光学知识新纪元:全国第一本智能立体《应用光学(第 2 版)》数字教材,AI赋能高效智慧学习
全国第一本智能立体
《应用光学(第 2 版)》数字教材
AI赋能高效智慧学习

在 “世界数字教育大会 - 数智未来” 的时代浪潮中,国防科技大学前沿交叉学科学院程湘爱教授、邢中阳教授领衔团队,紧扣 “新工科” 建设脉搏,深度融入 “四进入” 特色案例,重磅推出AI 数字教材《应用光学(第 2 版)》。依托云班课与云教材的深度联动,打造 “学、练、测、评” 全链路教学体系。创新搭建 “AI + 富媒体 + 沉浸式学习” 立体化教学矩阵,AI 智能体 24 小时在线答疑,依据学习数据定制专属提升方案;富媒体资源涵盖 3D 动态光路演示、高清显微成像实录,将抽象光学原理转化为直观视觉盛宴;沉浸式军事场景模拟,带你 “亲临” 战场前沿,操控红外侦察仪,在虚拟实训中锤炼实战本领。当 “新工科” 遇上 “AI + 数字教育”,当 “国防科技” 碰撞 “数智课堂”,《应用光学(第 2 版)》不仅是一本教材,更是一扇通往未来战场的 “光学之窗”。即刻加入这场 “数智教育” 与 “国防科技” 的深度融合之旅,让光学知识成为你逐梦深蓝、决胜未来的 “光刃”!
本书分为两大部分。第一部分 “几何光学与光学仪器”,从几何光学的基础理论出发,探索光学系统的物像关系及成像质量。通过鲜活的案例,阐释着光学仪器的工作原理与应用场景;军用光电系统的神秘面纱也被揭开,让你领略光学在国防领域的强大力量。第二部分进入 “现代光学系统前沿” 的奇妙世界。这里汇聚了望远、显微、红外等国内外最先进技术,让你紧跟时代步伐,了解光学领域最前沿的动态,感受科技的飞速发展。
本书不仅适合光电信息类专业本科生学习使用,也可作为物理学类、电子信息类、仪器类和兵器类专业学生的自学参考书。
1,程湘爱,国防科技大学教授、博士研究生导师,国家教学名师。先后被表彰为全国三八红旗手标兵、全国三八红旗手、全军优秀教师,国防科技大学首届教书育人楷模、最受欢迎老师。担任国家和省一流本科课程《应用光学》负责人和光学课程群首席教授,主编出版新形态《应用光学》云教材(该教材获评2023年度全国十大优秀云教材),获军队院校育才奖“金奖”和湖南省教学成果一等奖等省部级以上奖励20余项,获国家和军队科技进步奖7项,发表SCI学术论文130余篇,出版专著3部。指导的研究生获省部级以上优博/优硕学位论文10篇。
2,邢中阳,前沿交叉学科学院副教授,剑桥大学博士。主持或作为技术骨干承担国家自然科学基金等科研项目若干,主讲《应用光学》(国家金课)、《高能激光系统原理》等本科课程,主建《应用光学》MOOC、《线下一流课程建设实践》等线上课程。获全国电子信息类青年教师授课竞赛、湖南省课程思政和学校教学能手等教学比赛一等奖。入选国家博士后国际交流计划引进项目(2019)、学校第三批高层次人才“青年英才”(2022),获学校“优秀新星教师”(2022)和示范教学团队(2024)。
应用光学是我国光电类本科专业的重要基础课程之一。《应用光学》云教材作为全国第一本“应用光学”新形态智能立体化数字教材,具有“富媒体+立体交互+学习行为跟踪”的鲜明特色,通过AI赋能,实践了个性化生成式学习模式,能够支撑学习者高效智慧学习。
---程湘爱
很高兴有机会推荐我们团队出版的一本新形态数字教材——《应用光学(第2版)》。应用光学是我国光电类本科专业的重要基础课程之一,由我们团队程湘爱教授领衔编写的《应用光学(第2版)》云教材,内容上既包含了高斯近轴光学基础理论和经典光学系统的基本原理,也引入了现代光学前沿进展和丰富的工程应用案例。不仅适合光电信息类专业的本科生学习使用,也可作为物理学类、电子信息类、仪器类和兵器类专业学生的自学参考书。我国自适应光学奠基人姜文汉院士认为:该教材具有很好的思想性,军事特色也很突出,尤其是结合了我国高能激光系统、自适应光学技术等高水平自主创新科研成果,能够启迪创新思维,培塑科学素养,激励读者的民族自豪感和自信心。
——邢中阳
1,2019年立项,通过了多轮校内试讲、师生研讨,不断打磨的校本阶段,反复雕琢与严格审核的首版教材。现基于教学实践与技术创新,对内容进行深度优化,新增前沿光学系统案例、强化 “学、练、测、评” 教学闭环设计,融入 “四进入” 特色案例,最终打磨出《应用光学(第 2 版)》,以更完善的知识体系、更先进的教学模式、更优质的学习体验,引领光学教育变革潮流。



2,凭借富媒体、立体交互、学习行为跟踪三大核心优势,打破光学知识的抽象壁垒,为学习者打造沉浸式、智能化的学习体验。
①,丰富的富媒体资源,让复杂的光路传播通过灵动的动画直观演绎;精密的光学系统通过高清彩图,从结构到部件解析都纤毫毕现;由专家团队精心录制的视频,针对重难点知识深入浅出讲解,让晦涩理论变得通俗易懂。

②,立体交互实现了与虚拟光学仪器 的“亲密接触”,自主调节参数、观察成像变化;互动问答、知识闯关等趣味模块,让学习不再枯燥。

③,学习行为跟踪实时记录学习进度、薄弱环节,生成专属学习报告,精准推送个性化提升方案,让学习更高效、更有针对性。

3,云班课联动云教材,在线布置学习任务,观测学习成果轨迹。资源丰富、全程跟踪、量化评价,响应新时代AI背景下的数字赋能。教学上课前预习准备,课中讨论互动,课后跟踪巩固,实现课堂教学理论及实操的虚实结合。



4,教材融入AI智能体赋能“教-学-评”,助力老师布置任务,生成课件。实现了个性化生成式学习模式,个性化引导打破学习壁垒,支撑学生高效智慧学习。


5,教材深度融入 “四进入” 特色案例:实现了学生“全面发展” 与 “能力进阶” 的双重提升,推动 “静态教材” 向 “动态育人载体” 的转型,强化 “特色育人” 与 “人才供给” 的核心竞争力,助力 “国家战略需求” 与 “人才储备” 的精准对接。
①,深度融入课程思政元素,启发学生运用唯物辩证法,正确认识科学发展史,根植学生的家国情怀和民族自豪感。

②,教材紧密结合军事需求,介绍应用光学在军事领域的相关知识和技术,培养学生服务国防建设的意识和能力,为提升光电装备的战斗力贡献智慧和力量。

③,光学领域的科研成果引入教材和课堂,培养学生解决复杂工程问题的能力,让学生了解学科研究的前沿动态和实际应用情况,激发学生的科研兴趣和创新思维。

④,更新具有时代性的前沿知识技术,让学生接触到最新的光学知识,拓宽学生的知识面和视野,使学生能够了解学科发展趋势,培养学生对新知识的探索欲望和学习能力。

姜文汉院士评价:“该教材具有很好的思想性,军事特色也很突出,尤其是结合了我国高能激光系统、自适应光学技术等高水平自主创新成果,能够启迪创新思维,培塑科学素养和创新精神,激励读者的民族自豪感和自信心。
金杯银杯不如学生口碑。学生及读者均反馈该云教材极好,知识丰富,与时俱进,深受学生喜爱。


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