光電信息科學(xué)與工程專業(yè)課程教學(xué)大綱

光電信息科學(xué)與工程專業(yè)

課程教學(xué)大綱

理學(xué)院

目錄

專業(yè)導(dǎo)論課程教學(xué)大綱...................................................................1

電動(dòng)力學(xué)課程教學(xué)大綱...................................................................4

數(shù)學(xué)物理方程教學(xué)大綱...................................................................8

物理光學(xué)課程教學(xué)大綱..................................................................13

應(yīng)用光學(xué)課程教學(xué)大綱..................................................................17

模擬電子技術(shù)課程教學(xué)大綱..............................................................21

數(shù)字電子技術(shù)課程教學(xué)大綱..............................................................26

單片機(jī)原理與應(yīng)用課程教學(xué)大綱..........................................................31

單片機(jī)原理與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱..........................................................34

光纖理論與技術(shù)（一）課程教學(xué)大綱......................................................37

光纖理論與技術(shù)（二）課程教學(xué)大綱......................................................40

激光原理課程教學(xué)大綱..................................................................43

光電檢測技術(shù)課程教學(xué)大綱..............................................................47

光電子基礎(chǔ)課程教學(xué)大綱................................................................51

光電子材料與器件課程教學(xué)大綱..........................................................55

光電子材料與器件實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)大綱......................................................58

光電信息綜合實(shí)驗(yàn)（一）教學(xué)大綱........................................................60

光電信息綜合實(shí)驗(yàn)（二）教學(xué)大綱........................................................63

光電信息綜合實(shí)驗(yàn)（三）教學(xué)大綱........................................................66

光纖理論與技術(shù)實(shí)驗(yàn)（一）實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱..................................................69

光纖理論與技術(shù)實(shí)驗(yàn)（二）實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱..................................................71

電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)（一）教學(xué)大綱........................................................74

電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)（二）教學(xué)大綱........................................................77

應(yīng)用光學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱..............................................................79

畢業(yè)實(shí)習(xí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱..................................................................81

學(xué)士學(xué)位論文教學(xué)大綱..................................................................84

專業(yè)導(dǎo)論課程教學(xué)大綱

一'課程基本信息

課程編號(hào)：課程名稱：

專業(yè)導(dǎo)論

課程性質(zhì)：專業(yè)核心課程

開課專業(yè)：光電信息科學(xué)與工程

開課學(xué)期：1、3

總學(xué)時(shí)：16（其中理論講授16學(xué)時(shí)）

總學(xué)分：1

二'先修課程

微積分、大學(xué)物理

三、課程目標(biāo)

（1）使學(xué)生熟悉光電信息系統(tǒng)的基本應(yīng)用領(lǐng)域以及光電實(shí)驗(yàn)應(yīng)遵守的安全常識(shí)，了解光電系

統(tǒng)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)方面的基本政策、法規(guī)。

（2）使學(xué)生初步了解學(xué)院在光電信息領(lǐng)域的研究方向、成果及特色，同時(shí)也給予學(xué)生更多光電

信息領(lǐng)域的前沿知識(shí)，讓學(xué)生更加深入的了解專業(yè)背景和前景。

（3）通過課堂講授，使學(xué)生了解光電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制作及相關(guān)科學(xué)研究中光電信息科學(xué)與工

程領(lǐng)域工程管理原理與經(jīng)濟(jì)決策基本知識(shí)。

四'教學(xué)基本要求

具有應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)檢索專業(yè)背景知識(shí)的能力，能夠利用相關(guān)背景知識(shí)解決一些實(shí)際問題，具備掌握

緊跟前沿的素質(zhì)（意識(shí)）等。

五、教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配

教學(xué)內(nèi)容所支撐的課程目標(biāo)學(xué)時(shí)分配

緒論：

1.發(fā)展歷程、師資隊(duì)伍

2.對(duì)應(yīng)學(xué)科、總體目標(biāo)1、2、34學(xué)時(shí)

3.人才培養(yǎng)、專業(yè)背景

4.光電子技術(shù)發(fā)展脈絡(luò)

纖維集成光學(xué)與光纖傳感技術(shù)概述1、22學(xué)時(shí)

光學(xué)地聲與地磁測量概述22學(xué)時(shí)

天文光子學(xué)與激光技術(shù)概述22學(xué)時(shí)

微納光電材料與器件概述22學(xué)時(shí)

生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)概述22學(xué)時(shí)

光電檢測技術(shù)概述2、32學(xué)時(shí)

六、參考教材及學(xué)習(xí)費(fèi)源

（一）參考教材：

[1]苑立波.光纖實(shí)驗(yàn)技術(shù)[M].哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)出版社，2005

[2]靳偉，廖延彪，張志鵬.導(dǎo)波光學(xué)傳感器：原理與技術(shù)[M].北京：科學(xué)出版社，2002

[3J周炳琨.激光原理[M].北京：國防工業(yè)出版社.2009

（二）學(xué)習(xí)資源：

[1]https://www.icourse163.org/course/NUIST-

[2]/course/XJTU-46014

七'課程考核方式

考核形式占總成績的比例

就光電領(lǐng)域某一感興趣的方向撰寫一篇綜

述性論文。論文要求分為三個(gè)部分：

1.針對(duì)某一現(xiàn)實(shí)背景下，技術(shù)或方案進(jìn)行

評(píng)價(jià)，并提出改進(jìn)方案，占總成績40%（對(duì)

應(yīng)課程目標(biāo)1）；

2.論述某一技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)并給出判100%

斷依據(jù)，占總成績40%（對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)

2）；

3.評(píng)價(jià)某一技術(shù)方案的工程管理方案或經(jīng)

濟(jì)決策的合理性，占總成績20%（對(duì)應(yīng)課程

目標(biāo)3）。

課程負(fù)責(zé)人簽字：乙沙w茨?

學(xué)院教學(xué)副院長簽字：竊產(chǎn)/名

電動(dòng)力學(xué)課程教學(xué)大綱

一'課程基本信息

課程編號(hào)：課程名稱：

電動(dòng)力學(xué)

課程性質(zhì)：專業(yè)核心課程

開課專業(yè)：光電信息科學(xué)與工程

開課學(xué)期：5

總學(xué)時(shí)：48(其中理論講授48學(xué)時(shí))

總學(xué)分：3

二'先修課程

微積分、大學(xué)物理、數(shù)學(xué)物理方程

三、課程目標(biāo)

(1)掌握靜電場和靜磁場、介質(zhì)的極化和磁化、麥克斯韋方程組及其邊值問題、電磁場的激發(fā)、電

磁場與電荷和電路系統(tǒng)的相互作用、電磁場輻射與傳播等電動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)，能針對(duì)典

型的宏觀電磁問題建立其模型并進(jìn)行理論演繹與推理，具備基本分析和計(jì)算能力。

(2)熟悉電動(dòng)力學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域，能夠基于宏觀電動(dòng)力學(xué)的科學(xué)原理，通過文獻(xiàn)研究或相關(guān)方法，

調(diào)研和分析相關(guān)電磁問題的解決方案，初步具備研究實(shí)際電磁工程問題的能力。

(3)能夠?qū)㈦妱?dòng)力學(xué)課程所學(xué)的理論應(yīng)用于典型光電信息系統(tǒng)，形成科研合作團(tuán)隊(duì)以夯實(shí)光電信

息系統(tǒng)的電磁理論基礎(chǔ)，支撐光電信息設(shè)備的研發(fā)。

四'教學(xué)基本要求

(1)掌握靜電場和靜磁場、介質(zhì)的極化和磁化、麥克斯韋方程組及其邊值問題、電磁場的激發(fā)、電

磁場與電荷和電路系統(tǒng)的相互作用、電磁場輻射與傳播等電動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)，能針對(duì)典

型的宏觀電磁問題建立其模型并進(jìn)行理論演繹與推理，具備基本分析和計(jì)算能力。

(2)掌握電磁場的普遍規(guī)律及其實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。掌握電場和磁場的基本概念，介質(zhì)的電磁性質(zhì)及麥

克斯韋方程組，電磁場的邊值關(guān)系，電磁場的能量和能流；重點(diǎn)掌握麥克斯韋方程組，電磁

場的邊值關(guān)系，電磁場能量等物理量的求解。

(3)掌握靜電場的基本方程、電勢(shì)與電場強(qiáng)度的關(guān)系。能運(yùn)用靜電場的基本方程導(dǎo)出電位的泊松

方程與拉普拉斯方程；熟悉靜電場的唯一性定理，能運(yùn)用分離變量法和鏡像法求解靜電場，

掌握電勢(shì)的多極展開；重點(diǎn)掌握分離變量法和鏡像法求解靜電場問題。

(4)掌握靜磁場的基本方程及其求解。靜磁場的矢勢(shì)概念及其微分方程，磁標(biāo)勢(shì)的引進(jìn)和運(yùn)用;

重點(diǎn)掌握靜磁場的基本方程、邊界條件及矢勢(shì)求解。

(5)掌握平面電磁波傳播的理論基礎(chǔ)及基本問題的求解。掌握電磁場的波動(dòng)方程，平面電磁波

在介質(zhì)中的傳播，在介質(zhì)分界面上的反射與折射，平面電磁波在導(dǎo)體中的傳播以及諧振腔和

波導(dǎo)管中的電磁波；重點(diǎn)掌握平面電磁波在介質(zhì)分界面上的傳播等。

(6)掌握介質(zhì)對(duì)電磁波影響的物理機(jī)理。掌握自由電子對(duì)電磁波的散射，束縛電子對(duì)電磁波的

散射，介質(zhì)對(duì)電磁波的吸收與色散。

五、教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配

教學(xué)內(nèi)容所支撐的課程目標(biāo)學(xué)時(shí)分配

數(shù)學(xué)預(yù)備知識(shí)：

數(shù)量場的方向?qū)?shù)與梯度、矢量場的通量14學(xué)時(shí)

與散度、環(huán)量與旋度、哈密頓算子

電磁場的普遍規(guī)律：

電荷和電場、電流和磁場、麥克斯韋方程

110學(xué)時(shí)

組、介質(zhì)的電磁性質(zhì)、電磁場的邊值關(guān)系、電磁

場的能量和能流、練習(xí)課

靜電場：

靜電場的標(biāo)勢(shì)及其微分方程、唯一性定理、

212學(xué)時(shí)

拉普拉斯方程與分離變量法、電像法、電勢(shì)的多

極展開、練習(xí)課

靜磁場：

14學(xué)時(shí)

靜磁場的矢勢(shì)及其微分方程、磁標(biāo)勢(shì)

電磁波的傳播：

平面電磁波在介質(zhì)中的傳播、平面電磁波

在介質(zhì)分界面上的反射和折射、平面電磁波在214學(xué)時(shí)

導(dǎo)體中的傳播、諧振腔、矩形波導(dǎo)管、圓柱形波

導(dǎo)、練習(xí)課

介質(zhì)對(duì)電池波的影響：

自由電子對(duì)電磁波的散射、束縛電子對(duì)電34學(xué)時(shí)

磁波的散射、介質(zhì)對(duì)電磁波的吸收與色散

六、參考教材及學(xué)習(xí)資源

（一）參考教材：

[1]郭碩鴻著，黃遒本，李志兵，林瓊桂修訂.電動(dòng)力學(xué)（第三版）.高等教育出版社，2008

[2]趙玉民編著.電動(dòng)力學(xué)教程（第一版）.科學(xué)出版社，2016

[3]謝樹藝編.工科數(shù)學(xué)：矢量分析與場論（第四版）.高等教育出版社，2012.

[4]JahnDavidJockson著.經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)（第三版影印版）.高等教育出版社，2001

[5]蔡圣善，朱耕，徐建軍編著.電動(dòng)力學(xué)（第二版）.高等教育出版社，2002

（二）學(xué)習(xí)資源：

[1]:TsinghuaX+20430054X+2017_T2/about

⑵

[3]慕課學(xué)習(xí)平臺(tái)地址：

|4|黃迺本，方奕忠.電動(dòng)力學(xué)（第三版）學(xué)習(xí)輔導(dǎo)書，高等教育出版社，2009

[5]謝樹藝.工程數(shù)學(xué)：矢量分析與場論（第4版）學(xué)習(xí)輔導(dǎo)與習(xí)題全解，高等教育出版社，

2012

七、課程考核方式

考核形式占總成績的比例

期末考試（閉卷）（對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1）50%

課程論文（報(bào)告）中綜述部分

20%

（對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)2）

課程論文（報(bào)告）中方案設(shè)計(jì)及實(shí)踐部分

20%

（對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)3）

分組討論（對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)3）10%

課程負(fù)責(zé)人簽字:

學(xué)院教學(xué)副院長簽字：多猊專

數(shù)學(xué)物理方程教學(xué)大綱

一、課程基本信息

課程編號(hào)：

課程名稱：數(shù)學(xué)物理方程

課程性質(zhì)：專業(yè)核心課程

開課專業(yè)：光電信息科學(xué)與工程

開課學(xué)期：3

總學(xué)時(shí)：40(其中理論講授40學(xué)時(shí))

總學(xué)分：2.5

二、先修課程

微積分、大學(xué)物理

三、課程目標(biāo)

(1)進(jìn)一步學(xué)習(xí)理論課程和專業(yè)基礎(chǔ)課程，打下必備的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，要求掌握數(shù)學(xué)和物理科

學(xué)中的基本概念、基本理論和基本方法。

(2)理解廣義函數(shù)定義，學(xué)會(huì)建立數(shù)學(xué)模型，掌握行波法，頻譜分解法，脈沖分解法。最后

要求能夠求解特殊函數(shù)及其在光電信息科學(xué)專業(yè)上的應(yīng)用。

(3)要求能夠掌握怎樣把物理問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題，以及運(yùn)用數(shù)學(xué)來求解物理問題的一

些方法，為后續(xù)課程以及將來在復(fù)雜工程領(lǐng)域中遇到的數(shù)學(xué)物理問題的求解奠定基

礎(chǔ)。

四、教學(xué)基本要求

(1)了解廣義函數(shù)的引入及其重要性，學(xué)會(huì)簡單的廣義函數(shù)運(yùn)算，重點(diǎn)突破傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式

和僵化的思維模式，掌握簡單的創(chuàng)新手段。

(2)通過振動(dòng)方程、傳導(dǎo)方程及穩(wěn)恒場方程和相關(guān)定解條件的導(dǎo)出，掌握從實(shí)際問題出發(fā)建

立物理和數(shù)學(xué)模型的步驟和方法。學(xué)會(huì)建立物理問題和數(shù)學(xué)問題之間的聯(lián)系，既要

了解不同實(shí)際問題的數(shù)學(xué)表述，乂能夠解讀數(shù)學(xué)語言的物理背景。

（3）掌握通解法（行波法）的物理意義，建立行波的物理圖像。

（4）掌握頻譜分解法，建立函數(shù)空間的概念，了解本征值問題的解法及其物理意義。掌握積

分變換法求解數(shù)學(xué)物理方程的物理本質(zhì)，了解廣義“頻譜”的內(nèi)涵。

（5）掌握脈沖分解法，了解脈沖分解的物理意義，建立Green函數(shù)的物理圖像及導(dǎo)出方

法，學(xué)會(huì)利用系統(tǒng)Green函數(shù)求解數(shù)學(xué)物理問題。

（6）了解勒讓德方程和貝塞爾方程的基級(jí)數(shù)解法并掌握其結(jié)果，掌握球函數(shù)和柱函數(shù)的

表示及性質(zhì)，掌握球坐標(biāo)及圓柱坐標(biāo)系下定解問題的求解方法。

五、教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配

教學(xué)內(nèi)容所支撐的課程目標(biāo)學(xué)時(shí)分配

廣義函數(shù)

廣義函數(shù)的定義及其表示，廣義函數(shù)的基本運(yùn)

1、2、34學(xué)時(shí)

算，廣義函數(shù)的極限和微積分，廣義函數(shù)的傅里葉

變換。

數(shù)學(xué)模型

力學(xué)、熱學(xué)和電磁學(xué)等領(lǐng)域相關(guān)數(shù)學(xué)物理方程

的導(dǎo)出，定解條件建立。重點(diǎn)講述從實(shí)際問題出發(fā)

1、2、34學(xué)時(shí)

通過簡化，假設(shè)等手段建立相應(yīng)的物理模型，并在

此基礎(chǔ)上利用相關(guān)物理學(xué)原理和實(shí)驗(yàn)定律建立完整

的數(shù)學(xué)模型。

行波法

在少數(shù)情況下，偏微分方程的定解問題也可以

通過通解法求得。通解法的求解過程簡單，但包含

1、2、32學(xué)時(shí)

了重要的物理概念，即波動(dòng)方程的通解是左右行波

的疊加，行波的形狀與初始條件有關(guān)。此外，本章

還將介紹延拓法，說明延拓方式與邊界條件的關(guān)系。

頻譜分解法

頻譜分解法是一種線性分解綜合的方法，是求

解數(shù)學(xué)物理方程的基本方法，并且具有重要的物理

意義。頻譜分解法包括分離頻譜和連續(xù)頻譜分解兩

1、2、38學(xué)時(shí)

部分，后者在許多教材中也被稱為積分變換法。此

外，本章還將繼續(xù)推廣頻譜分解的概念，引入廣義

“頻譜”，介紹小波變換，希爾伯特-黃變換等更多分

解方法。

脈沖分解法

脈沖分解法也是一種重要的分解綜合方法，其

1、2、38學(xué)時(shí)

物理意義明顯，與之相關(guān)的Green函數(shù)在物理學(xué)各

個(gè)領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛。對(duì)于依賴時(shí)間的線性系統(tǒng)，初

始擾動(dòng)和邊界擾動(dòng)都可以轉(zhuǎn)化為源擾動(dòng)，所以若已

知一個(gè)時(shí)空脈沖產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)，即系統(tǒng)的Green函數(shù)，

便可以用來求解整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)。

特殊函數(shù)及其應(yīng)用

求解復(fù)雜線性系統(tǒng)時(shí)常常會(huì)遇到特殊函數(shù)，與

前述求解方法相比，這里無非是將系統(tǒng)中的本征函

1、2、312學(xué)時(shí)

數(shù)取為相應(yīng)的特殊函數(shù)而已，方法和過程不變。本

章通過一般二階線性常微分方程的嘉級(jí)數(shù)解法，引

入特殊函數(shù)，重點(diǎn)討論勒讓德函數(shù)和貝塞爾函數(shù)等。

逆問題與非線性問題簡介

逆散射問題和非線性問題是數(shù)學(xué)物理領(lǐng)域內(nèi)的

兩個(gè)重要的前沿問題，而且它們都具有重要的物理

1、32學(xué)時(shí)

和工程背景，涉及領(lǐng)域廣泛。本章引領(lǐng)學(xué)生一窺相

關(guān)前沿問題的基本概念和基本方法，為后續(xù)學(xué)習(xí)和

深入的研究提供簡單導(dǎo)引。

六、參考教材及學(xué)習(xí)資源

（一）參考文獻(xiàn)：

[1]梁昆淼.數(shù)學(xué)物理方法（第四版）.高等教育出版社,2010年

[2]吳崇試.數(shù)學(xué)物理方法（第二版）.北京大學(xué)出版社，2003年

[3]胡嗣柱，倪光炯.數(shù)學(xué)物理方法（第二版）.高等教育出版社，2002年

[4]谷超豪，李大潛，陳恕行，鄭宋穆，譚永基.數(shù)學(xué)物理方程（第三版），高等教育出版社，2012

（二）學(xué)習(xí)資源：

[1]

七'課程考核方式

考核形式占總成績的比例

期末考試（閉卷）（對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1、2）60%

結(jié)合本專業(yè)背景，撰寫數(shù)學(xué)物理方程應(yīng)用的小

20%

論文（對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)3）

平時(shí)作業(yè)和課堂表現(xiàn)（對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1）20%

課程負(fù)責(zé)人簽字：乙勿唱》

學(xué)院教學(xué)副院長簽字：笏源

物理光學(xué)課程教學(xué)大綱

一'課程基本信息

課程編號(hào)：

課程名稱：物理光學(xué)

課程性質(zhì)：專業(yè)核心課程

開課專業(yè)：光電信息科學(xué)與工程

開課學(xué)期：5

總學(xué)時(shí)：40（其中理論講授40學(xué)時(shí)）

總學(xué)分：2.5

二'先修課程

微積分、大學(xué)物理

三、課程目標(biāo)

（1）理解麥克斯韋方程組和波動(dòng)方程，學(xué)會(huì)用光的電磁理論解釋光的干涉、衍射現(xiàn)象，掌握

偏振光的產(chǎn)生機(jī)理及偏振光的狀態(tài)分析方法等；具有全面分析光電信息系統(tǒng)中的光學(xué)問

題并給出具體解決方案的能力；

（2）熟悉物理光學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域，掌握文獻(xiàn)檢索與使用方法，具備對(duì)實(shí)際工程問題進(jìn)行調(diào)研和

分析的能力。

四、教學(xué)基本要求

掌握光波的基本特性，掌握光波的基本電磁理論，掌握光在分界面反射、折射特性及菲涅爾公

式，掌握全反射；斯托克斯倒逆關(guān)系；掌握波的疊加和干涉的基本原理，基本干涉儀原理，如邁克

耳遜干涉儀、法布里.珀羅干涉儀、馬赫.澤德干涉儀等，掌握惠更斯.菲涅耳原理、基而霍夫衍射

公式、巴比涅原理，了解各向異性晶體中的電磁場方程及光在晶體中的傳播。注重基本物理概念、

基本規(guī)律的掌握，了解物理光學(xué)在各領(lǐng)域的重要應(yīng)用及前沿動(dòng)態(tài)，旨在使學(xué)生明確各種光學(xué)現(xiàn)象的

物理機(jī)制，獲取較全面系統(tǒng)的物理光學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)，借以培養(yǎng)起應(yīng)用基礎(chǔ)理論結(jié)合實(shí)際條件，建

立正確的理論模型，進(jìn)行科學(xué)分析和解決工程實(shí)際問題的能力。

五、教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配

教學(xué)內(nèi)容所支撐的課程目標(biāo)學(xué)時(shí)分配

緒論：

1.光的本性12學(xué)時(shí)

2.光學(xué)的研究對(duì)象及方法

光波的基本性質(zhì)

1.電磁場的基本方程

2.電磁波14學(xué)時(shí)

3.定態(tài)波與復(fù)振幅描述

4.波前

光的偏振

1.光的偏振

2.光波在各向同性媒質(zhì)界面上的反射1、26學(xué)時(shí)

和折射

3.光波在金屬表面上的反射和折射

光的干涉

1.波的疊加和干涉

2.分波前的雙光束干涉

3.分振幅的雙光束干涉

1、210學(xué)時(shí)

4.駐波

5.平行平板的多光束干涉

6.干涉儀

7.光源的相干性

光的衍射

1.衍射的基本理論

2.菲涅爾衍射1、210學(xué)時(shí)

3.夫瑯和費(fèi)衍射

4.光柵衍射

晶體光學(xué)基礎(chǔ)

16學(xué)時(shí)

1.雙折射

2.單色平面電磁波在各向異性媒質(zhì)中

的傳播

3.偏振器和補(bǔ)償器

4.光波經(jīng)過晶體后的干涉

5.晶體的電光效應(yīng)

6.晶體的磁光效應(yīng)

7.晶體的旋光效應(yīng)

量子光學(xué)簡介22學(xué)時(shí)

六、參考教材及學(xué)習(xí)資源

（-）參考教材：

[1]趙凱華,鐘錫華.光學(xué)M.北京：北京大學(xué)出版社，2001

[2]母國光，戰(zhàn)元令.光學(xué)[M].人民教育出版社，1979

[3]玻恩M,沃爾夫E.光學(xué)原理[M].北京:科學(xué)出版社，1980

[4]梁鏗廷.物理光學(xué)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1987

（二）學(xué)習(xí)資源：

[1]

⑵

⑷

七、課程考核方式

考核形式占總成績的比例

期末考試（閉卷）（對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1）60%

課程論文（報(bào)告）中文獻(xiàn)調(diào)研部分

20%

（對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)2）

課程論文（報(bào)告）中方案設(shè)計(jì)部分

20%

（對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1）

課程負(fù)責(zé)人簽字：松濤

學(xué)院教學(xué)副院長簽字:

應(yīng)用光學(xué)課程教學(xué)大綱

一'課程基本信息

課程編號(hào)：課程名稱：

應(yīng)用光學(xué)

課程性質(zhì)：專業(yè)核心課程

開課專業(yè)：光電信息科學(xué)與工程

開課學(xué)期：4

總學(xué)時(shí)：32(其中理論講授32學(xué)時(shí))

總學(xué)分：2

二、先修課程

微積分、大學(xué)物理

三'課程目標(biāo)

(1)掌握應(yīng)用光學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)、分析方法、光學(xué)系統(tǒng)的成像原理和像差分析，具備一定的光學(xué)

系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用能力；

(2)了解典型光學(xué)系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用，能夠?qū)鈱W(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出合理的性能及質(zhì)量要求；掌握文

獻(xiàn)檢索與使用方法，通過調(diào)研和分析相關(guān)問題，提出解決方案，初步具備實(shí)際工程問題的分

析能力。

四'教學(xué)基本要求

(1)掌握應(yīng)用光學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)和基本分析方法，為學(xué)習(xí)光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)打下理論基礎(chǔ)；

(2)熟悉光學(xué)系統(tǒng)的成像原理和像差分析，具備一定的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用能力；

(3)了解典型光學(xué)系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用，能夠?qū)鈱W(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出合理的性能及質(zhì)量要求;

五、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與考核方式

教學(xué)內(nèi)容所支撐的課程目標(biāo)學(xué)時(shí)分配

幾何光學(xué)基本定律與成像概念

1.幾何光學(xué)的基本定律

2.成像的基本概念與完善成像條件15學(xué)時(shí)

3.光路計(jì)算與近軸光學(xué)系統(tǒng)

4.球面光學(xué)成像系統(tǒng)

理想光學(xué)系統(tǒng)

1.理想光學(xué)系統(tǒng)與共軸成像理論

2.理想光學(xué)系統(tǒng)的基點(diǎn)與基面17學(xué)時(shí)

3.理想光學(xué)系統(tǒng)的物像關(guān)系及放大率

4.理想光學(xué)系統(tǒng)的組合與透鏡成像

平面光學(xué)系統(tǒng)

1.平面反射鏡成像

2.平行平板成像14學(xué)時(shí)

3.反射棱鏡與折射棱鏡、成像坐標(biāo)的判定及應(yīng)用

4.光楔及其應(yīng)用

光學(xué)系統(tǒng)中的光闌和光束限制

1.光闌的定義與分類

2.孔徑光闌

14學(xué)時(shí)

3.視場光闌與漸暈

4.光學(xué)系統(tǒng)的景深及遠(yuǎn)心光路

5.典型光學(xué)系統(tǒng)的光束限制

光學(xué)系統(tǒng)的像差理論

1.像差的基本概念、七種幾何像差的定義、影響

12學(xué)時(shí)

因素、性質(zhì)

2.像差基本理論

典型光學(xué)系統(tǒng)

1.眼鏡及其光學(xué)系統(tǒng)1、28學(xué)時(shí)

2.放大鏡

3.顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)

4.望遠(yuǎn)鏡光學(xué)系統(tǒng)

5.目鏡

6.攝影光學(xué)系統(tǒng)

7.投影光學(xué)系統(tǒng)

光學(xué)系統(tǒng)的像質(zhì)評(píng)價(jià)

1.斯特里爾準(zhǔn)則、瑞利準(zhǔn)則、點(diǎn)列圖1、22學(xué)時(shí)

2.光學(xué)系統(tǒng)傳遞函數(shù)

六'參考教材及學(xué)習(xí)資源

（一）參考教材：

[1]郁道銀、譚恒英.《工程光學(xué)基礎(chǔ)教程》[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2007

[2]李林、林家明.《工程光學(xué)》[M].北京理工大學(xué)出版社，2003

[3]黃一帆，李林.《光學(xué)設(shè)計(jì)教程》[M].北京理工大學(xué)出版社，2009

（二）學(xué)習(xí)資源：

[1]

[2]

[3]

[4]

七'課程考核方式

考核形式占總成績的比例

期末考試（閉卷）（對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1）60%

大作業(yè)

30%

（對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)2）

課堂表現(xiàn)及平時(shí)作業(yè)

10%

（對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1）

課程負(fù)責(zé)人簽字:

學(xué)院教學(xué)副院長簽字：匆/多

模擬電子技術(shù)課程教學(xué)大綱

一、課程基本信息

課程編號(hào)：

課程名稱：模擬電子技術(shù)

課程性質(zhì)：專業(yè)核心課程

開課專業(yè)：電子信息工程、通信工程、信息對(duì)抗技術(shù)、微電子科學(xué)與工程、自動(dòng)化類、

光電信息科學(xué)與工程

開課學(xué)期：4

總學(xué)時(shí)：56學(xué)時(shí)（其中理論56學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)0學(xué)時(shí)，上機(jī)0學(xué)時(shí)，其他0學(xué)時(shí)）

總學(xué)分：3.5

二、課程目標(biāo)

目標(biāo)1：熟練掌握低頻電子電路的基本原理和知識(shí)，能夠?qū)⑵溆糜谕ㄐ殴こ讨须娐穯栴}的理解與分

析；

目標(biāo)2：能夠運(yùn)用低頻電子電路的基本原理和分析方法，對(duì)通信工程中的基本電路問題進(jìn)行識(shí)別和

分析，并獲得準(zhǔn)確結(jié)論。

通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠?qū)﹄娮与娐愤M(jìn)行分析與設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)理論知識(shí)分析和解

決復(fù)雜工程問題中電子技術(shù)的能力。掌握分析判斷線性、非線性電路的方法，使學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)了解各電

路的作用，增強(qiáng)電子電路對(duì)電信號(hào)處理的認(rèn)識(shí)。了解電子技術(shù)領(lǐng)域的前沿發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)，為深入學(xué)習(xí)

電子技術(shù)某些領(lǐng)域中的內(nèi)容，以及為電子技術(shù)在專業(yè)中的應(yīng)用打好基礎(chǔ)。

三'教學(xué)基本要求

1、熟練掌握模擬電路的基本原理和分析方法，能將其用于電類專業(yè)工程電路問題的建模和分析。

掌握電子器件性能特點(diǎn)，模擬電子技術(shù)方面的基本理論、基本知識(shí)和各類應(yīng)用電路的組成、工作原理；

掌握基本放大電路及其組合電路、功率放大電路、集成運(yùn)放應(yīng)用電路、信號(hào)發(fā)生電路、直流穩(wěn)壓電源等

基本電路的分析方法、實(shí)現(xiàn)方法和設(shè)計(jì)方法。

2、具備正確運(yùn)用模擬電路分析方法，研究分析、求解通信工程問題的能力，以獲得有效結(jié)論。能

夠運(yùn)用上述基本理論、知識(shí)解決復(fù)雜工程問題中低頻電路問題，計(jì)算各電路技術(shù)指標(biāo)，并建立起工程電

路估算的理念和具有工程電路估算基本能力。

四、教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配

1半導(dǎo)體器件（6學(xué)時(shí)）

1.1半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí)

1.2二極管的結(jié)構(gòu)、符號(hào)、管腳識(shí)別、伏安特性、主要參數(shù)，半導(dǎo)體二極管的單向?qū)щ娦裕渌?/p>

型二極管

1.3三極管的結(jié)構(gòu)、符號(hào)、主要參數(shù)、三極管工作原理、特性曲線、管腳識(shí)別（重點(diǎn)）

1.4場效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)、符號(hào)、工作原理、特性曲線和主要參數(shù)

基本要求：了解PN結(jié)的形成，學(xué)習(xí)普通二極管、穩(wěn)壓二極管、其它類型二極管、晶體管和場效應(yīng)管

的工作原理；熟練掌握二極管、三極管的特性和主要參數(shù)，具有常見半導(dǎo)體器件的基本應(yīng)用知識(shí)。（對(duì)

應(yīng)教學(xué)要求1）

2基本單元電路（12學(xué)時(shí)）

2.1放大概念及放大電路的性能指標(biāo)

2.2放大電路的組成、工作原理、直流通路、交流通路（重點(diǎn)、難點(diǎn)）

2.3放大電路的分析方法及性能指標(biāo)計(jì)算，靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)輸出波形失真的影響

（重點(diǎn)、難點(diǎn)）

2.4共射、共集、共基電路的性能特點(diǎn)

2.5場效應(yīng)管放大電路的組成及工作原理、分析方法

2.6差動(dòng)放大電路的特點(diǎn)、工作原理及性能指標(biāo)的計(jì)算（重點(diǎn)、難點(diǎn)）

2.7復(fù)合管、電流源電路

基本要求：熟練掌握基本放大電路及其組合電路的工作原理、性能特點(diǎn)；掌握放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)

的設(shè)計(jì)和微變等效電路分析方法，學(xué)習(xí)計(jì)算放大電路各種技術(shù)指標(biāo)：了解放大電路的圖解分析方法，學(xué)

會(huì)判斷輸出波形失真情況；了解復(fù)合管、電流源電路；具備放大電路的分析能力、基本共射接法放大電

路的設(shè)計(jì)能力，能夠解決放大電路的失真問題。（對(duì)應(yīng)教學(xué)要求1、2）

3多級(jí)放大電路與頻率響應(yīng)（4學(xué)時(shí)）

3.1多級(jí)放大器的組成和級(jí)間耦合方式，各種耦合方式的優(yōu)缺點(diǎn)，零點(diǎn)漂移現(xiàn)象

（重點(diǎn)）

3.2共射放大電路的頻率響應(yīng)，頻率響應(yīng)分析中波特圖的畫法（重點(diǎn)）

3.3放大電路的線性與非線性失真問題

基本要求：r解直接耦合、阻容耦合、變壓器耦合的基本原理及特點(diǎn)；理解放大電路的頻率響應(yīng)的

有關(guān)概念：掌握單管放大電路頻率響應(yīng)的分析方法、頻率特性，放大電路的線性與非線性失真問題；了

解多級(jí)放大電路的頻率響應(yīng)。具備放大電路頻域特性的基本常識(shí)。（對(duì)應(yīng)教學(xué)要求1、2）

4集成運(yùn)算放大器（2學(xué)時(shí)）

4.1集成運(yùn)算放大電路的特點(diǎn)、組成

4.2集成運(yùn)放的主要參數(shù)

4.3理想運(yùn)放及三種基本輸入方式（重點(diǎn)）

基本要求：了解集成運(yùn)放的組成及其各部分的特點(diǎn)；掌握集成運(yùn)放的主要參數(shù)，三種基本輸入方式;

具備集成放大電路的基本選擇能力。（對(duì)應(yīng)教學(xué)要求1、2）

5功率放大電路（4學(xué)時(shí)）

5.1功率放大電路的特點(diǎn)及分類

5.2互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路組成、工作原理及性能指標(biāo)計(jì)算（重點(diǎn)）

5.3集成功率放大電路及其應(yīng)用；丁類音頻功率放大器

基本要求：熟練掌握功率放大電路的工作原理、電路的性能特點(diǎn)以及電路技術(shù)指標(biāo)的計(jì)算；具備功

率放大電路的分析知識(shí)，功率管的原則能力，以及集成功率放大器的調(diào)試能力。（對(duì)應(yīng)教學(xué)要求1、2）

6放大電路中的反饋（8學(xué)時(shí)）

6.1反饋的基本概念及其判斷方法（重點(diǎn)）

6.2反饋放大電路的方框圖及閉環(huán)放大倍數(shù)的一般表達(dá)式

6.3負(fù)反饋放大電路的四種組態(tài)，負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響（重點(diǎn)、難點(diǎn)）

6.4估算深度負(fù)反饋條件下的放大倍數(shù)（重點(diǎn)、難點(diǎn)）

6.5負(fù)反饋放大電路的自激振蕩及消除方法

基本要求：掌握反饋的基本概念和反饋類型的判斷方法；掌握深度負(fù)反饋條件下放大電路的分析方

法及深度負(fù)反饋下的閉環(huán)增益的計(jì)算；理解負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響。初步學(xué)會(huì)根據(jù)需要在放大電

路中引入反饋的方法；了解負(fù)反饋放大電路產(chǎn)生自激振蕩的原因、穩(wěn)定判據(jù)和消除自激振蕩的方法；具

備負(fù)反饋放大電路的分析能力，和負(fù)反饋放大電路的設(shè)計(jì)分析能力。（對(duì)應(yīng)教學(xué)要求1、2）

7集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用（10學(xué)時(shí)）

7.1基本運(yùn)算電路（比例、加法、減法、積分、微分等電路）（重點(diǎn)）

7.2集成模擬乘法器及其應(yīng)用電路

7.3有源濾波電路的基本組成、主要性能指標(biāo)計(jì)算（重點(diǎn)）

7.4電壓比較器的分類及性能指標(biāo)計(jì)算（重點(diǎn)）

基本要求：熟練掌握由集成運(yùn)放組成的基本運(yùn)算電路（比例、加法、減法、積分、微分等電路）的

分析方法,電路技術(shù)指標(biāo)計(jì)算；掌握集成模擬乘法器及其應(yīng)用電路的分析；掌握有源濾波器的組成、特點(diǎn)、

分析方法和電路技術(shù)指標(biāo)計(jì)算；掌握電壓比較器的電路組成、工作原理、性能特點(diǎn)和電路技術(shù)指標(biāo)計(jì)算。

（對(duì)應(yīng)教學(xué)要求1、2）

8信號(hào)發(fā)生電路（4學(xué)時(shí)）

8.1信號(hào)發(fā)生電路的分類

8.2RC正弦波振蕩電路的組成、原理及分析方法（重點(diǎn)）

8.3非正弦波振蕩電路的組成及工作原理

基本要求：掌握正弦波振蕩電路的分類和RC正弦波振蕩電路的組成、工作原理和電路技術(shù)指標(biāo)的

計(jì)算；掌握非正弦波振蕩電路（矩形波、鋸齒波產(chǎn)生電路）的組成和振蕩原理。（對(duì)應(yīng)教學(xué)要求1、2）

9直流穩(wěn)壓電源（6學(xué)時(shí)）

9.1直流穩(wěn)壓電源的組成及各部分功能

9.2二極管整流電路的組成、工作原理及電容的濾波作用（重點(diǎn)）

9.3并聯(lián)、串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的組成、工作原理、分析方法和工程估算（重點(diǎn)）

9.4集成穩(wěn)壓器電路，開關(guān)型穩(wěn)壓電路

基本要求：掌握整流、電容濾波、穩(wěn)壓電路的工作原理、分析方法和工程估算；具有設(shè)計(jì)簡單直流

穩(wěn)壓電源的能力。（對(duì)應(yīng)教學(xué)要求1、2）

五'教學(xué)方法及手段

課堂教學(xué)堅(jiān)持以學(xué)生為本，以教師為主導(dǎo)，努力做到教與學(xué)的統(tǒng)一，本著由淺入深，由特殊到一般

的原則；在授課教學(xué)過程中啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)地思考，根據(jù)所要講解的內(nèi)容讓學(xué)生帶著“問題”聽

課，引導(dǎo)學(xué)生多想、多問，培養(yǎng)學(xué)生探索問題和解決問題的能力；提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，拓展學(xué)生的知識(shí)

面。

課堂教學(xué)采用板書教學(xué)與多媒體課件教學(xué)相結(jié)合教學(xué)手段，啟發(fā)式、交互式和討論式等多種教學(xué)方

法，提高教學(xué)效果。另外，利用多媒體課件形象、直觀的演示充分體現(xiàn)知識(shí)的構(gòu)建過程，有利于知識(shí)要

點(diǎn)的剖析，使學(xué)生能夠快速、準(zhǔn)確的理解并掌握教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)質(zhì)量和效率。

每章配備一定數(shù)量的課堂例題教學(xué)范例講解和作業(yè)練習(xí)。

六、實(shí)驗(yàn)（或）上機(jī)內(nèi)容

本課程實(shí)驗(yàn)單獨(dú)設(shè)課，電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)（一），16學(xué)時(shí)。

七、前續(xù)課程、后續(xù)課程

前續(xù)課程：高等數(shù)學(xué)、電路基礎(chǔ)A

后續(xù)課程：電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、數(shù)字電子技術(shù)、通信電子線路

八、參考教材及學(xué)習(xí)斐源

⑴謝紅.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（第三版）.哈爾濱工程大學(xué)出版社,2013.

⑵華成英,童詩白.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（第四版）.高等教育出版社，2008.

⑶華成英.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題解答（第四版）.高等教育出版社，2008.

[4]謝紅.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)指導(dǎo)與習(xí)題解答.哈爾濱工程大學(xué)出版社,2008.

[5]:TSINGHUA+20250064+2016_T1/about

九'考核方式

教學(xué)基本要求項(xiàng)考核形式占總成績的比例

1.熟練掌握模擬電路的基本原理和分

析方法，能將其用于電類專業(yè)工程電卷面考試50%

路問題的建模和分析

2.具備正確運(yùn)用模擬電路分析方法，

研究分析、求解通信工程問題的能卷面考試50%

力，以獲得有效結(jié)論

數(shù)字電子技術(shù)課程教學(xué)大綱

一、課程基本信息

課程編號(hào)：

課程名稱：數(shù)字電子技術(shù)

課程性質(zhì)：專業(yè)核心課程

開課專業(yè)：電子信息工程、電子類工程、信息對(duì)抗技術(shù)、微電子科學(xué)與工程、自動(dòng)化類、光電信息

科學(xué)與工程

開課學(xué)期：4、5

總學(xué)時(shí)：56學(xué)時(shí)（其中理論56學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)0學(xué)時(shí)，上機(jī)0學(xué)時(shí)，其他0學(xué)時(shí)）

總學(xué)分：3.5

二、課程目標(biāo)

目標(biāo)1：熟練掌握電子電路的基本原理和知識(shí)，能夠?qū)⑵溆糜陔娮宇惞こ屉娐穯栴}的理解與分析；

目標(biāo)2：能夠運(yùn)用電子電路的基本原理和分析方法，對(duì)電子類工程的基本電路問題進(jìn)行識(shí)別、模擬

和分析，并獲得準(zhǔn)確結(jié)論。

使學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)模擬電路與數(shù)字電路的銜接關(guān)系，從而具備利用模擬電路、數(shù)字電路構(gòu)成系統(tǒng)的意

識(shí)。通過本課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，為以后深入學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域的其它知

識(shí)打好基礎(chǔ)，能夠?qū)?shù)字電路基本概念、原理和分析方法用于電子信息領(lǐng)域復(fù)雜工程問題中電路問題的

分析求解，能夠應(yīng)用數(shù)字電子線路工程科學(xué)的基本原理對(duì)電子信息領(lǐng)域復(fù)雜工程問題進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)。

三、教學(xué)基本要求

1、能夠?qū)?shù)字電路等基本概念、原理和分析方法用于電子信息領(lǐng)域復(fù)雜工程問題中電路問題的分

析求解。掌握數(shù)字信號(hào)的定義及數(shù)字電路的特點(diǎn)；理解數(shù)字電路的優(yōu)點(diǎn)和數(shù)字系統(tǒng)的基本組成；熟練學(xué)

握數(shù)字電路的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)；正確理解門電路的結(jié)構(gòu)、技術(shù)指標(biāo)、工作原理、邏輯功能，競爭一冒險(xiǎn)現(xiàn)象；

熟練掌握硬件描述語言的基本結(jié)構(gòu)、詞法和語句；熟練掌握各種類型觸發(fā)器的邏輯功能和描述方法；正

確理解ROM和RAM兩種存儲(chǔ)器的基本結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)機(jī)理，了解各種存儲(chǔ)器的特點(diǎn)及其應(yīng)用；了解可編

程邏輯器件的主要特點(diǎn)和實(shí)現(xiàn)數(shù)字電路的設(shè)計(jì)流程；正確理解施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩

器的基本工作原理、特點(diǎn)；掌握D/A和A/D的工作原理、主要技術(shù)指標(biāo)，具備比較各種D/A、A/D性能

的能力，具備依據(jù)實(shí)際情況選擇適用D/A、A/D的能力；掌握量化方法與轉(zhuǎn)換誤差之間關(guān)系。

2、能夠應(yīng)用數(shù)字電子線路工程科學(xué)的基本原理對(duì)電子信息領(lǐng)域復(fù)雜工程問題進(jìn)行設(shè)計(jì)、分析和計(jì)

算。熟練掌握對(duì)門電路實(shí)現(xiàn)的組合邏輯電路、常用中規(guī)模組合電路以及硬件描述語言實(shí)現(xiàn)的組合邏輯電

路的分析方法、設(shè)計(jì)方法；熟練掌握對(duì)時(shí)序電路的分析方法、描述方法；熟練掌握同步時(shí)序電路的設(shè)計(jì)

方法；熟練掌握中規(guī)模時(shí)序電路、硬件描述語言實(shí)現(xiàn)的時(shí)序邏輯電路構(gòu)成的復(fù)雜時(shí)序電路的分析方法、

設(shè)計(jì)方法；熟練掌握555定時(shí)器的功能。

3、通過課外準(zhǔn)備學(xué)習(xí)，具備通過文獻(xiàn)研究分析通信工程問題的能力，以獲得有效結(jié)論；具備一定

的自我學(xué)習(xí)能力。

四、教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配

1緒論（1學(xué)時(shí)）

1.1數(shù)字信號(hào)、數(shù)字邏輯電路的基本知識(shí)（重點(diǎn)）

1.2數(shù)字系統(tǒng)的基本組成

基本要求：掌握數(shù)字信號(hào)的定義及數(shù)字電路的特點(diǎn)；了解數(shù)字電路的優(yōu)點(diǎn)和數(shù)字系統(tǒng)的基本組成；

具備數(shù)字信號(hào)處理的意識(shí)。（對(duì)應(yīng)教學(xué)要求1）

2邏輯代數(shù)基礎(chǔ)（7學(xué)時(shí)）

2.1數(shù)制、數(shù)的表示方法、碼制（BCD碼、循環(huán)碼、奇偶校驗(yàn)碼、ASCII碼）（重點(diǎn)）

2.2邏輯代數(shù)的基本運(yùn)算、基本公式和常用公式、基本定理（重點(diǎn)）

2.3邏輯函數(shù)的描述方法（真值表、表達(dá)式、卡諾圖、時(shí)序圖、邏輯電路圖、標(biāo)準(zhǔn)表達(dá)式）（重點(diǎn)）

2.4邏輯函數(shù)化簡（化簡的意義、標(biāo)準(zhǔn)，公式法化簡法、卡諾圖法化簡法）（重點(diǎn)）

2.5非完全描述（具有無關(guān)項(xiàng)）的邏輯函數(shù)及其化簡

2.6硬件描述語言的基本結(jié)構(gòu)、詞法和語句（重點(diǎn)）

基本要求：熟練掌握數(shù)字電路的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)：具有應(yīng)用邏輯代數(shù)知識(shí)的能力；熟練掌握硬件描述語言

的基本結(jié)構(gòu)、詞法和語句。（對(duì)應(yīng)教學(xué)要求1）

3組合邏輯電路（12學(xué)時(shí)）

3.1門電路（正、負(fù)邏輯，TTL和CMOS非門的結(jié)構(gòu)與原理，主要技術(shù)參數(shù)，各種門電路的功能及

應(yīng)用）

3.2組合邏輯電路（定義，特點(diǎn)，分析方法）（重點(diǎn)）

3.3常用的組合邏輯電路（譯碼器，編碼器，數(shù)據(jù)選擇器，加法器和數(shù)據(jù)比較器）功能及應(yīng)用（重

點(diǎn)、難點(diǎn)）

3.4使用硬件描述語言實(shí)現(xiàn)常用的組合邏輯電路（編碼器，譯碼器，數(shù)據(jù)選擇器，加法器和數(shù)據(jù)比

較器）（重點(diǎn)、難點(diǎn)）

3.5設(shè)計(jì)方法（最小化設(shè)計(jì)，標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)）（重點(diǎn)）

3.6競爭一冒險(xiǎn)現(xiàn)象

基本要求：正確理解門電路的結(jié)構(gòu)、技術(shù)指標(biāo)、工作原理、邏輯功能，具有靈活應(yīng)用門電路的能力;

正確理解競爭一冒險(xiǎn)現(xiàn)象，具有檢查和消除競爭一冒險(xiǎn)的能力；熟練掌握對(duì)門電路實(shí)現(xiàn)的組合邏輯電路、

常用中規(guī)模組合電路以及硬件描述語言實(shí)現(xiàn)的組合邏輯電路的分析方法、設(shè)計(jì)方法。（對(duì)應(yīng)教學(xué)要求1、

2）

4時(shí)序邏輯電路（16學(xué)時(shí)）

4.1觸發(fā)器（基本FF,同步FF,主從FF,邊沿FF）結(jié)構(gòu)和動(dòng)作特點(diǎn)（難點(diǎn)）

4.2各種觸發(fā)器（RS,JK,D,T）的邏輯功能及描述方法（重點(diǎn)）

4.3時(shí)序邏輯電路的定義、特點(diǎn)，分析方法及其描述方法（狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，狀態(tài)卡諾圖,

狀態(tài)方程與輸出方程，SM圖，時(shí)序圖，語言描述）（重點(diǎn)）

4.4常用時(shí)序邏輯電路（寄存器、移位寄存器、計(jì)數(shù)器）功能及應(yīng)用（重點(diǎn)、難點(diǎn)）

4.5使用硬件描述語言實(shí)現(xiàn)常用的時(shí)序邏輯電路（寄存器、移位寄存器、計(jì)數(shù)器）（重點(diǎn)、難點(diǎn)）

4.6同步時(shí)序邏輯電路設(shè)計(jì)（狀態(tài)等價(jià)、狀態(tài)編碼、設(shè)計(jì)過程）（重點(diǎn)、難點(diǎn)）

基本要求：熟練掌握各種類型觸發(fā)器的邏輯功能和描述方法；熟練掌握對(duì)時(shí)序電路的分析方法、描

述方法；熟練掌握同步時(shí)序電路的設(shè)計(jì)方法；熟練掌握中規(guī)模時(shí)序電路、硬件描述語言實(shí)現(xiàn)的時(shí)序邏輯

電路構(gòu)成的復(fù)雜時(shí)序電路的分析方法、設(shè)計(jì)方法。（對(duì)應(yīng)教學(xué)要求1、2）

5半導(dǎo)體存儲(chǔ)器（4學(xué)時(shí)）

5.1存儲(chǔ)器（ROM、RAM）的基本結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及存儲(chǔ)機(jī)理

5.2存儲(chǔ)器的容量計(jì)算和容量的擴(kuò)展（重點(diǎn)）

5.3存儲(chǔ)器的應(yīng)用（實(shí)現(xiàn)組合邏輯函數(shù)）（重點(diǎn)）

基本要求：正確理解ROM和RAM兩種存儲(chǔ)器的基本結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)機(jī)理，了解各種存儲(chǔ)器的特點(diǎn)及

其應(yīng)用。（對(duì)應(yīng)教學(xué)要求1）

6可編程邏輯器件及其應(yīng)用（4學(xué)時(shí)）

6.1可編程邏輯器件的基本知識(shí)

6.2可編程邏輯器件的發(fā)展及其特點(diǎn)與應(yīng)用（PROM、PLA、PAL、GAL、CPLD、FPGA）

6.3可編程邏輯器件實(shí)現(xiàn)數(shù)字邏輯電路的設(shè)計(jì)流程

6.4可編程邏輯器件實(shí)現(xiàn)數(shù)字系統(tǒng)實(shí)例

基本要求：了解可編程邏輯器件的主要特點(diǎn)和實(shí)現(xiàn)數(shù)字電路的設(shè)計(jì)流程；具備利用可編程邏輯器件

實(shí)現(xiàn)數(shù)字系統(tǒng)的意識(shí)。（對(duì)應(yīng)教學(xué)要求1）

7脈沖波形的產(chǎn)生和整形（6學(xué)時(shí)）

7.1施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、多諧振蕩器的特點(diǎn)、基本工作原理及應(yīng)用

7.2555定時(shí)器的功能、工作原理及應(yīng)用（重點(diǎn)、難點(diǎn)）

基本要求：正確理解施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器的基本工作原理、特點(diǎn)。熟練掌握

555定時(shí)器的功能，具有應(yīng)用555定時(shí)器電路的能力，能夠利用555定時(shí)器電路解決脈沖整形、定時(shí)、

振蕩等問題。（對(duì)應(yīng)教學(xué)要求1、2）

8數(shù)一模和模一數(shù)轉(zhuǎn)換（6學(xué)時(shí)）

8.1數(shù)模轉(zhuǎn)換（權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)型，倒梯形電阻網(wǎng)絡(luò)型、權(quán)電流型、開關(guān)樹形、權(quán)電容網(wǎng)絡(luò)型、雙極性

輸出型）的基本原理和主要技術(shù)指標(biāo)（重點(diǎn)）

8.2模數(shù)轉(zhuǎn)換（并聯(lián)比較型、計(jì)數(shù)型、逐次漸近型、雙積分型、V-F變換型、）的基本原理，轉(zhuǎn)換過

程，主要技術(shù)指標(biāo)（重點(diǎn)、難點(diǎn)）

基本要求：掌握D/A和A/D的工作原理、主要技術(shù)指標(biāo)，具備比較各種D/A、A/D性能的能力，具

備依據(jù)實(shí)際情況選擇適用D/A、A/D的能力；掌握量化方法與轉(zhuǎn)換誤差之間關(guān)系。（對(duì)應(yīng)教學(xué)要求1）

五、教學(xué)方法及手段（含現(xiàn)代化教學(xué)手段及研究性教學(xué)方法）

課堂教學(xué)采用板書教學(xué)與多媒體教學(xué)相結(jié)合教學(xué)手段，啟發(fā)式、交互式和討論式等多種教學(xué)方法。

另外，每章配備一定數(shù)量的作業(yè)練習(xí)。

六、實(shí)驗(yàn)（或）上機(jī)內(nèi)容

實(shí)驗(yàn)獨(dú)立設(shè)課：與本課程配合另開設(shè)16學(xué)時(shí)電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)（二）課程。

七、前續(xù)課程、后續(xù)課程

前續(xù)課程：模擬電子技術(shù)

前續(xù)知識(shí)點(diǎn)需求：

1、模擬電子技術(shù)：半導(dǎo)體器件知識(shí)、基本單元電路、集成運(yùn)算放大電路、信號(hào)發(fā)生電路

后續(xù)課程：

2、電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)（二）：EDA技術(shù)、HDL語言和FPGA應(yīng)用

3、電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)（FPGA）：EDA技術(shù)、HDL語言和FPGA應(yīng)用

4、數(shù)字信號(hào)處理：FIR和HR數(shù)字濾波器原理

八'參考教材及學(xué)習(xí)資源

UJ閻石,王紅.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第六版）[M].北京：高等教育出版社,2016.

⑵康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ).數(shù)字部分（第六版）[M].北京:高等教育出版社,2014.

[3]胡曉光.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2016.

[4]成立，王振宇.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第三版）[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2016.

[5]:TsinghuaX+20250103X+2016_T2/about

九、考核方式

教學(xué)要求考核形式占總成績的比例

1.能夠?qū)?shù)字電路等基本概念、原理和

分析方法用于電子信息領(lǐng)域復(fù)雜工程問卷面考試50%

題中電路問題的分析求解

2.能夠應(yīng)用數(shù)字電子線路工程科學(xué)的基

本原理對(duì)電子信息領(lǐng)域復(fù)雜工程問題進(jìn)卷面考試50%

行設(shè)計(jì)、分析和計(jì)算

單片機(jī)原理與應(yīng)用課程教學(xué)大綱

一'實(shí)瞼課程基本信息

課程編號(hào)：

課程名稱：單片機(jī)原理與應(yīng)用

課程性質(zhì)：專業(yè)核心課程

開課學(xué)期：6

總學(xué)時(shí)：48學(xué)時(shí)（其中理論32學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)16學(xué)時(shí)）

學(xué)分：3

是否獨(dú)立設(shè)課：是

主要面向?qū)I(yè)：光電信息科學(xué)與工程

二'先修課程

模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

三'課程目標(biāo)

（1）掌握dsPIC系列單片機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理及其功能模塊的應(yīng)用，能夠通過查閱文獻(xiàn)實(shí)現(xiàn)單片機(jī)模決的

拓展應(yīng)用能夠搭建單用JL實(shí)驗(yàn)裝置，通過仿真和調(diào)試J支術(shù)手段實(shí)現(xiàn)正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

（2）了解單片知I技術(shù)在光電信息領(lǐng)域中的應(yīng)用，針對(duì)光電信息領(lǐng)域的工程問題，通過文獻(xiàn)資料調(diào)研、相關(guān)

問題及其解決方案的分析討論等途徑，能夠設(shè)計(jì)出合理的單片機(jī)應(yīng)用解決方案和技術(shù)實(shí)施路線。

四'教學(xué)基本要求

本課程分為理論教學(xué)32學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)16學(xué)時(shí)兩部分。理論課要求完成2篇單片機(jī)功能模塊

應(yīng)用設(shè)計(jì)報(bào)告。通過理論課的學(xué)習(xí)，掌握dsPIC系列單片機(jī)的結(jié)構(gòu)以及工作原理，初步具備單片機(jī)

系統(tǒng)開發(fā)方案論證設(shè)計(jì)的能力。

課程開設(shè)4個(gè)實(shí)驗(yàn)，前3個(gè)實(shí)驗(yàn)為驗(yàn)證型基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)對(duì)理論知識(shí)的理解。第4個(gè)實(shí)驗(yàn)為DIY

實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐，以團(tuán)隊(duì)的形式完成設(shè)計(jì)調(diào)試任務(wù)。通過實(shí)驗(yàn)課，使學(xué)生具備單片機(jī)C語

言軟件編寫的能力，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制作和調(diào)試的能力。

五、教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配

教學(xué)內(nèi)容所支撐的課程目標(biāo)學(xué)時(shí)分配

1單片機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用發(fā)展概述12學(xué)時(shí)

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