光电信息科学与工程专业课程教学大纲

光电信息科学与工程专业

课程教学大纲

理学院

目录

专业导论课程教学大纲...................................................................1

电动力学课程教学大纲...................................................................4

数学物理方程教学大纲...................................................................8

物理光学课程教学大纲..................................................................13

应用光学课程教学大纲..................................................................17

模拟电子技术课程教学大纲..............................................................21

数字电子技术课程教学大纲..............................................................26

单片机原理与应用课程教学大纲..........................................................31

单片机原理与应用实验教学大纲..........................................................34

光纤理论与技术（一）课程教学大纲......................................................37

光纤理论与技术（二）课程教学大纲......................................................40

激光原理课程教学大纲..................................................................43

光电检测技术课程教学大纲..............................................................47

光电子基础课程教学大纲................................................................51

光电子材料与器件课程教学大纲..........................................................55

光电子材料与器件实验课程教学大纲......................................................58

光电信息综合实验（一）教学大纲........................................................60

光电信息综合实验（二）教学大纲........................................................63

光电信息综合实验（三）教学大纲........................................................66

光纤理论与技术实验（一）实验教学大纲..................................................69

光纤理论与技术实验（二）实验教学大纲..................................................71

电子技术基础实验（一）教学大纲........................................................74

电子技术基础实验（二）教学大纲........................................................77

应用光学设计实验教学大纲..............................................................79

毕业实习实验教学大纲..................................................................81

学士学位论文教学大纲..................................................................84

专业导论课程教学大纲

一'课程基本信息

课程编号：课程名称：

专业导论

课程性质：专业核心课程

开课专业：光电信息科学与工程

开课学期：1、3

总学时：16（其中理论讲授16学时）

总学分：1

二'先修课程

微积分、大学物理

三、课程目标

（1）使学生熟悉光电信息系统的基本应用领域以及光电实验应遵守的安全常识，了解光电系

统设计和生产方面的基本政策、法规。

（2）使学生初步了解学院在光电信息领域的研究方向、成果及特色，同时也给予学生更多光电

信息领域的前沿知识，让学生更加深入的了解专业背景和前景。

（3）通过课堂讲授，使学生了解光电系统的设计和制作及相关科学研究中光电信息科学与工

程领域工程管理原理与经济决策基本知识。

四'教学基本要求

具有应用网络检索专业背景知识的能力，能够利用相关背景知识解决一些实际问题，具备掌握

紧跟前沿的素质（意识）等。

五、教学内容与学时分配

教学内容所支撑的课程目标学时分配

绪论：

1.发展历程、师资队伍

2.对应学科、总体目标1、2、34学时

3.人才培养、专业背景

4.光电子技术发展脉络

纤维集成光学与光纤传感技术概述1、22学时

光学地声与地磁测量概述22学时

天文光子学与激光技术概述22学时

微纳光电材料与器件概述22学时

生物医学光子学概述22学时

光电检测技术概述2、32学时

六、参考教材及学习费源

（一）参考教材：

[1]苑立波.光纤实验技术[M].哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，2005

[2]靳伟，廖延彪，张志鹏.导波光学传感器：原理与技术[M].北京：科学出版社，2002

[3J周炳琨.激光原理[M].北京：国防工业出版社.2009

（二）学习资源：

[1]https://www.icourse163.org/course/NUIST-

[2]/course/XJTU-46014

七'课程考核方式

考核形式占总成绩的比例

就光电领域某一感兴趣的方向撰写一篇综

述性论文。论文要求分为三个部分：

1.针对某一现实背景下，技术或方案进行

评价，并提出改进方案，占总成绩40%（对

应课程目标1）；

2.论述某一技术领域的发展趋势并给出判100%

断依据，占总成绩40%（对应课程目标

2）；

3.评价某一技术方案的工程管理方案或经

济决策的合理性，占总成绩20%（对应课程

目标3）。

课程负责人签字：乙沙w茨•

学院教学副院长签字：窃产/名

电动力学课程教学大纲

一'课程基本信息

课程编号：课程名称：

电动力学

课程性质：专业核心课程

开课专业：光电信息科学与工程

开课学期：5

总学时：48(其中理论讲授48学时)

总学分：3

二'先修课程

微积分、大学物理、数学物理方程

三、课程目标

(1)掌握静电场和静磁场、介质的极化和磁化、麦克斯韦方程组及其边值问题、电磁场的激发、电

磁场与电荷和电路系统的相互作用、电磁场辐射与传播等电动力学基础理论知识，能针对典

型的宏观电磁问题建立其模型并进行理论演绎与推理，具备基本分析和计算能力。

(2)熟悉电动力学的应用领域，能够基于宏观电动力学的科学原理，通过文献研究或相关方法，

调研和分析相关电磁问题的解决方案，初步具备研究实际电磁工程问题的能力。

(3)能够将电动力学课程所学的理论应用于典型光电信息系统，形成科研合作团队以夯实光电信

息系统的电磁理论基础，支撑光电信息设备的研发。

四'教学基本要求

(1)掌握静电场和静磁场、介质的极化和磁化、麦克斯韦方程组及其边值问题、电磁场的激发、电

磁场与电荷和电路系统的相互作用、电磁场辐射与传播等电动力学基础理论知识，能针对典

型的宏观电磁问题建立其模型并进行理论演绎与推理，具备基本分析和计算能力。

(2)掌握电磁场的普遍规律及其实验基础。掌握电场和磁场的基本概念，介质的电磁性质及麦

克斯韦方程组，电磁场的边值关系，电磁场的能量和能流；重点掌握麦克斯韦方程组，电磁

场的边值关系，电磁场能量等物理量的求解。

(3)掌握静电场的基本方程、电势与电场强度的关系。能运用静电场的基本方程导出电位的泊松

方程与拉普拉斯方程；熟悉静电场的唯一性定理，能运用分离变量法和镜像法求解静电场，

掌握电势的多极展开；重点掌握分离变量法和镜像法求解静电场问题。

(4)掌握静磁场的基本方程及其求解。静磁场的矢势概念及其微分方程，磁标势的引进和运用;

重点掌握静磁场的基本方程、边界条件及矢势求解。

(5)掌握平面电磁波传播的理论基础及基本问题的求解。掌握电磁场的波动方程，平面电磁波

在介质中的传播，在介质分界面上的反射与折射，平面电磁波在导体中的传播以及谐振腔和

波导管中的电磁波；重点掌握平面电磁波在介质分界面上的传播等。

(6)掌握介质对电磁波影响的物理机理。掌握自由电子对电磁波的散射，束缚电子对电磁波的

散射，介质对电磁波的吸收与色散。

五、教学内容与学时分配

教学内容所支撑的课程目标学时分配

数学预备知识：

数量场的方向导数与梯度、矢量场的通量14学时

与散度、环量与旋度、哈密顿算子

电磁场的普遍规律：

电荷和电场、电流和磁场、麦克斯韦方程

110学时

组、介质的电磁性质、电磁场的边值关系、电磁

场的能量和能流、练习课

静电场：

静电场的标势及其微分方程、唯一性定理、

212学时

拉普拉斯方程与分离变量法、电像法、电势的多

极展开、练习课

静磁场：

14学时

静磁场的矢势及其微分方程、磁标势

电磁波的传播：

平面电磁波在介质中的传播、平面电磁波

在介质分界面上的反射和折射、平面电磁波在214学时

导体中的传播、谐振腔、矩形波导管、圆柱形波

导、练习课

介质对电池波的影响：

自由电子对电磁波的散射、束缚电子对电34学时

磁波的散射、介质对电磁波的吸收与色散

六、参考教材及学习资源

（一）参考教材：

[1]郭硕鸿著，黄遒本，李志兵，林琼桂修订.电动力学（第三版）.高等教育出版社，2008

[2]赵玉民编著.电动力学教程（第一版）.科学出版社，2016

[3]谢树艺编.工科数学：矢量分析与场论（第四版）.高等教育出版社，2012.

[4]JahnDavidJockson著.经典电动力学（第三版影印版）.高等教育出版社，2001

[5]蔡圣善，朱耕，徐建军编著.电动力学（第二版）.高等教育出版社，2002

（二）学习资源：

[1]:TsinghuaX+20430054X+2017_T2/about

⑵

[3]慕课学习平台地址：

|4|黄迺本，方奕忠.电动力学（第三版）学习辅导书，高等教育出版社，2009

[5]谢树艺.工程数学：矢量分析与场论（第4版）学习辅导与习题全解，高等教育出版社，

2012

七、课程考核方式

考核形式占总成绩的比例

期末考试（闭卷）（对应课程目标1）50%

课程论文（报告）中综述部分

20%

（对应课程目标2）

课程论文（报告）中方案设计及实践部分

20%

（对应课程目标3）

分组讨论（对应课程目标3）10%

课程负责人签字:

学院教学副院长签字：多猊专

数学物理方程教学大纲

一、课程基本信息

课程编号：

课程名称：数学物理方程

课程性质：专业核心课程

开课专业：光电信息科学与工程

开课学期：3

总学时：40(其中理论讲授40学时)

总学分：2.5

二、先修课程

微积分、大学物理

三、课程目标

(1)进一步学习理论课程和专业基础课程，打下必备的数学基础，要求掌握数学和物理科

学中的基本概念、基本理论和基本方法。

(2)理解广义函数定义，学会建立数学模型，掌握行波法，频谱分解法，脉冲分解法。最后

要求能够求解特殊函数及其在光电信息科学专业上的应用。

(3)要求能够掌握怎样把物理问题转化为数学问题，以及运用数学来求解物理问题的一

些方法，为后续课程以及将来在复杂工程领域中遇到的数学物理问题的求解奠定基

础。

四、教学基本要求

(1)了解广义函数的引入及其重要性，学会简单的广义函数运算，重点突破传统学习方式

和僵化的思维模式，掌握简单的创新手段。

(2)通过振动方程、传导方程及稳恒场方程和相关定解条件的导出，掌握从实际问题出发建

立物理和数学模型的步骤和方法。学会建立物理问题和数学问题之间的联系，既要

了解不同实际问题的数学表述，乂能够解读数学语言的物理背景。

（3）掌握通解法（行波法）的物理意义，建立行波的物理图像。

（4）掌握频谱分解法，建立函数空间的概念，了解本征值问题的解法及其物理意义。掌握积

分变换法求解数学物理方程的物理本质，了解广义“频谱”的内涵。

（5）掌握脉冲分解法，了解脉冲分解的物理意义，建立Green函数的物理图像及导出方

法，学会利用系统Green函数求解数学物理问题。

（6）了解勒让德方程和贝塞尔方程的基级数解法并掌握其结果，掌握球函数和柱函数的

表示及性质，掌握球坐标及圆柱坐标系下定解问题的求解方法。

五、教学内容与学时分配

教学内容所支撑的课程目标学时分配

广义函数

广义函数的定义及其表示，广义函数的基本运

1、2、34学时

算，广义函数的极限和微积分，广义函数的傅里叶

变换。

数学模型

力学、热学和电磁学等领域相关数学物理方程

的导出，定解条件建立。重点讲述从实际问题出发

1、2、34学时

通过简化，假设等手段建立相应的物理模型，并在

此基础上利用相关物理学原理和实验定律建立完整

的数学模型。

行波法

在少数情况下，偏微分方程的定解问题也可以

通过通解法求得。通解法的求解过程简单，但包含

1、2、32学时

了重要的物理概念，即波动方程的通解是左右行波

的叠加，行波的形状与初始条件有关。此外，本章

还将介绍延拓法，说明延拓方式与边界条件的关系。

频谱分解法

频谱分解法是一种线性分解综合的方法，是求

解数学物理方程的基本方法，并且具有重要的物理

意义。频谱分解法包括分离频谱和连续频谱分解两

1、2、38学时

部分，后者在许多教材中也被称为积分变换法。此

外，本章还将继续推广频谱分解的概念，引入广义

“频谱”，介绍小波变换，希尔伯特-黄变换等更多分

解方法。

脉冲分解法

脉冲分解法也是一种重要的分解综合方法，其

1、2、38学时

物理意义明显，与之相关的Green函数在物理学各

个领域中应用广泛。对于依赖时间的线性系统，初

始扰动和边界扰动都可以转化为源扰动，所以若已

知一个时空脉冲产生的运动，即系统的Green函数，

便可以用来求解整个系统的运动。

特殊函数及其应用

求解复杂线性系统时常常会遇到特殊函数，与

前述求解方法相比，这里无非是将系统中的本征函

1、2、312学时

数取为相应的特殊函数而已，方法和过程不变。本

章通过一般二阶线性常微分方程的嘉级数解法，引

入特殊函数，重点讨论勒让德函数和贝塞尔函数等。

逆问题与非线性问题简介

逆散射问题和非线性问题是数学物理领域内的

两个重要的前沿问题，而且它们都具有重要的物理

1、32学时

和工程背景，涉及领域广泛。本章引领学生一窥相

关前沿问题的基本概念和基本方法，为后续学习和

深入的研究提供简单导引。

六、参考教材及学习资源

（一）参考文献：

[1]梁昆淼.数学物理方法（第四版）.高等教育出版社,2010年

[2]吴崇试.数学物理方法（第二版）.北京大学出版社，2003年

[3]胡嗣柱，倪光炯.数学物理方法（第二版）.高等教育出版社，2002年

[4]谷超豪，李大潜，陈恕行，郑宋穆，谭永基.数学物理方程（第三版），高等教育出版社，2012

（二）学习资源：

[1]

七'课程考核方式

考核形式占总成绩的比例

期末考试（闭卷）（对应课程目标1、2）60%

结合本专业背景，撰写数学物理方程应用的小

20%

论文（对应课程目标3）

平时作业和课堂表现（对应课程目标1）20%

课程负责人签字：乙勿唱》

学院教学副院长签字：笏源

物理光学课程教学大纲

一'课程基本信息

课程编号：

课程名称：物理光学

课程性质：专业核心课程

开课专业：光电信息科学与工程

开课学期：5

总学时：40（其中理论讲授40学时）

总学分：2.5

二'先修课程

微积分、大学物理

三、课程目标

（1）理解麦克斯韦方程组和波动方程，学会用光的电磁理论解释光的干涉、衍射现象，掌握

偏振光的产生机理及偏振光的状态分析方法等；具有全面分析光电信息系统中的光学问

题并给出具体解决方案的能力；

（2）熟悉物理光学的应用领域，掌握文献检索与使用方法，具备对实际工程问题进行调研和

分析的能力。

四、教学基本要求

掌握光波的基本特性，掌握光波的基本电磁理论，掌握光在分界面反射、折射特性及菲涅尔公

式，掌握全反射；斯托克斯倒逆关系；掌握波的叠加和干涉的基本原理，基本干涉仪原理，如迈克

耳逊干涉仪、法布里.珀罗干涉仪、马赫.泽德干涉仪等，掌握惠更斯.菲涅耳原理、基而霍夫衍射

公式、巴比涅原理，了解各向异性晶体中的电磁场方程及光在晶体中的传播。注重基本物理概念、

基本规律的掌握，了解物理光学在各领域的重要应用及前沿动态，旨在使学生明确各种光学现象的

物理机制，获取较全面系统的物理光学基础理论知识，借以培养起应用基础理论结合实际条件，建

立正确的理论模型，进行科学分析和解决工程实际问题的能力。

五、教学内容与学时分配

教学内容所支撑的课程目标学时分配

绪论：

1.光的本性12学时

2.光学的研究对象及方法

光波的基本性质

1.电磁场的基本方程

2.电磁波14学时

3.定态波与复振幅描述

4.波前

光的偏振

1.光的偏振

2.光波在各向同性媒质界面上的反射1、26学时

和折射

3.光波在金属表面上的反射和折射

光的干涉

1.波的叠加和干涉

2.分波前的双光束干涉

3.分振幅的双光束干涉

1、210学时

4.驻波

5.平行平板的多光束干涉

6.干涉仪

7.光源的相干性

光的衍射

1.衍射的基本理论

2.菲涅尔衍射1、210学时

3.夫琅和费衍射

4.光栅衍射

晶体光学基础

16学时

1.双折射

2.单色平面电磁波在各向异性媒质中

的传播

3.偏振器和补偿器

4.光波经过晶体后的干涉

5.晶体的电光效应

6.晶体的磁光效应

7.晶体的旋光效应

量子光学简介22学时

六、参考教材及学习资源

（-）参考教材：

[1]赵凯华,钟锡华.光学M.北京：北京大学出版社，2001

[2]母国光，战元令.光学[M].人民教育出版社，1979

[3]玻恩M,沃尔夫E.光学原理[M].北京:科学出版社，1980

[4]梁铿廷.物理光学[M].北京：机械工业出版社，1987

（二）学习资源：

[1]

⑵

⑷

七、课程考核方式

考核形式占总成绩的比例

期末考试（闭卷）（对应课程目标1）60%

课程论文（报告）中文献调研部分

20%

（对应课程目标2）

课程论文（报告）中方案设计部分

20%

（对应课程目标1）

课程负责人签字：松涛

学院教学副院长签字:

应用光学课程教学大纲

一'课程基本信息

课程编号：课程名称：

应用光学

课程性质：专业核心课程

开课专业：光电信息科学与工程

开课学期：4

总学时：32(其中理论讲授32学时)

总学分：2

二、先修课程

微积分、大学物理

三'课程目标

(1)掌握应用光学基础理论知识、分析方法、光学系统的成像原理和像差分析，具备一定的光学

系统设计和应用能力；

(2)了解典型光学系统的实际应用，能够对光学系统设计提出合理的性能及质量要求；掌握文

献检索与使用方法，通过调研和分析相关问题，提出解决方案，初步具备实际工程问题的分

析能力。

四'教学基本要求

(1)掌握应用光学基础理论知识和基本分析方法，为学习光学系统设计打下理论基础；

(2)熟悉光学系统的成像原理和像差分析，具备一定的光学系统设计和应用能力；

(3)了解典型光学系统的实际应用，能够对光学系统设计提出合理的性能及质量要求;

五、教学内容、教学方法与考核方式

教学内容所支撑的课程目标学时分配

几何光学基本定律与成像概念

1.几何光学的基本定律

2.成像的基本概念与完善成像条件15学时

3.光路计算与近轴光学系统

4.球面光学成像系统

理想光学系统

1.理想光学系统与共轴成像理论

2.理想光学系统的基点与基面17学时

3.理想光学系统的物像关系及放大率

4.理想光学系统的组合与透镜成像

平面光学系统

1.平面反射镜成像

2.平行平板成像14学时

3.反射棱镜与折射棱镜、成像坐标的判定及应用

4.光楔及其应用

光学系统中的光阑和光束限制

1.光阑的定义与分类

2.孔径光阑

14学时

3.视场光阑与渐晕

4.光学系统的景深及远心光路

5.典型光学系统的光束限制

光学系统的像差理论

1.像差的基本概念、七种几何像差的定义、影响

12学时

因素、性质

2.像差基本理论

典型光学系统

1.眼镜及其光学系统1、28学时

2.放大镜

3.显微镜光学系统

4.望远镜光学系统

5.目镜

6.摄影光学系统

7.投影光学系统

光学系统的像质评价

1.斯特里尔准则、瑞利准则、点列图1、22学时

2.光学系统传递函数

六'参考教材及学习资源

（一）参考教材：

[1]郁道银、谭恒英.《工程光学基础教程》[M].机械工业出版社，2007

[2]李林、林家明.《工程光学》[M].北京理工大学出版社，2003

[3]黄一帆，李林.《光学设计教程》[M].北京理工大学出版社，2009

（二）学习资源：

[1]

[2]

[3]

[4]

七'课程考核方式

考核形式占总成绩的比例

期末考试（闭卷）（对应课程目标1）60%

大作业

30%

（对应课程目标2）

课堂表现及平时作业

10%

（对应课程目标1）

课程负责人签字:

学院教学副院长签字：匆/多

模拟电子技术课程教学大纲

一、课程基本信息

课程编号：

课程名称：模拟电子技术

课程性质：专业核心课程

开课专业：电子信息工程、通信工程、信息对抗技术、微电子科学与工程、自动化类、

光电信息科学与工程

开课学期：4

总学时：56学时（其中理论56学时，实验0学时，上机0学时，其他0学时）

总学分：3.5

二、课程目标

目标1：熟练掌握低频电子电路的基本原理和知识，能够将其用于通信工程中电路问题的理解与分

析；

目标2：能够运用低频电子电路的基本原理和分析方法，对通信工程中的基本电路问题进行识别和

分析，并获得准确结论。

通过本课程的学习，使学生能够对电子电路进行分析与设计，培养学生利用所学理论知识分析和解

决复杂工程问题中电子技术的能力。掌握分析判断线性、非线性电路的方法，使学生深刻认识了解各电

路的作用，增强电子电路对电信号处理的认识。了解电子技术领域的前沿发展现状和趋势，为深入学习

电子技术某些领域中的内容，以及为电子技术在专业中的应用打好基础。

三'教学基本要求

1、熟练掌握模拟电路的基本原理和分析方法，能将其用于电类专业工程电路问题的建模和分析。

掌握电子器件性能特点，模拟电子技术方面的基本理论、基本知识和各类应用电路的组成、工作原理；

掌握基本放大电路及其组合电路、功率放大电路、集成运放应用电路、信号发生电路、直流稳压电源等

基本电路的分析方法、实现方法和设计方法。

2、具备正确运用模拟电路分析方法，研究分析、求解通信工程问题的能力，以获得有效结论。能

够运用上述基本理论、知识解决复杂工程问题中低频电路问题，计算各电路技术指标，并建立起工程电

路估算的理念和具有工程电路估算基本能力。

四、教学内容与学时分配

1半导体器件（6学时）

1.1半导体基础知识

1.2二极管的结构、符号、管脚识别、伏安特性、主要参数，半导体二极管的单向导电性，其它类

型二极管

1.3三极管的结构、符号、主要参数、三极管工作原理、特性曲线、管脚识别（重点）

1.4场效应管的结构、符号、工作原理、特性曲线和主要参数

基本要求：了解PN结的形成，学习普通二极管、稳压二极管、其它类型二极管、晶体管和场效应管

的工作原理；熟练掌握二极管、三极管的特性和主要参数，具有常见半导体器件的基本应用知识。（对

应教学要求1）

2基本单元电路（12学时）

2.1放大概念及放大电路的性能指标

2.2放大电路的组成、工作原理、直流通路、交流通路（重点、难点）

2.3放大电路的分析方法及性能指标计算，静态工作点对输出波形失真的影响

（重点、难点）

2.4共射、共集、共基电路的性能特点

2.5场效应管放大电路的组成及工作原理、分析方法

2.6差动放大电路的特点、工作原理及性能指标的计算（重点、难点）

2.7复合管、电流源电路

基本要求：熟练掌握基本放大电路及其组合电路的工作原理、性能特点；掌握放大电路静态工作点

的设计和微变等效电路分析方法，学习计算放大电路各种技术指标：了解放大电路的图解分析方法，学

会判断输出波形失真情况；了解复合管、电流源电路；具备放大电路的分析能力、基本共射接法放大电

路的设计能力，能够解决放大电路的失真问题。（对应教学要求1、2）

3多级放大电路与频率响应（4学时）

3.1多级放大器的组成和级间耦合方式，各种耦合方式的优缺点，零点漂移现象

（重点）

3.2共射放大电路的频率响应，频率响应分析中波特图的画法（重点）

3.3放大电路的线性与非线性失真问题

基本要求：r解直接耦合、阻容耦合、变压器耦合的基本原理及特点；理解放大电路的频率响应的

有关概念：掌握单管放大电路频率响应的分析方法、频率特性，放大电路的线性与非线性失真问题；了

解多级放大电路的频率响应。具备放大电路频域特性的基本常识。（对应教学要求1、2）

4集成运算放大器（2学时）

4.1集成运算放大电路的特点、组成

4.2集成运放的主要参数

4.3理想运放及三种基本输入方式（重点）

基本要求：了解集成运放的组成及其各部分的特点；掌握集成运放的主要参数，三种基本输入方式;

具备集成放大电路的基本选择能力。（对应教学要求1、2）

5功率放大电路（4学时）

5.1功率放大电路的特点及分类

5.2互补对称功率放大电路组成、工作原理及性能指标计算（重点）

5.3集成功率放大电路及其应用；丁类音频功率放大器

基本要求：熟练掌握功率放大电路的工作原理、电路的性能特点以及电路技术指标的计算；具备功

率放大电路的分析知识，功率管的原则能力，以及集成功率放大器的调试能力。（对应教学要求1、2）

6放大电路中的反馈（8学时）

6.1反馈的基本概念及其判断方法（重点）

6.2反馈放大电路的方框图及闭环放大倍数的一般表达式

6.3负反馈放大电路的四种组态，负反馈对放大电路性能的影响（重点、难点）

6.4估算深度负反馈条件下的放大倍数（重点、难点）

6.5负反馈放大电路的自激振荡及消除方法

基本要求：掌握反馈的基本概念和反馈类型的判断方法；掌握深度负反馈条件下放大电路的分析方

法及深度负反馈下的闭环增益的计算；理解负反馈对放大电路性能的影响。初步学会根据需要在放大电

路中引入反馈的方法；了解负反馈放大电路产生自激振荡的原因、稳定判据和消除自激振荡的方法；具

备负反馈放大电路的分析能力，和负反馈放大电路的设计分析能力。（对应教学要求1、2）

7集成运算放大器的应用（10学时）

7.1基本运算电路（比例、加法、减法、积分、微分等电路）（重点）

7.2集成模拟乘法器及其应用电路

7.3有源滤波电路的基本组成、主要性能指标计算（重点）

7.4电压比较器的分类及性能指标计算（重点）

基本要求：熟练掌握由集成运放组成的基本运算电路（比例、加法、减法、积分、微分等电路）的

分析方法,电路技术指标计算；掌握集成模拟乘法器及其应用电路的分析；掌握有源滤波器的组成、特点、

分析方法和电路技术指标计算；掌握电压比较器的电路组成、工作原理、性能特点和电路技术指标计算。

（对应教学要求1、2）

8信号发生电路（4学时）

8.1信号发生电路的分类

8.2RC正弦波振荡电路的组成、原理及分析方法（重点）

8.3非正弦波振荡电路的组成及工作原理

基本要求：掌握正弦波振荡电路的分类和RC正弦波振荡电路的组成、工作原理和电路技术指标的

计算；掌握非正弦波振荡电路（矩形波、锯齿波产生电路）的组成和振荡原理。（对应教学要求1、2）

9直流稳压电源（6学时）

9.1直流稳压电源的组成及各部分功能

9.2二极管整流电路的组成、工作原理及电容的滤波作用（重点）

9.3并联、串联型稳压电路的组成、工作原理、分析方法和工程估算（重点）

9.4集成稳压器电路，开关型稳压电路

基本要求：掌握整流、电容滤波、稳压电路的工作原理、分析方法和工程估算；具有设计简单直流

稳压电源的能力。（对应教学要求1、2）

五'教学方法及手段

课堂教学坚持以学生为本，以教师为主导，努力做到教与学的统一，本着由浅入深，由特殊到一般

的原则；在授课教学过程中启发和引导学生积极主动地思考，根据所要讲解的内容让学生带着“问题”听

课，引导学生多想、多问，培养学生探索问题和解决问题的能力；提高学生学习兴趣，拓展学生的知识

面。

课堂教学采用板书教学与多媒体课件教学相结合教学手段，启发式、交互式和讨论式等多种教学方

法，提高教学效果。另外，利用多媒体课件形象、直观的演示充分体现知识的构建过程，有利于知识要

点的剖析，使学生能够快速、准确的理解并掌握教学内容，提高教学质量和效率。

每章配备一定数量的课堂例题教学范例讲解和作业练习。

六、实验（或）上机内容

本课程实验单独设课，电子技术基础实验（一），16学时。

七、前续课程、后续课程

前续课程：高等数学、电路基础A

后续课程：电子技术基础实验、数字电子技术、通信电子线路

八、参考教材及学习斐源

⑴谢红.模拟电子技术基础（第三版）.哈尔滨工程大学出版社,2013.

⑵华成英,童诗白.模拟电子技术基础（第四版）.高等教育出版社，2008.

⑶华成英.模拟电子技术基础习题解答（第四版）.高等教育出版社，2008.

[4]谢红.模拟电子技术基础学习指导与习题解答.哈尔滨工程大学出版社,2008.

[5]:TSINGHUA+20250064+2016_T1/about

九'考核方式

教学基本要求项考核形式占总成绩的比例

1.熟练掌握模拟电路的基本原理和分

析方法，能将其用于电类专业工程电卷面考试50%

路问题的建模和分析

2.具备正确运用模拟电路分析方法，

研究分析、求解通信工程问题的能卷面考试50%

力，以获得有效结论

数字电子技术课程教学大纲

一、课程基本信息

课程编号：

课程名称：数字电子技术

课程性质：专业核心课程

开课专业：电子信息工程、电子类工程、信息对抗技术、微电子科学与工程、自动化类、光电信息

科学与工程

开课学期：4、5

总学时：56学时（其中理论56学时，实验0学时，上机0学时，其他0学时）

总学分：3.5

二、课程目标

目标1：熟练掌握电子电路的基本原理和知识，能够将其用于电子类工程电路问题的理解与分析；

目标2：能够运用电子电路的基本原理和分析方法，对电子类工程的基本电路问题进行识别、模拟

和分析，并获得准确结论。

使学生深刻认识模拟电路与数字电路的衔接关系，从而具备利用模拟电路、数字电路构成系统的意

识。通过本课程的学习，培养学生分析问题和解决问题的能力，为以后深入学习相关专业领域的其它知

识打好基础，能够将数字电路基本概念、原理和分析方法用于电子信息领域复杂工程问题中电路问题的

分析求解，能够应用数字电子线路工程科学的基本原理对电子信息领域复杂工程问题进行分析和设计。

三、教学基本要求

1、能够将数字电路等基本概念、原理和分析方法用于电子信息领域复杂工程问题中电路问题的分

析求解。掌握数字信号的定义及数字电路的特点；理解数字电路的优点和数字系统的基本组成；熟练学

握数字电路的数学基础；正确理解门电路的结构、技术指标、工作原理、逻辑功能，竞争一冒险现象；

熟练掌握硬件描述语言的基本结构、词法和语句；熟练掌握各种类型触发器的逻辑功能和描述方法；正

确理解ROM和RAM两种存储器的基本结构和存储机理，了解各种存储器的特点及其应用；了解可编

程逻辑器件的主要特点和实现数字电路的设计流程；正确理解施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡

器的基本工作原理、特点；掌握D/A和A/D的工作原理、主要技术指标，具备比较各种D/A、A/D性能

的能力，具备依据实际情况选择适用D/A、A/D的能力；掌握量化方法与转换误差之间关系。

2、能够应用数字电子线路工程科学的基本原理对电子信息领域复杂工程问题进行设计、分析和计

算。熟练掌握对门电路实现的组合逻辑电路、常用中规模组合电路以及硬件描述语言实现的组合逻辑电

路的分析方法、设计方法；熟练掌握对时序电路的分析方法、描述方法；熟练掌握同步时序电路的设计

方法；熟练掌握中规模时序电路、硬件描述语言实现的时序逻辑电路构成的复杂时序电路的分析方法、

设计方法；熟练掌握555定时器的功能。

3、通过课外准备学习，具备通过文献研究分析通信工程问题的能力，以获得有效结论；具备一定

的自我学习能力。

四、教学内容与学时分配

1绪论（1学时）

1.1数字信号、数字逻辑电路的基本知识（重点）

1.2数字系统的基本组成

基本要求：掌握数字信号的定义及数字电路的特点；了解数字电路的优点和数字系统的基本组成；

具备数字信号处理的意识。（对应教学要求1）

2逻辑代数基础（7学时）

2.1数制、数的表示方法、码制（BCD码、循环码、奇偶校验码、ASCII码）（重点）

2.2逻辑代数的基本运算、基本公式和常用公式、基本定理（重点）

2.3逻辑函数的描述方法（真值表、表达式、卡诺图、时序图、逻辑电路图、标准表达式）（重点）

2.4逻辑函数化简（化简的意义、标准，公式法化简法、卡诺图法化简法）（重点）

2.5非完全描述（具有无关项）的逻辑函数及其化简

2.6硬件描述语言的基本结构、词法和语句（重点）

基本要求：熟练掌握数字电路的数学基础：具有应用逻辑代数知识的能力；熟练掌握硬件描述语言

的基本结构、词法和语句。（对应教学要求1）

3组合逻辑电路（12学时）

3.1门电路（正、负逻辑，TTL和CMOS非门的结构与原理，主要技术参数，各种门电路的功能及

应用）

3.2组合逻辑电路（定义，特点，分析方法）（重点）

3.3常用的组合逻辑电路（译码器，编码器，数据选择器，加法器和数据比较器）功能及应用（重

点、难点）

3.4使用硬件描述语言实现常用的组合逻辑电路（编码器，译码器，数据选择器，加法器和数据比

较器）（重点、难点）

3.5设计方法（最小化设计，标准化设计）（重点）

3.6竞争一冒险现象

基本要求：正确理解门电路的结构、技术指标、工作原理、逻辑功能，具有灵活应用门电路的能力;

正确理解竞争一冒险现象，具有检查和消除竞争一冒险的能力；熟练掌握对门电路实现的组合逻辑电路、

常用中规模组合电路以及硬件描述语言实现的组合逻辑电路的分析方法、设计方法。（对应教学要求1、

2）

4时序逻辑电路（16学时）

4.1触发器（基本FF,同步FF,主从FF,边沿FF）结构和动作特点（难点）

4.2各种触发器（RS,JK,D,T）的逻辑功能及描述方法（重点）

4.3时序逻辑电路的定义、特点，分析方法及其描述方法（状态转换表，状态转换图，状态卡诺图,

状态方程与输出方程，SM图，时序图，语言描述）（重点）

4.4常用时序逻辑电路（寄存器、移位寄存器、计数器）功能及应用（重点、难点）

4.5使用硬件描述语言实现常用的时序逻辑电路（寄存器、移位寄存器、计数器）（重点、难点）

4.6同步时序逻辑电路设计（状态等价、状态编码、设计过程）（重点、难点）

基本要求：熟练掌握各种类型触发器的逻辑功能和描述方法；熟练掌握对时序电路的分析方法、描

述方法；熟练掌握同步时序电路的设计方法；熟练掌握中规模时序电路、硬件描述语言实现的时序逻辑

电路构成的复杂时序电路的分析方法、设计方法。（对应教学要求1、2）

5半导体存储器（4学时）

5.1存储器（ROM、RAM）的基本结构、特点及存储机理

5.2存储器的容量计算和容量的扩展（重点）

5.3存储器的应用（实现组合逻辑函数）（重点）

基本要求：正确理解ROM和RAM两种存储器的基本结构和存储机理，了解各种存储器的特点及

其应用。（对应教学要求1）

6可编程逻辑器件及其应用（4学时）

6.1可编程逻辑器件的基本知识

6.2可编程逻辑器件的发展及其特点与应用（PROM、PLA、PAL、GAL、CPLD、FPGA）

6.3可编程逻辑器件实现数字逻辑电路的设计流程

6.4可编程逻辑器件实现数字系统实例

基本要求：了解可编程逻辑器件的主要特点和实现数字电路的设计流程；具备利用可编程逻辑器件

实现数字系统的意识。（对应教学要求1）

7脉冲波形的产生和整形（6学时）

7.1施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器的特点、基本工作原理及应用

7.2555定时器的功能、工作原理及应用（重点、难点）

基本要求：正确理解施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器的基本工作原理、特点。熟练掌握

555定时器的功能，具有应用555定时器电路的能力，能够利用555定时器电路解决脉冲整形、定时、

振荡等问题。（对应教学要求1、2）

8数一模和模一数转换（6学时）

8.1数模转换（权电阻网络型，倒梯形电阻网络型、权电流型、开关树形、权电容网络型、双极性

输出型）的基本原理和主要技术指标（重点）

8.2模数转换（并联比较型、计数型、逐次渐近型、双积分型、V-F变换型、）的基本原理，转换过

程，主要技术指标（重点、难点）

基本要求：掌握D/A和A/D的工作原理、主要技术指标，具备比较各种D/A、A/D性能的能力，具

备依据实际情况选择适用D/A、A/D的能力；掌握量化方法与转换误差之间关系。（对应教学要求1）

五、教学方法及手段（含现代化教学手段及研究性教学方法）

课堂教学采用板书教学与多媒体教学相结合教学手段，启发式、交互式和讨论式等多种教学方法。

另外，每章配备一定数量的作业练习。

六、实验（或）上机内容

实验独立设课：与本课程配合另开设16学时电子技术基础实验（二）课程。

七、前续课程、后续课程

前续课程：模拟电子技术

前续知识点需求：

1、模拟电子技术：半导体器件知识、基本单元电路、集成运算放大电路、信号发生电路

后续课程：

2、电子技术基础实验（二）：EDA技术、HDL语言和FPGA应用

3、电子系统设计（FPGA）：EDA技术、HDL语言和FPGA应用

4、数字信号处理：FIR和HR数字滤波器原理

八'参考教材及学习资源

UJ阎石,王红.数字电子技术基础（第六版）[M].北京：高等教育出版社,2016.

⑵康华光.电子技术基础.数字部分（第六版）[M].北京:高等教育出版社,2014.

[3]胡晓光.数字电子技术基础[M].北京:北京航空航天大学出版社,2016.

[4]成立，王振宇.数字电子技术基础（第三版）[M].北京:机械工业出版社,2016.

[5]:TsinghuaX+20250103X+2016_T2/about

九、考核方式

教学要求考核形式占总成绩的比例

1.能够将数字电路等基本概念、原理和

分析方法用于电子信息领域复杂工程问卷面考试50%

题中电路问题的分析求解

2.能够应用数字电子线路工程科学的基

本原理对电子信息领域复杂工程问题进卷面考试50%

行设计、分析和计算

单片机原理与应用课程教学大纲

一'实睑课程基本信息

课程编号：

课程名称：单片机原理与应用

课程性质：专业核心课程

开课学期：6

总学时：48学时（其中理论32学时，实验16学时）

学分：3

是否独立设课：是

主要面向专业：光电信息科学与工程

二'先修课程

模拟电子技术、数字电子技术、程序设计基础

三'课程目标

（1）掌握dsPIC系列单片机的结构、工作原理及其功能模块的应用，能够通过查阅文献实现单片机模决的

拓展应用能够搭建单用JL实验装置，通过仿真和调试J支术手段实现正确的实验结果。

（2）了解单片知I技术在光电信息领域中的应用，针对光电信息领域的工程问题，通过文献资料调研、相关

问题及其解决方案的分析讨论等途径，能够设计出合理的单片机应用解决方案和技术实施路线。

四'教学基本要求

本课程分为理论教学32学时，实验教学16学时两部分。理论课要求完成2篇单片机功能模块

应用设计报告。通过理论课的学习，掌握dsPIC系列单片机的结构以及工作原理，初步具备单片机

系统开发方案论证设计的能力。

课程开设4个实验，前3个实验为验证型基础实验，加强对理论知识的理解。第4个实验为DIY

实验，要求学生动手实践，以团队的形式完成设计调试任务。通过实验课，使学生具备单片机C语

言软件编写的能力，单片机应用系统的设计、制作和调试的能力。

五、教学内容与学时分配

教学内容所支撑的课程目标学时分配

1单片机系统的应用发展概述12学时

2dsPIC