光镊原理教学提纲

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1.1光镊技术简介

光镊是以激光的力学效应为基础的一种物理工具，是利用强会聚的光场与微粒相互作用时形成的光学势阱来俘获粒子的【4】。1969年，A. Ashkin等首次实现了激光驱动微米粒子的实验。此后他又发现微粒会在横向被吸入光束（微粒的折射率大于周围介质的折射率）。在对这两种现象研究的基础上，Ashkin提出了利用光压操纵微粒的思想，并用两束相向照射的激光，首次实现了对水溶液中玻璃小球的捕获，建立了第一套利用光压操纵微粒的工具。1986年，A. Ashkin等人又发现，单独一束强聚焦的激光束就足以形成三维稳定的光学势阱，可以吸引微粒并把它局限在焦点附近，于是第一台光镊装置就诞生了【5，6】。也因此，光镊的正式名称为“单光束梯度力势阱”（single-beam optical gradient force trap）。由于使用光镊来捕获操纵样品具有非接触性、无机械损伤等优点，这使得光镊在生物学领域表现出了突出的优势。这些年来，随着研究的深入和技术的不断完善，光镊在生物学的应用对象由细胞和细胞器逐步扩展到了大分子和单分子等。目前，光镊常被用来研究生物过程中的细胞和分子的运动过程【7-10】，也常被用来测

量生物过程中的一些力学特征【11-14】。

1.2光镊的原理与特点

众所周知，光具有能量和动量，但是在实际应用中人们经常利用了光的能量，却很少利用光的动量。究其原因，这主要是因为在生活中我们接触到的自然光和照明光等的力学效应都很小，无法引起人们可以直接感受到或观察到的宏观效应。而科学家们利用激光所具有的高亮度和优良的方向性，使得光的力学效应在显微镜下显现了出来，在这里我们要介绍的光镊技术正是以这种光的力学效应为基础发展起来的。

1.2.1光压与单光束梯度力光阱

光与物质相互作用的过程中既有能量的传递，也有动量的传递，动量的传递常常表现为压力，简称光压。1987年，麦克斯韦根据电磁波理论论证了光压的存在，并推导出了光压力的计算公式。1901年，俄国人П.Н.列别捷夫用悬在细丝下的悬体实现了光压的实验测量【15】。此后，美国物理学家尼克尔、霍尔也精品文档．

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分别测量了光压【16】。20世纪70年代，人们开始研究激光的辐射压力，并发

展了原子束的激光偏转【17】、激光冷却【18】、光子粘团【19】等实验技术。在宏观微粒的光压力研究方面，由光悬浮发展到光捕获、光致旋转等【20】。1970年，A.Ashkin【21】首次实现了水溶液中的光悬浮。随后的一些研究【22-25】

最终导致了光镊的发明。

通常光对物体的作用力都是推力。但是，在一定条件下光也可以对物体产生拉力，或更一般的，产生束缚力。这就牵涉到光对物体作用的梯度力。

为了阐明梯度力的概念，以透明介质

所示，一个透明小球为例说明。如图1.1介质小球处于一个高斯分布的非均匀

会聚光场中，小球的折射率大于周围介质的折射率。当会聚激光束照射到微粒上时，激光发生折射和反射，也包括一部分吸收。被微粒反射和吸收的光作用就是光辐射压力，或者称散射力，其方向与光传播方向一致，它趋向于使小球沿光束传播方向运

动。与此同时，光束经过微粒会发生多次折射，有些会聚光线折射后传播方向

更趋从而增大了向于光轴（即光束传播方向），轴向动量，因而给与微粒与光传播方向相反的作用力，表现为拉力，这就是轴向梯单光束梯度力光阱图 1.1

而导致粒子在轴向可以稳定在激光焦点附近。度力的本质，由于此拉力的作用，即微粒在横向的偏离，由于光场的非均匀性，也会受到指向激光焦点的回复力，微粒被稳定束缚在激光焦点附近。横向梯度力。在梯度力和散射力的共同作用下，

这就是单光束梯度力光阱。光镊技术的特点1.2.2

因为它与宏观的机械镊子具有相光镊是对单光束梯度力光阱的形象的称呼，或者与传统的操控微纳米粒子似的操控物体的功能。但与宏观的机械镊子相比，光镊对微粒的的显微微针或原子力显微镜等相比，光镊具有不可比拟的优越性。精

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操控是非接触的遥控方式，不会给对象造成机械损伤。这使得光镊在生物学研究特别是单细胞单分子研究领域应用非常合适。首先，光镊捕获微粒的尺度在几十纳米到几十微米，正好是生物细胞、细胞器以及生物大分子的尺度范围。其次，光镊的温和操控不会损失细胞，虽然激光会产生热，但可以通过选择合适的波长，避开细胞对光的吸收波长，将热效应降到最低。另外，由于大部分细胞膜是透明的，光可以穿过细胞膜操控细胞内部微粒，这是其他操控手段无法做到的。

光镊不仅可以操控微粒，还可以进行微小力的测量，粒子偏离捕获中心的距离和其受到的回复力成正比，类似与弹簧，在操控过程中能实时感应俘获粒子的微小负荷。因此，光镊是极其灵敏的力传感器，其作为微小力的探针，可以进行细胞和生物大分子之间的相互作用的定量测量，进一步揭示细胞的功能以及活动规律。

3.2 单个光镊的光路设计

在我们设计的纳米光镊系统中将配备多个光镊。而每个光镊的光路设计都遵循相同的设计要求。即激光束从光源出射开始，到通过物镜形成光镊，中间所经过的耦合光路，要保证物镜输出的光束会聚度最大、像差最小，形成的光镊捕获效果最好。为此要求物镜后瞳能被光束完全充满，以便提高光镊捕获性能。本节以HeNe激光光镊为例，详细讨论单个光镊的光路设计。

光镊光路示意图HeNe图3.2：激光光镊的光路简图。我们采用的倒置显微镜的光路为无穷HeNe图3.2为显微镜中有个固定在镜体内的远系统，因此激光进入物镜后瞳时应是平行光束。它必须作为光镊系统中的一部分参与到光路设。150mm透镜－焦距的辅助透镜T 计中。所许可的最大NA为了得到尽可能大的激光束会聚度，即油浸物镜数值孔径精品文档．

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会聚角度，激光器输出的光束必须被扩束，以满足耦合光路对光束直径的要求。当物镜像侧的孔径（后瞳）被高斯光束恰当地照明时，光束将会被聚焦为衍射极??2??1.27??可得为126度，由限的焦斑。物镜出射光束的理想会聚角度

???00?为363nm。理想束腰0HeNeL2组成）扩束器。和本装置中使用了一个（如图3.2,由透镜L1?10该光束被焦。6.5mm激光器发出的激光束直径为0.65mm，经过扩束后光束直径为CCDC距250mm的透镜L3会聚到物平面的共轭面（该平面的位置为显微镜左侧的度二向色反射镜反接收靶面的位置）上，然后通过CCD

通道进入显微镜，被45在物的后瞳，后，变换为合适直径的平行光束进入物镜O射，再经过辅助透镜T 镜的物平面形成会聚点，在该点附近形成了光镊。我们还需要考虑下在实际光路的设计中，除了要保证物镜后瞳被光束充满，为了保证被捕获的微粒能够清晰成像到观测列情况：阱位与焦点位置并不一致。而使阱位落在物平面上。激光束经过物镜后的会聚点应适当偏离物平面，平面上，上，通常被捕获微粒的比重大于周围液体因此要求阱位也即物平面在焦点之内。面描述的光路和元件参数就是基于这样的考虑，经过实验测量确定的。光束的扩束情况，使激光束经过扩束镜后并不是平HeNe我们改变了光路中之间的距离也被改变，并不严格等于该两枚透和辅助透镜T行光束，而透镜L3，稍6mm镜的焦距之和。最后到达物镜后瞳处的激光束并不平行，光斑直径约为保证了被捕获样品的清晰成大于物镜后瞳（5mm光束的焦点落在物平面之外，）。并且由于进入物镜后瞳的像。保证了被捕获样品的成像状态和光镊的捕获性能，物镜后瞳依然能保持充满，光斑稍大，这就使得当入射激光束有少许偏转的时候，光镊性能受到的影响较小。光路中还也是为了在必要时对阱位作横向调节，出于光镊光路调整的需要，必要时可通过对扩束镜同样，左右二维调整的反射镜。插入了两个可进

行俯仰、这些将在中透镜位置的纵向调节实现光镊阱位在纵向的移动，（激光传播方向）后文中进行详细介绍。

3.3 多光镊的光路设计

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在多光镊系统的设计中，耦合光路要能地将多个光镊有机地耦合在一起，而不影响它们的独立操控。

目前所使用的多光镊装置，可以分为两大类。

第一，单光镊的分时复用：这种方式是在单光镊的基础上，在光镊中加入［7，8］。一个光学扫描部件，使单光镊依次反复在多个位置间进行快速的切换每一个位置都按次序使用激光光源的一个时间片段。例如：光镊在初始位置捕获一个微粒，然后迅速地切换位置，在另一个位置抓住第二个微粒。按这种方式，当光镊经过若干位置后，重又回到原来的位置，只要切换速度足够快，第一个微粒还没有来得及脱离光镊捕获区域，因此又会被重新稳定在捕获位置。如此反复即实现了光镊的分时复用。这种方式的机械复杂度较高，使用的时候在光镊扫描的路线上都可以实现捕获，即可以实现多个微粒的捕获；微粒间的距离不易准确控制，不易实现光镊间相对的复杂操作。

第二，多光束实现多光镊：这种方法思路简单，每个光镊都由独立的光束形成。实现方法主要有如下几种：1．对某一激光束进行分束，可以是能量分束或偏振分束。能量分束是将激光束按照能量比例分成多束。不过由于它们来源于同一激光束，分束后的激光具有好的相干性，容易发生干涉，对光捕获不利。偏［5］。这种方法简单易行、能量振分束是将激光束分成偏振方向互相垂直的二束光损耗低，得到的二束偏振光之间无干涉效应，并且也可以通过光学器件对分束后两束偏振光的能量比进行连续调节。该方法形成的双光镊稳定，但最多只能形成两个光镊；2．对同一激光束作位相变换，使激光束波前形成所需要的分布，最［9，10］。后可

以在光场内形成多个光镊目前已有科研人员采用液晶位相变换器实现［11,12］，光镊数量可以达到上百个。这种方法适应范围广，但代价较高；了多光镊3．用多个激光器形成多个光镊，即采用不同波长的激光器。这对光学器件镀膜的要求较高，而且增大了光路的复杂度，因此不宜采用过多的不同波长激光。

我们采用偏振分束和不同波长激光两种方法相结合来实现三光镊装置。图3.3

为设计简图。作为基本设置，三个光镊既可以协同实现单个刚性微粒在空间的准确定位与定向；也可以用二个光镊操控一线形大分子、第三个光镊操控单个微粒，研究它们间的相互作用；也可以独立操控三个微粒，研究它们的相互作用。三个光镊可以同时操作，也可以相对操作，它们的相互配合能够实现各种复杂的精

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操作组合，足以满足实际应用中的不同需求。（在设计上也为今后扩展为具备更多个光镊的系统作了考虑。）

：多光镊光路简图图3.3810nmHeNe激光和波长为的我们研制的纳米光镊装置使用

了波长632.8nm激光形成的光镊主要用于定量测量，的半导体激光二种不同波长的激光源。HeNe 通常是固定不动的。其光路已在前小节讨论，这里不再赘述。另二个光镊由同一个半导体激光器输出的激光经偏振分束后的双光束分别以调

节光束中两个互相810nm的半波片，形成。激光束先经过一个可连续旋转的即可通过旋转该半波片改变分束后双光束的功率垂直的线偏振分量的相对强弱，分成水平偏振和垂直偏振两束线偏振激）然后激光束被偏振分束棱镜（PBS1比。）处汇合为一束PBS2光。这两个光束经过各自的光路，在第二个偏振分束棱镜（可以将这两束偏振方向将第二块偏振分束棱镜用作光束的合成器的好处是，光。的汇合（除了在一些界面上的反射损失）相互垂直的线偏振激光几乎无能量损失激光束汇合。二向色镜反射进一个光路之中。然后双光束在二向色镜处与HeNe后，变的激光。上述三束激光一起经过辅助透镜T810nm的激光，透射632.8nm每个光镊都可由同一物镜分别形成三个光镊。换为平行光束进入物镜O的后瞳，以实现对微米尺度粒子的捕获与操纵。

三维操控3.4

光镊最基本的操控是对被捕获微粒的定位和沿一定轨迹以一定速度的拖动，首先要解决的问题就作为光镊操控系统的设计，实际上就是对光镊阱位的操控。实现对光镊阱位的灵是根据实际应用的需要，选择合适的操控方式和驱动方法，还要考虑各光镊操控的独立性和相互配合对于我们研制的多光镊装置，活控制。精品文档．

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的问题，即实现它们相对整个装置的运动和它们之间的相对运动，以便完成各种复杂的操作动作。

3.4.1 操控方式和驱动方法

通常有二种不同的操控方式来实现粒子与周围环境之间的相对运动。一种是光镊阱位（以及被它捕获的微粒）不动，周围环境（样品池）运动，也即对粒子而言是被动的操控；另一种是前者运动，后者不动，是主动的操控。第一种操控方式：在拖动过程中，光场分布不变，因而光镊的性能始终保持不变，这有利于对微小力进行测量。但这种方式不能改变多光镊间的相对位置。第二种操控方式正好相反，拖动是靠激光束偏转扫描来实现的。该过程中，光场随之有相应的变化，导致光镊性能有微小变化。与前一种方式不同，这种操控方式在多光镊的情形，可以灵活改变该扫描光镊与其它光镊间的相对位置。在我们研制的装置中，二种操控方式都被采用,以适应不同应用研究的要求。例如，HeNe光镊主要用作定量测量，因此在实验中该光束通常是固定不动的,以保证它在测量过程中始终保持有好的光镊性能，所以它的操控就采用被动方式。

纳米光镊－作为一种单个生物大分子的操控以及在分子水平上研究生命过程的技术手段，其操控定位精度当然要与分子的尺度相当。因此所选择的驱动方法必须保证操控能达到纳米精度。

不同的驱动方法能达到的精度是不同的，行程也各不相同。例如用压电转镜或声光偏转器偏转光束，即通过主动方式实现被捕获微粒与周围环境的相对运动。也可用纳米精度的压电扫描驱动器移动样品池，即通过被动方式实现被捕获微粒和周围环境的相对运动。这些方法的操控精度都可以达到或优于纳米，但行程较小。而步进马达有较大的行程，但通常操控精度只能达到微米量级。

光镊阱位的控制精度和行程不但和设备本身的性能有关，通常还与驱动机构在光路中的位置以及相应的光学设计有关。在控制系统的设计中，驱动机构的选择，需要综合考虑精度的要求、行程的大小、在光路中的位置、以及价格因素。另外，

还需要便于计算机控制。

我们采用了亚纳米精度的压电扫描平台（P-517.3CL, PI, German），作为被???。压电扫描平台通过动操控的驱动机构。它的移动范围是m??100m100m20精品文档．精品文档

稳固的中间平台固定于显微镜机体上，作为样品平台。通过计算机控制该压电扫描平台带动样品池整体相对显微镜运动，也即控制液体环境（随样品池相对于显微镜运动）相对于三个光镊及它们所捕获的粒子（相对于显微镜静止）的运动。也就是说，这一操作能够实现样品相对周围环境的纳米精度的移动，但不改变光镊间的相对位置，光镊性能也不发生任何改变。

实现多个光镊之间的相对运动，则需要采用主动方式，即使用光束扫描的方法，使某个光束形成的光镊可以相对别的光镊进行三维运动。我们称这样的光镊为扫描光镊（或动态光镊）。通常，光镊的纵向扫描和横向扫描是分别进行的。纵向扫描可以通过光路中，某个透镜的轴向（沿光束传播方向）移动来实现。而横向扫描是通过光束偏转来实现的。对于图3.4这样的基本光路，阱位平面（很靠近物镜焦平面）的共轭面为C平面（该平面位置很靠近显微镜设计中的CCD靶面位置）。光镊的横向扫描也就是光束焦点在C平面上的扫描。由于显微光路把物平面的物放大100倍到C平面。即物平面和C平面之间有100倍的关系。如果我们需要光镊在物平面水平移动10微米，相应地，也就是要激光束在C平面的会聚点在该平面上移动1毫米。

：光束横向扫描示意图图3.4

声光偏转法，旋转反射镜法。光镊的横向扫描主要有三种方式：移动透镜法，］2［导致激光束会聚点的三维，移动透镜法是通过光路中某个透镜的三维移动运动，即可自由操作光镊。如图

L3，平行入射的激光束被透镜3.5平面C会聚到C平面，如上所述为阱位平面

的共轭面。通过对透精品文档

：移动透镜法横向扫描示意图3.5图

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镜L3的三维调节，可以实现该光镊的三维自由运动。这种方法简单方便，通过对一个光学部件的调节即可以实现设计要求，缺点是移动透镜法会有较大的像差，精度较差，并且从后面的耦合光路设计中可以看出它将使物镜后瞳处的激光光斑发生偏离或者在该处的光斑直径发生变化，将导致进入物镜后瞳的激光光束发生变化，从而引起光镊捕获性能的变化。

［5］。声光偏转法是利用声光效应偏转光束的在光路中添加两个正交放置的声光调制器AO1和AO2组合成AOD，通过调节其驱动电压可以实现对光束方向准确而快速的控制。这种方法操作精度高，可以实现非常精确的二维运动控制，重复性好，响应速度快。其缺点是由于形成光镊的是一级衍射光束，光路调节比较困难，并且激光功率的利用率过低。

：声光偏转法横向扫描示意图图3.6

所3.4我们在最终建立的装置中采用了第三种方法—旋转反射镜法。如图OC平面上，然后由高数值孔径的显微物镜示，激光束被反射镜M反射后会聚在偏转角度的控制就可以实现光镊在M通过对反射镜会聚在阱位平面，形成光镊。可操作精度高，M由计算机控制的压电偏转器驱动，反射镜水平面的二维移动。以实现高精度的光镊操作和定位，而且能量损失很低。我们在纳米光镊系统中采用了压电偏转镜装置来实现光镊在横向综上所述，通过步进马达装置控制光路中某个透镜沿着激光的二维操作，上（水平面方向）传播方向进行移动，实现了光镊的阱位在轴向（垂直于水平面方向）的运动（在。这两种方法组合实现了光镊的三维操作。光路耦合部分将进行详细讨论）

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3.4.2 主动操控方式下的光镊光路设计

光镊的主动操控方式总是伴随着光束在空间的变化。而在实际应用中，我们希望能够在采用主动方式灵活操作光镊的同时，保证光镊的性能稳定，以降低对实验操作的影响。为了保证主动操控过程中光镊具有尽可能相同的捕获性能，就要求入射激光束在物镜后瞳处的状况尽可能保持相同或者变化不大。我们分别考虑在这样的要求下，光路设计上如何实现光镊横向和纵向操作。

A．光镊在水平方向的移动

光镊光路中，激光束在进入物镜后瞳前为准平行光束。若该准平行光束以不同角度入射进入物镜后瞳，物镜出射激光束焦点的位置也就不同，阱位就发生了改变。即通过控制偏转镜的偏转角度就可改变光镊在水平方向的位置。

为了在光束偏转的过程中尽量保证激光束在物镜后瞳的充满状态，可以让物镜后瞳平面和偏转镜反射面形成共轭面，这样当激光束被偏转镜M偏转一个微小角度（激光束光轴始终经过偏转镜M的中心），在物镜后瞳处的激光束传播方向将发生偏转，但是激光束在物镜后瞳处的位置和尺寸基本不会发生变化，这样就保证了物镜后瞳处激光束的充满状态。

3.7：光镊在水平方向的移动图mm?90d的，辅助透镜3.7，光路中物镜O和辅助透镜T的距离T如图OT mm300f?mmf?150之间的距离的焦距L3焦距为T和，则。若透镜L33T mm450f?d?f?之和会聚透镜L3。我们可以根据几何光学计算偏转镜

M3T3T fd?fd3OTT3T fD?间应有的距离。。代入以上数据即可以得到mm540?D3ff TT??则,

机械原理课程设计教学大纲

《机械原理课程设计》教学大纲 课程名称：机械原理课程设计 课程性质：集中实践教学环节必修课程 学分：2 学时：2周 授课单位：机电工程学院 适用专业：机电一体化专科专业 预修课程：《机械制图》，《高等数学》，《材料与金属工艺学》，《理论力学》，《材料力学》、《机械原理》。 开设学期：第三学期 一、课程设计教学目的与基本要求： 1.教学目的：机械原理课程设计是对机械类专业学生进行的一次设计实践性教学环节。其主要目的是进一步巩固、理解并初步运用所学知识，在接触和了解工程技术实际（如工程设计方法、工程设计资料等）的基础上，对学生进行较为系统的设计方法训练，以达到初步培养学生分析问题、解决实际工程问题的能力。 2.基本要求：机械原理课程设计实质上是进行机构运动简图的设计。因此，它的基本要求是：提出设计方案、选用机构类型及其组合，确定运动学尺寸、进行运动分析和动态静力分析、飞轮转动惯量的计算等等。完成必要的计算机三维绘图或编程、图纸绘制和编写设计计算说明书。机械原理课程设计中，作图求解或解析的方法均可采用。 二、课程设计内容及安排： 1.主要设计内容：课程设计内容可根据专业要求从以下项目中选定： （1）运动方案设计 (a)工作原理和工艺动作分解; (b)机械运动方案的拟定； (c)机械执行机构的选择和评定(连杆机构的设计及分析、凸轮机构设计、齿轮机构或轮系设计、其它基本机构设计)； (d)根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图； (e)机械传动系统的设计选择和评定； （2）执行机构尺寸设计

(a)执行机构各部分尺寸设计； (b)机构运动简图； (c)飞轮转动惯量的确定； (d)机械动力性能的分析计算。 （3）编写设计说明书。 （4）答辩。 2.时间安排：在机械原理课程和其它先修课程完成后，安排2周时间进行机械原理课程设计。 三、指导方式：集体辅导与个别辅导相结合 四、课程设计考核方法及成绩评定： 1.考核方式：根据设计图和设计说明书及答辩进行成绩评定，不再考试。 2.成绩评定：由1～2名教师组成答辩小组，对学生完成的设计图和设计计算说明书的内容进行提问，并根据学生回答问题的正确性以及设计内容，按优秀、良好、中等、及格和不及格进行评分。 五、课程设计教材及主要参考资料： [1]牛鸣岐主编.《机械原理课程设计手册》.重庆大学出版社，2001年 [2]郑文纬主编.《机械原理》第7版.高等教育出版社，1997年 [3]孙桓主编.《机械原理》第7版.高等教育出版社，2006年 [4]朱理主编.《机械原理》第1版.高等教育出版社，2004年 大纲撰写人签字：学院章 学院负责人签字：年月日

《综合课程设计》教学大纲(完整资料).doc

此文档下载后即可编辑 《综合课程设计》教学大纲 课程名称：综合课程设计 英文名称：Integrated Course Project for Communication Systems 总学时：3周，理论学时：实验学时：学分：3 先修课程要求： 电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、高频电子线路、通信原理、FPGA原理与应用、Matlab与通信仿真技术、微机原理与接口技术、单片机技术及应用、计算机网络等 适用专业：通信工程 教学参考书： 樊昌信等编，《通信原理（第六版）》，国防工业出版社，2006年 马淑华等编，《单片机原理及应用》，北京航空航天大学出版社，第1版 褚振勇等编，《FPGA原理与应用》，西安电子科技大学出版社，第2版 谢希仁等编，《计算机网络》，电子工业出版社，第4版 1课程设计在培养方案中的地位、目的和任务 《综合课程设计》是配合本科通信工程专业的专业基础课程《通信原理》、《FPGA原理与应用》、《Matlab与通信仿真分析》、《单片机技术及应用》、《计算机网络》而开设的重要专业实践环节。目的是培养学生科学理论结合实际工程的能力，通

过该课程设计，要求学生在掌握通信基本理论的基础上，运用Matlab、FPGA、NS-2等工具对通信子系统或计算机网络进行仿真与设计，并计算基本性能指标，从而提高学生的综合设计实践能力。 另一方面，也可通过课程设计使学生深入理解单片机的基本原理，硬件结构和工作原理。掌握程序的编制方法和程序调试的方法，掌握常用接口的设计及使用。掌握一般接口的扩展方法及接口的调试过程。为学生将来在通信工程、电子信息工程、测试计量技术及仪器、电子科学与技术及其它领域应用单片机技术打下良好基础及应用实践能力。 2 课程设计的基本要求 1. 学习基本设计方法；加深对课堂知识的理解和应用。 2. 完成指定的设计任务和实验任务，理论联系实际，实现书本知识到工程实践的过渡。 3. 学会设计报告的撰写方法。 3 课程设计的内容 1. 无线收发信机部件设计 2. 数字调制与解调器的设计 3. 特殊信号产生器的设计 4. 同步信号提取 5. 编码译码器

《模拟电路》课程教学大纲

《模拟电路》课程教学大纲 一、课程说明 （一）课程名称：模拟电路； 所属专业：微电子科学与工程专业； 课程性质：专业基础课； 学分：4学分。 （二）课程简介、目标与任务； 《模拟电路》是微电子专业本科生在电子技术方面入门性质的基础课，具有自身的体系和很强的实践性。本课程通过对常用半导体器件、模拟电路的学习，使学生获得模拟电子技术方面的基本知识、基本理论和基本技能，为深入学习电子技术及其在专业中的应用打下基础。 （三）先修课程要求，与先修课与后续相关课程之间的逻辑关系和内容衔接； 本课程应开设在高等数学、电路分析（未开设）课程之后，是微电子专业本科生系统学习电子技术知识的基础课程之一。也是后续数字电路、模拟电路实验、集成电路分析与设计等课程的先修课程。 （四）教材：《模拟电子技术基础》童诗白华成英主编（第四版） 高等教育出版社 参考书目：《模拟电子技术基础简明教程》清华大学电子学教研室编 高等教育出版社 《电于技术基础》(模拟部分)康华光主编 高等教育出版社 《电子线路线性部分》谢嘉奎主编 高等教育出版社 二、课程内容与安排 第一章常用半导体元器件（要求列出章节名） 第一节半导体基础知识 第二节半导体二极管 第三节双极型晶体管 第四节场效应管 第五节晶闸管 （一）教学方法与学时分配 课堂教学，8学时 （二）内容及基本要求 主要内容：半导体基础知识；二极管的结构、伏安特性及主要参数；双极型晶体管的结构、 伏安特性及主要参数；场效应管的结构、伏安特性及主要参数；晶闸管的结构、

伏安特性及主要参数。 【重点掌握】：PN结特性及PN结方程；二极管、晶体管、场效应管、晶闸管的伏安特性。 【了解】：二极管、晶体管、场效应管、晶闸管的结构及主要参数。 【难点】：二极管、晶体管、场效应管、晶闸管的伏安特性。 第二章基本放大电路 第一节放大电路的组成及工作原理 第二节放大电路的分析方法 第三节放大电路静态工作点的稳定 第四节共集电极放大电路和共基极放大电路 第五节场效应管放大电路 （一）教学方法与学时分配 课堂教学，12学时 （二）内容及基本要求 主要内容：放大的概念；放大电路的组成及工作原理；放大电路的性能指标；放大电路的分析方法：直流通路与甲流通路，图解法，微变等效电路法； 放大电路静态工作点的稳定；晶体管共集电极放大电路和共基极放大 电路；场效应管放大电路。 【重点掌握】：放大电路的分析方法：直流通路与交流通路，图解法，微变等效电路法。 【掌握】：放大电路的组成及工作原理；放大电路的性能指标；放大电路静态工作点的稳定；晶体管共集电极放大电路和共基极放大电路；场效应管放大 电路。 【了解】：放大的概念。 【难点】：图解法，微变等效电路法。 第三章多级放大电路 第一节多级放大电路的耦合方式 第二节多级放大电路的动态分析 （一）教学方法与学时分配 课堂教学，4学时 （二）内容及基本要求

室内装饰设计原理及制图教学大纲

《室内装饰设计原理与制图》教学大纲 课程名称室内装饰设计原理与制 图 课程编 号 英文名称Introduction to design 适用专业装潢设计 课程性质专业方向必选课最后修改时 间 2016年09月 16日 一．课程性质与设置目的 室内装饰设计原理与制图是装潢设计专业的基础课和必修课，它是提高学生设计理论水平和审美能力的重要手段，对促进学生全面发展有着重要作用。 本课程坚持辩证唯物主义和历史唯物主义的基本原理和根本原则，坚持内容的科学性和体系的完整性。使学生认识到，室内装饰设计原理与制图是研究国内外设计艺术的发生、发展的过程及其规律的科学，掌握室内设计相关设计与制图能力。 通过了解掌握室内设计的性质、定义、概念、研究范畴中西方发展的历史概况，以及室内设计方式与方法，结合室内设计常用设计软件CAD的使用，通过实例让学生自己动手参与简单的室内设计。其目的是为了给考生提供一个理论与实际修养平台，增强其对设计的抽象认识为其专业课上的实践及进一步的理论研究和从事艺术设计实践创作奠定基础，并掌握一定实现设计的软件能力。 二．课程设计思路 1、课程框架结构及参考课时 教学内容课时建 议 教学 方法建 议72学 时 第一章室内设计概论讲述、演

1.1 室内设计的历史与现状 1.2 室内设计师的必备修养 1.3 小结 1.4 实训：临摹室内设计效果图 示第二章室内设计的过程与学习方法 2.1 室内设计的方法与过程2.2 室内设计的学习方法2.3 小结讲述、演 示 第三章室内设计的历史 3.1 中国传统室内设计的特征及演化3.1.1 中国传统室内设计的特征3.1.2 中国传统室内设计的演化3.2 西方室内设计的演化及主要特征3.2.1 古代 3.2.2 欧洲中世纪 3.2.3 欧洲文艺复兴运动时期3.2.4 巴洛克与洛可可时期3.2.5 19世纪时期 3.2.6 近现代时期 3.3 小结 3.4 实训：风格空间的设计讲述、演示、实践 第四章室内设计的设计原则讲述、演

《机械原理课程设计》课程教学大纲

《机械原理课程设计》课程教学大纲 一、课程与任课教师基本信息 二、课程简介 机械原理课程设计是机械类各专业学生在学习了机械原理课程后进行的一个重要的实践性教学环节，是为培养学生机械系统运动方案设计和创新设计能力、应用计算机解决工程实际中各种机构设计和分析能力服务的。 三、课程目标 本课程教学的总体目标是：通过本课程设计的训练，使学生学会常用机构的分析和综合方法，并具有进行机械系统运动方案（创新）设计的初步能力。 1) 通过课程设计大跨度的训练，使学生对所学知识有个完整的概念，锻炼学生综合运用所学理论和方法的能力； 2) 通过对某些机构的发明构思，锻炼学生创新设计的能力； 3) 通过对设计方案中某些机构进行分析和设计，进一步提高学生应用技术资料、运算和绘图的能力； 4) 通过对课程设计中某些计算内容编程上机运算，使学生更清楚认识计算机在工程设计中的意义，提高他们利用计算机的能力。 四、与前后课程的联系 先修课程有：高等数学、普通物理、机械制图、理论力学、机械原理等。

后续课程：机械设计、专业课程及专业选修课程、毕业设计等。 五、教材选用与参考书 1．选用教材：孙桓主编.《机械原理》（第8版）.高等教育出版社，2013年. 2. 陆凤仪主编.《机械原理课程设计》. 机械工业出版社, 2002年. 3. 师忠秀主编.《机械原理课程设计》. 机械工业出版社, 2003年. 六、课程设计进度表 七、教学方法 本课程设计的教学方法是以教师课堂讲解和设计过程的现场指导相结合，启发学生的创造性设计思维，使学生具备进行机械系统运动方案设计的初步能力。 八、对学生的学习要求 1．学习本课程的方法 本课程是在机械原理课程结束后的一个综合训练环节，要多练多想，运用一般的机械原理和方法解决实际机构和机器的具体设计与分析问题。 2．学生完成本课程须耗费的时间 为掌握本课程的主要内容，要求学生投入全部精力到为期1周的课程设计中，达到具备进行机械系统运动方案设计的初步能力的目标。 3．学生的上课、讨论、计算说明书等方面的要求 认真听好设计指导课，做好笔记，积极参与教学互动；在设计过程中，主动与老师探讨问题；针对课程设计题，积极思考，培养自己的分析和计算能力。设计完成后，提交合格的设计图纸和课程设计说明书。

公共建筑设计原理(教学大纲)

公共建筑设计原理 Principle of Public Building Design 课程编号：106078 学分： 2 开课学院：建筑系课内学时：32 课程类别：专业选修模块课程性质：限选 一、课程的性质和目的 本课程是建筑学专业的基本理论课程之一，也是主干课程之一。公共建筑种类颇多，功能各不相同，本课程的内容是各种公共建筑物设计中所涉及的共性的问题。其既有基本知识、设计原理，也有建筑创作理论。 教学目的：使学生掌握公共建筑物设计的基本要求、设计方法、构思途径及建筑形象的创作。 二、课程教学内容及基本要求 1.在了解不同类型的公共建筑基础上，着重理解其共性问题。 2.在分析丰富的建筑外在表象基础上，着重领会其内在规律。 3.学习和掌握公共建筑的空间布局原理。 3.树立“建筑?人?环境”的正确设计思想。 （一）课程教学内容及知识模块顺序 1．知识单元一: 公共建筑概论（4学时） （1）知识点一：公共建筑学习内容及当前创作 （2）知识点二：公共建筑的分类及课程学习方法 （3）知识点三：公共建筑特点及功能分区联系 教学基本要求： 通过本章学习，启发学生深层思考建筑的内涵，从建筑分类的讲述引入公共建筑概念，通过不同公共建筑的实例简述一般规律。 2．知识单元二: 公共建筑的总体环境布局（4学时） （1）知识点一：总体环境布局的基本组成 （2）知识点二：总体环境布局的空间与环境 （3）知识点三：群体建筑环境的空间组合 教学基本要求： 本章通过对公共建筑室内外环境的剖析，使学生掌握和了解公共建筑设计在功能与经济、功能与美观以及经济与美观等内外因素的相互关系。学生在总体环境布局中能考虑利用环境的有利因素和依照构思意图创造环境并了解公共建筑设计中群体建筑环境的空间组合方法。 3．知识单元三: 公共建筑的功能关系与空间组合（6学时） （1）知识点一：公共建筑的空间组成 （2）知识点二：公共建筑的功能分区 （3）知识点三：公共建筑的人流聚集与疏散 教学基本要求： 了解公共建筑空间的三大组成部分，掌握分析空间组合中的水平交通与分析空间组合中的交通枢纽。

《电路原理》课程实验教学大纲

《电路原理》课程实验教学大纲 一、实验类别：学科基础课程学分： 二、实验总学时：8 三、应开实验个数：4 必开实验个数： 4 选开实验个数： 四、适用专业：物理学 五、实验成绩评定方法：根据实际操作及实验报告评分 六、实验成绩占课程总成绩比例：10% 七、实验教材或自编指导书：自编指导书 实验一：叠加原理实验 学时：2 （一）实验类型：验证型 （二）实验类别：技术基础 （三）每组人数：2人/组 （四）实验要求：必修 （五）实验目的：加深对电路中电位的相对性、电压的绝对性的理解；验证线性电路叠加原理的正确性，加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。 （六）实验内容：测量电路中各点电位；测量电路中各支路电流和电压。 （七）主要仪器设备及配套数：直流可调稳压电源、万用表、直流数字电压表、直流数字毫安表、DGX-1实验装置。26套 （八）所在实验室：电路原理室 实验二：戴维南定理和诺顿定理的验证 学时：2 （一）实验类型：验证型 （二）实验类别：技术基础 （三）每组人数：2人/组 （四）实验要求：必修 （五）实验目的：验证戴维南定理和诺顿定理的正确性，加深对该定理的理解；掌握测量线性有源二端网络等效参数的一般方法。 （六）实验内容：测定线性有源二端网络电路的外特性、入端电阻、开路电压、短路电流，测定等效电路的外特性 （七）主要仪器设备及配套数：可调直流稳压电源、可调直流恒流源、直流数字电压表、直流数字毫安表、万用表、可调电阻箱、电位器、戴维南定理实验电路板。26套（八）所在实验室：电路原理室 实验三：一阶动态电路的研究 学时：2

（一）实验类型：设计型 （二）实验类别：技术基础 （三）每组人数：2人/组 （四）实验要求：必修 （五）实验目的：研究一阶电路方波响应的变化规律和特点；学习自拟实验方案，正确选择 元器件、确定实验参数；学习用示波器测定电路时间常数的方法；掌握微分电路与积 分电路的测试方法。 （六）实验内容：设计微分电路和积分电路，分别分析和研究对应的RC一阶电路的零输入相应、零状态响应及全响应。 （七）主要仪器设备及配套数：函数信号发生器、双踪示波器、电路实验板。 26套。 （八）所在实验室：电路原理室 实验四：用三表法测量电路等效参数 学时：2 （一）实验类型：验证型 （二）实验类别：技术基础 （三）每组人数：2人/组 （四）实验要求：必修 （五）实验目的：学会交流电压表、交流电流表和交流功率表测量元件的交流等效参数的方法；学会功率表的接法和使用。 （六）实验内容：测量电阻、电感和电容的等效参数；测量电感、电容串联与并联后的等效参数；验证用串、并试验电容法判别负载性质的正确性。 （七）主要仪器设备及配套数：交流电压表、交流电流表、功率表、自藕调压器、镇流器、电容器、白炽灯。26套 （八）所在实验室：电路原理室

室内设计教学大纲

一、课程名称：设计素描 (08) 二、课程性质：专业必修课——基础课 三、课程教学目的： 通过设计素描课程的学习，使学生了解设计素描的基本概念、特点，基本的观察、分析和表现手法，并通过具体的分析和观察客观物象的结构、形态、明暗、质感等因素，学习透视、构图等造型艺术规律，研究和揭示视觉表达客观物象内部的力、场、空间、结构、功能图形以及审美文化内涵等潜在规律，并将其应用在创意构思和表达的过程中，为专业设计打下良好的基础。 四、课程教学原则与教学方法： 1、理论联系实际原则，动手实践； 2、系统性原则，由浅入深、突出重点、循序渐进； 3、因材施教原则，发现特点，因人而易，不同画面，分别对待； 4、多媒体教学进行讲解、图例分析和教师示范的直观性教学方法； 5、分阶段进行小结，结合具体画面的欣赏、分析、讨论的启发式教学方法。 五、课程总学时：128学时8学分 六、课程教学内容要点及建议学时分配： 1、设计素描概述 ⑴设计素描的概念及其特点 ⑵设计素描的目的和任务 2、形体结构分析（认识与观察方法） 3、透视规律及其应用 4、明暗研究（明暗变化及其规律） 5、质感表达与纹理研究 ⑴不同物体质感纹理的归纳表现 ⑵相应空间环境的主题性创意表达与设计 6、立体形态变化分析 ⑴立体成型分析研究； ⑵立体成型过程的飘移、削减及叠加原理。 7、精微细致表达 ⑴刻画表达：收集现实生活中常见的小型物体、深入研究观察其精细构造并放大表现； ⑵非常态构想：利用其形态特点和构造特点进行创意应用表达（草图构想）。

8、形态联想 观察了解自然界物体的形态和构造特点，进行联想和改造，把异象画面和现实的形态串联组合，使画面显现奇思妙想并又在创意的情理之中。 ⑴不同物质属性的转换； ⑵不合理空间的创造； ⑶形态寓意延伸表达。 9、解构与重构 ⑴观察了解自然界物体的形态和构造特点进行剖析（原形收集结构分析）； ⑵把自然界物体的剖析结构结果或元素进行概括和重新组合产生一个全新的形态（解构重组）； ⑶立体构造； ⑷平面意象。 建议学时分配： 1、理论讲述、结合示范作品分析，12课时； 2、作业练习、辅导，112课时； 3、观摹小结，分析讨论时间，4课时； 4、期末总结评分时间另外安排。 七、课程的实践教学环节要求： 1、课程讲述及作品分析部分在多媒体教室完成； 2、作业辅导过程全部在专业教室完成； 3、学生课前根据课程要求准备绘画工具材料等； 4、作业练习内容和要求。 内容： 1、形体构造研究 A、石膏几何体静物组合1张4开纸8课时 B、不同形态的静物组合1张4开纸8课时 2、明暗研究 A、不同明度质感的静物组合1张4开纸16课时 B、相应空间环境的主题性创意表达与设计1张2开纸20 课时 （背景部分要求学生根据个人对静物的不同理解，进行物象的相应空间构成组合及明暗设计的创意应用表达）

《机械原理》课程教学大纲

《机械原理》课程教学大纲一、课程基本信息

二、课程内容及基本要求 绪论 了解机械原理的研究对象、内容及在教学计划中的地位。 第一章平面机构的结构分析 了解研究机构结构的目的。 理解运动副、运动链、机构的概念。 掌握机构运动简图的画法、机构的自由度计算。 掌握机构的组成原理和对机构进行结构分析。 本章重点：运动副、运动链、机构的物理概念。机构自由度计算。 本章难点：平面机构低副代替高副法 第二章平面机构的运动分析 了解机构运动分析的目的和方法。 掌握速度瞬心法及其在机构速度分析上的应用。 用相对运动图解法求机构的速度和加速度。 ＊用解析法对机构进行运动分析。（在机械原理课程设计中讲授） 本章重点：三心定理及应用 本章难点：用相对运动图解法求加速度 第三章平面连杆机构及其设计 了解平面连杆机构的应用及其设计的基本问题。 掌握平面四杆机构的基本形式及其演化，掌握平面四杆机构的曲柄存在的条件、压

力角和传动角、急回特性、机构的死点等主要特性。 掌握用图解法对刚体导引机构、函数机构（包括按急回特性）的设计方法，了解函数机构的解析法设计、轨迹机构和用连杆图谱设计平面四杆机构的方法。 本章重点：平面连杆机构的主要工作特性 本章难点：按巳知运动规律设计平面连杆机构 第四章凸轮机构及其应用 了解凸轮机构的应用和分类。 了解从动件的基本运动规律，包括等速运动规律、等加速等减速运动规律、余弦加速运动规律、正弦加速运动规律。 掌握用作图法设计平面凸轮的轮廓曲线。 了解解析法设计平面凸轮的轮廓曲线。 了解凸轮机构的基本尺寸的确定。 本章重点：作图法设计平面凸轮的轮廓曲线 本章难点：求作凸轮压力角 第五章齿轮机构及其设计 了解齿轮机构的应用与分类。 掌握齿廓啮合的基本定律、渐开线及其性质。 掌握渐开线齿轮的各部分名称及标准齿轮的尺寸。 掌握直齿圆柱渐开线齿轮传动：正确啮合条件、可分性、重合度、无侧隙啮合条件和齿廓工作段。 了解渐开线齿轮的切制原理、根切现象、无根切现象的最少齿数。 掌握齿轮变位的原理、最小变位系数、无侧隙啮合方程和变位齿轮传动的类型。 了解平行轴斜齿圆柱齿轮传动：齿廓的形成，端面、法面及轴面参数，正确啮合条件，基本尺寸计算，当量齿数，重合度、主要特点。 了解蜗轮蜗杆机构：形成、分类、正确啮合条件、主要参数和特点。 了解直齿圆锥齿轮传动：齿廓的形成、背锥、当量齿数和基本尺寸计算。 本章重点：平面直齿传动原理及尺寸计算 本章难点：变位齿轮传动 第六章轮系及其设计

室内设计基础 教学大纲

《室内设计基础》教学大纲 课程名称：室内设计基础编写人：胡发仲 课程代码：101220010 编写时间：2006年4月 周学时：16学时总学时：64学时 开课系：美术系 课程性质：专业必修课 使用教材：室内设计原理陆震纬来增祥编著中国建筑工业出版社 教学参考资料：室内设计资料集张绮曼郑曙阳主编. 中国建筑工业出版社室内外设计资料集薛健主编中国建筑工业出版社， 室内设计经典集张绮曼主编. 中国建筑工业出版社 室内设计基础陈易著同济大学出版社，2001 室内设计形式语言尼跃红著高等教育出版社，2003 室内设计王远平黄建军编中国建筑工业出版社，1998 一、课程目的及教学基本要求 教学目的： 1、开阔学生视野，激发学习兴趣以及热爱本专业的情感。 2、掌握室内设计的相关基础知识：基本的原理、程序和方法，树立和提高环境艺术设计专业意识。 3、锻炼提高设计表达能力、独立分析解决问题的能力，初步具备环境艺术设计师所需的基础知识和能力。 基本要求 由于《室内设计基础》是一门专业基础理论和实践相结合的综合课，为避免专业理论学习的枯燥，增强学习的针对性，必须运用大量的设计案例、同期学生作业等教学资料进行比较分析，采用幻灯、多媒体等综合手段，同时让学生参与一定的设计调研，以提高学生解决实际问题的能力。

五．课程内容及学时分配 教学内容包括两部分：理论讲授与设计实践。 第一部分理论部分为：20——22学时 第一章室内设计概论 第一节室内设计概念 第二节中外室内设计的发展历史及学科特点 第三节室内设计师与室内设计市场现状 第二章室内设计的内容 第一节空间的限定和组织 第二节界面与构造 第三节光色设计 第四节家具与陈设 第五节绿化 第三章室内设计的原则 第一节功能性原则 第二节审美性原则 第三节科学性原则 第四章室内设计的程序与方法 第一节设计前期准备（了解任务书、现场调研、分析整理资料） 第二节设计基本过程（概念构思、初步方案、扩大设计、施工图制作、设计文件装帧） 第三节后期完善（现场交底、设计监理、工程验收、后期维护） 第二部分设计表达与课堂作业部分为：40——42学时 作业设计：根据所提供的平面图，室内净高3米，墙体可不考虑承重，给、排水管道位置见图，开窗位置自定，针对限定居住对象进行设计：单身族；双人公寓；青年夫妇两口之家；三人公寓；三口之家（青年夫妇及一小孩）；两位老人等，也可自定其他对象。 作业要求： （1．任选三种居住对象，设计3个布局草案，要求布局合理，功能组织有序，

机械原理课程设计教学大纲-机制Z

《机械原理课程设计》实践环节教学大纲 环节类别：课程设计学分：1 周数：1 面向专业：机械设计制造及其自动化 课程代码： F10004 先开课程：机械制图、机械原理 课程性质：必修课 一、说明 1、课程的性质、地位和任务 随着科学技术和工业生产的飞速发展，机械产品种类日益增多，自动化程度愈来愈高。这就要求设计者除综合应用各类典型机构的作用外，还要根据使用要求和功能分析，设计出结构简单、制造方便、性能优良、工作可靠、适用性强的机械系统。 机械原理课程设计是机械原理教学中的一个重要环节，是机械类各专业学生在机械原理课程学习后进行的全面、系统、深入的实践性教学，培养学生机械系统运动方案设计、创新设计及进行机构分析和工程设计的能力。 机械原理课程设计针对某种简单机器进行机械运动简图设计，包括机器功能分析、工艺动作过程确定、执行机构选择、机械运动方案评定、机构尺度综合等。通过机械原理课程设计，使学生巩固所学机械原理的知识和理论，培养开发创新机械的能力，实现用图解法进行机构的分析计算的基本要求，完成机械运动方案和机构设计。 2、课程教学和教改基本要求 通过机械系统运动方案设计，使学生融会贯通机械原理的理论和机构结构、运动分析、动力分析的方法；熟悉各类常用机构的类型、特点及设计要点，能够运用所学知识去观察、分析、解决简单的工程实际问题。要求学生完成机械系统整体分析和设计，提高运算、绘图及及查阅有关资料的能力，编写说明书，培养学生归纳、总结的表达能力。此外，还应加强理论与工程实际的结合，具备工程的观点，养成综合分析、全面考虑问题的习惯，和科学的、一丝不苟的作风。 机械原理课程设计是工科院校学生在大学期间利用已学过的知识进行的第一次比较全面、具有实际内容和意义的课程设计。机械原理课程设计是为了进一步巩固和加深学生所学机械原理知识和技能，并将其系统化；培养学生利用所学知识分析解决实际问题的能力；初步培养学生进行创新设计的能力；使学生初步掌握机械运动方案设计，并在机构分析与综合

《电路原理》(爱迪生班)教学大纲

《电路原理（甲）Ⅰ》课程简介与教学大纲 主讲教师：范承志、孙盾；完成课程教学大纲与简介负责人：范承志 课程号：101C0040 课程名称（中文）：电路原理 课程名称（英文）：Electric Circuit 周学时： 4.0 学分：4 课程类别：大类课程必修 预修课程：普通物理，微积分，线性代数，常微分方程，复变函数 面向对象：电气学院“爱迪生实验班” 教学方式：多媒体教学 课程特色简介： 《电路原理（甲）Ⅰ》是电气信息类的重要技术基础课程，教学内容采用静态、稳态、动态的教学过程体系，全面介绍电路理论的基本概念、基本分析方法和基本定律，主要内容包括：电路基本概念；电路分析的基本方法及定理；正弦交流电路稳态分析；电路谐振、互感分析；三相交流电路；非线性电路；非正弦周期电路分析；过渡过程的经典解法。 爱迪生实验班教学采用独立开课方式，课程教学内容结合学科发展变化，把理论知识与工程实际相结合，拓宽学生知识面与实际应用能力，培养学生的实际分析问题与解决问题的能力。在教学方法上，注重课程知识的理解与分析思路，利用计算机进行实际问题的计算和仿真。采用灵活多样的考核方法，通过考试、论文报告、课程设计等手段考察学生对课程知识的掌握程度。课程理论部分与实验结合，通过综合实验把理论知识及分析问题的思路方法进行有机结合。 教学目的和基本要求：?电路原理?课程是电气信息类专业的重要基础课程，电路理论本身具有较强的逻辑性、系统性、理论性和灵活性，重点培养学生严谨的思维能力、灵活分析问题的能力和创新创造能力，为后续专业课程和科研实践提供必要的预备知识。

根据“爱迪生实验班”的教学要求，课程教学遵循从易到难、循序渐进的原则，系统介绍电路理论的基本概念、基本分析方法和基本定律。通过本课程的学习，要求学生掌握电路的基本原理、分析与计算电路的基本方法，能灵活应用理论知识。 主要内容及学时分配： 第一（小）学期 每周4学时，共8周。打*部分为选讲内容。 (一) 电路概述……………………………………………………………… （5学时） 1.电路模型及电路元件 2. 参考方向概念, 基尔霍夫定律 (二) 电路分析的基本方法及定理…………… ……………………………（14.5学时） 1. 网络图论的基本概念 2. 支路电流法，回路电流, 网孔电流法 3. 节点电压法, 改进节点电压法 4. *割集电压法 5. 叠加定理、线性定理 7. 戴维南与诺顿定理 6. 替代定理 8. 特勒根定理, 互易定理 (三) 正弦交流电路…………………..……………………………………（10.5学时） 1. 正弦交流电量的基本概念 2. 正弦交流电量的相量表示 3. 正弦交流电路中的电阻、电感、电容元件

《室内装饰设计原理与制图》教学大纲

《室内装饰设计原理与制图》教学大纲 一．课程性质与设置目的 室内装饰设计原理与制图是装潢设计专业的基础课和必修课，它是提高学生设计理论水平和审美能力的重要手段，对促进学生全面发展有着重要作用。 本课程坚持辩证唯物主义和历史唯物主义的基本原理和根本原则，坚持内容的科学性和体系的完整性。使学生认识到，室内装饰设计原理与制图是研究国内外设计艺术的发生、发展的过程及其规律的科学，掌握室内设计相关设计与制图能力。 通过了解掌握室内设计的性质、定义、概念、研究范畴中西方发展的历史概况，以及室内设计方式与方法，结合室内设计常用设计软件CAD的使用，通过实例让学生自己动手参与简单的室内设计。其目的是为了给考生提供一个理论与实际修养平台，增强其对设计的抽象认识为其专业课上的实践及进一步的理论研究和从事艺术设计实践创作奠定基础，并掌握一定实现设计的软件能力。 二．课程设计思路 1、课程框架结构及参考课时

2、对学生选课的建议 可以合理的选择3dsmax，ps等课程 三．课程内容与考核目标 第一章室内设计概论 一、学习目的与要求 通过本章学习，了解室内设计概论，包括室内设计的历史发展与现状，室内设计师需要必备的修养与素质，让学生对室内设计行业有所了解，知道自己今后需要学习哪些知识与技能。 二、课程内容 ●室内设计的历史与现状 ●室内设计师的必备修养

第二章室内设计的过程与学习方法 一、学习目的与要求 通过本章学习，了解设计的室内设计的过程，以及学习室内设计的方法，让学生进一步了解室内设计。 二、课程内容 ●室内设计的方法与过程 ●室内设计的学习方法 第三章设计源流之一 一、学习目的与要求 通过本章学习，初步了解中国设计的源流，了解各门类设计作品及其特点。 二、课程内容 （一）原始社会时期的设计。 （二）奴隶社会时期的设计。 （三）封建社会时期的设计。 三、考核知识点 （一）中国古代建筑设计。 （二）中国古代家具设计。 （三）中国古代陶瓷设计。

x2040631机械原理课程教学大纲

x2040631机械原理课程教学大纲 课程名称：机械原理 英文名称：Theory of Machines and Mechanisms 课程编号：x2040631 学时数：72 其中实践学时数： 8 课外学时数：0 学分数：4.5 适用专业：机械设计制造及其自动化、机械电子工程、机械工程、过程装备与控制工程 一、课程简介 机械原理课程是机械类各专业方向必修的一门重要的专业基础课。课程研究内容是有关机械的一些最基本的原理及常用机构的分析与综合方法，主要包括：机构结构分析的基本知识；机构的运动分析方法；机器动力学的基本知识；常用机构（齿轮机构、凸轮机构、连杆机构等）的分析与设计；机械传动系统运动方案的设计等。 通过《机械原理》课程的学习，使学生掌握机构学和机器动力学的基本理论、基本知识和基本技能，学会常用机构的分析和综合方法，并能够使用上述方法分析现有实际机械产品的结构合理性，分析其运动和动力性能；掌握机械设计时，机构的选型、组合、变异及机械系统的方案设计等问题，训练学生独立思考问题、查阅相关资料解决问题的能力，使学生初步具有拟定机械系统方案的能力。学习本课程可以为学生在专业课的学习以及今后的工作中进行机械设计、机械创新打下良好的基础。 二、课程目标与毕业要求关系表

三、课程教学内容、基本要求、重点和难点 （一）绪论 1. 了解机械原理研究的对象及内容，掌握机器、机构、机械的概念。 2. 了解学习机械原理的目的及方法，了解机械原理学科的发展现状。 （二）平面机构的结构分析 1. 了解机构运动简图的概念及其作用，掌握机构运动简图的绘制方法。 2. 掌握运动副的概念，理解并掌握平面机构具有确定运动的条件（重点），熟练掌握平面机构自由度计算（重点）。 3. 掌握机构的组成原理，掌握基本杆组的概念及平面机构的结构分类方法。 （三）平面机构的运动分析 1. 掌握用瞬心法作机构的速度分析。 2. 掌握同一构件上两点之间的运动关系以及两构件上重合点之间的运动关系，熟练掌握用矢量方程图解法进行平面机构的运动分析（重点、难点）。 3. 了解用矢量方程解析法进行平面机构的运动分析。 平面机构运动分析的基本理论与基本方法。 （四）平面机构力分析 了解平面机构力分析的基本理论与基本方法，掌握构件惯性力的确定方法（一般力学方法）及构件组的静定条件，掌握用图解法进行平面Ⅱ级机构的动态静力分析（重点）。 （五）机械效率、摩擦与自锁 1. 了解机械效率的概念，理解理想机械的意义，掌握机械效率的计算方法。 2. 了解总反力、摩擦角、摩擦圆的概念；掌握平面机构运动副中摩擦的分析方法；熟练掌握用图解法对平面机构进行考虑摩擦时的受力分析（重点）。 3. 掌握自锁的概念和条件。 （六）机械的平衡 了解机械平衡的目的及内容；掌握刚性转子的静平衡和动平衡的概念及计算方法。 （七）机械的运转及其速度波动的调节 1. 了解机械运转的三个阶段，了解机械产生速度波动的原因。 2. 掌握等效质量、等效转动惯量和等效力、等效力矩的概念；掌握机械运动方程式的求解方法。 3. 掌握机械系统等效动力学模型的建立方法；掌握周期性速度波动的调节方法（飞轮设计）。 （八）平面连杆机构及其设计

结构设计原理教学大纲

《结构设计原理（2）》教学大纲 第一部分教学大纲说明 一、课程的性质与任务 1．《结构设计原理》（2）是中央广播电视大学工科土建类土木工程专业（专升本）本科一门必修课程。本课程针对中央广播电视大学土木工程专业（专科）学生具有钢筋混凝土结构基本知识，在此基础上，理解结构设计理论，掌握构件计算方法。本课程的主要任务是：1）理解结构设计理论，掌握构件设计计算方法。2）了解现行《公路桥规》对结构构件计算的有关规定。 2．《结构设计原理》课程是在已开设的《建筑材料学》、《材料力学》、《结构力学》等先修课程的基础上设置的专业基础课，后续课程是《桥梁工程》。 3．《结构设计原理》课程内容包括：钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构、混凝土与砌体结构、钢结构、钢—混凝土组合结构。 二、课程的目的与要求 1．《结构设计原理》课程研究各种结构构件的设计计算理论、截面应力应变、承载力计算方法。通过对材料力学性能、截面受力性能的分析、结合试验，给出截面承载力计算方法，应力、位移、裂缝计算方法。本课程要求学生重点掌握：结构设计计算理论、截面受力分析、承载力计算方法。 2．《结构设计原理》课程，在了解材料力学性能、本构关系、掌握受力分析的基础上，要求学生了解结构试验方法、观察试验过程、能将试验结果应用到承载力计算中。 3．《结构设计原理》课是一门实践性较强的课程。一方面各种构件计算方法都有试验分析作为基础，同时截面设计要考虑构造要求；另一方面设计计算为工程实际服务。要求学生加强实践性环节：如观摩受弯构件正截面试验分析、受压构件强度试验、预应力施工技术等。了解《公路桥规》有关构造要求。 4．通过习题练习加深对所学内容的理解。 三．课程教学要求层次 教学环节中，基本概念、定义、截面性质、受力性能等概念，由低到高分为“知道、了解、掌握”三个层次。有关截面承载力计算、应力计算、连接计算、变形、裂缝计算等公式及其设计计算方法，由低到高分为“会、掌握、熟练掌握”三个层次。 第二部分媒体使用与教学过程建议 一．学时分配与学分 1．学时分配 本课程共72个学时（具体课时分配如下表）。

《电路原理》教学大纲2009

《电路原理》教学大纲 课程名称：电路原理 课程编号：07073204 课程类别：专业基础课 适用专业：电子信息工程、通信工程专业 授课学时：80 学分：5 一、课程简介 《电路》是电类专业基础理论课，对培养学生科学思维能力、树立理论联系实际提高学生分析问题和解决问题的能力，具有重要的作用。 通过本课程的学习，使学生掌握电路基础理论知识以及电路分析与设计方法，并具备实验的初步技能，为后续电类课程作必要的准备。 二、课程的内容与基本要求 1、电路元件、电路模型与基本定律 1.1 了解集中参数电路与实际电路模型的概念。 1.2 电路中的基本变量电压、电流及其参考方向。 1.3 电路基本元件电阻、电容、电感、电压源、电流源及受控源。 1.4 功率、KCL、KVL。 基本要求 ◆掌握基本电路元件的电压电流关系、基尔霍夫定律。 ◆理解电压、电流的方向及参考方向、受控源、功率的计算。

◆了解集总参数电路的概念。 2、电路的等效变换 2.1 等效的基本概念、电阻的串并联计算。 2.2 三角形与星形变换。 2.3 单口网络的等效电阻及计算。 基本要求 ◆掌握电阻的串并联计算、实际电源的等效变换、含受控源单口网络等效电阻的 计算。 ◆理解电阻的三角形与星形变换。 3、电阻电路的分析方法 3.1 电路图论的基本概念、图、子图、支路、树、树支、连支、回路、网孔。 3.2 KCL独立方程数。 3.3 支路法、回路法、节点法。 基本要求 ◆掌握电阻电路的支路法、回路法、节点法求解方法。 ◆理解电路图论的基本概念：图、子图、支路、树、树支、连支、回路、网孔。 ◆了解网孔法与回路法的关系。 4、网络方程的矩阵形式 4.1 关联矩阵。 4.2 基本回路矩阵。 4.3 基本割集矩阵。 4.4 基尔霍夫定律的矩阵形式。 4.5 节点方程的矩阵形式。 基本要求 ◆掌握关联矩阵、回路矩阵、割集矩阵的概念。 ◆理解基尔霍夫定律的矩阵形式、节点方程的矩阵形式。 ◆了解割集电压法。 5、电路基本定理

《建筑设计原理》课程教学大纲

《建筑设计原理》课程教学大纲 一、课程总述 在新的时代背景下，建筑设计日益受到重视，建筑设计成为城市建设的重要内容，本课程要求学生了建筑设计类型及各类建筑的特征。掌握建筑设计的基础工作：基础资料的收集；城市建筑的调查；城市建筑的综合分析。学会建筑设计文件的编制，规划成果的审批和审批程序。 课程名称建筑设计原理课程代码38362 课程性质专业基础先修课程制图 总学时数32 周学时数 2 开课院系艺术学院设计系任课教师卢 编写人卢编写时间2009.9.10 使用教材朱昌廉等著．住宅建筑设计原理，重庆大学出版社 教学参考资料杨窥丽．城市原来绿地规划，中国林业出版社《华夏意匠》中国建筑工业出版社 课程教学目的 本门课程为环境艺术的专业基础课，其教学以理论分析与规划设计为特点，其目的在于培养学生的下述能力： （1）培养正确的建筑观。 （2）培养分析、理解城市空间的认识能力。 （3）认识不同城市、地理方位的建筑不同特点 （4）使学生对我国建筑发展的概貌及重要的专业术语有所了解，掌握建筑设计的基本方法和审批的基本程序。 课程教学要求了解建筑的分类及各类建筑的特征。 2、认知建筑：从理论与历史的阅读中再来认识城市绿地的规划原则，形成对于功能、空间、形式、秩序、文脉和建构等建筑语汇的深层认识，也形成关于城市作为文化现象的深层理解。 3、掌握建筑规划的基础工作：基础资料的收集；建筑现状的调查；建筑的综合分析。 4、掌握建筑设计文件的编制，规划成果的审批和审批程序。

本课程的重点和难 点 本课程重点和难点在于：掌握建筑设计文件的编制，规划成果的审批和审批程序 课程考试课程设计

电路原理课程教学大纲教程文件

《电路原理(一)/（二）》课程教学大纲 课程中文名称：电路原理（一）/（二） 课程英文名称：Circuits Theory（Ⅰ）/（Ⅱ） 课程编号：C1280/ C1281 学分：3/2 学时：48/32 （其中：讲课48/32学时实验0学时实践0学时） 先修课程：高等数学、线性代数 适用专业：电气工程及其自动化、智能电网信息工程 课程类别：专业核心课/必修 使用教材：1.吉培荣、佘小莉. 电路原理. 北京：中国电力出版社，2016. （中文授课使用） 2.Charles K Alexander，Matthew N O Sadiku. Fundamentals of Electric Circuits，Fifth Edition. 北京：机械工业出版社，2013. （双语授课 使用） 3.吉培荣、李宁、胡芳. 电工测量与实验技术. 武汉：华中科技大学 出版社，2012.（中文和双语授课使用） 开课单位：电气与新能源学院 一、课程性质 本课程是电气工程及其自动化专业的核心课与学位课，具有理论严密、逻辑性强的特点，对培养学生的辩证思维能力，树立理论联系实际的科学作风和提高学生分析问题解决问题的能力，都有重要的作用。 二、目标 总体目标：通过本课程的学习，使学生掌握电路的基本理论、分析计算电路的基本方法，为解决工程实际问题和进一步研究电类问题准备必须的理论基础，并为学习电气信息类的后续课程打下基础。 具体目标：（1）、掌握实际电路分析的一般步骤，建立实际电路模型化的概念，掌握实际电路模型化的处理原则，掌握实际电路具有的基本特性，具有初步的对实际电路（器件）建立电路模型的能力。（2）、掌握电阻、电容、电感、独立源、受控源、互感、理想变压器等元件的元件约束，掌握拓扑约束（KCL、KVL），深刻理解模型电路分析方法的实质。（3）、掌握电压、电流、功率、输入电阻、输出电阻、时间常数、功率因数、网络函数、特性阻抗等参数的概念和计算方法。（4）、掌握等效变换法、系统化方法（支

《机械原理》考试大纲

2017年武汉工程大学 《机械原理》考研考试大纲 本考试大纲根据武汉工程大学《机械原理》教学大纲的要求编写，是机械类硕士研究生入学考试《机械原理》课程考试命题的依据。 一、考试的基本要求 考试注重对基本概念、基本理论和方法的掌握，同时重视学生分析问题与解决问题的能力，较难的题目一般不超过20%。考生自备必要的计算和做图工具，如计算器、三角板、量角器、圆规等。 二、试题类型及百分比 试题的类型为：（1）填空题、选择题、判断题；（2）分析说明图解题；（3）设计计算题；其中第（1）类题目的份量约占30%，（2）类题占20%~40%，其余为设计计算题。 三、参考教材 郑文纬等主编（东南大学）．机械原理．第七版．北京：高教出版社，2010年 孙桓等主编（西北工业大学）．机械原理．第七版．北京：高教出版社，2010年 四、考试内容及考试要求 1.绪论 （1）掌握机器、机构、构件、零件等基本概念。 2.机构的结构分析 （1）了解机构的组成，搞清运动副、运动链、约束和自由度等基本概念； （2）掌握常用机构的机构运动简图绘制及平面机构的自由度计算； （3）掌握平面机构组成的基本原理。 3.平面机构的运动分析 （1）掌握用解析法对平面二级机构进行运动分析； （2）掌握速度瞬心（绝对瞬心和相对瞬心）的概念，并能运用“三心定理”确定一般平面机构各瞬心的位置，能用瞬心法对简单的机构进行速度分析。 4.平面连杆机构及其设计 （1）了解平面连杆机构的组成及其主要优缺点； （2）了解平面连杆机构的基本型式及其演化和应用； （3）掌握曲柄存在条件、传动角、死点、急回运动、行程速比系数、运动连续性等概念；