曲华師范大学S2教学大纲课程名称光学课程号072108学院物理工程学院专业物理学1
1 教 学 大 纲 课程名称 光学 课 程 号 072108 学 院 物理工程学院 专 业 物理学
《光学》教学大纲专业必修课072108课程类别课程编号光学课程名称optics英文名称43建议修读学期学分0实验学时54其中实践学时18总学时数其他学时18高等数学、力学、电磁学预修课程考核方式平时考核（作业、考勤、课堂提问、期中考试等）、期末考试适用专业物理学刘广强、马丽丽、倪美燕、大纲审核人王海龙大纲执笔人许士通、张树东一、课程性质光学是普通物理学的重要组成部分，是研究光的本性、光的传播以及光与物质相互作用的基本学科。它和原子物理学、电动力学、量子力学等后继课程有密切的联系。尤其是激光的出现和发展，使光学的研究进入一个薪新的阶段，成为现代科学技术前沿阵地，并在国防、环境监测等领域发挥着重要的作用。本课程的任务是使学生全面系统地掌握光学的基本原理和基本规律，培养学生分析问题、解决问题的能力，并通过对光学领域前沿科学技术的介绍，激发学生的求知欲。二、课程目标1.使学生了解各种光学现象以及光学在生活及科研中的重要意义，牢固掌握几何光学的基本原理和波动光学的基本理论，培养学生正确理解和运用光学基本概念、基本原理解决有关光学问题的能力，培养学生抽象思维能力和逻辑推理能力，了解中学物理学科中有关光学知识的一般讲授方法。（支撑毕业要求3，4）2.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人生态度，在学习过程中锻炼与他人沟通合作的技能，初步具有分析和解决实际问题的能力。（支撑毕业要求2，6，7，8）2
2 《光学》教学大纲 课程编号 072108 课程类别 专业必修课 课程名称 光学 英文名称 optics 学分 4 建议修读学期 3 总学时数 54 其中：实践学时 18 实验学时 0 其他学时 18 预修课程 高等数学、力学、电磁学 考核方式 平时考核（作业、考勤、课堂提问、期中考试等）、期末考试 适用专业 物理学 大纲执笔人 刘广强、马丽丽、倪美燕、 许士通、张树东 大纲审核人 王海龙 一、课程性质 光学是普通物理学的重要组成部分，是研究光的本性、光的传播以及光与物 质相互作用的基本学科。它和原子物理学、电动力学、量子力学等后继课程有密 切的联系。尤其是激光的出现和发展，使光学的研究进入一个崭新的阶段，成为 现代科学技术前沿阵地，并在国防、环境监测等领域发挥着重要的作用。本课程 的任务是使学生全面系统地掌握光学的基本原理和基本规律，培养学生分析问 题、解决问题的能力，并通过对光学领域前沿科学技术的介绍，激发学生的求知 欲。 二、课程目标 1. 使学生了解各种光学现象以及光学在生活及科研中的重要意义，牢固掌握 几何光学的基本原理和波动光学的基本理论，培养学生正确理解和运用光学基本 概念、基本原理解决有关光学问题的能力，培养学生抽象思维能力和逻辑推理能 力，了解中学物理学科中有关光学知识的一般讲授方法。（支撑毕业要求 3，4） 2. 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人生态度，在学习过程中锻炼与他人沟通合作的技 能，初步具有分析和解决实际问题的能力。（支撑毕业要求 2，6，7，8）
3.培养学生主动查阅、整理文献的习惯，在阅读与整理文献的过程中形成批判性思维，培养终身学习的能力，提高利用信息技术获取及处理信息的能力，了解光学发展前沿及未来发展趋势。（支撑毕业要求4，6，7，8）三、课程目标与毕业要求的对应关系毕业要求指标点课程目标1.对教师职业有强烈的认同，具有积极的从教意愿和动机，端正的从教态度，认同教师工作的专业性和意义。2.具有人文底蕴与科学精神，富有爱心、责任心和事业心，自觉成为学生锤炼品格、学习知识、毕业要求2教育情怀课程目标2创新思维、奉献祖国的引路人。3.树立正确的教师观、学生观，理解教师作为学生学习促进者的角色要求，懂得尊重学生人格及个体差异，因材施教，对学生富有爱心与责任心，能够促进学生自主与全面发展。1.通过对光学教材的分析解读，掌握光学所包含的基本知识、基本思想方法，形成光学学科核毕业要求3学科素养心素养。课程目标12.通过习题训练，达到利用所学光学知识解决实际问题的能力。1.通过引导学生观摩授课老师的讲课过程，做笔记，熟知中学物理学科中光学问题的认知特点课程目标1毕业要求4教学能力和一般讲授方式方法。课程目标32.通过课堂讨论和语言表达训练，初步具备讲授学习内容的能力。1.了解中学生身心发展的一般规律，了解中学教课程目标2毕业要求6综合育人育原理和规律。课程目标32.了解学校文化和教育活动的育人内涵和方法，3
3 3. 培养学生主动查阅、整理文献的习惯，在阅读与整理文献的过程中形成 批判性思维，培养终身学习的能力，提高利用信息技术获取及处理信息的能力， 了解光学发展前沿及未来发展趋势。（支撑毕业要求 4，6，7，8） 三、课程目标与毕业要求的对应关系 毕业要求 指标点 课程目标 毕业要求2 教育情怀 1.对教师职业有强烈的认同，具有积极的从教意 愿和动机，端正的从教态度，认同教师工作的 专业性和意义。 2.具有人文底蕴与科学精神，富有爱心、责任心 和事业心，自觉成为学生锤炼品格、学习知识、 创新思维、奉献祖国的引路人。 3.树立正确的教师观、学生观，理解教师作为学 生学习促进者的角色要求，懂得尊重学生人格 及个体差异，因材施教，对学生富有爱心与责 任心，能够促进学生自主与全面发展。 课程目标2 毕业要求3 学科素养 1. 通过对光学教材的分析解读，掌握光学所包含 的基本知识、基本思想方法，形成光学学科核 心素养。 2. 通过习题训练，达到利用所学光学知识解决实 际问题的能力。 课程目标1 毕业要求4 教学能力 1. 通过引导学生观摩授课老师的讲课过程，做笔 记，熟知中学物理学科中光学问题的认知特点 和一般讲授方式方法。 2. 通过课堂讨论和语言表达训练，初步具备讲授 学习内容的能力。 课程目标1 课程目标3 毕业要求 6 综合育人 1.了解中学生身心发展的一般规律，了解中学教 育原理和规律。 2.了解学校文化和教育活动的育人内涵和方法， 课程目标2 课程目标3
能够在参与组织的主题教育和社团活动中融入思政和德育内容，对学生进行有效的教育和引导。1.以所学光学知识为基础，分析身边发生的与光学相关的现象。2.能够结合就业自身情况，培养在光学科研领域课程目标2毕业要求7学会反思课程目标3发展的意识。3.根据光学发展进程，掌握反思方法和技能，具有一定的创新意识和批评性思维。1.在课堂相互讨论过程中，锻炼与他人沟通合作的技能。课程目标2毕业要求8沟通合作课程目标32.面对课程的难点，能与他人探讨进行问题分析，初步形成分析和解决实际问题的能力。四、教学内容及课时安排内容支撑课程目标专题、学时课程目标1绪论1.了解光学发展简史课程目标2(2学时）2.了解光学研究的对象和研究方法课程目标31.理解几何光学三定律、全发射、光的可逆性原理2.了解棱镜与色散3.了解波的几何描述4.理解惠更斯原理课程目标1几何光学（10学时）课程目标25.理解光程的概念课程目标36.掌握费马原理7.理解实像、虚像、实物、虚物等概念8.理解物与像的共轭性、物像之间的等光程性9.掌握单球面折射、反射成像条件及公式10.掌握伤轴物点成像与横向放大率4
4 能够在参与组织的主题教育和社团活动中融入 思政和德育内容，对学生进行有效的教育和引 导。 毕业要求7 学会反思 1. 以所学光学知识为基础，分析身边发生的与光 学相关的现象。 2．能够结合就业自身情况，培养在光学科研领域 发展的意识。 3．根据光学发展进程，掌握反思方法和技能，具 有一定的创新意识和批评性思维。 课程目标2 课程目标3 毕业要求8 沟通合作 1. 在课堂相互讨论过程中，锻炼与他人沟通合作 的技能。 2. 面对课程的难点，能与他人探讨进行问题分析， 初步形成分析和解决实际问题的能力。 课程目标2 课程目标3 四、教学内容及课时安排 专题、学时 内容 支撑课程目标 绪论 （2 学时） 1.了解光学发展简史 2.了解光学研究的对象和研究方法 课程目标1 课程目标2 课程目标3 几何光学（10 学时） 1.理解几何光学三定律、全发射、光的可逆性原 理 2.了解棱镜与色散 3.了解波的几何描述 4.理解惠更斯原理 5.理解光程的概念 6.掌握费马原理 7.理解实像、虚像、实物、虚物等概念 8.理解物与像的共轭性、物像之间的等光程性 9.掌握单球面折射、反射成像条件及公式 10.掌握傍轴物点成像与横向放大率 课程目标1 课程目标2 课程目标3
11.理解共轴球面组逐次成像12.掌握薄透镜焦距公式、成像公式13.掌握焦面性质和任意光线的作图成像法14.掌握薄透镜组成像15.理解投影仪、照相机、眼晴的成像原理16.掌握显微镜和望远镜的放大本领公式及其应用17.理解棱镜光谱仪原理18.掌握辐射能通量和光通量、发光强度和亮度、照度概念及其计算公式19.理解余弦发射体和定向发射体1.理解定态光波、复振幅概念2.掌握平面波、球面波的复振幅3.掌握强度的复振幅描述4.理解波前的概念5.理解伤轴条件与远场条件（轴上、轴外物点）6.掌握波的迭加原理7.掌握波的干涉与相干条件8.理解普通光源发光微观机制的特点9.掌握干涉条纹的反衬度及其与振幅比的关系课程目标1波动光学基本原理10.理解两列球面波的干涉场课程目标2（12学时）课程目标311.掌握杨氏实验12.掌握两束平行光的干涉场13.了解光的衍射现象14.掌握惠更斯-菲涅耳原理15.理解巴比涅原理16.理解菲涅耳圆孔和圆屏衍射的特征17.掌握半波带法、矢量图解法求光强18.掌握菲涅耳波带片19.理解夫琅未费单缝衍射特征5
5 11.理解共轴球面组逐次成像 12.掌握薄透镜焦距公式、成像公式 13.掌握焦面性质和任意光线的作图成像法 14.掌握薄透镜组成像 15.理解投影仪、照相机、眼睛的成像原理 16.掌握显微镜和望远镜的放大本领公式及其应 用 17.理解棱镜光谱仪原理 18.掌握辐射能通量和光通量、发光强度和亮度、 照度概念及其计算公式 19.理解余弦发射体和定向发射体 波动光学基本原理 （12 学时） 1.理解定态光波、复振幅概念 2.掌握平面波、球面波的复振幅 3.掌握强度的复振幅描述 4.理解波前的概念 5.理解傍轴条件与远场条件（轴上、轴外物点） 6.掌握波的迭加原理 7.掌握波的干涉与相干条件 8.理解普通光源发光微观机制的特点 9.掌握干涉条纹的反衬度及其与振幅比的关系 10.理解两列球面波的干涉场 11.掌握杨氏实验 12.掌握两束平行光的干涉场 13.了解光的衍射现象 14.掌握惠更斯-菲涅耳原理 15.理解巴比涅原理 16.理解菲涅耳圆孔和圆屏衍射的特征 17.掌握半波带法、矢量图解法求光强 18.掌握菲涅耳波带片 19.理解夫琅禾费单缝衍射特征 课程目标1 课程目标2 课程目标3