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本科生学习手册

(2018 版)

光源与照明工程系

信息科学与工程学院

目录

一、前言 ................................................................................................................................... 1

1.1 光源与照明工程系概况 ................................................................................................ 1

1.2 本科生课程学习手册使用指南 .................................................................................... 2

二、光源与照明工程系本科生培养体系 ............................................................................... 3

2.1 培养目标 ........................................................................................................................ 3

2.2 培养模式 ........................................................................................................................ 3

三、课程体系 ........................................................................................................................... 5

3.1 课程体系学习导向图 .................................................................................................... 5

3.2 选课指导 ........................................................................................................................ 8

3.3 本科生导师制 ................................................................................................................ 8

3.4 实践与能力训练 ............................................................................................................ 9

3.5 毕业设计与毕业论文 .................................................................................................. 10

四、主要课程简介 ................................................................................................................. 11

4.1 大类课程 ...................................................................................................................... 11

数学分析 B (I) ................................................................................................................. 12

数学分析 B (II) ................................................................................................................ 15

线性代数 ......................................................................................................................... 18

大学物理 B (上)............................................................................................................... 22

大学物理 B (下)............................................................................................................... 25

基础物理实验 ................................................................................................................. 28

程序设计 ......................................................................................................................... 30

模拟电子学基础 ............................................................................................................. 32

4.2 专业课程 ...................................................................................................................... 34

数字逻辑基础 ................................................................................................................. 35

模拟电子线路 ................................................................................................................. 37

应用光学 ......................................................................................................................... 40

工程数学 ......................................................................................................................... 42

自动控制导论 ................................................................................................................. 45

电气工程基础 ................................................................................................................. 49

电气工程实验 ................................................................................................................. 51

气体放电物理 ................................................................................................................. 53

色度学 ............................................................................................................................. 55

应用电磁学基础 ............................................................................................................. 57

数字控制理论与应用 ..................................................................................................... 59

电力电子学 ..................................................................................................................... 62

光源原理 ......................................................................................................................... 64

现代光子学 ..................................................................................................................... 67

真空与薄膜技术基础 ..................................................................................................... 70

光电测试技术 ................................................................................................................. 72

电器原理与设计 ............................................................................................................. 75

发光材料及其应用 ......................................................................................................... 78

传感器与信号处理 ......................................................................................................... 80

专业英语 ......................................................................................................................... 83

光电显示技术 ................................................................................................................. 85

照明人体工效学 ............................................................................................................. 87

照明设计 ......................................................................................................................... 89

LED 及其应用技术 .......................................................................................................... 91

灯具设计 ......................................................................................................................... 93

五、附录 ................................................................................................................................. 95

5.1 培养方案一览表 .......................................................................................................... 95

5.2 指导性修读计划 .......................................................................................................... 98

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一、前言

1.1 光源与照明工程系概况

复旦大学信息科学与工程学院光源与照明工程系成立于 1984 年，前身是由新中国“电

光源之父”蔡祖泉教授于 1960 年创立的电光源研究小组和 1978 年由教育部批准成立的复旦

大学电光源研究所。1954 年解决金属-玻璃封接关键工艺，研制成功第一支国产 X 光管；研

制成功我国第一只高压汞灯、碘钨灯、长弧氙灯、超高压球形氙灯、超高压汞灯、空心阴极

灯、氢(氘)弧灯、同位素氪灯、大功率水冷电极超高压氙灯、电影外景摄影镝钬灯、钠铊铟

金属卤化物灯、高显色性高压钠灯、紧凑型荧光灯等十余类光源，填补国内空白；成功研制

复合式大型自动分布光度计、自动光谱辐射光度计、紫外辐照度计、核爆炸亮度仪等光辐射

测量设备；荣获国家级奖励 20 多项，省部级奖励 100 多项，其中“大型立式分布光度计”

获 1980 年国家科技进步一等奖，“高品质紧凑型荧光灯的研究开发”获 2003 年国家科技进

步二等奖。

全系现有教师 24 人，其中专职教师 19 人，教授 10 人(博士生导师 10 人)，副教授 7 人，

青年副研究员 2 人。

本系设有电气工程及其自动化本科专业、光电系统与控制技术硕士专业、物理电子学博

士专业，以及工程硕士专业学位(光学工程专业)。拥有教育部工程中心 1 个，含一级学科 1

个、博士点 1 个、硕士点 2 个，是国内最早开展光源与照明科研和教学的基地。

目前，光源系有五个主要研究方向：

(1) 照明光电子技术，研究 LED 和 OLED 发光材料和器件、量子点。

(2) 固态光源应用，研究 LED 器件评价和普通照明应用，LED 在医疗健康、农业、

紫外、可见光通信等超越照明领域的应用。

(3) 照明前沿技术，研究 LED 光学设计与加工技术、照明视觉与光生物效应、光子学

材料和结构仿真。

(4) 照明电气技术，研究快脉冲驱动、光伏并网逆变器、新能源照明、固态照明驱动

芯片和驱动电路。

(5) 低温等离子体技术，研究低温等离子体源及其在发光材料改性和污染控制领域的

应用。

近年来，在这几个方向取得了许多较突出的研究成果，部分成果实现了产业化，获得省

部级二等奖 3 项、三等奖 2 项、工博会创新银奖 1 项。

- 2 -

本科毕业生分为 3 个去向，出国攻读研究生、国内攻读研究生、就业大致各占 1/3，近

5 年就业率 100%.

鉴于复旦光源系在照明行业的突出地位，先后有近 10 家企业在光源系设立了奖学金，

目前有海洋王奖学金、豪尔赛奖学金、木林森奖学金、鼎晖奖学金。

1.2 本科生课程学习手册使用指南

本手册旨在帮助同学们全面了解复旦大学光源与照明工程系(以下简称“光源系”)本科

生培养理念、培养目标、培养模式以及培养方式；帮助同学们熟悉光源系各专业课程体系；

并详细指导同学们制定合适的选课方案。

本手册第二部分简要介绍了光源系本科生的培养体系，包括培养目标和培养模式。

第三部分介绍了光源系本科生的课程体系，提供了简明的课程体系学习导向图和选课指

导，概述了本科生导师制、实践与能力训练、毕业设计与毕业论文。

第四部分从基本信息、教学目的和基本要求、课程基本内容等方面介绍了主要的课程，

包括大类课程 8 门，专业课程 25 门。

本手册包含光源与照明工程系电气工程及其自动化专业的课程说明。手册依据专业教学

培养方案和专业指导性修读计划，详细列举了每学期开设的专业必修课程和选修课程、课程

学分、各类课程修读学分要求，并对每门课程编写了课程简介，便于同学们选课和制定学习

计划。

由于时间仓促，疏忽和错误之处难免，欢迎大家批评指正，以便不断完善。

- 3 -

二、光源与照明工程系本科生培养体系

2.1 培养目标

电气工程及其自动化专业的培养方向包括：电气工程、光源与照明。它是智能照明和超

越照明领域的核心技术。我国照明产业迅速发展，目前半导体照明和智能照明方面的人才供

不应求。

经本专业培养的学生在通识教育和理工科大类教育的基础上，将在电气工程及其自动化

专业知识和工程实践训练上得到全面的教育，具有现代科学意识和国际视野，理论基础扎实，

专业口径宽，外语能力和实践动手能力强，具备在电气工程以及光源与照明工程等相关领域

中综合运用所学科学理论和工程技术等来分析问题和解决问题的能力。

通过三年的专业培养，光源系的毕业生根据自身的素质和特点，未来既可以成为从事应

用基础研究的杰出科学家，也可以成为从事开发设计工作的卓越工程师，还可以成为从事企

事业单位管理工作的优秀管理人才。

2.2 培养模式

按照复旦大学教务处的统一部署，课程分成四个层次：通识教育课程、大类基础课程、

专业课程以及任意选修课程。

按照复旦大学招生专业目录，光源系本科生一年级统一安排数学、物理、计算机和电子

线路方面的基础课程。二年级学生分流进入光源系后，将专业课程分成两大类，首先是专业

基础课(必修课程)，其次是专业知识拓展课程(选修课程)，学生可以根据自己的兴趣选择某

一领域内的深入课程或了解更多领域的概述课程。

课堂教学中，采用幻灯片、板书、演示等多种教学手段，引导学生自主学习，形成互动

模式，激发学生学习的兴趣。实验教学中，根据研究方向需要和学科发展的趋势，设置各类

实验和实践教学，理论结合实际，提高学生分析问题、解决问题的综合能力。此外，通过微

信群和电子邮箱等联系方式，加强教师与学生的交流，教学相长。

电气工程及其自动化专业是一门集数学、物理、电气工程、自动控制、光源与照明、光

学工程等于一体的交叉学科。教学目标是培养从事电气工程、光源与照明相关领域中的系统

运行、信息处理、研究开发、经营管理等领域工作的复合型高级专门人才，期望毕业生经过

- 4 -

历练后逐渐成为行业领袖。

- 5 -

三、课程体系

3.1 课程体系学习导向图

光源系本科生必修课程分为三个层次，即通识教育课程、大类基础课程和专业必修课程。

其中通识教育课程贯穿整个本科生培养阶段，大类基础课由学校统一部署。

专业必修课程主要由以下专业核心课程构成：工程数学、应用光学、数字逻辑基础、模

拟电子线路、自动控制导论、电气工程基础、电气工程实验、气体放电物理、色度学、数字

控制理论与应用、电力电子学、应用电磁学基础、光源原理、现代光子学、光电测试技术、

电器原理与设计、发光材料及其应用、传感器与信号处理、照明设计、LED 器件及应用技

术、生产实习、毕业论文。

除此之外，还开设了一系列专业选修课程，学生可根据自身兴趣在导师指导下任意选修

适合自身发展的专业选修课程组合。

光源系电气工程及其自动化专业的学习导向图如下：

- 6 -

电气工程及其自动化专业课程学习导向图

专业必修课程

○6

○1 ○3 ○2

○3 ○3 ○2 ○3

○3 ○3 ○2 ○3 ○2

○3 ○2 ○2 ○3 ○2

○3 ○3 ○2 ○4

○5 ○4 ○2 ○4

○5 ○3 ○4 ○4

图例学分

必修基础基础课必修课选修课

第

2

学

期

第

1

学

期

模拟电子学基础

数学分析 B I 线性代数大学物理 B (上) 程序设计

基础物理实验大学物理 B (下)数学分析 B II

第

3

学

期

模拟电子线路应用光学工程数学

第

4

学

期

自动控制导论

第

5

学

期

第

6

学

期

第

7

学

期

第

8

学

期

毕业论文

专业选修课程

专业选修课程

数字逻辑基础

专业选修课程

专业选修课程

专业选修课程

专业选修课程

电气工程基础

电气工程实验

气体放电物理

色度学

应用电磁学

基础

数字控制理论与应用电力电子学光源原理现代光子学

发光材料及其应用

电器原理与设计

光电测试技术

传感器与信号处理

LED 器件及应用技术

生产实习照明设计

- 7 -

电气工程及其自动化专业课程学习导向图

专业选修课程

图例必须在专业限选课程中修满 16 学分

必须修满 6 学分，可以用专业限选课程替代任意选修课程

以上所列所有专业限选课程都为 2 学分课程。

第

8

学

期

第

7

学

期

第

6

学

期

第

5

学

期

第

4

学

期

第

3

学

期

任意选修课程

专业限选课程

灯具设计

前沿讲座

信号与通信

系统机电传动控制

及自动化

专业英语

近代物理实验 A

微机原理和

接口技术 B真空与薄膜

技术基础

电子学方法

实验

工程图学及应用

任意选修课程

电工实验

任意选修课程

可编程器件与

硬件描述语言

近代物理 A

经典物理 A 半导体光电子器件

量子物理基础

任意选修课程

任意选修课程

计算机体系结构

照明人体工效学

任意选修课程

光电显示技术

任意选修课程

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3.2 选课指导

(1) 学分要求

本专业学生在学期间必须修满教学计划规定的 150 学分方能毕业。其中通识教育课程

38 学分，大类基础课程 31 分，专业教育课程 76 学分(含生产实习 1 学分和毕业论文 6 学分)，

任意选修 5 学分，并通过复旦大学英语水平测试，方能毕业。达到学位要求者，将授予工学

学士学位。详细的培养方案和指导性修读计划见附录 5.1 和 5.2 节。

(2) 通识教育课程

通识教育课程包括通识教育核心课程和通识教育专项课程，须修满 38 学分。其中通识

教育核心课程，必修 16 学分，选修 8 学分；通识教育专项课程，须修满 14 学分。

专项教育课程包括大学外语、体育、军事理论、创新创意创业等课程。

大学外语：须修满 8 个学分外语课程，并通过“复旦大学英语水平测试”。

体育：须修满 4 学分，第一至第四学期各学期选修 1 门(课程清单以教务处公布为准)。

军事理论：须修满 1 学分，学生须完成课堂教学内容和军训。

创新创意创业：须修满 1 学分，可选修 1 门“创新创意与行业发展”课程，或 1 门“创

新创意创业”学程课程，或听取 8 次“创新创意创业”讲堂讲座。

(3) 大类基础课

技术科学类基础课程包括数学、物理和信息基础，须修满 31 学分。

数学：须修满 13 学分；

物理：须修满 10 学分；

信息基础：须修满 8 学分。

(4) 专业教育课

专业必修课：电气工程及其自动化专业必须修满 60 学分。

专业选修课：电气工程及其自动化专业必须修满 16 学分。

(5) 任意选修课

电气工程及其自动化专业必须修满 5 学分。

3.3 本科生导师制

复旦书院为每个班级配备 3-4 名班导师，导师由院系推荐，要求导师在复旦工作学习

三年以上、责任心强、关心学生成长，另外复旦书院还有特聘导师、书院专职导师、院系专

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职导师等队伍组成。主要教育活动方式有：学术沙龙、经典导读、学养讲座、咨询导航、学

术论坛、班会互动、师生共膳等师生对话交流，充分发挥导师人格魅力和学术精神在教育理

念中的作用。

导师制是本科生培养系统的重要组成部分。光源系鼓励更多的优秀教师尤其是青年教师

担任本科生导师。导师的主要职责包括：关心学生身心的全面发展，根据每位学生的不同特

点，帮助学生制定个性化的修读计划，确定每学期的修读课程；熟悉本专业和相关专业的教

学培养方案和学籍管理条例，引导学生建立正确的专业思想；建立导师与学生联系和沟通的

有效渠道，及时向院系及教务处反馈学生对学校教学工作的意见和建议；对学有余力的同学

指导他们申请学校的各类科创项目，参与科研体验活动。

针对学生的不同规划，辅导员、班导师以及本科生学术导师将进行了不同形式的服务和

指导工作。对计划出国读研究生同学要指导他们如何进行申请，申请哪些学校，并帮助推荐。

对计划直升研究生或国内读研究生同学，帮助他们建立起研究生导师和研究生学长之间的联

系，早日进入相应的课题组工作。对计划就业的同学指导他们进行暑期实习，提供实习就业

招聘信息，一般在大三下和大四期间，辅导员都会配合学校就业指导中心向同学们发布就业

招聘信息。同时，教师和辅导员还组织本科生到企业(如飞利浦、欧普照明、飞乐音响、华

荣照明等)参观学习，让学生接触产业前沿，为学生就业提供对接机会。

3.4 实践与能力训练

作为工程技术学科，实践与能力训练是专业教育的重要组成部分。培养目标特别强调学

生动手实践能力的培养。在专业课程学习上，实验与实践学时占专业课程总学时的 30%左

右。

目前主要的实践教学模式为单独设立的实验课程如：基础物理实验、模拟电子学基础实

验、数字逻辑基础实验、电气工程实验、生产实习。光源系本科教学实验室是主要面向我校

电气工程及其自动化专业本科生的专业教学实验室，其任务是培养学生在电气工程和光源与

照明等领域的专业技能，拓宽学生综合思维能力和创新能力。目前光源系正着力建设包括认

知、实训和创新性实验的多层次专业实验培养框架，进一步加强实验、实训、实践教学。

另外学生积极参加课外社会实践项目、各类学生科创项目，这对提高自身科研创新能力、

社会实践能力起到很大的帮助作用。学校教务处每年都开展望道、莙政、曦源等科创项目的

申请活动，腾飞书院也设立了腾飞项目。

- 10 -

3.5 毕业设计与毕业论文

毕业设计为 6 个学分。在第七学期末开始选题，先由每个教师出 2~3 题，全系教师汇总

40 多个题目供学生选择。师生双向选择确认后，学生填写毕业论文选题表，师生双方签字

确认后选题结束。第八学期开学两周内要求学生在指导教师指导下完成开题报告。为了规范

毕业论文工作，信息科学与工程学院制订了“信息学院本科毕业论文(设计)工作管理办法”，

“信息学院本科毕业论文撰写规范”明确了指导教师指导毕业论文的职责要求和学生完成论

文的应遵守的各项规定。毕业论文答辩采用分组答辩模式，由教授担任答辩小组长，每组 3

名以上老师为答辩委员，答辩结束由答辩小组集体讨论学生毕业论文成绩。

为保证毕业论文教学质量，学校和学院近年来对毕业论文进行抽查，进一步把关学生论

文质量。近几年本科论文 A−以上成绩控制在 30%，毕业论文不及格率为零。

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四、主要课程简介

4.1 大类课程

技术科学类的大类课程包括：数学分析 B (I)、数学分析 B (II)、线性代数、大学物理 B

(上)、大学物理 B (下)、基础物理实验、程序设计、模拟电子学基础。

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数学分析 B (I)

一、基本信息

课程代码 MATH120016 学分 5 周学时 5+1

开课时间一年级二年级三年级四年级

秋

英文名称 Mathematic Analysis B.1

课程类别大类基础课程

课程主页

预修课程高中数学后续课程数学分析 B (II)

教学方式板书考核方式闭卷考试

教材和参考资料

作者书名出版社出版日期

陈纪修, 於崇华,

金路数学分析(上)(第 2 版) 高等教育 2006/06

高红铸, 等编著空间解析几何(第 3 版) 北京师范大学 2007/07

菲赫金哥尔茨微积分学教程高等教育 2006/01

林源渠, 等数学分析解题指南北京大学 1993/05

吉米多维奇数学分析习题集高等教育 2010/07

Rudin W Principles of Mathematical

Analysis (有中译本) 人民教育 1979/04

大纲提供者

二、教学目的和基本要求

教学目的：

教师旨在帮助一年级同学培养抽象思维、逻辑推理与计算的能力，启发创新思维，学会运用

一元微积分学的基本理论分析具体问题、转化问题、建立数学模型并解决具体问题的数学思想和

方法。

基本要求：

按本教学大纲的具体要求，理解一元微积分学与空间解析几何一部分的基本概念、基本理论

与基本方法，并掌握一定水平的推理与计算能力，结合数学建模，分析和解决简单的实际问题。

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三、课程基本内容(含章节名称和知识点)

本课程内容包括极限理论、一元微积分学与空间解析几何的部分内容。

教学内容安排 (按 96 学时共计 16 周)：

第一章集合与映射

1.1 集合

集合，集合运算，有限集与无限集，Descartes 乘积集合

1.2 映射与函数

映射，一元实函数，初等函数，函数的分段表示、隐式表示与参数表示，函数的简单特性，

两个常用不等式

第二章数列极限

2.1 实数系的连续性

实数系，大数与小数，上确界与下确界

2.2 数列极限

数列与数列极限，数列极限的性质，数列极限的四则运算

2.3 无穷大量

无穷大量，待定型

2.4 收敛准则

单调有界数列收敛定理，闭区间套定理，子列，Bolzano-Weierstrass 定理，Cauchy 收敛原理，

实数系的基本定理

第三章函数极限与连续函数

3.1 函数极限

函数极限的性质，函数极限的四则运算，函数极限与数列极限的关系，单侧极限，函数极限

定义的扩充

3.2 连续函数

连续函数的定义，连续函数的四则运算，不连续点类型，反函数连续性定理，复合函数的连

续性

3.3 无穷小量与无穷大量的阶

无穷小量的比较，无穷大量的比较，等价量

3.4 闭区间上的连续函数

有界性定理，值定理，零点存在定理，中间值定理，一致连续概念

第四章微分

4.1 微分与导数

微分概念的导出背景，微分的定义，微分和导数

4.2 导数的意义和性质

产生导数的实际背景，导数的几何意义，单侧导数

4.3 导数四则运算和反函数求导法则

从定义出发求导函数，求导的四则运算法则，反函数求导法则

4.4 复合函数求导法则及其应用

复合函数求导法则，一阶微分的形式不变性，隐函数求导与求微分，复合函数求导法则的其

它应用

4.5 高阶导数和高阶微分

- 14 -

高阶导数的实际背景及定义，高阶导数的运算法则，高阶微分

第五章微分中值定理及其应用

5.1 微分中值定理

函数极值与 Fermat 引理，Rolle 定理，Lagrange 中值定理，用 Lagrange 中值定理讨论函数性

质，Cauchy 中值定理

5.2 L’Hospital 法则

待定型极限和 L’Hospital 法则，可化为 0/0 型或∞/∞型的极限

5.3 Taylor 公式

带 Peano 余项的 Taylor 公式，带 Lagrange 余项的 Taylor 公式

5.4 函数的 Taylor 公式及其应用

函数在 x=0 处的 Taylor 公式，Taylor 公式的应用

5.5 应用举例

极值问题，值问题，函数作图

第六章不定积分

6.1 不定积分的概念和运算法则

微分的逆运算——不定积分，不定积分的线性性质

6.2 换元积分法和分部积分法

换元积分法，分部积分法，基本积分表

6.3 有理函数的不定积分及其应用

有理函数的不定积分，可化为有理函数不定积分的情况

第七章定积分

7.1 定积分的概念和可积条件

定积分概念的导出背景，定积分的定义，Darboux 和，Riemann 可积的充分必要条件

7.2 定积分的基本性质

定积分的基本性质

7.3 微积分基本定理

微分与积分的联系，微积分基本定理——Newton-Leibniz 公式，定积分的分部积分法和换元

积分法

7.4 定积分在几何计算中的应用

求平面图形的面积，求曲线的弧长，求某些特殊的几何体的体积，求旋转曲面的面积，曲线

的曲率，微元法

第八章反常积分

8.1 反常积分的概念和计算

反常积分，反常积分计算

8.2 反常积分的收敛判别法

反常积分的 Cauchy 收敛原理，非负函数反常积分的收敛判别法，一般函数反常积分的收敛

判别法，无界函数反常积分的收敛判别法

第九章常微分方程

9.1 初等积分法

基本概念，可分离变量方程ꞏ齐次方程，一阶线性微分方程ꞏ伯努利方程，可降阶的二阶微分

方程

9.2 线性微分方程

线性微分方程解的一般理论，常系数线性微分方程的解法

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数学分析 B (II)

一、基本信息

课程代码 MATH120017 学分 5 周学时 5+1


春

英文名称 Mathematic Analysis B.2


课程主页

预修课程数学分析 B (I) 后续课程

教学方式板书考核方式闭卷考试



陈纪修, 於崇华,

金路数学分析(上)(第二版，教材) 高等教育 2004/10

蔡燧林常微分方程(教材) 浙江大学 1988/04

菲赫金哥尔茨微积分学教程高等教育 2006/01

林源渠, 等数学分析解题指南北京大学 1993/05

吉米多维奇数学分析习题集高等教育 2010/07

Rudin W Principles of Mathematical

Analysis (有中译本) 人民教育 1979/04

大纲提供者


教学目的：

本课程要求老师通过教学，培养学生抽象思维、逻辑推理与计算的能力，启发创新思维，学

会运用多元微积分学分析具体问题、转化问题、建立数学模型并解决问题的思想和方法。

基本要求：

按本教学大纲的具体要求，掌握数项级数与函数项级数、多元函数微积分学与常微分方程的

基本概念、基本理论与基本方法，具备相当水平的推理与计算能力，能结合数学建模解决实际的

应用问题。

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本课程内容包括多元微积分学、数项与函数项级数的理论，以及常微分方程的部分基本理论。


第十章数项级数

10.1 数项级数的收敛性

数项级数，级数的基本性质

10.2 上极限与下极限

数列的上极限和下极限，上极限和下极限的运算

10.3 正项级数

正项级数，比较判别法，Cauchy 判别法与 d’Alembert 判别法，Raabe 判别法，积分判别法

10.4 任意项级数

任意项级数，Leibniz 级数，Abel 判别法与 Dirichlet 判别法，级数的绝对收敛与条件收敛，

加法交换律，级数的乘法

10.5 无穷乘积

无穷乘积的定义

第十一章函数项级数

11.1 函数项级数的一致收敛性

点态收敛，函数项级数的基本问题，函数项级数的一致收敛性

11.2 一致收敛级数的判别与性质

一致收敛的判别，一致收敛级数的性质

11.3 幂级数

幂级数的收敛半径，幂级数的性质

11.4 函数的幂级数展开

Taylor 级数与余项公式，初等函数的 Taylor 展开

第十二章 Euclid 空间上的极限和连续

12.1 Euclid 空间上的基本定理

Euclid 空间上的距离与极限，开集与闭集，Euclid 空间上的基本定理，紧集

12.2 多元连续函数

多元函数，多元函数的极限，累次极限，多元函数的连续性，向量值函数

12.3 连续函数的性质

紧集上的连续映射，连通集与连通集上的连续映射

第十三章多元函数的微分学

13.1 偏导数与全微分

偏导数，方向导数，全微分，梯度，高阶偏导数，高阶微分，向量值函数的导数

13.2 多元复合函数的求导法则

- 17 -

链式规则，一阶全微分的形式不变性

13.3 中值定理和 Taylor 公式

中值定理，Taylor 公式

13.4 隐函数

单个方程的情形，多个方程的情形，逆映射定理

13.5 偏导数在几何中的应用

空间曲线的切线和法平面，曲面的切平面与法线

13.6 无条件极值

无条件极值，函数的值，小二乘法

13.7 条件极值问题与 Lagrange 乘数法

Lagrange 乘数法

第十四章重积分

14.1 有界闭区域上的重积分

面积，二重积分的概念，多重积分

14.2 重积分的性质与计算

重积分的性质，矩形区域上的重积分计算，一般区域上的重积分计算

14.3 重积分的变量代换

曲线坐标，二重积分的变量代换，n 重积分的变量代换

14.4 反常重积分

无界区域上的反常重积分，无界函数的反常重积分

第十五章曲线积分、曲面积分与场论

15.1 第一类曲线积分与第一类曲面积分

第一类曲线积分，曲面的面积，第一类曲面积分

15.2 第二类曲线积分与第二类曲面积分

第二类曲线积分，曲面的侧，第二类曲面积分

15.3 Green 公式、Gauss 公式和 Stokes 公式

Green 公式，曲线积分与路径无关的条件，Gauss 公式，Stokes 公式

15.4 场论初步

梯度，通量与散度，环量与旋度，保守场与势函数

第十六章 Fourier 级数

16.1 函数的 Fourier 级数展开

周期为 2π 的函数的 Fourier 级数展开，正数级数和余弦级数

- 18 -

线性代数

一、基本信息

课程代码 COMP120004 学分 3 周学时 4+1


秋

英文名称 Linear Algebra


课程主页

预修课程高中数学后续课程

教学方式板书与多媒体结合考核方式闭卷考试



孙兰芬, 陈一巾线性代数(教材) 浙江大学 1994

屠伯埙, 等高等代数上海科技 1987

姚慕生高等代数复旦大学 2005

屠伯埙线性代数——方法导引复旦大学 1986

姚慕生高等代数(学习方法指导) 复旦大学 2002

Hoffman W,

Kunze R Linear Algebra Prentice-Hall 1971

大纲提供者


教学目的：

运用各种教学手段和方法，使学生掌握线性代数的基本概念、基本原理与基本计算方法，培

养学生分析问题、解决问题的能力和运用计算机解决与线性代数相关的实际问题的能力，为学习

后继课程，从事科学研究以及开拓新技术领域，打下坚实的基础。

基本要求：

通过本课程的教学，帮助学生掌握并能运用线性代数这一数学工具，进一步培养学生逻辑推

理等理性思维能力，使学生掌握线性代数的基本理论、基本方法与思维方式，培养学生抽象思维

与分析问题、解决问题的能力，并能用线性代数知识解决简单的实际问题，促使学生全面素质的

提高，为相关后续课程打下必要的数学基础。通过本课程的学习，学生应熟练掌握矩阵的运算及

基本理论与方法、行列式的性质及计算方法、熟练掌握线性方程组的理论、线性空间、线性变换

的概念、熟练掌握特征值和特征向量的概念和求解方法、掌握二次型和矩阵的关系、掌握矩阵分

解的各种方法和矩阵的 Jordan 标准形，并能熟练地应用它们，为今后的学习打下坚实的基础。

- 19 -


本课程主要内容为线性代数，包括以下内容：矩阵、线性方程组、行列式、线性空间与线性

变换、特征值与二次型、矩阵分解、矩阵的 Jordan 标准形。


第 1 章矩阵

1.1 矩阵与向量的概念

矩阵的基本概念，向量的基本概念

1.2 矩阵与向量的运算

矩阵(向量)的线性运算，向量的内积与矩阵的乘法，方阵的幂

1.3 分块矩阵及其运算

分块矩阵，分块矩阵的基本运算

1.4 矩阵的初等变换与秩

矩阵的初等变换，矩阵的标准形与秩

教学要求：掌握矩阵的概念；能熟练地进行矩阵的各种运算(加、减、数乘、乘、求逆等)包括分

块矩阵的相应运算；熟练掌握矩阵的初等变换运算，理解初等变换和初等阵的关系；掌握分块矩

阵的运算法则；掌握利用伴随矩阵和初等变换求出矩阵逆的方法；求逆阵的秩。

第 2 章线性方程组

2.1 横看线性方程组

齐次线性方程组的解，非齐次线性方程组的解

2.2 纵看线性方程组

线性相关与向量组的秩，齐次线性方程组的基础解系，非齐次线性方程组解的结构

2.3 逆矩阵

可逆矩阵的定义与性质，用初等变换求逆矩阵，正交阵

教学要求：掌握向量关系、线性关系、矩阵的秩等概念，能熟练应用矩阵来求解或讨论线性方程

组的解。理解向量的线性组合和线性表示、向量组等价、向量组的线性相关线性无关以及向量组

的极大线性无关组和向量组秩的概念，掌握向量组线性相关、线性无关的性质，能判断向量组的

线性相关和无关性，会求出向量组的极大线性无关组、确定向量组的秩；理解伴随矩阵和逆矩阵，

能用伴随矩阵求低阶矩阵的逆矩阵，用初等变换求矩阵的逆。

第 3 章行列式

3.1 行列式的定义

逆序数，行列式的定义

3.2 行列式的性质

3.3 伴随矩阵与行列式按行(列)展开

- 20 -

伴随矩阵，行列式按行(列)展开，Cramer 法则

3.4 行列式与矩阵的秩

教学要求：掌握行列式的概念和性质，熟练应用行列式的性质及行列式展开定理计算行列式，并

会用 Cramer 法则求解线性方程组。

第 4 章线性空间与线性变换

4.1 线性空间

4.2 基

基和坐标，过渡矩阵

4.3 子空间

子空间的定义，零空间与列空间，子空间的交与和

4.4 内积空间

内积，正交投影与小二乘解，Schmidt 正交化，正交补空间

4.5 线性变换

线性映射与线性变换，线性变换的表示矩阵，正交变换

教学要求：掌握线性空间、基和维数、子空间的概念；理解线性空间的基和坐标的关系，不同基

下坐标之间的过渡关系；掌握内积空间特别是欧氏空间的概念；用线性空间概念理解齐次线性方

程组的解空间；掌握子空间的判断条件，会求出线性空间的基、维数以及向量在一组基下的坐标；

掌握线性映射和线性变换的概念；理解给定基下线性变换和矩阵之间的对应关系；同一变换不同

基下对应矩阵的相似关系；线性变换的运算和矩阵运算的关系；掌握线性变换核空间、不变子空

间等概念；掌握正交变换和对称变换；理解正交变换和正交阵、对称变换和对称阵的关系；掌握

求给定基的 Gram-Schmidt 标准正交化方法。

第 5 章特征值与二次型

5.1 特征值与特征向量

特征值与特征向量的概念，特征值与特征向量的求法，特征向量的线性无关性

5.2 矩阵的对角化

矩阵可对角化的条件，实对称矩阵的对角化

5.3 二次型

二次型的基本概念，二次型的标准形，Rayleigh 商

5.4 正定矩阵

正定矩阵与半正定矩阵，负定矩阵与半负定矩阵

教学要求：掌握特征值和特征向量的概念，矩阵相似于对角阵的条件；能熟练地求特征值和特征

向量；掌握矩阵的特征多项式、特征值和特征向量的相关性质。理解相似矩阵的概念和性质。掌

握矩阵可相似于对角阵的充要条件，能熟练地化矩阵为对角阵。掌握二次型矩阵表示及标准型的

概念；掌握矩阵的正定、负定等基本概念；学会判定矩阵正定性的基本方法；掌握化二次型为标

准型的方法；掌握惯性定理和正定型的判别法。

- 21 -

第 6 章矩阵分解

6.1 LU 分解

6.2 QR 分解

6.3 Cholesky 分解

6.4 谱分解

6.5 奇异值分解

教学要求：掌握矩阵的 LU 分解、QR 分解、Cholesky 分解、谱分解、奇异值分解。

第 7 章矩阵的 Jordan 标准形

7.1 多项式矩阵

多项式矩阵，多项式矩阵的初等变换，不变因子和初等因子

7.2 Jordan 标准形

多项式方阵的相似判定，Jordan 矩阵

7.3 Jordan 标准形的几何意义

教学要求：掌握矩阵的 Jordan 标准形。

- 22 -

大学物理 B (上)

一、基本信息

课程代码 PHYS120013 学分 4 周学时 4+1


秋

英文名称 College Physics B (I)


课程主页 http:// 202.120.227.42 (username: daxuewuli)

预修课程高中数学物理后续课程大学物理 B (下)

教学方式课堂讲授考核方式平时作业 30%，期中考试 30%，

期终考试 40%



钟锡华, 陈熙谋大学物理通用教程(第二版) 北京大学 2011/05

Feynman,

Leighton, Sands 费恩曼物理学讲义上海科技 2005/06

郑永令, 贾起民,

方小敏力学(第二版) 高等教育 2002/08

贾起民, 郑永令,

陈暨耀电磁学(第二版) 高等教育 2001/01

赵凯华, 钟锡华光学北京大学 1984/01

杨福家原子物理学(第三版) 高等教育 2000/07

梁励芬, 蒋平大学物理简明教程(第三版) 复旦大学 2011/04

大纲提供者


教学目的：

本课程使学生掌握大学物理的力学及热学基本知识和基本理论，为进一步学习其他后续物理

课程打下基础。通过一些演示实验达到对物理现象、物理概念和物理规律的更具体、更生动、更

清晰的理解。通过物理学的发展历程学习物理学分析解决问题的科学方法和科学态度，逐步培养

在学习和工作中发现问题、提出问题、思考问题、解决问题和获取新知识的能力。

基本要求：

使技术科学类学生掌握基本的物理知识，包括对基本物理现象的描述、概念和规律的建立以

及基本原理和理论的论证和阐述，了解这些基础知识的实际应用，并掌握解决相关问题的方法和

技能。

- 23 -


力学：质点运动学，牛顿力学，功与能，机械能守恒，狭义相对论基础。

热学：气体分子运动论，热力学基础。

电学：真空、电介质以及导体中的静电场。


力学

第 1 章质点运动学

时间与空间、位置矢量与轨道方程、速度、加速度、角速度、角加速度、极坐标系与自然坐

标系。

第 2 章牛顿力学的基本定律

牛顿运动定律、几种常见的力、万有引力定律、力学相对性原理与伽利略变换、惯性系与非

惯性系、惯性力。

第 3 章动量变化定理与动量守恒

质点动量变化定理、质点组动量变化定理、动量守恒律。

第 4 章动能与势能——机械能变化定律与机械能守恒

质点动能变化定理、保守力的功、保守力场中的势能、机械能变化定理与机械能守恒、三种

宇宙速度、两体碰撞。

第 5 章角动量变化定理与角动量守恒

角动量与力矩、质点组角动量变化定理、有心运动。

第 6 章质心力学定理

质心动量定理、质心动能定理、质心角动量定理、有心运动方程与约化质量。

第 7 章刚体力学

刚体运动学、定轴转动惯量、定轴转动定理与动能定理、一组刚体力学的典型题目、快速重

陀螺的旋进。

第 8 章振动

振动的描述、弹性系统的自由振动、多自由度弹性系统、弹性系统的阻尼运动、简谐量的保

守性与对应表示、弹性系统的受迫振动与共振。

第 9 章波动

波与波函数、波动方程、弹性体的应变与应力、介质中的波速、波场中的能量与能流、波的

叠加——驻波、波的叠加——调幅波与拍、李萨如图、多普勒效应与激波、介质色散、波包群速

与波包展宽。

第 10 章流体力学

流体的宏观物性、理想流体的定常流动、伯努利方程、粘性流体的运动、物体在粘性流体中

的运动。

热学

热力学系统的平衡态及状态方程

热力学系统及其状态参量、平衡态的概念、温度与温标、气体的状态方程。

热平衡态的统计分布律

统计规律与分布函数的概念、麦克斯韦分布律与麦克斯韦—玻尔兹曼分布律、能量均分定理

与热容。

- 24 -

热力学第一定律

热力学过程和准静态过程、热力学第一定律、循环过程和卡诺循环。

热力学第二定律

可逆过程与不可逆过程、热力学第二定律、热力学第二定律的数学表述和熵增加原理、熵及

热力学第二定律的统计意义、热力学第二定律的应用举例、自由能与吉布斯函数。

单元系的相变与复相平衡

相、相变及相平衡的概念、一些常见相变、单元系的复相平衡。

- 25 -

大学物理 B (下)

一、基本信息

课程代码 PHYS120014 学分 4 周学时 4+1


春

英文名称 College Physics B (II)


课程主页 http:// 202.120.227.42 (username: daxuewuli)

预修课程高中数学物理后续课程

教学方式课堂讲授考核方式平时作业 30%，期中考试 30%，

期终考试 40%



钟锡华, 陈熙谋大学物理通用教程(第二版) 北京大学 2011/05

Feynman,

Leighton, Sands 费恩曼物理学讲义上海科技 2005/06

郑永令, 贾起民,

方小敏力学(第二版) 高等教育 2002/08

贾起民, 郑永令,

陈暨耀电磁学(第二版) 高等教育 2001/01

赵凯华, 钟锡华光学北京大学 1984/01

杨福家原子物理学(第三版) 高等教育 2000/07

梁励芬, 蒋平大学物理简明教程(第三版) 复旦大学 2011/04

大纲提供者


教学目的：

本课程使学生掌握大学物理的电磁学、光学和近代物理的基本规律，为进一步学习其他后续

物理课程和专业课程打下基础。通过一些演示实验达到对物理现象、物理概念和物理规律的更具

体、更生动、更清晰的理解。通过物理学的发展历程学习物理学分析解决问题的科学方法和科学

态度，逐步培养在学习和工作中发现问题、提出问题、思考问题、解决问题和获取新知识的能力。

基本要求：

使技术科学类学生掌握基本的物理知识，包括对基本物理现象的描述、概念和规律的建立以

及基本原理和理论的论证和阐述，了解这些基础知识的实际应用，并掌握解决相关问题的方法和

技能。

- 26 -


电磁学：静电场，静电场中的导体和电介质，直流电，恒定磁场，磁介质，电磁感应，交流

电，麦克斯韦电磁场理论。

光学：光学导言，光的反射和折射，光的干涉，光的衍射，光的偏振和光在晶体中的传播，

光的吸收、色散和散射。

近代物理：相对论，前期量子论，量子力学基础，原子和分子。


电磁学

第1章静电场

库仑定律、电场、电场强度、场强叠加、静电场的高斯定理、静电场的环路定理、电势、静

电场的基本微分方程。

第2章静电场中的导体和电介质

导体和电介质、静电场中的导体、电容和电容器、电介质的极化、有电介质存在时的静电场、

静电场的边界条件、带电体系的静电能。

第3章直流电

电流的连续方程、恒定条件、欧姆定律、焦耳定律、电源的电动势、直流电路。

第4章恒定磁场

毕奥—萨伐尔定律、磁场的高斯定理和安培环路定理、洛伦兹力。

第5章磁介质

分子电流模型、顺磁质与抗磁质、磁化的规律、有磁介质存在时的磁场、铁磁质、磁场的边

界条件。

第6章电磁感应

法拉第电磁感应定律、动生电动势、感生电动势、涡旋电场、自感与互感、暂态过程。

第7章交流电(选讲)

交流电概述、交流电路中的元件、元件的串并联——矢量图、交流电路的复数解法、谐振电

路、交流电的功率、变压器原理、三相交流电。

第8章麦克斯韦电磁场理论

麦克斯韦方程、电磁波。

光学

第1章光学导言

光学发展简史、光波的描述、费马原理。

第2章光在各向异性介质界面上的反射和折射

菲涅尔反射折射公式、反射率和透射率。

第3章光的干涉

光波的叠加和干涉、杨氏干涉实验、等倾干涉、等厚干涉、薄膜干涉应用举例。

第4章光的衍射

衍射现象、惠更斯—菲涅尔原理、夫琅禾费单缝衍射、夫琅禾费圆孔衍射和光学仪器的分辨

本领、衍射光栅。

第5章光的偏振和光在晶体中的传播

光的横波性和光的五种偏振态、起偏振器与检偏振器马吕斯定律、双折射现象、偏振棱镜、

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波片和补偿器、偏振光的干涉。

第 6 章光的吸收、色散和散射

光的吸收、光的色散、光的散射。

近代物理

第 1 章相对论

狭义相对论以前的力学和时空观、电磁场理论建立后呈现的新局面、爱因斯坦的假设与洛伦

兹变换、相对论的时空观、相对论多普勒效应、相对论速度变换公式、狭义相对论中的质量、能

量和动量。

第 2 章前期量子论

黑体辐射和普朗克的量子假设、光电效应和爱因斯坦的光子理论、康普顿效应、玻尔的氢原

子理论。

第 3 章量子力学基础

微观粒子的波动性、波粒二象性分析、不确定关系、波函数和概率幅、薛定谔方程及其应用。

第 4 章原子和分子

氢原子的量子力学结果、电子自旋和泡利原理、激光原理.

- 28 -

基础物理实验

一、基本信息

课程代码 PHYS120015 学分 2 周学时 3


春

英文名称 Fundamental Physics Experiments


课程主页 http://phylab.fudan.edu.cn/doku.php?id=course:platform

预修课程高中物理后续课程物理实验上、下

教学方式理论指导+实验操作考核方式平时成绩(70%) + 期末笔试(30%)



沈元华等基础物理实验高等教育 2003/12

教学团队基础物理实验补充讲义每学期更

新

大纲提供者


教学目的：

“基础物理实验”是自然科学、技术科学、医学、工程学科低年级学生必修的专业基础课。本

课程选择力、热、光、电、近代物理和自动化测量技术等方面物理原理较易理解、实验现象较明

显、实验设备较基础、较有代表性的物理实验项目。结合内容比较完整的实验讲义，引导学生通

过自学掌握实验原理和初步的实验过程，使大部分学生能够比较独立地参考实验讲义完成实验过

程。

希望学生通过本课程学习掌握物理实验的基本知识、基本方法和基本技能；学习用实验方法

研究物理规律，加深对物理规律的理解；训练发现问题、分析问题、解决问题的能力；养成实事

求是、严谨踏实的科学态度。希望通过本课程的训练，学生能较自信地参与实验探究。

基本要求：

构建知识。实验研究借助各种仪器设备，通过严谨的过程设计、合理的参数控制、严密的

现象和数据分析，可靠地测量未知参数、探究物理规律。学生在教师及时、有效的实验指导下，

分析和解决实验中遇到的问题、发现和探究值得深入的可拓展内容，体会如何通过实验独立构

建知识。

- 29 -

物理建模。实验过程中，学生要较清晰地理解所用实验仪器的工作过程和状态，分析自己

观察到的实验现象的合理性及其蕴含的物理规律，明白自己开展实验所需的假设和近似，判断

自己所得结果的可靠性，进而得出可信的实验结论，通过物理建模理解所做的实验，并体会实

验设计的思路。实验能力。通过一学期的课程，学生能掌握游标卡尺、电子天平、电阻箱、万用表、数字

示波器、信号发生器等常用仪器的使用，了解基本的电路、光路调节方法，熟悉温度传感、光

电探测等实验技能，体会间接/转换测量、信号放大等实验方法；学生还要实践基于证据的学术

讨论，规范地书写完整的实验记录，准确地处理实验数据，科学严谨地展示结果。通过“基础物理实验”课的训练，学生能较自信地参与实验探究。



教学内容安排：第 1 周：绪论 1，讲解物理实验的重要性，如何做物理实验、基础物理实验课的要求；第 2 周：绪论 2，讲解数据处理方法，布置有关数据处理的习题；第 3-15 周：做 12 个实验(一学期每位学生总共要做 12 个实验，分为 6 个循环，每循环有

2-3 个备选实验，同学按要求每循环选择其中两个实验，以下所列实验中黑体显示的为必做实

验)；第 16 周：复习答疑、补做或重做实验、考试；第 17-18 周：阅卷、成绩评定、总结。

计划开设实验：第一循环：液氮比汽化热的测量、碰撞打靶、用扭摆法测定物体转动惯量；第二循环：数字示波器的使用、磁阻效应、二极管伏安特性测量；第三循环：LCR 串联谐振电路、圆线圈和亥姆霍兹线圈的磁场、直流电桥；第四循环：量子论实验、X 光实验；第五循环：透镜焦距的测量、光的衍射、牛顿环；第六循环：计算机实测物理实验、用计算机实测技术研究冷却规律、用计算机实测技术研

究声波与拍。

- 30 -

程序设计

一、基本信息

课程代码 COMP120006 学分 4 周学时 5


秋

英文名称 Programming


课程主页

预修课程高等数学后续课程

教学方式课堂授课+上机实践考核方式闭卷考试



大纲提供者


教学目的：

通过本课程的教学，了解程序设计的基本原理、技巧和方法。结合上机实践，让学生初具独

立构造算法、开发程序及程序调试能力。

基本要求：

要求学生经本课程的学习后，能熟练使用结构化程序设计方法开发算法和编写程序，具有一

定的程序调试能力，并为以后进一步自习其它程序语言和提高程序设计能力打下坚实的基础。


- 31 -

本课程以 C 语言为程序的描述语言，介绍程序设计基本概念、结构化程序设计方法、C 语

言的基本知识；基本数据类型、运算符和表达式的书写规则，基本的数据输入输出方法；控制结

构、函数基础知识和正文文件的简单用法；数组、字符串、指针及其应用；函数各类参数的设定

和应用、函数指针的用法、递归函数的基本知识、作用域规则和编译预处理命令简介；结构和动

态数据结构基础及链表的应用；数据文件的基本处理技术。结合语言基本设施介绍程序设计的基

本原理、技巧和方法。


第 1 章程序设计基础(第 1 周)

计算机和程序设计基础知识、C 语言的历史和特点、Ｃ语言的词汇、数据类型、常量和变量、

程序开发环境基础知识。

第 2 章基本数据类型及其运算(第 2~3 周)

基本数据类型、数据输入和输出基础、数据运算。

第 3 章结构化程序设计(第 4~5 周)

基本语句、顺序结构、选择结构、循环结构，简单程序设计实例。

第 4 章数组(第 6~7 周)

数组的基本概念，一维数组和多维数组，字符串处理技术基础等.

第 5 章函数(第 8~9 周)

函数的基本、函数定义、函数调用、递归函数基础、函数程序设计实例，存储类别和作用域，

编译预处理命令简介等。

期中考试(第 10 周)

第 6 章指针和引用(第 11~12 周)

指针的基本概念，指向数组元素的指针，指针形参，数组形参，指向二维数组一整行的指针，

指针数组，函数指针，返回指针值的函数，引用的基本概念、引用形参的作用和用法等。

第 7 章结构和链表(第 13~14 周)

结构类型和结构变量，结构数组，结构与函数，链表、联合、位域及枚举，类型定义和变量

定义，结构指针形参和返回结构的函数等。

第 8 章数据文件处理技术(第 15~16 周)

文件类型和文件类型指针变量、常用的数据文件库函数、文件处理程序结构、文件处理程序

实例。

- 32 -

模拟电子学基础

一、基本信息

课程代码 INFO120002 学分 4 周学时 4


春

英文名称 Analog Electronics Foundation Course


课程主页

本课程的 elearning 网址、网络课堂网址及其他可供学生参考的现代技术教育

中心网址，以辅助教学。内容主要包括：课程及其授课教师的介绍、所有课

堂教学录像、课件、教学参考资料等。

预修课程无后续课程数字逻辑基础

数字逻辑基础实验

教学方式

课堂教学+实验教学。

配套仿真实验，必须同时

选择“模拟电子学基础实

验”课程。

考核方式理论部分期末笔试 70%，仿真实

验 20%，作业和考勤 10%



陈希有电路理论教程高等教育 2013/08

陈光梦模拟电子学基础复旦大学 2009/09

Alexander CK,

Sadiku MN, 著.

于歆杰, 注释

电路基础(Fundamentals of

Electric Circuits, 5th Ed.) 机械工业 2013/02

大纲提供者


教学目的：

学生通过本课程的教学，掌握电路理论，模拟电子学的基本原理和分析方法。掌握分析和计

算电路的基本方法，引导学生使用现代计算工具，培养学生思考和归纳的习惯，培养学生的综合

能力和整体素质。

基本要求：

掌握基尔霍夫电流定律和电压定律等基本定律；掌握节点电压法，回路电流法，支路电流法

等基本方法；掌握齐性定理，叠加定理，等效电源定理，大功率传输定理，置换定理等基本定

理；掌握正弦交流电路的特点，向量的概念，及向量分析法，掌握正弦电路一元件和一端口网络

的功率及功率因数的提高；掌握三相电路的基本知识点，三相电源及负载的连接；掌握 RLC 串

联和并联电路的基本频率特性；掌握线性电路暂态响应的时域分析和复频域分析的基本方法；掌

握二端口网络的基本概念，及基本参数的求取方法。

- 33 -


电路理论的基础性问题、线性直流电路、电路定理、正弦交流电路、含磁耦合器件的电路、

三相电路、电路的频率特性、线性电路暂态响应的时域分析和频域分析、二端口网络。

教学内容安排 (按课堂教学 64 学时共计 16 周，实验教学 22 学时共计 11 周)：

课堂理论教学安排(64 学时)：

第一章电路分析基础(学时数：8) (2 周)

Laplace 变换，电路基本元件，电路基本定律，电路的瞬态响应，电路的稳态响应。

第二章半导体器件(学时数：10) (2.5 周)

本征半导体及杂质半导体的导电性质，半导体二极管，半导体三极管及其模型，场效应管及

其模型。

第三章晶体管放大器(学时数：14) (3.5 周)

共射放大器静态工作点与动态输出范围，放大器的交流小信号分析(共射、共集、共基电路)，

场效应管放大器(共源、共漏、共栅电路)，放大器的低频特性分析，放大器的高频特性分析(增益

带宽乘积)，多级放大器特性。

第四章模拟集成电路(学时数：12) (3 周)

恒流源与有源负载，差分放大器及其传输特性，输出电路，乙类放大器及其效率，运算放大

器模型与参数。

第五章反馈(学时数：10) (2.5 周)

负反馈的基本概念，负反馈对放大器特性的影响，反馈网络与开环放大器，深度负反馈条件

及虚短虚断，负反馈放大器的稳定，正弦信号发生器，非正弦信号发生器。

第六章信号处理电路(学时数：10) (2.5 周)

比例与加减、积分与微分、指数与对数电路，模拟乘法器，有源滤波器

配套的模拟电子学基础实验课程(22 学时，第六周开始，共 11 周，每周 2 学时)：

仿真实验课程────模拟电子学基础实验安排

第 6 周，实验 1-1 线性电路的仿真(EDA 入门、一阶电路)。

第 7 周，实验 1-1 线性电路的仿真(二阶电路)。

第 8 周，实验 1-2 晶体管单级放大器的分析(双极型)。

第 9 周，实验 1-2 晶体管单级放大器的分析(场效应)。

第 10 周，实验 1-3 晶体管多级放大器的分析。

第 11 周，实验 1-4 差动放大电路的分析。

第 12 周，实验 1-5 负反馈放大电路的分析(串联负反馈)。

第 13 周，实验 1-5 负反馈放大电路的分析(并联负反馈)。

第 14 周，实验 1-6 运算放大器及信号处理电路的分析(运算放大器特性)。

第 15 周，实验 1-6 运算放大器及信号处理电路的分析(信号处理电路)。

第 16 周，节日停课补充内容。

- 34 -

4.2 专业课程

专业课程从第三学期开始，持续到第八学期，包括 60 学分 22 门必修课程和 16 学分的

选修课程。必修专业课程包括：工程数学、应用光学、数字逻辑基础、模拟电子线路、自动

控制导论、电气工程基础、电气工程实验、气体放电物理、色度学、数字控制理论与应用、

电力电子学、应用电磁学基础、光源原理、现代光子学、光电测试技术、电器原理与设计、

发光材料及其应用、传感器与信号处理、照明设计、LED 器件及应用技术、生产实习、毕

业论文。选修专业课程包括：信号与通信系统、计算机体系结构、电工实验、可编程器件与

硬件描述语言、半导体光电子器件、微机原理和接口技术 B、工程图学及应用、前沿讲座、

专业英语、灯具设计、照明人体工效学、电子学方法实验、真空与薄膜技术基础、机电传动

控制及自动化、光电显示技术、近代物理 A、近代物理实验 A、经典物理 A、量子物理基础。

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数字逻辑基础

一、基本信息



秋

英文名称 Digital Logic Foundation

课程类别专业必修课程

课程主页

预修课程模拟电子学基础后续课程

教学方式课堂教学、课后答疑、配

套实验考核方式

期末考试 65%；实验 25%；平时(作

业、出勤) 10%



陈光梦数字逻辑基础(第三版) 复旦大学 2009/12

孔庆生模拟与数字电路基础实验复旦大学 2014/09

康华光电子技术基础(数字部分) 高等教育 2006/01

Brown S, Vranesic

Z, 著; 伍微, 译

数字逻辑基础与 VHDL 设计清华大学 2011/01

Palnitkar S, 等著 Verilog HDL 数字设计与综合电子工业 2004

大纲提供者尹建君，解玉凤，范益波，徐丰


教学目的：

数字逻辑基础是面向理工科类学生的基础课程——电子学中的一门课程。教学目的是让学生

能以逻辑代数为工具，熟练掌握对各类组合电路、同步时序电路、异步时序电路的基本逻辑单元

进行逻辑分析和设计，并在了解电子设计自动化的基础上，基本掌握数字系统的设计过程。

基本要求：

掌握逻辑代数的基本公式和基本定理及逻辑函数的化简方法，了解半导体器件的开关特性，

分立器件逻辑门电路的结构与工作原理，了解 TTL 集成逻辑门电路和 CMOS 集成逻辑门电路的

结构和工作原理，掌握 TTL/CMOS 集成逻辑门电路的静态和动态参数，了解电流模式逻辑门电

路的结构与工作原理；掌握组合逻辑电路的基本分析方法和一般设计过程，掌握常见逻辑模块的

功能及其使用，掌握实际逻辑电路中冒险现象的形成原理，及其防止方法；掌握触发器的基本类

型及其状态描述，了解触发器的结构与工作原理，掌握触发器的基本应用电路，了解集成触发器

的结构和工作原理；掌握同步时序电路的基本分析过程，掌握同步时序电路的设计原理，掌握状

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态表的化简过程；掌握半导体存储器字、位、存储容量、地址等基本概念，了解存储器的存储单

元的组成及工作原理，了解可编程逻辑器件的工作原理、内部结构及应用；掌握数模转换器(DAC)

和模数转换器(ADC)的基本概念，了解 ADC 和 DAC 的基本性能指标和基本电路。


本课程中主要学习内容如下：逻辑代数基础、逻辑门电路、组合电路、触发器及应用、同步

时序电路、异步时序电路、存储器与可编程器件、数模转换器、模数转换器。

2 课时 2 课时

第 1 周绪论，逻辑代数基础逻辑代数基础

第 2 周逻辑代数基础逻辑代数基础

第 3 周逻辑代数基础逻辑代数基础

第 4 周逻辑门电路逻辑门电路

第 5 周逻辑门电路逻辑门电路

第 6 周逻辑门电路组合电路

第 7 周组合电路组合电路



第 10 周触发器及应用触发器及应用

第 11 周触发器及应用触发器及应用

第 12 周同步时序同步时序



第 15 周异步异步

第 16 周异步存储器与可编程器件

第 17 周存储器与可编程器件数模转换器/模数转换器

课时安排说明:

考虑每学期有一个黄金周长假，大纲规定的课堂教学课时(包括习题课)分配，在实际教学中，

教师可以根据自己的教学习惯略有改变。

本课程有相应的配套实验，实验安排从第 5 周左右开始，每周一次实验，每次 2 学时。实

验总学时为 22 学时，其中 18 学时为必须学时，4 学时为选做学时，供学有余力的学生选择。

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模拟电子线路

一、基本信息



秋

英文名称 Analog Circuit


课程主页

预修课程模拟电子学基础(线性电

路分析和放大器分析) 后续课程

教学方式本课程以课堂教学和实验

教学混合方式进行考核方式

期末理论考试 70%，实验仿真

20%，平时作业考勤 10%



陈光梦模拟电子学基础复旦大学 2012/4

Sedra AS, 等著

周玲玲, 等译

微电子电路(第 5 版)

Microelectronic circuits 电子工业 2006/7

Horowitz P, 等著

吴利民, 等译

电子学(第 2 版)

The Art of electronics 电子工业 2007/4

Johns DA, 等著

曾朝阳, 等译

模拟集成电路设计

Analog Integrated Circuit Design机械工业 2005/7

谢嘉奎, 等电子线路高等教育 1999/6

童诗白, 等模拟电子技术基础高等教育 2001/1

大纲提供者张建秋、孔庆生、黄煜梅、尹建君


教学目的：

模拟电子线路是电子信息科学类本科生必修课。在前期线性电路分析和放大器分析课程的基

础上，通过本课程的教学，使学生掌握一定量的基本线路、掌握电子学的基本分析方法和应用技

巧，为电子学在科学研究和相关工作中的应用打下坚实的基础。

基本要求：

要求学生能熟练掌握对各类模拟电路单元进行分析，并在学习了电子设计自动化的基础上，

能够用 EDA 软件分析模拟电路，初步掌握模拟电路的设计。

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教学内容安排 (按 48 学时共计 16 周):

课堂理论教学安排

第 1 章半导体器件(学时数：9) (3 周)

1．本征半导体及杂质半导体的导电性质

2．半导体二极管

3．半导体三极管及其模型

4．场效应管及其模型

第 2 章晶体管放大器(学时数：12) (4 周)

1．共射放大器静态工作点与动态输出范围

2．放大器的交流小信号分析(共射、共集、共基电路)

3．场效应管放大器(共源、共漏、共栅电路)

4．放大器的低频特性分析

5．放大器的高频特性分析(增益带宽乘积)

6．多级放大器特性

第 3 章模拟集成电路(学时数：9) (3 周)

1．恒流源与有源负载

2．差分放大器及其传输特性

3．输出电路

4．乙类放大器及其效率

5．运算放大器模型与参数

第 4 章负反馈(学时数：6) (2 周)

1．负反馈的基本概念

2．负反馈对放大器特性的影响

3．反馈网络与开环放大器

4．深度负反馈条件及虚短虚断

5．负反馈放大器的稳定

第 5 章信号处理与产生电路(学时数：6) (2 周)

1．比例与加减、积分与微分、指数与对数电路

2．模拟乘法器

3．有源滤波器

4．正弦信号发生器

5．非正弦信号发生器

第 6 章直流稳压电源(学时数：6) (2 周)

1．整流与滤波

2．稳压电路

3．开关电源和 DC—DC 变换器

注：与数字逻辑基础、模拟电子线路理论课程配套的数字逻辑基础实验、模拟电子学基础实验课

程从第二周开始，共 15 周，每周 2 学时。

第 2 周，实验 1-1 线性电路的仿真

第 3 周，实验 2-1 数字 EDA 软件入门

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第 4 周，实验 2-3 组合电路(七段译码与编码)

第 5 周，国庆节 7 天假期

第 6 周，实验 1-2 晶体管单级放大器的分析

第 7 周，实验 2-4 层次化的设计方法(全加器)

第 8 周，实验 1-3 晶体管多级放大器的分析

第 9 周，实验 2-5 迭代设计法(全加器与比较器)

第 10 周，实验 1-4 差动放大电路的分析

第 11 周，实验 2-8 同步计数器与应用

第 12 周，实验 1-5 负反馈放大电路的分析

第 13 周，实验 2-10 状态机设计(自动售货机)

第 14 周，实验 1-6 运算放大器及信号处理电路的分析(运算放大器特性)

第 15 周，实验 1-6 运算放大器及信号处理电路的分析(信号处理电路)

第 16 周，节日停课补充内容

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应用光学

一、基本信息

课程代码 INF0130287 学分 3 周学时 3


秋

英文名称 Applied Optics


课程主页

预修课程高等数学，大学物理后续课程

教学方式课堂讲授与实验演示考核方式期末考试 60%，平时成绩 40%



李林应用光学北京理工大学 2010/03张以谟应用光学电子工业 2008/08安连生应用光学北京理工大学 2008/07胡玉禧, 安连生应用光学中国科学技术大学 2006/02周焜, 李继陶, 陈祯培应用光学四川大学 1995/09

大纲提供者葛爱明


教学目的：

课程目的是使学生能够掌握几何光学的基本知识，应用像差理论分析评价光学系统的质量，

培养学生能够用几何光学的观点、理论和方法分析光学系统或光学仪器的性质，初步掌握光学系

统的设计思想和方法，以及了解常用光学仪器的性质和它们在生活、科研中的应用，为以后的光

学类课程的学习打下基础。

基本要求：

培养学生能够掌握几何光学的基本知识，应用像差理论分析评价光学系统的质量，能够用几

何光学的观点、理论和方法分析光学系统或光学仪器的性质，初步掌握光学系统的设计思想和方

法，以及了解常用光学仪器的性质和它们在生活、科研中的应用，为以后的光学类课程的学习打

下基础。

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本课程包括几何光学和像差理论两大部分。几何光学部分介绍光线光学的基本概念、球面和

平面以及理想光学系统成像原理和计算、光能和光束限制等基础内容；像差理论部分介绍光学系

统的轴上点像差、轴外点像差和色差的基本概念、计算和校正像差的基本方法。后介绍典型光

学系统的设计方法，为学生学习光学系统设计打下基础。

教学内容安排:

绪论(2 学时)

光学发展史，应用光学研究对象，内容及应用

第1章几何光学的基本原理和成像的概念(6学

时)

1.1 光的基本知识：波面，光束，光线

1.2 几何光学基本定律

1.3 费马原理

1.4 成像的概念

第 2 章共轴球面系统的物像关系(6 学时)

2.1 光线经过单个折射面的折射

2.2 近轴区及近轴光线计算

2.3 单个折射面成像放大率公式和拉赫不变量

2.4 共轴球面系统

2.5 球面反射镜

第 3 章理想光学系统模型(8 学时)

3.1 理想光学系统和理想像

3.2 理想光学模型的概念和基点.基面

3.3.理想光学模型的物象关系公式

3.4 理想光学模型的放大率

3.5 光束的会聚度和光焦度

3.6 理想光学模型的图解

3.7 理想光学模型的组合

3.8 透镜

3.9 焦点位置和焦距的计算

3.10 望远系统

第 4 章平面镜棱镜系统(6 学时)

4.1 平面镜成象

4.2 双平面镜

4.3 平行平板

4.4 反射棱镜

4.5 折射棱镜

4.6 光楔

第 5 章光学系统中的光阑(8 学时)

5.1 光学系统中光阑的作用

5.2 孔径光阑、入射光瞳、出射光瞳

5.3 视场光阑、入射窗、出射窗、渐晕

5.4 光学系统的景深

5.5 远心光路

第 6 章光能及其光学系统中的传递(2 学时)

6.1 光通量

6.2 发光强度

6.3 光照度和面发光度

6.4 光亮度

6.5 光学系统中光能损失的计算

第 7 章光学系统的几何象差(8 学时)

7.1 球差

7.2 彗差

7.3 细光束像散和像面弯曲

7.4 畸变

7.5 位置色差

7.6 倍率色差

第 8 章目视光学系统(8 学时)

8.1 眼睛的结构及其特性

8.2 双目立体视觉

8.3 放大镜

8.4 显微镜系统及其特性

8.5 显微镜的分辨率和有效放大率

8.6 显微镜的照明系统

8.7 望远镜系统

8.8 望远镜物镜

8.9 目镜

第 9 章光学系统的设计(选修内容)

9.1 摄影系统的光学特性

9.2 投影系统的光学特性

9.3 超薄背投系统的光学设计

9.4 自动变焦系统的光学设计

9.5 手机摄像镜头的光学设计

9.6 照明光学系统的设计

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工程数学

一、基本信息



秋

英文名称 Engineering Mathematics


课程主页

预修课程高等数学，大学物理后续课程

教学方式课堂教学考核方式闭卷考试



陆全康数学物理方法高等教育 2003.08

胡嗣柱数学物理方法(第二版) 高等教育 2002.07

王国英工程数学(2) 清华大学 2009.09

Mathews JH, 等数值方法(Matlab 版) 电子工业 2010.4

大纲提供者刘洋，陈育明


教学目的：

讲解工程和物理领域中常用的数学方法，为学生在工程和物理领域的学习提供必要的数学基

础。

基本要求：

1. 掌握复变函数和解析函数的基本概念，掌握复变函数积分的方法；

2. 掌握复数项级数和复变函数项级数的概念，掌握复变函数的幂级数展开方法；

3. 掌握留数定理的概念及某特殊积分的计算方法，会用留数定理处理复变函数积分问题；

4. 掌握拉普拉斯变换和傅里叶变换及反演变换的方法，掌握积分变换求解二阶线性常微分方程

的方法；

5. 了解物理和工程领域中常见的偏微分方程的推导方法；

6. 掌握求解空间一维振动方程、扩散方程和空间二维拉普拉斯方程的本征函数法，掌握斯特姆-

刘维尔型本征值问题的相关知识；

7. 掌握求解直角坐标系下振动方程、扩散方程的本征函数法；

8. 掌握振动方程、扩散(传热)方程、拉普拉斯方程在球坐标系下的展开形式，了解常点邻域内求

解二阶线性常微分方程的级数方法，掌握球坐标系下分离变量法求解数理方程的方法；

9. 掌握振动方程、扩散(传热)方程、拉普拉斯方程在柱坐标系下的展开形式，了解正则奇点邻域

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内求解二阶线性常微分方程的级数方法，掌握柱坐标系下分离变量法求解数理方程的方法；

10. 了解求解 n 元一次方程组的数值方法，了解数值微分和数值积分的方法，了解差分法求

解线性常微分方程的方法(选学)。


复数及复变函数的定义及运算，常用积分变换的方法与应用，二阶线性偏微分数理方程的推

导及求解。

教学内容安排 (按 48 学时共计 16 周) 第 1 章复数和复变函数(4 学时)

1.1 复数

1.2 复数的几何表示

1.3 复变函数

1.4 单值函数

1.5 极限与连续

1.6 导数

1.7 解析

1.8 解析函数与调和函数的关系

1.9 多值函数与黎曼面

第 2 章复变函数的积分(4 学时)

2.1 复变函数的积分

2.2 解析函数的积分

2.3 柯西公式

2.4 柯西型积分

2.5 柯西导数公式

2.6 解析函数的不定积分

第 3 章级数(5 学时)

3.1 复数项级数

3.2 复变函数项级数

3.3 幂级数

3.4 解析函数与幂级数

3.5 解析函数与双边幂级数

3.6 解析函数的泰勒展开方法

3.7 解析函数的洛朗展开方法

3.8 孤立奇点

3.9 无限远点

第 4 章留数(6 学时)

4.1 柯西公式的另一种形式

4.2 应用级数分析留数定理

4.3 解析函数在无限远点处的留数

4.4 利用留数定理计算实函数的定积分

4.5 广义积分的柯西主值

4.6 围线积分方法

第 5 章积分变换(6 学时)

5.1 傅里叶级数

5.2 傅里叶积分

5.3 傅里叶变换

5.4 拉普拉斯变换

　　黎曼　梅林公示

　　拉普拉斯变换的应用

第 6 章函数(2 学时)

6.1 　函数

6.2 　函数的常用公式

第 7 章数学物理方程的导出(3 学时)

7.1 振动方程

7.2 扩散方程和热传导方程

7.3 拉普拉斯方程

7.4 波动方程

7.5 线性方程和叠加原理

7.6 定解条件

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第 8 章本征函数法(6 学时)

8.1 分离变量法

8.2 有界杆的导热问题

8.3 齐次边界条件和延拓

8.4 含非齐次边界条件的定解问题

8.5 按本征函数系展开方法解数理方程

8.6 正交曲线坐标系中的度规系数和

拉普拉斯算符

8.7 赫姆霍兹方程的分离变量

8.8 斯特姆-刘维尔本征问题

8.9 圆形域中的调和函数

第 9 章勒让德多项式和球谐函数(6 学时)

9.1 球坐标系下的数理方程

9.2 常微分方程的幂级数解法

9.3 勒让德多项式

9.4 勒让德方程的本征值和本征函数

9.5 母函数和递推公式

9.6 勒让德多项式的模

9.7 具有轴对称性的物理问题

9.8 连带勒让德多项式

9.9 球谐函数

第 10 章贝塞尔函数(6 学时)

10.1 柱坐标系下的偏微分方程

10.2 贝塞尔方程的幂级数解

10.3 整数阶贝塞尔函数

10.4 贝塞尔函数的性质

10.5 物理实例

10.6 第二类贝塞尔函数

10.7 半奇数阶贝塞尔函数

10.8 变形贝塞尔函数

10.9 球贝塞尔函数

第 11 章数值计算基础(选学)(3 学时)

11.1 求解 n 元 1 次方程组的数值方法

11.2 数值微分和数值积分

11.3 有限差分法求解线性常微分方程

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自动控制导论

一、基本信息



春

英文名称 Introduction of Automatic Control


课程主页

预修课程高等数学，电路原理后续课程

教学方式课堂授课为主考核方式出勤 5%，Matlab 10%，课堂测验

15%，作业 20%，期末考试 50%



胡寿松自动控制原理简明教程科学 2008/02 胡寿松自动控制原理习题解析科学 2007/06

Dorf RC, Bishop RH 现代控制系统(第 10 版) 清华大学 2008/06

绪方胜彦现代控制工程电子工业 2007/08 吴麒自动控制原理清华大学 1991/01

黄忠霖自动控制原理的 Matlab 实现国防工业 2007/02

大纲提供者徐蔚


教学目的：

自动控制原理是电气工程与自动化专业的技术基础课(专业基础平台课)，是以原理为主的理

论性课程，主要讲述自动控制原理与控制系统设计、实验等内容。通过本课程的教学，帮助学生

理解对控制系统的基本要求及其描述。掌握反馈控制原理的应用以及分析和设计的一般规律，使

其具有分析和设计自动控制系统的初步能力，使学生对系统的认识上升到更高的层次。掌握对控

制系统建立数学模型的方法和步骤。了解并掌握对系统的仿真，使学生建立起仿真的概念，并灵

活应用于解决实际问题，掌握用数字仿真方法来进行原理实验。

基本要求：

通过本课程的教学，掌握控制系统的基本要求及其描述。掌握对控制系统建立数学模型的方

法和步骤。掌握反馈控制原理的应用以及分析和设计的一般规律，具有分析和设计自动控制系统

的初步能力，对系统的认识上升到更高的层次。了解并掌握对系统的仿真，建立起仿真的概念，

并灵活应用于解决实际问题，掌握用数字仿真方法来进行原理实验。

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课程基本内容包括：自动控制系统基本概念、自动控制系统的数学模型、自动控制系统的时

域分析、根轨迹法、自动控制系统的频域分析法、控制系统的计算机仿真(MATLAB)。


第 1 章控制绪论(第 1 周)

明确本课程的内容、性质和任务以及学习本课程的意义，介绍自动控制系统的基本概念和组

成。了解本课程的内容、性质和任务，掌握控制的基本方式。

重点：弄清楚对于自动控制系统的基本要求和系统的组成。

1.1 课程内容、要求、意义(1 学时)

1.2 自动控制理论发展(1 学时)

1.3 自控控制系统的基本概念和组成(1 学时)

第 2 章 MATLAB 基础，图形功能，科学计算功能(第 2.3 周)

介绍 Matlab 科学计算语言基础，包括图形功能、科学计算功能及其在工程中的应用。

重点：掌握 Matlab 编程基础，图形功能，数值运算功能及 Simulink 仿真模拟。

2.1 Matlab 编程基础(1 学时)

2.2 Matlab 图形功能(2 学时)

2.3 Matlab 科学运算功能(1 学时)

2.4 傅里叶变换及其应用(1 学时)

2.5 Simulink 仿真模拟(1 学时)

第 3 章数学模型(第 4.6 周)

对系统的讨论从定性到定量，建立起系统中各组成部分的数学模型：传递函数，并掌握自控

原理中定量数学模型的表示法以及求一个自控系统的传递函数，并对非本质非线性的系统怎样进

行线性化有一定的了解。Matlab 中各数学模型的表达。

重点：准确掌握传递函数的概念，以及系统中开环传函和闭环传函的概念；怎样由一个系统

的方框图求系统的闭环传递函数。

3.1 模型概念(1 学时)

3.2 线性系统的传递函数(2 学时)

3.3 线性系统的方框图与信号流图(3 学时)

3.4 线性系统的状态空间模型(1 学时)

3.5 线性系统建模的 Matlab 方法；

习题课(2 学时)

- 47 -

第 4 章时域分析(第 7.10 周)

了解对于线性定常连续系统的在时域上的分析的一般过程，典型输入信号的拉氏变换。一阶

系统的过渡过程，掌握二阶系统的过渡过程和高阶系统的过渡过程，控制系统的稳定性分析，以

及控制系统稳态误差的计算方法。掌握消除和减少稳态误差的办法以及了解用复合控制怎样可以

减少系统的稳态误差，提高系统的无差度的原理。应用 Matlab 对系统进行时域分析。

重点：结合第一章提出的对控制系统的基本要求，第三章中重点掌握①时域上描述系统动态

性能的特性指标 δ%、ts。②劳斯判据判断系统的稳定性。③稳定误差计算以及减少标志误差，

提高控制精度的办法。

4.1 动态性能基本指标及参数(1 学时)

4.2 一阶系统动态性能(1 学时)

4.3 二阶系统动态性能(2 学时)

4.4 高阶系统分析及其化简(1 学时)

4.5 线性系统的稳定性分析(2 学时)

4.6 线性系统的稳态误差分析(2 学时)

4.7 线性系统时域分析的 Matlab 方法(1 学时)

习题课(2 学时)

第 5 章根轨迹(第 11.12 周)

了解控制系统根轨迹的概念，一般解析画法过程。用根轨迹法分析控制系统的思路。掌握绘

制根轨迹的基本规则，并利用基本规则概要画出给定系统的根轨迹。并在此基础上用根轨迹法来

分析系统的稳定性，动态性能的好坏和闭环主导极点在 S 平面上分布的关系。并掌握小相位系

统的参数根轨迹的画法。后给出闭环极点，零点分布和控制系统性能指标之间的关系。应用

Matlab 中根轨迹工具箱对系统进行性能分析。

重点：根轨迹的画法，参数根轨迹的画法，并学会用根轨迹的方法来分析控制系统，附加开

环零极点对系统根轨迹的改造和对系统性能的影响。

5.1 根轨迹基本概念(1 学时)

5.2 根轨迹绘制规则(2 学时)

5.3 广义根轨迹绘制(1 学时)

5.4 系统性能的分析(1 学时)

5.5 线性系统根轨迹分析的 Matlab 方法

习题课(1 学时)

第 6 章频域分析(第 13.15 周)

了解一个系统和一个环节的频率特性并得出系统的正弦传递函数。了解频率特性的表示方法

幅相曲线和波特图，并学会画一个典型环节的频率特性(幅相曲线和波特图)。了解闭环频率特性

图的画法。掌握系统开环传递函数的幅相曲线和波特图，并在此基础上利用系统的幅相曲线和波

特图来分析系统的稳定性──奈氏判据，用幅数曲线和波特图来分析系统的动态性能──控制系统

的相对稳定性。掌握开环频率特性与控制系统性能的关系。应用 Matlab 对系统进行频域分析。

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重点：用频率特性的方法来分析系统的稳定性，以及相对稳定性以及开环频率特性与控制系

统性能指标间的关系。

6.1 频率特性基本概念及其图形表示(1 学时)

6.2 典型环节与开环系统频率特性(2 学时)

6.3 频率稳定判据(2 学时)

6.4 频域稳定裕量(1 学时)

6.5 闭环系统的频率性能指标(1 学时)

6.6 利用频率分析法改善系统性能(1 学时)

6.7 线性系统频域分析的 Matlab 方法(1 学时)

习题课+总复习(第 16 周)(3 学时)

- 49 -

电气工程基础

一、基本信息



春

英文名称 Fundermentals of Electrical Engineering


课程主页

预修课程高等数学，大学物理，电

路理论后续课程

教学方式课题讲授+课间讨论考核方式平时 20%，期中考 20%，期末考

60%



Zekavat SAR Electrical Engineering

Concepts and Application

机械工业 2014/01

秦曾煌电工学高等教育 2003/12

梁贵书, 董华英电路理论基础中国电力 2009/02

邱关源电路高等教育 1999/06

高等电路陈崇源武汉大学 2000/03

大纲提供者邱剑


教学目的：

本课程旨在为学生学习专业知识和从事工程技术工作打好电工技术的理论基础与实验技能，

学会将所学的知识对应到生活中常见的实例，培养同学们学习电工知识的兴趣。

基本要求：

熟悉电路及其组成器件(包括电阻、电容、晶体管、电源、开关等)，掌握电路分析方法，来

确定电压、电流与功率的相互关系；了解并使用电气系统、电源和电路，但并非需要成为电气专

家，通过掌握一些电气工程的基础知识进行日常管理，能够分析和设计简单的电路；对电力系统

中的发电机与电动机工作原理以及电网运行的充分认识；对一些基本电量的测量仪器有基本的了

解和认识。

- 50 -


主要理论内容有：电路的基本概念与分析方法，单向正弦交流电路，三相电路，变压器，电

动机，电气自动控制，供、配电技术与安全用电，功率电子电路等。


第 1 章电工测量(4 学时)

主要内容：电工测量仪表的分类；电工测量仪表的型式；电流与电压的测量；功率的的测量；

万用表，电桥以及兆欧表的使用。；

第 2 章供配电技术与安全用电(4 学时)

主要内容：发电、输电及工业企业供配电的基本知识，保护接地和保护接零的意义和方法，

节约用电的经济意义。

第 3 章磁路与铁心线圈电路(4 学时)

主要内容：磁性材料的磁性能以及磁路中几个基本物理量的意义和单位；分析磁路的基本

定律；铁心线圈电路中的电磁关系、电压电流关系以及功率与能量问题；变压器的基本构造、工

作原理、铭牌数据、外特性和绕组的同极性端，电压、电流、阻抗的变换功能。

第 4 章交流电机(6 学时)

主要内容：三相异步电动机的基本构造、转动原理、机械特性和经济运行；电动机的启动和

反转的方法，调速和制动的方法；三相异步电动机的铭牌数据及其意义；单相异步电动机的构造、

原理、特性和用途；

第 5 章直流电机(2 学时)

主要内容：直流电动机的基本构造和基本工作原理。

第 6 章继电-接触器控制系统(4 学时)

主要内容：常用控制电器的基本结构、动作原理和控制作用；三相鼠笼式电动机的直接起动

和正反转的控制线路，行程控制和时间控制。

第 7 章电子电路(4 学时)

主要内容：半导体器件(二极管及晶体管)基本原理，PSpice 简介。

第 8 章直流稳压电源(4 学时)

主要内容：直流稳压电源的构成和实现方式，工程计算相关

- 51 -

电气工程实验

一、基本信息



春

英文名称 Experiments of Electric Engineering


课程主页

预修课程高等数学，大学物理，电

路理论后续课程

教学方式考核方式



复旦大学电子工程系电工实验讲义

大纲提供者邱剑


教学目的：

对日常生活中常见的基本电工设备和装置有所了解，对电气工程基础内容进行实践，加强认

识。

基本要求：

对日常生活中常见的电工设备较为了解，学会分析电路的基本方法，对变压器原理，功率因

素调节，电动机控制等能够熟练设计和分析电路。

- 52 -


交流电路分析实验；三相电相关实验；变压器原理实验；功率因素调节实验；电动机控制相

关实验；可控硅调光实验；PLC 编程实验。


实验 1 交流电路元件参数的测量；(3 学时)

实验 2 交流电路电压、电流向量图；(2 学时)

实验 3 从三相电到单相电配电实验；(2 学时)

实验 4 三相相序的测量；(2 学时)

实验 5 单相电度表的校验；(2 学时)

实验 6 变压器原理及其特性实验；(3 学时)

实验 7 荧光灯功率因素提高实验；(3 学时)

实验 8 异步电动机的正反转实验；(2 学时)

实验 9 异步电动机的启动实验；(2 学时)

实验 10 步进马达实验；(2 学时)

实验 11 可控硅调光调速实验；(3 学时)

实验 12 可编程控制器实验(1)(3 学时)

实验 13 可编程控制器实验(2)(3 学时)

- 53 -

气体放电物理

一、基本信息



春

英文名称 Gas Discharge Physics


课程主页

预修课程大学物理，高等数学后续课程

教学方式课题授课考核方式考试



徐学基, 诸定昌气体放电物理复旦大学 1996/08

武占成气体放电国防工业 2012/03

Raizer Y Gas Discharge Physics Springer 2011/09

Smirnov B Theory of Gas Discharge

Plasma

Springer 2015/12

von Engel A Ionized Gases American Institute

of Physics

1997/08

大纲提供者陈育明，刘洋


教学目的：

了解气体放电物理的基础知识，研究电离气体在各种不同条件下的宏观现象和产生规律，同

时分析其中发生的微观基本过程，通过微观和宏观分析的结合，由表及里地分析气体放电的机理，

用微观过程来解释宏观状态，从复杂的放电中探寻放电的规律，掌握各种放电的物理过程和内在

规律。

基本要求：

掌握气体放电的基本过程和基本性质，了解各种放电的物理过程和内在规律，定性分析各种

放电现象。

- 54 -


全面系统地介绍了气体放电基础理论、等离子体物理基础知识以及各种形式气体放电的特点

和放电规律。气体放电物理》重点讨论气体放电的基本物理过程、辉光放电、电弧放电、火花放

电、电晕放电和介质阻挡放电。


第 1 章前言及气体放电介绍(3 学时)

课程概述，基本放电特性，基本放电种类，气体放电的发展

第 2 章基本过程与分类(6 学时)

基本粒子，基本原子过程，带电粒子的运动，气体放电分类

第 3 章放电等离子体性质(6 学时)

等离子体基础，德拜屏蔽，等离子体鞘层，等离子体振荡，等离子体判据，放电相似性

第 4 章汤生放电(3 学时)

放电理论，汤生系数，帕刑定律，空间电荷理论

第 5 章辉光放电(6 学时)

放电简介，阴极区特性，正柱理论，阳极区特性，空心阴极放电，

第 6 章弧光放电(6 学时)

特性分析，低压弧光放电，高压弧光放电

第 7 章火花放电(5 学时)

基本特性，流光理论，击穿分析

第 8 章电晕放电(4 学时)

放电现象，放电机理，伏安特性分析

第 9 章高频放电(3 学时)

放电现象，E 型放电，H 型放电

第 10 章介质阻挡放电(3 学时)

放电特性，参量分析，物理过程

第 11 章光学放电(3 学时)

放电特性，击穿模型

- 55 -

色度学

一、基本信息



春

英文名称 Colorimetry


课程主页

预修课程大学物理，高等数学后续课程

教学方式课题授课考核方式考试考 70%，作业及日常 30%



徐海松颜色信息工程(第二版) 浙江大学 2015/08

胡威捷, 汤顺

青, 朱正芳现代颜色技术原理及应用北京理工大学 2007/10

CIE CIE15: 2004 Colorimetry

3rd edition 国际照明委员会 2004/01

CIE

CIE142:2001 Improvement

to industrial color difference

evaluation

国际照明委员会 2001/01

大纲提供者林燕丹


教学目的：

通过修读了解基本色度学和高等色度学的初步内容；掌握颜色视觉的基本原理，会利用 CIE

色度系统进行颜色定量表示和混色计算；了解不同的表色系统的差异和颜色管理的相关知识。

基本要求：

掌握颜色的视觉基础和颜色知觉现象；熟练利用 CIE 标准色度系统进行颜色的定量表示与计

算；熟练掌握 CIE 均匀色度空间进行各种颜色差异的评价方法；了解各表色系统；掌握孟赛尔

表色系统；熟练掌握颜色混合计算方法；了解颜色信息管理和颜色测量的相关知识。

- 56 -


本课程内容包含颜色的视觉基础、CIE 标准色度系统、均匀颜色空间及颜色差异的评价、色

序系统、颜色的预测与复现基础知识。


每周 3 学时，17 周共 51 学时

第 1 周：

前言现代色度学的研究进展和应用。

第 1 章颜色的视觉基础

1.1 物体的光谱特性。

第 2 周：

1.2 色觉的生理基础。

1.3 颜色知觉。

第 3 周：

第 2 章 CIE 标准色度系统

2.1 颜色匹配。

2.2 CIE1931 RGB 色度系统。

第 4 周：

2.3 CIE1931 XYZ 标准色度系统。

习题点评和讲解

第 5 周：

2.4 CIE1964 补充标准色度系统。

2.5 标准照明体和标准光源。

2.6 色温和相关色温


第 6 周：

2.7 CIE 色度计算方法。

第 7 周：

2.8 主波长和色纯度：概念和计算


第 8 周：

第 3 章均匀颜色空间及颜色差异的评价

3.1 均匀色品图。

3.2 均匀颜色空间。

第 9 周：

3.3 色差的评价。


第 10 周：

3.4 同色异谱颜色。


第 11 周：

3.5 光源显色性指数的计算。


第 12 周：

第 4 章色序系统

4.1 孟赛尔表色系统。


第 13 周：

4.2 自然色系统。

4.3 其它表色系统概况。


第 14 周：

第 5 章颜色的预测与复现技术

5.1 颜色的混合。

第 15 周：

5.2 色适应。


第 16 周：

5.3 颜色复现技术。

第 17 周：

5.4 颜色信息管理。

- 57 -

应用电磁学基础

一、基本信息



秋

英文名称 Fundamentals of Applied Electromagnetics


课程主页

预修课程微积分，大学物理后续课程

教学方式课堂讲授考核方式期末考试 60%，作业 20%，平时

20%



威廉ꞏHꞏ海特, 著.

赵彦珍, 等译

工程电磁场西安交通大学 2013/08

赵凯华, 陈熙谋电磁学高等教育 2006/12

大纲提供者梁荣庆，张树宇


教学目的：

教学从电磁学实验现象出发，到麦克斯韦方程的建立，给学生打下深厚的电磁学理论基础，

能够对电磁现象和问题进行理论分析和量化解答。

基本要求：

理解麦克斯韦方程的物理意义，并能够基于麦克斯韦方程和矢量分析方法解释和解答电磁学

相关的一般问题。

- 58 -


教学内容从库仑定律、毕奥-萨伐尔定律、安培定律到法拉第电磁感应定律、洛伦兹力出发，

终导出麦克斯韦电磁场方程和洛伦兹力公式。


1 矢量分析 2 学时

2 库仑定律和电场强度 4 学时

3 电通量密度、高斯定律和散度 3 学时

4 能量和电位 3 学时

5 习题和复习课 2 学时

6 导体和电介质 3 学时

7 电容 3 学时

8 恒定磁场 2 学时

9 磁场力、材料和电感 3 学时

10 时变电磁场和麦克斯韦方程 3 学时

11 习题 2 学时

12 总复习和答疑 2 学时

- 59 -

数字控制理论与应用

一、基本信息



秋

英文名称 Theory and application of digital control


课程主页

预修课程

模拟电子技术，数字电子

技术，MCS-51 单片机原

理，自动控制原理

后续课程

教学方式课堂讲授考核方式平时成绩 30%、期末考试 70%



于海生微型计算机控制技术清华大学 2009/09

谢剑英微型计算机控制技术国防工业 2001/09

徐大诚微型计算机控制技术及应用高等教育 2003/05

吕淑萍数字控制技术哈尔滨工程大学 2002/10

大纲提供者周小丽


教学目的：

数字控制理论与应用系统设计是电气工程与自动化专业的主干课程。是理论结合应用的综合

性课程，系统地讲述数字控制系统的基础知识与应用技术。通过本课程的教学，帮助学生理解对

数字控制理论的基础并了解数字控制系统设计。掌握数字控制原理的应用以及分析和设计的一般

规律，使其具有分析和设计数字控制系统的初步能力，使学生对系统的认识上升到更高的层次。

基本要求：

通过该课程的学习，掌握数字控制系统的原理、体系结构及分析和设计的一般规律，具有分

析和设计数字控制系统的硬件及软件的初步能力。

- 60 -


本课程系统的介绍数字控制系统的体系结构、数字控制系统的硬件系统设计、数字控制系统

的数学基础和数字模型(Z 变换和 Z 传递函数)、数字 PID 控制器的设计、数字控制器的离散化设

计( 少拍控制、纯滞后控制等)以及数字控制系统设计与实现。

教学内容安排 (共计 16 周，48 学时):

第 1 章绪论(学时数：2)

明确本课程的内容、性质和任务以及学习本课程的意义，介绍数字控制系统的一般概念、系

统体系结构、工业中的典型应用、技术发展和目前状态。了解本课程的内容、性质和任务，掌握

控制的基本方式。

重点：弄清楚计算机控制系统的概念和系统的组成。

第 2 章数字控制系统硬件设计(学时数：7)

讲解数字控制系统的硬件构成，包括输入输出接口与过程通道的设计。熟悉模拟量输入通道、

模拟量输出通道、数字量输入输出通道的各部分构成及基本原理。

2.1 总线扩展技术

2.2 数字量输入输出接口与过程通道

2.3 模拟量输入接口与过程通道

2.4 模拟量输出接口与过程通道

2.5 硬件抗干扰技术

重点：掌握硬件系统各个部分的构成原理及实现。

第 3 章数字控制技术(学时数：4)

主要介绍数字控制基础、插补原理及数字控制系统输出装置的步进驱动控制技术。

3.1 数字控制基础

3.2 插补原理

3.3 多轴步进驱动控制技术

重点：会进行四个象限的直线和曲线的插补计算。

第 4 章数字控制系统的 Z 传递函数(学时数：8)

介绍数字控制系统的数学基础和数字模型。了解采样保持系统的数学描述、频谱分析、差分

方程；Z 变换与反 Z 变换的性质，用 Z 变换求解差分方程；采用系统 Z 传递函数作为分析、设

计经典采样系统(包括离散系统)的数学模型。

4.1 采样过程和采样定理

4.2 信号的回复和零阶保持器

4.3 Z 变换和 Z 反变换

4.4 脉冲传递函数

4.5 采样系统的性能分析

重点：采样系统的数学模型、Z 变换和反变换及 Z 传递函数(脉冲传递函数)

第 5 章数字 PID 控制算法(学时数：10)

了解 PID 控制的原理及各类修正算法，同时介绍 PID 控制器的参数整定。包括模拟 PID 调

节器和数字 PID 控制算法及其标准 PID 算法的改进算法。采用凑试法确定 PID 的调节参数；实

验经验法确定 PID 的调节参数以及采样周期的选择。

5.1 数字控制器的连续化设计方法

5.2 数字 PID 控制器的原理

- 61 -

5.3 数字 PID 控制器的设计和改进算法

5.4 数字 PID 控制器的参数整定

重点：①双线性变换法、前向差分法、后向差分法推导增量式、位置式 PID 调节算式②几

种改进型 PID 算式及其适用范围；③PID 参数整定的几种形式的整定步骤和特点

第 6 章数字控制器的离散化设计方法(学时数：8)

了解数字控制系统的直接设计方法，重点讨论少拍无纹波控制、少拍有文波控制，并根

据使用应用特点介绍达林算法。并简单介绍纯滞后控制技术、串级控制技术、前馈-反馈控制技

术的结构、原理和算法。

6.1 数字控制器的离散化设计方法

6.2 少拍控制器的设计

6.3 纯滞后控制和大林算法

6.4 串级控制技术

6.5 前馈-反馈控制技术

6.6 模糊控制

重点：少拍控制的要求及系统设计；少拍控制系统的局限性；达林算法的原理。

第 7 章数字控制系统应用程序设计和实现技术 (学时数：6)

介绍程序设计技术、测量数据预处理技术(包括误差校准、标度变换、超限报警等)、数字控

制器的工程实现及软件抗干扰技术。

7.1 程序设计技术

7.2 测量数据预处理技术

7.3 数字控制器的工程实现

7.4 软件抗干扰技术

7.5 常用数字控制程序的实现

重点：数字控制器的软件设计及抗干扰措施。

第 8 章数字控制系统设计与实现 (学时数：3)

介绍数字控制系统的设计原则步骤及工程设计与实现，并介绍数字控制系统的应用实例。

9.1 系统设计原则与步骤

9.2 系统的工程设计与实现

9.3 应用举例

重点：数字控制系统设计的原则和步骤。

- 62 -

电力电子学

一、基本信息



秋

英文名称 Power Electronics


课程主页

预修课程电路理论、电气工程、自

动控制后续课程

教学方式课堂教学、课程设计和试

验教学相结合考核方式

平时成绩 10%，期中考试 20%，

期末考试 70%



王兆安电力电子技术(第 4 版) 机械工业 2005/07

陈坚电力电子学(第二版) 高等教育 2003/01

Mohan N Power Electronics John Wiley &Sons 2003

Choi B Pulsewidth Modulated

DC-to-DC Power Conversion

IEEE, Wiley 2013

Rashid MH 电力电子技术手册机械工业 2004/06

大纲提供者刘克富，邱剑，童立青


教学目的：

电力电子学课程主要介绍电力电子开关器件、各种电力变换电路、辅助器件、控制系统、软

开关变换器、电力电子开关型交流、直流电源，以及电力电子技术在电光源、等离子体方面的应

用技术。通过本课程学习，掌握现代电力电子技术的基本原理和应用技术，独立设计电力电子线

路，为现代节能电光源、等离子体研究开发奠定坚实的专业基础。

基本要求：

提供该课程学习，要求学生掌握现代电力电子技术的基本原理和应用技术，独立设计电力电

子线路，为现代各种节能电源开发应用奠定坚实的专业基础。

- 63 -



第 1 章电力电子技术导论 (4 学时)

第 2 章半导体电力开关技术 (6 学时)

第 3 章直流-直流变换器 (6 学时)

第 4 章直流-交流变换器 (4 学时)

第 5 章交流-直流变换器 (4 学时)

第 6 章交流-交流变换器 (6 学时)

第 7 章辅助器件 (4 学时)

第 8 章软开关技术 (6 学时)

第 9 章电力电子技术在电光源中的应用 (8 学时)

- 64 -

光源原理

一、基本信息



秋

英文名称 Principle of Electric Light Sources


课程主页

预修课程大学物理，高等数学，数

理方法，气体放电物理后续课程

教学方式课堂教学考核方式平时成绩 10%，期中考试 40%，

期末考试 50%



周太明, 周详, 蔡伟新光源原理与设计(第二

版) 复旦大学 2006/12

Schubert EF Light-Emitting Diodes,

2nd ed

Cambridge

University 2006

方志烈半导体照明技术电子工业 2009

徐学基, 诸定昌气体放电物理复旦大学 1996/08

周太明, 宋贤杰, 刘虹高效照明系统设计指

南复旦大学 2004/06

大纲提供者张善端


教学目的：

让学生理解和掌握热辐射光源、气体放电光源和固态光源的发光机理和基本特性，培养学生

应用本课程学到的理论知识来阐明各类光源的工作原理，同时掌握各种光源的设计方法，具备从

事光源研发和应用的技能。

基本要求：

掌握各类光源的发光机理、工作特性和优缺点，能够解释现象背后的原理；具备对 LED 芯

片和封装的材料、结构、光谱、电学、热学进行设计的能力。

- 65 -


基本内容包括热辐射光源、气体放电光源、固态光源的原理、特性和设计要点。热辐射光源

包括白炽灯和卤钨灯。气体放电光源包括荧光灯、高压汞灯、低压钠灯、高压钠灯和金属卤化物

灯。固态光源包括发光二极管(LED)和有机发光二极管(OLED)，主要介绍 LED 芯片的电学和光

学特性、结温、高内量子效率设计、电流设计、高出光效率结构、反射器、封装、可见光 LED、

紫外 LED、共振腔 LED、白光 LED 和芯片制造技术。


绪论(2 学时)：

课程内容简介，光源的分类，热辐射光源、气体放电光源和固态光源简史。

第 1 章光源的特性参量(2 学时)：

光源简史，光源的辐射特性，辐射量和光度量，光源的电气特性。

第 2 章热辐射光源(2 学时)：

热辐射，白炽灯的材料和特性；卤钨灯工作原理，卤钨循环。

第 3 章气体放电灯的基本原理(4 学时)：

气体放电的基础知识，气体放电辐射，谱线放宽，辐射转移。

第 4 章荧光灯(6 学时)：

低气压汞蒸气放电，荧光粉层，荧光灯的设计要点、工作特性和分类。

第 5 章高压汞灯和超高压汞灯(3 学时)：

高气压汞蒸气放电，高压汞灯，超高压汞灯，投影灯。

第 6 章钠灯(3 学时)：

低压钠灯，高气压钠蒸气放电，高压钠灯。

第 7 章金属卤化物灯(6 学时)：

金卤灯原理，钠铊铟金卤灯，稀土金卤灯，小功率金卤灯，陶瓷金卤灯，无汞金卤灯。

期中考试(2 学时)

第 8 章 LED 基本原理和应用(4 学时)：

LED 简史，LED 基本原理，半导体照明产业发展形势，LED 应用。

第 9 章辐射和非辐射复合(2 学时)：

载流子的辐射复合和非辐射复合，辐射复合理论。

第 10 章 LED 芯片的电学特性(2 学时)：

二极管伏安特性，寄生电阻，异质结，量子阱。

第 11 章 LED 芯片的光学特性(2 学时)：

内量子效率，光引出效率，外量子效率，光谱，出光锥，光分布。

第 12 章 LED 的结温和载流子温度(2 学时)：

载流子温度，结温，测量结温的三种方法：高能斜率法，峰值波长法，正向电压法。

第 13 章 LED 高内量子效率设计(2 学时)：

双异质结，有源区掺杂，p-n 结位移，限制区掺杂，晶格匹配。

第 14 章 LED 的电流设计(2 学时)：

电流扩散层，电流扩散理论，绝缘衬底上的电流集聚，横向注入结构，电流阻挡层。

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第 15 章高出光效率结构(2 学时)：

芯片塑形，表面粗化，电极结构，透明衬底，光学增透膜，倒装技术。

第 16 章 LED 反射器(4 学时)：

金属反射器，分布布拉格反射器(DBR)，全方向反射器(ODR)，镜面反射器，漫反射器。

第 17 章 LED 封装(2 学时)：

小功率和大功率封装，静电保护，封装的热阻，封装材料化学，先进封装结构。

第 18 章可见光 LED (2 学时)：

可见光材料体系，AlGaAs/GaAs, AlGaInP/GaAs, GaInN, 高亮度 LED 光电特性。

第 19 章紫外 LED (2 学时)：

AlGaInN 带隙，III-V 族氮化物的极化效应、掺杂活化和位错，紫外 LED 器件实例。

第 20 章共振腔 LED (2 学时)：

自发辐射，法布里-珀罗谐振腔，光模密度，光谱和积分发射增益，共振腔 LED 设计。

第 21 章白光 LED 技术(2 学时)：

多量子阱 LED，多芯片 LED，荧光粉转换。

第 22 章 LED 芯片制造技术(2 学时)：

光刻，有机金属蒸气沉积，扩散，欧姆电极，ITO 电极，垂直/水平结构芯片，芯片切割。

第 23 章 OLED 基本原理(2 学时)：

OLED 的结构及工作原理，OLED 新进展，OLED 应用，显示技术简介。

期末复习(2 学时)

第 1−7 章教材为光源原理与设计(第二版)》，第 8−23 章教材为 Light-emitting diodes, 2nd ed.

上课时间一共 16 周，64 学时。在讲授各种光源的发光机理时，尽量安排光源实物展示和课

堂演示实验，加深学生对光源机理的理解。

- 67 -

现代光子学

一、基本信息

课程代码学分 2 周学时 2


秋

英文名称 Modern Photonics


课程主页

预修课程大学物理后续课程

教学方式考核方式出席(5%) + 作业(10%) + 期中考试

(35%) + 期末考试(50%)

教材和参考资

料


Saleh BEA,

Teich MC

Fundamentals of Photonics Wiley-Interscience 2007/03

Yariv A, Yeh P Photonics: Optical Electronics

in Modern Communications

Oxford 2007/06

大纲提供者蒋寻涯


教学目的：

介绍常用现代光子学的基本概念和基本器件设计思想。

基本要求：

掌握光器件科学相关的概念，如模式场、模式场建立、包络和信号传输等思想；掌握光与物

质相互作用的基本相关基本概念和计算方法；掌握无源器件(如波导/光纤、透镜、光栅等)的核心

特性和相关设计方法；掌握有源器件(LED/激光、探测器、非线性调控等) 的基本原理和相关设

计方法；了解现代光子学的新发展和相关器件。

- 68 -



第一章光子学的基础概念和运用于器件设计 (3 课时)

1.1 光线、波动光学、量子光学的关系

1.2 现代光子学包括了哪些传统光学和拓展

1.3 现代光子学器件设计和思路

第二章光的约束：模式场的概念、起源和器件 (9 课时)

2.1 光的折射与反射导致“约束”和“模式”

2.2 FP 腔的模式场和光线光学的理解方式

2.3 相位、共振、腔所有复杂光现象的基础

2.4 “模式”调控的基本方法—微扰法

2.5 腔与外场耦合—调控的基础和复杂体系的第一步

2.6 耦合腔

2.7 再谈波的测不准原理

第三章光与物质的相互作用 (6 课时)

3.1 epsilon 和 mu 是什么？

3.2 怪异光电材料的起源

3.3 现代新复合光电材料—光子学繁荣的基础

3.4 有源材料—光电材料的制高点

3.5 非线性材料和现象

第四章光的传输(6 课时)

4.1 “信号”和“能量”的传输—包络、群速度和“光线”的本质

4.2 “模式”对信号传输的影响

4.3 “模式”对“光与物质相互作用”和“发光效率”的影响

4.3 复杂材料中的传输

4.4 不可逆传输材料

4.5 衰逝波与能量传输

4.6 光的相干性

中期考试 1 周

第五章新光子学材料(6 课时)

5.1 光子晶体：周期体系的复杂性

5.2 光子晶体在光器件中的运用和伟大梦想

5.3 特异介质：奇异的“光原子”

5.4 特异介质运用在光和微波器件中

5.5 表面等离子激元和器件

5.6 隐身衣和变换光学器件

- 69 -

第六章无源器件 (9 课时)

6.1 透镜、成像

6.2 波导和光纤

6.3 光栅

6.4 傅里叶光学器件

6.5 波分复用器件

6.6 声光和其他调制器件

第七章有源器件(9 课时)

7.1 非线性器件和逻辑器件

7.2 探测器件

7.3 LED 器件的设计

7.4 LED 的一些核心问题

7.5 激光器件的设计

7.6 激光的一些核心问题

第八章光子学的未来(3 课时)

8.1 现代光子学的前景

8.2 照明系统和光互联系统

8.3 全光网络和光计算系统

期末考试

- 70 -

真空与薄膜技术基础

一、基本信息



秋

英文名称 Vacuum and Thin Film Technology

课程类别专业选修课程

课程主页

预修课程大学物理后续课程

教学方式课堂授课，学生交流考核方式期末考 70%，平时 30%



麻莳立男, 著；陈国荣,

刘晓萌, 莫晓亮, 译

薄膜制备技术基

础化学工业 2009/05

王欲知真空技术北京航空航天大学 2007/06

罗斯 A 真空技术机械工业 1980

华中一真空实验技术上海科学技术 1989/10

杜经宁 , 迈耶 JW, 费

尔德曼 LC 电子薄膜科学科学 1997

大纲提供者崔旭高


教学目的：

使本科学生掌握半导体照明器件 LED 芯片薄膜材料的制备过程、机理及工艺，更好理解半

导体照明知识。

基本要求：

要求学生掌握真空与薄膜技术的基本知识，了解真空与薄膜技术的应用现状以及学习该课程

的重要性和必要性。熟悉各种真空的获得和测量方法。了解各种薄膜的制备方法并掌握其原理，

以及各种薄膜制备方法在社会生活和生产技术特别是现代信息技术产业中的应用。丰富学生的知

识、拓展视野、从而提高就业竞争力。

- 71 -


第一部分：真空的基础：了解真空知识，真空环境，及薄膜为什么需要真空。

第二部分：真空系统：了解真空系统的构成，真空环境的获得过程。

第三部分：薄膜基础：了解薄膜材料的生长动力学，生长机制。

第四部分：薄膜制备方法：了解薄膜材料的制备工艺，器件获得过程等。

教学内容安排(按 32 学时共计 16 周)：

周次内容

第 1 周薄膜技术

第 2 周真空的基础

第 3 周真空的获得

第 4 周真空的测量

第 5 周真空系统

第 6 周薄膜基础

第 7 周薄膜的制备方法

第 8 周基板

第 9 周蒸发源与蒸气特性

第 10 周蒸镀实例

第 11 周溅射现象

第 12 周溅射实例

第 13 周热氧化氮化

第 14 周热、光 CVD

第 15 周 MOCVD、金属 CVD 等

第 16 周刻蚀

- 72 -

光电测试技术

一、基本信息



春

英文名称 Photoelectric Testing Technology


课程主页

预修课程

大学物理，光源原理，电

器原理，电子技术基础，

应用光学

后续课程

教学方式课堂讲授与实验演示考核方式考试成绩 60%，平时成绩 40%



范志刚, 左保军, 张爱红光电测试技术电子工业 2008/08

金伟其, 胡威捷辐射度光度与色度

及其测量北京理工大学 2007/03

刘世才, 周建勋光辐射测量北京理工大学 1997/11

大纲提供者葛爱明


教学目的：

使学生了解光电测试技术领域的新动态，掌握辐射度学、光度学及色度学的基本概念、原

理、物理量的相互转换关系、计算分析方法、以及测量仪器与测试计量方法等，培养学生利用误

差理论分析测试仪器的系统误差以及测量误差，应用相关知识、技术和仪器解决实际问题的能力。

基本要求：

培养学生了解光电测试技术领域的新动态，掌握辐射度学、光度学及色度学的基本概念、

原理、物理量的相互转换关系、计算分析方法、以及测量仪器与测试计量方法等，利用误差理论

分析测试仪器的系统误差以及测量误差，应用相关知识、技术和仪器解决实际问题的能力。

- 73 -


本课程包括物理量的测量原理和测试方法，介绍辐射度学、光度学及色度学的基本概念、原

理、物理量的相互转换关系、计算分析方法、测量仪器的原理与测试计量方法等，以及测量系统

的误差理论和测量不确定度评价分析方法，为学生利用相关知识、技术和仪器解决实际问题打下

基础。

教学内容安排:

第 1 章光电测试技术的概述(2 学时)

1.1 领域与特点

1.2 技术特色

1.3 技术现状

1.4 方法的选择

1.5 技术发展的方向

第 2 章辐射度量、光辐射度量基础知识(2 学时)

2.1 辐射度量与光度量

2.2 人眼视觉特性

2.3 朗伯辐射体及其辐射特性

2.4 几种典型光辐射量的计算公式

第 3 章热辐射定律、辐射源及标准光源(4 学时)

3.1 黑体辐射

3.2 辐射源

3.3 辐射温度、亮度温度和色温度

3.4 标准光源

第 4 章光辐射探测器(4 学时)

4.1 光辐射探测器的性能参数

4.2 光电探测器

4.3 热探测器

第 5 章辐射在空间中的传播(4 学时)

5.1 光辐射能在空间的传播

5.2 光辐射在传播介质界面的反射与透射

5.3 光辐射能在介质中传播过程的吸收和散射

第 6 章辐射测量的基本仪器(8 学时)

6.1 积分球

6.2 单色仪

6.3 分布光度计和光谱辐射计

6.4 傅里叶变换光谱辐射计

第 7 章光辐射测量系统的性能及其测量(4 学时)

7.1 测量系统的响应度

7.2 测量系统的光谱响应

7.3 测量系统的线性响应

7.4 测量系统的偏振响应

- 74 -

第 8 章光度量的测量(8 学时)

8.1 发光强度的测量原理与方法

8.2 光通量的测量原理与方法

8.3 光照度的测量原理与方法

8.4 光亮度的测量原理与方法

第 9 章辐射度量的测量(4 学时)

9.1 光谱辐射度量的测量原理与方法

9.2 总辐射度量的测量原理与方法

9.3 辐射温度的测量原理与方法

第 10 色度的测量及其仪器(4 学时)

10.1 色度测量的几何条件

10.2 分光测色仪器

10.3 光电色度计

10.4 光源颜色特性的测量

10.5 荧光材料的颜色测量

10.6 白度的测量

第 11 章辐射度、光度与色度的应用(6 学时)

11.1 材料特性的测量

11.2 探测器特性的测量

11.3 光学系统中杂散光的分析和计算

11.4 辐射测温仪

第 12 章测量系统的误差理论和测量不确定度评价(4 学时)

12.1 环境参数的测量及对测量结果的影响

12.2 系统误差和测量误差的理论分析

12.3 测量不确定度的评定方法

- 75 -

电器原理与设计

一、基本信息



春

英文名称 Principles and Designs of Electrical Appliances


课程主页

预修课程

电路理论、模拟电路、数

字电路、电力电子学、自

动控制原理、光源原理

后续课程

教学方式课堂教学结合仿真实验考核方式仿真实验 30%，作业 10%，期末

闭卷考试 60%



刘跃群, 王强, 王卓炯光源电器原理和应用技术化学工业 2003 年

李中年控制电器与应用清华大学 2006 年

王汝文电器智能化原理与应用电子工业 2009 年

Maloney TJ 现代工业电子学科学 2008 年

威廉姆ꞏ杰拉德ꞏ赫利应用于电力电子技术的变

压器和电感

机械工业 2014 年

大纲提供者孙耀杰


教学目的：

本课程是电气工程专业学生的必修课，培养学生掌握：1) 电力电子电路中的电磁学基础和

磁路设计原理；2) 照明电气系统设计原则和电器部件的设计原理；3) 气体放电光源镇流器和

LED 驱动电源工作原理与设计；4) 工业电器系统及照明控制系统的工作原理，初步掌握和了解

工程实践中的实际电气系统和电器元件的设计原则和基本计算方法。

基本要求：

基础理论要求：1) 掌握直流和交流磁路的基本工作原理，学会计算电力电子电路中的磁路；

2) 学会照明电气系统设计原则和低压电器部件的设计原理；3) 掌握气体放电光源镇流器工作原

理，并能设计主电路，完成闭环稳定性控制；4) 掌握 LED 的驱动特点，能够设计驱动电源，学

会主要元器件的计算和选型方法；5) 掌握工业电器系统及照明控制系统的工作原理和主要设计

思路，具备基本的分析和综合能力。

实践教学部分要求：1) 学会分析、设计气体放电光源镇流器、LED 驱动电源主电路，并能

进行电路的仿真分析；2) 初步掌握和了解工程实践中的实际电气系统和电器元件的设计原则和

基本计算方法。

- 76 -


本课程的讲述光源电器和低压电器的工作原理和设计方法，主要内容包括：磁性材料与电磁

元件的设计，光源的建模、气体放电光源镇流器工作原理、电感型镇流器的设计，高压气体放电

灯的电子型镇流器的工作原理和设计方法，LED 驱动器工作原理和设计方法,照明控制系统主要

部件与系统框架。


第 1 章概述： 3 学时

详细分析了工业电器关于经济重要性和对生产过程的影响等背景知识，介绍电器及电器智能

化的基本概念。

第 2 章低压电器

讨论低压电器常用的一次、二次设备及其控制特性。 6 学时

1) 低压电器系统；

2) 一次、二次设备及其控制特性；

3) 电器系统设计原理

第 3 章电磁学基础与磁路设计 6 学时

1) 电磁学基础

2) 常见磁路分析设计

3) 常见磁性材料分析

4) 电-磁非线性问题与分析

在本章节学习过程中要安排磁路建模与仿真分析大作业

第 4 章典型电器部件与电器系统建模 6 学时

1) 典型电器部件分析

2) 常见电器部件与系统

3) 电器部件与电器系统建模与仿真

在本章节学习过程中要安排工业电器系统建模与设计规划实践大作业

第 5 章磁性材料与电磁元件的设计 6 学时

1) 磁性材料

2) 常见磁性元件设计与分析

3) 包含磁路的电路分析方法

第 6 章气体放电光源镇流器工作原理与设计方法 9 学时

1) 气体放电光源镇流器的建模与分析

2) 气体放电光源镇流器设计

3) 智能调光性镇流器设计

在本章节学习过程中要安排调光电子镇流器的设计实践大作业

- 77 -

第 7 章 LED 驱动电源工作原理与设计 3 学时

1) LED 驱动电源工作原理

2) 驱动电源工作设计与分析

3) 混光型 LED 驱动电源工作原理

第 8 章智能工业电器控制与应用 6 学时

1) 电器智能化相关的基础知识

2) 电器智能化网络的结构特点和设计方法

3) 电器系统安全与可靠性分析

第 9 章照明电器与控制系统分析 9 学时

1) 照明电器系统构架

2) 典型电器控制系统分析与设计实例

在本章节学习过程中要安排照明电器与控制系统的设计实践大作业。

- 78 -

发光材料及其应用

一、基本信息



春

英文名称 Luminescent materials and Applications


课程主页

预修课程固体物理、原子物理、电

动力学、量子物理后续课程

教学方式课堂讲授考核方式考勤 10%，作业 20%，期末考试

70%



Fox M Optical Properties of

Solids

Oxford University 2001

楼立人, 尹民, 等发光物理基础-固体光

跃迁过程

中国科技大学 2014

徐叙瑢, 苏勉曾发光学与发光材料化学工业 2004

滕枫, 侯延冰有机电致发光材料及

其应用

化学 2006

大纲提供者区琼荣


教学目的：

重点掌握以下知识体系：光与固体相互作用的经典理论，光与固体相互作用的量子理论，光

与固体相互作用的激子效应，固体发光材料在发光器件中的应用，分别从经典理论与量子理论角

度认识固体材料中的光现象。

基本要求：

掌握发光现象和光与固体物质相互作用的经典理论和量子理论；认识不同发光材料的发光机

理；发光材料构成光电器件的工作原理；能应用本课程知识分析、解释固体和器件中的光电现象。

- 79 -


光与固体物质相互作用简介、复数折射率、Lorentz 电偶极模型、色散、双折射、带间吸收、

固体中的激子、固体发光、半导体量子阱、自由电子、分子发光材料、发光中心、声子、非线性

光学。

教学内容安排 (按 32 课时共计 16 周):

绪论 (2 课时)

光与固体物质相互作用简介、复数折射率 (4 课时)

Lorentz 电偶极模型、色散、双折射 (2 课时)

带间吸收 (2 课时)

固体中的激子 (2 课时)

固体发光 (2 课时)

半导体量子阱 (4 课时)

自由电子 (4 课时)

分子发光材料 (4 课时)

发光中心 (2 课时)

声子 (2 课时)

非线性光学 (2 课时)

- 80 -

传感器与信号处理

一、基本信息



春

英文名称 Sensor and Signal Conditioning


课程主页

预修课程大学物理，模拟电子线路后续课程

教学方式课堂授课考核方式闭卷考试



樊尚春传感器原理与应用北京航空航天大学 2013

Pallás-Areny

R, Webster JG

Sensors and Signal

Conditioning, 2nd Edition Wiley Interscience 2000

Fraden J

Handbook of Modern

Sensors: Physics, Designs,

and Applications

Springer 2010

徐科军传感器与检测技术电子工业 2008

吕俊芳, 钱

政, 袁梅

传感器调理电路设计理论

及应用

北京航空航天大学 2010

大纲提供者


教学目的：

通过本课程的学习，学生能够独立的完成简单测量系统的设计，对信号探测技术有初步的了

解，并能够独立的完成简单信号探测系统的设计。

基本要求：

学生可以对传感器工作原理、参数、结构、检测电路、典型应用及检测技术有初步的了解，

并可以能够独立的完成简单传感探测系统的设计。

- 81 -


传感器和信号处理是一门交叉学科，涉及光学、电子学、光与物质的相互作用等领域。本课

程主要讲述传感器的理论基础知识以及传感器的结构组成、设计思路和应用特点。

主要内容包括传感器的地位和作用、定义、分类、发展趋势、选用原则、一般特性等一些基

础知识；介绍电阻式传感器、温度传感器、电感式传感器、电容传感器、压电式传感器、光纤

式传感器和其它类型的传感器的工作原理、结构、主要参数、检测电路、典型应用及检测技术；

智能传感器以及现代检测系统等新技术。


第 1 章绪论(1 学时)

1.1 传感器的作用与功能

1.2 传感器的分类

1.3 传感器技术的特点

1.4 传感器技术的发展

第 2 章传感器的特性 (2 学时)

2.1 传感器静态特性的一般描述

2.2 传感器动态响应及动态性能指标

2.3 传感器动态标定

2.4 传感器噪声及其减小的方法

第 3 章电位器式传感器 (2 学时)

3.1 概述

3.2 线绕式电位器的特性

3.3 非线性电位器

3.4 电位器的负载特性及负载误差

3.5 典型的电位器式传感器

第 4 章应变式传感器 (2 学时)

4.1 应变式变换原理

4.2 金属应变片

4.3 应变片的动态响应特性

4.4 应变片的温度误差及其补偿

4.5 电桥原理

4.6 典型的应变式传感器

第 5 章压阻式传感器 (1 学时)

5.1 压阻式变换原理

5.2 扩散电阻的阻值与几何参数的确定

5.3 典型的压阻式传感器

5.4 压阻式传感器温度漂移的补偿

第 6 章热电式传感器 (3 学时)

6.1 概述

6.2 热电阻测温传感器

6.3 热电偶测温

6.4 半导体 P-N 结测温传感器

- 82 -

6.5 其他测温系统

第 7 章光电式传感器 (3 学时)

7.1 光电效应

7.2 真空管与光电倍增管

7.3 光电导

7.4 光伏效应

7.5 其他系统

第 8 章电容式传感器 (3 学时)

8.1 基本电容式敏感元件

8.2 电容式敏感元件的主要特性

8.3 电容式变换元件的信号转换电路

8.4 典型的电容式传感器

8.5 电容式传感器的结构及抗干扰问题

第 9 章变磁路式传感器 (3 学时)

9.1 电感式变换原理

9.2 差动变压器式变换元件

9.3 电涡流式变换原理

9.4 霍尔效应及元件

9.5 磁栅式位移传感器

9.6 感应同步器式位移传感器

第 10 章压电式传感器 (3 学时)

10.1 石英晶体

10.2 压电陶瓷

10.3 压电换能元件的信号转换电路

10.4 典型的压电式传感器

第 11 章谐振式传感器 (3 学时)

11.1 谐振状态及其评估

11.2 闭环自激系统的实现

11.3 敏感机理及特点

11.4 频率输出谐振式传感器的测量方法比较

11.5 典型的谐振式传感器

第 12 章声表面波传感器 (3 学时)

12.1 声表面波

12.2 声表面波谐振器

12.3 典型的声表面波传感器

第 13 章光纤传感器 (3 学时)

13.1 光纤原理

13.2 强度调制光纤传感器

13.3 相位调制光纤传感器

13.4 频率调制光纤传感器

- 83 -

专业英语

一、基本信息



春

英文名称 Professional English


课程主页

预修课程大学英语，光源原理后续课程

教学方式课堂讲授，学生练习考核方式平时成绩+期末闭卷考试



Taylor AEF Illumination Fundamentals Rensselaer

Polytechnic Institute

2000

Rea MS The IESNA Lighting

Handbook(9th ed)

IESNA 2000

Benya J Advanced Lighting

Guidelines (2001 ed.)

New Buildings

institute

2001

Ohno Y OSA Handbook of Optics:

Photometry and Radiometry

OSA 1999

陈大华英汉光源与照明词典化学工业 2008

大纲提供者沈海平


教学目的：

通过本课程的教学，学生熟练掌握光源与照明领域的主要英文词汇，能够阅读、翻译和写作

一定的英文专业文献，并锻炼学生在专业领域的英语交流能力。

基本要求：

词汇应熟练记忆，并能配合专业知识进行一定的专业文献阅读、翻译和写作，具备基本的专

业英语交流能力。

- 84 -


本课程涉及光源与照明领域的相关英语知识，主要内容包括：1) 专业词汇；2) 光度学基础；

3) 照明测试；4) 照明光源；5) 照明计算；6) 汽车照明；7) 照明节能；8) 机场照明；9) 国际

照明委员会；10) LED 照明。

教学内容安排(按 32 学时共计 16 周)：

周次内容

第 1−2 周专业词汇：光色度学，照明工程，灯具

第 3−4 周光度学基础：物理光度学，光度学基本单位，光度学、辐射度学物理量，

光度学、辐射度学基本原理

第 5 周照明测试：测量物理量，测量对象，测量仪器，LED 测试

第 6 周照明光源：白炽灯，卤钨灯，气体放电灯，发光二极管

第 7 周照明计算：距离平方反比定律，近场、远场光度学，物体表面反射特性，

光学仿真，光损因子，计算物理量

第 8 周学生练习作专业报告

第 9 周汽车照明(专业报告)

第 10 周照明节能：基本分析方法，家居照明节能，办公室照明节能，道路照明节能


第 12 周机场照明(专业报告)

第 13 周国际照明委员会：组织构架，专业分部介绍，专业技术委员会介绍


第 15 周 LED 照明：发展历史，发光原理，发光特性，照明市场分类，技术难点

第 16 周复习

- 85 -

光电显示技术

一、基本信息



春

英文名称 Optical Electronic Display Technology


课程主页

预修课程大学物理，模拟电子学基

础，半导体物理后续课程

教学方式课堂讲授，实验演示，习

题及讲解，论文考查考核方式平时成绩 50%，期末考试 50%



李文峰光电显示技术清华大学 2009

朱京平光电显示技术基础科学 2003

于军胜显示器件技术国防工业 2010

王琼华 3D 显示技术与器件科学 2011

毛学军液晶显示技术电子工业 2008

大纲提供者郭睿倩


教学目的：

本课程以培养学生跟踪和掌握国内外光电显示领域的新理论、新知识、新技术和新成果的能

力为目标，使学生成为能从事光电子技术专业领域的研究、设计和制造的应用研究型或基础研究

型专门人才。

基本要求：

通过本课程的学习，使学生掌握光电显示技术的基本原理、各种显示器件的驱动方法和相应

的电路技术、特性与应用；掌握常见半导体光电器件的工作原理，理解半导体光电器件中的基本

物理概念；使学生对光电子技术中的基本概念、基本技术和基本器件有比较全面、系统的认识；

培养学生分析和解决工程技术问题的能力，为进一步学习相关专业课程打下基础。

- 86 -


本课程对光电显示技术及其典型器件和系统做了全面讲述。内容包括传统的阴极射线管显示

器件、液晶显示器件、发光二极管显示器件、等离子体显示器件、激光显示器件、大屏幕显示系

统等，以及一些新型光电显示器件，如场致发射显示器件、电致发光显示器件、电致变色显示器

件、电泳显示器件和铁电陶瓷显示器件等。


第 1 章绪论 (2 学时)

1.1 光电显示技术概述

1.2 显示参量与人的因素

习题 1

第 2 章阴极射线管显示技术(4 学时)

2.1 CRT 显示器的基本结构与工作原理

2.2 CRT 显示器的驱动与控制

2.3 CRT 显示器的特点、性能指标及发展历史

习题 2

第 3 章液晶显示技术(4 学时)

3.1 液晶概述

3.2 液晶显示器件

3.3 液晶显示器的技术参数、特点及发展史

习题 3

第 4 章发光二极管显示技术(4 学时)

4.1 发光二极管基本知识

4.2 发光二极管显示器件

4.3 有机发光二极管显示技术

习题 4

第 5 章等离子体显示技术(4 学时)

5.1 等离子体显示器件工作原理

5.2 等离子体显示器件的驱动与控制

习题 5

第 6 章激光显示技术(4 学时)

6.1 激光基本知识

6.2 激光显示器件

习题 6

第 7 章新型光电显示技术(6 学时)

7.1 电致变色显示技术

7.2 场致发射显示技术

7.3 电致发光显示技术

7.4 电泳显示技术和铁电陶瓷显示技术

习题 7

第 8 章大屏幕显示技术(4 学时)

8.1 大屏幕显示技术

8.2 HDTV 多媒体大屏幕显示墙

习题 8

- 87 -

照明人体工效学

一、基本信息



春

英文名称 Human Factors in Lighting

课程类别专业选修课程；全英文课程

课程主页

预修课程色度学；大学英语四级

CET-4 后续课程

教学方式课堂讲授、讨论，学生报

告考核方式

期末报告 50%，平时课堂报告

50%



Boyce PR Human Factors in Lighting,

2nd ed

Taylor&Francis 2003

大纲提供者林燕丹


教学目的：

To increase the students' understanding of how lighting, operating through the visual and circadian

system, affects people's work, comfort, health and behavior. Students will use this understanding to

specify lighting more closely matched to people's needs and design their own research topic.

了解和掌握照明对人眼视觉和生理节律的影响，通过参与实验设计和课题执行，熟悉如何通

过人体工效学的研究改善光环境，从而提高工作效率、健康和舒适性。

基本要求：

Upon completing this course, students will be able to specify the stimulus presented to the visual

and circadian system in any given circumstance; to recognize and predict lighting conditions likely to

cause discomfort, generate specific impressions, affect health and/or modify behavior; to carry out field

assessments of lighting installations as regards their effects on people; to analyze the visual

requirements of some normal specified visual task, identify the aspects of lighting important for its

performance, and make appropriate lighting recommendations.

- 88 -


This course consists of 2 parts of contents: the fundamentals and the experiments. In the

fundamentals, basic knowledge about light, visual system and circadian system is introduced. In the

part of experiments, students will target one research topic to get experience on how to do experiments

on human factors in lighting.

包含两部分内容：照明人体工效学基础及实验。基础内容部分介绍人眼视觉和生理与光环境

之间的关系；实验部分通过文献阅读和实验设计、数据处理和报告撰写，理解人体工效学实验及

其应用。


教学内容安排 Contents in details：

Part 1 Fundamentals

1. Basic concepts of light (4 course hrs)

1.1. Light and radiation

1.2. Photometric quantities

1.3. Colorimetric quantities

1.4. Sources of light

2. The visual system (4 course hrs)

2.1. The structure of the visual system

2.2. Continuous adjustments of the visual system

2.3. Capabilities of the visual system

2.4. Perception through the visual system

3. The circadian system(4 course hrs)

3.1. The structure of the circadian system

3.2. Characteristics of the circadian system

3.3. Effects of light exposure on circadian system

3.4. The consequences of trying to work in circadian night

Part 2 Generalities

4. Lighting and work(6 course hrs)

4.1. An overview about lighting and work

4.2. Methods of studying light and work

4.3. Prolonged work

5. Lighting and visual discomfort(6 course hrs)

5.1. The characteristics of visual discomfort

5.2. Causes of visual discomfort

5.3. Discomfort, performance and the behavior

5.4. Visual discomfort and lighting quality

Part 3 Experiments (14 courses)

1. Experimental design

2. Presentation on progress

3. Writing report

- 89 -

照明设计

一、基本信息



秋

英文名称 Lighting Design


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预修课程光源原理，电器原理后续课程

教学方式课堂讲授，仿真实验，实

地参观考核方式闭卷考试，结合平时成绩



周太明, 宋贤杰, 刘虹高效照明设计指南复旦大学 2004/06

周太明, 周详, 蔡伟新光源原理与设计(第二版) 复旦大学 2006/12

Egan MD, Olgyay V,

著; 袁樵, 译建筑照明中国建工 2006

大纲提供者


教学目的：

结合本专业的前序基础课程和专业必修课的基础，向光源与照明方向的学生介绍照明设计所

需的基础知识和方法，培养学生进行专业照明设计的技能，使学生掌握照明设计所需的计算、软

件使用和标准的设计流程，使学生掌握常用空间的照明设计方法。并培养学生具有负责任、关

注细节的专业工作态度。

基本要求：

要求学生能够通过授课、作业和小型实践，深入理解照明设计所需的基础知识，熟练掌握常

用方法，具备进行专业照明设计的技能，重要的是培养出负责任、关注细节的专业工作态度。

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通过对照明有关的视觉、色彩、天然光等知识的系统梳理，深入介绍照明计算的理论和方法，

专用照明计算软件的使用，结合照明布局的一般要求，细化到办公、商业、工业、住宅及室外景

观照明等的设计原则、设计指南的介绍和实例操作。结合实际工作的需要，对照明控制、照明经

济分析及维护也作详细介绍。


第 1 周照明设计简介及基础知识复习(3 学时)

第 2 周照明设计要求与视觉知觉及色度学的关系(3 学时)

第 3 周天然采光与照明(3 学时)

第 4 周照明系统的组成及灯具(3 学时)

第 5 周照明计算(1)(3 学时)

第 6 周照明计算(2)(3 学时)

第 7 周照明计算软件(3 学时)

第 8 周一般照明布局设计及照明节能要求(3 学时)

第 9 周照明设计流程(3 学时)

第 10 周办公室照明设计(3 学时)

第 11 周工业照明设计(3 学时)

第 12 周商业照明设计(3 学时)

第 13 周住宅照明设计(3 学时)

第 14 周室外及景观照明设计(3 学时)

第 15 周照明控制与照明场景的设计(3 学时)

第 16 周照明经济分析与维护(3 学时)

- 91 -

LED 及其应用技术

一、基本信息



秋

英文名称 LED and Its Application


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预修课程大学物理，模拟电子技术，

光源原理后续课程

教学方式课堂讲授考核方式闭卷考试



刘木清, 等 LED 及其应用技术化学工业 2013/09

Schubert EF Light-Emitting Diodes, 2nd

ed.

Cambridge

University 2006

方志烈半导体照明技术电子工业 2009

茹考斯卡斯 A，等固体照明导论化学工业 2006/01

杨清德 LED 及其工程应用人民邮电 2007/12

大纲提供者刘木清


教学目的：

通过本课程的学习, 帮助学生掌握 LED 的基本原理及 LED 的主要应用技术，测试方法等。

侧重 LED 基本发光原理、光引出原理、LED 封装技术、LED 器件的特性、白光 LED 的原理、

散热、驱动、二次光学设计、系统的应用技术等。

基本要求：

课堂能正确回答问题，课后认真复习课本知识。

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主要内容为 LED 与传统光源的比较、LED 基本发光原理、LED 光引出、LED 的材料体系、

LED 芯片制造技术、LED 封装技术、白光 LED 的原理、LED 器件特性、LED 的测试、LED 应

用技术的三个主要方面包括光学/散热/驱动、小功率及大功率 LED 的应用，以及 LED 在非视觉

领域的应用。


第 1 周光源综述，比较 LED 与传统光源

从光源的发展趋势，比较 LED 与传统光源的优缺点，并介绍目前的发展情况。

第 2 周 LED 基础知识

主要讲解 LED 的基本原理，LED 的主要效率指标

第 3 周材料体系

讲解 LED 的几种主要的材料体系

第 4 周 LED 的光引出

讲解 LED 的光引出原理与影响效率的几个因素

第 5 周芯片制造技术

简单介绍 LED 芯片制造技术，包括设备、芯片的基本结构、几种衬底体系等

第 6 周 LED 的封装简介

LED 封装的基本要求，并以小功率 LED 的封装、大功率 LED 封装讲解

第 7 周白光 LED 的产生方法

讲解 LED 产生白光的几种主要方式

第 8 周 LED 器件的主要特性

讲解 LED 器件的主要光、电、热特性

第 9 周热特性的测试方法

讲解 LED 光通量测试方法,现有测试方法存在的问题等，LED 热特性的测试方法；

第 10 周 LED 的光学设计

针对 LED 的特点，讲解 LED 进行灯具应用时的光学设计

第 11 周 LED 的驱动与控制技术

讲解几种 LED 驱动电路、控制技术

第 12 周 LED 的散热技术

讲解 LED 散热的技术要求与实现方法

第 13 周 LED 的主要应用领域----室内及案列

讲解 LED 目前的主要应用领域，这些应用领域的要求。

第 14 周 LED 的主要应用领域----室外及案列

讲解 LED 目前的主要应用领域，这些应用领域的要求。

第 15 周 LED 的非视觉应用简介

主要介绍 LED 在农业、医疗、通讯上的应用。

第 16 周复习

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灯具设计

一、基本信息



秋

英文名称 Luminaire Design


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预修课程应用光学后续课程

教学方式课堂授课，辅以参观实践考核方式课堂成绩 10%，设计实例 40%，

期末闭卷考试 50%



皇甫炳炎灯具设计自编教材 1998/03

光源系灯具光度学自编教材 1995/10

国家标准灯具相关系列国家标准中国标准新版

LTI Optics Photopia User's Guide 2009

大纲提供者徐蔚


教学目的：

本课程是一门专业课程，主要阐述“灯具光学设计”的基本理论、设计条件和设计方法，力求

具有实用性和指导性。学生修毕本课程后必须全面了解并掌握非成像光学设计基本概念及灯具光

学设计的技巧，对不同照明场所和要求能合理选用各类不同出射光强分布的灯具，尤其对“灯具”

要有一个完整的认识。了解灯具光学分析软件的工作原理，至少掌握一种光学分析专业软件。能

运用软件对灯具的功能进行分析，并提出灯具设计的改进方案。

基本要求：

要求学生通过学习，掌握应用光学和光度学的基本知识，了解各种照明场合对光分布的需求，

并运用所学的基础知识，合理设计灯具光学系统。掌握常见的旋转对称反射器、柱面反射器、菲

尼尔透镜的设计。了解 LED 得发光特性，对 LED 光学系统进行分析和设计。了解新灯具设计

的趋势。能应用光学模拟分析软件，对灯具光学系统进行分析，并提出灯具设计的改进方案。

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本课程基本内容包括，应用光学基本概念和知识、灯具光度学基础、灯具相关的参数指标、

材料的光学性能及加工工艺、二次曲面在灯具设计中的应用、旋转对称反射器的设计、柱面反射

的设计、菲尼尔透镜设计、棱镜设计和汽车照明中的光学设计。运用光学模拟分析软件，对灯具

的光学系统进行分析评价。


第 1 章绪论 (3 学时)

非成像光学、灯具的定义、灯具设计应具备的知识、灯具发展的历史、经典灯具介绍。

第 2 章光学基础 (3 学时)

几何光学基础、光路计算。

第 3 章灯具设计基础(9 学时)

灯具光度学、灯具系统的几种形式、灯具相关的概念、材料的反射与透射、不同照明场所对

灯具光输出的要求。

第 4 章旋转对称反射器的设计(6 学时)

常用的二次曲线、不同母线反射器的出光特性、设计步骤及计算方法。

第 5 章柱面反射器的设计(6 学时)

沿平移方向的光分布、反射器的设计及计算、格栅灯具的设计。

第 6 章折射器的设计(3 学时)

平面镜折射、棱镜折射、柱面镜折射、菲涅尔透镜的设计。

第 7 章全反射棱镜的设计(3 学时)

LED 光学系统及二次光学设计、全反射棱镜设计。

第 8 章汽车照明中的光学设计(3 学时)

第 9 章光学模拟软件(9 学时)

光学模拟软件的原理、photopia 的应用。

随堂考试(第 16 周)

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五、附录

5.1 培养方案一览表

电气工程及其自动化专业教学培养方案

一、培养目标及培养要求：

本专业培养具有良好的政治素质和道德修养，掌握扎实的数学、物理、外语和计算机的

基础；能够从事与光源、照明及电气工程相关的系统运行、信息处理、研制开发、经营管理

等领域工作的复合型高级专门人才。

要求学生掌握本专业必需的基本理论、基本知识和基本实验技能；具有扎实的数、理、

化等自然科学基础和较好的人文社会科学知识；熟练掌握一门外国语；有较强的分析问题和

解决问题的能力以及适应社会需求的能力。"

二、学位及学分要求：

本专业学生在学期间必须修满教学计划规定的 150 学分方能毕业。其中通识教育课程

38 学分，大类基础课程 31 学分，专业教育课程 76 学分(含生产实习 1 学分和毕业论文 6 学

分) ，任意选修课程 5 学分，并通过复旦大学英语水平测试，方能毕业。达到学位要求者授

予工学学士学位。

三、课程设置：(150 学分)

(一) 通识教育课程(38 学分)

修读要求：I 类核心课程，修满 24 学分(其中思想政治理论课模块修读 16 学分，七大模

块修读 8 学分。七大模块 8 学分中每模块最多选读 2 学分，同时回避第五模块“科学探索与

技术创新”，即修读第五模块将不计入七大模块 8 个学分中) ；II 类专项教育课程，修满 14

学分。

(二) 大类基础课程(31 学分)

学生应在大类基础课程中的技术科学类课程中修满 31 学分。

(三) 专业教育课程(76 学分)

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1. 专业必修课程(60 学分)

课程名称课程代码学分周学时开课学期

数字逻辑基础 INFO130331 4 5 3

模拟电子线路 INFO130281 2 3 3

工程数学 INFO130286 3 3 3

应用光学 INFO130287 3 3 3

自动控制导论 INFO130288 3 3 4

电气工程基础 INF0130289 2 2 4

电气工程实验 INFO130290 2 2 4

气体放电物理 INFO130291 3 3 4

色度学 INFO130292 2 2 4

电力电子学 INFO130253 3 3 5

应用电磁学基础 INFO130293 2 2 5

数字控制理论与应用 INFO130294 3 3 5

光源原理 INFO130295 3 4 5

现代光子学 INFO130328 2 2 5

光电测试技术 INFO130250 3 3 6

发光材料及其应用 INFO130255 2 2 6

电器原理与设计 INFO130296 3 3 6

传感器与信号处理 INFO130298 3 3 6

照明设计 INFO130299 3 3 7

LED 器件及应用技术 INFO130300 2 2 7

生产实习 INFO130015 1 7

毕业论文 INFO130016 6 8

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2. 专业选修课程(16 学分)

课程名称课程代码学分周学时开课学期

信号与通信系统 INFO130009 3 3 春秋

计算机体系结构 INFO130038 3 3 6

电工实验 INFO130071 2 2 春秋

可编程器件与硬件描述语言 INFO130080 2 2 春秋

半导体光电子器件 INFO130112 2 2 春秋

微机原理和接口技术 B INFO130147 4 4 5

工程图学及应用 INFO130234 2 2 春秋

前沿讲座 INFO130236 2 2 春秋

专业英语 INFO130251 2 2 6

灯具设计 INFO130252 3 3 7

照明人体工效学(全英语课程) INFO130256 2 2 春秋

电子学方法实验 INFO130262 2 3 春秋

真空与薄膜技术基础 INFO130267 2 2 春秋

机电传动控制及自动化 INFO130268 2 2 春秋

光电显示技术 INFO130301 2 2 春秋

近代物理 A PHYS130055 4 4 3

近代物理实验 A PHYS130056 3 3 5

经典物理 A PHYS130057 4 4 4

量子物理基础 PHYS130107 2 2 春秋

- 98 -

5.2 指导性修读计划

分

类课程代码课程名称

学

分

周学时按学期分配备注

一二三四五六七八

通识教育

核心

课程

思想政治理论课模块 14 2.5 4.5 5.5 3.5 24 学分

七大模块 8 2 2 2 2

体育 4 2 2 2 2

14 学分军事理论 1 2

大学外语 8 2 2 2 2

创新创意创业 1 1

基

础

教

育

MATH120016 数学分析 BI 5 5+1

31 学分

MATH120017 数学分析 BII 5 5+1

COMP120004 线性代数 3 4

PHYS120013 大学物理 B(上) 4 4+1

PHYS120014 大学物理 B(下) 4 4+1

PHYS120015 基础物理实验 2 3

COMP120006 程序设计 4 3+2

INFO120002 模拟电子学基础 4 4

专

业

教

育

INFO130331 数字逻辑基础 4 3+2

76 学分

INFO130286 工程数学 3 3

INFO130287 应用光学 3 3

INFO130281 模拟电子线路 2 3

INFO130288 自动控制导论 3 3

INFO130289 电气工程基础 2 2

INFO130290 电气工程实验 2 2

INFO130291 气体放电物理 3 3

INFO130292 色度学 2 2

INFO130293 应用电磁学基础 2 2

INFO130294 数字控制理论与应用 3 3

INFO130253 电力电子学 3 3

INFO130295 光源原理 3 3

INFO130328 现代光子学 2 2

INFO130250 光电测试技术 3 3

INFO130296 电器原理与设计 3 3

INFO130255 发光材料及其应用 2 2

INFO130298 传感器与信号处理 3 3

INFO130299 照明设计 3 3

INFO130300 LED 器件及应用技术 2 2

INFO130015 生产实习 1 *

INFO130016 毕业论文 6 *

专业选修课程 16 * * * * *

任意选修 5 * * * * * 5 学分

应修学分小计 148 23.5 25.5 23.5 26.5 18 15 10 6

周学时小计 28.5 30.5 25.5 28.5 20 17 9 *

信息科学与工程学院 - fudan university ·...

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