《ZEMAX課程設(shè)計》教學(xué)大綱

《ZEMAX課程設(shè)計》課程簡介課程編號：08034808課程名稱：ZEMAX課程設(shè)計/CourseDesignofZEMAX學(xué)分:2學(xué)時：2周適用專業(yè)：光電信息科學(xué)與工程建議修讀學(xué)期：第4學(xué)期開課單位：數(shù)理科學(xué)與工程學(xué)院光電工程系先修課程：應(yīng)用光學(xué)，光學(xué)設(shè)計與CAD考核方式與成績評定標(biāo)準(zhǔn)：平時成績(20%)、答辯(30%)和課程設(shè)計報告(50%)教材與主要參考書目：《工程光學(xué)設(shè)計》，蕭澤新編著，電子工業(yè)出版社，2008年第1版；《光學(xué)設(shè)計》，劉鈞，高明編著，國防工業(yè)出版社，2012年第1版；《應(yīng)用光學(xué)與光學(xué)設(shè)計基礎(chǔ)》，遲澤英主編，高等教育出版社，2013年第2版《現(xiàn)代光學(xué)設(shè)計方法》，李林主編，北京理工大學(xué)出版社，2009年第1版內(nèi)容概述：ZEMAX課程設(shè)計主要教學(xué)內(nèi)容是運用ZEMAX軟件優(yōu)化設(shè)計典型光學(xué)系統(tǒng)，包括望遠(yuǎn)物鏡、顯微物鏡、目鏡、投影物鏡、攝像物鏡和照明光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計。課程實現(xiàn)目標(biāo)是通過以項目設(shè)計為導(dǎo)向，讓學(xué)生以小組為單位，旨在讓學(xué)生掌握光學(xué)系統(tǒng)外形尺寸計算、像差分析、ZEMAX優(yōu)化設(shè)計的知識，提高學(xué)生設(shè)計與研發(fā)光學(xué)系統(tǒng)的能力。ThemainteachingcontentofZEMAXcoursedesignistheuseofZEMAXsoftwaretooptimizethedesignoftypicalopticalsystem,includingtelescope,microscope,eyepiece,projectionlens,cameralensandlightingopticalsystem.Thecoursegoalisthroughtheuseofprojectorienteddesign,letthestudentinsmallgroups,tomakethestudentsmastertheopticalsystemdimensioncalculation,aberrationanalysis,ZEMAXoptimizationdesignknowledge,improvethestudents’abilitytodesignanddevelopmentoftheopticalsystem.《ZEMAX課程設(shè)計》教學(xué)大綱課程編號：08034808課程名稱：ZEMAX課程設(shè)計/CourseDesignofZEMAX學(xué)分:2學(xué)時：2周適用專業(yè)：光電信息科學(xué)與工程建議修讀學(xué)期：第4學(xué)期開課單位：數(shù)理科學(xué)與工程學(xué)院光電工程系先修課程：應(yīng)用光學(xué)，光學(xué)設(shè)計與CAD一、課程性質(zhì)、目的與任務(wù)ZEMAX課程設(shè)計是光電信息科學(xué)與工程專業(yè)一門重要的專業(yè)實踐課程，該課程以項目設(shè)計為導(dǎo)向，旨在讓學(xué)生掌握光學(xué)系統(tǒng)外形尺寸計算、像差分析、ZEMAX優(yōu)化設(shè)計的知識，積累光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計的基本經(jīng)驗，提高設(shè)計與研發(fā)光學(xué)系統(tǒng)的能力。教學(xué)目標(biāo)：ZEMAX課程設(shè)計通過項目設(shè)計的方式綜合培養(yǎng)學(xué)生的運用光學(xué)設(shè)計知識能力、光學(xué)系統(tǒng)創(chuàng)新能力、團(tuán)隊合作能力，加深學(xué)生對所學(xué)課程知識的理解和掌握，初步建立實用光學(xué)系統(tǒng)的方案設(shè)計與創(chuàng)新能力。(對應(yīng)畢業(yè)要求3,4,5,6,7,8,10,11,12)本課程目標(biāo)分由課程設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)完成。通過課程設(shè)計、答辯等教學(xué)環(huán)節(jié)，以團(tuán)隊合作方式讓學(xué)生掌握如何根據(jù)設(shè)計要求提出光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計方案、外形尺寸計算、像差優(yōu)化、公差分析、樣板對比和光學(xué)制圖，培養(yǎng)學(xué)生調(diào)研并分析研究現(xiàn)狀、問題抽象和建模、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題、書面表達(dá)與口頭答辯能力、個人分工與團(tuán)隊合作能力。具體要求如下：(1)要求學(xué)生掌握根據(jù)設(shè)計要求通過文獻(xiàn)檢索、資料查詢等方法研究分析現(xiàn)狀。(3,4,5,6,7,8,10,11,12)(2)要求學(xué)生掌握根據(jù)設(shè)計要求選取合適光路結(jié)構(gòu)的方法。(3,4,5,6,7,8,10,11,12)(3)要求學(xué)生掌握ZEMAX編程計算像差和像差平衡的方法。(3,4,5,6,7,8,10,11,12)(4)要求學(xué)生掌握公差分析、樣板對比和光學(xué)制圖的能力。(3,4,5,6,7,8,10,11,12)(5)要求學(xué)生能夠根據(jù)項目要求進(jìn)行團(tuán)隊個人分工與團(tuán)隊合作、書面表達(dá)和口頭答辯能力。(3,4,5,6,7,8,10,11,12)二、教學(xué)內(nèi)容、基本要求及學(xué)時分配課程內(nèi)容教學(xué)要求重點（☆）難點（△）學(xué)時安排實驗學(xué)時上機學(xué)時備注緒論B2小相對孔徑望遠(yuǎn)物鏡設(shè)計A☆2周大相對孔徑望遠(yuǎn)物鏡設(shè)計A☆△2周低倍率顯微物鏡設(shè)計A☆△2周中等倍率顯微物鏡設(shè)計B△2周目鏡設(shè)計B☆2周攝影物鏡設(shè)計A☆△2周投影物鏡設(shè)計B☆2周聚焦物鏡設(shè)計A☆2周掃描物鏡設(shè)計B△2周投影顯示照明光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計A☆△2周（教學(xué)基本要求：A-熟練掌握；B-掌握；C-了解）三、課程設(shè)計報告基本要求能獨立查閱文獻(xiàn)和調(diào)研；能提出并較好地論述課題的實施方案；能運用所學(xué)知識和技能去發(fā)現(xiàn)與解決實際問題，能對課題進(jìn)行理論分析，得出有價值的結(jié)論；獨立設(shè)計、計算、繪圖的能力，在課程設(shè)計中，能夠體現(xiàn)外語和計算機的應(yīng)用能力；設(shè)計過程完整，設(shè)計內(nèi)容完全；報告簡練完整，有見解，立論正確，論述充分，結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)合理；文字通順，技術(shù)用語準(zhǔn)確，符號統(tǒng)一，編號齊全，書寫工整規(guī)范，圖表完備、整潔、正確；設(shè)計結(jié)果有參考價值；報告中有創(chuàng)新意識；對前人工作有改進(jìn)或獨特見解；四、建議實驗（上機）項目及學(xué)時分配無此項目要求五、教學(xué)方法與教學(xué)手段課程設(shè)計題目由教師指定題目或?qū)W生自擬題目，項目分組以學(xué)生自由組合的方式開展，每組人數(shù)控制在3-5人，教師固定時間和地點指導(dǎo)答疑、學(xué)生以小組為單位獨立自主開展課程設(shè)計的方式組織教學(xué)。六、考核方式與成績評定標(biāo)準(zhǔn)課程考核采用百分制。課程考核成績采用平時成績+答辯成績+課程設(shè)計報告成績相結(jié)合的方式，平時成績占課程考核成績的20%，平時成績考核采用考勤、指導(dǎo)答疑情況相結(jié)合的方式；答辯成績考核采用PPT答辯，每組選出1-2名同學(xué)參與答辯，答辯成績占課程考核成績的30%；課程設(shè)計報告成績要求提交紙質(zhì)版的設(shè)計報告，課程設(shè)計報告成績占課程考核成績的50%。七、教材與主要參考書目《工程光學(xué)設(shè)計》，蕭澤新編著，電子工業(yè)出版社，2008年第1版；《光學(xué)設(shè)計》，劉鈞，