1523S01017-光电检测及图像处理-2023版人才培养方案课程教学大纲.docxVIP

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附件5-1

ADDINCNKISM.UserStyle《光电检测及图像处理》课程教学大纲

（理论课程·2023版）

一、课程基本信息

课程号

1523S01017

开课单位

质量技术监督学院

课程名称

光电检测及图像处理

PhotoelectricDetectionandImageProcessing

课程性质

选修

考核类型

考查

课程学分

3

课程学时

51+10

课程类别

专业发展课程（专业拓展课）

先修课程

高等数学、电路分析基础、传感器技术、Python语言程序设计

适用专业（类）

测控技术与仪器专业

二、课程描述及目标

（一）课程简介

《光电检测及图像处理》是测控技术与仪器专业的一门专业拓展课，旨在通过理论教学与实践操作训练，使学生掌握以激光、红外、光纤等现代光电器件为基础，对载有被检测物体信息的光辐射进行检测的基础知识；掌握数字图像处理的基础理论、数字图像处理的方法实例和图像特征提取与分析的原理；具备从应用目标出发设计合适的光电检测技术方案和图像处理基本算法的基本能力；掌握复杂工程问题中图像分析与理解的实现方法，为《人工智能》、《机器学习》等后续课程奠定必要的专业基础。

（二）教学目标

通过本课程理论和实验的教学环节，培养和提高学生的实践能力为目标，使学生能够更加系统全面地掌握光电检测及图像处理知识。

课程目标1：通过团队合作翻转课堂方式，使学生掌握光电检测技术的专业知识，加强工程科学原理的理解，提高光电转换原理检测的分析能力。

课程目标2：掌握数字图像处理领域的基本概念、基本理论、方法及应用，能够从应用目标出发设计合适的图像处理算法。

课程目标3：具备应用相关知识进行工程实践、实验的基本能力，能够对实验结果进行分析，并具有一定的创新能力。

三、课程目标对毕业要求的支撑关系

毕业要求指标点

课程目标

权重

个人和团队

课程目标1

0.18

工程知识

课程目标2

0.54

使用现代工具

课程目标3

0.28

四、教学方式与方法

根据新工科背景下的测控专业人才培养的要求，结合目标导向教育（OBE）和CDIO项目化教育理念，本课程采用理论教学、课堂讨论、实践教学相结合的教学方法。

（一）理论教学

理论教学优化“课前导学+课中探知+课后拓展”闭环教学模式，促进MOOC资源、智慧教室、雨课堂教学平台、教学互动软件等现代信息技术与教育教学深度融合，打造“以学生发展为中心”的课堂，夯实理论基础，为实践能力培养提供充分知识储备。

课前提炼授课内容知识点，将其与预习课件、慕课视频、自测试题、思政案例等资料线上推送，引导学生自学自测进行先导知识的学习。课中采用“问题+任务”双驱动的教学模式，以学生为主体进行课堂教学。课后通过提供丰富资源、布置高阶作业结合分层辅导的方式，引导学生独立思考和深度参与，消化重点知识，解决难点问题，

（二）课堂讨论

针对关键知识点、典型题和难题，通过教师提问，鼓励学生回答问题或请到讲台前做题，并请其他学生评判或提出不同的答案或不同的解决方法。目的是加强学生自主学习的能力和判断能力，培养主动思考的习惯，启发学生的探索精神。

（三）实践教学

采用CDIO项目化教学模式，提高学生实践参与热情度，培养团队意识，强化实践动手能力；鼓励学生参与科技竞赛、校企合作课题，进一步锻炼学生解决复杂工程问题的能力。

五、教学重点与难点

（一）教学重点

光电检测及图像的理论知识，各类光电转换元件的原理及特性及基本理论在检测系统的应用；数字图像处理领域的基本概念、基本理论、基本方法和工程应用。

（二）教学难点

光电检测技术的基本原理的分析，以及性能参数的检测；光辐射及能带理论；光电成像；图像增强方法；图像复原与重建技术中空间域和频域滤波的各种方法；图像分割方法；数字图像处理的综合应用。

六、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

基本要求

学时

教学

方式

对应课程目标

1

第1章绪论

通过学习使学生了解人的视觉功能及其扩展，光电技术与光电检测技术及光电传感器，光电检测系统的组成和特点，光电技术与光电检测技术的发展及应用。

2

讲授

课程目标1

2

第2章光电检测技术基础

通过学习使学生了解光的基本性质、光辐射现象的规律，光电效应等重要理论基础知识。

3

讲授

课程目标1

3

第3章光电检测器件

通过学习使学生掌握光电器件的工作原理、特性及应用，结合第一章内容理解光电检测器件是如何把光信号转换为电信号从而实现测量的

3

讲授

课程目标1

4

第4章热电检测器件

通过学习使学生了解热电检测器件是利用热电效应的器件,其与光电器件的转换原理不同，热电检测器件主要是对温度变化的检测。

2

讲授和反转课堂

课程目标1

5

第5章光电成像器件

通过学习使学生了解光电成像器件的发展以及新型光电