《計量測試技術》課程教學大綱（本科）

《計量測試技術》課程教學大綱注：課程類別是指公共基礎課/學科基礎課/專業(yè)課；課程性質是指必修/限選/任選。課程英文名MetrologyandMeasurementTechnology課程代碼01M0131學分2總學時32理論學時24實驗/實踐學。,8時課程類別學科基礎課課程性質限選先修課程《檢測技術》、《誤差理論》適用專業(yè)自動化及其相關專業(yè)開課學院機電工程學院執(zhí)筆人審定人制定時間2020年11月一、課程地位與課程目標(一)課程地位計量檢測技術是制定和實現(xiàn)標準的重要支柱。計量檢測技術的發(fā)展是質量技術監(jiān)督工作的重要保證，也是質量技術監(jiān)督工作重要的技術支撐。本課程是自動化專業(yè)本科生的一門學科基礎課，是專業(yè)特色課程，課程設置圍繞自動化專業(yè)建設要求，以“計控一體?！翱貦z融合”為宗旨。通過本課程的學習，使學生掌握計量測試技術的基本理論和實際應用，掌握誤差理論及不確定評估在計量測試中的應用，掌握常用傳感器的工作原理及測試方法，掌握激光干涉測試技術、溫度、壓力、流量等熱工參數(shù)以及電磁參數(shù)的計量測試方法，掌握虛擬儀器在計量測試技術中的應用，了解當前計量測試技術中納米計量的發(fā)展。(二)課程目標(1)掌握誤差的基本性質與處理、測量不確定度、線性參數(shù)的最小二乘法處理在計量測試中的應用，掌握實驗數(shù)據(jù)的獲取、分析與處理、不確定評定。(2)理解量和單位制，量值的傳遞與溯源的概念、體系、方法等，在法制計量等教學環(huán)節(jié)中落實立德樹人。(3)掌握激光干涉測試技術、溫度、壓力、流量等熱工參數(shù)以及電磁參數(shù)的計量測試方法。(4)熟練虛擬儀器Labview軟件，以及在計量測試系統(tǒng)中應用。二、課程目標達成的途徑與方法《計量測試技術》課程教學以課堂教學為主，結合自主學習和課內(nèi)實驗等，通過學習誤差的基本性質與處理、誤差的合成與分配、測量不確定度、線性參數(shù)的最小二乘處理，掌握計量測試系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理及誤差評定方法。在掌握常用物理量兒何量、溫度、壓力、流量等的測試原理、測試方法、測試系統(tǒng)的基礎上，能設計常用的計量測試系統(tǒng)。培養(yǎng)學生分析和解決過程控制系統(tǒng)實際問題的能力。(1)課堂教學主要講述誤差的基本性質與處理、誤差的合成與分配、測量不確定度、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、流量等的測試原理、測試方法、測試系統(tǒng)。在課堂教學中，引入“大班上課、小班討論”的教學模式，提高教學效果。（2）針對某些較為容易或先期講解較為充分的知識點，列出部分內(nèi)容作為學生自主學習環(huán)節(jié)，訓練、形成良好的專業(yè)知識學習方法，培養(yǎng)學生自主學習意識和能力。三、課程目標與相關畢業(yè)要求的對應關系注：1.支撐強度分別填寫H、M或L（其中H表示支撐程度高、M為中等、L為低）；課程目標課程目標對畢業(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1M課程目標2M課程目標3L課程目標4M2.畢業(yè)要求須根據(jù)課程所在專業(yè)培養(yǎng)方案進行描述。四、課程主要內(nèi)容與基本要求第一章計量測試技術概論掌握計量測試技術的基本概念、測量方法的擬定、量值傳遞與計量檢定。第二章誤差的基本性質與處理掌握隨機誤差的產(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、判斷粗大誤差的準則。第三章誤差的合成與分配掌握函數(shù)誤差、隨機誤差的合成、系統(tǒng)誤差的合成、系統(tǒng)誤差和隨機誤差的合成；了解誤差分配。第四章測量不確定度掌握測量不確定度的基本概念、標準不確定度的A類和B類評定；掌握測量不確定的合成方法及其應用。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、組合測量的最小二乘法處理。第六章激光干涉測量技術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；了解其在長度標準溯源及當前納米計量中的應用。第七章溫度計量測試技術掌握溫度計量的概念；了解國際溫標的發(fā)展及內(nèi)容；理解熱電偶溫度計的檢定方法、檢定要求及設備；理解熱電阻溫度計的檢定。第八章壓力計量檢定了解壓力計量檢定技術的發(fā)展和基礎知識，熟悉各種壓力標準器的的工作原理和誤差源等;熟悉各種常用壓力機的檢定流程和檢定方法。第九章流量計量熟悉流量計量的檢定方法與檢定系統(tǒng)、流量標準裝置的分類；理解靜態(tài)容積法水流量標準裝置的結構及工作原理、影響測量準確度的因素及修正；了解標準體積管流量標準裝置的種類、影響標準體積管流量測量的因素及修正。第十章電磁量標準及傳遞了解電磁計量及其特點、分類及發(fā)展方向；熟悉電磁學計量單位及標準的確定。第十一章納米測量的現(xiàn)狀與發(fā)展理解納米計量的概念；熟悉目前納米計量的常用方法及科學儀器。第十二章虛擬儀器的設計與應用了解虛擬儀器的概念及特點、虛擬儀器的數(shù)據(jù)采集及其虛擬儀器在計量測試中的應用。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章第一章計量測試技術概論2掌握測量、計量、測試的概念；了解計量學的發(fā)展，熟練掌握國際單位制，認識國際計量組織。1、完成米定義的作業(yè)；2、完成千克基準量子化等文獻的閱讀。課程目標2第2章第二章誤差的基本性質與處理隨機誤差系統(tǒng)誤差粗大誤差測量結果的數(shù)據(jù)處理實例2理解隨機誤差、系統(tǒng)誤差、粗大誤差的性質與區(qū)別；會運用誤差處理方法進行實際數(shù)據(jù)處理。1、完成誤差的基本性質與處理作業(yè)。課程目標1第3章第三章誤差的合成與分配隨機誤差的合成系統(tǒng)誤差的合成系統(tǒng)誤差與隨機誤差的合成誤差的分配2掌握函數(shù)誤差的計算方法，掌握系統(tǒng)誤差與隨機誤差的合成、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、能實際確定最佳測量方案。課程目標1第4章第四章測量不確定度測量不確定度的概念標準不確定度的評定測量不確定度的合成測量不確定度應用實例2理解測量不確定度的基本概念，掌握測量不確定度的A、B類評定方法；掌握不確定度的合成方法。1、完成不確定度的作業(yè)；2、完成實際應用中的測量不確課程目標1定度評定。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2理解最小二乘法原理，掌握正規(guī)方程、精度估計-、組合測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際測量中的運用案例搜索和實現(xiàn)。課程目標1第6章第六章激光干涉測量技術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；激光干涉技術在長度標準溯源及當前納米計量中的應用。2了解激光干涉技術在幾何量計量中的地位、作用及其干涉測長的原理，了解干涉儀的運用。1、完成激光干涉測量技術的作業(yè)；2、完成激光干涉技術及其納米長度計量的文獻閱讀。課程目標3第7章第七章溫度計量測試技術溫度計量的概念；國際溫標的發(fā)展及內(nèi)容；熱電偶溫度計的檢定方法、檢定要求及設備；熱電阻溫度計的檢定。2掌握熱電偶、熱電阻的測溫方法、原理及其應用，了解國際溫標的發(fā)展及內(nèi)容。1、完成溫度計量測試技術作業(yè)；2、完成紅外熱相儀等測溫方法及其應用的文獻檢索等。課程目標3第8章第八章壓力計量檢定壓力計量檢定技術的發(fā)展和基礎知識，各種壓力標準器的的工作原理和誤差源等；各種常用壓力機的檢定流程和檢定方法。2掌握壓力計量檢定的方法，了解各種壓力標準器的工作原理及誤差源。1、完成壓力計量檢定作業(yè)；2、查閱壓力計量檢定的相關文獻。課程目標3第9章第九章流量計量流量計量的檢定方法與檢定系統(tǒng)、流量標準裝置的分類；靜態(tài)容積法水流量標準裝2掌握流量計量的檢定方法、了解各種流量標準裝置的結構、工作原理以及測量影響因素等。1、完成流量計量的作業(yè)；2、查閱流量計量檢定、以及流量計量的新方法相關文獻。課程目標3

備注：根據(jù)學生學情適當安排教學進度，并安排部分教學內(nèi)容為自學內(nèi)容，通過階段測試來對學生自學情況進行考核。置的結構及工作原理、影響測量準確度的因素及修正；9.3標準體積管流量標準裝置的種類、影響標準體積管流量測量的因素及修正。第10章.第十章電磁量標準及傳遞電磁計量及其特點、分類及發(fā)展方向；熟悉電磁學計量單位及標準的確定。2熟悉電磁計量的復現(xiàn)和標準量具、掌握電磁計量的傳遞方法。1、完成電磁計量標準及傳遞作業(yè)課程目標3第11章.第十一章納米測量的現(xiàn)狀與發(fā)展納米計量的概念；目前納米計量的常用方法及科學儀器。2了解當前納米計量的研究現(xiàn)狀。1、完成納米計量的文獻檢索。課程目標3第12一音第十二章虛擬儀器的設計與應用虛擬儀器的概念及特點；虛擬儀器的數(shù)據(jù)采集及其虛擬儀器在計量測試中的應用。2熟練掌握Labview的使用、會簡單編程。1、完成Labview的實踐作業(yè)。課程目標4六、實踐環(huán)節(jié)及基本要求序號實驗項目學時基本要求實驗性質實驗類別課程目標1激光干涉測長實驗3激光干涉測長的原理及方法演示必做課程目標32壓力計量與校準2壓力測量與校準的原理及方法驗證必做課程目標33溫度計量測試3掌握溫度計量測試的原理和方法驗證必做課程目標

34Labview軟件使用及練習3掌握Labview軟件及其應用驗證選做課程目標4七、考核方式及成績評定表1考核方式及成績評定表考核內(nèi)容考核方式評定標準（依據(jù)）占總成績比例過程考核線上學習考核線上作業(yè)答案和評分標準10%作業(yè)作業(yè)參考答案和評分標準10%課堂表現(xiàn)以學生到課情況、課堂互動表現(xiàn)、隨堂測試成績等為依據(jù)10%大作業(yè)計量測試技術課程報告評分標準10%實驗實驗操作和實驗報告情況10%期末考核閉卷試卷參考答案和評分標準50%考核類別考試成績登記方式百分制表2課程目標考核環(huán)節(jié)和達成標準課程目標教學環(huán)節(jié)考核環(huán)節(jié)合格標準課程目標1講授、線上線下混合線上學習考核A10.6作業(yè)B課堂表現(xiàn)成績C期末考試成績F1目標達成度—X1X1X1X8A1。8B08C()8Fl()課程目標2講授、線上線下混合線上學習考核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目標達成發(fā)—X1X1X1X8A2。8綜8C()8F20課程目標3講授、討論、實驗作業(yè)B0.6課堂表現(xiàn)成績C大作業(yè)D實驗成績E期末考試成績F34卡4\B\C\D\E5F3目標^達成—X+X+X+X+X9809co9A949F30課程目標4講授、討論、實驗作業(yè)B0.6課堂表現(xiàn)成績C大作業(yè)D實驗成績E期末考試成績F4口丁4#詳1B1C1D1￡5F4目標達成度=—X—+-X——+-X——+