光學(xué)設(shè)計(jì) 教學(xué)大綱

《光學(xué)設(shè)計(jì)》課程教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱光學(xué)設(shè)計(jì)OpticalDesign課程代碼0600340課程性質(zhì)必修開課院部應(yīng)用物理與材料學(xué)院課程負(fù)責(zé)人課程團(tuán)隊(duì)光學(xué)設(shè)計(jì)課程團(tuán)隊(duì)授課學(xué)期5學(xué)期學(xué)分/學(xué)時(shí)3/48課內(nèi)學(xué)時(shí)48理論學(xué)時(shí)28實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)20實(shí)訓(xùn)（含上機(jī)）0實(shí)習(xí)0其他0適用專業(yè)電子信息工程（半導(dǎo)體綠色光源、光電工程）2020級(jí)授課語(yǔ)言中文對(duì)先修的要求高等數(shù)學(xué)（一）（立體角、微積分）；基礎(chǔ)物理（矢量、變分、折射定律、反射定律、光程、光的偏振、光的衍射與干涉）；電磁場(chǎng)與電磁波（電磁波基本概念與基本規(guī)律）；光電子技術(shù)（光源）。對(duì)后續(xù)的支撐照明設(shè)計(jì)、光電專業(yè)綜合訓(xùn)練、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課程思政設(shè)計(jì)介紹國(guó)內(nèi)的照明光學(xué)設(shè)計(jì)行業(yè)與企業(yè)、市場(chǎng)分量，培養(yǎng)民族自豪感。介紹國(guó)內(nèi)的光電檢測(cè)技術(shù)發(fā)展取得的成就，培養(yǎng)民族自豪感。通過(guò)實(shí)驗(yàn)過(guò)程養(yǎng)成尊重寬容、團(tuán)結(jié)協(xié)作的合作意識(shí)，培養(yǎng)工匠精神。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育設(shè)計(jì)本課程通過(guò)案例教學(xué)、團(tuán)隊(duì)實(shí)驗(yàn)與討論、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與討論的一系列訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題提出與分析、問(wèn)題綜合與批判、解決問(wèn)題、團(tuán)隊(duì)合作與溝通交流等創(chuàng)新能力，不斷提高學(xué)生的學(xué)科創(chuàng)造動(dòng)機(jī)、創(chuàng)造興趣、創(chuàng)造情感、創(chuàng)造意志等創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新精神，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)。以案例講授、實(shí)驗(yàn)與設(shè)計(jì)項(xiàng)目實(shí)施、團(tuán)隊(duì)合作實(shí)踐、項(xiàng)目匯報(bào)與交流等方式開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育。課程簡(jiǎn)介本課程是電子信息工程專業(yè)（半導(dǎo)體綠色光源、光電工程模塊）的專業(yè)模塊課，為學(xué)生從事照明光學(xué)設(shè)計(jì)等方面的工作奠定理論和實(shí)踐基礎(chǔ)，能提高學(xué)生的照明光學(xué)設(shè)計(jì)能力。課程主要內(nèi)容包括光度學(xué)與色度學(xué)基本概念、光的傳播基本原理、LED光源特性、透鏡和反光杯等二次光學(xué)元件的設(shè)計(jì)與加工工藝、一次光學(xué)設(shè)計(jì)、相關(guān)檢測(cè)設(shè)備的使用、光學(xué)設(shè)計(jì)軟件的使用。本課程通過(guò)講授、作業(yè)、調(diào)研演講、實(shí)驗(yàn)等環(huán)節(jié)理解光學(xué)設(shè)計(jì)的基本原理，并在此過(guò)程中通過(guò)實(shí)驗(yàn)和調(diào)研等環(huán)節(jié)培養(yǎng)問(wèn)題分析能力，通過(guò)上機(jī)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)培養(yǎng)方案設(shè)計(jì)能力和研究能力，熟練應(yīng)用Lighttools等光學(xué)仿真設(shè)計(jì)軟件。二、課程目標(biāo)及對(duì)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐序號(hào)課程目標(biāo)支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)畢業(yè)要求1目標(biāo)1：復(fù)述（L2）照明光學(xué)的基本概念和照明光學(xué)設(shè)計(jì)的基本原理；在給定條件下計(jì)算或估算（L3）光電色參數(shù)。指標(biāo)點(diǎn)1.5：能夠?qū)⒐怆娮酉嚓P(guān)專業(yè)知識(shí)用于解決光電子材料和器件的設(shè)計(jì)、制造和應(yīng)用等電子科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域的復(fù)雜工程問(wèn)題。畢業(yè)要求1：能夠?qū)?shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)用于解決電子科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域，尤其是光電子材料、器件與系統(tǒng)中的復(fù)雜工程問(wèn)題。2目標(biāo)2：應(yīng)用（L3）光學(xué)原理，研究照明光學(xué)的相關(guān)文獻(xiàn)和調(diào)研資料，分析（L4）照明光學(xué)問(wèn)題中的影響因素，獲得（L4）有效結(jié)論。指標(biāo)點(diǎn)2.4：能運(yùn)用電子、光電子及其工程科學(xué)的基本原理，通過(guò)文獻(xiàn)研究，分析光電子材料、器件、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造和應(yīng)用等電子科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域的復(fù)雜工程問(wèn)題的影響因素，獲得有效結(jié)論。畢業(yè)要求2：能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、物理、電子、光電子及工程科學(xué)的基本原理，識(shí)別和表達(dá)，并通過(guò)文獻(xiàn)研究分析電子科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域，尤其是光電子材料、器件與系統(tǒng)中的復(fù)雜工程問(wèn)題，獲得有效結(jié)論。3目標(biāo)3：分析（L4）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和企業(yè)照明光學(xué)元件調(diào)研資料，制定（L5）光學(xué)元件的設(shè)計(jì)目標(biāo)，并明確（L4）光源、尺寸、可加工性、易裝配性等約束條件；運(yùn)用（L3）光學(xué)設(shè)計(jì)原理進(jìn)行光學(xué)元件的方案設(shè)計(jì)（L5），建立（L5）光學(xué)元件模型。指標(biāo)點(diǎn)3.1：能夠?qū)怆娮硬牧?、器件、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造和應(yīng)用等電子科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域的復(fù)雜工程問(wèn)題完成需求分析，制定設(shè)計(jì)目標(biāo)，并明確相關(guān)約束條件。畢業(yè)要求3：能夠設(shè)計(jì)針對(duì)電子科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域，尤其是光電子材料、器件與系統(tǒng)中的復(fù)雜工程問(wèn)題的解決方案，結(jié)合工程應(yīng)用中的內(nèi)外部因素，設(shè)計(jì)和開發(fā)滿足特定需求的工藝流程、器件與系統(tǒng)，并能夠在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)，考慮社會(huì)、健康、安全、法律、文化及環(huán)境等因素。4目標(biāo)4：實(shí)施（L3）實(shí)驗(yàn)和仿真實(shí)驗(yàn)，測(cè)量（L3）配光曲線、照度分布、亮度分布、光效、顏色空間分布等光電數(shù)據(jù)，運(yùn)用（L3）光學(xué)原理分析（L4）黃圈等現(xiàn)象。指標(biāo)點(diǎn)4.2：能夠通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并分析，并能夠運(yùn)用物理、電子、光電子原理及科學(xué)方法，解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。畢業(yè)要求4：針對(duì)電子科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域，尤其是光電子材料、器件與系統(tǒng)中的復(fù)雜工程問(wèn)題，能夠運(yùn)用物理、電子、光電子原理及科學(xué)方法，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并實(shí)施，解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過(guò)信息綜合得到合理有效的結(jié)論。5目標(biāo)5：通過(guò)各種途徑查閱（L5）資料進(jìn)行信息綜合（L5），得到（L6）合理有效的結(jié)論，撰寫（L5）規(guī)范的實(shí)驗(yàn)報(bào)告、設(shè)計(jì)報(bào)告。指標(biāo)點(diǎn)4.3：能夠借助文獻(xiàn)進(jìn)行信息綜合得到合理有效的結(jié)論，并撰寫研究報(bào)告。6目標(biāo)6：運(yùn)用（L3）配光曲線測(cè)試系統(tǒng)、積分球等照明光學(xué)測(cè)試儀器進(jìn)行照明光學(xué)元件的測(cè)試（L3）和分析（L4），理解（L2）其測(cè)量局限性。指標(biāo)點(diǎn)5.3：能夠選擇、使用、開發(fā)恰當(dāng)?shù)膶I(yè)儀器、編程工具、CAD建模軟件、光學(xué)仿真軟件、電路設(shè)計(jì)軟件等工程工具和軟件，完成光電子材料、器件、系統(tǒng)的預(yù)測(cè)、分析、計(jì)算、模擬、設(shè)計(jì)，并能夠理解其局限性和適用范圍。畢業(yè)要求5：能夠針對(duì)電子科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域，尤其是光電子材料、器件與系統(tǒng)中的復(fù)雜工程問(wèn)題，開發(fā)、選擇和使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具，包括對(duì)復(fù)雜工程問(wèn)題的預(yù)測(cè)與模擬，并能夠理解其局限性。7目標(biāo)7：運(yùn)用（L3）Lighttools或Tracepro等照明光學(xué)仿真設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行照明光學(xué)元件的設(shè)計(jì)（L5）與仿真分析（L4），理解（L2）軟件的各類設(shè)定引起的誤差以及軟件仿真結(jié)果與實(shí)際加工結(jié)果的誤差來(lái)源。指標(biāo)點(diǎn)5.3：能夠選擇、使用、開發(fā)恰當(dāng)?shù)膶I(yè)儀器、編程工具、CAD建模軟件、光學(xué)仿真軟件、電路設(shè)計(jì)軟件等工程工具和軟件，完成光電子材料、器件、系統(tǒng)的預(yù)測(cè)、分析、計(jì)算、模擬、設(shè)計(jì)，并能夠理解其局限性和適用范圍。畢業(yè)要求5：能夠針對(duì)電子科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域，尤其是光電子材料、器件與系統(tǒng)中的復(fù)雜工程問(wèn)題，開發(fā)、選擇和使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具，包括對(duì)復(fù)雜工程問(wèn)題的預(yù)測(cè)與模擬，并能夠理解其局限性。

三、教學(xué)內(nèi)容及進(jìn)度安排序號(hào)教學(xué)內(nèi)容學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果課內(nèi)學(xué)時(shí)教學(xué)方式支撐課程目標(biāo)11、引言光學(xué)設(shè)計(jì)概念光學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)用課程目標(biāo)、內(nèi)容解讀課程思政：介紹哈勃望遠(yuǎn)鏡、VR、AR、Lifi，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。根據(jù)給定的燈具光譜應(yīng)用光度學(xué)原理估算其光效。根據(jù)給定的燈具配光分布等參數(shù)應(yīng)用光度學(xué)原理計(jì)算其發(fā)光強(qiáng)度、目標(biāo)面照度、亮度等。解讀燈具銘牌和產(chǎn)品手冊(cè)信息，比較同一類型燈具不同品牌之間的差異，分析其原因；撰寫邏輯清晰、有條理的調(diào)研報(bào)告和演講課件。2講授。目標(biāo)122、光度學(xué)基礎(chǔ)（1）可見光、人的視覺、輻射度學(xué)與光度學(xué)的關(guān)系（2）輻通量與光通量、視覺函數(shù)（3）發(fā)光強(qiáng)度與配光曲線（4）亮度、光出射度、照度（5）發(fā)光效率布置作業(yè)3-4次，并進(jìn)行作業(yè)講解重點(diǎn)和難點(diǎn)：輻通量與光通量、視覺函數(shù)、發(fā)光強(qiáng)度與配光曲線、亮度、光出射度、照度課程思政：介紹光刻機(jī)技術(shù)封鎖、LED發(fā)展史、激光技術(shù)，培養(yǎng)民族自豪感。6線上案例講授與作業(yè)測(cè)驗(yàn)，線下難點(diǎn)講授與作業(yè)講解。目標(biāo)133、色度學(xué)基礎(chǔ)（1）色彩的生成、三基色原理（2）CIE-XYZ系統(tǒng)（3）CIE1960、1976均勻色度標(biāo)尺圖（4）色溫、標(biāo)準(zhǔn)光源和標(biāo)準(zhǔn)照明體、顯色性布置作業(yè)2次，并進(jìn)行作業(yè)講解學(xué)生演講重點(diǎn)和難點(diǎn)：CIE-XYZ系統(tǒng)、色溫、顯色性創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育：通過(guò)調(diào)研培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題提出與分析、問(wèn)題綜合與批評(píng)、團(tuán)隊(duì)合作與交流等創(chuàng)新能力。3線上案例講授與作業(yè)測(cè)驗(yàn)，線下難點(diǎn)講授與作業(yè)講解；并安排課后進(jìn)行燈具調(diào)研，撰寫調(diào)研報(bào)告和演講課件。目標(biāo)1目標(biāo)24燈具光度測(cè)量實(shí)驗(yàn)：運(yùn)用照度計(jì)、彩色照度計(jì)、測(cè)距儀（或米尺）、亮度計(jì)、彩色亮度計(jì)測(cè)量照射平面的照度和色溫、燈具的亮度和色溫，并估算燈具發(fā)光強(qiáng)度和光通量。重點(diǎn)和難點(diǎn)：亮度計(jì)的調(diào)節(jié)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育：通過(guò)團(tuán)隊(duì)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題提出與分析、問(wèn)題綜合與批評(píng)、團(tuán)隊(duì)合作與交流等創(chuàng)新能力。4、根據(jù)給定的測(cè)量要求設(shè)計(jì)具體的實(shí)驗(yàn)方案測(cè)量照射平面的照射照度和色溫、燈具的亮度和色溫，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)估算發(fā)光強(qiáng)度和光通量；撰寫邏輯清晰、有條理的實(shí)驗(yàn)報(bào)告和演講課件。3實(shí)驗(yàn)（課內(nèi)3學(xué)時(shí)）：先進(jìn)行儀器原理介紹和演示，然后課后分組進(jìn)行測(cè)量，并撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。目標(biāo)4目標(biāo)5目標(biāo)654、光通量測(cè)量與計(jì)算（1）光通量測(cè)量（積分球、分布式光度計(jì)）（2）朗伯光通量計(jì)算（3）蝙蝠翼型配光計(jì)算（4）球帶系數(shù)法與環(huán)帶分割法布置作業(yè)1次，并進(jìn)行作業(yè)講解重點(diǎn)和難點(diǎn)：朗伯光通量計(jì)算5、根據(jù)給定的配光特性計(jì)算光通量。6、通過(guò)網(wǎng)絡(luò)等各類渠道獲得某一類型LED光源的光電數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析，撰寫邏輯清晰、有條理的調(diào)研報(bào)告。7、運(yùn)用配光曲線測(cè)試系統(tǒng)和積分球測(cè)量出給定燈具的配光曲線和光通量等光電色參數(shù)，根據(jù)其參數(shù)判斷出應(yīng)用場(chǎng)合；比較2種測(cè)量光通量的實(shí)驗(yàn)方案的優(yōu)缺點(diǎn)；撰寫邏輯清晰、有條理的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。2線上案例講授與作業(yè)測(cè)驗(yàn)，線下難點(diǎn)講授與作業(yè)講解。目標(biāo)265、LED光源特性（1）LED光源類型（2）LED光電色特性重點(diǎn)和難點(diǎn)：LED光電色特性創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育：通過(guò)調(diào)研培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題提出與分析、問(wèn)題綜合與批評(píng)、團(tuán)隊(duì)合作與交流等創(chuàng)新能力。1線上案例講授與作業(yè)測(cè)驗(yàn)，線下難點(diǎn)講授與作業(yè)講解。目標(biāo)27燈具配光曲線測(cè)量實(shí)驗(yàn)：應(yīng)用配光曲線測(cè)試系統(tǒng)測(cè)量燈具配光曲線。重點(diǎn)和難點(diǎn)：配光曲線燈具光色測(cè)量實(shí)驗(yàn)：應(yīng)用積分球測(cè)量燈具的光通量、色溫、顯示指數(shù)。重點(diǎn)和難點(diǎn)：積分球的設(shè)置創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育：通過(guò)團(tuán)隊(duì)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題提出與分析、問(wèn)題綜合與批評(píng)、團(tuán)隊(duì)合作與交流等創(chuàng)新能力。3實(shí)驗(yàn)（課內(nèi)3學(xué)時(shí)）：先進(jìn)行儀器原理介紹和演示，然后課后分組進(jìn)行測(cè)量，并撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。目標(biāo)4目標(biāo)5目標(biāo)686、光的傳播基本原理（1）幾何光學(xué)基本定律（2）能量分配法則（3）物質(zhì)光學(xué)性質(zhì)（4）非成像光學(xué)原理布置作業(yè)3次，并進(jìn)行作業(yè)講解重點(diǎn)和難點(diǎn)：幾何光學(xué)基本定律、能量分配法則8、運(yùn)用幾何光學(xué)基本定律和能量分配法則計(jì)算給定的光學(xué)元的透過(guò)率、反射率等。9、根據(jù)費(fèi)馬原理推導(dǎo)出折射定律、反射定律、直線傳播定律。10、通過(guò)網(wǎng)絡(luò)等渠道或?qū)嵨飿悠罚ㄟM(jìn)行光電參數(shù)測(cè)量）分析某一反光杯的光電數(shù)據(jù)，制定設(shè)計(jì)目標(biāo)，并明確光源、尺寸、可加工性、易裝配性等約束條件；然后根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)運(yùn)用Lighttools等軟件設(shè)計(jì)一款反光杯，并與市場(chǎng)實(shí)際產(chǎn)品或?qū)崪y(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比評(píng)價(jià)，撰寫邏輯清晰、有條理的設(shè)計(jì)報(bào)告和演講課件。11、通過(guò)網(wǎng)絡(luò)等渠道或?qū)嵨飿悠罚ㄟM(jìn)行光電參數(shù)測(cè)量）分析某一透鏡的光電數(shù)據(jù)，制定設(shè)計(jì)目標(biāo)，并明確光源、尺寸、可加工性、易裝配性等約束條件；并根據(jù)設(shè)計(jì)要求運(yùn)用Lighttools等軟件設(shè)計(jì)一款透鏡，并與市場(chǎng)實(shí)際產(chǎn)品或?qū)崪y(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比評(píng)價(jià)，撰寫邏輯清晰、有條理的設(shè)計(jì)報(bào)告和演講課件。12、運(yùn)用Lighttools等軟件設(shè)計(jì)一種RGB混光方案，并評(píng)價(jià)顏色均勻性問(wèn)題，撰寫邏輯清晰、有條理的設(shè)計(jì)報(bào)告。8線上案例講授與作業(yè)測(cè)驗(yàn)，線下難點(diǎn)講授與作業(yè)講解。目標(biāo)49光學(xué)設(shè)計(jì)軟件基本操作實(shí)驗(yàn)：Lighttools光學(xué)設(shè)計(jì)軟件基本操作（建模、建立光源、材質(zhì)設(shè)置、光強(qiáng)分析、照度分析等）重點(diǎn)和難點(diǎn)：基本操作的使用與功能4實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)7107、二次光學(xué)元件設(shè)計(jì)與加工工藝（1）反光杯與CPC反光杯設(shè)計(jì)、反光杯材料與加工工藝、加工誤差分析（2）透鏡、柱面透鏡設(shè)計(jì)（3）菲涅爾透鏡設(shè)計(jì)（4）TIR透鏡設(shè)計(jì)（5）微透鏡陣列設(shè)計(jì)（6）路燈透鏡設(shè)計(jì)（7）透鏡材料與加工工藝、加工誤差分析（8）自由曲面反光杯與透鏡設(shè)計(jì)、加工誤差分析（9）設(shè)計(jì)中色散問(wèn)題分析布置作業(yè)2次，并進(jìn)行作業(yè)講解重點(diǎn)和難點(diǎn)：反光杯設(shè)計(jì)、TIR透鏡設(shè)計(jì)學(xué)生演講5線上案例講授與作業(yè)測(cè)驗(yàn)，線下難點(diǎn)講授與作業(yè)講解。目標(biāo)311反光杯設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：設(shè)計(jì)一款基于LED光源的反光杯，實(shí)現(xiàn)一定光束角的光分布，并進(jìn)行照射面的照明效果分析。重點(diǎn)和難點(diǎn)：反光杯剖面面型的調(diào)試創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育：通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題提出與分析、問(wèn)題綜合與批評(píng)、溝通交流等創(chuàng)新能力。4實(shí)驗(yàn)（設(shè)計(jì)）目標(biāo)3目標(biāo)4目標(biāo)5目標(biāo)712透鏡設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：設(shè)計(jì)一款基于LED光源的透鏡或TIR，實(shí)現(xiàn)一定光束角的光分布，并進(jìn)行照射面的照明效果分析。重點(diǎn)和難點(diǎn)：透鏡剖面面型的調(diào)試創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育：通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題提出與分析、問(wèn)題綜合與批評(píng)、溝通交流等創(chuàng)新能力。3實(shí)驗(yàn)（設(shè)計(jì)）目標(biāo)3目標(biāo)4目標(biāo)5目標(biāo)713LED混光設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：設(shè)計(jì)紅、綠、藍(lán)LED混光方案，并進(jìn)行照射面的照明效果分析。重點(diǎn)和難點(diǎn)：光線數(shù)的影響創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育：通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題提出與分析、問(wèn)題綜合與批評(píng)、溝通交流等創(chuàng)新能力。3實(shí)驗(yàn)（設(shè)計(jì)）目標(biāo)3目標(biāo)4目標(biāo)5目標(biāo)7148、一次光學(xué)設(shè)計(jì)（1）芯片結(jié)構(gòu)及光引出技術(shù)（2）一次配光設(shè)計(jì)與熒光粉配光設(shè)計(jì)重點(diǎn)和難點(diǎn)：熒光粉配光設(shè)計(jì)1案例講授目標(biāo)3學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果與課程目標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系目標(biāo)1目標(biāo)2目標(biāo)3目標(biāo)4目標(biāo)5目標(biāo)6目標(biāo)7評(píng)價(jià)方式學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果1√平時(shí)學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果2√平時(shí)學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果3√調(diào)研學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果4√√√實(shí)驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果5√平時(shí)學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果6√調(diào)研學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果7√√√實(shí)驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果8√平時(shí)學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果9√平時(shí)學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果10√√√√設(shè)計(jì)學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果11√√√√設(shè)計(jì)學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果12√√√√設(shè)計(jì)

四、課程考核序號(hào)課程目標(biāo)（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)）考核內(nèi)容評(píng)價(jià)依據(jù)及成績(jī)比例(%)成績(jī)比例(%)平時(shí)調(diào)研實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)1目標(biāo)1（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)1.5）作業(yè)和平時(shí)表現(xiàn)：光度學(xué)、色度學(xué)、能量分配法則。14142目標(biāo)2（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)2.4）調(diào)研：燈具光電色參數(shù)、LED光電色參數(shù)。69153目標(biāo)3（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)3.1）1、設(shè)計(jì)：反光杯設(shè)計(jì)、透鏡或TIR透鏡設(shè)計(jì)、LED混光設(shè)計(jì)。79164目標(biāo)4（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)4.2）1、實(shí)驗(yàn)：燈具光度測(cè)量、燈具配光曲線測(cè)量、燈具光色測(cè)量。2、設(shè)計(jì)：反光杯設(shè)計(jì)、透鏡或TIR透鏡設(shè)計(jì)、LED混光設(shè)計(jì)。869235目標(biāo)5（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)4.3）1、實(shí)驗(yàn)：燈具光度測(cè)量、燈具配光曲線測(cè)量、燈具光色測(cè)量。2、設(shè)計(jì)：反光杯設(shè)計(jì)、透鏡或TIR透鏡設(shè)計(jì)、LED混光設(shè)計(jì)。69156目標(biāo)6（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)5.3）1、實(shí)驗(yàn)：燈具光度測(cè)量、燈具配光曲線測(cè)量、燈具光色測(cè)量。887目標(biāo)7（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)5.3）1、設(shè)計(jì)：反光杯設(shè)計(jì)、透鏡或TIR透鏡設(shè)計(jì)、LED混光設(shè)計(jì)。99合計(jì)3592036100注：1、考勤：遲到1次總分扣3分，曠課1次總分扣10分。2、作業(yè)、報(bào)告提交：遲交1次總分扣3分，少交1次總分扣10分。3、總評(píng)及格以上必須滿足：1）平時(shí)表現(xiàn)、調(diào)研、實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)均在60分以上。4、抄襲：1次總分扣10分。

五、課程目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)課程目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)具體計(jì)算方法如下：六、教材及參考資料[1]《光學(xué)設(shè)計(jì)》，五邑大學(xué)，自編，2015年，第1版[2]《照明設(shè)計(jì)》，周太明等，復(fù)旦大學(xué)出版社，2015年，第1版，ISBN9787309120189[3]《超精密自由曲面光學(xué)設(shè)計(jì)、加工及測(cè)量技術(shù)》，李榮彬、杜雪、張志輝，機(jī)械工業(yè)出版社，2015年，第1版，ISBN9787111482291[4]《照明工程：非成像光學(xué)設(shè)計(jì)》，R.JohnKoshel，華中科技大學(xué)出版社，2016年，第1版，ISBN9787568014809[5]《非成像光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法與實(shí)例》，蘇宙平，機(jī)械工業(yè)出版社，2017年，第1版，ISBN9787111582267[6]《非成像光學(xué)設(shè)計(jì)》，張航、嚴(yán)金華，科學(xué)出版社，2016年，第1版，ISBN9787030488640七、教學(xué)條件1、配套相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器：材料光散射特性測(cè)量?jī)x1套、透過(guò)率測(cè)試儀1套、霧度測(cè)試儀1套、積分球2套、配光測(cè)試系統(tǒng)2套、照度計(jì)及彩色照度計(jì)10套、亮度計(jì)及彩色亮度計(jì)5套、測(cè)距儀10套、光學(xué)設(shè)計(jì)軟件。2、教學(xué)環(huán)境：能分組討論的教室。3、配套模具等課堂教學(xué)器具。大綱執(zhí)筆人：李遠(yuǎn)興審核人(專業(yè)負(fù)責(zé)人/系主任)：徐維制定時(shí)間：2022年08月22日

附錄1：各類考核評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)表平時(shí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)課程目標(biāo)要求評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)9-107-860-5目標(biāo)1（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)1.5）正確復(fù)述照明光學(xué)的基本概念和照明光學(xué)設(shè)計(jì)的基本原理；在給定條件下正確計(jì)算或估算光電色參數(shù)；允許有少量非原則性錯(cuò)誤；書寫規(guī)范。較為正確復(fù)述照明光學(xué)的基本概念和照明光學(xué)設(shè)計(jì)的基本原理；在給定條件下較為正確計(jì)算或估算光電色參數(shù)；允許有部分非原則性錯(cuò)誤；書寫較為規(guī)范?；菊_復(fù)述照明光學(xué)的基本概念和照明光學(xué)設(shè)計(jì)的基本原理；在給定條件下基本正確計(jì)算或估算光電色參數(shù)；書寫基本規(guī)范。錯(cuò)誤復(fù)述照明光學(xué)的基本概念和照明光學(xué)設(shè)計(jì)的基本原理；在給定條件下錯(cuò)誤計(jì)算或估算光電色參數(shù)；書寫不規(guī)范。目標(biāo)2（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)2.4）正確使用光學(xué)原理進(jìn)行分析調(diào)研數(shù)據(jù)，獲得正確清晰有理的有效結(jié)論。較為正確使用光學(xué)原理進(jìn)行分析調(diào)研數(shù)據(jù)，獲得較為正確清晰有理的有效結(jié)論?；菊_使用光學(xué)原理進(jìn)行分析調(diào)研數(shù)據(jù)，獲得基本正確清晰有理的有效結(jié)論。錯(cuò)誤使用光學(xué)原理進(jìn)行分析調(diào)研數(shù)據(jù)，獲得錯(cuò)誤的結(jié)論。目標(biāo)3：分析（L4）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和企業(yè)照明光學(xué)元件調(diào)研資料，制定（L5）光學(xué)元件的設(shè)計(jì)目標(biāo)，并明確（L4）光源、尺寸、可加工性、易裝配性等約束條件；運(yùn)用（L3）光學(xué)設(shè)計(jì)原理進(jìn)行光學(xué)元件的方案設(shè)計(jì)（L5），建立（L5）光學(xué)元件模型。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)3.1）正確有效分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和企業(yè)照明光學(xué)元件調(diào)研資料，制定正確的光學(xué)元件的設(shè)計(jì)目標(biāo)，并有效明確光源、尺寸、可加工性、易裝配性等約束條件；正確運(yùn)用光學(xué)設(shè)計(jì)原理進(jìn)行光學(xué)元件的方案設(shè)計(jì)，建立正確的光學(xué)元件模型。較為正確有效分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和企業(yè)照明光學(xué)元件調(diào)研資料，制定較為正確的光學(xué)元件的設(shè)計(jì)目標(biāo)，并較為有效明確光源、尺寸、可加工性、易裝配性等約束條件；較為正確運(yùn)用光學(xué)設(shè)計(jì)原理進(jìn)行光學(xué)元件的方案設(shè)計(jì)，建立較為正確的光學(xué)元件模型。基本正確分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和企業(yè)照明光學(xué)元件調(diào)研資料，制定基本正確的光學(xué)元件的設(shè)計(jì)目標(biāo)，并基本明確光源、尺寸、可加工性、易裝配性等約束條件；基本正確運(yùn)用光學(xué)設(shè)計(jì)原理進(jìn)行光學(xué)元件的方案設(shè)計(jì)，建立基本正確的光學(xué)元件模型。錯(cuò)誤分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和企業(yè)照明光學(xué)元件調(diào)研資料，制定錯(cuò)誤的光學(xué)元件的設(shè)計(jì)目標(biāo)，分析光源、尺寸、可加工性、易裝配性等約束條件錯(cuò)誤；錯(cuò)誤運(yùn)用光學(xué)設(shè)計(jì)原理進(jìn)行光學(xué)元件的方案設(shè)計(jì)，建立錯(cuò)誤的光學(xué)元件模型。目標(biāo)4：實(shí)施（L3）實(shí)驗(yàn)和仿真實(shí)驗(yàn)，測(cè)量（L3）配光曲線、照度分布、亮度分布、光效、顏色空間分布等光電數(shù)據(jù)，運(yùn)用（L3）光學(xué)原理分析（L4）黃圈等現(xiàn)象。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)4.2）正確實(shí)施實(shí)驗(yàn)，正確測(cè)量配光曲線、照度分布、亮度分布、光效、顏色空間分布等光電數(shù)據(jù)，正確運(yùn)用光學(xué)原理分析黃圈等實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。較為正確實(shí)施實(shí)驗(yàn)，較為正確測(cè)量配光曲線、照度分布、亮度分布、光效、顏色空間分布等光電數(shù)據(jù)，較為正確運(yùn)用光學(xué)原理分析黃圈等實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象?；菊_實(shí)施實(shí)驗(yàn)，基本正確測(cè)量配光曲線、照度分布、亮度分布、光效、顏色空間分布等光電數(shù)據(jù)，基本正確運(yùn)用光學(xué)原理分析黃圈等實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。錯(cuò)誤實(shí)施實(shí)驗(yàn)，錯(cuò)誤測(cè)量配光曲線、照度分布、亮度分布、光效、顏色空間分布等光電數(shù)據(jù)，錯(cuò)誤運(yùn)用光學(xué)原理分析黃圈等實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。平時(shí)表現(xiàn)由作業(yè)、任務(wù)點(diǎn)、中期測(cè)試、課堂表現(xiàn)等構(gòu)成調(diào)研評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)課程目標(biāo)要求評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)90-10075-8960-740-59目標(biāo)2（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)2.4）正確使用光學(xué)原理進(jìn)行分析調(diào)研數(shù)據(jù)，獲得正確清晰有理的有效結(jié)論；行文條理邏輯；書寫規(guī)范；演講思路清晰。較為正確使用光學(xué)原理進(jìn)行分析調(diào)研數(shù)據(jù)，獲得較為正確清晰有理的有效結(jié)論；行文比較有條理邏輯；書寫比較規(guī)范；演講思路比較清晰。基本正確使用光學(xué)原理進(jìn)行分析調(diào)研數(shù)據(jù)，獲得基本正確清晰有理的有效結(jié)論；行文基本有條理邏輯；書寫基本規(guī)范；演講思路基本清晰。錯(cuò)誤使用光學(xué)原理進(jìn)行分析調(diào)研數(shù)據(jù)，獲得錯(cuò)誤的結(jié)論；行文邏輯混亂；書寫不規(guī)范；演講思路混亂。備注：每個(gè)課程目標(biāo)對(duì)應(yīng)的調(diào)研滿分100分實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)課程目標(biāo)要求評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)90-10075-8960-740-59目標(biāo)4：實(shí)施（L3）實(shí)驗(yàn)和仿真實(shí)驗(yàn)，測(cè)量（L3）配光曲線、照度分布、亮度分布、光效、顏色空間分布等光電數(shù)據(jù)，運(yùn)用（L3）光學(xué)原理分析（L4）黃圈等現(xiàn)象。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)4.2）正確實(shí)施實(shí)驗(yàn)，正確測(cè)量配光曲線、照度分布、亮度分布、光效、顏色空間分布等光電數(shù)據(jù)，正確運(yùn)用光學(xué)原理分析黃圈等實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。較為正確實(shí)施實(shí)驗(yàn)，較為正確測(cè)量配光曲線、照度分布、亮度分布、光效、顏色空間分布等光電數(shù)據(jù)，較為正確運(yùn)用光學(xué)原理分析黃圈等實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象?；菊_實(shí)施實(shí)驗(yàn)，基本正確測(cè)量配光曲線、照度分布、亮度分布、光效、顏色空間分布等光電數(shù)據(jù)，基本正確運(yùn)用光學(xué)原理分析黃圈等實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。錯(cuò)誤實(shí)施實(shí)驗(yàn)，錯(cuò)誤測(cè)量配光曲線、照度分布、亮度分布、光效、顏色空間分布等光電數(shù)據(jù)，錯(cuò)誤運(yùn)用光學(xué)原理分析黃圈等實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。目標(biāo)5：通過(guò)各種途徑查閱（L5）資料進(jìn)行信息綜合（L5），得到（L6）合理有效的結(jié)論，撰寫（L5）規(guī)范的實(shí)驗(yàn)報(bào)告、設(shè)計(jì)報(bào)告。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)4.3）充分有效通過(guò)各種途徑查閱資料，進(jìn)行正確的信息綜合，得到正確合理有效的結(jié)論；實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式規(guī)范，數(shù)據(jù)和文檔處理規(guī)范；演講思路清晰。較為充分有效通過(guò)各種途徑查閱資料，進(jìn)行較為正確的信息綜合，得到較為正確合理有效的結(jié)論；實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式比較規(guī)范，數(shù)據(jù)和文檔處理比較規(guī)范；演講思路比較清晰。查閱資料途徑基本充分，進(jìn)行基本正確的信息綜合，得到較為基本合理有效的結(jié)論；實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式基本規(guī)范，數(shù)據(jù)和文檔處理基本規(guī)范；演講思路基本清晰。查閱資料途徑基本不充分，進(jìn)行錯(cuò)誤的信息綜合，得到錯(cuò)誤的結(jié)論；實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式不規(guī)范，數(shù)據(jù)和文檔處理不規(guī)范；演講思路不清晰。目標(biāo)6：運(yùn)用（L3）配光曲線測(cè)試系統(tǒng)、積分球等照明光學(xué)測(cè)試儀器進(jìn)行照明光學(xué)元件的測(cè)試（L3）和分析（L4），理解（L2）其測(cè)量局限性。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)5.3）熟練運(yùn)用配光曲線測(cè)試系統(tǒng)、積分球等照明光學(xué)測(cè)試儀器進(jìn)行照明光學(xué)元件的測(cè)試和分析，正確理解其測(cè)量局限性。較為熟練運(yùn)用配光曲線測(cè)試系統(tǒng)、積分球等照明光學(xué)測(cè)試儀器進(jìn)行照明光學(xué)元件的測(cè)試和分析，較為正確理解其測(cè)量局限性?；臼炀氝\(yùn)用配光曲線測(cè)試系統(tǒng)、積分球等照明光學(xué)測(cè)試儀器進(jìn)行照明光學(xué)元件的測(cè)試和分析，基本正確理解其測(cè)量局限性。運(yùn)用配光曲線測(cè)試系統(tǒng)、積分球等照明光學(xué)測(cè)試儀器進(jìn)行照明光學(xué)元件的測(cè)試和分析不熟練，錯(cuò)誤理解其測(cè)量局限性。備注：每個(gè)課程目標(biāo)對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)滿分100分（每次實(shí)驗(yàn)等權(quán)重分配）設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)課程目標(biāo)要求評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)90-10075-8960-740-59目標(biāo)3：分析（L4）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和企業(yè)照明光學(xué)元件調(diào)研資料，制定（L5）光學(xué)元件的設(shè)計(jì)目標(biāo)，并明確（L4）光源、尺寸、可加工性、易裝配性等約束條件；運(yùn)用（L3）光學(xué)設(shè)計(jì)原理進(jìn)行光學(xué)元件的方案設(shè)計(jì)（L5），建立（L5）光學(xué)元件模型。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)3.1）正確有效分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和企業(yè)照明光學(xué)元件調(diào)研資料，制定正確的光學(xué)元件的設(shè)計(jì)目標(biāo)，并有效明確光源、尺寸、可加工性、易裝配性等約束條件；正確運(yùn)用光學(xué)設(shè)計(jì)原理進(jìn)行光學(xué)元件的方案設(shè)計(jì)，建立正確的光學(xué)元件模型。較為正確有效分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和企業(yè)照明光學(xué)元件調(diào)研資料，制定較為正確的光學(xué)元件的設(shè)計(jì)目標(biāo)，并較為有效明確光源、尺寸、可加工性、易裝配性等約束條件；較為正確運(yùn)用光學(xué)設(shè)計(jì)原理進(jìn)行光學(xué)元件的方案設(shè)計(jì)，建立較為正確的光學(xué)元件模型。基本正確分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和企業(yè)照明光學(xué)元件調(diào)研資料，制定基本正確的光學(xué)元件的設(shè)計(jì)目標(biāo)，并基本明確光源、尺寸、可加工性、易裝配性等約束條件；基本正確運(yùn)用光學(xué)設(shè)計(jì)原理進(jìn)行光學(xué)元件的方案設(shè)計(jì)，建立基本正確的光學(xué)元件模型。錯(cuò)誤分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和企業(yè)照明光學(xué)元件調(diào)研資料，制定錯(cuò)誤的光學(xué)元件的設(shè)計(jì)目標(biāo)，分析光源、尺寸、可加工性、易裝配性等約束條件錯(cuò)誤；錯(cuò)誤運(yùn)用光學(xué)設(shè)計(jì)原理進(jìn)行光學(xué)元件的方案設(shè)計(jì)，建立錯(cuò)誤的光學(xué)元件模型。目標(biāo)4：實(shí)施（L3）實(shí)驗(yàn)和仿真實(shí)驗(yàn)，測(cè)量（L3）配光曲線、照度分布、亮度分布、光效、顏色空間分布等光電數(shù)據(jù)，運(yùn)用（L3）光學(xué)原理分析（L4）黃圈等現(xiàn)象。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)4.2）正確實(shí)施仿真實(shí)驗(yàn)，正確測(cè)量配光曲線、照度分布、亮度分布、光效、顏色空間分布等光電數(shù)據(jù)，正確運(yùn)用光學(xué)原理分析黃圈等實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。較為正確實(shí)施仿真實(shí)驗(yàn)，較為正確測(cè)量配光曲線、照度分布、亮度分布、光效、顏色空間分布等光電數(shù)據(jù)，較為正確運(yùn)用光學(xué)原理分析黃圈等實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象?；菊_實(shí)施仿真實(shí)驗(yàn)，基本正確測(cè)量配光曲線、照度分布、亮度分布、光效、顏色空間分布等光電數(shù)據(jù)，基本正確運(yùn)用光學(xué)原理分析黃圈等實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。錯(cuò)誤實(shí)施仿真實(shí)驗(yàn)，錯(cuò)