《光电信息系统综合设计》课程设计大纲
《电子系统综合设计》课程教学大纲(含课程思政元素)
《电子系统综合设计》课程教学大纲（含课程思政元素）一、课程基本信息课程编码：0702039B中文名称：电子系统综合设计英文名称：Electrical System Design课程类别：专业选修课总学时：32总学分：2适用专业：电子科学与技术专业先修课程：电路分析.模拟电子技术.数字电子技术.电子测量原理.单片机原理.C语言程序设计二、课程性质及目标课程性质：《电子系统综合设计》是电子科学与技术专业的一门专业选修课。
学习本门课程前，学生应熟悉模拟电路.数字电路.CPLD/FPGA应用系统电路.单片机硬件电路及其应用等课程，再通过本课程的学习，对上述课程有进一步的理解，同时能利用Quartus 软件将其结合并设计出具有特定功能的电子系统。
课程目标：1.通过课程学习，学生能系统理解电子系统的组成，为理解复杂电路组成及程序组成垫定基础，理解FPGA原理，能简单进行配置使用。
2.通过课程学习，借助相关文献研究，分析应用电路及系统设计过程的影响因素，得到有效结论。
三、课程教学方法1.以课堂讲授为主，注重联系实际，激发学生主动学习的兴趣，培养学生独立思考.分析问题和解决问题的能力。
2.在课堂讲授过程中，采用讲解法.讨论法等多种教学方法，精讲多练，让学生通过知识对比迁移，课堂模拟，掌握电子电路的原理。
3.运用多媒体课件辅助教学，使学生对运算放大器.滤波器.FPGA等有一定的认知；通过与C语言的对比学习，让学生掌握VHDL语言；通过软件仿真模拟，提高课堂教学信息量，增强教学的直观性.形象性。
4.采用线上.线下相结合的方式，与学生开展答疑.交流，促进学生对知识的掌握和专业的认同。
四、课程教学内容及要求第一章基于集成运放的放大电路设计（6学时）【教学目标与要求】1.掌握集成运放的基本放大电路原理，熟悉理论计算过程。
2.理解集成运放的主要参数，了解集成运放的分类。
3.掌握正确使用集成运放的方法。
【教学重点与难点】1.教学重点集成运放的主要参数.集成运放的基本放大电路的原理。
光电信息科学毕业设计大纲撰写与实验安排
光电信息科学毕业设计大纲撰写与实验安排一、选题背景与意义光电信息科学是一门涉及光学、电子学和信息科学的交叉学科，具有广阔的应用前景和发展空间。
随着科技的不断进步，光电信息科学在通信、能源、医疗等领域都有着重要的作用。
因此，本次毕业设计旨在通过撰写大纲和安排实验，帮助学生系统地学习和掌握光电信息科学相关知识，提升实践能力，为未来的科研和工作打下坚实基础。
二、毕业设计大纲撰写1. 选题确定根据光电信息科学领域的研究热点和自身兴趣，学生可以选择以下方向进行毕业设计：- 光电器件设计与制备- 光电传感技术应用- 光电信息处理与通信系统- 光电材料与光学设计- 光电集成电路设计与测试2. 设计内容（1）文献综述：对所选课题领域的相关文献进行梳理和总结，了解前沿动态和研究现状。
（2）设计方案：确定研究思路和方法，明确设计的具体内容和目标。
（3）实验设计：设计实验方案，包括实验步骤、参数设置、数据采集等。
（4）数据处理与分析：对实验数据进行处理和分析，得出结论并进行讨论。
（5）撰写论文：按照学校规定的格式和要求，撰写毕业设计论文。
3. 时间安排根据学校的要求和毕业设计的具体内容，制定合理的时间安排，包括文献查找、实验设计、实验操作、数据处理、论文撰写等环节，确保按时完成毕业设计任务。
三、实验安排1. 实验室准备确保实验室设备齐全、运行正常，保证实验顺利进行。
如有特殊设备需求，提前做好准备工作。
2. 实验操作根据设计方案和实验步骤，进行实验操作。
注意实验过程中的安全问题，做好防护措施，遵守实验室规定。
3. 数据采集与处理准确记录实验数据，保证数据的可靠性和准确性。
对数据进行合理处理和分析，得出科学结论。
4. 实验报告根据实验结果和分析，撰写实验报告。
报告内容包括实验目的、方法、结果、分析和结论等部分，要求条理清晰、逻辑严谨。
四、总结与展望通过毕业设计的撰写与实验安排，学生将全面提升光电信息科学领域的理论水平和实践能力，为未来的科研和工作打下坚实基础。
光电系统设计(第一章、绪论)
光电系统应满足预定的功能要求，包括光信号的输入、转换、传输和输出等。
功能性原则
高效性原则
稳定性原则
可维护性原则
光电系统应具有较高的能量转换效率和信号传输质量，以减少能源浪费和信号失真。
光电系统应具有稳定的性能，能够适应不同的环境条件和工作状态，保证系统的可靠性和稳定性。
光电系统的设计应便于安装、调试、使用和维护，降低系统的生命周期成本。
利用光电系统的非接触、高精度测量等优点，实现工业自动化、环境监测等领域的高精度测量和控制系统。
传感领域
0
利用光电系统的无创、无痛等优点，实现医学影像、生物组织检测等领域的光学仪器和设备。
医疗领域
0
利用光电系统的光谱分析、荧光分析等技术，实现食品安全、环境保护等领域的高灵敏度检测系统。
检测领域
0
光电系统的应用领域
光电系统设计（第一章、绪论）
TITLE
演讲人姓名
Ⅰ
contents
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Ⅱ
绪论 光电基础知识 光电系统设计基础 光电系统的性能指标 光电系统的应用案例
点击添加正文
目录
绪论
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光电系统概述
光电系统的基本组成
光电系统通常包括光子发射器、光子探测器、光子传输通道和信号处理电路等部分。
光电材料与器件的分类
03
光电材料与器件的发展趋势
随着科技的发展，光电材料与器件在性能和集成度方面不断提升，未来将有更多的创新和应用。
01
光电材料分类
光电材料包括无机材料、有机材料和复合材料等类型。
02
光电器件分类
光电器件包括光电管、光电倍增管、光电二极管和光电晶体管等类型。
光电系统课程设计
光电系统课程设计一、教学目标本章节的教学目标是让学生掌握光电系统的基本原理和应用，培养学生对光电技术的兴趣和好奇心，提高学生的实验操作能力和科学思维能力。
具体来说，知识目标包括了解光电系统的基本组成、工作原理和应用领域；技能目标包括能够使用光电设备进行实验操作，分析实验数据并得出结论；情感态度价值观目标包括培养学生对科学探究的热爱，增强学生对光电技术的自信心和责任感。
二、教学内容本章节的教学内容主要包括光电系统的基本原理、光电设备的组成和操作、光电技术的应用等。
具体来说，教学大纲如下：1.光电系统的基本原理：介绍光电效应、光电器件的工作原理等；2.光电设备的组成和操作：介绍光电设备的结构、功能和使用方法；3.光电技术的应用：介绍光电技术在各个领域的应用案例。
三、教学方法为了实现教学目标，本章节将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
包括讲授法、实验法、讨论法等。
具体来说：1.讲授法：通过讲解光电系统的基本原理和应用，帮助学生建立理论知识框架；2.实验法：通过实验操作和数据分析，培养学生对光电技术的实践能力和科学思维；3.讨论法：通过小组讨论和问题解答，激发学生的学习兴趣和主动性。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本章节将准备以下教学资源：1.教材：选用光电系统相关教材，提供理论知识的学习材料；2.实验设备：准备光电实验设备，供学生进行实验操作；3.多媒体资料：提供光电系统相关视频、图片等多媒体资料，丰富学生的学习体验。
五、教学评估本章节的教学评估将采用多种方式进行，以全面、客观地评估学生的学习成果。
具体包括以下几个方面：1.平时表现：评估学生在课堂上的参与度、提问回答等情况，以考察学生的学习态度和积极性；2.作业：布置相关的作业，评估学生的理解和掌握程度；3.实验报告：评估学生在实验过程中的操作技能和数据分析能力；4.考试：设置期末考试，全面考察学生对光电系统知识的掌握和应用能力。
六、教学安排本章节的教学安排将根据学生的作息时间和兴趣爱好进行合理规划。
光电技术课程设计与光电信息综合实验
物体中心的有用位置，需要通过标定才能获得在一定坐标系下
的位置。
坐标系的设定通常以光学测量系统的光轴为参考坐标，并
设其为y0，线阵CCD相机结构基本使y0与像敏阵列中心像元n0位
置，因此，常用n0为测量的参考点。
则物体像的位置y(t)′时间函数为
y (t ) (n0
n(t )1
2
n(t )2 )l0
上述公式能够完成被测物体瞬时位置的测量。
3、时间坐标问题
时间段指线阵CCD的“积分时间”，既指转移脉冲SH或同
步脉冲FC的周期。即线阵CCD的积分时间ting。 ting可以用示波器测量SH脉冲的周期TSH或FC脉冲的周期TFC
ting
1
NtCR
tCR为驱动脉冲的周期，与频率fCR成反比，N为一个转移脉
被测物做垂直 于光轴运动，n1与 n2将发生变化，测 量出n1与n2就能计 算出被测物体在垂 直于光轴方向的位 置。
利用图11-7能够理解n1与n2的提取技术。
得到n1与n2后，便可利用公式（11-4）计算出物体的中心在 线阵CCD像敏阵列上的位置n。
n
n1
n2
2
找物体中心在线阵CCD像敏阵列上的位置n还不能给出实际
出现正与负数值，与线阵CCD的安装方法有关。
如图11-7所示，n2＞n1，则中心位于线阵CCD像敏阵列中心 像元n0的下方，得到的位置y(t)′为负值，根据物象关系得到实际 物体的中心位置位于光轴之上。
2、光学系统放大倍率的标定
利用已知被测物外径D与实测像方直径D′之比进行标定。
(n2
n1)l0 D
1.课程设计基本要求
本次课程设计以“LED发光角度特性测试仪”为典型样机， 通过分析与解剖其关键部件，引导学生根据已有的光电与器通 过分析与读懂仪器的设计思想与关键部件，在原有仪器的基础 上改造部分部件，设计出更新更实用的仪器，完成光电技术课 程设计任务，培养学生的分析与设计能力。
《光电信息综合实验(三)实验》教学大纲
光电信息综合实验（三）教学大纲一、实验基本信息课程编号：201411114中文名称：光电信息综合实验（三）英文名称：Comprehensive Optical Experiment（三）课程性质：专业实践环节面向专业：光电信息科学与工程开设学期：6课程总学时：16学时实验学时： 16学时是否独立设课：是二、实验目的和任务本课程是在光电信息综合实验（一）和（二）的基础上，按照专业教学计划安排，循序渐近的原则, 通过实验对基本的常用光电器件（包括各种常用的LD激光管、LED发光二极管等光源；光电探测器件光电二极管、光电三极管、光敏电阻、太阳能电池等光电器件；红外光电器件等）的特性及初步的了解。
重点掌握常见的光电器件的应用电路。
选择一些设计性和工程应用性较强的（电路设计、光电转换、纤维光学）实验，培养学生在光电技术方面的科学实验能力，提高学生的动手能力和科学研究能力。
三、实验教学基本要求实验重点在光电器件在工程应用性较强实验电路方面，选择一些有一定应用背景的光电类设计性实验。
为提高学生的独立实验技能和解决实际问题的能力。
实验内容选做和必做共16学时。
培养学生如下能力与素养：1、能够在社会、安全、环境等现实因素的约束下对研究方案的可行性进行评价，并提出优化改进方案，能够对设计的方案进行优化和改进；2、能够分析与解释实验结果，根据结果进行综合分析和解释，获得合理有效结论的能力；3、能够通过光电信息系统相关原理，对复杂光电工程问题，选取正确的技术路线，设计切实可行的仿真和实验研究方案。
四、实验项目基本情况五、实验教材（指导书）或网络资源光电信息综合实验（三）六、考核方式检查含光电转换电路设计、调试等过程，撰写实验报告备注：考核内容：考核学生光电信息综合实验技能，能够通过光电信息系统相关原理，对复杂光电工程问题，选取正确的技术路线，设计切实可行的仿真和实验研究方案。
具体能够设计、焊接、调试光电转换电路，撰写实验报告，同时能够在社会、安全、环境等现实因素的约束下对研究方案的可行性进行评价，并提出优化改进方案，能够分析与解释实验结果，获得正确结论。
光电信息课程设计
光电信息课程设计一、教学目标本章节的教学目标分为三个维度：知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
1.知识目标：学生需要掌握光电信息的基本概念、原理和应用，了解光电技术的发展趋势。
2.技能目标：学生能够运用光电信息知识解决实际问题，提高动手能力和创新能力。
3.情感态度价值观目标：培养学生对光电技术的兴趣和热情，增强民族自豪感，树立正确的科学观。
二、教学内容本章节的教学内容分为五个部分：光电信息的基本概念、光电元件、光电检测技术、光电信息技术应用、光电技术的发展趋势。
1.光电信息的基本概念：光的传播、光电效应、光的波动性等。
2.光电元件：光电探测器、光电开关、光电二极管等。
3.光电检测技术：光电信号的放大、滤波、线性拟合等。
4.光电信息技术应用：光纤通信、光电显示、光电存储等。
5.光电技术的发展趋势：集成光学、量子光学、生物光学等。
三、教学方法本章节的教学方法采用多种手段，以激发学生的学习兴趣和主动性。
1.讲授法：教师讲解光电信息的基本概念、原理和应用。
2.讨论法：学生分组讨论光电技术在生活中的应用，分享心得体会。
3.案例分析法：分析具体的光电项目，让学生了解光电技术在实际中的应用。
4.实验法：学生动手进行光电实验，巩固理论知识。
四、教学资源本章节的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料、实验设备等。
1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统的光电信息知识。
2.参考书：提供丰富的参考资料，帮助学生拓展知识面。
3.多媒体资料：制作精美的PPT、视频等，增强课堂教学的趣味性。
4.实验设备：购置先进的实验设备，为学生提供实践操作的机会。
五、教学评估本章节的教学评估主要包括平时表现、作业、考试等评估方式，以全面、客观、公正地反映学生的学习成果。
1.平时表现：评估学生在课堂上的参与度、提问回答等情况，鼓励学生积极发言。
2.作业：布置适量的作业，检查学生对知识的掌握程度，提高学生的动手能力。
3.考试：定期进行光电信息课程考试，检验学生对知识的系统掌握。
光电综合技术课程设计教学大纲(正式)
《光电综合技术课程设计》课程教学大纲课程中文名称：光电综合技术课程设计课程英文名称：Optical and Electronical Synthesis Technique课程编号：ZF17402课程性质：专业方向课学时：（总学时20、理论课学时0、实验课学时20）学分：1适用对象：电子科学与技术专业本科学生先修课程：工程光学、光纤通信、传感技术、光电子技术等课程简介：本课程是光电仪器设计的辅助教学手段，是培养光电子专业学生深入掌握课堂教学内容、培养学生综合运用光学、精密机械和电子学知识及动手能力的重要教学环节。
通过该实验使学生了解光电仪器中几种常用的典型的内调焦望远系统、军用瞄准系统、激光定向系统、显微定位系统、光学读数系统安放系统、测距系统、光电读数系统的结构、工作原理与应用，掌握这些典型系统的精度分析与设计方法。
培养学生分析问题和动手能力。
一、教学目标及任务要求学生在实验前，阅读实验指导书，并了解各项实验内容、实验方法、步骤、操作要领及注意事项。
瞄准系统、激光定向系统、周视望远系统、光学读数系统、显微定位系统等五个实验由学生独立完成为主，教师指导为辅；光栅传感系统、轴角编码器、测距系统和经纬仪等四个实验在以教师指导为主的条件下，由学生完成。
实验中应严格按实验指导书的要求和步骤，进行操作。
认真计算处理实验数据，填写实验报告。
二、学时分配三、教学内容及教学要求实验一瞄准系统（4学时）教学要求：1．理解瞄准系统的工作原理；2．理解分划板在瞄准系统中的作用和应用；教学重点与难点：1．瞄准系统的工作原理；2．瞄准系统的组装；教学内容：1．瞄准系统的工作原理；2．瞄准系统的组装；实验二激光定向系统光纤（4学时）教学要求：1．理解激光准直系统的原理及作用；2．了解光电池在激光定向系统中的应用和作用；教学重点与难点：1．理解激光准直系统的原理及作用；2．了解光电池在激光定向系统中的应用和作用；教学内容：1．激光准直系统的原理及作用；2．激光定向系统中的组装及调试；实验三周视望远系统（4学时）教学要求：1．理解周视望远系统中转像原理及应用；2．掌握周视望远系统的组装；教学重点与难点：1．周视望远系统中转像原理及应用；2．周视望远系统的组装；教学内容：1．周视望远系统中转像原理及应用；2．周视望远系统的组装；3. 周视望远系统的工作原理；实验三光学读数系统（4学时）教学要求：1．理解光学读数系统中对准精度；2．光学读数系统的组装和调试；教学重点与难点：1．光学读数系统中对准精度；2．光学读数系统的组装和调试；教学内容：1．光学读数系统中对准精度的含义及读数；2．光学读数系统的组装和调试；实验五光栅传感系统（4学时）教学要求：1．理解光栅传感系统的工作原理；2．理解莫尔条纹技术的产生和原理；3．莫尔条纹的调试和观测；教学重点与难点：1．光栅传感系统的工作原理；2．莫尔条纹技术的产生和原理；3．莫尔条纹的调试和观测；教学内容：1．理解光栅传感系统的工作原理；2．理解莫尔条纹技术的产生和原理；3．莫尔条纹的调试和观测；四、考核方式及要求按照相关教学计划，本课程为考查课程；采用平时作业、考勤、实验综合考核的模式分A、B、C、D、E五档进行评价。
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《光电信息综合系统设计》教学大纲
课程代码：0807908005
课程名称：光电信息综合系统设计
英文名称：Optoelectronic information integrated system design
学分：4 设计周数：4
适用对象：光电信息、通信工程、电子信息专业及计算机通信专业的本科生
先修课程：光类，电类和编程类的课程
一、目的和意义
培养学生学会光电系统的设计的基本思路和基本方法，并掌握各种设计手段。
通过项目，充分发挥学生的个性，进行实际光电子系统的设计、安装和调测，以加深对光学和电路知识的理解，训练学生对光学和电子元器件及电路的应用能力、设计与调测能力。
要求学生事先做好预案，认真做项目，独立作出项目报告。
培养学生的创造性和解决实际问题的能力。
二、选题要求
选题要能将光学和电路结合起来，包含光电传感器、模拟电路设计、数字电路设计、微处理器、仿真和编程的应用，并进行PCB电路设计、焊接、调试。
注意选题内容的先进性、综合性、实践性，应适合实践教学和启发创新，选题内容不应太简单，难度要适中；最好结合工程实际情况进行选题，并且有一定的实用价值；成果宜具有相对完整功能。
三、任务及要求
1、任务
（1）学习光电系统设计系统的一般设计方法，具备初步的独立设计能力；
（2）学会查阅技术资料和手册，合理选用方案、电路和器件；
（3）掌握光电系统的安装布线、调测、排除故障等基本技能；
（4）提高综合运用所学的理论知识独立分析和解决问题的能力；
（5）具有光电传感器、模拟电路的设计能力；
（6）具有数字电路和微处理电路的设计能力；
（7）具有微处理器程序编写和调试的能力；
（8）具备原理图设计和PCB布线能力
（9）具备电路仿真能力
（10）撰写规范的设计总结报告，培养严谨的作风和科学的态度。
2、要求
（1）教师讲解
a.介绍内容、要求、安排、考核方法、注意事项
b.讲授必要的课题背景和相关知识、原理。
着重帮助学生明确任务，理解光电系统一般设计方法、安装、调测方法。
（2）学生查询资料，进行设计并完成设计报告
设计报告应包括的内容：课题名称及要求；系统总体设计方案（画出系统原理框图、方案的论证与比较等内容）；系统分析与设计（各模块或单元电路的设计、参数计算、元器件选择等内容）；完整的系统电路图；所需的元器件清单和仪器仪表清单；调测方案、步骤及相应测量表格等。
（3）教师审查
审查设计报告是否规范，设计方案是否合理、正确、可行，否则要求调整或整改。
教师记录学生的相应成绩。
（4）学生安装、调测
通过教师审查后，即开始安装调测。
调测和排故工作原则上由学生独立完成。
教师以兼顾培养学生的独立工作能力和在规定时间内完成设计任务为宗旨，视具体情况给予适当指导。
应对实验纪律和态度提出严格要求，督促、激发、引导学生圆满完成实验任务。
（5）验收并简单考查
学生在系统达到功能和指标要求后，保持系统的测量现场，申请指导教师验收。
对达到设计指标要求的，教师将对其综合应用能力和实验能力进行简单的答辩考查，然后在综合实验结果给出实际操作分。
未达到设计指标要求的，则要求其调整和改进，直到达标。
（6）撰写设计总结报告
课程设计总结报告应认真、规范、正确（见附录）
四、进程安排
五、考核方式与成绩评定
1、考核方式
预设计报告和设计总结报告的综合成绩 30%
实际动手能力 50%
创新能力 10%
态度和纪律 10%
2、成绩评定
成绩分优、良、中、及格和不及格五档。
六、教材及主要参考资料
教材：《光电信息综合实验与设计教程》，王庆有编著，电子工业出版社，2010年。
《电子系统设计与实践》，贾立新等编著，清华大学出版社，2007。
教材：《电子系统设计》，何小艇等编著，浙江大学出版社，2004。
《综合电子设计与实践》，田良等编著，东南大学出版社，2003。
《EDA技术实用教程》（第二版），潘松等编著，科学出版社，2005。
《51单片机应用开发典型范例——基于Proteus仿真》，刘波编著，电子工业
出版社，2014。
大纲制订人：
大纲审定人：
制订日期：。