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三、实验所需主要仪器设备及台(套)数 1.冷却法测定金属比热容:物理天平、测定金属比热容仪、秒表,共8套; 2.热功当量的测定:量热器、物理天平、秒表、直流稳压电源、数字电流表、电压表、数字温度计、可变电阻等,共8套; 3. 落球法测定液体的粘滞系数:液体粘滞系数测定仪、温度计、玻璃量筒、米尺、游标卡尺、温度计等,共8套; 4. 稳态法测量不良导体的导热系数:FD-TC-B型导热系数测定仪等共8套; 5. 固体线膨胀系数的测定:FD-LEA线膨胀系数测定仪等共8套; 6. 液体表面张力系数的测定:焦利秤、金属丝框、游标卡尺、砝码、温度计等,共8套。 四、实验成绩评定方法 1、平时成绩60%(包括:实验操作成绩占30%,实验报告成绩占30%); 2、期末操作考试成绩占40%; 五、参考资料 1、教材:胡承忠,杨兆华等.物理实验指导.济南:山东大学出版社.2009. 2、参考书: (1)林抒,龚镇雄.普通物理实验.北京:高等教育出版社,1981. (2)杨述武.普通物理实验.北京:高等教育出版社,1981. (3)朱俊孔,张山彪,高铁钧,于大文.普通物理实验.济南:山东大学出版社,2001.
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项目序号 | 实验项目名称 | 内容提要 | 实验 学时 | 仪器 套数 | 每套 人数 | 实验类型 | 开出 要求 |
1 | 伏安法测电阻及二极管伏安特性曲线 | 学习使用伏安法等不同的方法测量电阻的阻值,研究测电阻实验中系统误差分布规律和处理方法。 | 3 | 10 | 2 | 验证性 | 必做 |
2 | 静电场的描绘 | 利用模拟法的实验方法,加深对静电场性质的认识 | 3 | 10 | 2 | 综合性 | 必做 |
3 | 用惠斯登电桥测电阻 | 掌握惠斯登电桥工作原理和测量电阻的方法,使用单臂电桥测量电阻阻值并研究灵敏度与实验条件的关系。 | 3 | 10 | 2 | 验证性 | 必做 |
4 | 低电阻测量 | 了解双臂电桥的结构特点和测量低值电阻的工作原理,测量金属棒的电阻值。 | 3 | 10 | 2 | 验证性 | 必做 |
5 | 测定螺旋管内外磁场 | 学习利用霍尔装置测量磁场的原理,测量亥姆霍兹线圈磁场分布规律。 | 3 | 10 | 2 | 验证性 | 必做 |
6 | 测电源的电动势和内阻 | 用给定的实验器材测量干电池的电动势和内阻的实验,训练分析和解决问题的能力。 | 3 | 10 | 2 | 验证性 | 选做 |
7 | 万用表设计与校准实验 | 学会设计电流表、电压表扩大量程的原理和方法,研究设计校准电表的方法。 | 3 | 10 | 2 | 设计研究 | 必做 |
8 | 示波器原理及应用 | 学习示波器工作原理,熟悉示波器面板操作与调节使用方法,学习使用示波器测量基本电学参量。 | 3 | 10 | 2 | 综合性 | 必做 |
9 | RLC电路的暂态过程 | 研究RLC电路的暂态特性,理解L、R、C元件在电路中的作用,进一步掌握示波器的使用。 | 3 | 10 | 2 | 验证性 | 选做 |
10 | 电子束线的偏转和聚焦 | 了解电子束偏转和聚焦原理,用聚焦法测定电子荷质比。 | 3 | 10 | 2 | 综合性 | 必做 |
三、实验所需主要仪器设备及台(套)数
电阻元件伏安特性测试仪10台,静电场描绘仪10台,电阻箱30台,直流稳压电源10台,检流计10台,滑线变阻器10台,组装式直流双臂电桥10台,螺旋管磁场综合测试仪10台,直流电位差计实验仪10台,电表改装与校准实验仪10台,示波器10台,低频信号发生器10台,R、L、C电路实验仪10台,电子束实验仪10台,导线若干,标准电容若干,电阻若干。
四、实验成绩评定方法
实验成绩由三部分组成:实验表现(40分)、实验报告(20分)、实验考试(实际操作和理论问答)(40分)。
1、实验表现:在实验过程中,教师依据学生使用仪器的能力、观察和分析实验现象的能力、主动排除故障的能力、实验结果和数据的正确性以及学生的课堂纪律、实验态度、保持实验室卫生等方面的表现进行综合考核,学生实验的原始数据须由教师签字认可。
2、实验报告:要求每次实验结束后,必须及时缴纳实验报告,要求:内容充实、图表齐全、数据处理正确(误差处理)、书面整洁、结构合理、回答思考题等。
3、实验考试:通过考试了解和掌握学生对基本理论和基本操作掌握的程度和实际操作水平,建立操作技术与口试、笔试相结合的考试方法,教师出实验考试题目,让学生独立完成实验项目,在规定的时间内完成报告,且回答有关理论问题。根据学生在规定的时间完成实验情况教师给出相应成绩。
实验课最终成绩由上述三部分按百分制折合。
五、参考资料
1、胡承忠等编《物理实验指导》,山东大学出版社
2、杨述武等编《普通物理学实验》,高等教育出版社
3、吴泳华等编《大学物理实验》(电磁学部分),高等教育出版社
4、赵凯华等编《电磁学》(上下册)(第二版),高等教育出版社
课程代码:Z0800004 课程性质:专业主干课
课程名称:物理光学 英文名称:Physical optics
适用专业:光信息科学与技术 开设学期:第3学期
实验学时/总学时:24/88 实验学分/总学分:1.5/5.5
大纲拟定人: 马建玲 大纲审定人:闫专怀
审定日期:2012.10.03
课程实验内容简介
物理光学实验,是研究物理光学的重要手段,是理论赖以建立的基础,是培养学生不可缺少的环节。通过实验
1.使学生获得调节和正确使用光学仪器的训练,培养理论和实验相结合的能力
2.通过实验加深学生对物理光学基本现象、基本概念和基本光学原理的理解
3. 学习各种物理量的测量方法,进一步训练学生记录和处理数据的能力
4. 使学生养成严谨的科学工作作风,提高学生用实验方法解决实际光学问题的能力,从而为后续课程或从事光学或光电子学相关工作打下坚实的基础。
二、实验项目
项目序号 | 实验项目名称 | 内容提要 | 实验 学时 | 仪器 套数 | 每套 人数 | 实验类型 | 开出 要求 |
1 | 分光仪的调节及棱镜顶角测量 | 了解分光计的结构,学会分光计的调节和使用。测定棱镜的顶角。 | 3 | 9 | 2 | 其他 | 必做 |
2 | 光学材料折射率的测定 | 掌握分光计的使用方法,用最小偏向角法测棱镜玻璃的折射率。 | 3 | 9 | 2 | 综合性 | 必做 |
3 | 菲涅尔双棱镜干涉及钠光波长测量 | 观察双棱镜干涉现象,测量钠光波长 | 3 | 6 | 2 | 综合性 | 必做 |
4 | 用牛顿环测定透镜曲率半径 | 掌握用牛顿环测定透镜曲率半径的方法,加深对等厚干涉原理的理解。 | 3 | 10 | 2 | 验证性 | 必做 |
5 | 迈克耳逊干涉仪调节和使用 | 掌握迈克尔孙干涉仪的结构,学会迈克尔孙干涉仪的调节;观察等倾干涉、等厚干涉;测定激光或钠光波长 | 3 | 10 | 2 | 验证性 | 必做 |
6 | 夫琅禾费单狭缝衍射 | 观察夫朗和费单缝衍射现象,验证其中央极大宽度是次极大宽度的两倍 | 3 | 6 | 2 | 验证性 | 必做 |
7 | 用透射光栅测定光波波长 | 观察光栅的衍射规律,测量光栅常数及未知谱线波长 | 3 | 9 | 2 | 综合性 | 必做 |
8 | 偏振光的产生与检测 | 测量布儒斯特角,定偏振片光轴,验证马吕斯定律;线、圆、椭圆偏振光分析;观察和分析晶体的双折射现象 | 3 | 6 | 2 | 演示性 | 必做 |
9 | 傅里叶变换光谱实验 | 测量光的光谱图 | 3 | 4 | 2 | 验证性 | 选做 |
10 | 阿贝成像原理和空间滤波 | 了解简单的空间滤波在光信息处理中的实际应用,熟悉阿贝成像原理,加深对傅里叶光学中空间滤波频谱和空间滤波等概念的理解 | 3 | 6 | 2 | 验证性 | 选做 |
11 | 光电效应及普朗克常数测定 | 利用光电效应,验证爱因斯坦方程;测定普朗克常数。 | 3 | 4 | 2 | 综合性 | 选做 |
三、实验所需主要仪器设备及台(套)数
序号 | 实验项目名称 | 主要仪器设备 | 仪器套数 |
1 | 分光仪的调节及棱镜顶角的测量 | JJY分光计、三棱镜、钠光灯 | 9 |
2 | 光学材料折射率的测定 | 分光计、钠光灯、三棱镜 | 9 |
3 | 菲涅尔双棱镜干涉及钠光波长测量 | 光学平台及附件、钠光灯、双棱镜、观察屏、透镜、测微目镜等 | 6 |
4 | 用牛顿环测定透镜曲率半径 | 测量显微镜、钠光灯、牛顿环组件 | 10 |
5 | 迈克尔孙干涉仪的调节和使用 | 迈克耳逊干涉仪、钠光灯及聚光镜、毛玻璃、氦氖激光器 | 10 |
6 | 夫琅禾费单狭缝衍射 | 光学平台及附件、激光器、测微目镜、单狭缝 | 6 |
7 | 用透射光栅测光波波长 | JJY分光计、平面全息光栅、汞灯 | 9 |
8 | 偏振光的产生与检测 | 光学平台及附件、钠光灯、偏振片、波片等 | 6 |
9 | 傅里叶变换光谱实验 | XGF-1型傅里叶变换光谱实验装置、计算机、汞灯 | 4 |
10 | 阿贝成像原理和空间滤波 | GSZ-2B 型光学平台及附件 | 6 |
11 | 光电效应及普朗克常数测定 | 普朗克常数测试仪 | 4 |
四、实验成绩评定方法
实验成绩由三部分组成:实验预习和表现(20分)、实验报告(20分)、实验考试(实际操作和理论问答)(60分)。
1、实验预习和表现:在实验之前要求学生必须结合实验指导书的要求,明确实验目的,熟悉实验中所涉及的实验仪器,制定实验计划和步骤,教师通过课堂提问等方式检查预习效果。
在实验过程中,教师可依据学生使用仪器的能力、观察和分析实验现象的能力、主动排除故障的能力、实验结果和数据的正确性以及学生的课堂纪律、实验态度、保持实验室卫生等方面的表现进行综合考核,学生实验的原始数据须由教师签字认可。
2、实验报告:编写实验报告不仅是对实验情况的总结,也是加强对理论知识的理解,同时通过编写实验报告可以养成良好的工作作风,锻炼学生写作能力、分析问题能力等。基于这一思想,要求每次实验结束后,必须及时缴纳实验报告,要求:内容充实、图表齐全、数据处理正确(误差处理)、书面整洁、结构合理、回答思考题等。
3、实验考试:通过考试了解和掌握学生对基本理论和基本操作掌握的程度和实际操作水平,建立操作技术与口试、笔试相结合的考试方法,教师出实验考试题目,让学生独立完成实验项目,在规定的时间内完成报告,且回答有关理论问题。 ( 根据学生在规定的时间完成实验情况教师给出相应成绩)
4、实验课最终成绩由上述三部分按百分制折合。
五、参考资料
1、光学平台实验指导书
2、张山彪等编.《基础物理实验》.科学出版社.2009.8
3、胡承忠,杨兆华.《物理实验指导》.山东大学出版社,2009
课程代码:z0800005课程性质:专业主干课
课程名称:C语言程序与设计
英文名称:Programming Design of C Language
适用专业:光信息科学与技术开设学期:第3学期
实验学时/总学时:18/66 实验学分/总学分:1/4
大纲拟定人:王美红大纲审定人:胡承忠
审定日期:2012.10.03
课程实验内容简介
本课程是光信息科学与技术专业的专业主干课。主要通过对C语言程序设计的语法规则及相关的基本概念的学习,使学生掌握分析、解决问题的方法,结合上机实践,使学生学会程序设计的基本方法和技巧,为培养和提高学生的动手实践能力和综合编程的能力打下基础。通过本课程实验旨在达到以下目的:
1、通过上机实验,使学生掌握C程序设计的基础知识和概念、深刻理解数组、指针和链表等重要概念,掌握c语言的各种语法规则;
2、掌握基本的程序设计过程和技巧;
3、具备初步的高级语言程序设计能力;
4、具备熟练应用VC6.0集成环境进行C语言的编写、编译与调试的能力,能够掌握一定软件开发技术,具备一定的软件开发能力;
5、通过实验培养学生严肃,认真一丝不苟的工作作风。
二、实验项目
项目序号 | 实验项目名称 | 内容提要 | 实验 学时 | 仪器 套数 | 每套 人数 | 实验类型 | 开出 要求 |
1 | 熟悉上机环境和简单编程练习 | VC集成环境的使用、调试; 练习课本中简单的C程序; 进行顺序结构程序设计。 | 3 | 40 | 1 | 验证性 | 必做 |
2 | 选择结构程序设计 | 关系、逻辑运算符的应用; if语句、switch语句的应用; 根据要求设计选择结构程序。 | 3 | 40 | 1 | 设计研究 | 必做 |
3 | 循环结构程序设计 | while、do-while和for语句的定义格式及应用; 根据要求设计循环结构程序。 | 3 | 40 | 1 | 设计研究 | 必做 |
4 | 数组与函数程序设计 | 一维和二维数组的说明、赋值以及使用方法; 函数的定义方法、声明及调用规则。 实参与形参的对应关系,及“值传递”、 “地址传递”的方法; 数组和循环语句相结合的使用模式处理问题。 根据要求进行模块化的程序设计。 | 3 | 40 | 1 | 综合性 | 必做 |
5 | 指针的应用 | 指针变量的定义、赋值及使用; 指向数组的指针的定义和使用方法; 指针在函数调用中的作用; 根据要求进行指针的程序设计。 | 3 | 40 | 1 | 综合性 | 必做 |
6 | 综合程序设计实验 | 结构体的定义、应用; 文件的打开、关闭等操作; 根据要求及所学知识进行综合程序设计。 | 3 | 40 | 1 | 综合性 | 必做 |
三、实验所需主要仪器设备及台(套)数
计算机40台。
四、实验成绩评定方法
实验成绩由三部分组成:实验预习和表现(20分)、实验报告(20分)、实验考试(实际操作和理论问答)(60分)。
1、实验预习和上机表现:在实验之前要求学生提前预习实验内容,结合所学知识,提前设计出完整程序。并罗列出实验中所涉及的实验仪器和实验步骤,教师应通过课堂提问等方式检查预习效果。
在实验过程中,教师可依据学生调试程序的能力、实验结果和数据的正确性以及学生的课堂纪律、实验态度、保持实验室卫生等方面的表现进行综合考核,学生实验的原始数据须由教师签字认可。
2、实验报告:编写实验报告不仅是对实验情况的总结,也是加强对理论知识的理解,同时通过编写实验报告可以养成良好的工作作风,锻炼学生写作能力、分析问题能力等。基于这一思想,要求每次实验结束后,必须及时缴纳实验报告,要求:内容充实、程序设计完整、数据处理正确、书面整洁、结构合理、回答思考题等。( 根据实验报告情况教师给出相应成绩)
3、实验考试:通过考试了解和掌握学生对C语言的理解以及程序设计的能力,建立上机操作与口试、笔试相结合的考试方法,教师出实验考试题目,让学生独立在规定的时间内完成程序设计,且回答有关问题。并独立写出报告。( 根据学生在规定的时间完成实验情况教师给出相应成绩)
4、实验课最终成绩由上述三部分按百分制折合。
五、参考资料
1.刘彦丈.简论高等职业教育的课程结构.职业技术教育,2003
2.黄克孝.职业和技术教育课程概论.华东师范大学出版社,2001
3.李淑华.C语言程序设计.大连理工大学出版社,2002
4.谭浩强.C语言程序设计教程(第二版).高等教育出版社,2001
课程代码:z0800009 课程性质:专业主干课
课程名称:激光原理 英文名称:Principles of Laser
适用专业:光信息科学与技术专业 开设学期:第5学期
实验学时/总学时:18/82 实验学分/总学分:1/5
大纲拟定人:鲁晶 大纲审定人:闫专怀
审定日期:2012.10.03
课程实验内容简介
1、实验目的:
本实验在学习《激光原理》课程中占有很重要的地位。《激光原理》是一门理论和实践结合较密切的课程,本实验是针对《激光原理》中基本和典型的原理及理论实施的,在整个教学环节中处于辅助教学的地位。
本实验的作用是使学生通过实际动手操作,形象地掌握激光器的一般构造,加深激光特性的理解,了解激光在精密测量中的使用。
本实验的目的在于学生根据所学课程知识,在实验指导老师的帮助下,完成激光特性及应用的实验,从而全面地掌握《激光原理》。
2、实验方式:演示和仪器操作。
3、基本要求:
(1)学生应在实验前根据实验指导书内容进行预习,理解实验原理。
(2)指导教师讲解基本测量方法、实验步骤及注意事项。
(3)2—3人为一组,每组独立完成实验全过程,并记录具体实验步骤、实验数据。
(4)实验结束后,指导教师检查原始数据并签字。
二、实验项目
项目序号 | 实验项目名称 | 内容提要 | 实 验 学 时 | 仪 器 套 数 | 每 套 人 数 | 实验 类型 | 开出 要求 |
1 | 氦—氖气体激光器发散角的测量 | 1、选测量方法,搭设光路。 2、测量不同位置光斑尺寸,并打印曲线。 3、计算发散角。 | 3 | 6 | 2-3 | 验证性 | 必做 |
2 | 氦—氖气体激光器纵横模测量 | 1、分辨扫描干涉仪的自由光谱区,测出纵模间距和横模间距,测出谱线的性质并记录模式的模序。 2、估测He-Ne激光器工作物质的增益线宽。 3、He-Ne激光器纵横模的基本原理。 4、共焦球面扫描干涉仪的基本原理。 | 3 | 6 | 2-3 | 验证性 | 必做 |
3 | YAG激光器的安装与调试 | 1、通过对Nd3+:YAG激光器的安装与调试熟悉固体激光器的结构和工作原理。2、学会调整光学谐振腔的基本方法。3、要求将激光器调整到有最佳输出状态。 | 3 | 3 | 2-3 | 验证性 | 必做 |
4 | 高斯光束参数的测量 | 1、分析高斯光束的横模分布及参数测量。2、估测He-Ne激光器工作物质的增益参数。3、观察He-Ne激光器的光束质量的空间结构,测量其相邻横模间隔。 | 3 | 6 | 2-3 | 验证性 | 必做 |
5 | 电光调Q技术实验研究 | 1、调整电光调Q的光路,观察调Q脉冲的波形,测量脉宽。2、研究实现电光调Q的条件。3、通过实验了解电光调Q的概念和工作原理。 | 3 | 3 | 2-3 | 验证性 | 必做 |
6 | 菲涅耳全息实验 | 根据全息照像原理,完成物体的三维记录与复现 | 3 | 4 | 2-3 | 验证性 | 必做 |
三、实验所需主要仪器设备及台(套)数
氦—氖气体激光器6套、激光光源6台、直流高压电源6台、共焦球面干涉仪和与之配用的电子系统6套、光束质量分析仪6台、计算机6台、菲涅耳全息实验台6套、YAG棒3台、氙灯3个、激光能量计3台、示波器3台、光电管3个、KDP晶体3个
四、实验成绩评定方法
实验成绩由三部分组成:实验预习和表现(20分)、实验报告(20分)、实验考试(实际操作和理论问答)(60分)。
1、实验预习和表现:在实验之前要求学生必须结合《激光原理》课程的实验要求,根据实验的具体题目,制定实验计划,并罗列出实验中所涉及的实验仪器和实验步骤,教师应通过课堂提问等方式检查预习效果。
在实验过程中,教师可依据学生使用仪器的能力、观察和分析实验现象的能力、主动排除故障的能力、实验结果和数据的正确性以及学生的课堂纪律、实验态度、保持实验室卫生等方面的表现进行综合考核,学生实验的原始数据须由教师签字认可。
2、实验报告:编写实验报告不仅是对实验情况的总结,也是加强对《激光原理》课程知识的理解,同时通过编写实验报告可以养成良好的工作作风,锻炼学生写作能力、分析问题能力等。基于这一思想,要求每次实验结束后,必须及时缴纳实验报告,要求:内容充实、图表齐全、数据处理正确(误差处理)、书面整洁、结构合理、回答思考题等。
3、实验考试:通过考试了解和掌握学生对基本理论和基本操作掌握的程度和实际操作水平,建立操作技术与口试、笔试相结合的考试方法,教师出实验考试题目,让学生独立完成实验项目,在规定的时间内完成报告,且回答有关理论问题。(根据学生在规定的时间完成实验情况教师给出相应成绩)
4、实验课最终成绩由上述三部分按百分制折合。
五、参考资料
1、周炳琨等,激光原理,北京:国防工业出版社,1995.
2、陈家璧等,激光原理及应用,北京:电子工业出版社,2008.
3、王青圃等,激光原理学,济南:山东大学出版社,1993.
课程代码:z0800015 课程性质:专业主干课
课程名称:模拟电子技术基础
英文名称: Fundamentals of Analog Electronic Technology
适用专业:光信息科学与技术 开设学期:第3学期
实验学时/总学时:18/66 实验学分/总学分:1/4
大纲拟定人:崔祥霞 大纲审定人:姜春玲
审定日期:2012.10.03
课程实验内容简介
1、实验目的:
《模拟电子技术基础》是光信息科学与技术专业必修的一门专业主干课。通过本课程实验旨使学生达到以下要求:
1)掌握半导体基本器件的原理、特性及其选用;
2)了解和掌握常用模拟集成器件的外特性及其应用;
3)掌握基本单元电路的组成、工作原理及其重要性能指标的估算;
4)掌握常用电子仪器的使用方法,学会基本模拟电路的原理、安装和调试,以及各种参数的测量方法;
5)具有一定的读图能力和初步设计电路的能力,具有一定的动手实践能力和解决问题的能力,为后续课程的学习打下良好的基础。
6)初步掌握简单电路的设计方法和一般电路故障的分析、排除方法,使其理论联系实际的能力、实际操作能力、综合思维能力及创新能力都得到较大提高。
2、实验方式:
(1)实验方式:
1)教师演示;
2)学生对常用测试仪器如示波器、万用表、函数发生器、毫伏表的使用训练;
3)熟悉模拟电路实验箱,并完成基本电路的连接、调试和测试;
4)计算机仿真软件的使用;
5)综合性、设计性实验的分析、设计、调试。
(2)实验要求:
1)在做实验以前,要求学生写好预习实验报告,并对本次实验有一个初步的认识。
2)在实验指导老师演示时,要求学生认真听讲,不大声喧哗。
3)实验过程中,要求学生根据实验要求按步骤做好实验,爱护实验仪器,锻炼动手操作的能力。
4)培养分析、寻找和排除电子电路中常见故障的能力,能发现问题并能及时解决。
5) 能正确分析实验中出现的现象,并总结出符合实际的正确结论。
二、实验项目
序号 | 实验项目名称 | 提要内容 | 实验学时 | 仪器套数 | 每套人数 | 实验类型 | 开出 要求 |
1 | 常用电子仪器的使用 | 了解示波器及数字毫伏表模拟实验箱的结构及工作原理; 学会示波器等的使用方法。 | 3 | 20 | 2 | 验证性 | 必做 |
2 | 二极管特性测量 | 掌握二极管的伏安特性及测量方法:
| 3 | 20 | 2 | 验证性 | 选做 |
3 | 晶体管单级放大电路 | 了解放大器的工作原理及结构; 学会电路的连接方法; 学会各电参数的测量方法。 | 3 | 20 | 2 | 验证性 | 必做 |
4 | 场效应管放大电路 | 1.了解放大器的工作原理及结构; 2.学会电路的连接方法; 3.学会各电参数的测量方法。 | 3 | 20 | 2 | 验证性 | 选做 |
5 | 射极跟随器 | 1.了解放大器的工作原理及结构; 2.学会电路的连接方法; 3.学会各电参数的测量方法。 | 3 | 20 | 2 | 验证性 | 选做 |
6 | 两级阻容耦合放大电路 | 1.了解放大器工作原理及结构; 2.学会电路的连接方法; 3.学会各电参数的测量方法。 | 3 | 20 | 2 | 验证性 | 选做 |
7 | 负反馈放大电路 | 1.了解负反馈放大器的工作原理及结构; 2.学会电路的连接方法; 3.学会各电参数的测量方法。 | 3 | 20 | 2 | 验证性 | 必做 |
8 | 差动放大电路 | 1.了解差动放大器的工作原理及结构; 2.学会电路的连接方法; 3.学会各电参数的测量方法。 | 3 | 20 | 2 | 验证性 | 选做 |
9 | 集成运算电路的测试及应用 | 了解集成元件的结构原理; 学会元件管脚的判别; 学会集成电路的应用及参数的测量方法。 | 3 | 20 | 2 | 验证性 | 选做 |
10 | 波形产生电路 | 1.了解集成元件的结构原理; 2.学会元件管脚的判别; 3.学会集成电路的应用及参数的测量方法。 | 3 | 20 | 2 | 验证性 | 选做 |
11 | 互补对称OTL功率放大电路 | 1.了解功率放大器的工作原理及结构; 2.学会静态工作点的调整和基本参数测试方法; 3.学会改善放大器性能的方法。 | 3 | 20 | 2 | 验证性 | 选做 |
12 | RC正弦振荡器 | 1.了解RC正弦振荡器的工作原理及结构; 2.学会电路的连接方法; 3.学会各电参数的测量方法。 | 3 | 20 | 2 | 验证性 | 必做 |
13 | 串联型稳压电源的安装及测试 | 1. 了解串联型稳压电源的工作原理及结构; 2.学会电路的连接方法; 3.学会电路的调试及参数的测试方法 | 6 | 20 | 2 | 综合性 | 选做 |
14 | 集成稳压电源的设计、安装及参数测试 | 参考有关资料按要求设计出电原理图; 按自己所设计的原理图连接电路; 按要求进行综合调试并测量各参数 | 3 | 20 | 2 | 设计研究 | 选做 |
15 | 函数发生器的设计 | 1.参考有关资料按要求设计出电原理图; 2.按自己所设计的原理图连接电路; 3.按要求进行综合调试并测量各参数 | 3 | 20 | 2 | 设计研究 | 选做 |
16 | 差动放大电路 | 学会使用Multisim2001仿真软件; 了解差动放大电路的原理 | 3 | 20 | 1 | 验证性 | 选做 |
17 | 负反馈放大电路 | 1.学会使用Multisim2001仿真软件; 2.了解负反馈放大电路的原理 | 3 | 20 | 1 | 验证性 | 选做 |
18 | 函数发生器的设计 | 1.学会使用Multisim2001仿真软件; 2.按自己所设计的原理图连接电路; 3.了解函数发生器的原理 | 3 | 20 | 1 | 设计研究 | 选做 |
三、实验所需主要仪器设备及台(套)数
数字示波器20台(现有10台)实验箱40台(现有20台)数字交直流毫伏表40台(现有20台)
四、实验成绩评定方法
实验成绩由三部分组成:实验预习和表现(20分)、实验报告(20分)、实验考试(实际操作和理论问答)(60分)。
1、实验预习和表现:在实验之前要求学生必须结合实验指导书的要求,提前预习实验内容,熟悉实验中所涉及的理论知识,确定出实验步骤等,教师应通过课堂提问等方式检查预习效果。
在实验过程中,教师可依据学生使用仪器的能力、观察和分析实验现象的能力、主动排除故障的能力、实验结果和数据的正确性以及学生的课堂纪律、实验态度、保持实验室卫生等方面的表现进行综合考核,学生实验的原始数据须由教师签字认可。
2、实验报告:编写实验报告不仅是对实验情况的总结,也是加强对理论知识的理解,同时通过编写实验报告可以养成良好的工作作风,锻炼学生写作能力、分析问题能力等。基于这一思想,要求每次实验结束后,必须及时缴纳实验报告,要求:内容充实、图表齐全、数据处理正确(误差处理)、书面整洁、结构合理、回答思考题等。( 根据实验报告情况教师给出相应成绩)
3、实验考试:通过考试了解和掌握学生对基本理论和基本操作掌握的程度和实际操作水平,建立操作技术与口试、笔试相结合的考试方法,教师出实验考试题目,让学生独立完成电路,自拟实验步骤,在规定的时间内完成报告,且回答有关理论问题。如是设计性实验题目要独立写出报告。( 根据学生在规定的时间完成实验情况教师给出相应成绩)
4、实验课最终成绩由上述三部分按百分制折合。
五、参考资料
1.华成英,童诗白.模拟电子技术基础(第四版),北京,高等教育出版社,2006
2. 杨素行.模拟电子技术基础简明教程(第三版),北京,高等教育出版社,2006
3. 胡承忠,杨兆华.物理实验指导,济南:山东大学出版社,2009.
4. 王春玲.电子电路仿真实验与设计技术,北京:中国科学技术出版社,2005
课程代码:z0800016 课程性质:专业主干课
课程名称:数字电子技术基础
英文名称:Fundamental digital Electronic Technique
适用专业:光信息科学与技术 开设学期:第4学期
实验学时/总学时:18/66 实验学分/总学分:1/4
大纲拟定人:封百涛 大纲审定人:姜春玲
审定日期:2012.10.03
课程实验内容简介
《数字电子技术基础》是光信息科学与技术专业学生一门重要的专业必修课,具有很强的综合性、技术性和实用性。本课程实验要求学生达到:
1、使学生熟练掌握常用电子仪器的使用方法。
2、学会基本模拟、数字电路的原理、安装和调试,以及各种参数的测量方法。
3、初步掌握简单电路的设计方法和一般电路故障的分析、排除方法,使其理论联系实际的能力、实际操作能力、综合思维能力及创新能力都得到较大提高。
4、能正确分析实验中出现的现象,并总结出符合实际的正确结论。
二、实验项目
项目序号 | 实验项目名称 | 内容提要 | 实验 学时 | 仪器 套数 | 每套 人数 | 实验类型 | 开出 要求 |
1 | 基本门电路 | 1.与非门逻辑功能测试 2.或非门、异或门逻辑功能测试 3.若要实现Y=A′, 74LS00、74LS02、 74LS86实现 4.用四2输入与非门74LS00实现与或门 Y=AB+CD的功能 | 3 | 40 | 2 | 验证性 | 必做 |
2 | Multisim2001初步使用 | 1.测试二输入与非门的逻辑功能 2.测试或非门的时间波形图 3.用与非门实现Y=AB+CD的功能 | 3 | 40 | 2 | 演示性 | 选做 |
3 | 集电极开路门及三态门 | 1.用OC门实现电路的“线与”特性 2.用OC门实现电平转换 3.三态门逻辑功能测试 4.用三态门实现三路信号分时传送的总 线结构 | 3 | 40 | 2 | 验证性 | 选做 |
4 | 组合逻辑电路 | 1.设计一个能比较一位二进制A与 B 大小的比较电路 2.测量组合电路的逻辑关系 | 3 | 40 | 2 | 设计 研究 | 选做 |
5 | 译码器及其应用 | 1.74LS138逻辑功能测试 2.用74LS138构成逻辑函数发生器 | 3 | 40 | 2 | 设计 研究 | 选做 |
6 | 数据选择器及其应用研究 | 1.测试数据选择器的逻辑功能; 2.74LS153扩展成8选1数据选择器 3.用74LS151设计一个多数表决电路 | 3 | 40 | 2 | 设计 研究 | 必做 |
7 | 触发器及其应用 | 1.测试SR锁存器的逻辑功能 2.测试双JK触发器74LS76逻辑功能 3.测试维持阻塞D触发器74LS74的逻辑功能 | 3 | 40 | 2 | 验证性 | 必做 |
8 | 时序逻辑电路 | 1.异步二进制加法计数器 2.异步二进制减法计数器 | 3 | 40 | 2 | 设计 研究 | 必做 |
9 | 计数器及其应用 | 1.测试74LS161(或74LS160)的逻辑功能及功能测试方法。 2.用74LS161(或74LS160)和与非门74LS20实现七进制计数器 | 3 | 40 | 2 | 设计 研究 | 必做 |
10 | 555定时器及其应用 | 1.研究555单稳触发器的功能 ; 2.研究由555构成的多谐振荡器的功能。 | 3 | 40 | 2 | 验证性 | 选做 |
11 | 移位寄存器及其应用 | 1.集成移位寄存器基本功能验证 2.用74LS194移位寄存器可构成各种计数器 | 3 | 40 | 2 | 综合性 | 选做 |
12 | 智力竞赛抢答电路 | 1.学习数字电路中D触发器、分频器、多谐振荡器、CP时钟脉冲源等单元电路的综合利用; 2.熟悉智力竞赛抢答器的工作原理; 3.了解数字系统实验、调试及故障的排除方法。 | 3 | 40 | 2 | 综合性 | 选做 |
13 | 汽车尾灯控制电路 | 1.学习数字电路中D触发器、分频器、多谐振荡器、CP时钟脉冲源等单元电路的综合利用; 2.熟悉汽车尾灯控制电路的工作原理; 3.了解数字系统实验、调试及故障的排除方法。 | 3 | 40 | 2 | 综合性 | 选做 |
14 | 计数、译码和显示电路 | 1.掌握集成计数器构成任意进制计数器的方法; 2.熟悉译码器和数码显示器的功能及使用方法; 3.培养学生组成整体电路的能力。 | 3 | 40 | 2 | 综合性 | 选做 |
三、实验所需主要仪器设备及台
数字电路实验箱(40台)、示波器(20台)、各种型号集成块。
四、实验成绩评定方法
实验成绩由三部分组成:实验预习和表现(20分)、实验报告(20分)、实验考试(实际操作和理论问答)(60分)。
1、实验预习和表现:在实验之前要求学生必须结合实验指导书的要求,提前预习实验内容,熟悉实验中所涉及的理论知识,确定出实验步骤等,教师应通过课堂提问等方式检查预习效果。
在实验过程中,教师可依据学生使用仪器的能力、观察和分析实验现象的能力、主动排除故障的能力、实验结果和数据的正确性以及学生的课堂纪律、实验态度、保持实验室卫生等方面的表现进行综合考核,学生实验的原始数据须由教师签字认可。
2、实验报告:编写实验报告不仅是对实验情况的总结,也是加强对理论知识的理解,同时通过编写实验报告可以养成良好的工作作风,锻炼学生写作能力、分析问题能力等。基于这一思想,要求每次实验结束后,必须及时缴纳实验报告,要求:内容充实、图表齐全、数据处理正确(误差处理)、书面整洁、结构合理、回答思考题等。( 根据实验报告情况教师给出相应成绩)
3、实验考试:通过考试了解和掌握学生对基本理论和基本操作掌握的程度和实际操作水平,建立操作技术与口试、笔试相结合的考试方法,教师出实验考试题目,让学生独立完成电路,自拟实验步骤,在规定的时间内完成报告,且回答有关理论问题。如是设计性实验题目要独立写出报告。( 根据学生在规定的时间完成实验情况教师给出相应成绩)
4、实验课最终成绩由上述三部分按百分制折合。
五、参考资料
1、《物理实验指导》 胡承忠主编 山东大学出版社,2009年10月
2、《数字电子技术基础》(第5版)阎石主编 高教出版社,2006年5月
课程代码:z0800021 课程性质:专业主干课
课程名称:微机原理
英文名称:The Principle of Microcomputer
适用专业:光信息科学与技术 开设学期:第5学期
实验学时/总学时:18/50 实验学分/总学分:1/3
大纲拟定人:赵健 大纲审定人:胡承忠
审定日期:2012.10.03
课程实验内容简介
1、开设本课程的目的在于掌握8086 CPU的结构原理、与常用I/O芯片的接口技术设计及程序设计。
2、通过上机练习、实验箱实际操作,使学生能够掌握接口技术的设计方法,基本程序设计、调试、运行的方法。
二、实验项目
项目序号 | 实验项目名称 | 内容提要 | 实验 学时 | 仪器 套数 | 每套 人数 | 实验类型 | 开出 要求 |
1 | DEBUG调试 | 1、DEBUG程序的使用 2、实验箱使用简介 | 3 | 20 | 1 | 验证性 | 必做 |
2 | 汇编语言上机过程 | 1、掌握汇编语言上机过程; 2、程序设计、调试、运行 | 3 | 20 | 1 | 验证性 | 必做 |
3 | 顺序程序设计 | 1、掌握顺序程序设计的方法;2、程序设计、调试、运行 | 3 | 20 | 1 | 验证性 | 必做 |
4 | 循环程序设计 | 1、掌握循环程序设计的方法;2、程序设计、调试、运行 | 3 | 20 | 1 | 验证性 | 必做 |
5 | 分支程序设计 | 1、掌握分支程序设计的方法;2、程序设计、调试、运行 | 3 | 20 | 1 | 验证性 | 选做 |
6 | 字符串查找及个数统计 | 1、掌握字符串查找及个数统计的方法;2、程序设计、调试、运行 | 3 | 20 | 1 | 验证性 | 选做 |
7 | A/D转换0832 | 1、0832与微机的接口 2、编程方法、调试运行 | 3 | 10 | 2 | 验证性 | 选做 |
8 | D/A转换0809 | 1、0809与微机的接口 2、编程方法、调试运行 | 3 | 10 | 2 | 验证性 | 选做 |
9 | 8255输入输出 | 1、了解8255结构及工作原理,与微机的接口技术 2、编程方法、调试运行 | 3 | 10 | 2 | 验证性 | 必做 |
10 | 8255控制交通灯 | 1、了解8255扩展接口的方法2、编程、调试运行 | 3 | 10 | 2 | 综合性 | 必做 |
11 | 串并转换 | 1、了解串并转换的原理、方法2、编程方法、调试运行 | 3 | 10 | 2 | 验证性 | 选做 |
12 | 步进电机控制 | 1、了解电机的控制原理、方法 2、编程方法、调试运行 | 3 | 10 | 2 | 综合性 | 选做 |
13 | 8253定时、计数 | 1、8253结构和使用方法; 2、程序设计、调试、运行 | 3 | 10 | 2 | 综合性 | 选做 |
三、实验所需主要仪器设备及台(套)数
微机原理试验箱10套,计算机20台。
四、实验成绩评定方法
实验成绩由三部分组成:实验预习和表现(20分)、实验报告(20分)、实验考试(实际操作和理论问答)(60分)。
1、实验预习和表现:在实验之前要求学生必须结合实验指导书的要求,设计出实验的具体题目,制定实验计划,并罗列出实验中所涉及的实验仪器和实验步骤,教师应通过课堂提问等方式检查预习效果。
在实验过程中,教师可依据学生使用仪器的能力、观察和分析实验现象的能力、主动排除故障的能力、实验结果和数据的正确性以及学生的课堂纪律、实验态度、保持实验室卫生等方面的表现进行综合考核,学生实验的原始数据须由教师签字认可。
2、实验报告:编写实验报告不仅是对实验情况的总结,也是加强对理论知识的理解,同时通过编写实验报告可以养成良好的工作作风,锻炼学生写作能力、分析问题能力等。基于这一思想,要求每次实验结束后,必须及时缴纳实验报告,要求:内容充实、图表齐全、数据处理正确(误差处理)、书面整洁、结构合理、回答思考题等。
3、实验考试:通过考试了解和掌握学生对基本理论和基本操作掌握的程度和实际操作水平,建立操作技术与口试、笔试相结合的考试方法,教师出实验考试题目,让学生独立完成实验项目,在规定的时间内完成报告,且回答有关理论问题。 ( 根据学生在规定的时间完成实验情况教师给出相应成绩)
4、实验课最终成绩由上述三部分按百分制折合。
五、参考资料
1、微机原理实验指导书,上海埃威航空电子有限公司,2005
2、杨文显. 现代微型计算机原理与接口技术教程,北京,清华大学出版社,2006
课程代码:z0800024 课程性质:专业主干课
课程名称:光电技术 英文名称:Photoelectric Technology
适用专业:光信息科学与技术 开设学期:第5学期
实验学时/总学时:18/ 66 实验学分/总学分:1/4
大纲拟定人:肖 静 大纲审定人:闫专怀
审定日期:2012.10.03
课程实验内容简介
1、实验目的
(1)光电技术实验是集光电技术、信息处理技术于一体的一门综合实验,是培养光信息科学与技术人才必不可少的课程,涵盖“光电子技术”、“光电检测技术”、“光纤通信原理”、“信息光学”、“光电传感技术原理与应用”等专业基础课的实验内容。
(2) 光电技术实验的目的和任务是使学生掌握光电信息技术中重要光源与探测器件、光纤通信器件的基本特性和特征参数及应用技术,熟悉现代光电信息处理的基本方法,学习光电信息系统的软硬件设计,培养学生正确应用光电器件、设备,建立合适的光电系统,以解决实际问题的能力。
2、实验方式及学生应掌握的实验技术及基本技能
(1) 实验方式:仪器操作和分析测试。
(2) 学生应掌握的实验技术及基本技能:了解光电、光电转换特性,学会强光、弱光的检测方法及数据处理方式。掌握现代精密仪器的使用方法。独立分析、解决问题。观察实验现象完整、实验数据真实准确,结论分析正确。能提出开拓创新方面的问题。实验技巧熟练、实验报告整洁。
二、实验项目
项目序号 | 实验项目名称 | 内容提要 | 实验 学时 | 仪器 套数 | 每套 人数 | 实验类型 | 开出 要求 |
1 | 光照度的测试 | 了解光照度测量的基本原理,学会光照度的测量方法;对光照度进行测量,观察现象。 | 3 | 2 | 2 | 验证性 | 必做 |
2 | 光电二极管光电特性测试 | 了解光电二极管的工作原理和使用方法,掌握光电二极管的光照度特性及其测试方法;测量暗电流及偏压一定时光电二极管的输出光电流与入射光的照度的关系。 | 3 | 2 | 2 | 验证性 | 必做 |
3 | 光电二极管伏安特性测试 | 加深对光电二极管的工作原理的理解,掌握光电二极管的伏安特性的测试方法;测试光照度一定的情况下,光电二极管的伏安特性。 | 3 | 2 | 2 | 验证性 | 必做 |
4 | 光电池光电特性测试 | 了解光电池的工作原理和基本使用方法,掌握光电池的伏安特性及其测试方法。 | 3 | 2 | 2 | 验证性 | 必做 |
5 | 光电池伏安特性测试 | 加深对光电池的工作原理的理解,进一步熟悉光电池的基本应用,理解光电池的伏安特性并掌握其测试方法。 | 3 | 2 | 2 | 验证性 | 必做 |
6 | 光电倍增管特性参数的测量 | 了解光电倍增管的基本特性,掌握光电倍增管基本参数的测量方法;测量光电倍增管的暗电流、阴极灵敏度、阳极灵敏度和放大倍数。 | 3 | 2 | 2 | 验证性 | 必做 |
7 | 电光调制 | 了解铌酸锂电光调制器的结构和工作原理,掌握此调制器的使用方法;组装电光调制实验装置,调节最佳工作状态,观察实验现象。 | 3 | 2 | 2 | 综合性 | 选做 |
8 | 光电报警系统设计 | 练习自拟简单的光电报警系统设计实验,对影响光电探测性能的各种参数进行探讨,以求最大限度地发挥系统的探测能力;自拟简单的红外光电报警系统。 | 3 | 2 | 2 | 设计研究 | 选做 |
三、实验所需主要仪器设备及台(套)数
序号 | 实验项目名称 | 主要仪器设备 | 仪器套数 |
1 | 光照度的测试 | 光电探测原理实验箱 | 2 |
2 | 光电二极管光电特性测试 | 光电探测原理实验箱;连接导线 | 2 |
3 | 光电二极管伏安特性测试 | 光电探测原理实验箱,连接导线 | 2 |
4 | 光电池光电特性测试 | 光电探测原理实验箱,连接导线 | 2 |
5 | 光电池伏安特性测试 | 光电探测原理实验箱,连接导线 | 2 |
6 | 光电倍增管特性参数的测量 | 光电倍增管实验仪 | 2 |
7 | 电光调制 | 铌酸锂电光调制器;起偏器;检偏器;1/4波片;He-Ne激光器(带电源);光电探测器;ZY60电光调制器信号源;20MHz模拟双踪示波器 | 2 |
8 | 光电报警系统设计 | 红外发射二极管BT401;光敏二极管2CU2B;光电报警系统设计模块;连接导线;直流稳压电源 | 2 |
四、实验成绩评定方法
实验成绩由三部分组成:实验预习和表现(20分)、实验报告(20分)、实验考试(实际操作和理论问答)(60分)。
1、实验预习和表现:在实验之前要求学生必须结合实验指导书的要求,根据实验的具体题目,制定实验计划,并罗列出实验中所涉及的实验仪器和实验步骤,教师应通过课堂提问等方式检查预习效果。
在实验过程中,教师可依据学生使用仪器的能力、观察和分析实验现象的能力、主动排除故障的能力、实验结果和数据的正确性以及学生的课堂纪律、实验态度、保持实验室卫生等方面的表现进行综合考核,学生实验的原始数据须由教师签字认可。
2、实验报告:撰写实验报告不仅是对实验情况的总结,也是加强对理论知识的理解,同时通过撰写实验报告培养学生的写作能力、分析问题能力等。要求实验报告内容充实、图表齐全、数据处理正确(误差处理)、书面整洁、结构合理、回答思考题等。
3、实验考试:通过考试了解和掌握学生对基本理论和基本操作掌握的程度和实际操作水平,建立操作技术与口试、笔试相结合的考试方法,教师出实验考试题目,让学生独立完成实验项目,在规定的时间内完成报告,且回答有关理论问题。 ( 根据学生在规定的时间完成实验情况教师给出相应成绩)
4、实验课最终成绩由上述三部分按百分制折合。
五、参考资料
1、《光电技术原理实验系统ZY14Phe32SB 实验指导书》,湖北众友科技有限公司。
2、《光电检测技术》, 钱浚霞、郑坚立,机械工业出版社。
3、《光电技术与实验》,江月松,北京理工大学出版社。
4、《光电子技术》,杨经国等,四川大学出版社。
课程代码:t0807009 课程性质:专业拓展课
课程名称:激光技术与应用
英文名称:Laser Technology and its Application
适用专业:光信息科学与技术专业 开设学期:第6学期
实验学时/总学时:9/57 实验学分/总学分:0.5/3.5
大纲拟定人:鲁晶 大纲审定人:闫专怀
审定日期:2012.10.03
课程实验内容简介
1、实验目的:
本实验在学习《激光技术与应用》课程中占有很重要的地位。《激光技术与应用》是一门理论和实践结合较密切的课程,本实验是针对《激光技术与应用》中基本和典型的原理及理论实施的,在整个教学环节中处于辅助教学的地位。
本课程简单回顾了激光产生的基本原理,介绍了激光的特点以及激光器的各种单元技术。主要内容包括激光干涉测量技术、激光衍射测量技术、激光准直及多自由度测量技术以及激光多普勒测速技术。开设课程实验的目的是为了提高学生搭建光路的技术,加深对书本知识的印象和理解,并要求学生掌握利用迈克尔逊干涉技术进行测量的方法。
2、实验方式:演示和仪器操作。
3、基本要求:
(1)学生应在实验前根据实验指导书内容进行预习,理解实验原理。
(2)指导教师讲解基本测量方法、实验步骤及注意事项。
(3)2—3人为一组,每组独立完成实验全过程,并记录具体实验步骤、实验数据。
(4)实验结束后,指导教师检查原始数据并签字。
二、实验项目
项目序号 | 实验项目名称 | 内容提要 | 实 验 学 时 | 仪 器 套 数 | 每 套 人 数 | 实验 类型 | 开出 要求 |
1 | 测量空气折射率 | 利用迈克尔逊干涉系统测量气室中空气的折射率。 | 3 | 3 | 2-3 | 综合性 | 必做 |
2 | 电子散斑(ESPI)干涉实验 | 搭建电子散斑干涉仪,并利用其观察物理量的变化。 | 3 | 3 | 2-3 | 验证性 | 必做 |
3 | 全息照相 | 搭建光路,对硬币进行全息照相,并重现。 | 3 | 3 | 2-3 | 验证性 | 必做 |
三、实验所需主要仪器设备及台(套)数
氦—氖气体激光器3套、激光光源3台、外腔式激光器3套、CCD摄像头3台、全息干版3套、扩束器、分束器、白屏、平面镜、分光棱镜等3套
四、实验成绩评定方法
实验成绩由三部分组成:实验预习和表现(20分)、实验报告(20分)、实验考试(实际操作和理论问答)(60分)。
1、实验预习和表现:在实验之前要求学生必须结合《激光技术与应用》课程的实验要求,根据实验的具体题目,制定实验计划,并罗列出实验中所涉及的实验仪器和实验步骤,教师应通过课堂提问等方式检查预习效果。
在实验过程中,教师可依据学生使用仪器的能力、观察和分析实验现象的能力、主动排除故障的能力、实验结果和数据的正确性以及学生的课堂纪律、实验态度、保持实验室卫生等方面的表现进行综合考核,学生实验的原始数据须由教师签字认可。
2、实验报告:编写实验报告不仅是对实验情况的总结,也是加强对《激光技术与应用》课程知识的理解,同时通过编写实验报告可以养成良好的工作作风,锻炼学生写作能力、分析问题能力等。基于这一思想,要求每次实验结束后,必须及时缴纳实验报告,要求:内容充实、图表齐全、数据处理正确(误差处理)、书面整洁、结构合理、回答思考题等。
3、实验考试:通过考试了解和掌握学生对基本理论和基本操作掌握的程度和实际操作水平,建立操作技术与口试、笔试相结合的考试方法,教师出实验考试题目,让学生独立完成实验项目,在规定的时间内完成报告,且回答有关理论问题。(根据学生在规定的时间完成实验情况教师给出相应成绩)
4、实验课最终成绩由上述三部分按百分制折合。
五、参考资料
1、陈家璧等,激光原理及应用,北京:电子工业出版社,2008.
2、周炳琨等,激光原理,北京:国防工业出版社,1995.
3、阎吉祥主编,激光原理技术及应用,北京:北京理工大学出版社,2006.
课程代码:t0807002 课程性质:专业拓展课
课程名称:应用光学 英文名称:Application Optics
适用专业:光信息科学与技术 开设学期:第6学期
实验学时/总学时: 12/44 实验学分/总学分: 1/3
大纲拟定人: 马建玲 大纲审定人:闫专怀
审定日期:2012.10.03
课程实验内容简介
应用光学实验是现代应用光学的有机组成部分,通过实验教学可使学生能够比较全面的掌握经典几何光学基础理论、基础知识和基本技能,是培养学生不可缺少的环节。
1.使学生获得应用光学实验基本技能的训练,培养理论和实验相结合的能力
2.加深对经典光学仪器中光学系统理论与设计的理解
3.学会搭建常用的光学光路,并应用基本的工具实现基本的测量。
4.使学生养成严谨的科学工作作风,培养学生分析和解决在工程技术上常见应用光学问题的能力,从而达到培养创新意识和科学素质的目标。
二、实验项目
项目序号 | 实验项目名称 | 内容提要 | 实验 学时 | 仪器 套数 | 每套 人数 | 实验类型 | 开出 要求 |
1 | 薄透镜焦距的测定 | 学会在光具座上调节光学系统使其共轴,测薄透镜的焦距。 | 3 | 6 | 2 | 验证性 | 必做 |
2 | 550型焦距仪的原理与应用 | 掌握平行光管的结构和使用方法,测透镜的焦距、分辨率。 | 3 | 6 | 2 | 综合性 | 必做 |
3 | 透镜组基点的测定 | 熟悉测节器的构造,自组透镜组,测定透镜组的焦距、主点。 | 3 | 6 | 2 | 验证性 | 必做 |
4 | 自组望远镜 | 理解望远镜的光路特点,能自己选用元件建立光路图,测出放大率 | 3 | 6 | 2 | 设计研究 | 必做 |
5 | 自组显微镜 | 理解显微镜的光路特点,能自己选用元件建立光路图,测出放大率 | 3 | 6 | 2 | 设计研究 | 选做 |
三、实验所需主要仪器设备及台(套)数
序号 | 实验项目名称 | 主要仪器设备 | 仪器套数 |
1 | 薄透镜焦距的测量 | 光具座、透镜、孔状物、光源、观察屏等 | 6 |
2 | 透镜组基点的测定 | 光具座、550型平行光管、测节器、透镜组、光屏 | 6 |
3 | 550型焦距仪的原理与应用 | 550型焦距仪,测微目镜、薄透镜、厚透镜 | 6 |
4 | 自组显微镜 | GSZ-2B 型光学平台及附件 | 6 |
5 | 自组望远镜 | GSZ-2B 型光学平台及附件 | 6 |
四、实验成绩评定方法
实验成绩由三部分组成:实验预习和表现(20分)、实验报告(20分)、实验考试(实际操作和理论问答)(60分)。
1、实验预习和表现:在实验之前要求学生必须结合实验指导书的要求,明确实验目的,熟悉实验中所涉及的实验仪器,制定实验计划和步骤,教师通过课堂提问等方式检查预习效果。
在实验过程中,教师可依据学生使用仪器的能力、观察和分析实验现象的能力、主动排除故障的能力、实验结果和数据的正确性以及学生的课堂纪律、实验态度、保持实验室卫生等方面的表现进行综合考核,学生实验的原始数据须由教师签字认可。
2、实验报告:编写实验报告不仅是对实验情况的总结,也是加强对理论知识的理解,同时通过编写实验报告可以养成良好的工作作风,锻炼学生写作能力、分析问题能力等。基于这一思想,要求每次实验结束后,必须及时缴纳实验报告,要求:内容充实、图表齐全、数据处理正确(误差处理)、书面整洁、结构合理、回答思考题等。
3、实验考试:通过考试了解和掌握学生对基本理论和基本操作掌握的程度和实际操作水平,建立操作技术与口试、笔试相结合的考试方法,教师出实验考试题目,让学生独立完成实验项目,在规定的时间内完成报告,且回答有关理论问题。 ( 根据学生在规定的时间完成实验情况教师给出相应成绩)
4、实验课最终成绩由上述三部分按百分制折合。
五、参考资料
1、光学实验平台讲义
2、《应用光学》,安连生,北京理工大学出版社,2010
3、《普通物理实验》(三、光学部分)第三版,杨述武主编,高等教育出版社,2000.5第3版
课程代码:t0807018 课程性质:专业拓展课
课程名称:光纤通信
英文名称:Optical Fiber Communication Technology
适用专业:光信息科学与技术 开设学期:第7学期
实验学时/总学时:9/57 实验学分/总学分:0.5/3.5
大纲拟定人:王蒙 大纲审定人:吴顺伟
审定日期:2012.10.03
课程实验内容简介
1、实验目的:
本实验的设置就是为了使学生通过实验更多地获得有关光纤通信系统的基本构成、工作原理,熟悉光信号发射、接收、调制和传输的过程,通过实验操作对光纤通信系统设计及其编码方式有一个全面的掌握。
2、实验方式:
要求学生具有基础实验仪器和设备的综合操作技能,实验前对所做实验的内容进行预习,实验中严格按教师的要求操作,不清楚的地方要及时提问,达到预期的实验目的。
二、实验项目
项目序号 | 实验项目名称 | 内容提要 | 实验 学时 | 仪器 套数 | 每套 人数 | 实验类型 | 开出 要求 |
1 | 固定速率时分复用实验 | 掌握固定速率时分复用的同步复接原理 | 3 | 10 | 2 | 验证性 | 必做 |
2 | 光纤通信线路码实验 | 掌握光纤通信编译码方式 掌握CMI编译码原理 | 3 | 10 | 2 | 验证性 | 必做 |
3 | HDB3编码实验 | 掌握HDB3码编码规则 | 3 | 10 | 2 | 验证性 | 选做 |
4 | PCM编码实验 | 掌握PCM编译码原理 | 3 | 10 | 2 | 验证性 | 选做 |
5 | 眼图观测实验 | 掌握眼图的观测 | 3 | 10 | 2 | 验证性 | 选做 |
6 | 波分复用(WDM)光纤通信系统实验 | 掌握波分复用技术及实现方法 | 3 | 10 | 2 | 验证性 | 选做 |
三、实验所需主要仪器设备及台(套)数
本实验所需BC-GT光纤通信实验箱、 串口电缆、20M通用示波器、光功率计器、等10套仪器。
四、实验成绩评定方法
实验成绩由三部分组成:实验预习和表现(20分)、实验报告(20分)、实验考试(实际操作和理论问答)(60分)。
1、实验预习和表现:在实验之前要求学生必须结合实验指导书的要求,设计出实验的具体题目,制定实验计划,并罗列出实验中所涉及的实验仪器和实验步骤,教师应通过课堂提问等方式检查预习效果。
在实验过程中,教师可依据学生使用仪器的能力、观察和分析实验现象的能力、主动排除故障的能力、实验结果和数据的正确性以及学生的课堂纪律、实验态度、保持实验室卫生等方面的表现进行综合考核,学生实验的原始数据须由教师签字认可。
2、实验报告:编写实验报告不仅是对实验情况的总结,也是加强对理论知识的理解,同时通过编写实验报告可以养成良好的工作作风,锻炼学生写作能力、分析问题能力等。基于这一思想,要求每次实验结束后,必须及时缴纳实验报告,要求:内容充实、图表齐全、数据处理正确(误差处理)、书面整洁、结构合理、回答思考题等。
3、实验考试:通过考试了解和掌握学生对基本理论和基本操作掌握的程度和实际操作水平,建立操作技术与口试、笔试相结合的考试方法,教师出实验考试题目,让学生独立完成实验项目,在规定的时间内完成报告,且回答有关理论问题。 ( 根据学生在规定的时间完成实验情况教师给出相应成绩)
4、实验课最终成绩由上述三部分按百分制折合。
五、参考资料
《光纤通信原理与应用》方志豪 电子工业出版社
课程代码:t0807026 课程性质:专业拓展课
课程名称:近代物理实验
英文名称:Modern Physics Laboratory
适用专业:光信息科学与技术 开设学期:第7学期
学时:18学时 学分:1学分
大纲拟定人:陈君 大纲审定人:闫专怀
审定日期:2012.10.03
一、课程简介
1、实验目的:
本课程是为物理专业、光信息科学与技术专业本科高年纪学生开设的一门重要的实验课程。它的内容以在近代物理发展史中起过重要作用的著名实验为主,其内容涉及原子物理、固体物理、激光物理、电子技术、光电子学与光信息处理、真空物理、低温物理等整个物理学科,具有较强的技术性和综合性。
通过本课程的学习,可以帮助学生深入理解近代物理各领域中的一些重要现象、概念和规律,培养学生对物理现象的观察能力和分析能力。通过在本课程中使用一些较大型、较精密、较复杂的实验仪器,进一步提高学生的动手能力和实验素养,并使学生获得一定的用实验方法和技术研究物理现象和规律的独立工作能力。同时也加深对近代物理理论知识的理解。
2、基本要求:
(1)、了解在近代物理发展史中起过重要作用的著名实验和其它一些基本实验。了解重要实验的历史背景、实验的代表人物、实验的基本内容和结论。
(2)、理解每个实验的实验原理以及具体实验过程与思路。
(3)、重点掌握通过实验,学习科学家严谨的科学精神和细致的实验态度,养成良好的实验习惯。重点掌握实验仪器的使用方法、实验步骤及注意事项。争取做到能独立完成实验,并能写出较为规范的实验报告,提升作为理科学生应具有的实验素养。
二、实验项目
项目序号 | 实验项目名称 | 内容提要 | 实验 学时 | 仪器 套数 | 每套 人数 | 实验类型 | 开出 要求 |
1 | 弗兰克-赫兹实验 | 1、通过氩原子第一激发电位的测量,了解夫兰克和赫兹在研究原子内部能量量子化问题时所采用的基本实验方法。 | 3 | 4 | 2 | 验证性 | 必修 |
2 | 霍尔 效应 | 1、了解霍尔效应实验原理以及有关霍尔器件对材料要求的知识; 2、 研究霍尔电压UH与工作电流IS及霍尔电压UH与励磁电流IM之间的关系; 3、学习对称测量法来消除系统误差。 | 3 | 4 | 2 | 综合性 | 必修 |
3 | 电子 衍射 | 1、掌握电子衍射运动学理论; 2、研究多晶体中电子的衍射现象; 3、测量入射电子的波长, Au的晶格常数 | 3 | 2 | 4 | 综合性 | 必修 |
4 | 核磁 共振 | 1、了解核磁共振原理; 2、利用核磁共振的方法确定样品的旋磁比γ、朗德因子gN 3、用核磁共振测磁场强度 | 3 | 2 | 4 | 综合性 | 必修 |
5 | 密里根油滴实验 | 1、通过带电油滴在重力场和静电场中运动的测量,证明电荷的不连续性,并测定电子电荷的数值; | 3 | 4 | 2 | 验证性 | 选修 |
6 | 赛曼效应实验 | 1、观察546.1nm 汞光谱线的塞曼分裂,测出塞曼分裂的最小波长差,计算出电子的荷质比。 2、掌握塞曼效应理论,测定电子的荷质比,确定能级的量子数和朗德因子 | 3 | 4 | 2 | 综合性 | 选修 |
7 | 光速 测定 | 1、了解声光频移的基本知识; 2、理解光拍频的概念; 3、掌握光“拍”法测光速的技术。 | 3 | 2 | 4 | 综合性 | 选修 |
8 | 高温 超导 | 1、分别利用动态法和稳态法测量高临界温度氧化物超导材料的电阻率随温度的变化关系。 2、通过实验掌握利用液氮容器内的低温空间改变氧化物超导材料温度、测温及控温的原理和方法。 | 3 | 4 | 2 | 综合性 | 选修 |
9 | 全息 照相 | 1、 掌握激光全息的记录原理并掌握全息图的制作方法; 2、学习用时间平均全息法研究振动体的振动。 | 3 | 4 | 2 | 综合性 | 选修 |
10 | 拉曼光谱实验 | 1、掌握拉曼光谱仪的原理和使用方法; 2、测四氯化碳的拉曼光谱,计算拉曼频移。 | 3 | 1 | 4 | 综合性 | 选修 |
11 | 脉冲核磁共振实验 | 1、 了解脉冲核磁共振的共振条件; 2、 利用自旋回旋波测量横向弛豫时间; 3、 测量二甲苯的化学位移间隔。 | 3 | 1 | 4 | 综合性 | 选修 |
三、实验所需主要仪器设备及台(套)数
夫兰克-赫兹仪4套,塞曼效应实验仪4套,全息光学实验平台及附件4套,密里根油滴实验仪4套,电子衍射仪2套,光速测定仪、频率计、示波器各2套,高温超导仪、杜瓦瓶各4套,LRS-3喇曼/荧光光谱仪1套,霍尔效应实验仪4套,脉冲核磁共振实验仪1套。
四、实验成绩评定方法
实验成绩由三部分组成:实验预习和表现(20分)、实验报告(20分)、实验考试(实际操作和理论问答)(60分)。
1、实验预习和表现:在实验之前要求学生必须结合实验指导书的要求,设计出实验的具体题目,制定实验计划,并罗列出实验中所涉及的实验仪器和实验步骤,教师应通过课堂提问等方式检查预习效果。
在实验过程中,教师可依据学生使用仪器的能力、观察和分析实验现象的能力、主动排除故障的能力、实验结果和数据的正确性以及学生的课堂纪律、实验态度、保持实验室卫生等方面的表现进行综合考核,学生实验的原始数据须由教师签字认可。
2、实验报告:编写实验报告不仅是对实验情况的总结,也是加强对理论知识的理解,同时通过编写实验报告可以养成良好的工作作风,锻炼学生写作能力、分析问题能力等。基于这一思想,要求每次实验结束后,必须及时缴纳实验报告,要求:内容充实、图表齐全、数据处理正确(误差处理)、书面整洁、结构合理、回答思考题等。
3、实验考试:通过考试了解和掌握学生对基本理论和基本操作掌握的程度和实际操作水平,建立操作技术与口试、笔试相结合的考试方法,教师出实验考试题目,让学生独立完成实验项目,在规定的时间内完成报告,且回答有关理论问题。 ( 根据学生在规定的时间完成实验情况教师给出相应成绩)
4、实验课最终成绩由上述三部分按百分制折合。
五、参考资料
1、《近代物理实验教程》林木欣主编,科学出版社,2001 年
2、《近代物理实验》邬鸿彦、朱明刚主编,科学出版社,1998 年
3、《近代物理实验》祁守仁等编,华中师范大学出版社,1988 年
4、《近代物理实验》(基本实验)吴思诚、王祖诠主编,北京大学出版,1986 年
5、《近代物理实验》(选做实验)吴思诚、王祖诠主编,北京大学出版社,1986 年
6、《近代物理实验》高铁军主编.山东大学出版社,2000年
课程代码:t0800012 课程性质:专业拓展课
课程名称:单片机原理及应用
英文名称:Experiment of PrincipleandApplicationofSingle-
Chip Microcomputer
适用专业:光信息科学与技术 开设学期:第5学期
实验学时/总学时:18/50 实验学分/总学分:1/3
大纲拟定人:吴顺伟 大纲审定人:胡承忠
审定日期:2012.10.03
课程实验内容简介
单片机原理是实践性很强的一门课程,开设本实验课程的目的:
(1)了解单片机结构组成;
(2) 掌握MCS-51单片机的结构原理、与常用I/O芯片接口技术设计;
(3) 掌握指令系统的功能与程序设计;
(4) 使学生能够设计简单的单片机软硬件系统,提高综合素质、创新能力和实践能力。主要内容包括:接口技术设计的设计方法,基本程序设计、调试、运行的方法。
二、实验项目
项目序号 | 实验项目名称 | 内容提要 | 实验 学时 | 仪器 套数 | 每套 人数 | 实验类型 | 开出 要求 |
1 | 数据区传送子程序 | 1、掌握RAM中的数据操作 2、把R2.R3源RAM区首地址内的R6.R7个字节的数据传送到目的RAM区 | 3 | 10 | 2 | 验证性 | 必做 |
2 | 工业顺序控制 | 1、掌握工业顺序控制的原理。 2、掌握中断的使用方法。 3、利用中断来模拟工业生产过程。 | 3 | 10 | 2 | 验证性 | 必做 |
3 | 电脑时钟的设计 | 1、熟悉MCS-51定时器,串行口和中断初始化编程方法, 2、了解定时器的应用实时程序的设计与调试技巧 3、编写程序,从5103S实验系统键盘上输入时间初值,用定时器产生0.1S定时中断,对时钟计数器计数,并将数值实时地送数码管显示
| 3 | 10 | 2 | 验证性 | 必做 |
4 | 简单I/O接口扩展 | 1、 学习单片机简单接口的扩展方法; 2、 学习数据输入输出的编制方法; 3、利用74LS244作为输入口,读取开关的状态,并将此状态,通过74ls373驱动发光二极管显示出来。 | 3 | 10 | 2 | 验证性 | 必做 |
5 | 8255控制交通灯 | 1、进一步了解8255芯片的结构及编程方法,学习模拟交通控制的实现方法。 2.用8255做输出口,控制十二个发光二极管燃灭,模拟交通灯管理。 | 3 | 10 | 2 | 综合性 | 必做 |
6 | D/A转换实验,A/D转换实验 | 1、了解D/A、D/A转换与单片机的接口方法 2、了解D/A、D/A转换芯片0832的性能及编程方法 3、了解单片机系统中扩展D/A、D/A转换芯片的基本方法
| 3 | 10 | 2 | 设计研究 | 必做 |
三、实验所需主要仪器设备及台(套)数
1、计算机 10台
2、单片机试验箱 10台
3、万用表 10个
四、实验成绩评定方法
1、平时成绩占30%,包括实验报告、实验的考勤、实验的效果
2、最后实验考试成绩占70%。
3、总成绩按10分计算。
五、参考资料
[1]胡承忠,杨兆华等,物理实验手册,2010.7
课程代码:t0807007 课程性质:专业拓展课
课程名称:电路分析基础
英文名称:Fundamentals of Circuit Analysis
适用专业:光信息科学与技术 开设学期:第3学期
实验学时/总学时:9/57 实验学分/总学分:0.5/3.5
大纲拟定人:谭静芳 大纲审定人:姜春玲
审定日期:2012.10.03
课程实验内容简介
《电路分析基础》是电路理论的入门课程,是电子信息科学与技术专业的一门比较重要的专业主干课,通过做该课程的相关实验,可以为后继课程的学习打下牢固的基础,本课程实验要求学生达到:
1、通过实验观察、测量与分析,加深对电路理论的概念和规律的认识和理解,学习电路实验的基本知识、基本方法,培养学生电路实验的基本技能。
2、通过电路分析的实验,使学生熟练掌握常用电子仪器的使用方法,学会基本电路的原理、安装和调试,以及各种参数的测量方法,初步掌握简单电路的设计方法和一般电路故障的分析、排除方法,使其理论联系实际的能力、实际操作能力、综合思维能力及创新能力都得到较大提高。
3、培养学生严肃认真、实事求是的科学态度和工作作风,培养学生的创新思维和综合应用能力。
4、为后续实验课学习打下必要的实践基础;同时为学生今后从事工作奠定一定的实验技能。
二、实验项目
项目序号 | 实验项目名称 | 内容提要 | 实验 学时 | 仪器 套数 | 每套 人数 | 实验类型 | 开出 要求 |
1 | 示波器的使用 | 1、掌握示波器和低频信号发生器的使用方法; 2、掌握示波器观察信号波形和测量直流电压、正弦电压的方法。 | 3 | 10 | 2 | 演示性 | 选做 |
2 | 基尔霍夫定律的验证 | 1、练习正确接线,学习正确使用直流电流表及万用表; 2、验证基尔霍夫定律,加深对参考方向的理解。 | 3 | 10 | 2 | 验证性 | 必做 |
3 | 叠加原理的验证 | 1、通过实验加深对叠加原理的理解; 2、练习正确使用万用表和直流电流表。 | 3 | 10 | 2 | 验证性 | 选做 |
4 | 戴维南定理的验证 | 1、通过实验验证戴维南定理,加深对等效电路概念的理解; 2、练习正确使用万用表和直流电流表。 | 3 | 10 | 2 | 验证性 | 必做 |
5 | 研究R、L、C元件在正弦交流电路中的特性 | 1、加深对R、L、C元件在正弦交流电路中基本特性的认识; 2、研究R、L、C元件并联电路中总电流和各支路电流之间的关系。 | 3 | 10 | 2 | 验证性 | 必做 |
6 | 一阶RC电路的时域响应 | 1、观察RC电路的矩形脉冲响应及其应用。 2、学会用示波器测定时间常数。 3、进一步练习使用双踪示波器。 | 3 | 10 | 2 | 验证性 | 选做 |
7 | 日光灯的安装及功率因数的提高 | 1、验证交流电路的基尔霍夫定律; 2、掌握日光灯电路的正确连接和使用,了解日光灯电路的基本原理。 3、掌握感性电路提高功率因数的原理和方法。 4、练习使用功率表测量单相交流电路的功率。 | 3 | 10 | 2 | 验证性 | 选做 |
8 | 串联谐振 | 1、观察串联谐振现象,加深对串联谐振电路特征的了解; 2、测定通用串联谐振曲线; 3、了解电路品质因数Q值的意义; 4、学习正确使用函数发生器和晶体管交流毫伏表。 | 3 | 10 | 2 | 验证性 | 选做 |
三、实验所需主要仪器设备及台(套)数
ZH—12型通用电学实验设备10台、双踪示波器10台、万用表10台、毫伏表10台、单相功率表10台等。
四、实验成绩评定方法
实验成绩由三部分组成:实验预习和表现(20分)、实验报告(20分)、实验考试(实际操作和理论问答)(60分)。
1、实验预习和表现:在实验之前要求学生必须结合实验指导书的要求,设计出实验的具体题目,制定实验计划,并罗列出实验中所涉及的实验仪器和实验步骤,教师应通过课堂提问等方式检查预习效果。
在实验过程中,教师可依据学生使用仪器的能力、观察和分析实验现象的能力、主动排除故障的能力、实验结果和数据的正确性以及学生的课堂纪律、实验态度、保持实验室卫生等方面的表现进行综合考核,学生实验的原始数据须由教师签字认可。
2、实验报告:编写实验报告不仅是对实验情况的总结,也是加强对理论知识的理解,同时通过编写实验报告可以养成良好的工作作风,锻炼学生写作能力、分析问题能力等。基于这一思想,要求每次实验结束后,必须及时缴纳实验报告,要求:内容充实、图表齐全、数据处理正确(误差处理)、书面整洁、结构合理、回答思考题等。
3、实验考试:通过考试了解和掌握学生对基本理论和基本操作掌握的程度和实际操作水平,建立操作技术与口试、笔试相结合的考试方法,教师出实验考试题目,让学生独立完成实验项目,在规定的时间内完成报告,且回答有关理论问题。 ( 根据学生在规定的时间完成实验情况教师给出相应成绩)
4、实验课最终成绩由上述三部分按百分制折合。
五、参考资料
1、燕庆明主编.电路分析教程(第2版).北京:高等教育出版社,2009.
2、王艳红,蒋学华等主编.电路分析.北京:北京大学出版社,2008.
3、熊炳琨主编.电路分析导论.上海:同济大学出版社,1990.
4、李瀚荪主编.电路分析基础(第4版). 北京:高等教育出版社,2006.
课程代码:t0800005 课程性质:专业拓展课
课程名称:计算机仿真技术
英文名称:Computer Simulation Technology
适用专业:光信息科学与技术 开设学期:第6学期
实验学时/总学时:12/32 实验学分/总学分:0.5/2
大纲拟定人:王春玲 大纲审定人:吴顺伟
审定日期:2012.10.03
课程实验内容简介
本课程属于电子信息科学与技术、光信息科学与技术、通信工程等专业的专业拓展课,是《计算机仿真技术》理论课的同步实验课程。共安排12个学时。
计算机仿真技术是建立在系统科学、系统辨识、控制理论、计算方法和计算机技术等学科上的一门综合性很强的技术科学。它以计算机和专用仿真软件MATLAB为工具,以物理系统的数学模型为基础,通过进行数值计算方法,对系统进行分析、研究和设计。目前计算机仿真技术不但是科学研究的有力工具,也是分析、综合各类工程系统或非工程系统的一种研究方法和有力的手段。
通过本课程的学习,要求学生能够:
1、了解计算机仿真技术的基本原理、基本算法,正确理解计算机仿真的基本概念和基本应用法;
2、掌握常用计算机仿真软件MATLAB的基本使用方法,着重要求学生利用计算机和数值计算对系统进行分析和设计的基本方法,包括矩阵运算、图形功能、数值计算、符号运算等功能;熟悉计算机仿真程序的编写与运行方法。
3、通过对本课程的学习,提高学生的计算机使用能力、实际工程问题的分析能力,提高学生的数学建模和数字仿真的素质,使之在今后学习和工作中能熟练地运用所学知识,处理相关的数据处理问题。
二、实验项目
项目序号 | 实验项目名称 | 内容提要 | 实验 学时 | 仪器 套数 | 每套 人数 | 实验类型 | 开出 要求 |
1 | MATLAB环境的熟悉与基本操作 | 1、掌握启动和退出MATLAB软件的方法,熟悉MATLAB的开发环境; 2、掌握MATLAB的一些基本操作命令; 3、掌握矩阵、变量、表达式的输入方法及各种基本运算; 4、熟练掌握特殊运算符及MATLAB常用函数的用法。 | 3 | 30 | 1~2 | 验证性 | 必做 |
2 | 矩阵运算与M文件基本操作 | 1.了解用命令窗口直接输入法,M文件创建法,通过函数创建法等创建矩阵的方法;理解并掌握matlab中创建矩阵应遵循的原则。 2、掌握矩阵和数组的算术运算及常用矩阵运算函数。 3、掌握命令M文件(脚本文件)和函数M文件的创建和运行,理解命令M文件和函数M文件的区别。 | 3 | 30 | 1~2 | 验证性 | 必做 |
3 | MATLAB语言的程序设计 | 1、熟悉MATLAB程序编辑与设计环境 2、掌握利用if语句实现选择结构的方法;利用switch语句实现多分支选择结构的方法,利用for语句和用while语句实现循环结构的方法。 3、会编写程序M文件和函数M文件,并初步掌握程序的调试方法 | 3 | 30 | 1~2 | 综合性 | 必做 |
4 | MATLAB的图形绘制 | 1、了解MATLAB中图形窗口与坐标系; 2、掌握MATLAB二维和三维绘图的基本方法,熟悉各种绘图函数的使用; 3、掌握图形的修饰方法和标注方法; | 3 | 30 | 1~2 | 其他 | 必做 |
5 | MATLAB数值计算和符号计算 | 1、掌握数值插值与曲线拟合的方法及应用; 2、掌握求数值导数、数值积分、代数方程数值求解、常微分方程数值求解的方法; 3、掌握定义符号对象、求符号函数极限及导数、积分的方法. | 3 | 30 | 1~2 | 其他 | 选做 |
6 | Simulink仿真应用 | 1、熟悉Simulink环境和常用工具箱; 2、掌握建立Simulink仿真框图并进行系统仿真的方法; 3、掌握Simulink中子系统模块的建立与封装技术。 | 3 | 30 | 1~2 | 其他 | 选做 |
三、实验所需主要仪器设备及台(套)数
1、计算机一台;2、MATLAB6.5软件一套。
四、实验成绩评定方法
实验成绩由三部分组成:实验预习和表现(20分)、实验报告(20分)、实验考试(实际操作和理论问答)(60分)。
1、实验预习和表现:在实验之前要求学生必须结合实验指导书的要求,设计出实验的具体题目,制定实验计划,并罗列出实验中所涉及的实验仪器和实验步骤,教师应通过课堂提问等方式检查预习效果。
在实验过程中,教师可依据学生使用仪器的能力、观察和分析实验现象的能力、主动排除故障的能力、实验结果和数据的正确性以及学生的课堂纪律、实验态度、保持实验室卫生等方面的表现进行综合考核,学生实验的原始数据须由教师签字认可。
2、实验报告:编写实验报告不仅是对实验情况的总结,也是加强对理论知识的理解,同时通过编写实验报告可以养成良好的工作作风,锻炼学生写作能力、分析问题能力等。基于这一思想,要求每次实验结束后,必须及时缴纳实验报告,要求:内容充实、图表齐全、数据处理正确(误差处理)、书面整洁、结构合理、回答思考题等。
3、实验考试:通过考试了解和掌握学生对基本理论和基本操作掌握的程度和实际操作水平,建立操作技术与口试、笔试相结合的考试方法,教师出实验考试题目,让学生独立完成实验项目,在规定的时间内完成报告,且回答有关理论问题。 ( 根据学生在规定的时间完成实验情况教师给出相应成绩)
4、实验课最终成绩由上述三部分按百分制折合。
五、参考资料
[1]贺超英.MATLAB应用与实验教程,电子工业出版社,2011年.
[2]吴旭光.计算机仿真技术与应用,化学工业出版社,2005年.
[3]陈怀琛.MATLAB及其在理工课程中的应用指南,西安电子科技大学出版社,2000年.
课程代码:t0800018 课程性质:专业拓展课
课程名称:数字图像处理 英文名称:Digital Image Processing
适用专业:光信息科学与技术 开设学期:第7学期
实验学时/总学时:18/50 实验学分/总学分:1/3
大纲拟定人:孙梅 大纲审定人:吴顺伟
审定日期:2012.10.03
课程实验内容简介
本实验课程是《数字图像处理》课程的实验环节,主要教授学生如何利用Matlab编程工具实现数字图像处理各种技术的算法,这些技术包括模拟图像数字化、灰度直方图均衡化、图像滤波、图象变换、图像增强、图像恢复、图像压缩、图像分割等。通过编程实践,使学生深刻理解数字图像处理的各种概念,熟练掌握数字图像处理各种技术。
通过该实验,使得学生:
(1) 在实验过程中了解数字图像处理的工程实现方法和技巧,对图像处理有更加深入的认识;
(2) 掌握数字图像处理的基础理论知识,学习使用微型计算机和MATLAB等工具软件对图像进行处理的技能;
(3) 巩固和加深数字信号处理的理论知识,通过实践进一步提高独立分析问题和解决问题的能力、综合设计及创新能力;
(4) 培养实事求是、严肃认真的科学作风和良好的实验习惯,为今后工作打下良好的基础。
实验将采用教师课堂演示和学生上机操作相结合的方式,要求学生能够独立完成大纲所规定的实验内容。
实验前,学生必须预习指导教师指定的实验内容,编制实验程序。实验课开始由教师简要讲解实验目的、基本原理、仪器设备的正确使用、实验关键点及注意事项。实验时要严格按照操作规范进行实验,做好实验数据的记录、分析和处理。实验结束后必须书写实验报告,并回答思考题,实验报告应包括实验名称、实验者姓名、实验目的、使用的仪器设备及数量、实验原理、实验电路、程序清单、实验步骤、实验现象、实验结果及分析等。
二、实验项目
项目序号 | 实验项目名称 | 内容提要 | 实验 学时 | 仪器 套数 | 每套 人数 | 实验类型 | 开出 要求 |
1 | 模拟图像数字化 | 掌握模拟图像数字化的方法,了解模拟图像和数字图像的优缺点 | 3 | 25 | 1 | 验证性 | 必做 |
2 | 直方图均衡化 | 根据直方图均衡化的原理,设计直方图均衡化算法,并编程实现 | 3 | 25 | 1 | 综合性 | 必做 |
3 | 图像滤波 | 对加噪数字图象进行多种低通滤波和高通滤波处理,比较和分析所得到的结果 | 3 | 25 | 1 | 综合性 | 必做 |
4 | 图象变换 | 利用Matlab软件工具箱提供的函数实现数字图象的频域变换、颜色变换及几何变换等处理 | 3 | 25 | 1 | 综合性 | 必做 |
5 | 图像增强 | 掌握图像增强的各种方法,会应用Matlab软件编程实现图像增强 | 3 | 25 | 1 | 综合性 | 必做 |
6 | 图像恢复 | 掌握图像恢复的各种方法,会应用Matlab软件编程进行图像恢复 | 3 | 25 | 1 | 设计研究 | 必做 |
7 | 图像压缩编码 | 掌握各种图像压缩与编码的方法,能编程实现对图像的压缩和编码 | 3 | 25 | 1 | 设计研究 | 选做 |
三、实验所需主要仪器设备及台(套)数
以上每个实验均需应用Matlab软件和PC机一台。
四、实验成绩评定方法
实验成绩由三部分组成:实验预习和表现(20分)、实验报告(20分)、实验考试(实际操作和理论问答)(60分)。
1、实验预习和表现:在实验之前要求学生必须结合实验内容和实验要求,复习相关的算法,并写好程序。
在实验过程中,教师根据学生的程序调试情况和运行结果及学生的课堂纪律、实验态度、保持实验室卫生等方面的表现进行综合考核。
2、实验报告:编写实验报告不仅是对实验情况的总结,也是加强对理论知识的理解,同时通过编写实验报告可以养成良好的工作作风,锻炼学生写作能力、分析问题能力等。基于这一思想,要求每次实验结束后,必须及时上交实验报告,要求:内容充实、图表(处理结果)齐全清楚、书面整洁、结构合理、回答思考题等。
3、实验考试:通过考试了解和掌握学生对基本理论和基本操作掌握的程度和实际操作水平,建立操作技术与口试、笔试相结合的考试方法,教师出实验考试题目,让学生独立完成实验项目,在规定的时间内完成报告,且回答有关理论问题。(根据学生在规定的时间完成实验情况教师给出相应成绩)
4、实验课最终成绩由上述三部分按百分制折合。
五、参考资料
1、许录平编著,数字图像处理,科学出版社,2007年
2、张德丰等著,MATLAB数字图像处理,机械工业出版社,2012年
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