1523D01008-工程光学-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《工程光学》课程教学大纲

（理论课程·2023版）

一、课程基本信息

课程号

1523D01008

开课单位

质量技术监督学院

课程名称

工程光学

EngineeringOptics

课程性质

选修

考核类型

考查

课程学分

2

课程学时

34+10

课程类别

专业发展课程（专业拓展课）

先修课程

普通物理、高等数学

适用专业（类）

测控技术与仪器

二、课程描述及目标

（一）课程简介

《工程光学》是测控专业是测控专业的专业拓展课程。旨在通过理论教学与实践操作训练，使学生掌握几何光学的基本原理、理想光学系统成像理论等基础知识，平面光学系统成像理论，了解光阑的特性及作用、像差的成因及校正等基本理论。通过本课程的学习，学生具备对典型的光学仪器的组成、原理及光学性能原理进行分析的基本能力，进而应用这些理论对光学仪器进行测试及设计。为光电检测、长度测量等后续课程奠定必要的理论及实践基础。

（二）教学目标

通过该课程在理论知识学习的同时，加强实践技能的训练,培养创新思维、运用工程光学基础和机电等专业知识用于研究分析工程问题，为解决复杂的测控技术与仪器工程问题奠定坚实的理论和实践基础。

结合毕业要求及测控专业的培养目标，通过该课程学习可达到的课程目标有以下两点：

课程目标1具备工程光学的基础知识，强化工程问题分析。通过对光学的基本理论的学习，具备所需对复杂工程问题分析的工程理论基础。通过仪器分析设计的训练，培养学生分析测控领域的复杂工程问题的关键环节，找准切入点的能力。

课程目标2：利用所学工程基础和专业知识提高解决复杂仪器工程的能力。通过将光学系统理论综合应用于光学仪器分析设计，加强提高解决测控领域的复杂仪器工程的能力。

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

1-1：掌握测控技术与仪器专业所需的工程基础知识，能将其用于测控工程问题的建模分析；

课程目标1

0.7

课程目标2

0.3

教学方式与方法

主要教学环节的组织：本课程适宜用多媒体授课，以讲授法，讨论及课堂练习结合。

1．工程光学是以几何光学和物理光学的基本理论为基础的应用科学，因此建议在教学中抓住基本理论，在应用部分中，注意统观全局，前后联系，将各知识点系统化。

教学中注意边讲边练。

3.灵活运用探讨式教学、启发式教学、案例教学等多种形式的教学方法，CDIO（Conceive、Design、Implement、Operate）、BTEC（BusinessTechnologyEducationCouncil）、TBL（task-basedlearning）、PBL（Problem-basedLearning）等教学模式。结合实验和多媒体教学，以其达到最佳教学效果。结合实验和多媒体教学，以其达到最佳教学效果。

教学重点与难点

（一）教学重点

以几何光学的基本原理为基础，重点解决近轴球面系统成像计算，理想光学系统作图法和解析法成像，几种典型光学元件的特点及作用，几种目视光学仪器的结构、光路原理及性能参数，及基本理论在典型光学系统的应用。

教学难点

难点是像差理论以及如何选择、组合光学系统并对外形尺寸进行计算，并在相关参数要求后各种性能指标力求达到最优化。

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章绪论几何光学的基本定律与成像概念

1.掌握几何光学基本概念、基本原理。

2.辨别物像的基本概念。

3.分析近轴光束，共轴球面系统作图法及解析法成像。

4.对典型球面光学元件成像规律应能够分析解决。

6

多媒体与讲授

课程目标1

2

第2章理想光学系统

1.辨析理想光学系统的共线成像理论。

2.解释理想光学系统的基点与基面的意义。

3.解决理想光学系统作图法及解析法成像。

4.分析使用薄透镜成像规律。

8

讲授与练习结合

课程目标1

课程目标2

3

第3章平面与平面系统

1.分析辨别平面光学系统成像特点，光学性能作用。

2.解决各光学元件的典型应用。

7

多媒体与讲授

课程目标1

课程目标2

4

第4章光学系统中光束的限制

1.辨析光阑的作用、设置原则。

2.界定孔径光阑、入瞳、出瞳、视场光阑、入窗、出窗等基本概念。

3.辨别景深的概念、使用光学仪器设计时消除视差的典型光路。

3

多媒体与讲授

课程目标1

课程目标2

5

第5章像差

1.辨析几种象差的成因及对成像质量的破坏作用。

2．使用比较在实际光学系统中几种像差校正的方法。

2

多媒体与讲授，演示

课程目标1

课程目标2

6

第6章典型光学系统

1.会分析人眼的构造、视物原理及在测量中的特性。

2．分析解决使用人眼缺陷种类、原理及矫正方法。

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