曲华師范大学课程教学大纲学院：物理工程学院信息光学课程名称：英文名称：InformationOptics课程代码：072433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：老文史楼107适用专业：光电信息科学与工程执笔人：审核人：批准人：授课教师：课程负责人：年 A月修订日期：
学 院： 物理工程学院 课程名称： 信息光学 英文名称： Information Optics 课程代码： 072433 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： 老文史楼 107 适用专业： 光电信息科学与工程 执笔人： 审核人： 批准人： 课程负责人： 授课教师： 修订日期： 年 月 日
《信息光学》课程教学大纲一、课程简介信息光学是近40多年迅速发展起来的一门新兴学科，是光信息科学与技术、光电子专业的专业必修课，并且是一门主千课。其教学目的和任务是学生能够系统地学习光学信息处理的基础知识、基本技术和科学方法。通过本课程的学习，学生能够掌握线性系统理论、标量衍射理论和光学成像系统的概念，理解光学全息技术、光信息处理技术，了解图像的全息显示等前沿领域的技术和原理。另外，通过课程的学习过程，学生还能获得理论联系实际的能力，以及把光学信息处理的基础知识、基本技术理论用于分析光学系统进行实践的科学方法和创新思路，提高自身解决实际问题的能力，为将来从事光学信息处理方面的工作和近代光学信息处理技术的学习打下基础。二、课程目标通过学习本课程，学生能够获得如下几个方面的成长：课程目标1一一知识与技能目标：学生能够掌握光学信息处理的一些基础理论知识，包括常用的各种数学工具、线性系统理论，标量衍射理论和光学成像理论等；理解近代光学信息处理的多种技术及其原理，如光全息技术、光信息处理技术、相干和非相干光学处理等：了解图像的全息显示、光信息存储、光学三维传感等前沿领域的技术原理。课程目标2一一过程与能力目标：通过实验过程，学生学习兴趣能够得到进一步的激发，动手能力得到提升。通过课堂上对一些问题的积极讨论、讲解，学生的理论知识能够得到巩固，实践能力和创新能力得到提高。通过对一些补充参考资料的学习，课堂练习和课后作业的独立完成，学生的数学分析能力和创新能力能得到很大的提升。课程目标3一一学科素养目标：通过课堂上的积极参与，学生在获得基础知识和基本技能的过程中，提高了主观能动性，培养了正确的人生观和价值观。通过授课过程中植入一些理论知识和技术的发展历史，学生会了解相关方法和技术的发展过程、研究现状、应用领域等，为将来更好地从事光电信息处理和研究工作打下一定的基础。通过学习科学家们在科学发展中的一些事迹，遇到的困难和克服困难的过程，学生能够掌握解决光学信息处理的科学方法和研究思路，以及不畏艰难、勇攀高峰的毅力。通过引导学生对部分知识进行自学，注重“学会”和“会学”的统一，从而培养学生自主学习和终身学习的意识，从而具有不断学习和适应发展的能力。表1：课程目标与毕业要求具体指标点的对应关系表课程自标1一一知识与技能目标：学生能够掌课程目标握光学信息处理的一些基础理论知识，包括常用的各种数学工具、线性系统理论，标量衍射理论和光
《信息光学》课程教学大纲 一、课程简介 信息光学是近 40 多年迅速发展起来的一门新兴学科，是光信息科学与技术、光电 子专业的专业必修课，并且是一门主干课。其教学目的和任务是学生能够系统地学习光 学信息处理的基础知识、基本技术和科学方法。通过本课程的学习，学生能够掌握线性 系统理论、标量衍射理论和光学成像系统的概念，理解光学全息技术、光信息处理技术， 了解图像的全息显示等前沿领域的技术和原理。另外，通过课程的学习过程，学生还能 获得理论联系实际的能力，以及把光学信息处理的基础知识、基本技术理论用于分析光 学系统进行实践的科学方法和创新思路，提高自身解决实际问题的能力，为将来从事光 学信息处理方面的工作和近代光学信息处理技术的学习打下基础。 二、课程目标 通过学习本课程，学生能够获得如下几个方面的成长： 课程目标 1——知识与技能目标：学生能够掌握光学信息处理的一些基础理论知识， 包括常用的各种数学工具、线性系统理论，标量衍射理论和光学成像理论等；理解近代 光学信息处理的多种技术及其原理，如光全息技术、光信息处理技术、相干和非相干光 学处理等；了解图像的全息显示、光信息存储、光学三维传感等前沿领域的技术原理。 课程目标 2——过程与能力目标：通过实验过程，学生学习兴趣能够得到进一步的 激发，动手能力得到提升。通过课堂上对一些问题的积极讨论、讲解，学生的理论知识 能够得到巩固，实践能力和创新能力得到提高。通过对一些补充参考资料的学习，课堂 练习和课后作业的独立完成，学生的数学分析能力和创新能力能得到很大的提升。 课程目标 3——学科素养目标：通过课堂上的积极参与，学生在获得基础知识和基 本技能的过程中，提高了主观能动性，培养了正确的人生观和价值观。通过授课过程中 植入一些理论知识和技术的发展历史，学生会了解相关方法和技术的发展过程、研究现 状、应用领域等，为将来更好地从事光电信息处理和研究工作打下一定的基础。通过学 习科学家们在科学发展中的一些事迹，遇到的困难和克服困难的过程，学生能够掌握解 决光学信息处理的科学方法和研究思路，以及不畏艰难、勇攀高峰的毅力。通过引导学 生对部分知识进行自学，注重“学会”和“会学”的统一，从而培养学生自主学习和终 身学习的意识，从而具有不断学习和适应发展的能力。 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——知识与技能目标：学生能够掌 握光学信息处理的一些基础理论知识，包括常用的 各种数学工具、线性系统理论，标量衍射理论和光
《信息光学》课程教学大纲学成像理论等：理解近代光学信息处理的多种技术及其原理，如光全息技术、光信息处理技术、相干和非相干光学处理等：了解图像的全息显示、光信息存储、光学三维传感等前沿领域的技术原理。课程目标2一一过程与能力目标：通过实验过程，学生学习兴趣能够得到进一步的激发，动手能力得到提升。通过课堂上对一些问题的积极讨论、讲解，学生的理论知识能够得到巩固，实践能力和创新能力得到提高。通过对一些补充参考资料的学习，课堂练习和课后作业的独立完成，学生的数学分析能力和创新能力能得到很大的提升。课程目标3—一学科素养目标：通过课堂上的积极参与，学生在获得基础知识和基本技能的过程中，提高了主观能动性，培养了正确的人生观和价值观。通过授课过程中植入一些理论知识和技术的发展历史，学生会了解相关方法和技术的发展过程、研究现状、应用领域等，为将来更好地从事光电信息处理和研究工作打下一定的基础。通过学习科学家们在科学发展中的一些事迹，遇到的困难和克服困难的过程，学生能够掌握解决光学信息处理的科学方法和研究思路，以及不畏艰难、勇攀高峰的毅力。通过引导学生对部分知识进行自学，注重“学会”和“会学”的统一，从而培养学生自主学习和终身学习的意识，从而具有不断学习和适应发展的能力。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：掌握光学信息处理的一些基础理论知识，包括常用的各种数学工具、线毕业要求1：性系统理论，标量衍射理工程知识论和光学成像理论等。1-2：理解近代光学信息处
《信息光学》课程教学大纲 学成像理论等；理解近代光学信息处理的多种技术 及其原理，如光全息技术、光信息处理技术、相干 和非相干光学处理等；了解图像的全息显示、光信 息存储、光学三维传感等前沿领域的技术原理。 课程目标 2——过程与能力目标：通过实验过 程，学生学习兴趣能够得到进一步的激发，动手能 力得到提升。通过课堂上对一些问题的积极讨论、 讲解，学生的理论知识能够得到巩固，实践能力和 创新能力得到提高。通过对一些补充参考资料的学 习，课堂练习和课后作业的独立完成，学生的数学 分析能力和创新能力能得到很大的提升。 课程目标 3——学科素养目标：通过课堂上的 积极参与，学生在获得基础知识和基本技能的过程 中，提高了主观能动性，培养了正确的人生观和价 值观。通过授课过程中植入一些理论知识和技术的 发展历史，学生会了解相关方法和技术的发展过 程、研究现状、应用领域等，为将来更好地从事光 电信息处理和研究工作打下一定的基础。通过学习 科学家们在科学发展中的一些事迹，遇到的困难和 克服困难的过程，学生能够掌握解决光学信息处理 的科学方法和研究思路，以及不畏艰难、勇攀高峰 的毅力。通过引导学生对部分知识进行自学，注重 “学会”和“会学”的统一，从而培养学生自主学 习和终身学习的意识，从而具有不断学习和适应发 展的能力。 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：掌握光学信息处理的 一些基础理论知识，包括 常用的各种数学工具、线 性系统理论，标量衍射理 论和光学成像理论等。 √ √ √ 1-2：理解近代光学信息处 √ √ √
《信息光学》课程教学大纲理的多种技术，如全息技术、光信息处理技术、相干和非相干光学处理等。2-1：能将所学的知识运用到解决光波自由空间传播、成像系统等进行光电信息处理时遇到的具体问题。2-2：能用信息光学中的线性系统理论、傅里叶光学毕业要求2：原理、传递函数方法对光问题分析电信息处理应用中的具体问题进行推演和分析。2-3：能应用数学和衍射的角谱理论分析复杂信息光学问题，用信息科学和光学技术结合的方法处理研究现代信息问题，以获得有效结论。4-1:通过调研、查阅资料、分析和整理相关文献，写一篇综述性的小论文的方式，学生能了解光学信息处理方法和技术的发展过程、研究现状、应用领域等，从而对整个光信息处毕业要求4：研究理方法和技术有一个整体的了解。4-2：能采用图像处理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。通过补充的参考资料的学习，学生能在拓展知识面毕业要求12：的同时，获得自主学习和终生学习终身学习的意识，从而具有不断学习和适应发展的能力。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学时教学课程目课程目课程目周次日期章节内容提要......分配方法标1标2标3
《信息光学》课程教学大纲 理的多种技术，如全息技 术、光信息处理技术、相干 和非相干光学处理等。 毕业要求 2： 问题分析 2-1：能将所学的知识运用 到解决光波自由空间传 播、成像系统等进行光电 信息处理时遇到的具体问 题。 √ √ √ 2-2：能用信息光学中的线 性系统理论、傅里叶光学 原理、传递函数方法对光 电信息处理应用中的具体 问题进行推演和分析。 √ √ √ 2-3：能应用数学和衍射的 角谱理论分析复杂信息光 学问题，用信息科学和光 学技术结合的方法处理研 究现代信息问题，以获得 有效结论。 √ √ √ 毕业要求 4: 研究 4-1：通过调研、查阅资料、 分析和整理相关文献，写 一篇综述性的小论文的方 式，学生能了解光学信息 处理方法和技术的发展过 程、研究现状、应用领域 等，从而对整个光信息处 理方法和技术有一个整体 的了解。 √ √ 4-2：能采用图像处理方法 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 12: 终生学习 通过补充的参考资料的学 习，学生能在拓展知识面 的同时，获得自主学习和 终身学习的意识，从而具 有不断学习和适应发展的 能力。 √ √ 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 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
《信息光学》课程教学大纲讲授$1.1几个常用的13举例$1.2非初等函数习题傅里叶级讲授$1.3数、傅里叶23展示$1.5变换及其性习题质讲授3展示$1.43V卷积和相关V习题线性系统分讲授$1.6析；二维光3讨论4$1.7场分析；习习题题课引言：从讲授$ 2. 1矢量理论到5$2.23讨论V标量理论；$2.3展示基尔霍夫衍射理论射衍射的角讲授$2.4谱理论；菲63举例$2.5涅尔衍射和习题夫琅和费衍讲授透镜的傅立讨论7$2.63叶变换特习题性；习题课相干照明衍射受限系统的点扩散函$ 3. 1讲授83WV数；相干照$3.2展示明衍射受限系统的成像规律衍射受限系统的相干传讲授$3.3递函数；衍射.93J举例$3.4受限非相干成像系统的传递函数$3.5讲授有像差系统103V7$3.6讨论的相干传递
《信息光学》课程教学大纲 1 §1.1 §1.2 几个常用的 非初等函数 3 讲授 举例 习题 √ √ √ 2 §1.3 §1.5 傅里叶级 数、傅里叶 变换及其性 质 3 讲授 展示 习题 √ √ 3 §1.4 卷积和相关 3 讲授 展示 习题 √ √ 4 §1.6 §1.7 线性系统分 析；二维光 场分析 ； 习 题课 3 讲授 讨论 习题 √ √ 5 §2.1 §2.2 §2.3 引言； 从 矢量理论到 标量理论； 基尔霍夫衍 射理论 3 讲授 讨论 展示 √ √ 6 §2.4 §2.5 射衍射的角 谱理论 ； 菲 涅尔衍射和 夫琅和费衍 3 讲授 举例 习题 √ √ √ 7 §2.6 透镜的傅立 叶变换特 性；习题课 3 讲授 讨论 习题 √ √ 8 §3.1 §3.2 相干照明衍 射受限系统 的点扩散函 数；相干照 明衍射受限 系统的成像 规律 3 讲授 展示 √ √ √ 9 §3.3 §3.4 衍射受限系 统的相干传 递函数；衍射 受 限 非相干 成 像 系统的 传递函数 3 讲授 举例 √ √ 10 §3.5 §3.6 有像差系统 的相干传递 3 讲授 讨论 √ √