光电信息技术实验
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spContent=你了解发光二极管为什么具有如此高的发光效率吗?你知道激光技术为什么会有如此广泛的应用吗?无时无地的互联互通技术又是如何实现的?为什么全息技术就会如梦如幻呢?《光电信息技术实验》在线课程,将通过理论知识的讲授和实验操作的演示,让你形象、生动、直观地厘清问题,消除困扰。
—— 课程团队
课程概述

从白炽灯到节能灯,再到发光二极管,照明光源的效率不断提高;从日常生活中的影碟机到工业生产中的打标机,再到军事领域的制导反导术,激光技术的应用无处不在;从可携式木箱照相机到数码照相机,再到如梦如幻般的全息术,照相技术的发展日新月异;从固定电话到移动电话,再到移动互联网,通讯技术的载体不断翻新;你只需轻轻触动手机屏幕,就可以与家人互联互通,就可以浏览世界各地的新闻趣事;光电信息技术的发展与应用不胜枚举。《光电信息技术实验》在线课程,精选与光电信息技术密切相关的11个实验,通过对每一个实验文字介绍、幻灯片演示、理论知识讲授和实验操作演示,带你形象、生动、直观地厘清问题,消除困扰。

授课目标

通过在线浏览和在线学习,受众能轻松获得供其学习或参考的各种资源;获得轻松、快乐、高效的学习效果,达到预期的学习目标。能够满足学生对实验预习、实验操作和实验总结阶段对实验资料的需求,能够提高学生预习实验的效果,促进学生开展实验的效率,在学生撰写实验报告阶段具有很好的参考价值。

课程大纲

第01单元 绪论

1、教案(文稿)

2、讲稿(文稿)

3、教学课件(文稿)

4、知识讲授(视频)

单元作业:加深对实验教学意义及重要性的理解

单元测验:考核对《绪论》部分学习的掌握程度

第02单元 光电信息技术实验报告撰写要求

单元测验:考核对光电信息技术实验报告撰写要求的掌握情况

1、教案(文稿)

2、讲稿(文稿)

3、光电信息技术实验报告撰写模板(文稿)

4、光电信息技术实验报告范本(文稿)

5、教学课件(文稿)

6、知识讲授(视频)

单元作业:练习掌握基于实验研究的科技论文写作与实验报告撰写的区别与联系

第03单元 工具软件在实验数据处理中的应用

单元测验:测试对工具软件在实验数据处理中应用的掌握情况

1、教案(文稿)

2、讲稿(文稿)

3、教学课件(文稿)

4、理论知识讲授(视频)

5、软件操作演示(视频)

单元作业1:练习用EXcel软件处理一组实验数据

单元作业2:练习用Origin软件处理一组实验数据

第04单元 光电信息技术实验基础知识

1、教案(文稿)

2、讲稿(文稿)

3、教学课件(文稿)

4、知识讲授(视频)(本单元有4段知识讲授视频)

单元测验:测试对开展光电信息技术实验需要具备的基础知识的掌握情况

单元作业1:加强对气体放电光源知识的理解和掌握

单元作业2:加强对半导体光源知识的理解和掌握

单元作业3:加强对光电探测器知识的理解和掌握

单元作业4:加强对光学元件清洁方面知识的理解和掌握

第05单元 法拉第效应实验

单元测验:测试对法拉第效应实验原理与操作的掌握程度

1、教案(文稿)

2、讲稿(文稿)

3、教学课件(文稿)

4、理论知识讲授(视频)

5、实验操作演示(视频)

单元作业1:撰写实验报告并提交

单元作业2:准备演示文稿和口头报告

单元作业3:问答类作业题目布置

第06单元 全息照相

单元测验:测试对全息照相知识的掌握程度

1、教案(文稿)

2、讲稿(文稿)

3、教学课件(文稿)

4、理论知识讲授(视频)

5、实验操作演示(视频)

单元作业1:撰写实验报告并提交

单元作业2:准备演示文稿和口头报告

单元作业3:问答类作业题目布置

第07单元 振动及压电陶瓷特性实验

单元测试:测试对压电效应与迈克尔逊干涉原理的掌握程度

1、教案(文稿)

2、讲稿(文稿)

3、教学课件(文稿)

4、理论知识讲授(视频)

5、实验操作演示(视频)

单元作业1:准备演示文稿和口头报告

单元作业2:撰写实验报告并提交

单元作业3:问答类作业题目布置

第08单元 阿贝成像和θ调制实验

单元测验:测试对阿贝成像与Θ调制知识的掌握程度

1、教案(文稿)

2、讲稿(文稿)

3、教学课件(文稿)

4、理论知识讲授(视频)

5、实验操作演示(视频)

单元作业1:准备演示文稿和口头报告

单元作业2:撰写实验报告并提交

单元作业3:问答类作业题目布置

第09单元 晶体的电光效应与电光调制实验

单元测验:测试对晶体电光效应与电光调制实验的掌握情况

1、教案(文稿)

2、讲稿(文稿)

3、教学课件(文稿)

4、理论知识讲授(视频)

5、实验操作演示(视频)

单元作业1:准备演示文稿和口头报告

单元作业2:撰写实验报告并提交

单元作业3:问答类作业题目布置

第10单元 半导体激光端面泵浦固体激光实验

单元测验:测试对激光原理及固体激光知识的掌握情况

1、教案(文稿)

2、讲稿(文稿)

3、教学课件(文稿)

4、理论知识讲授(视频)

5、实验操作演示(视频)

单元作业1:准备演示文稿和口头报告

单元作业2:撰写实验报告并提交

单元作业3:问答类作业题目布置

第11单元 音频信号的光纤传输实验

单元测验:测试对LED特性、调制与解调、光纤及光纤传输方面知识的掌握情况

1、教案(文稿)

2、讲稿(文稿)

3、教学课件(文稿)

4、理论知识讲授(视频)

5、实验操作演示(视频)

单元作业1:准备演示文稿和口头报告

单元作业2:撰写实验报告并提交

单元作业3:问答类作业题目布置

第12单元 光纤光学与半导体激光器的光电特性实验

单元测验:测试对半导体激光器工作特性、内调制及光纤传输等方面知识的掌握情况

1、教案(文稿)

2、讲稿(文稿)

3、教学课件(文稿)

4、理论知识讲授(视频)

5、实验操作演示(视频)

单元作业1:准备演示文稿和口头报告

单元作业2:撰写实验报告并提交

单元作业3:问答类作业题目布置

第13单元 基于Mach-Zehnder光纤干涉的温度及压力传感实验

单元测验:测试对双孔干涉、光纤干涉和光纤温度计压力传感知识的掌握程度

1、教案(文稿)

2、讲稿(文稿)

3、教学课件(文稿)

4、理论知识讲授(视频)

5、实验操作演示(视频)

单元作业1:准备演示文稿和口头报告

单元作业2:撰写实验报告并提交

单元作业3:问答类作业题目布置

第14单元 光栅光谱仪的工作原理与光谱测量操作

单元测验:测试对光栅光谱仪工作原理的掌握程度

1、教案(文稿)

2、讲稿(文稿)

3、教学课件(文稿)

4、理论知识讲授(视频)

5、实验操作演示(视频)

单元作业1:准备演示文稿和口头报告

单元作业2:撰写实验报告并提交

单元作业3:问答类作业题目布置

第15单元 太阳能电池原理与工作特性实验

单元测验:测试对太阳能电池工作原理与工作特性的掌握程度

1、教案(文稿)

2、讲稿(文稿)

3、教学课件(文稿)

4、理论知识讲授(视频)

5、实验操作演示(视频)

单元作业1:准备演示文稿和口头报告

单元作业2:撰写实验报告并提交

单元作业3:问答类作业题目布置

预备知识

在学习本课程之前,学生应该具备以下知识:

法拉第效应、光的干涉与衍射、光辐射的调制技术、激光器的基本组成与工作原理、晶体的电光效应、压电效应、光纤结构与耦合、M-Z干涉

或学习过以下课程:

应用光学、物理光学、信息光学、激光原理,光电子技术

证书要求

      完成全部的课程学习,实验考勤成绩占10%,实验操作考核成绩占20%,口头汇报(制作PPT就某个实验项目进行汇报)成绩占20%,实验报告成绩占50%。由任课教师签发课程结业证书,其中60≤成绩≤75者获得合格证书,75<成绩≤90者将获得良好证书,成绩>90者将获得优秀证书。

参考资料

1、裴世鑫、崔芬萍,光电信息科学与技术实验,清华大学出版社,2015年。

2、裴世鑫、崔芬萍、孙婷婷,光电子技术原理与应用,国防工业出版社,2013年。

3、陈玉林,徐飞、丁留贯,大学物理实验,科学出版社,2013。

常见问题

Q:如何学好这门课程?

A:这是一门实验课,重点在于实验,要求严格按照实验预习、实验实施和实验总结三个步骤执行,在实验预习阶段,参考视频资料,除了掌握实验原理、实验目的外,对实验系统也要有直观的印象,在实验实施阶段,主要是参考视频资料,结合对实验的预习,准确、有效的开展实验操作,采集实验数据,提升实验动手能力,在实验总结阶段,要根据实验开展的具体情况,认真撰写实验报告,尽可能用自己的语言对实验进行总结,要以撰写科技论文严谨态度,参考科技论文的撰写方法撰写实验报告。



Q:学习这门课程有哪些参考资料可供参考?

A:我们在这么课程的所有教学单元中,都将每一个教学单元的教案、讲稿、教学课件以PDF格式上传,并在每一个教学单元都上传了该教学单元的授课视频,实验部分还上传了有关实验操作的演示视频,除此之外,还列出了基本参考教材,有这些教学资源作参考,足以高质量完成实验项目,达到实验教学的目的。



Q:教材中所涉及到的所有实验项目都要开展吗?

A:不是。我们所采用的教材涉及到四十多个实验项目,涵盖了基础光电实验、近代光电技术实验和光电信息技术实验三门课程,作为本课程,我们现阶段只学习前三章的基础理论知识和第五章所涉及的众多实验项目中的11个实验项目。


Q:课程的学习时间是多长?

A:在南京信息工程大学,为了强化学生对专业的理解,也是为了切实提高学生的实验动手能力以及通过实验对理论知识的内化,这门课程安排了64个学时的教学时间,其中理论知识的讲授大概占三分之一,学生在实验室操作并完成实验的时间占三分之二。


Q:光看视频就可以完成学习任务了吗?

A:可以,但只是部分。这是一门实验课,实验课的主要任务是通过学生完成实验操作,撰写实验报告,达到对理论知识的内化,本课程所提供的视频资料,主要便于学生在预习阶段对实验有个直观的认识,在实验操作阶段有直接的参考对象,在撰写实验报告阶段,有所参考。要通过实验掌握这门课程的内容,还需要线下开展实验操作。如果不能在线下开展相应的实验操作,则应该多次观看实验操作演示视频,从中获得尽可能多的实验操作方面的知识。