《光學材料及元件制造》教學大綱課程英文名OpticalMaterialsandOpticalComponentsFabricationProcess課程代碼05M0096學分2總學時32理論學時32實驗/實踐學時0課程類別專業(yè)課課程性質(zhì)任選先修課程大學物理、材料科學基礎、材料物理性能適用專業(yè)材料科學與工程專業(yè)開課學院材料與化學學院注：課程類別是指公共基礎課/學科基礎課/專業(yè)課；課程性質(zhì)是指必修/限選/任選。一、課程地位與課程目標（一）課程地位《光學材料及元件制造》是高等工科院校材料科學與工程專業(yè)的專業(yè)選修課，屬于任選課程。學生在已掌握基礎光學理論以及材料科學物理化學部分知識的基礎上，進一步學習常見光學材料的分類、特點、成分、結構、性能、應用和發(fā)展動向，同時經(jīng)過后部分的學習掌握光學材料元件的加工方法與工藝。通過本課程的學習，為將來解決有關光學材料領域中出現(xiàn)的有關問題和研制新型光學器件打下良好基礎，具備從事光學、光電材料技術領域工作的專業(yè)基礎。課程依照“基本材料物理——材料關鍵光電性能——典型材料介紹——材料在器件方面的應用實例——材料加工工藝”的次序進行展開，將光學材料性能與相應材料的加工方法一一對應，使學生從材料基本物理出發(fā)，通過對材料性能與應用的學習，結合對元件加工工藝的了解，達到對于各知識點深刻理解的目的。內(nèi)容主要包括光學玻璃的物理化學性質(zhì)、光學玻璃系統(tǒng)、光學零件基本加工工藝，并對光學晶體、有機光電材料以及先進光學制造技術作簡單的介紹。講授應分清主次，在注意系統(tǒng)性的原則下，針對本學科解決問題的思想和方法，著重講解教材的重點與難點，同時重視習題課、課外輔導和批改作業(yè)等各個重要教學環(huán)節(jié)。（二）課程目標（1）通過課程學習以及查閱文獻、標準、規(guī)范規(guī)程，系統(tǒng)地掌握光學材料與器件的相關基礎知識并了解當前光學材料及元件領域中的發(fā)展現(xiàn)狀與技術標準，從而能夠?qū)π滦凸鈱W材料與器件的產(chǎn)品設計、工藝路線、性能檢測、質(zhì)量管理等復雜工程問題建立評價標準、分析影響因素、獲得結論。（2）養(yǎng)成環(huán)保節(jié)能意識，并且能夠根據(jù)光學材料特性以及光學元件制備工藝特點，從能源利用、廢物處理等方向分析和評價光學材料設計、制備過程的可持續(xù)性，評價光學器件研發(fā)、生產(chǎn)周期對于人類和環(huán)境的影響。（3）熟悉光學材料及光學元件研發(fā)、設計、制備、檢測等過程的完整周期與流程，掌握其中的過程管理、成本分析與決策方法，并能夠?qū)⑵鋺糜诙鄬W科復雜綜合工程問題中。二、課程目標達成的途徑與方法（1）提升課程內(nèi)容與學習結果的前沿性、探究性充分利用學院在科研方面的實力，將學院老師以及科研領域中光學材料與器件的進展與課堂知識相結合，讓學生明白看似深奧的科學前沿，它們的根基就在基礎理論里面。充分發(fā)掘這些基礎理論的“閃光點”,使得課堂教學富有生命力、感染力與時代感，在夯實學生基礎知識的同時拓寬了知識面，使得學生具備更強的創(chuàng)新精神。（2）利用過程考核提升學生的實踐分析能力 相對于期末考考試的理論性，通過課題設計、團隊問題以及實際參觀操作等過程考核方法將有效提升學生解決復雜工程問題的分析與實踐能力。（3）提升學生克服困難掌握知識的能力傳統(tǒng)教學中單純增加考卷題目的難度只能使學生成為“考試型”選手，沒有辦法提升他們有效掌握知識并解決問題的能力。因此在控制考核難度的同時更需要增加對基本概念和應用考查的比例，讓學生不能僅靠簡單的背誦應付考試，反而需要花時間克服困難，徹底掌握知識并以此解決問題。（4）加入課程思政元素在教授專業(yè)知識的同時，也要積極探索和踐行思政教育，在課程中有機融入思政元素，實現(xiàn)專業(yè)教學和思政教學的無縫銜接。如培養(yǎng)學生的社會責任感，可以在器件加工中提到優(yōu)秀設計對材料浪費以及能源消耗的積極作用，在光學玻璃制備中提到廢料處理對環(huán)境的污染影響，提升他們對環(huán)境保護的了解與重視程度以及利用科學知識來思考解決問題的能力。（5）充分利用現(xiàn)代教學手段與翻轉(zhuǎn)課堂依靠互聯(lián)網(wǎng)，通過手機、電腦及平板等現(xiàn)代大學生普遍使用的電子終端進行教學活動，相對于傳統(tǒng)課堂來說，更容易被學生接受，可以縮短學生與老師之間的距離。利用軟件反饋，可以將教師對課堂的掌握從經(jīng)驗模式轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)據(jù)模式，更加準確可靠。在翻轉(zhuǎn)課堂中根據(jù)學生課前在線預習過程中所提出的問題，教師結合課程的教學重點和難點在課堂上集中進行講授。選擇生活實例為切入點，讓學生能夠帶著問題聽講，期待在課堂中找到答案。對于重點、難點在課堂上進行重點講解，并發(fā)布提升任務，如案例分析，習題等，實現(xiàn)課堂指導互動，使學生對學到的知識進行內(nèi)化和鞏固。為了加強學生團結協(xié)作的能力，課堂上通過對提出的問題進行分組討論，同時請一位表達能力較強的學生進行討論結果的講解，隨后教師進行總結和點評。從而實現(xiàn)生生互動、師生互動，最終達到使課堂高效、課外可控的目的。三、課程目標與相關畢業(yè)要求的對應關系課程目標課程目標對畢業(yè)要求的支撐程度畢業(yè)要求2-3畢業(yè)要求7-2畢業(yè)要求11-2課程目標（1）0.20.10.2課程目標（2）0.30.20.2課程目標（3）0.30.40.3畢業(yè)要求指標點對應課程（2）問題分析：能夠應用數(shù)學、自然科學和工程科學的基本原理，通過合適的科學原理和抽象模型識別和表達復雜工程問題，通過查閱文獻、標準、規(guī)范規(guī)程，分析新材料的產(chǎn)品設計、性能檢測、工藝制定和質(zhì)量管理等多方面復雜工程問題，能獲得有效結論。2-3能夠針對新材料產(chǎn)品設計、工藝路線、性能檢測、質(zhì)量管理等復雜工程問題建立評價標準、分析影響因素、獲得結論。專業(yè)教育選修課(0.50)（7）環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展：能夠理解和評價針對新材料的產(chǎn)品設計、性能檢測、工藝制定和質(zhì)量管理等多方面的復雜工程問題的專業(yè)工程實踐對環(huán)境、社會可持續(xù)發(fā)展的影響。7-2能夠從環(huán)境、社會可持續(xù)發(fā)展分析和評價新材料設計、制備及工程實踐的可持續(xù)性，評價新材料產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)周期對于人類和環(huán)境的影響。專業(yè)教育選修課(0.40)（11）項目管理：理解并掌握新材料產(chǎn)品設計和實施全周期、全流程的過程管理、成本分析與決策方法，并能在多學科環(huán)境中應用。11-2了解新材料研發(fā)、生產(chǎn)及工程應用中全周期、全流程的成本構成，能夠綜合工程活動中的多學科因素，運用工程管理與經(jīng)濟決策方法進行合理分析。專業(yè)教育選修課(0.35)四、課程主要內(nèi)容與基本要求知識點主要內(nèi)容基本要求對應的課程目標1.概述光學材料簡介L3課程目標2、32.光學玻璃基礎玻璃結構L3課程目標1光學玻璃的命名與化學成分L2課程目標33.光學玻璃的物理化學性質(zhì)光學玻璃的折射率與色散L3課程目標1光學玻璃的吸收與散射L2課程目標14.光學玻璃系統(tǒng)紫外、紅外光學玻璃L2課程目標1激光玻璃L2課程目標25.光學晶體簡介晶體結構、介電光學晶體、半導體光學晶體L1課程目標36.有機光電材料簡介有機材料物理基礎、光學塑料、有機發(fā)光材料、有機光伏材料L1課程目標27、光學零件基本加工工藝光學零件的加工技術條件及工藝系統(tǒng)L2課程目標3光學零件毛坯及粗磨成型L2課程目標3光學零件精磨工藝L2課程目標1光學零件拋光工藝L2課程目標1透鏡的定心磨邊L1課程目標1光學零件的膠合L2課程目標3平面和棱鏡光學零件加工技術L1課程目標1非球面光學零件加工工藝L1課程目標1光學晶體、光學塑料零件制造工藝L1課程目標28、先進光學制造技術計算機數(shù)控加工技術L2課程目標3離子束拋光技術L1課程目標1磁流變拋光技術L1課程目標3單點金剛石車削加工技術L1課程目標1精密玻璃模壓制造技術L2課程目標2微光學零件加工工藝L2課程目標1五、課程學時安排章節(jié)號教學內(nèi)容學時數(shù)學生任務對應課程目標第1章光學材料的分類簡介2課前預習、課后復習課程目標3第2章玻璃結構2P15思考題1、2課程目標1第2章光學玻璃的命名與化學成分1P15思考題3、4課程目標3第3章光學玻璃的折射率與色散1P33思考題1課程目標1第3章光學玻璃的吸收與散射1P33思考題2、3課程目標1第4章紫外光學玻璃1P47思考題1課程目標1第4章紅外光學玻璃1P47思考題2課程目標1第4章激光玻璃1P47思考題4、5課程目標2第5章晶體結構、介電光學晶體、半導體光學晶體2P69思考題1、課后調(diào)研課程目標3第6章有機材料物理基礎、光學塑料、有機發(fā)光材料、有機光伏材料1P234思考題3、4課程目標2第7章光學零件的加工技術條件及工藝系統(tǒng)1課前預習、課后復習課程目標3第7章光學零件毛坯及粗磨成型1P299思考題1課程目標3第7章光學零件精磨工藝1P299思考題4課程目標1第7章光學零件拋光工藝1課前預習、課后復習課程目標1第7章透鏡的定心磨邊1P299思考題8課程目標1第7章光學零件的膠合1P299思考題9課程目標3第8章平面和棱鏡光學零件加工技術1P341思考題2課程目標1第8章非球面光學零件加工工藝1P341思考題3課程目標1第8章光學晶體、光學塑料零件制造工藝2P341思考題6、7課程目標2第9章計算機數(shù)控加工技術1課前預習、課后復習課程目標3第9章離子束拋光技術1課前預習、課后復習課程目標1第9章磁流變拋光技術1P385思考題5課程目標3第9章單點金剛石車削加工技術2P385思考題3、4課程目標1第9章精密玻璃模壓制造技術1課前預習、課后復習課程目標2第9章微光學零件加工工藝1P385思考題1、2課程目標1六、考核方式及成績評定考核內(nèi)容考核方式評定標準（依據(jù)）占總成績比例過程考核課堂表現(xiàn)（討論、回答問題以及學習態(tài)度）、網(wǎng)絡平臺作業(yè)（網(wǎng)絡答題、文獻調(diào)研）、團隊課題報告和課后作業(yè)中國計量大學學生課程平時成績考核