电信号的量化处理

§3 单元光电信号的数据采集与计算机接口

§4视频信号的数据采集与计算机接口

§5 嵌入式系统视频图像的数据采集

了解光电信号的二值化处理以及量化处理，了解光电信号的数据采集以及计算机接口的分析方法。

教学目标1

教学目标3

第九章光电信号的变换和检测技术

§1 时变光信号的直接检测

§2 时变光信号的调制检测

§3 简单光学的形位检测

§4 复杂光学的图像的扫描检测

§5 光电变换的基本形式与检测方法

介绍光电信号的变化和检测技术，其中包括直接检测、调制检测、形位检测、扫描检测等方法。

教学目标1

教学目标2

总计

本课程采用讲授、提问、讨论、演示等教学方法和手段，注重精讲多练、讲练结合，夯实学生基础理论知识；注重对学生学习方法的指导，培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力，激发学生的创新思维；进一步拓宽光电检测技术知识的内容，培养学生的自主学习能力；以达到符合毕业要求指标点的课程教学目标完成。

四．课程考核

表3 成绩组成、考核/评价环节、分值、细则和对应的教学目标

成绩组成		考核/评价环节	分值	考核/评价细则	对应的教学目标
平时表现(40%)	作业成绩（20%）	课后作业	20	主要考核学生对章节知识点的理解和掌握程度(包含考核学生的抽象思维能力、逻辑推理论证能力、独立分析思考和创新的能力)以及做作业(做人做事)的态度。计算全部作业的平均成绩再按20%计入总评成绩。	教学目标1 教学目标2 教学目标3
	期中成绩（20%）	期中考试，或课堂测验，或课外练习	20	主要考核学生对前半课程核心知识点的理解和掌握程度，计算卷面成绩再按20%计入总评成绩。	教学目标1 教学目标2 教学目标3
期末成绩（60%）		期末考试	60	主要考核学生对课程全部关键核心知识点的理解和掌握程度，计算卷面成绩再按60%计入总评成绩。	教学目标1 教学目标2 教学目标3
总评成绩		平时+期末	100	平时成绩（40%）+期末成绩（60%）	教学目标1 教学目标2 教学目标

五．课程教学目标达成度评价及持续改进

课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。

通过单元测试对课堂教学效果进行过程性评价，及时反馈存在的问题，在教学过程中进行改进完善。

课程教学目标与考核方式对应关系如表4所示。

表4课程教学目标与考核方式关系表

	课堂表现	单元测试	期末考试
课程教学目标1	√		√
课程教学目标2		√	√
课程教学目标3		√	√

六．教材及参考资料

教材：

《光电检测技术》第二版，雷玉堂等，中国计量出版社

参考书目：

[1] 光电信号检测，赵远等，机械工业出版社，2018。

[2] 光电检测技术及应用，周秀云等，电子工业出版社，2015。

《 LED驱动电路设计与制作》教学大纲

课程名称	LED驱动电路设计与制作	课程代码	08050272c
开课学期	7	课程类别	专业选修
总课时	32	学分	2
理论课时	16	课内实践	16
执笔人	曾晓华	团队负责人	金桂
开课单位	物理与电子电气工程学院	适用专业	光电信息科学与工程
先修课程	《模拟电子技术》、《数字电子技术》

一．课程简介

《LED驱动电路设计与制作》是一门重要的专业拓展实践课程，是工程训练的环节之一。其作用是为以后专业实践、课程设计及毕业设计准备必要的工艺知识和操作技能。教学内容是以各种典型的LED驱动电路的驱动原理为重点，以分析为手段，以典型应用为目标。理论课部分主要有LED照明驱动电路设计基础知识、LED照明驱动电路设计分析；实验部分主要是电源电路的设计与制作、开关信号产生电路的设计与制作、LED驱动电路的设计与制作等。

二．教学目标和毕业要求

通过本课程的学习，使学生了解LED驱动电路的一般知识，初步掌握常用LED驱动电路设计的方法；通过进行《LED驱动电路设计与制作》实践课程的训练，学生能够掌握常用的LED器件的性能特点、命名方法及识别方法；能够掌握简单电子电路的制作方法，学生能够在实践过程中综合运用所学理论知识，学会分析与处理简单的电路故障。培养学生的工程实践能力和创新意识。

具体的课程教学目标为：

本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：

表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表

专业毕业要求	教学目标1	教学目标2	教学目标3	教学目标4
毕业要求指标2.3：针对一个完整的光电信息系统，能根据系统要求，运用数学、物理及光电信息知识，为解决问题提供依据。		M	H	M
毕业要求指标4.3：能够根据实验方案构建实验系统，安全地开展实验，正确地采集实验数据，并通过信息综合得到合理有效的结论。	H	M		M
毕业要求指标5.2：根据光电信息工程及其相关领域的复杂工程问题，能够使用或研制合适的测试仪器，进行实验测试。	M	H		M
毕业要求指标12.2：对终身学习的重要性有正确认识、具有自主学习和终身学习的能力	M	M	M	H

（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）

三．教学内容、教学方法及教学要求

本课程总课时32，其中理论课时16，课内实践16。

表2 课程教学内容及要求

理论教学
教学内容					学时安排	教学要求	支撑教学目标	思政元素
第一章 LED概论 1、LED照明光源额应用现状和发展前景 2、LED的特性 3、LED光源光电参数 4、LED灯具散热设计					2	了解LED的发展和应用；掌握常用的LED器件的性能特点。	目标3 目标4	对LED的发展和应用的了解，学生掌握现代获取信息的方法和文献资料查询能力。提高学生快速获取新知识和新信息的能力
第二章 LED照明驱动电路设计基础知识 1、LED的基本特性和基本工作条件 2、LED联接方式和供电方式的问题研究 3、常见LED驱动电路的分类 4、LED开关电源工作原理级类型 5、LED驱动电源设计要点 6、LED驱动电源EMC和可靠性设计					4	1、熟悉LED驱动电路设计的基础知识、驱动电路工作原理和主要参数； 2、掌握LED开关电源的工作原理及分类； 3、能够对不同的LED驱动电路选择合适的驱动电源。	目标3 目标4	对不同LED驱动电源的控制原理和控制方式的理解，可以可以培养学生的创新意识和创新能力以及严谨的科学态度
第三章室内LED照明驱动电路设计 1、基于AP3766高功率引述非隔离的LED射灯驱动电路 2、基于OB3340的22W LED客厅灯的设计 3、基于TNY277的大功率LED照明驱动电路设计 4、恒流二极管在LED吸顶灯驱动器中的应用 5、基于RX5800低成本高效率LED日光灯驱动设计 6、基于DU1703的高压LED楼道灯驱动电路设计 7、基于BP2822的17W商业LED日光灯驱动器设计 8、基于LE3755的大功率LED办公照明驱动器谁 9、基于TinySwitch-Ⅲ厨房LED驱动器设计 10、基于NCP5007的具有调光功能的停电宝LED台灯驱动器设计					10	1、掌握各种LED驱动电路的设计方法和设计原理。 2、能够对不同的LED照明方式选择合适的控制方式进行控制。	目标1 目标3 目标4	学习各种LED驱动电路的的设计方法和设计原理，可以培养学生的创新意识和创新能力以及严谨的科学态度。
实验教学
序号	实验项目名称	实验类型	实验学时	学生预期学习成果			支撑教学目标	思政元素
1	电源电路的设计与组装	综合	4	1、掌握直流稳压电源电路的工作原理 2 掌握电路中主要电器元件三端稳压器的作用及结构 3 熟悉电路元器件布局的方法。 4 熟悉电子电路焊接工艺中的基本技能			目标1 目标2 目标3 目标4	电源电路的设计与组装使养成勇于创新、勇于实践的良好习惯；用电安全的认知培养成严谨的科学态度。
2	电源电路的调试	综合	2	1、掌握常用电子仪器、仪表的使用； 2、掌握电源电路参数的测试方法； 3、掌握电源电路测试数据处理方法。			目标1 目标2 目标3 目标4	电源电路的调试可以提高学生自主学习和终身学习的能力，用电安全的认知培养成严谨的科学态度。
3	开关信号产生电路的设计与组装	综合	2	1、掌握时钟电路的结构及工作原理、运作过程。 2、掌握用555设计振荡电路的方法以振荡频率的计算方法。 3、掌握集成电路的焊接方法； 4、进一步掌握电子电路焊接工艺中的基本技能。			目标1 目标2 目标3 目标4	信号产生电路的设计与组装使养成勇于创新、勇于实践的良好习惯；培养学生的创新意识和创新能力。可以提高学生自主学习和终身学习的能力
4	开关信号产生电路的调试	综合	2	1、掌握振荡频率的调试方法； 2、掌握电路故障的排除方法。 3、掌握掌握常用电子仪器、仪表的使用。			目标1 目标2 目标3 目标4	振荡电路的调试；培,养学生的研究创新能力和实践动手能力。
5	LED驱动电路的设计与组装	综合	4	1、掌握LED驱动电路的结构及工作原理。 2、了解电路中主要电子元器件集成块的作用和特性。 3、掌握反相器在驱动电路中的应用。 4、了解焊锡的量及安装工艺，注意灯一致性。 5、进一步掌握电子电路焊接工艺中的基本技能。			目标1 目标2 目标3 目标4	LED驱动电路的设计与组装使学生养成勇于创新、勇于实践的良好习惯；培养学生的创新意识和创新能力。
6	LED总驱动电路系统的联调	综合	2	1、掌握联调过程中，各电路模块的联接方法； 2、掌握简单电路系统的测试方法 3、掌握电路故障的排除方法。 3、掌握掌握常用电子仪器、仪表的使用。			目标1 目标2 目标3 目标4	系统总电路的联调，培养学生获取新知识和新信息的能力；培养学生的创新意识和创新能力。培养学生的研究创新能力和实践动手能力。

四．课程考核

本课程的考核形式为考查，采用百分制。主要由实验报告册成绩和电路的安装与调试成绩组成。

实验报告册要求分析电路工作原理、要求使用电路仿真软件绘制电路图，写出设计过程，分析电路的调试结果。实验报告成绩占总分的30%。

安装与调试包括电子元器件的布局组装、焊点、电路调试（排除电路故障能力）和检测结果，完成实物电路。安装调试成绩占总分70%。课程成绩组成、考核/评价细则及对应的教学目标如表3所示

表3考核方式、考核/评价环节及成绩比例

考核内容	成绩比例（%）	课程目标	评分标准
			90-100	75-89	60-74	0-59
实验报告册	30	目标1 目标2 目标3 目标4	电路工作原理分析正确，各模块电路和总电路图正确，设计分析及参数计算准确，内容书写规范，总结完整。	电路工作原理分析比较正确，各模块电路和总电路图正确，设计分析及参数计算较为准确，内容书写较规范，总结较完整。	电路工作原理分析基本清楚。单元电路设计计算和元器件的选择分析简单。总结一般，设计分析书写基本规范。	电路工作原理分析不够清楚。单元电路设计计算和元器件的选择有错误，设计分析书写不规范。
电路的安装与调试	70	目标1 目标2 目标3 目标4	组装电路正确，焊点规范干净；测试结果正确；电路元器件布局规范；调试过程中能迅速且正确地分析和排除故障，动手能力强。	组装电路正确，焊点较规范干净；测试结果正确；电路元器件布局较规范；调试中能分析和排除故障，动手能力较强。	组装电路比基本正确；焊点较粗糙；测试结果基本正确；能基本完成调试任务；电路元器件布局基本规范；在老师的帮助下能基本能排除小故障，动手能力较弱。	组装电路和调试电路方法有小错误；焊点太粗糙，经指出后不能改正错误；电路元器件布局不规范，没有完成所有测试任务。

五．持续改进

六．教材及参考资料

教材：

来清明主编，《LED照明驱动电路设计应用实例》，第一版，中国电力出版社，2015年4月

参考书：

[1] 周志敏，纪爱华主编，《LED驱动电路设计要点与电路实例》，第一版，化学工业出版社，2012.7

[3] 康华光主编，《电子技术基础》模拟部分，6版，高等教育出版社，出版时间2013年

[4]康华光主编，《电子技术基础》数字部分，第六版，北京高教出版社2014.6。

《专业认知实践》教学大纲

课程名称	专业认知实践	课程代码	08040023C
开课学期	3	课程类别	集中性实践教学
总课时	2周	学分	2
执笔人	金桂	团队负责人	金桂
开课单位	物理与电子电气工程学院	适用专业	光电信息科学与工程
先修课程

一．课程简介

《专业认知实践》是全面贯彻党的教育方针，遵循大学生成长规律和教育规律，以稳定的实践基地为依托，以了解社会、服务社会为主要内容，围绕丰富光电信息科学与工程专业知识有目的、有计划地组织学生参加专业学习教育、实习基地参观、学科竞赛介绍、科学研究指导等活动，引导大学生在实践中受教育、长才干、做贡献，树立正确的世界观、人生观和价值观。

二．教学目标和毕业要求

通过《专业认知实践》的开展，让学生了解光电信息科学与工程专业的历史及发展，主要专业课程的设置及应用，对光电工程内容有所见识，对电子行业有一定的了解，加深了学生对后一阶段专业课程学习的热情，为将来学业发展和职业发展指明了方向。其具体的课程教学目标为：

课程教学目标1：了解了解光电信息工程领域的工程对社会因素的影响及相关的相关背景知识，能理解电子工程师的技术职责，接受电子工程师的社会责任。

课程教学目标2：掌握光电工程设计和产品开发全周期、全流程的基本设计/开发方法和技术，了解影响设计目标和技术方案的各种因素。

课程教学目标3：了解专业就业方向及考研，完成专业认知实践鉴定表，树立正确的世界观、人生观和价值观。

课程教学目标4：能够自觉自愿、认真负责、安全规范、坚持不懈地参与实践活动，能够在工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范，履行责任和义务。

本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：

表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表

专业毕业要求	教学目标1	教学目标2	教学目标3	教学目标4
毕业要求指标6-1：具有质量意识和安全意识，从系统技术指标等方面分析和评估光电信息工程问题的解决方案对社会等因素的影响，并理解应承担的责任	H
毕业要求指标7-1：能够理解和评价光电信息工程及相关领域复杂工程问题在实践过程中对环境和社会可持续发展的影响。			H
毕业要求指标8-2：具有人文社会科学素养、社会责任感，适应社会经济发展需要，能够在光电工程实践中遵守职业道德和规范。	M

（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）

三．教学内容、教学方法及教学要求

本课程总课时2周。专业认知实践围绕光电信息科学与工程专业特点，开展专业教育、实习基地参观教育及专业认知实践活动总结。教学内容包括专业教育、设备展示、实习基地参观、认知实践活动总结等。

表2 课程教学内容及要求

教学内容	教学要求	支撑教学目标
专业教育	了解光电信息科学与工程专业的历史及发展，专业主要课程，了解研究生入学相关要求。	课程教学目标2 课程教学目标3 课程教学目标4
实习基地参观	严格遵守实践时间，听从工作人员安排，虚心向工作人员学习，了解光电行业基本工作内容。	课程教学目标1 课程教学目标3 课程教学目标4
专业认知实践活动总结	按时提交专业认知实践活动鉴定表，个人实践活动总结详细，能够树立专业学习目标。	课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3 课程教学目标4

四．课程考核

社会实践活动等级分为优、良、合格和不合格四个等级，合格以上者认定相应学分。本课程成绩评价细则见表3所示。

表3 成绩评价细则

成绩等级	评价细则
优秀	严格遵守实践时间，听从工作人员安排，虚心向工作人员学习，学习认真，完成了专业认知实践的内容，树立了专业学习目标，表现优秀。
良好	能服从管理，按时参加实践活动，虚心向工作人员学习，完成了专业认知实践的内容，表现良好。
及格	参加实践活动，完成了专业认知实践的内容
不及格	在实践活动中违反学校纪律要求，不能完成专业认知实践

五．课程教学目标达成度评价及持续改进

课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。

根据专业认知实践活动表现、专业认知实践鉴定表和学生、教学督导等反馈，及时对专业认知实践活动中不足之处进行改进，并在下一轮实践活动中改进提高，确保相应毕业要求指标点达成。

六．教材及参考资料

使用教材

[1]湘南学院大学生综合社会实践管理办法（试行）,湘南学院教务处， 2014年。

光电信息科学与工程专业实习大纲

课程名称	专业实习	课程代码	08050301c
开课学期	7、8	课程类别	集中性实践教学
总课时	12周	学分	12
执笔人	金桂	团队负责人	金桂
开课单位	物理与电子电气工程学院	适用专业	光电信息科学与工程
先修课程	模拟电子技术、数字电子技术、量子力学、固体物理、物理光学、光波导理论与技术、光纤通信、光电子技术、激光原理、半导体物理、半导体器件物理与工艺、光电技术综合实验（1-4）、机器视觉、信号与系统、信息光学、固体照明等。

一、实习的性质与目标

专业实习是光电信息科学与工程专业本科教育教学重要组成部分，是直接检验学生掌握知识程度的重要实践教学环节，旨在培养学生综合运用所学基础知识和基本技能的能力，实践能力、分析问题和解决问题的能力。按照光电信息科学与工程专业教学计划的要求，大学本科毕业生在完成教学计划规定的全部理论课的学习任务之后，进行专业实习。专业实习主要在光电企业、LED灯具设计与制造企业、光学设备公司等单位实习。通过专业实习，培养学生良好的职业道德，严谨的科学态度和工作作风，巩固所学的理论知识、操作技能，提高分析问题和解决问题的能力。从而为毕业后从事光电领域工作打下坚实基础，培养学生成为光学、光电集成方面的高级专门人才。

具体的专业实习目标为：

实习目标1：增强学生劳动观点、集体观念，培养学生正确的人生观，树立良好的社会责任感，引导学生建立正确的择业观。

实习目标2：使学生了解专业知识在光电子产品等实际中的应用情况，加深感性认识。

实习目标3：培养学生的实践能力、分析问题和解决问题的能力以及综合运用所学基础知识和基本技能的能力。

实习目标4：培养学生严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风，增强学生的综合素质以及对毕业后工作岗位的适应能力。

实习目标5：为学生进行毕业设计（论文）提供素材，收集资料。

实习目标6：通过参与实际岗位的工作、学习，了解生产和社会实际，为毕业后从事相关工作打下良好的基础。

专业实习目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：

表1专业实习目标与毕业要求指标点对应关系表

专业毕业要求	实习目标1	实习目标2	实习目标3	实习目标4	实习目标5	实习目标6
毕业要求指标1-1：具有运用数学、自然科学、工程基础以及专业理论知识, 并在深入分析基础上解决光电材料与器件、光电子技术和光通信领域问题的能力。		H
毕业要求指标2-2：具备运用数学和专业基础知识分析复杂光电信息系统所涉及的新理论、新知识和新技术并进行计算的能力。			M
毕业要求指标4-2：能够基于科学原理、工程知识，根据对象特征，选择研究路线，设计实验方案。			M		M	M
毕业要求指标6-1：具有质量意识和安全意识，从系统技术指标等方面分析和评估光电信息工程问题的解决方案对社会等因素的影响，并理解应承担的责任。				M
毕业要求指标7-1：能够理解和评价光电信息工程及相关领域复杂工程问题在实践过程中对环境和社会可持续发展的影响。		M
毕业要求指标8：具有人文社会科学素养、社会责任感，适应社会经济发展需要，能够在光电工程实践中遵守职业道德和规范。	M
毕业要求指标9-2：具有团队意识、合作精神，能够在多学科背景下的团队协作中正确定位个人与团队的关系，甚至承担负责人的角色。			L

（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）

二、实习教学的基本要求

1．对实习所在的企事业单位的工作性质、组织管理体制、生产或事务的运作机制有比较全面概貌的了解。遵守实习单位的规章制度。

2．了解工程技术人员，生产管理人员等在生产运作中的作用和职责，广泛地接触他们，从他们身上学习优良的品质和作风。

3．积极投入实习单位的技术实践，作好现场记录，注意收集整理有关材料，掌握所从事工作的基本技能和方法。

4．通过实习，学会观察，搜集资料，调查研究，整理报告等方法，提高分析问题和解决问题的能力。

5．通过专业实习，增加学生对专业领域的感性认识，如光电产品生产过程、光电设计等；

6.了解光电子产品生产过程和主要电气设备的性能、规范及安装连接情况，学习电气设备巡视、运行、维护的基本知识。掌握光电设备设计的基本方法及相关软件的学习。

7．结合具体实习内容撰写实习手册，要求内容真实、条理清楚、格式正确、干净整洁。参加工程或项目实习的同学，要有工程流程图，编写软件的同学，要有源程序。

三、实习内容

1．实习地点：本专业涉及的面很宽，除了对口的科研单位、学校、企业与公司外，各行各业内部都可能存在与电气工程及其自动化有关的部门，以下列出的都适合本专业学生的专业实习，比如LED企业、光纤通信公司等。

2．实习内容

2.1 LED上中下游企业

理解固体照明产品生产过程和主要电气设备的性能、运行和维护等。培养学生具有一定科研创新和实际工作的能力。

(1)熟悉安全规程及安全管理。

(2)了解光电产品生产过程及生产设备。

(3)了解励磁系统。

(4)熟悉继电保护系统。

(5)了解计算机监控系统。

2.2光电设备公司

了解产品研制、开发的方式及过程；了解生产组织及管理。

（1）生产技术部

了解光电设备的构造、性能和参数。

（2）生产车间

熟悉光电设备的生产工艺。了解生产组织及管理。

（3）工程部

熟悉光电设备设计的相关原理。了解产品研制、开发的方式及过程。

四、时间安排

实习的总时间为12周，总学时192学时，学分为12学分。其中：专业实习（一）安排在第七学期，总时间为4周，总学时64学士，学分为4学分；专业实习（二）安排在第八学期，总时间为8周，总学时128学士，学分为8学分。

具体时间分配：根据学生具体实习地点，由实习单位带教负责人分配实习时间。

五、实习实施的形式与方法

实习是在修完专业理论课的基础上，为准备毕业论文（设计）而进行的实践教学环节，为达到实习大纲的目的和要求，必须在指导教师的指导下进行实习。实习形式为分散与集中相结合。

1．实习动员阶段

由学院领导进行实习动员，明确实习性质和目的；由指导教师下达实习任务书（指导书），明确实习要求和任务，拟定实习计划。

2．实习阶段

学生深入实习单位进行实习，学生与实习单位共同协商确定实习任务，并在指导教师与实习单位专业人员的指导下开展实习，实习内容包含有芯片设计、光路设计、工艺品控等，指导学生从多个方面培养综合素质，着重培养学生的动手能力及实际工作能力，并结合毕业论文（设计）收集资料，调查数据，查阅文献，了解与论文（设计）有关的研究现状及结果，明确毕业论文（设计）的研究路线和方法。

3．实习小结阶段

实习工作结束以后，学生撰写好实习手册，实习小组长写小组总结，指出学生的优点和存在的问题及以后要注意的地方。实习单位给出学生的实习意见，指导教师根据学生实习期间考勤及表现确定实习表现情况，学院综合实习单位意见和实习指导老师意见，并根据实习检查情况完成专业实习成绩评定。

六、实习纪律或注意事项

参照《学生专业实习守则》等执行。并对实习的学生提出如下要求：

(1)分散实习的学生联系实习单位后，应及时与实习指导教师取得联系，且接受指导。

(2)按实习大纲、实习计划的要求和规定，严肃认真地完成任务，重视向实际学习，按时完成实习作业，且写好实习报告。

(3)实习过程中要安排好政治学习和文体活动，且定期开展组织生活会和民主生活会。

(4)实习过程中学生应主动逐日记实习日记。

(5)实习过程中，应配合学院的指导教师检查分散学生的实习的情况。

(6)加强纪律性，严格遵守学院实习所规定的各项规章制度，照规定办事。

(7)实习结束后，由实习单位对学生做出实习鉴定，且加盖实习单位公章。

七、实习检查

学生实习期间，指导教师应当定期或不定期地对学生的实习情况进行检查。检查可以采用与实习单位指导教师通讯联系、实地走访实习单位等方式。实习检查的主要内容包括：实习生劳动纪律的遵守情况；实习生工作的主动性；实习生在实习过程中论文资料的收集情况等等。指导教师对学生实习的检查应当有书面记录；评定实习成绩时应充分考虑检查结果。

八、实习考核和成绩评定

学生实习成绩应综合体现学生在整个实习过程中的表现和所取得的成效。实习成绩由实习纪律、实习态度、业务能力和任务完成情况等项目构成。实习成绩评定应参考实习单位对该实习生的实习鉴定、学生上交的实习笔记、实习报告和指导教师的检查情况来确定。最终实习成绩按“优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级评定。

评分标准如下：

优秀：实习期间遵守实习纪律，出满勤，工作认真踏实、无差错事故，理论联系实际，技术操作规范、熟练，服务态度好，有实习笔记。

良好：实习期间遵守实习纪律，无旷课、迟到早退现象，请假不超过3天，工作认真踏实、无差错事故，理论联系实际，技术操作规范，不够熟练，服务态度好，有实习笔记。

中等：实习期间遵守实习纪律，无旷课现象，请假不超过1周，能理论联系实际，工作中差错事故

及格：实习期间能遵守实习纪律，无旷课现象，请假不超过2周，工作欠认真踏实、差错事故

不及格：实习期间不能遵守实习纪律，有旷课现象，或经常心到、早退，或请假超过2周，工作中有明显差错或常出差错，技术操作欠规范，服务态度不够好，无有实习笔记。

九、实习手册的内容与要求

实习手册为每人一份。整体实习手册的内容必须与所学专业内容相关。内容大体分8个部分：

(1)实习概述：意义、目的等。

(2)实习单位的基本情况。

(3)实习计划。

(4)实习日记。

(5)实习纪要。

(6)实习总结(整个实习过程内容的总结、心得体会、不足与努力方向)。

(7)实习单位对实习生实习期间的表现进行鉴定。

(8)成绩评定。

说明：

①实习日记、实习纪要：重点部分。要求内容详实，层次清楚；切忌日记或记帐式的简单罗列。

②实习总结：精华部分。要求条理清楚，逻辑性强；着重写出对实习内容的总结，体会和感受，特别是自己所学的专业理论与实践的差距和今后应努力的方向。

光电信息科学与工程毕业论文（设计）大纲

课程名称	毕业论文（设计）	课程代码	08050301c、 08050302c
开课学期	7、8	课程类别	集中性实践教学
总课时	12周	学分	10
执笔人	金桂	团队负责人	金桂
开课单位	物理与电子电气工程学院	适用专业	光电信息科学与工程
先修课程	模拟电子技术、数字电子技术、量子力学、固体物理、物理光学、光波导理论与技术、光纤通信、光电子技术、激光原理、半导体物理、半导体器件物理与工艺、光电技术综合实验（1-4）、机器视觉、信号与系统、应用光学、固体照明等

一、毕业论文（设计）的意义和目标

毕业论文（设计）是高等学校人才培养方案的重要组成部分，是本科教学过程中重要的实践教学环节，是对人才培养质量全面的、综合的检验与反映。学位论文的目的是培养学生科学的思维方式和正确的设计思想，提高学生综合运用所学理论、知识和技能分析和解决实际问题的能力，是学生毕业前全面素质教育的重要实践训练。学位论文的质量也是衡量教学水平、审核学生毕业和学位资格的重要依据。在学位论文工作中，要认真贯彻理论与实践相结合，教学与科研、生产相结合，教育与国民经济建设和社会发展相结合的原则，加强多学科理论、知识和技能综合运用能力的训练和提高，加强学生创新精神和实践能力的培养。

具体的目标为：

目标1：培养学生综合运用所学的知识，分析和解决光电信息工程领域理论和工程技术问题的能力。

目标2：进一步深化和扩展所学的基础知识、专业知识，提高实验动手能力、自学能力和独立工作的能力。

目标3：培养学生严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风，培养学生开展科学研究工作的能力。

目标4：通过毕业论文（设计），了解生产和社会实际，为毕业后从事相关工作打下良好的基础

目标5：培养学生的团队精神、创新精神，树立正确的人生观、价值观，在思想政治素质方面得到进一步的提高。

毕业论文（设计）目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：

表1专业实习目标与毕业要求指标点对应关系表

专业毕业要求	目标1	目标2	目标3	目标4	目标5
指标点1.3：能够将光电材料与器件、光电子技术和光通信等知识用于专业工程问题的解决。	M	L
指标点2.2：具备运用数学和专业基础知识分析复杂光电信息系统所涉及的新理论、新知识和新技术并进行计算的能力。		M		M
指标点3.3：能够进行光电系统或检测系统流程设计，并在设计中体现创新意识。			M		M
指标点4.2：能够基于科学原理、工程知识，根据对象特征，选择研究路线，设计实验方案	M	H	M
指标点5.1：根据光电信息工程及其相关领域的复杂工程问题，能够使用或开发合适的软件，进行模拟与仿真			L
指标点6.1：了解光电信息工程领域的工程对社会因素的影响及相关的相关背景知识	M			M	L
指标点9.1：具有参与、从事与人合作，共同完成光电信息系统设计与调试的经历和能力。				M	M
指标点10.1：了解光电信息工程专业相关行业或领域的科学技术及发展动态，能就专业问题，以口头、文稿、图表等方式，准备表达自己的观点，回应质疑，具有与业界同行和社会公众进行有效沟通和交流的能力			H	L
指标点12.2：对终身学习的重要性有正确认识、具有自主学习和终身学习的能力			M

（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）

二、毕业论文（设计）的基本要求

1．通过毕业论文（设计），应对专业理论与生产实践的正确关系有进一步的领会，培养严格的工作作风和认真的工作态度，树立正确的生产观点、经济观点和全局观念；

2．对课题进行必要的调查研究，充实和掌握生产实践知识，了解有关的技术方案、政策法规，学会查阅和使用各种资料和工具书。通过推理计算、绘图，提高学生动手能力和编写技术文件的能力；

3．毕业论文（设计）应该在教学计划规定的时间内完成，若因故需要延期，应得到指导教师、系和学校相关部门的批准。；

4．原则上一人一题，若多个学生共同进行一个项目的工作，应采取分工负责的办法，并在题目上有所区别；

三、毕业论文工作环节及进度安排

毕业论文（设计）的总时间为12周，学分为12学分。其中：毕业论文（设计）（一）安排在第七学期，总时间为4周，学分为4学分；毕业论文（设计）（二）安排在第八学期，总时间为8周，学分为8学分。

具体时间分配：

1、学生和老师根据各自的兴趣和研究内容进行双向选择。学院对各专业的选择结果协调后，公布毕业设计指导教师和指导学生名单。

2、做好开题报告。指导老师督促学生广泛查阅文献资料，并作简要综述，明确研究目标与内容，科学选择研究方法，合理安排工作进度，在实践调研的基础上写好《开题报告》。各工作小组组织学生进行开题报告。

3、初稿修改和检查工作。指导教师督促学生严格按照《湘南学院毕业设计（论文）工作手册（2018年修订版）》中的有关要求，完成毕业设计（论文）的初稿写作并认真审阅，提出修改意见，学生参照指导教师意见对毕业设计（论文）进行修改。

4、中期检查。开学后两周内完成毕业设计（论文）第二稿的写作及修改。领导小组组织对学生执行任务书的情况及指导教师的工作状况进行检查。

迎接教务处组织专家对各二级学院毕业设计（论文）工作进行中期检查。

5、设计（论文）定稿。完成毕业设计（论文）终稿的写作及修改并按要求查重，最后定稿。

6、资格审查、毕业设计（论文）查重及评阅。领导小组组织学生答辩资格审查工作。对达不到要求的学生，应令其改进。

学生将毕业设计（论文）查重报告（1份）本人签字后交答辩小组；

学生将毕业设计（论文）删掉封面及致谢部分的毕业设计（论文）答辩稿交评阅教师（评阅教师每人1份）；

评阅教师认真审阅并写出评语和成绩后交答辩小组。

7、以专业为单位安排好答辩小组，并将答辩时间、地点和相关人员安排向学生公布，答辩小组（不含本组学生的指导教师））对每个学生的毕业设计（论文）进行盲审，为答辩作好准备。

8、组织答辩和成绩评定。答辩小组按规定程序对学生逐个进行公开答辩，并作好答辩记录。教务处和二级学院毕业设计（论文）工作领导小组组织力量随机抽查答辩情况。毕业设计（论文）工作领导小组组织力量随机抽查答辩情况。

领导小组综合学生设计（论文）质量、答辩情况及评阅教师意见对学生毕业设计（论文）进行最终成绩评定，并及时上报教务处，经教务处审核后向学生公布。

9、资料整理。各二级学院负责整理归档好学生毕业设计（论文）全部资料。

四、成绩评定

1、考核方式

毕业论文（设计）的考核由指导教师、答辩小组、答辩委员会进行三级考核，成绩由答辩委员会终审核定。

2、评分办法

采用优秀、良好、中等、及格和不及格五级记分的方法。“优秀”的比例不得超过本专业毕业生总数的20%。

3、评分标准

优秀：

（1）具有一定的开拓创新性：科学研究论文，无论是基础理论研究还是基础实验研究，应有前人尚未得到的新成果，具有作者自己的独特见解；专题调研评述论文，应有对所调研的专题范围内的国内外科学研究工作发展和成果的系统总结分析综述。

（2）具有科学性：论文内容具有客观性，结果有可靠的实验依据或理论论据；论文表述明确、清楚、确切、严谨、流畅。

（3）具有系统性和完整性：科学研究论文应包括：问题的提出、前人对本课题研究进展概述、本课题所进行的研究工作内容、所取得的成果的描述、总结和讨论、参考文献等。专题调研评述论文应包括：专题调研课题的提出、前人对本课题范围研究工作进展和成果系统综述、对本专题领域研究发展的总结评述和讨论、参考文献等。

（4）格式规范，论文字数不少于10000字。

（5）答辩时，思路清晰，论点正确，回答问题基本清楚，对主要问题回答正确、深入。

良好：

论文具有科学性、系统性和完整性，有作者自己的独到见解，整篇论文表述流畅、结构严谨，论文字数大于10000字。

答辩时，思路清晰，论点基本正确，能正确回答主要问题。

中等：

论文具有科学性、系统性和完整性，能用作者自己的语言表述文章内容，论文字数大于10000字。

答辩时，对主要问题的回答基本正确，但分析不够深入。

及格：

论文具有系统性和完整性，表述基本准确、清楚，论文字数不少于8000字。

答辩时，主要问题能答出，或经启发后能大出，回答问题较肤浅。

不及格：

符合下列条件之一者，应定为不及格论文：

（1）论文全部内容都是抄袭他人成果，东凑西拼而成；

（2）论文字数不足8000字。

（3）答辩时，对主要内容阐述不清，基本概念糊涂，对主要问题回答有错误或回答不出。

五、毕业论文（设计）指导书

《湘南学院毕业论文（设计）工作手册》（2018修订版）

《劳动教育》教学大纲

课程名称	劳动教育	课程代码	08050303c
开课学期	1-8	课程类别	集中性实践教学
总课时	2周	学分	2
执笔人	金桂	团队负责人	金桂
开课单位	物理与电子电气工程学院	适用专业	光电信息科学与工程
先修课程

一．课程简介

《劳动教育》是发挥劳动的育人功能，对学生进行热爱劳动、热爱劳动人民的教育活动。是全面发展教育体系的重要组成部分，该门课程是在系统的专业知识学习之外，围绕丰富光电信息科学与工程专业知识有目的、有计划地组织学生参加学科竞赛、科学研究、教学助理、志愿者等劳动。

二．教学目标和毕业要求

通过该课程的学习，培养学生正确劳动价值观和良好劳动品质，准确把握社会主义建设者和接班人的劳动精神面貌、劳动价值取向和劳动技能水平的培养要求，全面提高学生劳动素养。

其具体的课程教学目标为：

课程教学目标1：树立正确的劳动观念。正确理解劳动是人类发展和社会进步的根本力量，认识光电信息技术在推动人类社会生产力发展方面做出的卓越贡献。

课程教学目标2：具有必备的专业劳动能力。掌握光电信息科学与工程专业劳动技能，正确使用各类常见的专业劳动工具，增强体力、智力和创造力，并具备完成专业劳动任务所需要的设计、操作能力及团队合作能力。

课程教学目标3：培育积极的劳动精神，继承中华民族勤俭节约、敬业奉献的优良传统，弘扬开拓创新、砥砺奋进的时代精神和服务社会的精神品质

课程教学目标4：养成良好的劳动习惯和品质。能够自觉自愿、认真负责、安全规范、坚持不懈地参与劳动，形成诚实守信、吃苦耐劳的品质。珍惜劳动成果，养成良好的消费习惯，杜绝浪费。

本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：

表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表

专业毕业要求	教学目标1	教学目标2	教学目标3	教学目标4
毕业要求指标6-1：知晓光电子技术相关技术标准、行业规范、法律法规等相关知识，能理解光电工程师的技术职责，接受光电工程师的社会责任			M	M
毕业要求指标7-1：正确认识复杂工程问题的光电工程实践对环境保护、社会可持续发展的意义	M
毕业要求指标9-2：能在多学科背景下，处理好个体与团队的关系，与其他成员共享信息，完成所承担角色的任务。		H
毕业要求指标10-1：能通过口头表达方式，就光电工程复杂问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流			M
毕业要求指标12-2：针对技术不断变化发展的需求，在宽领域内具备自主学习的能力，能对新知识和新技术问题进行理解、归纳和总结。		M		M

（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）

三．教学内容、教学方法及教学要求

本课程总课时2周。

劳动教育注重围绕电光电信息科学与工程专业特点，开展服务性劳动和生产劳动。教学内容包括课程助教、后进生辅导、开放性实验室管理员、科普活动宣讲员，以及参加学科竞赛集训、担任学科竞赛指导员、参加教师课程建设团队或科研团队、参与义务维修活动等服务性、学习性劳动。

总时长不少于2周。学生可选择参与1-2项劳动，具体由各课程、项目、学科竞赛指导老师或者辅导员负责认定。

表2 课程教学内容及要求

教学内容

教学要求

支撑教学目标

第一类

课程助教

通过协助任课教师开展课前准备、作业管理、以及组织班级分组讨论等，培养责任心和组织、协调能力。

课程教学目标1

课程教学目标2

课程教学目标3

课程教学目标4

第二类

后进生辅导

通过与其中一个后进生结对子，负责其日常学业辅导，培养帮助他人、乐于奉献的品质，同时，也提升了自己的课业水平。

课程教学目标1

课程教学目标2

课程教学目标3

课程教学目标4

第三类

担任学科竞赛指导员

通过担任下一届电子设计大赛、互联网+创新创业大赛、全国大学声光电设计竞赛等学科竞赛指导员，形成专业内传帮带的氛围，培养学生乐于助人的品质，同时锻炼学生初步的教学能力。

课程教学目标1

课程教学目标2

课程教学目标3

课程教学目标4

第四类

担任对口专业开放性实验室管理员

通过管理专业对口开放性实验室，培养学生责任心，组织、协调能力，掌握完成一件事情的基本方法，全方位锻炼学生劳动能力。

课程教学目标1

课程教学目标2

课程教学目标3

课程教学目标4

第五类

参加科普活动

通过担任科普活动讲解员，丰富其专业知识，深入浅出的展示专业知识，并培养其口头表达能力。

课程教学目标1

课程教学目标2

课程教学目标3

课程教学目标4

第六类

参加课程建设团队

通过参加专业课程建设团队，培养其课程制作、课程设计的基本技能，接触最新的教学理念，为未来从事教师工作打下良好的基础。

课程教学目标1

课程教学目标2

课程教学目标3

课程教学目标4

第六类

参加学科科研团队

通过参加学科科研团队，提升其专业知识，并学习科研探究的方法、精神，为未来从事物理学相关岗位工作打下坚实的专业基础。

课程教学目标1

课程教学目标2

课程教学目标3

课程教学目标4

第七类

参与义务维修活动

通过参与义务维修活动，培养学生具有工具使用、电路检测、电路维修等技能。

课程教学目标1

课程教学目标2

课程教学目标3

课程教学目标4

本课程将劳动教育融入到日常活动或专业实践中，以到达符合毕业要求指标点的教学目的。

四．课程考核

本课程成绩由劳动计划、劳动表现和劳动效果三部分成绩组合而成，采用百分制。本课程成绩组成、考核/评价细则见表3所示。

表3 成绩组成、考核/评价环节、分值、细则

成绩组成	考核/评价环节	分值	考核/评价细则
劳动准备(15%)	熟悉情况、制定计划等	15	主要考核学生能否较快熟悉劳动内容，融于团队。并能坚持正确的劳动方针，根据劳动活动实际，制定出切实可行的劳动计划。
劳动过程（50%）	方法态度、日常表现、劳动能力等	50	主要考核学生是否在劳动工作中主动、认真，态度诚恳，表现出吃苦耐劳，乐于奉献的精神，以及强烈的责任心。能服从管理，按时参加劳动，并在团队劳动中表现出良好的合作能力。在日常劳动过程中，能结合光电信息科学与工程专业知识，学以致用，提高劳动效率和效果
劳动效果（35%）	劳动成效、劳动小结等	35	主要考核学生能否通过劳动切实帮助到他人，如完成了具体的任务或者解决了实际困难。对自己的工作能客观的进行分析小结，在吸取经验教训的基础上提出创造性见解。
总评成绩	准备+过程+效果	100	劳动准备（15%）+劳动过程（50%）+劳动效果（35%）

五．课程教学目标达成度评价及持续改进

课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。

根据劳动准备、劳动过程、劳动效果、和学生、教学督导等反馈，及时对教学中不足之处进行改进，并在下一轮课程教学中改进提高，确保相应毕业要求指标点达成。

课程教学目标与考核方式对应关系如表4所示。

表4课程教学目标与考核方式关系表

	劳动准备	劳动过程	劳动效果
课程教学目标1	√
课程教学目标2	√	√	√
课程教学目标3		√	√
课程教学目标4		√	√

六．教材及参考资料

使用教材

[1]《湘教发〔2021〕60号转发教育部关于印发《大中小学劳动教育指导纲要（试行）》的通知》, 2021年。

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