光电检测技术课程教学大纲.docx

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《光电检测技术》课程教学大纲

一、课程基本信息

课程名称

光电检测技术

课程编号

310050032

课程性质

选修课

课程类别

专业选修课

开课单位

测控教研室

授课学期

第6学期

学分/学时

2/32

课内学时

32

理论授课

26

上机学时

0

课内实践

0

实验学时

6

课外学时

32

适用专业

测控技术与仪器

是否双语

否

先修课程

工程光学、模拟电子技术、数字电子技术、电路原理

后续课程

数字图像处理

二、课程简介

《光电检测技术》是测控技术与仪器本科专业的专业选修课，为理论性、实践性较强的一门课程。本课程任务是介绍光电检测技术的基础理论、常见光电传感器的工作原理与特性、典型光电传感器应用技术和发展趋势等。通过本课程的教学，让学生掌握光电检测技术的专业知识，能针对不同的测量要求，进行基本的光电信息系统设计，并为后续的专业课学习打下理论和实验的基础。

三、课程目标及对毕业要求指标点的支撑

（一）课程目标

课程目标1：知识目标

能理解光电检测技术基础理论；能利用数学理论、物理和电路的基本定律等分析常用各类光电传感器的工作原理、测量电路；能解释各类光电传感器的典型工程应用，并能使用传感器进行简单的测量。

课程目标2：能力目标

具备常用传感器的识别与测量能力；能够识别电路图原理，并能在实验台上正确连接电路；具备通过文献研究等方式对光电检测系统进行有效、合理的分析，获得科学合理的结论的能力；能够运用传感器工作原理、测量电路等专业知识对光电检测系统中复杂工程问题的解决方案进行分析，并尝试改进；能够选用恰当的技术，用于光电检测系统的设计、开发、解决复杂系统问题；体现认真负责的工作态度及严谨细致的工作作风。

课程目标3：素质目标

能够识别工程问题的综合特征，综合运用光电检测系统相关原理，对复杂光电工程问题，选取正确的技术路线，设计切实可行的仿真和实验研究方案；体现积极进取、勇于创新的时代精神和服务社会的意识。

（二）课程目标对毕业要求指标点的支撑

课程目标

支撑毕业要求指标点

毕业要求

课程目标1

1.3学习专业基础知识，掌握解决复杂测控系统工程问题的基本思路和方法。

1-工程知识

课程目标2

2.2能够将相关基础理论和基本原理综合应用于复杂工程问题的表述，对复杂工程问题的解决途径进行分析、对比并试图改进；

3.3能够设计满足特定需求的测控模块、系统或仪器，并体现创新意识；

9.1能够理解多学科背景下的团队中个体与团队的关系，并在团队中发挥有效的作用。

2-问题分析

3-设计/开发解决方案

9-个人和团队

课程目标3

1.3学习专业基础知识，掌握解决复杂测控系统工程问题的基本思路和方法；

3.3能够设计满足特定需求的测控模块、系统或仪器，并体现创新意识。

1-工程知识

3-设计/开发解决方案

四、课程基本教学内容及对课程目标的支撑

（一）课程基本教学内容

第一单元概述（学时数：1学时）

1.课程主要内容

理解光电检测技术及光电传感器的基本概念；掌握光电检测系统的组成和特点；了解光电检测技术的发展及应用。

2.重点和难点

重点：光电传感器的基本概念；光电检测系统的组成和特点。

难点：光电检测技术的发展及应用。

3.教学方法

课堂讲授、巡回指导、案例分析、随堂测验。

4.学生学习预期成果

能够识记光电传感器、光电检测技术的概念；能够理解光电检测系统的组成、基本功能。

5.支撑课程目标

课程目标1、课程目标3

第二单元光电传感器技术基础（学时数：3学时）

1.课程主要内容

了解光度量参数与辐射度量参数相关概念；理解光度量参数与辐射度量参数的关系；理解半导体对光的吸收；掌握各光电效应的概念、原理。

2.重点和难点

重点：辐射度学与光度学的基本物理量；半导体对光的吸收；光电效应。

难点：辐强度（发光强度）、辐亮度（光亮度）、辐射度量与光度量关系；光电导效应、光伏效应。

3.教学方法

课堂讲授、巡回指导、随堂测验。

4.学生学习预期成果

能够理解辐射度量参数与光度量参数的基本概念以及两者之间的关系；能够识记半导体对光的吸收方式；会分析本征吸收、杂质吸收的基本原理；能够理解并解释光电效应、光电导效应、光生伏特效应、光电发射效应等基本概念。

5.支撑课程目标

课程目标1。

第三单元光源（学时数：4学时）

1.课程主要内容

了解光源的分类；了解气体放电灯、金属蒸汽灯的机理与基本特性；理解半导体发光二极管光源的发光机理；掌握钨丝灯的分类和基本特性；掌握发光二极管的基本特性；掌握激光的产生机理和基本特性。

2.重点和难点

重点：发光二极管的工作原理。

难点：同质和异质结发光二极管工作原理。

3.教学方法

课堂讲授、巡回指导、随堂测验、翻转课堂。

4.学生学习预期成果

能够理解光源的基本特性参数；会分析热辐