《激光應(yīng)用技術(shù)》教學(xué)大綱

《激光應(yīng)用技術(shù)》教學(xué)大綱課程英文名LaserTechniqueanditsApplications課程代碼B0803Z06學(xué)分1總學(xué)時(shí)16理論學(xué)時(shí)16實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐學(xué)時(shí)0課程類別專業(yè)課課程性質(zhì)任選先修課程《高等數(shù)學(xué)》，《大學(xué)物理》，《應(yīng)用光學(xué)》，《物理光學(xué)》適用專業(yè)測(cè)控技術(shù)與儀器開課學(xué)院計(jì)量測(cè)試工程學(xué)院一、課程地位與課程目標(biāo)（一）課程地位本課程是測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)光電檢測(cè)與控制方向本科生的選修課。它的任務(wù)是要求學(xué)生系統(tǒng)地了解激光技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，掌握激光原理的基本理論，了解各種典型激光器和最新的激光單元技術(shù)，了解激光在加工、精密測(cè)量、通訊、信息處理、醫(yī)學(xué)、軍事和科學(xué)技術(shù)研究等領(lǐng)域的應(yīng)用。（二）課程目標(biāo)1.掌握描述激光技術(shù)基本概念、基本理論和基本方法的基礎(chǔ)知識(shí)，將其應(yīng)用于相關(guān)的測(cè)量與控制中。2.利用激光技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)準(zhǔn)確描述需要解決的問題，分析復(fù)雜工程問題，識(shí)別其關(guān)鍵環(huán)節(jié)。3.建立復(fù)雜工程問題的物理模型，利用相關(guān)儀器進(jìn)行測(cè)量、控制和數(shù)據(jù)分析與處理。二、課程目標(biāo)達(dá)成的途徑與方法以課堂教學(xué)為主，結(jié)合分組討論、自學(xué)和課后作業(yè)課堂教學(xué)主要結(jié)合日常生活和科研項(xiàng)目等接觸過的儀器設(shè)備和現(xiàn)象等，講解激光技術(shù)及其應(yīng)用的基本概念、基本理論和基本方法，以期為學(xué)生構(gòu)建一個(gè)激光應(yīng)用技術(shù)知識(shí)的基本框架，使學(xué)生能夠更好地進(jìn)入本課程的學(xué)習(xí)中。課堂教學(xué)過程通過相關(guān)的圖片、動(dòng)畫、視頻、軟件仿真或者儀器事物等材料，結(jié)合板書和PPT，增加教學(xué)互動(dòng)，提高教學(xué)效果。分組討論和自學(xué)過程：學(xué)生以4-6個(gè)人為一組進(jìn)行劃分，課后完成特定題目的材料搜集、知識(shí)點(diǎn)的自學(xué)和作業(yè)的完成；培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識(shí)、自主學(xué)習(xí)的能力和抓住要點(diǎn)的能力；培養(yǎng)熟練運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力、收集和提煉信息的能力、團(tuán)隊(duì)合作能力、表達(dá)能力等。三、課程目標(biāo)與相關(guān)畢業(yè)要求的對(duì)應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐程度（H、M、L）畢業(yè)要求1.4畢業(yè)要求2.1畢業(yè)要求2.3課程目標(biāo)1M課程目標(biāo)2M課程目標(biāo)3M注：1.支撐強(qiáng)度分別填寫H、M或L（其中H表示支撐程度高、M為中等、L為低）。四、課程主要內(nèi)容與基本要求第1章緒論了解激光器產(chǎn)生的歷史背景、激光器的基本結(jié)構(gòu)和激光的發(fā)展和意義。理解原子的能級(jí)、分布和躍遷、光的吸收和發(fā)射和光譜線的寬度等概念。第2章激光形成的基本原理了解介質(zhì)對(duì)光的作用，激光產(chǎn)生的物理機(jī)制，掌握激光形成的前提條件和閾值條件。第3章激光束的特性理解掌握激光的特性（方向性、單色性、高亮度和相干性）。理解光學(xué)諧振腔的穩(wěn)定條件和球面鏡腔中的光束特性，掌握高斯光束通過薄透鏡時(shí)的變換、聚焦和準(zhǔn)直。第4章激光技術(shù)了解激光工程中的常用的選模和鎖模技術(shù)、調(diào)Q技術(shù)、激光放大技術(shù)、激光調(diào)制和偏轉(zhuǎn)技術(shù)；理解和掌握常用的激光穩(wěn)頻技術(shù)。第5章典型激光器了解激光器的各種分類方法，理解幾種典型激光器（Nd：YAG激光器、光纖激光器、氦氖激光器、氬離子激光器、二氧化碳激光器、染料激光器和半導(dǎo)體激光器）的原理和特點(diǎn)。第6章激光的應(yīng)用了解激光在加工、通信、印刷、醫(yī)學(xué)、軍事上和科學(xué)技術(shù)研究等領(lǐng)域的應(yīng)用，掌握激光干涉測(cè)長(zhǎng)、激光準(zhǔn)直、激光測(cè)距等精密測(cè)量技術(shù)。五、課程學(xué)時(shí)安排序號(hào)章節(jié)或知識(shí)點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)分配學(xué)生任務(wù)（作業(yè)、自學(xué)、討論等任務(wù)要求）對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1緒論激光器產(chǎn)生的歷史背景3完成課堂布置的作業(yè)12激光形成的基本原理光與物質(zhì)相互作用3完成課堂布置的作業(yè)13激光束的特性激光束的特性3完成課堂布置的作業(yè)14激光技術(shù)激光技術(shù)3完成課堂布置的作業(yè)15典型激光器典型激光器2完成課堂布置的作業(yè)26激光的應(yīng)用激光的應(yīng)用2完成課堂布置的作業(yè)2六、考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定（一）考核方式與評(píng)價(jià)考核內(nèi)容考核方式評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（依據(jù)））占總成績(jī)比例過程考核主要含到課率、課外作業(yè)等本環(huán)節(jié)對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1.作業(yè)5次+隨機(jī)點(diǎn)名5次，每次分擔(dān)10分。作業(yè)不交或者點(diǎn)名不到者一次扣10分，每次作業(yè)分A+,A,A-,B,B-等五檔,每個(gè)檔分別為10分，9分，8分，7分和6分。30%期末調(diào)查和小測(cè)驗(yàn)考核主要含調(diào)查問卷和小測(cè)驗(yàn)的成績(jī)本環(huán)節(jié)對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1.主要分為調(diào)查問卷和小測(cè)驗(yàn)，其中調(diào)查問卷時(shí)調(diào)查學(xué)生對(duì)這門課的認(rèn)識(shí)程度和響應(yīng)程度，小測(cè)驗(yàn)主要考查學(xué)生對(duì)本課程內(nèi)容的掌握程度。注意，本考核以小測(cè)驗(yàn)的成績(jī)?yōu)闇?zhǔn)。其中A+,A,A-,B,B-五個(gè)檔次分別對(duì)應(yīng)95分，90分，85分，80分，75分。10%期末小論文考核主要含小論文成績(jī)本環(huán)節(jié)對(duì)應(yīng)于課程目標(biāo)2.主要考核學(xué)生對(duì)激光技術(shù)概念，基礎(chǔ)理論的掌握程度、利用互聯(lián)網(wǎng)調(diào)查知識(shí)的的能力以及運(yùn)用知識(shí)分析問題和解決問題的邏輯能力。小論文是以4-6個(gè)人為一組的小組團(tuán)結(jié)協(xié)作的形式進(jìn)行的。學(xué)生可自擬題目或根據(jù)任課教師提出的題目制作PPT。然后，每個(gè)人上講臺(tái)輪流講解，講解順序隨即產(chǎn)生。講解結(jié)束后，在場(chǎng)的各位同學(xué)打分，以此作為最終的成績(jī)。注意：本考核的成績(jī)?yōu)锳+,A,A-,B,B-五個(gè)檔次，分別對(duì)應(yīng)95分，90分，85分，80分，75分。60%考核類別考查成績(jī)登記方式百分制（二）課程目標(biāo)考核環(huán)節(jié)和達(dá)成標(biāo)準(zhǔn)課程目標(biāo)教學(xué)環(huán)節(jié)考核環(huán)節(jié)合格標(biāo)準(zhǔn)課程目標(biāo)1講授平時(shí)成績(jī)（考勤、作業(yè)）A0.6期末小測(cè)驗(yàn)成績(jī)B期末小論文成績(jī)C課程目標(biāo)2講授平時(shí)成績(jī)（考勤、作業(yè)）A0.6期末小測(cè)驗(yàn)成績(jī)B期末小論文成績(jī)C八、推薦教材與主要參考書（一）推薦教材：1.陳家璧：《激光原理及應(yīng)用》，電子工業(yè)出版社，2004年8月。2.朱若谷：《激光應(yīng)用技術(shù)》，國(guó)防工業(yè)出版社出版，2006年2月。（二）主要參考書：1.邱元武編著：《激光技術(shù)和應(yīng)用》