第一篇：《建筑原理與設計》課程教學大綱

專業選修課（基礎限選課5）

《建筑原理與設計》課程教學大綱

一、教學目的

通過教學使學生掌握多種空間生成方法，具備空間尺度意識，掌握空間構成原理、構成要素與多種空間類型與形式。主要有現代主義建筑空間原理與形式，后現代主義與結構主義建筑空間藝術語言、中國古代建筑空間表現手法和現代景觀園林的空間構成手法等。通過對建筑的起源與發展、不同建筑空間的組成和設計基本原理，以及建筑與周邊環境的關系的講解，使學生能從專業的角度更全面準確的理解建筑的含義，明確建筑方案設計的一般步驟方法、內容、目的和要求，逐步培養學生從建筑總體環境布局的意識出發，對建筑進行功能分析、空間組合，掌握建筑方案設計的原理和方法，并在要求學生掌握理論知識的基礎上，培養學生綜合運用建筑設計原理分析問題和解決問題的能力，掌握建筑方案設計的方法和步驟，具備一定的建筑方案設計能力。

二、教學形式與方法

教師準備教學范畫、參考畫冊、幻燈及多媒體課件等教學相關資料。采用理論講授、影像輔助教學、方案課題訓練有機結合的方式進行。教學針對不同階段的課題，采用不同的教學方法，引導學生正確運用建筑設計原理表現各類建筑空間，注重學生思維多樣性的創造，并加強學生的建筑設計制圖和模型制作能力。

三、教學年限與學時

年限：第二學年第三學期 學時：4×18 共72學時

四、教學內容與進度

第一章 建筑概論（2時）

教學要求：

一、二、了解建筑的概念和特點，理解建筑的分類和構成要素。理解建筑設計的歷時起源和發展是本章的重點。教學內容：

一、建筑的定義和特點和分類

二、建筑的歷史起源和發展

第二章 建筑原理（4學時）

教學要求：

通過幻燈，圖片等優秀作品的 觀摩學習，深入了解不同功能的建筑構造和構成原理。

通過實地參觀考察，增加學生感性認識和對實際工程的了解，加強發現問題，解決問題的實際能力的培養，掌握建筑設計的原則是本章的難點。教學內容：

一、建筑的構造原理

二、建筑的構成原理

三、建筑的設計原則

第三章 建筑的構思與設計方法（4學時）

教學要求：

一、了解建筑設計之前的基地環境和建筑功能的調研方法，通過實例調研，增加學生的感性認識是本章的重點。

二、掌握建筑平面形態設計中的基本元素、流線組織和平面布局形式的分析是本章的重點。

三、通過實際方案的練習，掌握建筑平面、立面、剖面設計的方法是本章的難點。教學內容： 建筑基地條件分析

不同類型建筑功能和技術要求分析 建筑的流線組織分析 建筑的基本元素分析 建筑的形態設計構思平面布局的形式 建筑立面設計 建筑剖面設計

第五章 建筑設計的空間組織和表達（2學時）

教學要求：

一、通過實際方案的練習，了解別墅空間的組織方式

二、掌握空間和空間序列的推敲手段

教學內容：

一、不同類型建筑的空間組織方式

二、空間序列

三、空間和空間序列的推敲手段

第六章 建筑的采光照明設計（2學時）

教學要求：

一、了解建筑室內外的采光照明設計要求。

二、通過實際方案的練習，掌握建筑室內外的采光照明設計方法，是本章的重點和難點。教學內容：

一、不同功能建筑室內的采光照明要求

二、不同功能建筑照明設計

第七章 建筑的造型和風格（2學時）

教學要求：

一、利用多媒體等手段觀摩中外優秀的建筑設計作品，了解建筑的不同風格流派和文化特征。

二、掌握不同風格建筑設計的設計方法和原則以及表現技能。教學內容： 現代主義風格 古典風格 自然風格 高技術風格

第八章 設計實踐（56學時）

教學要求：

一、熟練掌握建筑原理與設計的理論內容

二、理解和掌握別墅建筑設計步驟，并結合課題進行設計實踐。

教學內容：

一、實習基地實踐（12學時）

結合所學理論進行現場調研，考察一棟建筑物，繪出相應的平、立面示意圖及透視，并對其設計、材料、風格等方面綜合的做出評價，寫出相應的考察報告。

二、課堂實踐（24學時）

1.課題設計：任選一種類型的建筑，如別墅、博物館、圖書館、展覽館、教學樓等做設計。要求完成建筑的整體設計，包括平面布置、建筑造型、內部空間，以及建筑庭院的環境設計，以圖紙與模型相結合的方式表達成果。2.草圖構思 3.課堂方案討論 4.方案細化

5.方案平、立、剖面圖及詳圖、透視圖的繪制

三、實驗室實踐（20學時）1.模型材料準備 2.模型制作

五、考核方式及評分標準

（一）考核方式 本課程實行隨堂作業考核。每階段課程結束時，學生須按教學要求呈交課堂作業，并由任課教師評分，同時進行隨堂評講。教師結合學生平時作業和結課作業及學生的課堂表現評定課程考核成績。

（二）評分標準

91—100分：設計方案合理，具有獨創性，符合區域性體系標準要求。圖紙表達完整無誤，畫面整潔美觀。

81—90分： 基本達到上述要求。

71—80分： 對設計概念、表現手段有所了解，能夠完成設計圖要求，設計水平一般。

60—70分： 在老師引導下基本完成設計圖要求及內容。

60分以下： 設計思路不清，效果明顯較差，未達到上述基本要求。

（三）計分方法

多方面綜合考察：平時課后作業情況占20%＋結課作業情況70%＋課堂表現10%

六、教材及參考書目

（一）教材

張文忠，《公共建筑設計原理》，中國建筑工業出版社，2005年8月

（二）參考書目

1.田學哲著，《建筑初步》，中國建筑工業出版社，1982，1999年第二版

2.《建筑設計資料集》編委會 編著，《建筑設計資料集》(新二版)中國建筑工業出版社，2005年6月

3.彭一剛著，《建筑空間組合論》，中國建筑工業出版社，1998年第二版

4.黃繩 著《建筑設計學》，山東科學技術出版社1998年版。

注：本教學大綱使用范圍：供環境藝術設計專業室內設計、景觀設計、建筑設計方向使用。

教學大綱編寫教研室：設計學院環藝系

第二篇：《鋼結構設計原理》課程教學大綱

《鋼結構設計原理》課程教學大綱

Design Philosophy of Steel Structures 課程編號：421002 適用專業：土木工程專業 學時數：36 執筆者：梁靖波

學分數：2

編寫日期：2005年6月

一、課程的性質和目的

本課程是土木工程專業的必修課，其性質屬于專業基礎課。本課程是一門理論性與應用性并重的課程。通過本課程的學習，著重講授鋼結構的基本理論與基本知識，使學生了解鋼結構的特點、歷史、現狀及發展前景；掌握鋼結構材料的工作性能及影響鋼材性能的主要因素，能正確選用結構鋼材；掌握鋼結構連接的性能、受力分析與設計計算；掌握各種鋼結構基本構件的設計計算等，并為學習后續課程和鋼結構課程設計打下必要的基礎。

二、課程教學內容

第1章

概述（2學時）

掌握鋼結構特點和應用范圍。了解鋼結構設計原理和方法及可靠性的含義，極限狀態的分類，荷載標準值、荷載設計值，強度標準值、強度設計值的含義。了解有關鋼結構的規范。一般了解鋼結構發展概況及發展方向。

重點：掌握鋼結構的特點及應用范圍，理解鋼結構的計算方法。

難點：理解鋼結構的計算方法。第2章

鋼結構的材料（4學時）

了解鋼結構對鋼材的基本要求；了解鋼材的生產過程；掌握鋼材的主要性能指標及影響鋼材性能的主要因素；了解鋼結構疲勞及影響鋼材疲勞的主要因素、疲勞計算的方法；了解鋼材的兩種破壞形式；了解建筑用鋼的種類、規格和表示方法；掌握鋼結構鋼材的選用原則，能夠正確選用鋼材。

重點：掌握對鋼結構用材的要求，掌握建筑鋼材的可能破壞形式及各主要因素對其影響。難點：各種因素對鋼材性能及鋼結構破壞形式的影響。第3章

連接（10學時）

了解鋼結構連接種類和各種連接的優缺點；了解常用的焊條及焊條的選用；了解焊接連接的形式；掌握對接焊縫連接的構造和計算；掌握角焊縫連接的形式、構造要求和計算；了解焊接殘余應力和焊接變形的產生原因及對構件工作性能的影響；了解普通螺栓的規格、受力性能及破壞形式，掌握普通螺栓的計算；掌握高強度螺栓連接的性能和計算。

重點：掌握焊接連接的構造和計算，掌握普通螺栓連接及高強度螺栓連接的性能和計算。

難點：偏心力作用下連接的受力分析和計算。

第4章

受彎構件的計算原理（4學時）

了解受彎構件的強度和剛度計算方法；掌握彎曲強度、抗剪強度、局部承壓強度、折算應力和剛度的計算方法；掌握梁整體穩定的基本概念、簡支梁整體穩定的計算方法及增強梁整體穩定的措施；了解梁板件局部穩定的概念、板件失穩形式和臨界應力；掌握加勁肋的設置原則；理解梁腹板的屈曲后強度的利用。

重點：掌握梁的強度計算，掌握梁整體穩定的基本概念，掌握加勁肋的設置原則。難點：梁的局部壓應力的計算，梁板件的穩定計算。第5章 梁的設計（4學時）了解梁的類型及常見的截面形式，了解梁格布置和主次梁連接；掌握型鋼梁的截面選擇；了解鋼板組合梁的設計方法及計算；了解腹板加勁肋的布置和設計；掌握梁翼緣與腹板連接焊縫的設計；了解梁的拼接、變截面設計和吊車梁的設計特點。

重點：掌握型鋼梁的截面選擇，了解鋼板組合梁的設計方法及計算。難點：組合梁的截面選擇及計算。第6章

軸心受力構件（6學時）

了解軸心受力構件截面形式和受力性能；掌握軸心受力構件的強度及剛度計算；掌握軸心受壓構件的整體穩定和局部穩定的概念；了解軸心受壓構件的截面分類依據及影響軸心受壓構件整體穩定系數的因素；掌握實腹式軸心受壓構件整體穩定的計算，了解格構式軸心受壓構件整體穩定計算的特點。掌握軸心受壓構件局部穩定的計算方法，了解腹板有效截面的概念。

重點：掌握實腹式軸心受力構件的強度、剛度和整體穩定性計算。難點：軸心受壓構件的整體穩定性計算。第7章

拉彎、壓彎構件（6學時）

了解拉彎構件與壓彎構件的概念；掌握拉彎構件與壓彎構件的強度、剛度計算；掌握實腹式壓彎構件在彎矩作用平面內及彎矩作用平面外的整體穩定計算方法；掌握實腹式壓彎構件局部穩定的計算；了解實腹式壓彎構件的截面設計和計算；了解格構式壓彎構件的計算特點。

重點：掌握實腹式壓彎構件的整體穩定計算，掌握實腹式壓彎構件局部穩定的計算。難點：壓彎構件在彎矩作用平面內的整體穩定計算。

三、課程教學的基本要求

本課程是土木工程專業的專業基礎課，是一門理論性與應用性并重的課程。在教學方法上，采用課堂講授為主，課后自學，課堂練習等教學形式。

(一)課堂講授

本課程在講述的過程中，教師應盡量聯系生產實際，注重物理意義，不要陷入到繁復的數學推導之中。在教學中要求同學重點掌握基本概念、基本方法和基本規律，并詳細講授每章的重點、難點內容，著重培養學生分析問題和解決問題的能力。講授中應注意理論聯系實際，啟迪學生的思維。為便于學生對構造的理解，可組織教學參觀、觀摩教學模型或采用多媒體輔助教學。

（二）課后自學

為了培養學生整理歸納，綜合分析和處理問題的能力，每章都安排一部分內容，課上教師只給出自學提綱，不作詳細講解，課后學生自學。

（三）習題課

習題課以典型例題分析為主，并適當安排開闊思路及綜合性的練習。

（四）課外作業

平時布置典型習題，以加強學生對所學知識的深入理解。

（五）考試

考試主要采用閉卷方式，考試范圍應涵蓋所有講授及自學的內容，考試內容應能客觀反映出學生對本門課程主要概念的記憶、掌握程度，對有關理論的理解、掌握及綜合運用能力。考試題型應盡量多樣化。

總評成績：平時作業占20%，閉卷考試占80%。

四、本課程與其它課程的聯系與分工

先修課程：理論力學、材料力學、結構力學。后續課程：鋼結構設計、鋼結構課程設計

五、建議教材與教學參考書

［1］《鋼結構設計原理》

張耀春主編

周緒紅副主編

高等教育出版社 ［2］《鋼結構基礎》

陳紹蕃主編

中國建筑工業出版社 ［3］《房屋建筑鋼結構設計》

陳紹蕃主編

中國建筑工業出版社 ［4］《鋼結構設計規范》（GB50017-2003）

中國計劃出版社 ［5］《鋼結構設計手冊》

中國建筑工業出版社

第三篇：ERP原理與應用課程教學大綱

ERP原理與應用課程教學大綱

第一部分 大綱說明

一、課程的性質與任務

ERP原理與應用課程是中央廣播電視大學計算機信息管理專業的統設必修課，4學分，72學時，其中實驗36學時，開設一學期。

課程的主要內容包括：ERP的發展歷史；ERP基本概念、基本原理和主要模塊；ERP項目的組織與實施；ERP軟件的操作與使用；ERP案例研討；ERP與其他相關系統的關系。

通過本課程的學習，使學生在思想上，充分理解ERP的管理思想以及ERP系統在企業中的重要作用；在知識上，掌握ERP基本概念、基本原理、基本框架和核心業務流程，通過ERP案例研討以及體會ERP軟件系統運作的過程，了解信息系統與企業管理間的關系，掌握ERP項目實施的關鍵決策因素和組織實施方法；在能力上，通過在模擬企業經營的過程中，使學生將所學的知識融會貫通，提高學生分析問題和解決問題的能力；在綜合素質上，加強學生實踐能力，提高學生的綜合素質，以滿足社會需要。

二、與相關課程的關系

本課程是中央電大計算機信息管理專業的統設必修課。其先修課為信息管理系統等。

三、課程的教學要求

1．了解ERP理論的形成（發展歷史）；

2．掌握ERP基本概念、基本原理；

3．掌握ERP框架及核心業務邏輯流程；

4．掌握ERP項目實施的關鍵決策因素和組織實施方法；

5．了解ERP軟件的發展狀況；

6．掌握ERP軟件的一般操作方法；

7．了解ERP系統與其他相關系統集成思想。

四、課程的教學方法和教學形式建議

1．本課程的特點是：概念多、實踐性強、涉及面廣，因此建議采用在計算機教室（或計算機多媒體教室）進行講授的教學形式，講授、實驗與課堂討論相結合。

2．為加強和落實動手能力的培養，應保證上機機時不少于本教學大綱規定的實驗學時。

3．應充分利用網絡技術進行授課、答疑和討論。

五、課程教學要求的層次

本課程的教學要求分為掌握、理解和了解三個層次。掌握是在理解的基礎上加以靈活應用；理解是能正確表達有關概念和方法的含義，并且能夠進行簡單分析和判斷；了解即能正確判別有關概念和方法。

第二部分 媒體使用與教學過程建議

一、課程學時分配

課程教學總學時數為72學時，4學分，其中實驗課學時為36。各章學時分配如下：

章

第1章 第2章

第3章 第4章 第5章

第6章 第7章

實驗1 實驗2 實驗3 實驗4 實驗5 合計

二、多種媒體教材的總體說明

本課程使用的教學媒體有：文字教材、錄像教材、IP課件、CAI課件和網上教學。

1．文字教材：主要教學媒體。是本課程教與學和考核的基本依據，對其他教學媒體起紐帶作用，具有導學功能。

2．錄像教材：輔媒體。講授課程的重點、難點以及在面授教學中難以實現的教學內容，是對文字教材的強化和補充。

3．IP課件：重難點輔導，實驗指導，系統操作錄屏。

4．CAI課件：彌補文字教材和錄像教材缺乏互動性的弱點，立足于幫助學生自主學習，通過聲、圖、動畫、視頻、自測練習、案例演示等多種形式，為學生營造一個互動的，能不斷激發學生學習興趣的學習環境。

教學內容

第1篇：ERP概述

第2篇：ERP的基本原理

第3篇： ERP的實施與案例

ERP系統的實施

ERP實施案例

第4篇：ERP綜合實驗

訂單與批次需求計劃

采購與應付管理

生產管理

銷售與應收管理

月底結賬

授課學時

4 8 6 6 4 4

實驗學時

6 8 6 8 36

5．網上教學：教學輔導、答疑、階段性總結和復習等。

三、教學環節

以文字教材為基礎，通過錄像教材、IP、CAI課件等輔助教學媒體強化教學的重、難點內容，并通過實驗課的訓練，加深學生對課程內容的理解，掌握ERP軟件系統簡單流程的操作方法。網上教學與教學進度同步，輔以辦學試點單位教師的面授輔導，提高教學質量。

四、考核

本課程的考核采用終結性考核和形成性考核相結合的方式。終結性考核由中央電大根據教學大綱和課程考核說明統一命題；形成性考核由中央電大統一教學要求，地方電大組織實施。兩種考核方式所占比例見本課程考核說明。

第三部分 教學內容和教學要求

第1篇 ERP概述

第1章 ERP的理論發展（4學時）

一、教學內容

1．ERP理論的形成；

2．ERP的管理思想；

3．ERP軟件市場及其應用。

二、教學要求

1．掌握ERP概念；

2．了解ERP發展歷程；

3．理解ERP的核心管理思想；

4．了解ERP軟件市場及其應用。

第2章 ERP系統的框架及流程（4學時）

一、教學內容

1．ERP系統的總體框架；

2．ERP系統的業務流程；

3．ERP系統與相關系統的集成。

二、教學要求

1．掌握ERP系統的框架結構；

2．理解ERP系統的主業務流程；

3．了解ERP系統與其他相關系統的集成關系。

第2篇 ERP的基本原理

第3章 采購、銷售、庫存管理（8學時）

一、教學內容

1．采購、銷售、庫存管理概述；

2．ERP中的采購、銷售、庫存管理；

3．ERP系統中采購、銷售、庫存管理的實現。

二、教學要求

1．了解企業采購、銷售、庫存管理的基本概念及管理思想；

2．理解ERP中的采購、銷售、庫存管理原理；

3．掌握ERP系統中采購、銷售、庫存管理應用技術；

4．理解信息化條件下采購、銷售、庫存管理的基本模式；

5．掌握ERP系統處理采購、銷售、庫存日常業務。

第4章 生產管理（6學時）

一、教學內容

1．生產管理概述；

2．ERP中的生產管理；

3．ERP系統中生產管理實現。

二、教學要求

1．了解生產管理的基本概念及管理思想；

2．理解ERP中的生產管理原理；

3．掌握ERP系統中生產管理的基本模式；

4．掌握ERP系統處理生產管理日常業務。

第5章 財務管理（6學時）

一、教學內容

1．財務管理概述；

2．ERP中的財務管理；

3．ERP系統中財務管理實現。

二、教學要求

1．了解財務管理的基本概念及管理思想；

2．了解ERP中的財務管理原理；

3．理解ERP系統中財務核算業務基礎流程；

4．理解ERP系統處理財務管理日常業務。

第3篇 ERP的實施與案例

第6章 ERP系統的實施（4學時）

一、教學內容

1．ERP系統實施方法論；

2．ERP與BPR的關系；

3．ERP的選型。

二、教學要求

1．理解成功實施ERP系統的關鍵因素及項目決策；

2．掌握ERP軟件項目實施步驟；

3．了解BPR的原理及與ERP的關系；

4．了解ERP的選型原則。

第7章 ERP的實施案例（4學時）

一、教學內容

典型企業ERP實施案例。

二、教學要求

1．了解企業在ERP實施中的總體設計方法；

2．理解在ERP實施過程中的核心管理思想、基本原理的運用。

第4篇 綜合實驗

一、教學內容

ERP系統的主業務流程操作。

二、教學要求

1．理解ERP基本原理；

2．了解ERP系統環境下的企業業務流程，理解ERP的業務流程思想；

3．了解ERP系統的集成思想和方法；

4．了解企業的主業務流程；

5．掌握ERP系統軟件中的主要功能及其主要操作；

6．掌握ERP軟件中的主業務流程。

實驗1 訂單與批次需求計劃（8學時）

一、實驗內容

1．完成訂單錄入，生成物料需求計劃和生產計劃；

2．單據包括：訂單、工單和采購單。

二、實驗要求

1．了解ERP系統中訂單與批次需求計劃之間的業務流程和信息流；

2．理解物料需求計劃和生產計劃的主要作用與目的；

3．掌握訂單錄入、物料需求計劃和生產計劃生成的基本方法；

實驗2 采購與應付管理（6學時）

一、實驗內容

完成采購管理與應付管理的基本流程；

單據包括：采購單、進貨單、應付憑單、付款單等。

二、實驗要求

1．了解企業采購與應付的基本流程；

2．理解ERP系統中采購管理與應付管理之間的信息流程及單據特征；

3．了解主要的基礎數據含義及其設置方法；

4．掌握采購單錄入、進貨單錄入、應付憑單生成的基本方法。

實驗3 生產管理（8學時）

一、實驗內容

完成生產管理的基本流程；

單據包括：工單、工單工藝、投料單、領料單、轉移單、入庫單等。

二、實驗要求

1．了解企業生產的基本流程；

2．理解ERP系統中生產管理（車間管理）信息流程及單據特征；

3．了解主要的基礎數據含義及其設置方法；

4．掌握生產管理（車間管理）中各步驟中相應操作及單據處理的基本方法。

實驗4 銷售與應收管理（6學時）

一、實驗內容

完成銷售管理與應付管理的基本流程；

單據包括：銷貨單、應收憑單、收款單等。

二、實驗要求

1．了解企業銷售與應收的基本流程；

2．理解ERP系統中銷售管理與應收管理之間的信息流程及單據特征；

3．了解主要的基礎數據含義及其設置方法；

4．掌握銷貨單錄入、結賬單錄入、收款單錄入的基本方法。

實驗5 月底結賬（8學時）

一、實驗內容

完成期末結轉及結賬的基本流程；

期末結轉主要包括：成本計算、月底存貨結轉、應收應付結轉、自動分錄、總賬結轉等；

期末結賬主要包括：結賬、生成財務報表。

二、實驗要求

1．了解企業月底存貨及賬務結轉的基本流程；

2．理解ERP系統中存貨管理與自動分錄、會計總賬之間的信息流程及單據特征；

3．了解主要的基礎數據含義及其設置方法；

4．掌握月底結賬中的各項操作。

第四篇：激光原理與技術課程教學大綱

二、講授大綱與各章的基本要求

考核要求：

1、光的波粒二象性

周炳琨、高以智等（美）W.克希耐爾著，孫文等譯Addison-Wesley,

第五篇：激光原理與技術課程教學大綱

《激光原理與技術》課程教學大綱

二、講授大綱與各章的基本要求

第一章 輻射理論概要與激光產生的條件

教學要點：

通過本章的教學使學生： 了解光的波粒二象性，掌握光的偏振性、單色光的含義、平面光波的表示法、光強的定義和光子的含義。掌握原子能級和簡并度的含義，理解原子狀態標記的方法，理解輻射躍遷選擇定則，掌握玻爾茲曼分布定律，掌握輻射躍遷也非輻射躍遷的定義和特點。3 理解黑體輻射的概念和規律，掌握光和物質相互作用時三種基本過程的特點、規律、發生幾率，以及三者之間的關系。掌握自發輻射光功率和受激輻射光功率在普通光源和激光器中的大小關系。掌握光譜線、線型、光譜線寬度的概念，掌握自然增寬、碰撞增寬、多普勒增寬的原因、展寬線型、增寬大小及其影響因素，理解均勻增寬和非均勻增寬的概念和含義，理解綜合增寬的含義。理解光在介質中受激放大的過程和規律，掌握介質中產生激光放大的條件，理解吸收系數和增益系數的概念，掌握光學諧振腔在激光器中的作用和激光閾值條件。

教學時數：10學時 教學內容：

第一節 光的波粒二象性

一、光波

二、光子

第二節 原子的能級和輻射躍遷

一、原子能級和簡并度

二、原子狀態的標記

三、玻爾茲曼分布

四、輻射躍遷和非輻射躍遷 第三節 光的受激輻射

一、黑體熱輻射

二、光和物質的作用

三、自發輻射、受激輻射和受激吸收之間的關系

四、自發輻射光功率與受激輻射光功率

第四節 光譜線增寬

一、光譜線、線型和光譜線寬度

二、自然增寬

三、碰撞增寬

四、多普勒增寬

五、均勻增寬和非均勻增寬線型

六、綜合增寬 第五節 激光形成的條件

一、介質中光的受激輻射放大

二、光學諧振腔和閾值條件

考核要求：

1、光的波粒二象性

1.1 光波偏振性（領會）

1.2 光速、頻率和波長的關系（領會）1.3 單色平面波（領會）1.4 光強（識記）1.5 光子（領會）

2、原子的能級和輻射躍遷

2.1 原子能級和簡并度（領會）

2.2 原子狀態的標記（領會）

2.3 輻射躍遷的選擇定則（領會）2.4 玻爾茲曼分布（領會、應用）2.5 輻射躍遷和非輻射躍遷（領會、識記）

3、光的受激輻射

3.1 黑體熱輻射（領會）

3.2 自發輻射、受激輻射、受激吸收（領會、識記、應用）3.3 自發輻射、受激輻射、受激吸收之間的關系（領會）3.4 自發輻射光功率與受激輻射光功率（領會）

4、光譜線增寬

4.1 光譜線的線型函數、寬度（識記）

4.2 自然增寬的理論解釋、增寬線型、影響增寬的因素（識記、應用）4.3 碰撞增寬的理論解釋、增寬線型、影響增寬的因素（識記、應用）4.4 多普勒增寬的理論解釋、增寬線型、影響增寬的因素（識記、應用）4.5 均勻增寬和非均勻增寬的概念（領會）4.6 綜合增寬（領會）

5、激光形成的條件

5.1 光束在介質中的傳播規律（領會）

5.2 產生受激光放大的條件、增益介質和增益系數（識記、應用）5.3 光學諧振腔的作用、閾值條件（領會、識記）

第二章 激光器的工作原理

教學要點：

通過本章的教學使學生： 理解光學諧振腔滿足穩定性條件的重要性，掌握穩定性的條件，理解共軸球面腔穩定圖和分類，學會穩定圖的應用。理解三能級系統和四能級系統的激光工作方式，掌握速率方程組的建立、推導和粒子數密度反轉分布的條件。掌握激光器在小信號工作時的粒子數密度反轉分布情況和在均勻增寬型介質中的粒子數密度反轉分布。理解粒子數密度反轉分布的飽和效應。掌握均勻增寬型介質中的增益系數和增益飽和。掌握在非均勻增寬型介質中粒子數密度反轉分布規律，掌握在非均勻增寬型介質中小信號時的增益系數和穩態情況下的增益飽和，掌握燒孔效應的原理。5 了解激光器所存在的各種損耗和起因，掌握激光諧振腔內穩定光強的形成過程，掌握激光器的能穩定出光的閾值條件（包括增益閾值，抽運功率閾值等）。了解激光介質能級選取的注意事項。教學時數：12學時

第一節 光學諧振腔結構與穩定性

一、共軸球面諧振腔的穩定性條件

二、共軸球面腔的穩定圖及其分類

三、穩定圖的應用

第二節 速率方程組與粒子數反轉 一、三能級系統和四能級系統

二、速率方程組

三、穩態工作時的粒子數密度反轉分布

四、小信號工作時的粒子數密度反轉分布

五、均勻增寬型介質的粒子數密度反轉分布

六、均勻增寬型介質粒子數密度反轉分布的飽和效應 第三節 均勻增寬介質的增益系數和增益飽和

一、均勻增寬介質的增益系數

二、均勻增寬介質的增益飽和 第四節 非均勻增寬介質的增益飽和

一、介質在小信號時的粒子數密度反轉分布值

二、非均勻增寬型介質在小信號時的增益系數

三、非均勻增寬型介質穩態粒子數密度反轉分布

四、非均勻增寬型介質穩態情況下的增益飽和 第五節 激光器的損耗與閾值條件

一、激光器的損耗

二、激光諧振腔內形成穩定光強的過程

三、閾值條件

四、對介質能級選取的討論

考核要求：

1、光學諧振腔結構與穩定性

1.1 共軸球面諧振腔的穩定性條件（應用）1.2 共軸球面腔的穩定圖及分類（識記）1.3 穩定圖的應用（應用）

2、速率方程組與粒子數反轉

2.1 三能級系統和四能級系統（領會）2.2 速率方程組的建立（領會）

2.3 穩態工作時的粒子數密度反轉分布（識記）2.4 飽和效應（領會、識記）

3、均勻增寬介質的增益系數和增益飽和

3.1 均勻增寬介質的增益系數和增益飽和（領會、識記）

4、非均勻增寬介質的增益飽和 4.1 粒子數密度反轉分布（識記）4.2 非均勻增寬介質的增益系數（識記）4.3 穩態情況下的增益飽和（領會、識記）

5、激光器的損耗與閾值條件 5.1 激光器的損耗（識記）

5.2 穩定光強的形成過程（領會、識記）5.3 閾值條件（領會、識記、應用）5.4 對介質能級選取（領會）

第三章 激光器的輸出特性

教學要點：

通過本章的教學使學生： 理解自再現模概念，掌握自再現模的特點。掌握自再現模積分方程解的物理意義，理解激光諧振腔的諧振條件，理解激光縱模的特點和含義，掌握縱模頻率和頻率間隔公式，會分析縱模可能存在的數量。理解方形鏡面共焦腔自再現模積分方程的解析解，掌握鏡面上自再現模場的特征（振幅分布、相位分布、衍射損耗等）了解共焦腔中的行波場和腔內外的光場分布。掌握高斯光束的振幅和強度分布、相位分布、遠場發散角以及高斯光束的高亮度。理解穩定球面腔的等價共焦腔的含義，了解穩定球面腔的光束傳播特性。5 掌握均勻增寬型和非均勻增寬型介質激光器的輸出功率以及影響因素。理解蘭姆凹陷的形成原因。6 掌握影響激光器線寬的因素。教學時數：12學時 第一節 光學諧振腔的衍射理論

一、菲涅耳－基爾霍夫衍射公式

二、光學諧振腔的自再現模積分方程

三、激光諧振腔的諧振頻率和激光縱模 第二節 對稱共焦腔內外的光場分布

一、共焦腔鏡面上的場分布

二、共焦腔中的行波場與腔內外的光場分布 第三節 高斯光束的傳播特性

一、高斯光束的振幅和強度分布

二、高斯光束的相位分布

三、高斯光束的遠場發散角

四、高斯光束的高亮度 第四節 穩定球面腔的光束傳播特性

一、穩定球面腔的等價共焦腔

二、穩定球面腔的光束傳播特性 第五節 激光器的輸出功率

一、均勻增寬型介質激光器的輸出功率

二、非均勻增寬型介質激光器的輸出功率

考核要求：

1、光學諧振腔的衍射理論

1.1 菲涅耳－基爾霍夫衍射公式（領會）1.2 自再現模（領會、識記）1.3 激光縱模（領會、識記）

2、對稱共焦腔內外的光場分布

2.1 鏡面上自再現模場的特征（領會、識記）2.2 行波場和腔內外光場分布（了解）

3、高斯光束的傳播特性

3.1 高斯光束的強度分布（領會、識記、應用）3.2 相位分布（領會）

3.3 遠場發散角（領會、識記、應用）3.4 高亮度（領會）

4、穩定球面腔的光束傳播特性

4.1 穩定球面腔的等價共焦腔（領會）4.2 穩定球面腔的光束傳播特性（領會）

5、激光器的輸出功率

5.1 均勻增寬型介質激光器的輸出功率（領會）

5.2非均勻增寬型介質激光器的輸出功率、蘭姆凹陷（領會）

6、激光器的線寬極限（領會）

第四章 激光的基本技術

教學要點：

通過本章的教學使學生： 了解激光器選模的目的和意義，理解均勻增寬型譜線的縱模競爭，掌握單縱模選取的方法，掌握激光單橫模的選取方法。了解激光器頻率穩定的衡量方法，掌握影響激光器頻率穩定的因素，了解常見的幾種穩頻的方法。了解高斯光束透過透鏡時的變換規律，掌握高斯光束的聚焦、準直、擴束等技術的原理和方法。理解激光調制的概念，了解電光強度調制和電光相位調制。5 了解實現激光偏轉的幾種主要途徑。理解激光諧振腔的品質因素Q的含義，掌握調Q的原理，了解幾種常見調Q的方法。理解激光鎖模技術的含義，掌握鎖模的原理，了解鎖模的2種常見途徑。教學時數：10學時 第一節 激光器輸出的選模

一、激光單縱模的選取

二、激光單橫模的選取 第二節 激光器的穩頻

一、影響頻率穩定的因素

二、穩頻方法概述

三、蘭姆凹陷法穩頻

四、飽和吸收法穩頻 第三節 激光束的變換

一、高斯光束通過薄透鏡時的變換

二、高斯光束的聚焦

三、高斯光束的準直

四、激光的擴束 第四節 激光調制技術

一、激光調制的基本概念

二、電光強度調制

三、電光相位調制 第五節 激光偏轉技術

一、機械偏轉

二、電光偏轉

三、聲光偏轉 第六節 激光調Q技術

一、激光諧振腔的品質因數Q

二、調Q原理

三、電光調Q

四、聲光調Q

五、染料調Q 第七節 激光鎖模技術

一、鎖模原理

二、主動鎖模

三、被動鎖模

考核要求：

1、激光器輸出的選模

1.1 均勻增寬型譜線的縱模競爭（領會）1.2 非均勻增寬型譜線的多縱模振蕩（領會）1.3 單縱模的選取（領會、識記）1.4 單橫模的選取（領會、識記）

2、激光器的穩頻

2.1 影響頻率穩定的因素（識記）2.2 穩頻方法（了解）

3、激光束的變換

3.1 高斯光束通過透鏡時的變換（領會、應用）3.2 高斯光束的聚焦（領會、應用）3.3 高斯光束的準直（領會、應用）3.4 激光的擴束（領會、應用）

4、激光調制技術

4.1 調制的基本概念（領會）

4.2 電光強度調制和電光相位調制（了解）

5、激光偏轉技術 5.1 機械偏轉（了解）5.2 電光偏轉（了解）5.3 聲光偏轉（了解）

6、激光調Q技術

6.1 品質因數Q的概念（領會）6.2 調Q原理（領會、識記）

6.3 電光調Q、聲光調Q、染料調Q（領會）

7、激光鎖模技術 7.1 鎖模原理（領會）

7.2 主動鎖模和被動鎖模（了解）

第五章 典型激光器介紹

教學要點：

通過本章的教學使學生： 了解固體激光器的基本結構，掌握紅寶石激光器、YAG:Nd激光器的特點和機理，了解固體激光器的泵浦系統和輸出特性，了解半導體激光器泵浦的固體激光器、可調諧固體激光器和高功率激光器的優缺點及原理。了解氦氖激光器的結構和工作機理，了解二氧化碳激光器的結構、激發機理和輸出特性，了解氬離子激光器的結構、激發機理和工作特性。3 了解染料激光器的特點、激發機理、調諧原理和泵浦系統。了解半導體激光器中的能帶情況和產生受激輻射的條件，掌握PN結的雙簡并能帶結構和粒子數反轉條件，掌握半導體激光器的工作原理及閾值條件，了解同質結和異質結半導體激光器的特性。了解準分子激光器、自由電子激光器和化學激光器的特點、基本原理和輸出特性。

教學時數：4學時 第一節 固體激光器

一、固體激光器的基本結構與工作物質

二、固體激光器的泵浦系統

三、固體激光器的輸出特性

四、新型固體激光器 第二節 氣體激光器

一、氦氖激光器 二、二氧化碳激光器

三、氬離子激光器 第三節 染料激光器

一、染料激光器的激發機理

二、染料激光器的泵浦

三、染料激光器的調諧 第四節 半導體激光器

一、半導體的能帶和產生受激輻射的條件

二、PN結和粒子數反轉

三、半導體激光器的工作原理和閾值條件

四、同質結和異質結半導體激光器 第五節 其他激光器

一、準分子激光器

二、自由電子激光器

三、化學激光器

考核要求：

1、固體激光器

1.1 固體激光器的基本結構和工作物質（了解）1.2 紅寶石激光器、Nd:YAG激光器（了解、識記）1.3 泵浦系統、輸出特性（了解）

2、氣體激光器

2.1 氦氖激光器結構和原理（了解、識記）2.2 二氧化碳激光器結構和原理（了解）2.3 氬離子激光器結構和原理(了解)

3、染料激光器（了解）

4、半導體激光器

4.1 半導體能帶（了解）4.2 PN結與粒子數反轉（領會）4.3 工作原理和閾值（了解）

5、其他激光器（了解）

第六章 激光在精密測量中的應用

教學要點：

通過本章的教學使學生： 了解激光干涉測長的基本原理、系統組成，了解激光外差干涉測長技術。2 了解激光衍射測量原理、方法及應用。了解激光測距的特點、基本原理，了解激光相位測距原理。了解激光準直儀的原理和結構，了解激光多自由度測量系統結構和原理。5 了解激光多普勒測速的原理和應用。6 了解激光測量角度和角加速度的原理。7 了解激光環境計量的原理和應用。教學時數：1學時

第一節 激光干涉測長 第二節 激光衍射測量 第三節 激光測距

第四節 激光準直及多自由度測量 第五節 激光多普勒測速

第六節 環形激光測量角度和角加速度

考核要求：

本章內容僅要求了解，不作考試要求。

第七章 激光加工技術

教學要點：

通過本章的教學使學生： 1 了解激光熱加工的原理。了解激光淬火技術的原理與應用，了解激光表面熔凝技術和熔覆技術。3 了解激光打孔和激光切割的原理與特點。了解激光焊接的特點，了解激光熱導焊和深熔焊的原理。了解激光快速成型技術的原理、優點及應用，了解激光清洗技術和激光彎曲技術。

教學時數：1學時

第一節 激光熱加工原理 第二節 激光表面改性技術 第三節 激光去除材料技術 第四節 激光焊接 第五節 激光快速成型技術 第六節 其他激光加工技術

考核要求：

本章內容僅要求了解，不作考試要求。

第八章 激光在醫學中的應用

教學要點：

通過本章的教學使學生： 了解生物體的光學特性，了解激光對生物體的作用和激光在生物體應用的優點。2 了解激光臨床治療的種類與現狀，了解激光在皮膚科及整形外科領域中的應用，了解激光在眼科、泌尿外科、耳鼻喉科中的應用。了解利用激光的生物體光譜測量及診斷，了解激光斷層攝影、激光顯微鏡基本原理。了解醫用激光設備（光源、光纖）。了解醫用激光新技術和光動力學治療的前景。教學時數：1學時

第一節 激光與生物體的相互作用 第二節 激光在臨床治療中的應用 第三節 激光在生物體檢測及診斷中的應用 第四節 醫用激光設備 第五節 激光應用于醫學的未來

考核要求：

本章內容僅要求了解，不作考試要求。

第九章 激光在信息技術中的應用

教學要點：

通過本章的教學使學生： 了解光纖通信系統中的激光器需滿足的要求，了解光纖激光器的基本原理、特點、分類和應用，了解光放大器的原理、種類等。了解激光全息術的基本原理和分類，了解激光全息三維顯示的優點、應用及展望。了解激光存儲的基本原理、分類及特點，了解激光體全息光存儲的特點、原理及應用，了解激光存儲的最新進展。4 了解激光在掃描器和打印機中的應用 教學時數：1學時

第一節 光纖通信系統中的激光器和光放大器 第二節 激光全息三維顯示 第三節 激光存儲技術 第四節 激光掃描和激光打印機

考核要求：

本章內容僅要求了解，不作考試要求。

第十章 激光在科學技術前沿問題中的應用

教學要點：

通過本章的教學使學生： 1 了解激光在受控核聚變中的應用。2 了解激光冷卻技術。了解激光操縱微粒的方法和原理。4 了解激光誘導化學反應的原理。5 了解激光在光譜技術中的應用。教學時數：1學時 第一節 激光核聚變 第二節 激光冷卻 第三節 激光操縱微粒 第四節 激光誘導化學過程 第五節 激光光譜學

考核要求：

本章內容僅要求了解，不作考試要求。

三、推薦教材和參考書目

1、《激光原理及應用》，陳家璧主編，電子工業出版社，2004

2、《激光原理》，周炳琨、高以智等編，第五版，國防工業出版社，2004

3、《固體激光工程》，（美）W.克希耐爾著，孫文等譯，科學出版社，2003

4、《激光技術》，藍信鉅，科學出版社，2000

5、《激光工程》，（日）中井貞雄著，熊纓譯，科學出版社，2002

6、《激光物理》，錢梅珍等著，第二版，電子工業出版社，2001

7、《Laser Physics》，M.Sargent III，M.O.Scully, W.E.Lamb, Addison-Wesley, NY, 1987