Introduction to Measurement Control and Instruments 介绍测控技术及仪器专业的学习内容，现状及发展前景，并对新世纪工程专业人员的知识素质要求进行总 结讨论。除介绍测控技术及仪器专业的课程设置，学业要求以及专业的发展方向外，本课程还通过对实际 工程应用案例的讲述，使学生充分理解当今世界工业发展的趋势，测控技术及仪器对工程人员的知识以及 方法论的要求； 全面培养学生系统化的研究思路， 激发学生创新性思维以及分析解决工程实际问题的能力， 为今后进一步深入学习测控技术及仪器领域的先进技术知识和制定学业、职业发展规划打下良好的基础。 并通过这一部分的讲述与讨论，使学生进一步明确现代制造业对于团队协作、领袖素质、沟通能力、系统 思维、国际视野等综合素质的要求。 30130412 科学仪器概论 2 学分 32 学时

　　Industry Training of Precision Instrument 精密光机电系统的检测与控制是仪器学科学生， 包括本科生及研究生所必须掌握的基础知识及技能。 学习、 了解、 掌握现代精密光机电结合仪器设备的装配工艺及， 是培养仪器学科方面 “卓越工程师” 的必修环节。 在前期的教学过程中，本科学生以及相当一部分研究生主要通过数模电路、光学工程、机械设计、测试技 术以及控制工程等，几类课程的学习获得相关知识。而对现代精密光机电系统实际应用及生产技术缺乏直 观了解。特别是现代工业生产过程中，采用的设计原理、实现方法、装配工艺、检测技术及使用仪器设备 缺乏完整的感性认识。同时，也缺乏精密光机电测控系统的动手操作的实践环节。 本课程以先进工业产品生产技术及工艺为基础，以实际应用为导向，以综合素质和应用知识与能力的提高 为核心，选择激光头（OPU）装配和测控作为案例，训练学生的光机电集成系统的装调、测控、设计实践等 实际动手能力。并逐步加入音圈马达（VCM）等其他最先进的工业精密机电工业产品的设计、装配及测控实 践。以增强各学科课程理论联系实际的感观认识。 教学重点： 1、通过对一个完整精密光机电集成系统的各环节（光、机、电、测、控）的设计、装调、测控实践，锻炼 学生动手操作、测试评价的实际能力。 2、加强对现代精密仪器产品工业生产过程中采用的设计原理、实现方法、装配工艺、检测技术，以及工具 和仪器设备使用的感性认识。 主要实践教学环节：

　　An Introduction to Scientific Instruments 本课程围绕人类认识世界的 3 条主要途径--“观察、测量和分析” ，突出“没有科学仪器发展就不可能有科 学技术进步” 的理念， 以时间或认识能力为主线， 以重要仪器的发明为要点， 概述科学仪器的过去与现在， 展望未来。共分 4 篇，其中， “观察篇”包括从表面到内部，从细胞到分子，从静态到动态，从微粒到星体， 叙述观察仪器支撑人类对世界认识的深入和拓展； “测量篇”分为时间和频率、空间尺度、质量与力、电磁 以及温度与热的测量，以计量基准的沿革与高精密测试仪器的原理、出现背景以及应用为重点，阐明度量 是人类认识从必然进入自然的过程，揭示测量的溯源与高精密测试仪器对国民经济的意义； “分析篇”涵盖 了从非生命物质到生命物质的各类分析仪器，尤其是“人类基因组计划”完成后出现的重要分析仪器，彰 示人类对万千生命及其自身的认识与分析仪器息息相关。 “技术联用篇”叙述的是面对复杂世界的一种认识 策略—多种仪器联用才能实现全面认识，主要介绍生命科学、表面科学、电子学、大规模集成电路检测、 天体观测、考古学等研究中的技术综合运用。 30130423 测控仪器综合训练 3 学分

　　本课程主要讨论光学数字数据存储技术基本原理，光盘读、写、擦系统的种类特点，工作机理，信号读出、 时钟恢复、均衡、信号评价，光盘数据格式与数据结构、信道调制编码与信道纠错编码、内外部特性、标 准、测试等，重点讨论 CD/DVD/HDDVD/BD-ROM、Video 及可擦写的光盘、光学读写头和其记录材料。介绍光 盘应用系统与应用子系统。研究世界各国信息存储技术的最新进展与发展趋势，尤其是光、磁与半导体三 种存储技术的比较，新的存储机理，以进一步提高光盘存储密度和存储容量。 00130152 现代光学导论 2 学分 Introduction to Modern Optics 讲述现代光学基本原理及实际工程和科学研究种遇到的光学问题和解决方案。 基本内容包括光的波动理论， 干涉和衍射，光的传输，成像及其评价，光与物质相互作用，光全息与数据处理，生医光学，量子光学与 激光及其它应用场合。 00130172 误差理论与数据处理 2 学分 Error Theory and Data Processing 讲述测量技术中的误差理论，实验数据的处理与实验结果的表示，包括误差的性质与处理，误差的合成与 分配，测量不确定度及测量结果表示，线性参数的最小二乘法处理，回归分析，动态测试数据处理概论等 内容。 00130201 宇航技术的发展与微小卫星 Progress in Aerospace and Microsatelite 通过本课程的课堂讲授、小组讨论与实地参观，了解国内外卫星技术的发展历史与现状，讲授卫星设计、 制造、测控与应用的基础知识，着重介绍微型化、智能化与网络化技术在现代微小卫星、纳型卫星甚至皮 型卫星中的应用。 00130221 微/纳机电系统－奇妙的微小世界 MEMS/NEMS--A Wonderful Mini World 微/纳机电系统是具有广阔前景的新兴科术，它指利用微米/纳米制造技术制作的，集机、电、光等于一体 的微米/纳米器件和系统。课程介绍微/纳机电系统的发展历程，微/纳电机、微加速度计、数字微镜、微型 机器人等典型例子。 30130123 控制工程基础 3 学分 Fundamentals of Control Engineering 该课程是机械学院的一门专业基础平台课，是适应机电一体化的技术需要，针对机械对象的控制，基于经 典控制理论形成的课程。该课程突出了机电控制的特点,内容包括了控制系统的动态数学模型、时域和频域 分析方法、判断系统稳定性、误差分析、控制系统的综合与校正、计算机控制系统、MATLAB 软件工具在控 制系统分析和综合中的应用等。该课程使学生掌握机电闭环控制系统的基本原理及必要的实用知识。 30130173 物理光学 3 学分 Physical Optics 讲授光的电磁理论，光在各向同性介质表面的传播，相干理论和干涉仪，多光束干涉与薄膜光学基础，衍 射和付里叶光学基础，光的偏振及晶体光学基础及上述理论的基本应用（二元光学器件、光存储、光通讯 等领域） 。 30130313 光电仪器设计技术基础 Design for Optical Instruments 讲授光在各项异性晶体中的传播， 电光效应、 声光效应、 磁光效应及其应用， 特别是讲述电光相位调制器、 3 学分 48 学时 48 学时 48 学时 1 学分 16 学时 1 学分 16 学时 32 学时 32 学时

　　2013-2014 学年度本科课程介绍 1、实践操作：按流程完成 3～5 个光学头的拆卸、装配。包含 9 种光学零部件、9 种机电零部件、8 种机械 零部件、10 余种电路元器件，42 个工位 5 个工段的装调测控实践环节，以及多种不同材料零部件的精密机 械结构装配及检测。 2、测试评价：光路、光斑测量；精密机电系统（力矩器）测试；伺服误差检测；读出信号 RF 测量及评价。 3、综合设计：电路设计——放大、驱动、误差检测；数字伺服控制系统设计（软件、硬件） ；基于力矩器 机电特性检测方法及应用设计；基于光路、光学器件检测方法及应用设计。 4、调试实践：光路、力矩器、光学头调试；光学头读写系统伺服控制实验；学生自设计方案装调实验。 30130433 光电子学原理 3 学分 Principles of the Optoelectronics 光电子学是现代光学与电子学相结合形成的一门学科。光电子学将电子学研究的频率扩展到光频段。光电 子学的主体是激光科学，随着激光器件和激光技术的不断发展，许多新的交叉学科和技术产业不断出现， 其中光电子技术是近十多年迅速发展起来的一个新兴高技术领域。本专业课程的知识体系是光和物质的相 互作用， 处理光和物质相互作用的基本理论有四种： 经典理论， 速率方程理论、 半经典理论和全量子理论。 光电子学原理课程主要用前两种理论处理激光问题。从理论体系上，爱因斯坦受激辐射理论、速率方程、 激光的产生原理、介质的增益系数，激光器的振荡特性、各类光学谐振腔中的光束特征以及高斯光束的特 性都是本门课程的重点内容。另外，激光光束的横模和纵模的控制方法以及巨脉冲产生是激光应用必须了 解的。 30130443 工程光学 3 学分 Engineering Optics 《工程光学》是为测控技术及仪器专业本科生开设的专业基础课，着眼于定量及应用，主要包括几何光学 和物理光学两大部分内容。几何光学部分重点讲述成像规律及常用光学系统，掌握透镜、反射镜、棱镜等 常用成像光学元件的功能，以及掌握放大镜、显微镜、望远镜、照相物镜的原理及在实际使用中有关成像 光束口径、分辨率、景深等光学物理量。掌握光度学、色度学、初级像差理论的基本知识。初步了解利用 矩阵来分析光线传播和光学系统的性能。物理光学部分，从光的电磁理论出发，对于光在传播过程中所发 生的各种现象的规律及其应用作较全面的论述。课程将着重说明光波传输特性的物理本质，及其在应用中 应注意的问题，课程特别注意理论与实用的结合，使学生通过本课程学习初步学会如何把光学原理用于解 决现代工程技术中的问题。本课程是专业基础课，为后续课程（光电子技术、激光技术与应用、光电仪器 设计、信息光学等）奠定理论基础，同时本课程的内容也是从事光学相关工作人员的必备基本知识。 30130452 应用光学 2 学分 Applied Optics 应用光学是以按光线的模型来研究光在介质中的传播理论，是光学领域中最古老也是最经典的分支。本课 程将讲述应用光学中最基本的基本理论体系， 具体包括： 几何光学的基本定律和成像概念； 近轴光学理论； 理想光学系统；平面镜和平面系统；光学系统中的光阑；典型光学系统；光照度学。 30130463 现代光学基础 3 学分 Morden Optics Fundamental 本课程侧重现代光学基本原理讲授,主要包括几何光学和波动光学相关内容。首先介绍光线传播理论，在此 基础上，讲述几何光学成像原理；其次介绍光的波动光学理论，重点教授光的衍射和干涉原理和现象，以 及界面光学基础知识；最后介绍晶体光学基础。学生将应用这些基本原理，解释光学物理过程，以及进行 光学模拟、分析和设计。 40130292 测试电路与系统 2 学分 32 学时 48 学时 32 学时 48 学时 48 学时

　　2013-2014 学年度本科课程介绍 强度调制器、相位延迟器、表面声光偏转器、磁光隔离器、偏振控制器等器件的原理及应用。讲述介质波 导、波导色散、光纤模式等概念。结合基础介绍学科前沿知识。 30130333 精密仪器设计技术基础 3 学分 48 学时

　　Precision Basic Technology for Instruments Design 本课程内容将围绕现代精密仪器设计技术所必需具备的专业性基础理论与基本知识进行组织和讲授，目的 是帮助学生掌握现代仪器设计技术的有关基本概念、基本思路、基本框架、设计技能和方法，注重创造性 设计引导和解决实际问题能力的培养。仪器本身是一个多学科交叉的综合系统。许多学生即使已经掌握了 机械、电路、光学，以及物理、生物、化学等基础理论知识，也依然不会设计仪器，其主要原因在于学生 尚缺乏仪器系统专业技术知识和综合运用这些知识的能力。本课程的教学内容将使得学生能够综合地灵活 运用所学知识解决仪器设计技术可能遇到的各种专业技术问题，或者针对具体的实际问题提出自己的创造 性设计思路，开拓和培养高年级本科生的创造性设计潜力和能力，为学生后续的毕业设计综合论文训练和 未来的专业技术研究及其相关的从业工作打下一个良好的专业技术知识基础。 30130401 测控技术及仪器专业概论 1 学分 16 学时