选课类别:计划内与自由选修 | 教学类型:理论课 |
课程类别:本科计划内课程 | 开课单位:地球和空间科学学院 |
课程层次:专业选修 | 学分:3.0 |
薛向辉老师的《空间探测仪器原理与方法》深受学生好评,被赞为“大学四年记忆最深刻”的课程之一。教学内容涵盖广泛,从基础的带电粒子探测、质谱探测、磁场探测、光谱探测,到红外和微波遥感及空间天气部分。课程安排结构合理,但由于内容较多,后半部分如空间天气效应和IDL章节略显仓促。授课形式以板书为主,讲义为大纲性质,强调课堂笔记的重要性。老师条理清晰,逻辑性强,并邀请了其他老师进行拓展视野的讲座,如闪电探测和射电探测。
考试形式为闭卷,主要包含简答题、计算题和部分推导,难度适中,偏重于概念理解和基本公式应用。考试强调写作量,有同学形容为“写字比赛”。虽然卷子不难,但评分标准较为细致,有同学认为分数落差较大。此外,课程总评等于卷面成绩,有附加题以获取满分。总体给分情况不一,有同学反馈给分很好,另一些则认为总评难以准确反映其学习努力,但整体评价倾向于给分较好。
作业量不大,约为每周一次。内容主要围绕课堂所讲的基本概念进行设计,涉及少量的推导和计算。有同学提到作业帮助他们加深了对课程基础知识的理解。在课外活动方面,老师安排了实验室参观等活动,让学生有机会亲身接触实际的探测仪器,拓展了课堂知识的实际应用。
课程没有统一教材,推荐参考书为《空间粒子辐射探测技术》和《空间探测》。相关课程如《遥感技术》和《空间环境与航天工程》为本课程内容的有力补充,建议联修。此外,课程的复习材料包括详细的课堂笔记和由学生整理的讲义,学生普遍认为这是对复习的极大帮助。
综上所述,课程内容扎实并富有挑战性,薛老师教学能力突出,能激发学生的学习兴趣,教学上有创新性的设计,是探索空间探测相关知识的理想选择。
给分没那么好,总评即卷面分数(卷面满分105,其中有5分是问你对此课程建议的送分附加题),甚至卡了绩。虽然卷子比较简单(这也是大家觉得给分好的原因),但评分标准比较抠细节,导致考试分数有很大的随机性(可能类似于中考数学?)。也就是说,你在这门课上的努力是不能比较准确地反映到最终总评上的,有可能出现你学的很认真考试马虎了结果分数暴毙的情况。
老师比较热心,如果去问卷面的情况会很详细的告诉你哪里扣了分,不过很多扣分的地方感觉是比较细节的问题,重视基本概念复读,卷面分数并不是那么好拿。
粒子探测技术部分是这门课最重要的考察点,建议复习的时候以讲义为大纲,参考两本参考书《空间粒子辐射探测技术》与《空间探测》两本书的有关部分学习;各种分辨率、坪特性等则建议去《粒子探测技术》课程的课件里找。考察了正比计数器、介绍六段电压图各段的成因、简述各种粒子探测器的优缺点。
本课程的遥感探测部分主要讨论红外遥感与微波遥感的大气传输,而《遥感技术》课程则重视各种雷达的具体原理。今年考试第3题要求推导有云条件下的红外辐射传输方程。
本课程的日地空间探测部分与《空间环境与航天工程》课程近似。考了CIR与CME的判定与磁暴的特征。光谱探测部分考了一道根据光栅参数求极强位置的题目。磁场测量与质谱测量部分今年没有考察。
总而言之,考的内容不难,计算题基本上是对基础公式的机械代入,但是扣细节与基本概念。推荐留2日复习本课程。
授课上,本课程授课为纯板书,没有教材,讲义只是大纲性质缺失具体内容。这使得课堂笔记对这门课的复习至关重要。课程内容有七个部分:绪论、粒子探测、质谱探测、磁场探测、光谱探测、遥感探测、日地空间探测。另外邀请其它老师作了闪电探测、磁层探测、射电地基探测的介绍,并不考察。
课程资料:
一些作业:空间探测仪器原理与方法作业20221028.docx 空间探测仪器原理与方法作业20221025.docx 空间探测仪器原理与方法作业20221017.docx 空间探测仪器原理与方法作业20221007.docx 空间探测仪器原理与方法作业20221007(2).docx 空间探测仪器原理与方法作业20220923.docx 空间探测仪器原理与方法作业20220916.docx 空间探测仪器原理与方法作业20221116.docx 空间探测仪器原理与方法作业20221109.docx 空间探测仪器原理与方法作业20221101.docx
来评一下课2333~
课堂内容是关于空间探测的内容啦,先从为什么要进行探测开始讲起(导论部分),并对此进行分类,也介绍了目前的一些仪器设备;随后讲述了——直接探测和遥感探测两部分,前者包含粒子探测(电离&辐射,高能&低能)、质谱探测、磁场探测、光谱探测,后者包含红外遥感测量和电离层测量,讲的比较基础但非常管用(前些天翻到了一年前进组的时候学长讲的 Bethe-Bloch 公式,以及一年前老板介绍 MSL/RAD 探测器的构造的内容,哦~一下子就看明白了——当时真的是比较难明白)。
最后,老师还讲到空间探测的一些结果及其对应的空间事件(不过在一开始的时候就让我们用IDL处理netcdf的文件,个人建议老师最后再做。。。这个时候苏振鹏老师也教完了IDL,会更好一些吧)
在授课的过程中,老师还邀请了陆高鹏老师以及熊明研究员分别讲授闪电探测以及??(对不起我忘了)的内容,是拓宽视野的部分~
课程大概是第2-12周进行,然后结课之后两周左右考试吧(同学们商量的);平时的作业不多,一共6次,上课也会偶然点名。
关于考试的话,卷面50分简答(10题,每题4~6分)+37分计算+8分叙述(也类似简答)+5分附加评价,几乎涵盖所有内容,用老师的话来说就是“有点像写字比赛,多写点,不然没法给分”——能听出来满满的师生情了(然后本来2h的考试又延长了15min,因为简答题确实需要写得较多),不过不知道老师给分怎么样qwq(菜菜 捞捞.jpg)。
这门课被身边的同学称为“大三这一年最舒服的一门课”,于我而言,我确实收获到了很多的内容。
PS:薛老师是郭奖巨巨啊,上课真的很舒服也很详细,课下找他讨论人也很好啊!
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出分之后(7.26):我和小伙伴:“xxhyyds!”
薛老师讲课很清晰了,节奏也很不错,算得上讲课水平很高的老师了。
课程的内容的话感觉有点多,前面粒子探测讲了好久(当然考试里面占比也很大)就导致后面要讲的东西讲的有点赶,尤其是空间天气效应和IDL那一章。
考试的内容很多很多,两个小时要一直写才能写完(不带犹豫的那种)。考试大头是粒子探测的原理和空间天气事件的分析,当然其他每一章都会或多或少考一些东西(不过我很认真的复习了的磁场、质谱探测好像并没有考)。因此强烈推荐这门课和申成龙老师的空间环境与航天工程同时选修,申老师的这门课正好是薛老师这门课最后一个重点的详细介绍。
给分也蛮好的,给了我95。
另外附上我复习时写的这门课的一些类似于讲义的东西:空探.pdf。不过后面因为考试太多时间不够了没写完,就只写了前面的粒子探测和质谱探测。如果有学弟学妹有兴趣可以继续往后写,LaTex放这里了:空探.zip
2022年秋老师划重点转文字版:
主要内容按照这两个思路上就可以了.最主要的就是我们课堂的笔记和课件,以课堂笔记和课件为准.
在引言部分我们讲了几个问题,对吧?什么是空间探测?为什么空间探测?空间探测探测获取信息以及处理的一些方法.空间探测、空间活动以及空间探测历史这样的几个问题.这里面的一些要点,比如说电磁波谱的问题,大气窗口还有空间探测的一些必要性以及一些优势.这些在我们 PPT 里面都有,大家回顾一下PPT里面的内容就可以了.
第一个大的部分有 4 章,是粒子探测、磁场探测、质谱探测和光谱探测这样的四个章节.那么在带电粒子探测这一部分,其中一些带电粒子和物质作用的基本的过程,比如说电离的基本的过程,对吧?这些基本的物理过程我们没有讲太复杂,通过一些简单的一个电磁,库伦力的作用可能给大家做一些推导,这些过程里面的一些基本的物理的这方面的一些内容是吧?以及射线和物质作用存在的:光电效应,康普顿效应,电子对效应对吧?这样一些效应方面的这些基本的物理过程需要大家一个注意.
对于掌握的内容就是这里面气体探测器、半导体探测器、闪烁体三类探测器,它的一些基本的原理和彼此的区别.也是在气体探测器里面我们知道,它是由于质量,电子和质子质量不同会形成不同的探测电压的区域,电离的曲线这样的一些内容,半导体探测器里面的重点就是方向式的探测方案以及带电粒子种类测量方法,比如我们的所谓的双曲法,还有能量-射程等等这样的一些方法,以及它所对应的探测器的结构.另外就是对于那些低能和高能粒子的探测,像切伦科夫效应这样的一些探测过程需要大家有一些基本的掌握.
磁场探测的部分,重点其实我们就讲过的 3 种仪器对吧.这里面一类是通过粒子本身的旋进,再去通过塞曼效应,还有一个磁通门磁强计.这里面他们一些基本的探测原理就需要大家有所了解,当然很复杂的公式不会让大家去进行推导.对于质谱部分,主要的就是次级质谱仪其实比较复杂啊,射频质谱仪其实也比较复杂,那么大家重点掌握磁偏转和飞行时间,后面原理上相对来说比较简单的这些.光谱主要是对于色散率,分辨率这样的一些概念对吧,光栅的基本原理与光栅方程以及闪耀光栅和F-P标准具,它的一些基本的原理.
在遥感这部分,我们红外和电离层遥感,这里面主要第一个是我们电磁波谱对吧,它在什么条件下可以用于我们进行遥感探测?在不同波段辐射的特点主要是什么?比如说在红外波段所有辐射都可以看成黑体,但微波波段(??地面部分??)就看不清对吧.也是(尤其?)这样一些特征.大气辐射的一些基本概念,就这里面我们讲到的一些基本公式,红外遥感的基本的原理、基本方程,这个方程也比较复杂,但是实际上使用的时候我会给你,但是里面每一项代表的含义你应该知道,当然要是使用这个方程,我们把这方程告诉你,不需要大家去死记硬背遥感的方程,这个方程其实比较复杂.用的时候我会给你.但是里面的物理参数的含义包括它代表物理特征要求你有所掌握,电离层主要是AH公式是吧.AH公式我们也不会有那么复杂的公式让大家去写,但是它的一些典型的应用,比如垂测仪的原理,不需要很复杂的,就是??, x对应的那些物理参数.还有斜测,我们已经给大家布置了作业是吧,斜测的过程要有一些基本的掌握,非常简单的或者说比较直观的推导过程.
我们最后这一章主要是介绍空间天气以及CME 的观测和行星际效应这样的一些内容.我们最后一周上的部分.这些内容没有笔记了是吧?大家就通过 PPT 就可以去进行复习了.这里面一些基本的概念,比如什么是空间天气是吧? CME的观测特征,地磁暴的特征,这些我们这两节课刚刚讲的.比如给你一个观测,你能不能证认出来它是什么结构?然后大概是否了解关于我们刚才这节课讲的太阳行星际因果链,我们怎么去进行一个探测,对吧,就这样一些.
所以考试大概会分成几种类型:一个是名词解释刚刚说的什么空间天气是吧,这是有一些名词解释.还有一些简答题.还有一些比较简单的计算分析,当然简单的计算分析就是一个基本的推导,里面如果用到复杂的公式,或者是一些难算的积分,这些我都会给大家,只是一个原理性的这样一个分析.
求薛老板捞捞(狗头保命)
这门课顾名思义,教授空间探测的仪器的原理。
主要课程依次教授了带电粒子探测、质谱探测、磁场探测、光谱探测、红外/微波遥感中的一些基础原理和仪器模型,课堂上推导的内容不少,但是实际作业和考试都不涉及复杂推导。所以总体来说课程难度不大。
在基础课程之外涉及一些额外的讲座课,主要是闪电探测和射电探测的两节课,同时会参观载荷实验室。
课程考核闭卷考核,难度很小,主要是写字。
从了解到的上一届的同学和这一届自己周边情况,给分相当好,笔者看到给分时候非常惊讶。
大学四年记忆最深刻的一门课!算是我大学四年上过最认真的一门课!薛老师讲课节奏很好,逻辑清晰,板书也十分工整,就算是平时不咋喜欢听课的我上课的时候摸鱼次数也大大降低了。强烈建议去听一听薛老师的课!
薛老师讲课条理清晰,作业不多,考试注重概念理解,涉及部分推导计算(印象中我们考了FP干涉仪和等离子体中电磁波色散关系等),给分也很好,挽救了我大三上惨不忍睹的绩点,总的来说课程体验非常不错。课程各方面的具体内容在其他评课中讲得比较详细,我就不多说了。
想起评课的重要原因是想起了@多分贝声学 前辈根据课程内容写的讲义,我在上这门课的时候承接着用作课堂笔记了(其实不建议直接用LaTeX在课上码,并不便捷),在此表示诚挚的感谢。我整理过的课程讲义(或者说笔记)也上传到这里:空间探测仪器原理与方法讲义(Overleaf Version).pdf。为了方便后来的同学们编辑使用,我同时把这个项目的Overleaf编辑入口也放在这里,个人也希望这个接力能持续下去。不过需要注意的是,当时为了我个人编辑的方便,我自定义了一些比较简短的命令,所以编辑之前请看一下我在导言区里贴的几行\newcommand;此外,我写代码的格式习惯远不如前辈的好,因此后面大段的文本可能不太好读,请大家见谅TwT
最后提一些笔记内容中需要留意的东西(曾想过在发出来之前解决这些问题,但我太摆,只得作罢):
教师主页: 暂无