曲华師范大学课程教学大纲学院：物理工程学院应用光学课程名称：英文名称：AppliedOptics课程代码：072424课程性质：专业必修课计划学时：理论：54实践/实验：0学分：31-18周授课时间：授课地点：物理楼209适用专业：光电信息科学与工程批准人：执笔人：尚连聚审核人：课程负责人：授课教师：尚连聚修订日期：2022年10月5日
学 院： 物理工程学院 课程名称： 应用光学 英文名称： Applied Optics 课程代码： 072424 课程性质： 专业必修课 计划学时：理论：54 实践/实验 ：0 学 分： 3 授课时间： 1-18 周 授课地点： 物理楼 209 适用专业： 光电信息科学与工程 执笔人： 尚连聚 审核人： 批准人： 课程负责人： 授课教师： 尚连聚 修订日期：2022 年 10 月 5 日
《应用光学》课程教学大纲一、课程简介本课程是一门专业基础课，主要以几何光学原理为基础，系统讲授几何光学方面的基本理论、基本方法和典型光学系统（如放大镜、望远镜、显微镜、照相机和投影仪等）所涉及的基本理论，并应用这些理论设计和制造光学仪器，其内涵已扩展至现代光学的某些内容。本课程的任务是使学生从光学的应用角度出发，通过本课程的学习，学生能对几何光学的基本概念、基本原理和典型光学系统有较为深刻的认识，为学习光学设计、光信息理论和从事光学研究打下坚实的基础。二、课程目标在学完本课程之后，学生能够达到以下几点要求：1.掌握儿何光学的基础理论，包括基本定律、球面和共轴球面系统理论、理想光学系统理论，平面镜与棱镜系统理论和光学系统中光阑的概念；掌握五种典型光学系统，即放大镜、望远镜、显微镜、照相机和投影仪的工作原理，并了解一些现代光学系统的相关知识；了解光度学的基本量和相关概念：掌握光学系统像差的基本概念、产生原因、危害和校正方法，了解像差的计算方法等。2.培养理论联系实际的能力，比如能利用几何光学的基础理论解释实际生活中光学系统的成像原理或现象，能根据所学知识评价一些常用成像系统的像差等；培养学生对五种典型光学系统的感知和应用能力；培养学生利用信息技术获取及处理信息的能力，在此基础上能准确把握应用光学发展前沿及未来发展趋势。3.提升学生与他人沟通合作的技能，能利用所学应用光学知识与他人开展一些光学领域的项目合作，树立团结合作的精神，建立良好的人际关系，提高社会适应能力：培养学生科学的思维方法、严谨的科学态度和细致、踏实的工作作风：培养创新精神以及实事求是的工作态度。表1：课程目标与毕业要求具体指标点的对应关系表课程目标1、课程目标2和课程目标3：详细表述课程目标见前面。课程目标课程目标1课程目标2课程目标3.毕业要求指标点1-1：掌握几何光学的基础理论，包括基本定律、球面和共轴球面系统理论、vV理想光学系统理论，平面毕业要求1：工程知识镜与棱镜系统理论和光学系统中光阑的理论知识。1-2：掌握五种典型光学系VVV统，即放大镜、望远镜
《应用光学》课程教学大纲 一、课程简介 本课程是一门专业基础课，主要以几何光学原理为基础，系统讲授几何光学方面的 基本理论、基本方法和典型光学系统（如放大镜、望远镜、显微镜、照相机和投影仪等） 所涉及的基本理论，并应用这些理论设计和制造光学仪器，其内涵已扩展至现代光学的 某些内容。本课程的任务是使学生从光学的应用角度出发，通过本课程的学习，学生能 对几何光学的基本概念、基本原理和典型光学系统有较为深刻的认识，为学习光学设计、 光信息理论和从事光学研究打下坚实的基础。 二、课程目标 在学完本课程之后，学生能够达到以下几点要求： 1. 掌握几何光学的基础理论，包括基本定律、球面和共轴球面系统理论、理想光学系 统理论，平面镜与棱镜系统理论和光学系统中光阑的概念；掌握五种典型光学系统，即 放大镜、望远镜、显微镜、照相机和投影仪的工作原理，并了解一些现代光学系统的相 关知识；了解光度学的基本量和相关概念；掌握光学系统像差的基本概念、产生原因、 危害和校正方法，了解像差的计算方法等。 2. 培养理论联系实际的能力，比如能利用几何光学的基础理论解释实际生活中光学系 统的成像原理或现象，能根据所学知识评价一些常用成像系统的像差等；培养学生对五 种典型光学系统的感知和应用能力；培养学生利用信息技术获取及处理信息的能力，在 此基础上能准确把握应用光学发展前沿及未来发展趋势。 3. 提升学生与他人沟通合作的技能，能利用所学应用光学知识与他人开展一些光学领 域的项目合作，树立团结合作的精神，建立良好的人际关系，提高社会适应能力；培养 学生科学的思维方法、严谨的科学态度和细致、踏实的工作作风, 培养创新精神以及实 事求是的工作态度。 表 1：课程目标与毕业要求具体指标点的对应关系表 课程目标 课程目标 1、课程目标 2 和课程目标 3：详细表述 见前面。 课程目标 毕业要求指标点 课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 . 毕业要求 1： 工程知识 1-1：掌握几何光学的基础 理论，包括基本定律、球 面和共轴球面系统理论、 理想光学系统理论，平面 镜与棱镜系统理论和光学 系统中光阑的理论知识。 √ √ √ 1-2：掌握五种典型光学系 统，即放大镜、望远镜、 √ √ √
《应用光学》课程教学大纲显微镜、照相机和投影仪的工作原理，并了解一些现代光学系统的相关知识；了解光度学的基本量和相关概念。1-3：掌握光学系统像差的基本概念、产生原因、危害和校正方法，了解像差的计算方法等。2-1：能够利用几何光学的基本原理和成像知识设计简单的光学成像系统，并对成像系统的像差及像质毕业要求3：作出合理评价。设计/开发解2-2：能够设计针对复杂工决方案程问题的解决方案，设计满足特定需求的系统、器件或工艺流程，并在设计环节中体现创新意识。4-1：能够基于几何光学原理研究常用典型光学系统的改进措施，积极研究开发突破分辨率限制的新型光学成像系统。毕业要求44-2：能够基于几何光学原研究理并采用科学方法对复杂工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。6-1：能够基于应用光学相关背景知识进行合理分析，评价专业工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解毕业要求6：应承担的责任。工程与社会6-2：能够结合所学的应用光学基础知识，结合就业自身情况，培养在应用光学科实践域发展的前沿意识，并把所学知识服务于社会发展
《应用光学》课程教学大纲 显微镜、照相机和投影仪 的工作原理，并了解一些 现代光学系统的相关知 识；了解光度学的基本量 和相关概念。 1-3：掌握光学系统像差的 基本概念、产生原因、危 害和校正方法，了解像差 的计算方法等。 √ √ √ 毕业要求 3： 设计/开发解 决方案 2-1：能够利用几何光学的 基本原理和成像知识设计 简单的光学成像系统，并 对成像系统的像差及像质 作出合理评价。 √ √ √ 2-2：能够设计针对复杂工 程问题的解决方案，设计 满足特定需求的系统、器 件或工艺流程，并在设计 环节中体现创新意识。 √ √ √ 毕业要求 4： 研究 4-1：能够基于几何光学原 理研究常用典型光学系统 的改进措施，积极研究开 发突破分辨率限制的新型 光学成像系统。 √ √ 4-2：能够基于几何光学原 理并采用科学方法对复杂 工程问题进行研究，包括 设计实验、分析与解释数 据、并通过信息综合得到 合理有效的结论。 √ √ 毕业要求 6： 工程与社会 6-1：能够基于应用光学相 关背景知识进行合理分 析，评价专业工程实践和 复杂工程问题解决方案对 社会、健康、安全、法律 以及文化的影响，并理解 应承担的责任。 √ √ √ 6-2：能够结合所学的应用 光学基础知识，结合就业 自身情况，培养在应用光 学科实践域发展的前沿意 识，并把所学知识服务于 社会发展。 √ √ √
《应用光学》课程教学大纲三、教学内容表2：课程目标与教学内容和教学方法的对应关系表日期学时教学课程目课程目课程目周次章节内容提要....标12022年分配方法标2标3V几何光学的VV基本定律和第一章原理；讲授、第1周32.21第1节举例、成像的基本慕课第2节概念与完善成像条件。理想光学系JVV统与共线成第一章讲授、像理论；第2周第3节32.28举例、理想光学系第4节讨论统的基点与基面。V光路计算与VV第二章讲授、近轴光学系统；3第3周3.7第1节举例、第2节球面光学成讨论像系统。理想光学系vVN统的物像关第二章讲授、系;第4周第3节3举例、3.14理想光学系第4节讨论统的放大率。第二章V理想光学系讲授、第5节统的组合；举例、第5周3.213讨论第6节透镜。第二章平面镜成讲授、IVV像；第7节展示、第6周33.28第8节举例、平行平板；讨论第9节反射棱镜。讲授、VJV第二章光：展示、第7周4.4第10节照相系统中3举例、第11节的光阑。讨论显微镜系统yVV讲授、第二章中的光东限第8周4.11制与分析；举例、第12节3第13节光学系统的讨论景深
《应用光学》课程教学大纲 三、教学内容 表 2：课程目标与教学内容和教学方法的对应关系表 周次 日期 2022 年 章节 内容提要 学时 分配 教学 方法 课程目 标 1 课程目 标 2 课程目 标 3 . 第 1 周 2.21 第一章 第 1 节 第 2 节 几何光学的 基本定律和 原理； 成像的基本 概念与完善 成像条件。 3 讲授、 举例、 慕课 √ √ √ 第 2 周 2.28 第一章 第 3 节 第 4 节 理想光学系 统与共线成 像理论； 理想光学系 统的基点与 基面。 3 讲授、 举例、 讨论 √ √ √ 第 3 周 3.7 第二章 第 1 节 第 2 节 光路计算与 近轴光学系 统； 球面光学成 像系统。 3 讲授、 举例、 讨论 √ √ √ 第 4 周 3.14 第二章 第 3 节 第 4 节 理想光学系 统的物像关 系； 理想光学系 统的放大 率。 3 讲授、 举例、 讨论 √ √ √ 第 5 周 3.21 第二章 第 5 节 第 6 节 理想光学系 统的组合； 透镜。 3 讲授、 举例、 讨论 √ √ √ 第 6 周 3.28 第二章 第 7 节 第 8 节 第 9 节 平面镜成 像； 平行平板； 反射棱镜。 3 讲授、 展示、 举例、 讨论 √ √ √ 第 7 周 4.4 第二章 第 10 节 第 11 节 光阑； 照相系统中 的光阑。 3 讲授、 展示、 举例、 讨论 √ √ √ 第 8 周 4.11 第二章 第 12 节 第 13 节 显微镜系统 中的光束限 制与分析； 光学系统的 景深。 3 讲授、 举例、 讨论 √ √ √
《应用光学》课程教学大纲V7第一章讲授、V教材章节后举例、第9周和第二34.18习题。章习题讨论辐射量和光VVV学量及其单讲授、第三章第10位；第1节34.25举例、周光传播过程第2节讨论中光学量的变化规律。成像系统像VV1第三章面的光照讲授、第 11第3节5.2度；3举例、周本章习讨论教材章节后题习题。讲授、VV眼晴及其光第12第四章举例、5. 9学系统；3周第1节慕课、放大镜。讨论显微镜系VV讲授、第四章统；第1335.16第2节举例、周望远镜系第3节讨论统。讲授、VV第四章目镜；第14举例、5.233第4节摄影系统；周展示、第5节投影系统。讨论讲授、1VV第四章教材章节后第15举例、5.303周习题习题。讨论VV讲授、V第16第五章6. 6像差理论。3举例、周第1-7节讨论VV第五章讲授、V第17像质评价理3举例、6.13第8-13周论。节讨论串讲，总结，讲授、VV第18V36.20复习课周复习。讨论四、课程考核（一）课程目标与课程考核的对应关系表3：课程目标与课程考核的对应关系表考核方式及课程目标2考核内容课程目标1课程目标3....占比作业成绩作业等级；VV
《应用光学》课程教学大纲 第 9 周 4.18 第一章 和第二 章习题 教材章节后 习题。 3 讲授、 举例、 讨论 √ √ √ 第 10 周 4.25 第三章 第 1 节 第 2 节 辐射量和光 学量及其单 位； 光传播过程 中光学量的 变化规律。 3 讲授、 举例、 讨论 √ √ √ 第 11 周 5.2 第三章 第 3 节 本章习 题 成像系统像 面的光照 度； 教材章节后 习题。 3 讲授、 举例、 讨论 √ √ √ 第 12 周 5.9 第四章 第 1 节 眼睛及其光 学系统； 放大镜。 3 讲授、 举例、 慕课、 讨论 √ √ √ 第 13 周 5.16 第四章 第 2 节 第 3 节 显微镜系 统； 望远镜系 统。 3 讲授、 举例、 讨论 √ √ √ 第 14 周 5.23 第四章 第 4 节 第 5 节 目镜； 摄影系统； 投影系统。 3 讲授、 举例、 展示、 讨论 √ √ √ 第 15 周 5.30 第四章 习题 教材章节后 习题。 3 讲授、 举例、 讨论 √ √ √ 第 16 周 6.6 第五章 第1-7节 像差理论。 3 讲授、 举例、 讨论 √ √ √ 第 17 周 6.13 第五章 第 8-13 节 像质评价理 论。 3 讲授、 举例、 讨论 √ √ √ 第 18 周 6.20 复习课 串讲，总结， 复习。 3 讲授、 讨论 √ √ √ 四、课程考核 （一）课程目标与课程考核的对应关系 表 3：课程目标与课程考核的对应关系表 考核内容 考核方式及 占比 课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 . 作业成绩 作业等级； √ √