《光電信息工程實驗2》課程教學大綱

《光電信息工程實驗2》教學大綱一、課程基本信息課程名稱光電信息工程實驗（2-2）PhotoelectricInformationEngineeringExperiments(2-2)課程編碼SCC620812200開課院部理學院課程團隊（未設置）學分2.5課內(nèi)學時60講授0實驗60上機0實踐0課外學時30適用專業(yè)光電信息科學與工程授課語言中文先修課程基礎光學實驗、光電信息工程實驗（2-1）課程簡介（必修）光電信息工程實驗(2-2)是光電信息科學與工程專業(yè)學生必修的一門專業(yè)核心課程，系統(tǒng)地對學生進行光電技術(shù)實驗的基本知識、基本方法和基本技能訓練。光電子器件是光電子技術(shù)的關(guān)鍵和核心部件，是現(xiàn)代光電技術(shù)與微電子技術(shù)的前沿研究領域，是信息技術(shù)的重要組成部分。光電子器件發(fā)展十分迅猛，其中涉及的典型光電技術(shù)對實現(xiàn)光電器件的性能至關(guān)重要。本實驗課程中所包含實驗項目涉及了各類典型光電技術(shù)環(huán)節(jié)和光電器件。通過本課程的學習使學生了解光電技術(shù)在光電測試系統(tǒng)中的廣泛應用，掌握光電探測器的工作原理、特性參數(shù)的測試方法和光電探測電路的設計方法；掌握光電調(diào)制、磁光調(diào)制、聲光調(diào)制等工作原理及其應用；掌握光電系統(tǒng)的工作原理及分析方法，并對典型光電測量實驗的全周期、全流程進行設計和分析，并進行相應的經(jīng)濟決策和工程管理分析。Photoelectricinformationengineeringexperiment(2-2)isacompulsorycorecourseforstudentsmajoringinphotoelectricinformationscienceandengineering,systematicallytrainstudentsinbasicknowledge,basicmethodsandbasicskillsofphotoelectrictechnologyexperiments.Optoelectronicdevicesarethekeyandcorecomponentsofoptoelectronictechnology,thefrontierresearchfieldofmodernoptoelectronictechnologyandmicroelectronictechnology,andanimportantcomponentofinformationtechnology.Optoelectronicdevicesaredevelopingveryrapidly,andthetypicaloptoelectronictechnologiesinvolvedarecrucialtorealizetheperformanceofoptoelectronicdevices.Theexperimentalitemsincludedinthisexperimentalcourseinvolvevarioustypicalphotoelectrictechnologylinksandphotoelectricdevices.Throughthestudyofthiscourse,studentscanunderstandthewideapplicationofphotoelectrictechnologyinphotoelectrictestingsystem,mastertheworkingprincipleofphotoelectricdetector,thetestingmethodofCharacteristicparametersandthedesignmethodofphotoelectricdetectioncircuit;mastertheworkingprincipleandapplicationofphotoelectricmodulation,magneto-opticalmodulationandacousto-opticmodulation;Mastertheworkingprincipleandanalysismethodofphotoelectricsystem,designandanalyzethewholecycleandwholeprocessoftypicalphotoelectricmeasurementexperiment,andmakecorrespondingeconomicdecisionandengineeringmanagementanalysis.負責人大綱執(zhí)筆人審核人二、課程目標序號代號課程目標OBE畢業(yè)要求指標點任務自選1M1目標1：掌握光電信息工程實驗中全周期、全流程實驗方案的基本設計/開發(fā)方法和相關(guān)技術(shù)，了解影響設計目標和技術(shù)方案的各種因素是3.12M2目標2：能夠正確處理實驗數(shù)據(jù)，對實驗結(jié)果進行建模、分析和解釋，并通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論是4.33M3目標3：能夠選擇與使用恰當?shù)膬x器、信息資源、工程工具和專業(yè)模擬軟件對光電信息復雜工程問題進行分析、計算與設計是5.24M4目標4：在實驗過程中能夠與團隊成員有效的溝通與合作，組織、協(xié)調(diào)和指揮團隊的工作是9.25M5目標5：了解實驗方案全周期、全流程及相關(guān)實驗器件的成本構(gòu)成，并理解其中涉及的工程管理與經(jīng)濟決策問題是11.2三、課程內(nèi)容序號章節(jié)號標題課程內(nèi)容/重難點支撐課程目標課內(nèi)學時教學方式課外學時課外環(huán)節(jié)111.實驗基礎知識常用光電器件的使用方法及操作規(guī)范，注意事項等。M32講授0/222.數(shù)字信號光纖傳輸實驗掌握光學傳輸原理，能夠利用光學傳輸系統(tǒng)進行數(shù)字信號傳輸實驗。M2,M34實驗0/333.LD泵浦固體激光器LD泵浦固體激光器及倍頻實驗。掌握激光器調(diào)整方法，得到激光輸出。M2,M36實驗0/444.量子通信實驗量子通信原理及仿真實驗。M2,M34實驗0/555.熱輻射與紅外掃描成像綜合實驗掌握熱輻射與紅外成像的原理，能夠進行紅外掃描成像仿真實驗。M2,M34實驗0/666.電光效應掌握一階、二階電光調(diào)制原理；掌握測量電光調(diào)制曲線的方法，測量半波電壓；進行電光調(diào)制信息傳遞和接收實驗。M2,M34實驗教學2自學資料777.磁光實驗掌握法拉第磁光效應原理；理解旋光效應原理；學會磁感應強度測量儀的使用；理解磁滯現(xiàn)象；學會測量不同電流下的旋光角。M2,M34實驗教學2自學資料888.聲光效應掌握晶體的聲光效應，布拉格光柵的形成原理；測量一定超聲波頻率下的一級衍射偏轉(zhuǎn)角等。M2,M34實驗教學2自學資料999.調(diào)制偏振光相位延遲精密測量掌握偏振干涉和偏振光的調(diào)制原理；學會光學相位延遲系統(tǒng)的原理和使用；掌握極值法和調(diào)制法測量電光效應原理；理解晶體雙折射原理和波片的用法；掌握相位補償器的用法，進行相位延遲量的精密測量。M2,M38實驗教學4自學資料101011.石墨烯/硅肖特基結(jié)的光敏感特性了解石墨烯的基本特性；了解石墨烯/硅肖特基結(jié)的制備方法；掌握石墨烯/硅肖特基結(jié)光敏特性測試及處理數(shù)據(jù)方法。M1,M4,M54實驗教學4自學資料111110.液體吸收光譜測量實驗（全周期、全流程設計項目）自行設計某種液體樣本的光譜測量全周期、全流程的整體方案，并了解各種關(guān)鍵因素，并對全周期、全流程的成本構(gòu)成及經(jīng)濟決策問題進行相關(guān)探討；通過團隊協(xié)作設計和完成實驗。M1,M4,M54實驗教學4自行設計、成本評估與經(jīng)濟決策121212.石墨烯量子點材料制備與光譜測量（全周期、全流程設計項目）自行設計制備石墨烯量子點材料和進行光譜測量的全周期、全流程的整體方案，并了解各種關(guān)鍵因素，并對全周期、全流程的成本構(gòu)成及經(jīng)濟決策問題進行相關(guān)探討；通過團隊協(xié)作設計和完成實驗。M1,M4,M54實驗教學4自行設計、成本評估與經(jīng)濟決策131313.三維成像設計性實驗（全周期、全流程設計項目）三維成像系統(tǒng)的設計，全流程、全周期的整體方案實施，成本設計、工程管理和經(jīng)濟決策等；通過團隊協(xié)作完成三維成像系統(tǒng)設計。M1,M4,M58實驗教學8自行設計、成本評估與經(jīng)濟決策四、考核方式序號考核環(huán)節(jié)操作細節(jié)總評占比1實驗預習1.考察學生對實驗相關(guān)內(nèi)容預習及準備情況；2.利用隨機提問、石大云課堂平臺或雨課堂等平臺進行實驗相關(guān)知識的預習測試10%2實驗操作1.考察學生在實驗過程中的實際操作能力、團隊協(xié)作能力等。50%3實驗報告1.考察學生處理實驗數(shù)據(jù)、對實驗結(jié)果分析總結(jié)的能力，考查學生對實驗相關(guān)問題分析計算的能力；2.全周期全流程實驗項目考察學生實驗方案與流程設計能力、成本構(gòu)成與經(jīng)濟決策、以及工程管理等方面的理解能力。3.按照學生實驗報告的質(zhì)量進行評分。40%五、評分細則序號課程目標考核環(huán)節(jié)大致占比評分等級1M1實驗預習40%預習檢查提問，全周期全流程實驗項目對實驗設計方案進行相關(guān)討論。2M1實驗報告60%A-實驗報告中實驗報告格式規(guī)范，正確分析、計算、總結(jié)實驗數(shù)據(jù)與現(xiàn)象，得到正確的結(jié)論；對全周期、全流程實驗項目能夠高質(zhì)量的給出方案與流程設計、成本構(gòu)成與經(jīng)濟決策的討論、工程管理等方面的分析。B-實驗報告格式較為規(guī)范，較好的分析、計算、總結(jié)實驗數(shù)據(jù)與現(xiàn)象，得到較為正確的結(jié)論；對全周期、全流程實驗項目能夠給出較好的方案與流程設計、成本構(gòu)成與經(jīng)濟決策討論、工程管理等方面的分析。C-實驗報告中實驗報告格式基本規(guī)范，能夠分析、計算、總結(jié)實驗數(shù)據(jù)與現(xiàn)象，得到基本正確的結(jié)論；對全周期、全流程實驗項目能夠給出方案與流程設計、成本構(gòu)成與經(jīng)濟決策的討論、工程管理等方面的分析。D-實驗報告中實驗報告格式不規(guī)范，不能正確分析、計算、總結(jié)實驗數(shù)據(jù)與現(xiàn)象，不能得到正確的結(jié)論；對全周期、全流程實驗項目不能夠給出方案與流程設計、成本構(gòu)成與經(jīng)濟決策的討論、工程管理等方面的分析。3M2實驗報告100%A-實驗報告中實驗報告格式規(guī)范，正確分析、計算、總結(jié)實驗數(shù)據(jù)與現(xiàn)象，得到正確的結(jié)論；對全周期、全流程實驗項目能夠高質(zhì)量的給出方案與流程設計、成本構(gòu)成與經(jīng)濟決策的討論、工程管理等方面的分析。B-實驗報告格式較為規(guī)范，較好的分析、計算、總結(jié)實驗數(shù)據(jù)與現(xiàn)象，得到較為正確的結(jié)論；對全周期、全流程實驗項目能夠給出較好的方案與流程設計、成本構(gòu)成與經(jīng)濟決策討論、工程管理等方面的分析。C-實驗報告中實驗報告格式基本規(guī)范，能夠分析、計算、總結(jié)實驗數(shù)據(jù)與現(xiàn)象，得到基本正確的結(jié)論；對全周期、全流程實驗項目能夠給出方案與流程設計、成本構(gòu)成與經(jīng)濟決策的討論、工程管理等方面的分析。D-實驗報告中實驗報告格式不規(guī)范，不能正確分析、計算、總結(jié)實驗數(shù)據(jù)與現(xiàn)象，不能得到正確的結(jié)論；對全周期、全流程實驗項目不能夠給出方案與流程設計、成本構(gòu)成與經(jīng)濟決策的討論、工程管理等方面的分析。4M3實驗預習20%預習檢查提問，學生對相關(guān)儀器、工具、軟件等掌握情況。5M3實驗操作40%A-實驗過程中能夠全面而正確的進行實驗操作，高質(zhì)量完成實驗相關(guān)內(nèi)容，正確分析、總結(jié)實驗數(shù)據(jù)與現(xiàn)象，在團隊協(xié)作中表現(xiàn)突出；B-實驗過程中能夠較為全面而正確的進行實驗操作，較好的完成實驗相關(guān)內(nèi)容，較為正確分析、總結(jié)實驗數(shù)據(jù)與現(xiàn)象，在團隊協(xié)作中表現(xiàn)較好；C-實驗過程中能夠進行實驗操作，基本完成實驗相關(guān)內(nèi)容，能夠基本正確分析、總結(jié)實驗數(shù)據(jù)與現(xiàn)象，在團隊協(xié)作中表現(xiàn)一般；D-實驗過程中不能進行實驗操作，不能完成實驗相關(guān)內(nèi)容，不能正確分析、總結(jié)實驗數(shù)據(jù)與現(xiàn)象，在團隊協(xié)作中表現(xiàn)較差。6M3實驗報告40%A-實驗報告中實驗報告格式規(guī)范，正確分析、計算、總結(jié)實驗數(shù)據(jù)與現(xiàn)象，得到正確的結(jié)論；對全周期、全流程實驗項目能夠高質(zhì)量的給出方案與流程設計、成本構(gòu)成與經(jīng)濟決策的討論、工程管理等方面的分析。B-實驗報告格式較為規(guī)范，較好的分析、計算、總結(jié)實驗數(shù)據(jù)與現(xiàn)象，得到較為正確的結(jié)論；對全周期、全流程實驗項目能夠給出較好的方案與流程設計、成本構(gòu)成與經(jīng)濟決策討論、工程管理等方面的分析。C-實驗報告中實驗報告格式基本規(guī)范，能夠分析、計算、總結(jié)實驗數(shù)據(jù)與現(xiàn)象，得到基本正確的結(jié)論；對全周期、全流程實驗項目能夠給出方案與流程設計、成本構(gòu)成與經(jīng)濟決策的討論、工程管理等方面的分析。D-實驗報告中實驗報告格式不規(guī)范，不能正確分析、計算、總結(jié)實驗數(shù)據(jù)與現(xiàn)象，不能得到正確的結(jié)論；對全周期、全流程實驗項目不能夠給出方案與流程設計、成本構(gòu)成與經(jīng)濟決策的討論、工程管理等方面的分析。7M4實驗操作100%A-實驗過程中能夠全面而正確的進行實驗操作，高質(zhì)量完成實驗相關(guān)內(nèi)容，正確分析、總結(jié)實驗數(shù)據(jù)與現(xiàn)象，在團隊協(xié)作中表現(xiàn)突出；B-實驗過程中能夠較為全面而正確的進行實驗操作，較好的完成實驗相關(guān)內(nèi)容，較為正確分析、總結(jié)實驗數(shù)據(jù)與現(xiàn)象，在團隊協(xié)作中表現(xiàn)較好；C-實驗過程中能夠進行實驗操作，基本完成實驗相關(guān)內(nèi)容，能夠基本正確分析、總結(jié)實驗數(shù)據(jù)與現(xiàn)象，在團隊協(xié)作中表現(xiàn)一般；D-實驗過程中不能進行實驗操作，不能完成實驗相關(guān)內(nèi)容，不能正確分析、總結(jié)實驗數(shù)據(jù)與現(xiàn)象，在團隊協(xié)作中表現(xiàn)較差。8M5實驗預習20%通過預習討論，考查學生對實驗方案的成本構(gòu)成、經(jīng)濟決策與工程管理方面的準備工作。9M5實驗報告80%A-實驗報告中實驗報告格式規(guī)范，正確分析、計算、總結(jié)實驗數(shù)據(jù)與現(xiàn)象，得到正確的結(jié)論；對全周期、全流程實驗項目能夠高質(zhì)量的給出方案與流程設計、成本構(gòu)成與經(jīng)濟決策的討論、工程管理等方面的分析。B-實驗報告格式較為規(guī)范，較好的分析、計算、總結(jié)實驗數(shù)據(jù)與現(xiàn)象，得到較為正確的結(jié)論；對全周期、全流程實驗項目能夠給出較好的方案與流程設計、成本構(gòu)成與經(jīng)濟決策討論、工程管理等方面的分析。C-實驗報告中實驗報告格式基本規(guī)范，能夠分析、計算、總結(jié)實驗數(shù)據(jù)與現(xiàn)象，得到基本正確的結(jié)論；對全周期、全流程實驗項目能夠給出方案與流程設計、成本構(gòu)成與經(jīng)濟決策的討論、工程管理等方面的分析。D-實驗報告中實驗報告格式不規(guī)范，不能正確分析、計算、總結(jié)實驗數(shù)據(jù)與現(xiàn)象，不能得到正確的結(jié)論；對全周期、全流程實驗項目不能夠給出方案與流程設計、成本構(gòu)成與經(jīng)濟決策的討論、工程管理等方面的分析。評分等級說明：六、教材與參考資料序號教學參考資料明細1圖書|《光電信息