光学与仿真
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课程评价
spContent=光学作为经典物理学的支柱学科，在近代科学技术发展中始终扮演着重要角色。随着计算机技术的飞速发展，光学仿真已成为连接理论知识与工程实践的重要桥梁。“光学与仿真”课程将光学理论与现代信息技术深度融合，旨在构建一个覆盖基础光学、光学设计、光通信创新实践等核心内容的完整知识体系，通过数字化教学手段实现理论教学与实践创新的深度融合。通过严谨的理论推导和细致的仿真实践，培养学生的科学精神和工匠精神，致力于培养具备创新精神和实践能力的光学专业人才。
—— 课程团队
课程概述

“光学与仿真”课程主要内容包括：

几何光学理论及仿真应用：几何光学中的共轴球面系统成像理论、理想光学系统共线成像理论、像差理论及仿真，折射系统、反射系统的精确光线追迹仿真等。

光学设计及仿真应用：三维光线追迹方法、光学系统的像质评估理论，运用Matlab编程的方法对典型光学系统进行仿真。

光通信仿真实践：将计算机仿真方法应用于光通信系统的仿真实践以及科学研究中，如光通信系统中的光学天线、梯度折射率透镜等

“光学与仿真”课程内容与《光学与仿真》数字教材的内容紧密结合，每章节配套了仿真实例和编程实践环节，将理论学习与计算机编程有机结合，‌从经典光学理论到现代光学前沿应用，构建了循序渐进的知识构架。通过动态过程模拟与参数关联分析，交互式学习环境支持学生自主探究‌，充分体现数字教材和线上课程的优势。

授课目标

通过对本门课程的教学，应使学生系统地掌握光学的基本原理和基本知识，并对基础光学、光学设计中典型物理模型、物理问题，以及光学领域前沿科学的案例进行建模与计算机仿真，加强大学生创新挑战思维的启发，培养学生分析问题、解决问题和计算机编程仿真能力，激发学生的求知欲。

课程大纲
预备知识

掌握Matlab编程基础。

证书要求

为积极响应国家低碳环保政策， 2021年秋季学期开始，中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书，仅提供电子版的认证证书服务，证书申请方式和流程不变。

 

电子版认证证书支持查询验证，可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询，或者访问 http://www.icourse163.org/verify，通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。

 

完成课程教学内容学习和考核，成绩达到课程考核标准的学生（每门课程的考核标准不同，详见课程内的评分标准），具备申请认证证书资格，可在证书申请开放期间（以申请页面显示的时间为准），完成在线付费申请。

 

认证证书申请注意事项：

1. 根据国家相关法律法规要求，认证证书申请时要求进行实名认证，请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。

2. 完成实名认证并支付后，系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。


参考资料

教材：

1.《光学与仿真：几何光学》，数字教材，江萍，科学出版社，2026年1月出版。

2.《光学与仿真：波动光学》，数字教材，江萍，科学出版社，2026年底出版。

参考资料：

1. 《光学》，（第三版），郭永康，高等教育出版社，2017年。

2.《新概念物理教程—光学》赵凯华，高等教育出版社，2011年第2次印刷。

3.《光学原理（第七版）》，马科斯.玻恩著，杨葭荪译，电子工业出版社，2009年。

常见问题

问题1：需要具备什么基础才能学好该课程？

答：对光学有兴趣，具备一定的Matlab编程基础，有了解学习发生过程与原理，有改善学习有意愿的人，都能学好本门课

程。

问题2：本门课程的建设基础是什么？

答：本门课程的负责教师长期从事“数学物理方法”国家一流课程、光学与仿真、光通信前沿实验课程建设，已出版四川省规划教材两部，配套建设了《光学与仿真：几何光学》、《光学与仿真：波动光学》（科学出版社）两部数字教材。课程的负责教师在与学生共同学习与成长中积累了丰富的仿真实践与教学经验，指导本科生发表SCI论文二十余篇。

问题3：我可以对课程提建议吗？

答：非常希望更广泛地了解广大学友关心的学习问题，欢迎对“光学与仿真”课程与《光学与仿真：几何光学》、《光学与仿真：波动光学》（科学出版社）数字教材提出宝贵的意见和建议，联系邮箱：jiangp@uestc.edu.cn。