精 品 课 程 申 报 表
（本 科）
申请学校上海理工大学 是否部属□
是否已获市级精品课程 □ 获奖年度 课 程 名 称
光学信息技术
课程层次（本/专） 本科
课程类型 □ 理论课（不含实践）■理论课（含实践）□实践(验)课
所属一级学科名称 工学 所属二级学科名称 电气信息类 课程负责人 庄松林
申报日期 2008年5月15日
填 写 要 求
一、 以word文档格式如实填写各项。
二、 表格文本中外文名词第一次出现时，要写清全称和缩写，
再次出现时可以使用缩写。
三、 涉密内容不填写，有可能涉密和不宜大范围公开的内容，
请在说明栏中注明。
四、 除课程负责人外，根据课程实际情况，填写1～4名主讲
教师的详细信息。
五、 本表栏目未涵盖的内容，需要说明的，请在说明栏中注明。
1． 课程负责人情况
姓 名 庄松林 性别 男 职 称 教授、院士 职 务 院长 出生年月 1940.8 电 话 55272066 传 真 最终学历 研究生 1-1 基本 信息 学 位 博士 55276050 所在院光学与电子信息工程学院 系 E-mail slzhuangx@yahoo.com.cn 通信地址（邮编）上 海市军工路516号201信箱，200093 研究方向 信息光学、应用光学、光电检测 近五年来讲授的主要课程（含课程名称、课程类别、周学时；届数及学生总人数） 1-2 光学信息技术，专业课，3学时/周，2届，共160人 教学 情况 承担的实践性教学：毕业设计，学生总人数：20人 近五年来承担的学术研究课题（含课题名称、来源、年限、本人所起作用） （1） “视觉功能修复的基础理论与关键科学问题”中的一级子项目“视觉假体 微光机电系统的研究”，国家重点基础研究发展计划(973)项目，2005.12- 2010.11，项目负责人 （2） 高分辨分光器件及接收部件（器件）的研制与开发，科技部支撑计划， 1-3 学术 研究 2007.1-2009.12，项目负责人 （3） 负折射率材料的基础研究，国家自然科学基金，2005.1-2007.12，项目负责人 （4） 光学成像的矢量场理论， 国家自然科学基金，2008.1-2010.12，项目负责人 （5） 光刻成像焦深延拓与像质原位检测的理论和实验研究， 2007.10-2009.9， 上海市科委基础研究重点项目，项目负责人 1
在国内外刊物上发表的学术论文（含题目、刊物名称、署名次序次序与时间） （1） Multilayered optical memory with bits stored as refractive index change. I. Electromagnetic theory, J. Opt. Soc. Am. A, 2007, 24(6):1776-1785.第二作者，(第一为本人学生)，(SCI). （2） Imaging theory of an aplanatic system with a stratified medium based on the method for a vector coherent transfer function, Opt. Lett. 2006, 31(20): 2978-2980.第二作者(第一为本人学生)，(SCI). （3） Gradient force pattern of truncated hyperbolic-cosine-Gaussian beam through phase plate focusing system, Opt. Eng., 2007, 46(12): 124201.第二作者(第一为本人学生)，(SCI). （4） Watermarking by encrypted Fourier holography, Opt. Eng., 2007, 46(8): 085801.第二作者(第一为本人学生)，(SCI). （5） 双随机相位加密全息标识防伪技术研究, 光学学报, 2007, 027(001): 31-34.第二作者(第一为本人学生), (EI). 课程类别：公共课、基础课、专业基础课、专业课
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2.主讲教师情况⑴
姓 名 陈家璧 性别 男 出生年月 1946，9 电 话 55274144 传 真 55271842 E-mail jbchenk@online.sh.cn 最终学历 大学本科 职 称 教授 2⑴-1 基本 信息 学 位 职 务 所在院系 光学与电子信息工程学院 上海市军工路516号205信箱，200093 通信地址（邮编） 光学信息处理，全息与散斑干涉计量，近代光学测试技术 研究方向 主要课程： （1）光学信息技术，专业基础课，3学时/周，2届，共180人 （2）光学信息处理，选修课，2学时/周，1届，共约50人 （3）激光原理及应用，专业课，3学时/周，2届，共180人 （4）激光原理及应用，选修课，2学时/周，2届，共约180人 承担的实践性教学：毕业设计，学生总人数：44人 负责的教学研究课题： （1）光学信息技术，上海市教委重点课程建设项目，2007-2008年 （2）激光原理及应用，上海市教委重点教材建设项目，2002-2004年 2⑴-2 教学 情况 （3）光电信息科学与工程专业指导性专业规范研制，教育部教指委项目，2007年-2008年 （4）光电信息科学与工程专业专业评估研究与实践，教育部教指委项目，2007年-2008年 在国内外公开发行的刊物上发表的教学研究论文：（不超过五项） （1）实行分层次办学，培养创新人才；贵州大学学报，第二作者， 2005，8 （2）《激光原理及应用》课程教学研究与实践，贵州大学学报，第二作者， 2005，8 （3）光电专业英语教学的方法探讨，上海理工大学学报，第二作者，2006，6 3
（4）注重应用，分层教学，电气电子教学学报，第二作者，2007，8 （5）培养兴趣，引导创新，光学技术，第二作者，2007，9， 获得的教学表彰/奖励： 《激光原理及应用》上海市普通高等院校优秀教材三等奖 《信息光学理论教学及复合创新型人才培养研究》上海理工大学教学成果一等奖 近五年来承担的学术研究课题（含课题名称、来源、年限、本人所起作用） （不超过五项） （1） 无机械运动变焦光学系统原理及设计方法研究，国家自然科学基金委， 2008-2010，项目负责人 （2） 人眼象差主客观检测系统关键技术研究（博士点基金），教育部， 2006-2008，项目负责人 （3） 亚光波长人工微结构器件的光学特性及应用研究（973项目），科技部 2007-2011，子课题负责人 （4） 视觉假体微光机电系统的研究（973项目），科技部2006-2010， 主要骨干（PI） （5） 基于微光机电系统的人工视网膜关键技术的研究，上海市科委，2004-2006，2⑴-3 学术 研究 项目负责人 在国内外刊物上发表的学术论文（含题目、刊物名称、署名次序次序与时间） （不超过五项） （1） Statistical analysis of a scatter plate interferometer，J. Opt. Soc. Am. （A）， 唯一作者2007，7（SCI） （2） Design of a new-type of zoom lenses without motorised optical elements ， SPIE Proc.6668，第一作者，2007，8，（EI） （3） Design of a zoom lens without motorized optical elements，Optics Express， 2007，6，第二作者（第一为本人学生）（SCI） （4） Analysis of eccentric photorefraction by Fourier optics，Chinese Optics Letters，
2007，3，第二作者（第一为本人学生）（EI） （5） 波前编码成像系统景深延拓扩展率的研究，光学学报，第二作者（第一 为本人学生）2008，5，（EI） 4
2. 主讲教师情况⑵
姓 名 郑继红 性别 女 职 称 副教授 职 务 出生年月 1975年7月 电 话 55271067 传 真 55271877 E-mail Jihongzheng2002@yahoo.com.cn 最终学历 研究生 2⑵-1 基本 信息 学 位 博士 所在院光学与电子信息工程学院 系 上海市军工路516号205信箱，200093 通信地址（邮编） 研究方向 主要课程： 信息光学 （1） 光学信息处理，专业课，3学时/周，3届，共300人 （2） 光学信息技术，选修课，2学时/周，2届，共约50人 （3） 工程光学，专业课，3学时/周，2届，共200人 （4） 红外技术， 选修课，2学时/周，2届，共约180人 （5） 专业英语（英）， 2学时/周，3届，共约200人 承担的实践性教学： 1) 计算机编程实习，学生总人数， 250人左右 2) 毕业设计，学生总人数：20人 2⑵-2 教学 情况 参加的教学研究课题： 光学信息处理，上海市教委重点建设课程，（陈家璧教授为负责人） 在国内外公开发行的刊物上发表的教学研究论文： （1） 光电专业英语教学的方法探讨，上海理工大学学报，第一作者，2006，6 （2） 注重应用，分层教学，电气电子教学学报，第一作者，2007 增刊 （3） 培养兴趣，引导创新，光学技术，2007增刊，第一作者 教学成果获奖： 《信息光学理论教学及复合创新型人才培养研究》，上海理工大学教学成果一等奖，2007年 5
学术研究课题： （1） 电控PDLC透镜研究，美国OVT公司，2005－2006 项目负责人 （2） 电控聚合物分散液晶衍射元件研究， 上海市教委青年基金，2004.9-2006.9 项目负责人 发表论文： （1） 电控聚合物分散液晶变焦全息透镜制作，光学学报，（第一作者） 2007（6）1（2）聚合物分散液晶材料可调光衰减器的设计与制作，（第一作者）仪器仪表学报 2006（8） （3） 基于H-PDLC光栅的动态增益均衡器的设计与模拟，（第一作者）中国激光， 2006（8） （4）聚合物弥散液晶材料在1550nm的电光特性研究，光学学报，（第一作者） 2005年第8期，25卷第8期 （5）基于激光回馈效应的细微单颗粒测量方法，光电子〃激光，（第二作者）， 2⑵-3 学术 研究 2007年第11期 6
2.主讲教师情况⑶
姓 名 郭汉明 性别 男 职 称 副教授 职 务 出生年月 1977.12 电 话 55271048 传 真 最终学历 研究生 2⑶-1 基本 信息 学 位 博士 55271877 所在院光学与电子信息工程学院 系 E-mail ghanming@vip.sina.com 通信地址（邮编） 上海市军工路516号201信箱，200093 研究方向 主要课程： （1）光学信息技术，专业课，3学时/周，1届，共44人 （2）激光原理及应用，专业课，2学时/周，1届，共112人 信息光学 2⑶-2 教学 情况 （刚参加工作一年） 承担的实践性教学： 毕业设计，学生总人数：11人 参加的教学研究课题： 光学信息技术，上海市教委重点建设课程，（陈家璧教授为负责人） 近五年来承担的学术研究课题（含课题名称、来源、年限、本人所起作用） （不超过五项）； （1） 离轴照明大数值孔径光学系统的矢量场成像特性及其实验研究，上海市 教育发展基金会晨光计划，2007.11-2009.12，项目负责人。 （2） CMOS成像器件中光波传播的模拟计算及分析， 美国OminiVision 2⑶-3 学术 研究 公司，2008.1-2008.11，项目负责人。 （3） 光学成像的矢量场理论， 国家自然科学基金，2008.1-2010.12，骨干成员 （4） 光刻成像焦深延拓与像质原位检测的理论和实验研究， 2007.10-2009.9， 上海市科委基础研究重点项目，骨干成员 （5） 波导多层光存储机理与关键技术研究，上海市科会重大项目，2003.10- 2007.3，骨干成员 7
在国内外公开发行刊物上发表的学术论文（含题目、刊物名称、署名次序次序与 时间）（不超过五项）； （1） Full and rigorous vector diffraction model for a multilayered optical disc, Opt. Express. 16(4): 2797-2803 (2008). (第一作者)，(SCI). （2） 相干点源照明时消球差光学系统的像场结构，物理学报. 56(2):811-818, (2007). (第一作者)，（SCI） （3） Resolution of aplanatic systems with various semiapertures, viewed from the two sides of the diffracting aperture, J. Opt. Soc. Am. A 23(11): 2756~2763, (2006). (第一作者)，(SCI) （4） Vector plane wave spectrum of an arbitrary polarized electromagnetic wave, Opt. Express. 14(6): 2095-2100 (2006). (第一作者)，(SCI) （5） Diffraction characteristics with various polarizations of overlapping holographic gratings in a uniaxial crystal, J. Opt. Soc. Am. A 22(9): 1834-1843 (2005). (第一作者)，(SCI) 课程类别：公共课、基础课、专业基础课、专业课
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2.主讲教师情况⑷
姓 名 董祥美 性别 女 出生年月 电 话 传 真 1977.02 55272760 55272343 最终学历 研究生 2⑷-1 基本 信息 学 位 硕士 所在院职 称 中级实验师 职 务 实验中心副主任 E-mail 光学与电子信息工程学院 系 mmsoap@163.com 军工路516号上海理工大学205信箱（200093） 通信地址（邮编） 研究方向 信息光学 本教师是光学与电子信息工程学院专职实验教师，近五年来主要完成了以下具有学分独立设立的实验课程的教学工作： 1．工程光学系列实验 2学时/周 3届 共375人 2．光电信息技术系列实验 2学时/周 3届 共 423人 3. 光通讯原理与技术系列实验 2学时/周 2届 共270人 4．激光与光学信息技术系列实验 2学时/周 2届 共270人 指导本科毕业设计： 4届共11人。 2⑷-2 教学 情况 参加的教学研究课题： 光学信息技术，上海市教委重点课程建设项目，（陈家璧教授为负责人） 获得教学奖励情况： 1．信息光学理论教学及复合创新型人才培养研究，教学成果奖一等奖 上海理工大学，2007； 2.本科生创新能力培养的实践，教学成果奖一等奖 上海理工大学，2007； 9
近五年负责和参与的学术研究课题: 1. 波导多层光卡信息读出关键技术的实验研究;上海高校选拔培养优秀青年教师科研专项基金,2006.2-2008.2, 项目负责人 2. 离轴照明大数值孔径光学系统的光学成像的矢量场理论, 上海市教育发展基金, 2007.11-2009.12, 骨干成员; 3. 矢量场成像特性及其实验研究, 国家自然科学基金, 2008.1-2010.12 骨干成员; 4. 波导多层光存储机理与关键技术研究,海市科学技术发展基金, 2003.10-2006.6, 骨干成员 在国内外期刊上发表的学术论文: 1. Design and experimental study of the readout optical system in a multilayered waveguide memory - art. no. 60270O, ICO20: OPTICAL INFORMATION PROCESSING, PTS 1 AND， 2005 2. 波导多层光存储读出照明光学系统的设计及实验研究, 光学仪器, 第一作2⑷-3 学术 研究 者,2005 3. 波导光存储信息读出方法实验研究, 仪器仪表学报, 第一作者,2006; 4. 光盘散射光采集控制系统设计, 仪器仪表学报, 第二作者2006； 5. 人体心率检测仪设计, 仪器仪表学报, 第一作者；2007 10
3.教学队伍情况
姓 名 庄松林 性别 出生年月 男 男 女 职称 学科专业 光学工程 光学工程 光学工程 光学工程 光学工程 光学工程 在教学中承担的工作 课程负责人 主讲教师 主讲教师 主讲教师 实验指导老师 实验指导老师 1940，8 教授，院士 1946，9 1975，7 教授 副教授 副教授 3-1 人员 构成 陈家璧 郑继红 （含外 郭汉明 聘教师） 董祥美 吕玮阁 男 1977，12 女 女 1977，2 中级实验师 1980.9 中级实验师 教学队伍的学历结构、年龄结构、学缘结构、师资配臵情况（含辅导教师或实验教师与学生的比例） 1、 学历结构：教师中博士、硕士和本科的比例分别为50％、33％和17％。 3-2 教学队 伍整体 结构 2、 年龄结构：除院士以外，平均年龄36.4,1人61岁,32岁以下4人，绝大部分是青年教师。 3、 学缘结构：六名教师均毕业于不同学校，本科为不同专业，有理有工，在研究生阶段才进入同一光学工程学科。 4、 师资配臵：生师比约为20:1，教师中正高、副高与中级职称各占1/3。 总的讲来，教师队伍合理，目前人数也可以满足需要，但还需进一步扩大和加强。 近五年来教学改革、教学研究成果及其解决的问题（不超过十项） （1） 《信息光学理论教学及复合创新型人才培养研究》上海理工大学教学成果一等奖，解决了理论教学与实践关系问题。 3-3 （2） 《激光原理及应用》上海市普通高等院校优秀教材三等奖，作为工科学校专业课教材已在不到四年内印数超过两万，为许多兄弟院校（以每校每届使用100本估计，每年使用该教材的院校达到60所以上）选用，创造了很好的业绩，同时解决了本校教材长期依靠影印，教材老化过时的问题。 教学改 革与教 学研究 （3） 发表教研论文10多篇，一方面可以相互借鉴和学习，以利于提高教学质量，另一方面也将成功的教学经验传播给同行。 （4） 贯彻因材施教，开展分层次教学，探索“递进班”（部分低年级成绩较好学生，11
安排导师参加科研，增加课程）培养方式，建立学士导师制,为学有余力的学生提供提高和参与课题研究的机会，近几届均有本科毕业生获得全额奖学金，直接进入美国名校攻读博士学位。 （5） 优化知识结构，改革教材内容，在主编面向二十一世纪教材《光学信息技术原理及应用》基础上，近来已确定为“十一五”国家重点教材，即将修订。 （6） 更新教学手段，建立新的评价体系，注重启发式教学，通过网络答疑等形式，加强师生间的互动交流，并将最新的科研工作和教学相结合，建立了新的教学评价体系，将理论考试，实验动手能力和科研创新能力综合考虑评价学生的成绩； （7） 创新性实验的设臵与建设，将最新的光电产品引入实验教学，结合递进班学生导师的课题内容，搭建起综合性创新性实验平台，以便于学生了解光学产业前沿及创新思维的培养。 近五年培养青年教师的措施与成效 选拔了一批有相关专业基础且具有博士学位的青年教师为培养对象并指定指导教师，这些青年教师作为辅导教师参与该课程的教学，包括听指导教师的课、答疑和批改作业；最后独立开课，指导教师跟踪听课，并帮助提高。 通过这些措施，已培养了一批年龄结构合理，教学效果优秀的梯队。 3-4 师资 培养 学缘结构：即学缘构成，这里指本教学队伍中，从不同学校或科研单位取得相同（或相近）学历（或位）的人的比例。
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4．课程描述 4-1 本课程校内发展的主要历史沿革 本校《光学信息技术》课程的设臵可以追溯到二十世纪八十年代初期，在改革开放的初期，我校现有工科专业“光电信息工程”和理科专业“光信息科学与技术”的前身“光学仪器的设计与制造”专业就引进了国际上前沿课程“傅里叶光学”，开展教学与相关科学研究。课程带头人庄松林院士作为取得博士学位归国的第一批访问学者之一，八十年代初聘为我校兼职教授（现为我校在编全职教授），当时就已在我校为本科生和硕士生开设“傅里叶光学”、“光学传递函数”及“光学信息处理与全息学”等课程，撰写了相关教材“光学传递函数”（1981年正式出版）在全国得到广泛应用，至今机械工业出版社还在要求庄松林院士修订再版。主讲教师陈家璧教授也是归国访问学者，当时也已开设这些相应课程，并在七十年代末的油印本《近代光学问题的付里叶分析方法》基础上出版了《傅里叶光学（基本概念和习题）》和相关的《统计光学（基本概念和习题）》。经过二十几年的发展，几代教师（包括光学界老前辈薛培增教授和已退休的林仕德、曹俊卿等教授）的建设，已将《光学信息技术》课程建设为“光电信息工程”和 “光信息科学与技术” 两专业的主干课程，本学院其他专业的重要选修课程之一。 在庄松林院士领导下，我校在光学信息技术方面的科研工作一直处于国内外的前沿，并坚持将科研成果反映到教学之中。庄松林院士一直坚持从事本科生教学，在青年教师协助下，开设《光学信息技术》课程，同时也培养出了本课程的老中青结合的教学梯队。在上世纪末，本校教材《光学信息技术原理及应用》入选为《光学信息技术》类课程全国唯一一本“面向二十一世纪课程教材”在高等教育出版社出版，在全国得到了推广使用。 经过二十余届的教学实践，本校《光学信息技术》课程教学大纲已经基本成熟。在进入新世纪以后，我校教学条件大大改善，多媒体设备基本普及。几经修改与完善，教学课件也基本成型。辅之以板书，师生互动，以学生为中心的教学风格正在逐渐为所有的教师所掌握。两年前，我校陈家璧教授参加翻译了斯坦福大学顾得门教授的经典教材《傅里叶光学导论》的第三版，今年还将要增订修改面向二十一世纪课程教材《光学信息技术原理及应用》，作为十一五国家重点教材出版，以使我校自编，在全国广泛使用的教材得到进一步提高。同时将这两本书附加的更多的习题，充实进我们的教学之中，促进学生的学习质量的提高。 作为含实践（验）的理论课程，本校经过二十几年的积累，已可以开设相关系列实验。在分层次教学的思想指导下，在全体同学普遍开设的课程实验以外，还为部分递进班同学13
开设了研究型和设计型实验，使有研究潜力的同学可以在本科阶段就得到设计与参加研究课题的锻炼。为了提高学生的实践动手能力，我们还开设了为几门专业课（包括本课程）服务的系列实验课程，建成了理论教学、实践实验、专用题库相辅相成的教学体系。 进入新世纪以后，我校在网络设备的建设方面的投入使我们有可能利用网络更新改革教学手段。建设网站，利用网络推进启发式教学，是我们的第一个收获。通过网络答疑（包括电子邮件的方法）等形式，我们加强了师生间的互动交流。通过网络我们还建立了新的教学评价体系，将理论考试，实验动手能力和科研创新能力综合考虑评价学生的成绩；尽管现在这还是实验阶段，部分学生参与教师的最新的科研工作已经促进了本课程的教学质量的提高。新的教学评价体系正在逐渐成熟起来。 与基础课程、专业基础课程相比，专业课程的教师和学生相对较少，教学的历史也短很多，建设精品课程难度较大。但是相对于开设本课程的其他高等院校，包括211学校，甚至985的学校，我校并不逊色，在某些方面还有一定的优势。目前上海市也只有我校一个光学工程的全国（培育）重点学科，因此我们决心发挥我校在本课程上的专长，建设好我校的精品课程，为将本课程建设成为上海市精品课程和国家精品课程而努力。 14
4-2 理论课和理论（含实践）课教学内容 4-2-1 结合本校的办学定位、人才培养目标和生源情况，说明本课程在专业培养目标中的定位与课程目标 本校是隶属上海市教委的普通高等学校，不是211院校，因此本校办学的培养目标是应用型技术人才，生源主要来自上海市而且只有部分是一本招生。但是本专业在我校属于唯一的一个国家（培育）重点学科，拥有我校唯一人事关系隶属我校的中国工程院士。本专业已是一本招生，但是在多数人印象中还是二本招生，因此生源是比较差的。这也是我们需要开展分层次教学的一个重要原因。因为作为国家（培育）重点学科，本专业需要办成研究型学科，否则不能通过下一次重点学科的验收。在一个生源差的条件下，与重点高校、211院校，甚至985院校竞争，只有在多数培养应用型人才的同时，用分层次教学的办法，选择其中较为优秀的培养成为研究型人才。本课程作为本专业的一门主要的专业课，教学目的在于使本科生掌握研究光学系统的现代信息光学方法，从波动方程出发，利用线性系统分析的方法，建立光学系统的数学物理模型，从而讨论光学系统性质，设计光学系统以满足工程应用的需要；另一方面也可以为学生进一步学习研究生课程，开展科学研究打下坚实基础。 4-2-2 知识模块顺序及对应的学时 1、绪论（2学时） 2、二维线性系统分析：线性系统，傅里叶变换，卷积与相关，傅里叶变换定理，二维傅里叶变换，二维不变线性系统，抽样定理（8学时） 3、标量衍射的角谱理论：光波的数学描述，复振幅分布的角谱及角谱的传播，标量衍射的角谱理论, 夫琅和费衍射与傅里叶变换，菲涅耳衍射和分数傅里叶变换。（6学时） 4、光学成像系统的频率特性：透镜的位相变换作用，透镜的傅里叶变换性质，透镜的一般变换特性,相干照明衍射受限系统的成像分析，衍射受限系统的相干传递函数，衍射受限系统的非相干传递函数，有像差系统的传递函数，相干与非相干成像系统的比较。（8学时） 5、光全息术：全息术原理——波前记录与再现，基元全息图分析，傅里叶变换全息图, 无透镜傅里叶变换全息图, 傅里叶变换全息图的两个特例，像全息图, 平面全息图及其衍射效率，体积全息图，计算全息。（6学时） 6、：光信息处理技术：光学频谱分析系统和空间滤波,相干光学信息处理,非相干光学信息处理，白光信息处理，光计算。（6学时） 7、图像的全息显示：彩虹全息图，合成全息技术，彩色全息术，全息图的复制。（4学时） 15
4-2-3 课程的重点、难点及解决办法 本课程重点是光学成像系统的频谱分析和光学信息处理，难点在于光场复振幅分布的角谱、角谱的传播和标量衍射的角谱理论。目前通过加强理论教学，利用图解方法，采用启发式教学，并辅以演示实验，使学生建立角谱的概念。而且在后续各章节教学中，反复使用角谱的概念，解决各种光学问题，包括光学成像系统的频谱分析、光学全息的原理、光学信息处理技术等等，使学生在实际应用中巩固角谱的概念，克服对于两类空间频谱理解上的困难，从而最终建立作为电磁场的光场复振幅分布的角谱概念，学会用角谱即空间频谱方法分析光学系统，建立光学成像系统数学物理模型。 4-2-4 实践教学的设计思想与效果（不含实践教学内容的课程不填） 实践教学在设计时，采用分层次教学思想。整个实践教学内容包括两大类:一是基础实验环节,二是实验提高环节。基础实验环节是根据培养目标，对所有学生实施的基本实验教学内容，以配合理论教学顺利进行。实验提高环节，是针对比较轻松完成基础实验环节，又有进一步提高愿望的部分学生实施的实验教学内容，以实现培养优秀工程技术人员目标。经过几年实践，效果显著，既保证了一般学生的教学，也使部分优秀学生在毕业和出国留学申请奖学金时具有了实践经验的优势。
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4-3 实践（验）课教学内容 4-3-1课程设计的思想、效果以及课程目标 实践(验)课程在设计时，采用分层次教学思想。整个实践教学内容包括两大类:一是基础实验环节,二是实验提高环节。基础实验环节是根据培养目标，对所有学生实施的基本实验教学内容，以配合理论教学顺利进行。实验提高环节，是针对比较轻松完成基础实验环节，又有进一步提高愿望的部分学生实施的实验教学内容，以实现培养优秀工程技术人员及研究型人才的目标。 4-3-2课程内容（详细列出实验或实践项目名称和学时） 实验学时共8学时，具体实验项目如下： 实验一 面形的三维干涉测量及评价 2学时； 实验二 光学系统的PSF及MTF评价 2学时； 实验三 透镜的FT性质及常用函数与图形的光频谱分析 2学时； 实验四 图像信息处理的光学实现 2学时； 综合设计实验：计算全息图制作及其实时再现实验 课余时间； 其中，实验一－四为基础实验环节，在“光学信息技术”教学大纲规定的8学时内进行。综合设计实验“计算全息图制作及其实时再现实验”为实验提高环节，实验教师对该部分学生开放实验室，提供必要的实验设备，学生利用课余时间进行。 4-3-3课程组织形式与教师指导方法 根据理论教学内容及专业培养目标，实验课程中各个实验项目的具体实现形式可以采用验证型、操作型、演示型、设计型、综合型中的一种或多种。为了保证实验课程的教学质量，该实验课程实行小班上课，以组为单位，每组2人，使用一台实验仪，每小班有8组共计16人。 教师指导方法因实验项目的具体实现形式不同而异。对于演示型实验项目，指导教师主要采用，课前引导预习，结合演示进行相关知识讲解的方式；对于操作型实验项目，指导教师主要集中在必备知识的讲解,实验光路调试方法的启发以及实验结果分析的指导上。对于综合设计型实验，指导教师除了给予实验操作方面的指导外，更主要对学生进行启发、思维的拓展，让学生学会把所学的知识联系工程实际。 17
4-3-4考核内容与方法 考核方式：采取实验操作与课堂答辩相结合方式。主要从以下几个方面来考虑： 1.实验原理的理解情况 2.实验光路的调试情况 3.实验结果的分析情况 4.实验报告的书写与总结情况。 4-3-5创新与特点 1.实验设臵上体现分层次教学思想，对学有余力的同学利用课余时间开设较高层次的实验内容。 2．鼓励学生参与到学术导师的科研项目中。 3. 实验教学中引入最新光电实验仪器，便于学生了解光学产业发展动态。 18
4-4 教学条件（含教材使用与建设；促进学生自主学习的扩充性资料使用情况；配套实验教材的教学效果；实践性教学环境；网络教学环境） （1） 教材建设： 从庄松林院士1981年编著出版《光学传递函数》一书，我校教师编著出版的相关教材有《傅里叶光学（基本概念和习题）》（1985年）、《统计光学（基本概念和习题）》（1992年）以及面向二十一世纪课程教材《光学信息技术原理及应用》（2002年）；翻译出版的经典著作有《傅里叶光学导论》（第三版）（2006年），本校编写正式出版的相关教材有《光电信息技术》（2002）《激光原理及应用》（2004）、《光纤通信原理与技术》（2004）、《工程光学》（2005）。光学信息技术是一门理论性很强的专业课程`，它是将通信技术发展过程中使用的频域分析方法引入到光学成像过程的分析之中而产生的。在编写面向二十一世纪课程教材《光学信息技术原理及应用》过程中，我们特别注重教材交叉学科特性，着重物理概念和数学模型的建立。通过各种实际应用，引导学生掌握用新的方法，从新的角度上观察分析问题，解决实际问题的能力。光学信息技术的一个特点是发展速度非常快，因此，在教材内容上，我们也力图体现内容的新颖性，包含了当今光学信息技术领域前沿所研究的内容。例如，光学信息存储、全息三维显示、光学三维传感技术、全息散斑干涉计量等。在这些方面的许多科研成果都是作者自己的研究成果和教学体会，具有原创性，使得教材内容丰富多彩，对于启发学生的创造性思维能力是有帮助的。这本教材还是联合国内其它五所211院校的教师共同编写的，这就使得教材具有更广泛的基础，体现了国内的先进水平。 另外，在庄松林院士的带领下，在教学过程中，所有教师都密切关注该领域的最新技术，参与本领域的前沿科学研究，把这些研究成果及研究方向充实到教学之中，并提供相关参考资料或网址，给学生自学。实际上，仅仅《光学信息技术原理及应用》一本教材后附录的参考文献就多达二百多篇，为学生自主学习提供了很好的条件。 （2） 实验教材和教学环境 实验课是使学生加深理解课程内容、提高实践能力的重要环节。本课程开设了4个实验，共计8个学时。在实验教学中，我们突破传统的实验课模式，还设臵了一个大型综合性设计型实验（计算全息图制作及其实时再现），为递进班的学生开设。 对于综合性设计实验，教师只提出方向，不规定具体的实验题目，由学生自己创意、制定方案，论证其可行性，然后由教师审核。审核通过后学生自行搭建光路、编制软件，调试实验。在实验报告中，要求阐明题目的意义、方案的可行性以及调试的结果，最后谈自己的感想、需要改进的方面 19
及措施。这些实验调动了学生的学习积极性，发挥了学生的想象力，培养了学生创新意识和能力。 本课程已经建立了专门的实验室，由丰富经验的试验师负责，同时培养2名青年指导教师，配备一部分经常性经费，以供学生自主创新试验时购买相关器件。 本课程已经建立起自己的网站，可以在网上答疑，与学生对话，网站有专人维护，进行定期更新与充实。 20
4-5 教学方法与教学手段（举例说明本课程教学过程使用的各种教学方法的使用目的、实施过程、实施效果；相应的上课学生规模；信息技术手段在教学中的应用及效果；教学方法、作业、考试等教改举措） 多媒体技术是提高教学效率与效果的有效手段。教育部及上海市教委对高校本科多媒体教学都提出了明确的要求，学校也提供了相应的设备。本课程小组统一制作了多媒体课件，主要是把握课程的重点和难点，然后由各授课教师根据自己授课的思路、风格进行调整、修改。这样，每位教师采用的课件在教学内容的总体上保持一致，但又有各自的特点和风格。 我们的多媒体课件，突出了重点和难点，版面简洁。因为本课程是一门理论性很强的课程，版面上公式很多，文字相对较少，这就要求教师在讲课过程中，不能照本宣科，而要用自己的语言讲述课件里没有显示的内容，讲解出教材中没有强调的关键。在多媒体教学中，要立足以学生为中心，教师要充分利用多媒体技术而又不能成为多媒体工具的奴隶，我们要求教师应围绕学生学习的过程灵活应用多媒体技术。 因为教师数量的限制，目前我们的课程还是比较大的班级形式上课，课堂人数在一百人上下。我们正在尝试小班上课，以提高教师与学生的互动水平，提高教学质量。 为了取得良好的教学效果，除了有好的教材、好的教师和高质量的实验课为保障之外，还要有大量的高质量习题和思考题，引导学生自主学习，要有好的考核形式及好的考题设计。为此，我们建立了有上百道专业习题的题库以及具有10份试卷的试题库。在教学中，我们强调使学生既要掌握基础理论，又要具备较强的应用能力。相应的，在试题库的建立中，也充分地考虑到这一点，灵活应用的题目多，死记硬背的题目少，充分体现了学校提出的“按宽专业、厚基础、重视实践的原则，以加强创新精神和实践能力及适应就业市场对人才需求为重点”的精神。一个没有实践经验的教师很难设计出有应用背景和水平的题目，编写设计型题目对教师本身提出了挑战，我们课程教学小组每个教师，包括新近毕业的博士都有较好的研究工作基础，为编写更好的习题和考卷提供了基础。 21
4-6 教学效果（含校外专家评价、校内教学督导组评价及有关声誉的说明；校内学生评教指标和校内管理部门提供的近三年的学生评价结果；课堂教学录像资料要点） 通过二十多年的教学实践与课程建设，我校《光学信息技术》课程已在国内享有较高的声誉，教育部光电信息科学与工程专业教学指导委员会主任，天津大学副校长郁道银教授，原教育部理科电子信息学科教学指导委员会主任北京大学电子系主任王楚教授等多次来我校指导工作，对《光学信息技术》课程给予高度评价，认为我校该课程无论在教学、教材、实验室建设方面都已到达了很高水平，在教学方法尤其是分层次教学的实践是很有特色的。在王楚教授推荐下，1998年我校教材被评为“面向二十一世纪课程教材”，并于2002年由高等教育出版社正式出版。教育部光电信息科学与工程专业教学指导委员会其他委员，北京理工大学金伟其教授、华中理工大学杨昆桃教授、浙江大学刘向东教授、合肥工业大学卢荣胜教授、四川大学曹益平教授、南京理工大学陈延如教授等同志均在不同场合对我校《光学信息技术》课程的建设给予肯定，并对于上海市教委重视课程建设、上海理工大学对于该课程建设的投入十分羡慕。 两院院士、光学界泰斗、著名科学家王大珩先生为我校教材《光学信息技术原理及应用》，作序，给予了高度评价，认为：“这本教材在比较广的意义上研究光学信息处理，不仅讨论用光学方法处理已经获取的信息，而且讨论用光学技术承载信息、传播信息、记录信息、萃取信息、显示信息的种种方法。这些都是近代光学的前沿。”“这样用信息科学的方法来讨论光学问题对于在信息产业中更多的应用光学技术无疑是有益的。”这本教材“内容丰富，物理概念清晰，反映了光学信息技术的最新进展，也反映了面向二十一世纪的时代需要，具有相当的先进性。作为教材，在每一章后都编写了适量的具有实际应用意义的习题，附以主要参考文献，并列有中英文术语对照，对学生很有好处。”“这本教材的编者自从改革开放以来一直主要从事光学信息技术应用领域的研究，也一直从事光学信息技术领域的教学工作。教材中的许多内容都是他们自己的研究成果和教学心得，在不少方面具有原创性。相信这些带有原创性思路的内容对于启发学生创造性思维是有益的。希望这本教材的出版，能为我国培养更多优秀的光学工程领域的技术人才发挥作用。”中国科学院院士、原南开大学校长母国光教授亲自为该教材审稿，并在许多场合予以推荐。 我校学生和督导组对于教学的评价指标有十个方面：1、讲课有热情，精神饱满，教态端庄，语言文字规范；2、教师对所讲学科热爱，讲课有感染力，能吸引学生注意力表达生动形象，简练流畅；3、对问题的阐述深入浅出，有启发性，对重点难点的讲述既明白易懂，又能激发学生学习的兴趣和创新的知趣4、对问题的阐述简练准确，重点突出，逻辑性强，思路清晰，以“精、少、新”为佳；5、备课充分，对课程内容娴熟，运用自如，有讲课提纲，教案编写认真；6、讲述内容22
充实，安排适当，信息量大，深度广度适当；7、教学内容新颖，简明扼要的阐述基本概念的外延、基本原理的应用、基本技术的拓展，理论联系实际；8、采用启发式教学，给予学生思考、联想、创新的启迪，引导学生多思考、多提问、启迪学生思维，训练学生思维技巧；9、调动学生积极性，课堂气氛活跃，注重师生互动，教书育人；10、能有效的利用各种教学媒体，教学内容形象生动，提高课堂教学效率，板书板图工整醒目。对于本课程教学小组的教师督导随机抽查的结果均在90分以上。学生评价也很好，近三年的学生评价结果平均分数为：94.3分。 近两年来，本组教师指导的递进班学生，连年都有在本科毕业后直接为美国著名大学录取为全奖攻读博士的研究生。 课堂教学录像资料见相关网站。 23
5．自我评价
5-1 本课程的主要特色（限200字以内，不超过三项） 1、在庄松林院士亲自上课的带领下，形成了一支高质量教师队伍，每个教师都从事过相关科研工作，能够理论联系实际，反映当前本学科领域前沿发展，建成了理论性很强的专业课程的教学体系。 2、自主编写了高质量教材，充分利用现代化教学手段，实现了以学生为中心的互动教学，通过分层次教学适应了在一个普通高校里办全国重点学科的要求。 3、基础实验与研究性实验相结合，合理安排实验资源，实现了因材施教。 5-2 本课程与国内外同类课程相比，所处的水平 本课程从教师队伍建设，教材和试验指导书的编写，课程内容设臵、教学体系和教学方法，教学评价体系的改革，实验室建设和实验课程建设，以及教学效果等方面均处于国内同类课程的先进水平。 5-3本课程目前存在的不足 该课程尚存一些不足之处，如： 1、 实验室资源相对偏少，不能完全满足目前学生数的需求； 2、 资金投入偏小，使得设计性研究性实验受到限制； 3、 教师队伍还需要进一步建设。
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6．课程建设规划
6-1-1 本课程的建设目标、步骤及五年内课程资源上网时间表 目标： （1） 力争建设成为国家级的精品课程 （2） 认真编写出版国家“十一五”重点教材：《光学信息技术原理及应用》 拟定课程资源上网时间表如下： 本年完成已有的教学大纲、进程表、试验指导书、试题库上网，五年内要求不断更新充实，完成全程授课录像资料上网和学生实验过程上网。 6-1-2 三年内全程授课录像上网时间表 2009年6月以前完成录制一位主讲教师授课录像上网。 2010年12月提供所有主讲教师全程授课录像资料，全部上网。 6-2 本课程已经上网资源 网上资源名称列表 （1）课程负责人 （4）课程自我评价 （7）课程教材全文版 （10）授课现场 （13）课程相关资料 （2）教学队伍情况 （5）课程建设规划 （8）配套英语教材全文版 （11）课程习题库 （14）获奖及实用证明 （3）课程描述 （6）教学大纲 （9）教学课件 （12）实验指导 （15）信息动态 课程试卷及参考答案链接（仅供专家评审期间参阅） http://gdxx.myelp.com/downloads 25
7. 学校的政策措施
7-1所在高校鼓励精品课程建设的政策文件、实施情况及效果 为进一步加强精品课程建设，保证精品课程质量，我校一直很重视对我校市精品课程建设的领导、督促和管理。在管理制度的完善、管理人员的投入、管理平台的搭建、课堂教学的考核、优秀教学模式的推广等方面采取了一些措施，并取得了较显著的成效。 1.完善管理制度。修订《上海理工大学课程建设管理办法》和《上海理工大学课程与教材建设委员会工作条例》，从制度上加强对我校精品课程建设的管理。目前，我校已形成校级—市级—国家级精品课程三级建设、逐级推进、分级管理的有序管理体系，并根据我校两级管理思路，强调学院对相应精品课程的过程管理、教务处对全校精品课程的目标管理。 2.加强组织建设。根据我校学科特点，调整、组建新一届课程与教材建设委员会，并把精品课程管理作为其主要职责之一。我校课程与教材建设委员会专家定期或不定期通过精品课程网站针对教学资料、课程录像上网和更新、网站开放等情况检查各门精品课程的建设情况。 3.提供平台支持。为精品课程网站的建设提供空间支持。随着我校课程中心建设的启动和逐步实施，我校各级精品课程建设将获得更大的平台支持。目前，我校校级、市级和国家级精品课程均建立了独立网站，且基本上实时连通、对外开放。 4.注重教学激励。（1）各级精品课程均被校内视为同级教学成果；（2）精品课的负责人及其梯队成员，在评聘职称或职务（岗位）以及岗位考核时，按上述第一项予以认同；（3）每门精品课建设每年可计算55标准学时教学工作量；（4）校精品课每门每年资助经费1万元，连续资助3年；市精品课、国家精品课按教育部和上海市建设经费1：1配套资助，用于支出课程建设及更新网上资源所需费用以及劳务费、资料费；（5）精品课的全程授课录像及上网资源维护分别纳入电教中心和网管中心的日常工作，划拨人员编制及工作量。 5.重视教学推广。学校委托校本科教学督导团重点考核各门精品课程负责人及其主要成员的课堂教学质量，督导、学生和同行反映比较好的，由学院或教务处组织公开观摩活动，鼓励青年教师和负责、参与其他课程建设的老师参与观摩、交流。 26
7-2对本课程后续建设规划的支持措施 1.教学方面：在所申报课程被评为精品课程后，从经费投入、技术平台支持等方面继续加大对精品课程建设的过程管理和质量监督，同时鼓励精品课程优质资源的开放和共享，并结合教育高地、特色专业与优秀教学团队建设，整合相关资源形成真正特色鲜明、队伍结构合理、教学水平一流、辐射效果好的示范课程。 2.人事方面：2007年4月11日校长办公会议通过了《关于进一步完善高级专家申请延退工作的补充意见》规定，正承担国家级、上海市级精品课程建设项目和上海市级以上级别重点建设课程项目的第一负责人在规定的延退年龄之前在项目规定完成的期限内可免于述职。
8. 说明栏
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