(1)熟悉教育机器人的工作原理,能够实现基本的向前、向后、向左及向右的基本功能 (2)根据所选题目,搭建电路,编写程序; (3)调试程序,完成设计功能 (4)在基本功能完成的基础上,开发附加功能; (5)项目验收,撰写课程设计报告。 设计题目 1.测速小车设计 采用数字编码器,实现小车测速功能,通过液晶显示测量结果 考查学生定时计数器的使用方法以及液晶显示方法。 2.循迹小车设计 采用红外光电对管,实现小车跟踪黑色条纹带 了解红外光电对管的工作原理,设计循迹算法,完成跟踪黑色条纹带功能。 3.避障小车设计 采用超声波测距传感器,实现小车自动避障功能,通过液晶模块显示测量距离。 了解超声波测距的工作原理,编写程序实现距离测量及躲避障碍物的策略。 学生可以选择其中一个题目,也可以自行拟定题目,经指导教师认可后完成课程设计任务 、其它教学环节 无 四、考试权重 课程设计结束时,要求学生验证设计功能,写出课程设计报告 课程设计成绩分两部分,设计报告占40%,设计作品占60% 大纲撰写人:胡瑞强 大纲审核人:李成伟
16 （1）熟悉教育机器人的工作原理，能够实现基本的向前、向后、向左及向右的基本功能； （2）根据所选题目，搭建电路，编写程序； （3）调试程序，完成设计功能； （4）在基本功能完成的基础上，开发附加功能； （5）项目验收，撰写课程设计报告。 设计题目： 1．测速小车设计 采用数字编码器，实现小车测速功能，通过液晶显示测量结果。 考查学生定时计数器的使用方法以及液晶显示方法。 2．循迹小车设计 采用红外光电对管，实现小车跟踪黑色条纹带。 了解红外光电对管的工作原理，设计循迹算法，完成跟踪黑色条纹带功能。 3．避障小车设计 采用超声波测距传感器，实现小车自动避障功能，通过液晶模块显示测量距离。 了解超声波测距的工作原理，编写程序实现距离测量及躲避障碍物的策略。 学生可以选择其中一个题目，也可以自行拟定题目，经指导教师认可后完成课程设计任务。 三、其它教学环节 无 四、考试权重 课程设计结束时，要求学生验证设计功能，写出课程设计报告。 课程设计成绩分两部分，设计报告占 40％，设计作品占 60％。 大纲撰写人：胡瑞强 大纲审核人：李成伟
《辐射测温学》课程教学大纲 课程编码:SEO1100400 课程名称:辐射测温学 课程英文名称: Radiation Thermometry 总学时:32讲课学时:30实验学时:2上机学时 课外辅导学时: 学分:2 开课单位:电气工程及自动华学院自动化测试与控制系 授课对象:测控技术与仪器专业本科生 开课学期:4秋 先修课程:大学物理 主要教材及参考书 教材:无 主要参考书: 1石晓光红外物理.北京中科希望软件股份有限公司(原希望电子社)出版社2005 2高魁明红外辐射测温理论与技术东北工学院出版社.1989 3戴景民多光谱辐射测温理论与应用高等教育出版社202 4E格鲁姆辐射度学机械工业出版社.1987 课程教学目的 本课程为自动化测试与控制系的专业选修课。本课程的目的和任务是使学生在掌握辐射测温学 基本概念、基本定律以及基本物理量的基础上,掌握辐射温度计的基本设计方法,了解辐射测温技 术的国内外研究现状,使学生能够理论联系实际,对辐射测温技术中涉及的各方面问题有坚实的理 论基础和解决实际问题的能力 教学内容及基本要求 第1章绪论(2学时) 应使学生掌握有关热辐射的本质;了解红外辐射的基本特征;学习红外辐射及红外技术的分类 及应用;了解并熟悉电磁波谱的基础知识,为深入学习辐射测温学做好知识上的储备
17 《辐射测温学》课程教学大纲 课程编码：SE01100400 课程名称： 辐射测温学 课程英文名称：Radiation Thermometry 总学时：32 讲课学时：30 实验学时：2 上机学时： 课外辅导学时： 学分：2 开课单位：电气工程及自动华学院 自动化测试与控制系 授课对象：测控技术与仪器专业本科生 开课学期：4 秋 先修课程：大学物理 主要教材及参考书： 教材：无 主要参考书： 1 石晓光.红外物理. 北京中科希望软件股份有限公司(原希望电子社)出版社.2005. 2.高魁明.红外辐射测温理论与技术.东北工学院出版社.1989. 3.戴景民.多光谱辐射测温理论与应用.高等教育出版社.2002. 4.F.格鲁姆.辐射度学.机械工业出版社.1987. 一、课程教学目的 本课程为自动化测试与控制系的专业选修课。本课程的目的和任务是使学生在掌握辐射测温学 基本概念、基本定律以及基本物理量的基础上，掌握辐射温度计的基本设计方法，了解辐射测温技 术的国内外研究现状，使学生能够理论联系实际，对辐射测温技术中涉及的各方面问题有坚实的理 论基础和解决实际问题的能力。 二、教学内容及基本要求 第 1 章 绪论 （2 学时） 应使学生掌握有关热辐射的本质；了解红外辐射的基本特征；学习红外辐射及红外技术的分类 及应用；了解并熟悉电磁波谱的基础知识，为深入学习辐射测温学做好知识上的储备
第2章辐射度学(6学时) 讲解有关辐射的定义、特点及分类;使学生掌握常用的各种辐射量:辐射能量、辐射通量、辐 射功率、辐射强度、辐射岀射度、辐射亮度以及辐射照度的定义和特点;学习并掌握朗伯余弦定律 的内容;了解辐射度量中的基本规律:距离平方反比定律、互易定理、立体角投影定理和 Sumpner 定理;掌握角系数的基本概念、性质、种类及计算方法;通过具体事例学习辐射量的计算方法;了 解辐射传输中的相关定律:;学会辐射度学和光度学单位的换算方法。 第3章辐射的基本规律(6学时) 使学生了解理想黑体的定义;掌握基尔霍夫定律的内容;学习普朗克定律的公式推导、意义; 掌握普朗克公式的近似方法和用光子数表示的普朗克公式以及用其他变量表示的普朗克公式;了解 广义普朗克函数的内容;学习并掌握维恩位移定律的推导方法;熟悉黑体光谱辐射出射度的峰值、 光子辐射量的维恩位移定律和维恩位移定律的广义表达式;掌握斯蒂芬一玻耳兹曼定律;学会黑体 辐射的计算方法;掌握发射率的定义、一般规律及测量方法。 第4章红外辐射源(4学时) 通过本章的学习使学生了解腔体辐射理论;学习空腔发射率的定义:了解黑体辐射源的分类 结构及腔型;掌握理想黑体、漫辐射体、漫反射体、白体、镜体和透明体的定义;了解现代的红外 辐射测温技术:掌握亮度温度、颜色温度和辐射温度的定义;熟悉各种温度测量方法及其特点 第5章红外辐射在大气中的传输(4学时) 使学生了解大气的基本组成和气象条件;获知大气中的主要吸收气体和散射粒子的类型和特 点;了解大气的选择性吸收特点;掌握光谱线的展宽和线型、分子的单线吸收、分子的带吸收模型 了解有关大气散射衰减的一般方程、瑞利散射、米氏散射以及散射衰减的计算方法;通过实例学习 大气透射率的计算方法;了解 LOWTRAN、 MODTRAN、 HITRAN等大气辐射传输实用算法 第6章红外辐射测量仪器及基本参数测量(4学时) 使学生了解红外辐射测量仪器的分类;了解单色仪、红外辐射计、红外分光光度计和傅里叶光 谱仪的工作原理;掌握包括辐射亮度、辐射强度和辐射通量在内的基本辐射量的测量方法及设备 掌握红外发射率的测量方法;了解半球发射率测量、法向发射率测量和法向光谱发射率测量的原理; 熟悉红外反射比测量和积分球反射计的内容;掌握稳态面积比较法实现红外吸收比和透射比的测量 技术。 第7章辐射测温方法及辐射温度计(4学时) 使学生了解并掌握基于辐射法的物体真温的测量方法:发射率修正法、逼近黑体法、测量反射 率法、偏振光法:学习光学高温计、光电高温计、全辐射温度计和比色温度计等传统辐射温度计的 18
18 第 2 章 辐射度学（6 学时） 讲解有关辐射的定义、特点及分类；使学生掌握常用的各种辐射量：辐射能量、辐射通量、辐 射功率、辐射强度、辐射出射度、辐射亮度以及辐射照度的定义和特点；学习并掌握朗伯余弦定律 的内容；了解辐射度量中的基本规律：距离平方反比定律、互易定理、立体角投影定理和 Sumpner 定理；掌握角系数的基本概念、性质、种类及计算方法；通过具体事例学习辐射量的计算方法；了 解辐射传输中的相关定律；学会辐射度学和光度学单位的换算方法。 第 3 章 辐射的基本规律（6 学时） 使学生了解理想黑体的定义；掌握基尔霍夫定律的内容；学习普朗克定律的公式推导、意义； 掌握普朗克公式的近似方法和用光子数表示的普朗克公式以及用其他变量表示的普朗克公式；了解 广义普朗克函数的内容；学习并掌握维恩位移定律的推导方法；熟悉黑体光谱辐射出射度的峰值、 光子辐射量的维恩位移定律和维恩位移定律的广义表达式；掌握斯蒂芬—玻耳兹曼定律；学会黑体 辐射的计算方法；掌握发射率的定义、一般规律及测量方法。 第 4 章 红外辐射源 （4 学时） 通过本章的学习使学生了解腔体辐射理论；学习空腔发射率的定义；了解黑体辐射源的分类、 结构及腔型；掌握理想黑体、漫辐射体、漫反射体、白体、镜体和透明体的定义；了解现代的红外 辐射测温技术；掌握亮度温度、颜色温度和辐射温度的定义；熟悉各种温度测量方法及其特点。 第 5 章 红外辐射在大气中的传输（4 学时） 使学生了解大气的基本组成和气象条件；获知大气中的主要吸收气体和散射粒子的类型和特 点；了解大气的选择性吸收特点；掌握光谱线的展宽和线型、分子的单线吸收、分子的带吸收模型； 了解有关大气散射衰减的一般方程、瑞利散射、米氏散射以及散射衰减的计算方法；通过实例学习 大气透射率的计算方法；了解 LOWTRAN、MODTRAN、HITRAN 等大气辐射传输实用算法。 第 6 章 红外辐射测量仪器及基本参数测量（4 学时） 使学生了解红外辐射测量仪器的分类；了解单色仪、红外辐射计、红外分光光度计和傅里叶光 谱仪的工作原理；掌握包括辐射亮度、辐射强度和辐射通量在内的基本辐射量的测量方法及设备； 掌握红外发射率的测量方法；了解半球发射率测量、法向发射率测量和法向光谱发射率测量的原理； 熟悉红外反射比测量和积分球反射计的内容；掌握稳态面积比较法实现红外吸收比和透射比的测量 技术。 第 7 章 辐射测温方法及辐射温度计 （4 学时） 使学生了解并掌握基于辐射法的物体真温的测量方法：发射率修正法、逼近黑体法、测量反射 率法、偏振光法；学习光学高温计、光电高温计、全辐射温度计和比色温度计等传统辐射温度计的
工作原理及特点:了解多光谱辐射测温理论:掌握数学模型的建模方法、基于固定发射率假设模型 的数据处理方法、基于可变发射率假设模型的数据处理方法和神经网络法;熟悉各种多光谱辐射测 温仪器:棱镜分光式多波长高温计、6点8波长高温计、红外多光谱辐射温度计、精密(标准)多 波段高温计 三、其他教学环节 辐射测温学实验教学环节的主要目的是使学生在课堂理论学习之后,通过参观和演示实验对常 见的黑体炉和辐射温度计有一个形象生动的认识,加深对辐射测温技术的了解,提高今后从事辐射 测温技术的兴趣。实验环节共2学时 课程实验项目明细表 实验实验每组 序号 实验项目名称 要求类型人数 黑体炉认识及多光谱温度计测温演示实验 2 必修演示15 四、考试权重 本课程为本科生专业选修课,根据课程内容安排及要求,考试成绩由笔试成绩70%,平时成绩 25%,实验成绩5%共同组成 大纲撰写人:张昱 大纲审核人:戴景民
19 工作原理及特点；了解多光谱辐射测温理论；掌握数学模型的建模方法、基于固定发射率假设模型 的数据处理方法、基于可变发射率假设模型的数据处理方法和神经网络法；熟悉各种多光谱辐射测 温仪器：棱镜分光式多波长高温计、6 点 8 波长高温计、红外多光谱辐射温度计、精密（标准）多 波段高温计。 三、其他教学环节 辐射测温学实验教学环节的主要目的是使学生在课堂理论学习之后，通过参观和演示实验对常 见的黑体炉和辐射温度计有一个形象生动的认识，加深对辐射测温技术的了解，提高今后从事辐射 测温技术的兴趣。实验环节共 2 学时。 课程实验项目明细表 序号 实验项目名称 学时 实验 要求 实验 类型 每组 人数 1 黑体炉认识及多光谱温度计测温演示实验 2 必修 演示 15 四、考试权重 本课程为本科生专业选修课，根据课程内容安排及要求，考试成绩由笔试成绩 70%，平时成绩 25%，实验成绩 5%共同组成。 大纲撰写人： 张昱 大纲审核人：戴景民
《光电测试技术》课程教学大纲 课程编码:SC01200400 课程名称:光电测试技术 课程英文名称: Photoelectrical Measuring& Testing Technology 总学时:40讲课学时:34实验学时:6上机学时:课外辅导学时: 学分:2.5 开课单位:电气工程及自动化学院自动化测试与控制系 授课对象:光电信息科学与工程专业(光电仪器)本科生 开课学期:3春 先修课程:应用光学、物理光学、模拟电子技术基础、数字电子技术基础 主要教材及参考书 教材: 《光电测试技术》浦昭邦机械工业出版社,2010版 主要参考书: 1.曾光宇、张志伟,张存林等编著,《光电检测技术》,清华大学出版社2009版 2.郭培源付扬编著,《光电检测技术与应用》(第2版)北京航空航天大学出版社2011版 3.安毓英、刘继芳等编著《光电子技术》(第3版)电子工业出版社2011版 4姚建铨、于意仲编著《光电子技术》)高等教育出版社2006版 课程教学目的 光电测试技术是光电信息技术的主要分支之一,是建立在现代光、电、功能材料、计算机等科 技成果基础上的综合技术。它主要包括光电变换技术、光信息获取与光信息测量技术,以及测量信 息的光电处理技术等。 本门课程是光电信息科学与工程专业的基础专业课。其主要任务是学习光电测试系统的特点及 组成,了解光度学基本理论,使学生掌握常用光电器件的原理、特性、输入电路的设计,典型光电 测试系统的构建及应用等关键知识,并结合军用和民用领域的应用需求,培养学生利用相关技术解 决实际问题的能力
20 《光电测试技术》课程教学大纲 课程编码：SC01200400 课程名称：光电测试技术 课程英文名称：Photoelectrical Measuring&Testing Technology 总学时：40 讲课学时：34 实验学时：6 上机学时： 课外辅导学时： 学分：2.5 开课单位：电气工程及自动化学院 自动化测试与控制系 授课对象：光电信息科学与工程专业（光电仪器）本科生 开课学期：3 春 先修课程：应用光学、物理光学、模拟电子技术基础、数字电子技术基础 主要教材及参考书： 教材： 《光电测试技术》浦昭邦 机械工业出版社，2010 版 主要参考书： 1.曾光宇、张志伟, 张存林等编著，《光电检测技术》，清华大学出版社 2009 版 2.郭培源 付扬编著，《光电检测技术与应用》 （第 2 版） 北京航空航天大学出版社 2011 版 3.安毓英、刘继芳等编著《光电子技术》(第 3 版) 电子工业出版社 2011 版 4.姚建铨、于意仲编著《光电子技术》) 高等教育出版社 2006 版 一、课程教学目的 光电测试技术是光电信息技术的主要分支之一，是建立在现代光、电、功能材料、计算机等科 技成果基础上的综合技术。它主要包括光电变换技术、光信息获取与光信息测量技术，以及测量信 息的光电处理技术等。 本门课程是光电信息科学与工程专业的基础专业课。其主要任务是学习光电测试系统的特点及 组成，了解光度学基本理论，使学生掌握常用光电器件的原理、特性、输入电路的设计，典型光电 测试系统的构建及应用等关键知识，并结合军用和民用领域的应用需求，培养学生利用相关技术解 决实际问题的能力