本课程特色:
1、通过40多个完整的思政教学模块,解决了课程教学和思政教学两层皮的问题,实现了价值塑造的教学目标。
2、通过60多个完整的案例教学模块,解决了理论和实际不能有效结合的问题,实现了学生获得理论联系实际、计算能力、逻辑思维能力的教学目标。
3、通过翻转课堂的深化改革,解决了线上教学中学生积极性不够的问题,实现了学生主动学习和主动思考的目的。
4、通过对分课堂的教学方法改革,解决了课堂人数众多的问题,实现了学生团队协作能力、沟通能力、应变能力、表达能力和自我学习能力的培养目标。
5、通过实践引导法教学方法改革,解决了课程知识应用领域广的问题,实现了学生工程实践能力、创新能力和职业素养的培养目标。
6、通过考核方式的改革,解决了考核不全面的问题,实现了学生综合知识能力的提高。
本课程的主要内容:
1.几何光学基本原理
光的本质、几何光学基本定律、光路可逆与全反射:光路可逆的概念及应用、全反射产生的现象和条件及应用、理想像与理想光学系统。
重点是光路可逆和全反射在科研中的应用。难点是理想像的理解。
2.共轴球面系统的物象关系
共轴球面系统的光路计算公式、理想光学系统的基点与基面、作图法求理想像、理想光学系统的物象关系、光学系统的放大率、理想光学系统的计算和应用。
重点是作图法和理想光学系统在科研中的应用。难点是理想光学系统的计算。
3.眼睛与目视光学系统
人眼的光学特性、放大镜与显微镜的基本原理及最新研究和应用、望远镜及最新研究和应用、眼睛的缺陷及矫正、目视光学仪器的视度调节及应用。
重点是显微镜和望远镜最新研究和应用。难点是光学系统的视放大率计算。
4.平面镜与棱镜系统
平面镜的旋转、棱镜的展开、棱镜系统成像方向的判断、平行平板。
重点是棱镜的展开及成像方向的判断。难点是复合棱镜成像方向的判断。
5.光学系统中成像光束的选择
光阑及其作用、光阑在望远系统中应用、光阑在显微系统中的应用、光阑在远心光路中的应用、场镜的特性及其应用、景深。
重点是光阑的判断计算、景深、远心光路的应用。难点是光阑的判断计算。
6.辐射度学和光度学基础
光度学中的基本量、像平面的光照度、照相物镜像平面的光照度和光圈数。
重点是照相物镜像平面的光照度和光圈数。难点是光圈和快门的匹配应用。
7.光学系统成像质量评价
光学系统的色差、球差、轴外点像差、理想光学系统的分辨率、几何光学像差、波像差、光学传递函法以及在光学设计中的应用。
重点是理想光学系统的分辨率和光学传递函法。难点是几何光学像差理解。
围绕学校“让每个学生更卓越”的质保理念,坚持把立德树人作为中心环节,本专业确立了“厚基础、高素质、有创新意识和实践能力的高级光电信息专业人才”的培养目标。作为本专业的核心专业基础课程,《应用光学》的课程目标是:
知识目标:学生能够分析和计算共轴球面光学系统的物像关系,能够独立设计手机镜头、望远镜、显微镜等光学系统;
能力目标:学生能获得球面光学系统的计算能力,独立思考能力、实践和创新能力,熟悉球面光学系统的研究和设计路径,掌握提出并解决实际问题的方法;
价值目标:对待工作能精益求精、敢于创造,面对困难能迎难而上,具备良好的职业道德和素养,能成为光电系统领域里的卓越人才。
学生的学习环节主要包括:1、课前在线预习环节,学生可以提前下载课程教学视频和资源,并在和教师进行提问互动提问;2、在课程教学过程学习,学生不仅要听讲,而且利用慕课堂或直接向教师提问,并进行师生互动讨论,每学期开展4次反转课堂大讨论;3、学生课后自主学习消化,完成在线测试和课后思考题。
学习评价分为:“形成性评价”(平时成绩)与“终结性评价”(期末成绩),各占50%,满分100分。
“形成性评价”包含:在线学习、翻转课堂和讨论、课程设计,分别占20%、20%和10%。在线学习包括:单元测试5%、在线作业5%、考试5%、课程讨论5%。翻转课堂和讨论包含老师评价、小组间学生互评。小组间互评包括:参与的积极度、贡献度和完成度,分别各占5%,老师评价占5%。课程设计包括:设计任务的完成度和报告撰写的规范性,分别各占5%。
无
推荐教材:
《应用光学》,郜洪云等,武汉理工大学自编教材,2022.2
参考书:
《应用光学》第四版,李林主编,出版社:北京理工大学出版社,出版或修订时间:2010.3
《工程光学》第三版,郁道银、谈恒英,出版社:机械工业出版社,出版或修订时间:2011.7
《光学实验教程》,范希智、郜洪云等,出版社:机械工业出版社,出版或修订时间:2016.2
《应用光学》,刘晨、罗晔、郜洪云等,出版社:机械工业出版社,出版或修订时间:2010.7
《APPLIED OPTICS(英文版)》(第2版),李林,出版社:北京理工大学出版社,出版或修订时间:2012.