《光電專業(yè)綜合設(shè)計(jì)》課程教學(xué)大綱

《光電專業(yè)綜合設(shè)計(jì)》教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱光電專業(yè)綜合設(shè)計(jì)ComprehensiveDesignofOptoelectronicsInformationScienceandEngineering課程編碼SCC621011020開課院部理學(xué)院課程團(tuán)隊(duì)光電專業(yè)綜合設(shè)計(jì)學(xué)分2.0課內(nèi)學(xué)時(shí)2周講授0實(shí)驗(yàn)0上機(jī)0實(shí)踐2周課外學(xué)時(shí)0適用專業(yè)光電信息科學(xué)與工程授課語言中文先修課程應(yīng)用光學(xué)、光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、物理光學(xué)、微機(jī)檢測技術(shù)與系統(tǒng)、信息光學(xué)、激光原理與技術(shù)、光電檢測技術(shù)課程簡介（必修）《光電專業(yè)綜合設(shè)計(jì)》是光電信息科學(xué)與工程專業(yè)主干課程全部修完后進(jìn)行的一個(gè)重要的綜合性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，在教師指導(dǎo)下由學(xué)生獨(dú)立完成。本課程要求學(xué)生綜合運(yùn)用光學(xué)、電學(xué)、計(jì)算機(jī)和機(jī)械方面的專業(yè)知識，在電子電路、光纖通信、激光技術(shù)、半導(dǎo)體物理等領(lǐng)域結(jié)合科研、生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行創(chuàng)造性、綜合性設(shè)計(jì)。通過本課程的學(xué)習(xí)，從理論聯(lián)系實(shí)際的角度使學(xué)生掌握光電器件、光電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的思路、方法和步驟，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識分析、解決實(shí)際工程問題的能力，訓(xùn)練和提高學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)的基本技能，培育學(xué)生的科研素養(yǎng)、工程意識和創(chuàng)新精神，加強(qiáng)學(xué)生對社會(huì)、健康、安全及環(huán)境的責(zé)任感，為學(xué)生將來成為光電方面的管理、開發(fā)和設(shè)計(jì)的高素質(zhì)人才打下必要的基礎(chǔ)。"ComprehensivedesignofOptoelectronicsinformationscienceandengineering"isanimportantcomprehensivepracticalteachingstepafterthecompletionofthemaincourses,whichiscompletedindependentlybystudentsundertheguidanceofteachers.Thiscourserequiresstudentstocomprehensivelyapplytheknowledgeofoptics,electricity,computerandmachinery,andcombinescientificresearchandproductionpracticetocompletecomprehensivedesigninthefieldsofelectroniccircuit,opticalfibercommunication,lasertechnologyandsemiconductorphysics.Throughthestudyofthiscourse,fromtheperspectiveofintegratingtheorywithpractice,studentscanmastertheideas,methodsandstepsofdesigningphotoelectricdevicesandphotoelectricsystems.Thiscoursecultivatesstudentstocomprehensivelyapplytheprofessionalknowledgetheyhavelearnedtoanalyzeandsolvepracticalengineeringproblems,trainsandimprovesstudents'basicskillsindesign.Thiscoursecultivatesstudents'scientificresearchliteracy,engineeringconsciousnessandinnovativespirit,andstrengthensstudents'senseofresponsibilityforsociety,health,safetyandenvironment.Alsolaysthenecessaryfoundationforstudentstobecomehigh-qualitytalentsinthemanagement,developmentanddesigninthefuture.負(fù)責(zé)人大綱執(zhí)筆人審核人二、課程目標(biāo)序號代號課程目標(biāo)OBE畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)任務(wù)自選1M1目標(biāo)1：掌握滿足特定需求的光電材料、光電器件和光電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路、方法和步驟，并對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化，體現(xiàn)創(chuàng)新意識。是3.32M2目標(biāo)2：能夠選擇恰當(dāng)?shù)木幊陶Z言，如MATLAB語言、C語言，或?qū)Ｓ玫墓怆娷浖鏩emax、Comsol等，對光電材料、器件、系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中的相應(yīng)問題進(jìn)行模擬和預(yù)測，并能分析其局限性。是5.33M3目標(biāo)3：能夠從環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的角度討論光電材料、光電器件、光電系統(tǒng)在制作、生產(chǎn)和使用過程中的可持續(xù)性，評價(jià)其可能對人類和環(huán)境造成的損害和隱患。是7.24M4目標(biāo)4：能夠就光電材料、光電器件和光電系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中的相關(guān)問題，用圖表、流程圖、設(shè)計(jì)報(bào)告、說明書等形式，面對同行和社會(huì)公眾進(jìn)行陳述、交流和答辯。是10.15M5目標(biāo)5：能在光電材料、器件、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案決策和實(shí)施過程中，能運(yùn)用工程管理原理和經(jīng)濟(jì)決策方法。是11.36M6目標(biāo)6：具備關(guān)注和學(xué)習(xí)相關(guān)科技前沿新技術(shù)、新方法的意識。是12.112.1三、課程內(nèi)容序號章節(jié)號標(biāo)題課程內(nèi)容/重難點(diǎn)支撐課程目標(biāo)課內(nèi)學(xué)時(shí)教學(xué)方式課外學(xué)時(shí)課外環(huán)節(jié)1模塊一光源與照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)模塊固體激光光源腔型及腔鏡鍍膜設(shè)計(jì)，LED照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)M1,M2,M3,M4,M5,M6////2模塊二光電顯示模塊投影顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)，OLED顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)M1,M2,M3,M4,M5,M6////3模塊三光纖器件與光纖通信系統(tǒng)模塊光纖傳感器設(shè)計(jì)，光纖水聽器設(shè)計(jì)M1,M2,M3,M4,M5,M6////4模塊四光電圖像處理及應(yīng)用模塊數(shù)字全息成像系統(tǒng)設(shè)計(jì)，激光光束質(zhì)量因子測量系統(tǒng)設(shè)計(jì)M1,M2,M3,M4,M5,M6////5模塊五新型光電材料及器件設(shè)計(jì)模塊新型半導(dǎo)體材料設(shè)計(jì)，光子晶體、表面等離激元設(shè)計(jì)M1,M2,M3,M4,M5,M6////6模塊六光束傳輸與控制模塊空間光調(diào)制器產(chǎn)生渦旋光束設(shè)計(jì)，空間光調(diào)制器控制光偏振態(tài)設(shè)計(jì)M1,M2,M3,M4,M5,M6////7階段一調(diào)查研究階段針對課題要求進(jìn)行調(diào)查研究，收集相關(guān)資料，閱讀文獻(xiàn)。M1,M61天///8階段二設(shè)計(jì)與研究階段該階段課程的主體，在該階段應(yīng)完成全部設(shè)計(jì)，包括通過實(shí)驗(yàn)、理論計(jì)算等方式取得必須的研究數(shù)據(jù)，滿足課題要求。M1,M2,M3,M4,M5,M610天///9階段三撰寫研究報(bào)告階段 在該階段學(xué)生綜合利用所學(xué)知識和有關(guān)資料對設(shè)計(jì)或研究工作進(jìn)行分析、歸納總結(jié)，形成設(shè)計(jì)說明書或研究論文。M1,M2,M3,M5,M62天///10階段四答辯階段答辯是對學(xué)生完成任務(wù)情況進(jìn)行考核的一個(gè)重要手段。通過答辯考查學(xué)生對所做研究理解的深度和廣度，考查學(xué)生的思維能力和表達(dá)能力。M3,M4,M5,M61天///四、考核方式序號考核環(huán)節(jié)操作細(xì)節(jié)總評占比1設(shè)計(jì)方案1.對每一個(gè)項(xiàng)目，給定設(shè)計(jì)目的及設(shè)計(jì)要求。2.針對給定的設(shè)計(jì)任務(wù)，通過調(diào)研資料等途徑，提出一個(gè)或多個(gè)完整的設(shè)計(jì)方案，有詳細(xì)的設(shè)計(jì)思路、執(zhí)行流程以及實(shí)現(xiàn)步驟等必要內(nèi)容。3.設(shè)計(jì)過程中能夠綜合考慮資源、材料、人力、資金等要素，同時(shí)認(rèn)識到該方案對人類和環(huán)境造成的損害和隱患。4.依據(jù)方案的完整性、可實(shí)施性、創(chuàng)新性等進(jìn)行評分。25%2方案實(shí)現(xiàn)1.運(yùn)用恰當(dāng)?shù)木幊陶Z言，如MATLAB語言、C語言進(jìn)行程序開發(fā)。2.或運(yùn)用專用的光電軟件如Zemax和Comsol等，進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)和仿真。3.針對特定的項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)物制作或具體實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)。4.依據(jù)方案實(shí)現(xiàn)的過程、效果及完整性進(jìn)行評分。25%3報(bào)告撰寫1.項(xiàng)目完成之后撰寫一份文字性總結(jié)，形式包括研究報(bào)告、說明書、科技論文等。2.依據(jù)報(bào)告內(nèi)容及規(guī)范程度評分。30%4交流答辯1.對總體方案制作PPT進(jìn)行陳述、交流和答辯。2.依據(jù)答辯表述是否流利、思路是否清晰、回答問題是否準(zhǔn)確等進(jìn)行評分。20%五、評分細(xì)則序號課程目標(biāo)考核環(huán)節(jié)大致占比評分等級1M1設(shè)計(jì)方案80%A-依據(jù)給定的設(shè)計(jì)任務(wù)，能夠綜合各方面因素提出兩個(gè)及以上的研究方案，有詳細(xì)的設(shè)計(jì)思路、執(zhí)行流程、實(shí)現(xiàn)步驟、資金預(yù)算等必要內(nèi)容，且具有一定創(chuàng)新性。B-依據(jù)給定的設(shè)計(jì)任務(wù)，能夠提出一個(gè)研究方案，有較為詳細(xì)的設(shè)計(jì)思路、執(zhí)行流程、實(shí)現(xiàn)步驟、資金預(yù)算等必要內(nèi)容。C-依據(jù)給定的設(shè)計(jì)任務(wù)，能夠提出一個(gè)基本的研究方案框架，但是不夠詳細(xì)。D-提出的研究方案不可行或無法達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)、無法完成設(shè)計(jì)任務(wù)。2M1報(bào)告撰寫10%A-報(bào)告內(nèi)容非常完整，格式十分規(guī)范，能夠?qū)Σ煌桨高_(dá)到的設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行評價(jià)，同時(shí)考慮環(huán)境、材料、成本等因素對不同方案進(jìn)行決策。B-報(bào)告內(nèi)容基本完整，格式基本規(guī)范。C-報(bào)告內(nèi)容不完整，格式不規(guī)范。3M1交流答辯10%A-答辯過程中表述十分流利、思路十分清晰、回答問題非常準(zhǔn)確。B-答辯過程中較為流利、思路較為清晰、回答問題較為準(zhǔn)確。C-答辯過程中表述不流利、思路混亂、不能準(zhǔn)確回答問題。4M2方案實(shí)現(xiàn)80%A-程序編寫完善、簡潔，軟件設(shè)計(jì)及仿真結(jié)果非常理想，對特定的項(xiàng)目能夠完成實(shí)物制作或者搭建實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)，效果良好。B-能夠完成基本的程序?qū)崿F(xiàn)、軟件設(shè)計(jì)及仿真，結(jié)果較為完整。C-能夠利用程序?qū)崿F(xiàn)、軟件設(shè)計(jì)及仿真等形式完成部分設(shè)計(jì)任務(wù)。D-實(shí)驗(yàn)操作過程中發(fā)生安全事故。5M2報(bào)告撰寫10%A-報(bào)告內(nèi)容非常完整，格式十分規(guī)范，能夠?qū)Σ煌桨高_(dá)到的設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行評價(jià)，同時(shí)考慮環(huán)境、材料、成本等因素對不同方案進(jìn)行決策。B-報(bào)告內(nèi)容基本完整，格式基本規(guī)范。C-報(bào)告內(nèi)容不完整，格式不規(guī)范。6M2交流答辯10%A-答辯過程中表述十分流利、思路十分清晰、回答問題非常準(zhǔn)確。B-答辯過程中較為流利、思路較為清晰、回答問題較為準(zhǔn)確。C-答辯過程中表述不流利、思路混亂、不能準(zhǔn)確回答問題。7M3報(bào)告撰寫60%A-報(bào)告內(nèi)容非常完整，格式十分規(guī)范，能夠?qū)Σ煌桨高_(dá)到的設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行評價(jià)，同時(shí)考慮環(huán)境、材料、成本等因素對不同方案進(jìn)行決策。B-報(bào)告內(nèi)容基本完整，格式基本規(guī)范。C-報(bào)告內(nèi)容不完整，格式不規(guī)范。8M3交流答辯40%A-答辯過程中表述十分流利、思路十分清晰、回答問題非常準(zhǔn)確。B-答辯過程中較為流利、思路較為清晰、回答問題較為準(zhǔn)確。C-答辯過程中表述不流利、思路混亂、不能準(zhǔn)確回答問題。9M4報(bào)告撰寫50%A-報(bào)告內(nèi)容非常完整，格式十分規(guī)范，能夠?qū)Σ煌桨高_(dá)到的設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行評價(jià)，同時(shí)考慮環(huán)境、材料、成本等因素對不同方案進(jìn)行決策。B-報(bào)告內(nèi)容基本完整，格式基本規(guī)范。C-報(bào)告內(nèi)容不完整，格式不規(guī)范。10M4交流答辯50%A-答辯過程中表述十分流利、思路十分清晰、回答問題非常準(zhǔn)確。B-答辯過程中較為流利、思路較為清晰、回答問題較為準(zhǔn)確。C-答辯過程中表述不流利、思路混亂、不能準(zhǔn)確回答問題。11M5報(bào)告撰寫60%A-報(bào)告內(nèi)容非常完整，格式十分規(guī)范，能夠?qū)Σ煌桨高_(dá)到的設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行評價(jià)，同時(shí)考慮環(huán)境、材料、成本等因素對不同方案進(jìn)行決策。B-報(bào)告內(nèi)容基本完整，格式基本規(guī)范。C-報(bào)告內(nèi)容不完整，格式不規(guī)范。12M5交流答辯40%A-答辯過程中表述十分流利、思路十分清晰、回答問題非常準(zhǔn)確。B-答辯過程中較為流利、思路較為清晰、回答問題較為