《計(jì)量測(cè)試技術(shù)》課程教學(xué)大綱（本科）

《計(jì)量測(cè)試技術(shù)》課程教學(xué)大綱注：課程類別是指公共基礎(chǔ)課/學(xué)科基礎(chǔ)課/專業(yè)課；課程性質(zhì)是指必修/限選/任選。課程英文名MetrologyandMeasurementTechnology課程代碼01M0131學(xué)分2總學(xué)時(shí)32理論學(xué)時(shí)24實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐學(xué)。,8時(shí)課程類別學(xué)科基礎(chǔ)課課程性質(zhì)限選先修課程《檢測(cè)技術(shù)》、《誤差理論》適用專業(yè)自動(dòng)化及其相關(guān)專業(yè)開課學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院執(zhí)筆人審定人制定時(shí)間2020年11月一、課程地位與課程目標(biāo)(一)課程地位計(jì)量檢測(cè)技術(shù)是制定和實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的重要支柱。計(jì)量檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展是質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督工作的重要保證，也是質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督工作重要的技術(shù)支撐。本課程是自動(dòng)化專業(yè)本科生的一門學(xué)科基礎(chǔ)課，是專業(yè)特色課程，課程設(shè)置圍繞自動(dòng)化專業(yè)建設(shè)要求，以“計(jì)控一體。“控檢融合”為宗旨。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握計(jì)量測(cè)試技術(shù)的基本理論和實(shí)際應(yīng)用，掌握誤差理論及不確定評(píng)估在計(jì)量測(cè)試中的應(yīng)用，掌握常用傳感器的工作原理及測(cè)試方法，掌握激光干涉測(cè)試技術(shù)、溫度、壓力、流量等熱工參數(shù)以及電磁參數(shù)的計(jì)量測(cè)試方法，掌握虛擬儀器在計(jì)量測(cè)試技術(shù)中的應(yīng)用，了解當(dāng)前計(jì)量測(cè)試技術(shù)中納米計(jì)量的發(fā)展。(二)課程目標(biāo)(1)掌握誤差的基本性質(zhì)與處理、測(cè)量不確定度、線性參數(shù)的最小二乘法處理在計(jì)量測(cè)試中的應(yīng)用，掌握實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的獲取、分析與處理、不確定評(píng)定。(2)理解量和單位制，量值的傳遞與溯源的概念、體系、方法等，在法制計(jì)量等教學(xué)環(huán)節(jié)中落實(shí)立德樹人。(3)掌握激光干涉測(cè)試技術(shù)、溫度、壓力、流量等熱工參數(shù)以及電磁參數(shù)的計(jì)量測(cè)試方法。(4)熟練虛擬儀器Labview軟件，以及在計(jì)量測(cè)試系統(tǒng)中應(yīng)用。二、課程目標(biāo)達(dá)成的途徑與方法《計(jì)量測(cè)試技術(shù)》課程教學(xué)以課堂教學(xué)為主，結(jié)合自主學(xué)習(xí)和課內(nèi)實(shí)驗(yàn)等，通過學(xué)習(xí)誤差的基本性質(zhì)與處理、誤差的合成與分配、測(cè)量不確定度、線性參數(shù)的最小二乘處理，掌握計(jì)量測(cè)試系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理及誤差評(píng)定方法。在掌握常用物理量兒何量、溫度、壓力、流量等的測(cè)試原理、測(cè)試方法、測(cè)試系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，能設(shè)計(jì)常用的計(jì)量測(cè)試系統(tǒng)。培養(yǎng)學(xué)生分析和解決過程控制系統(tǒng)實(shí)際問題的能力。(1)課堂教學(xué)主要講述誤差的基本性質(zhì)與處理、誤差的合成與分配、測(cè)量不確定度、線性參數(shù)的最小二乘法處理、常用物理量幾何量、溫度、壓力、流量等的測(cè)試原理、測(cè)試方法、測(cè)試系統(tǒng)。在課堂教學(xué)中，引入“大班上課、小班討論”的教學(xué)模式，提高教學(xué)效果。（2）針對(duì)某些較為容易或先期講解較為充分的知識(shí)點(diǎn)，列出部分內(nèi)容作為學(xué)生自主學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，訓(xùn)練、形成良好的專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識(shí)和能力。三、課程目標(biāo)與相關(guān)畢業(yè)要求的對(duì)應(yīng)關(guān)系注：1.支撐強(qiáng)度分別填寫H、M或L（其中H表示支撐程度高、M為中等、L為低）；課程目標(biāo)課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐程度（H、M、L）畢業(yè)要求1-3畢業(yè)要求4?1畢業(yè)要求5-2課程目標(biāo)1M課程目標(biāo)2M課程目標(biāo)3L課程目標(biāo)4M2.畢業(yè)要求須根據(jù)課程所在專業(yè)培養(yǎng)方案進(jìn)行描述。四、課程主要內(nèi)容與基本要求第一章計(jì)量測(cè)試技術(shù)概論掌握計(jì)量測(cè)試技術(shù)的基本概念、測(cè)量方法的擬定、量值傳遞與計(jì)量檢定。第二章誤差的基本性質(zhì)與處理掌握隨機(jī)誤差的產(chǎn)生原因和分布；系統(tǒng)誤差的產(chǎn)生原因、特征、減小和消除；粗大誤差的產(chǎn)生原因、判斷粗大誤差的準(zhǔn)則。第三章誤差的合成與分配掌握函數(shù)誤差、隨機(jī)誤差的合成、系統(tǒng)誤差的合成、系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差的合成；了解誤差分配。第四章測(cè)量不確定度掌握測(cè)量不確定度的基本概念、標(biāo)準(zhǔn)不確定度的A類和B類評(píng)定；掌握測(cè)量不確定的合成方法及其應(yīng)用。第五章線性參數(shù)的最小二乘法處理掌握最小二乘法的原理、正規(guī)方程、精度估計(jì)、組合測(cè)量的最小二乘法處理。第六章激光干涉測(cè)量技術(shù)了解常用單頻激光干涉儀、雙頻激光干涉儀的工作原理、主要誤差源及其抑制技術(shù)；了解其在長度標(biāo)準(zhǔn)溯源及當(dāng)前納米計(jì)量中的應(yīng)用。第七章溫度計(jì)量測(cè)試技術(shù)掌握溫度計(jì)量的概念；了解國際溫標(biāo)的發(fā)展及內(nèi)容；理解熱電偶溫度計(jì)的檢定方法、檢定要求及設(shè)備；理解熱電阻溫度計(jì)的檢定。第八章壓力計(jì)量檢定了解壓力計(jì)量檢定技術(shù)的發(fā)展和基礎(chǔ)知識(shí)，熟悉各種壓力標(biāo)準(zhǔn)器的的工作原理和誤差源等;熟悉各種常用壓力機(jī)的檢定流程和檢定方法。第九章流量計(jì)量熟悉流量計(jì)量的檢定方法與檢定系統(tǒng)、流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的分類；理解靜態(tài)容積法水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的結(jié)構(gòu)及工作原理、影響測(cè)量準(zhǔn)確度的因素及修正；了解標(biāo)準(zhǔn)體積管流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的種類、影響標(biāo)準(zhǔn)體積管流量測(cè)量的因素及修正。第十章電磁量標(biāo)準(zhǔn)及傳遞了解電磁計(jì)量及其特點(diǎn)、分類及發(fā)展方向；熟悉電磁學(xué)計(jì)量單位及標(biāo)準(zhǔn)的確定。第十一章納米測(cè)量的現(xiàn)狀與發(fā)展理解納米計(jì)量的概念；熟悉目前納米計(jì)量的常用方法及科學(xué)儀器。第十二章虛擬儀器的設(shè)計(jì)與應(yīng)用了解虛擬儀器的概念及特點(diǎn)、虛擬儀器的數(shù)據(jù)采集及其虛擬儀器在計(jì)量測(cè)試中的應(yīng)用。五、課程學(xué)時(shí)安排

章節(jié)號(hào)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)數(shù)學(xué)生任務(wù)對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)第1章第一章計(jì)量測(cè)試技術(shù)概論2掌握測(cè)量、計(jì)量、測(cè)試的概念；了解計(jì)量學(xué)的發(fā)展，熟練掌握國際單位制，認(rèn)識(shí)國際計(jì)量組織。1、完成米定義的作業(yè)；2、完成千克基準(zhǔn)量子化等文獻(xiàn)的閱讀。課程目標(biāo)2第2章第二章誤差的基本性質(zhì)與處理隨機(jī)誤差系統(tǒng)誤差粗大誤差測(cè)量結(jié)果的數(shù)據(jù)處理實(shí)例2理解隨機(jī)誤差、系統(tǒng)誤差、粗大誤差的性質(zhì)與區(qū)別；會(huì)運(yùn)用誤差處理方法進(jìn)行實(shí)際數(shù)據(jù)處理。1、完成誤差的基本性質(zhì)與處理作業(yè)。課程目標(biāo)1第3章第三章誤差的合成與分配隨機(jī)誤差的合成系統(tǒng)誤差的合成系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差的合成誤差的分配2掌握函數(shù)誤差的計(jì)算方法，掌握系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差的合成、誤差分配的原理及其方法。1、完成誤差的合成與分配的作業(yè)；2、能實(shí)際確定最佳測(cè)量方案。課程目標(biāo)1第4章第四章測(cè)量不確定度測(cè)量不確定度的概念標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定測(cè)量不確定度的合成測(cè)量不確定度應(yīng)用實(shí)例2理解測(cè)量不確定度的基本概念，掌握測(cè)量不確定度的A、B類評(píng)定方法；掌握不確定度的合成方法。1、完成不確定度的作業(yè)；2、完成實(shí)際應(yīng)用中的測(cè)量不確課程目標(biāo)1定度評(píng)定。第5章第五章線性參數(shù)的最小二乘法處理最小二乘法原理正規(guī)方程精度估計(jì)2理解最小二乘法原理，掌握正規(guī)方程、精度估計(jì)-、組合測(cè)量的最小二乘法處理。1、完成線性參數(shù)的最小二乘法處理作業(yè)；2、完成最小二乘法在實(shí)際測(cè)量中的運(yùn)用案例搜索和實(shí)現(xiàn)。課程目標(biāo)1第6章第六章激光干涉測(cè)量技術(shù)常用單頻激光干涉儀、雙頻激光干涉儀的工作原理、主要誤差源及其抑制技術(shù)；激光干涉技術(shù)在長度標(biāo)準(zhǔn)溯源及當(dāng)前納米計(jì)量中的應(yīng)用。2了解激光干涉技術(shù)在幾何量計(jì)量中的地位、作用及其干涉測(cè)長的原理，了解干涉儀的運(yùn)用。1、完成激光干涉測(cè)量技術(shù)的作業(yè)；2、完成激光干涉技術(shù)及其納米長度計(jì)量的文獻(xiàn)閱讀。課程目標(biāo)3第7章第七章溫度計(jì)量測(cè)試技術(shù)溫度計(jì)量的概念；國際溫標(biāo)的發(fā)展及內(nèi)容；熱電偶溫度計(jì)的檢定方法、檢定要求及設(shè)備；熱電阻溫度計(jì)的檢定。2掌握熱電偶、熱電阻的測(cè)溫方法、原理及其應(yīng)用，了解國際溫標(biāo)的發(fā)展及內(nèi)容。1、完成溫度計(jì)量測(cè)試技術(shù)作業(yè)；2、完成紅外熱相儀等測(cè)溫方法及其應(yīng)用的文獻(xiàn)檢索等。課程目標(biāo)3第8章第八章壓力計(jì)量檢定壓力計(jì)量檢定技術(shù)的發(fā)展和基礎(chǔ)知識(shí)，各種壓力標(biāo)準(zhǔn)器的的工作原理和誤差源等；各種常用壓力機(jī)的檢定流程和檢定方法。2掌握壓力計(jì)量檢定的方法，了解各種壓力標(biāo)準(zhǔn)器的工作原理及誤差源。1、完成壓力計(jì)量檢定作業(yè)；2、查閱壓力計(jì)量檢定的相關(guān)文獻(xiàn)。課程目標(biāo)3第9章第九章流量計(jì)量流量計(jì)量的檢定方法與檢定系統(tǒng)、流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的分類；靜態(tài)容積法水流量標(biāo)準(zhǔn)裝2掌握流量計(jì)量的檢定方法、了解各種流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的結(jié)構(gòu)、工作原理以及測(cè)量影響因素等。1、完成流量計(jì)量的作業(yè)；2、查閱流量計(jì)量檢定、以及流量計(jì)量的新方法相關(guān)文獻(xiàn)。課程目標(biāo)3

備注：根據(jù)學(xué)生學(xué)情適當(dāng)安排教學(xué)進(jìn)度，并安排部分教學(xué)內(nèi)容為自學(xué)內(nèi)容，通過階段測(cè)試來對(duì)學(xué)生自學(xué)情況進(jìn)行考核。置的結(jié)構(gòu)及工作原理、影響測(cè)量準(zhǔn)確度的因素及修正；9.3標(biāo)準(zhǔn)體積管流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的種類、影響標(biāo)準(zhǔn)體積管流量測(cè)量的因素及修正。第10章.第十章電磁量標(biāo)準(zhǔn)及傳遞電磁計(jì)量及其特點(diǎn)、分類及發(fā)展方向；熟悉電磁學(xué)計(jì)量單位及標(biāo)準(zhǔn)的確定。2熟悉電磁計(jì)量的復(fù)現(xiàn)和標(biāo)準(zhǔn)量具、掌握電磁計(jì)量的傳遞方法。1、完成電磁計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)及傳遞作業(yè)課程目標(biāo)3第11章.第十一章納米測(cè)量的現(xiàn)狀與發(fā)展納米計(jì)量的概念；目前納米計(jì)量的常用方法及科學(xué)儀器。2了解當(dāng)前納米計(jì)量的研究現(xiàn)狀。1、完成納米計(jì)量的文獻(xiàn)檢索。課程目標(biāo)3第12一音第十二章虛擬儀器的設(shè)計(jì)與應(yīng)用虛擬儀器的概念及特點(diǎn)；虛擬儀器的數(shù)據(jù)采集及其虛擬儀器在計(jì)量測(cè)試中的應(yīng)用。2熟練掌握Labview的使用、會(huì)簡單編程。1、完成Labview的實(shí)踐作業(yè)。課程目標(biāo)4六、實(shí)踐環(huán)節(jié)及基本要求序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目學(xué)時(shí)基本要求實(shí)驗(yàn)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)類別課程目標(biāo)1激光干涉測(cè)長實(shí)驗(yàn)3激光干涉測(cè)長的原理及方法演示必做課程目標(biāo)32壓力計(jì)量與校準(zhǔn)2壓力測(cè)量與校準(zhǔn)的原理及方法驗(yàn)證必做課程目標(biāo)33溫度計(jì)量測(cè)試3掌握溫度計(jì)量測(cè)試的原理和方法驗(yàn)證必做課程目標(biāo)

34Labview軟件使用及練習(xí)3掌握Labview軟件及其應(yīng)用驗(yàn)證選做課程目標(biāo)4七、考核方式及成績?cè)u(píng)定表1考核方式及成績?cè)u(píng)定表考核內(nèi)容考核方式評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（依據(jù)）占總成績比例過程考核線上學(xué)習(xí)考核線上作業(yè)答案和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)10%作業(yè)作業(yè)參考答案和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)10%課堂表現(xiàn)以學(xué)生到課情況、課堂互動(dòng)表現(xiàn)、隨堂測(cè)試成績等為依據(jù)10%大作業(yè)計(jì)量測(cè)試技術(shù)課程報(bào)告評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)10%實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)報(bào)告情況10%期末考核閉卷試卷參考答案和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)50%考核類別考試成績登記方式百分制表2課程目標(biāo)考核環(huán)節(jié)和達(dá)成標(biāo)準(zhǔn)課程目標(biāo)教學(xué)環(huán)節(jié)考核環(huán)節(jié)合格標(biāo)準(zhǔn)課程目標(biāo)1講授、線上線下混合線上學(xué)習(xí)考核A10.6作業(yè)B課堂表現(xiàn)成績C期末考試成績F1目標(biāo)達(dá)成度—X1X1X1X8A1。8B08C()8Fl()課程目標(biāo)2講授、線上線下混合線上學(xué)習(xí)考核A20.6作業(yè)B課堂表現(xiàn)成績C期末考試成績F2

日片二十志曲_1A21B1C5F2目標(biāo)達(dá)成發(fā)—X1X1X1X8A2。8綜8C()8F20課程目標(biāo)3講授、討論、實(shí)驗(yàn)作業(yè)B0.6課堂表現(xiàn)成績C大作業(yè)D實(shí)驗(yàn)成績E期末考試成績F34卡4\B\C\D\E5F3目標(biāo)^達(dá)成—X+X+X+X+X9809co9A949F30課程目標(biāo)4講授、討論、實(shí)驗(yàn)作業(yè)B0.6課堂表現(xiàn)成績C大作業(yè)D實(shí)驗(yàn)成績E期末考試成績F4口丁4#詳1B1C1D1￡5F4目標(biāo)達(dá)成度=—X—+-X——+-X——+