1523S01001-误差理论与测量不确定度评定-2023版人才培养方案课程教学大纲.docxVIP

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ADDINCNKISM.UserStyle《误差理论与测量不确定度评定》课程教学大纲

（理论课程·2023版）

一、课程基本信息

课程号

1523S01001

开课单位

质量技术监督学院

课程名称

误差理论与测量不确定度评定

ErrorTheoryandEvaluationofMeasurementUncertainty

课程性质

必修

考核类型

考试

课程学分

2

课程学时

34

课程类别

专业发展课程（专业核心课）

先修课程

计量基础、大学数学C（概率统计Ⅱ）、大学数学C（线性代数Ⅱ）

适用专业（类）

测控技术与仪器

二、课程描述及目标

（一）课程简介

《误差理论与测量不确定度评定》是本专业的专业核心课程，旨在通过系统的阐述了误差理论、测量不确定评定和测量数据的处理方法，使学生掌握误差理论、测量不确定度理论以及数据处理知识，具备运用上述知识分析确定已有测量系统的不确定度、通过给定的不确定度分配实现对测量系统构建和数据处理的能力，为计量技术课程群、产品开发项目管理、测控仪器仪表设计等后续课程奠定必要的理论知识基础。

（二）教学目标

通过本课程，学生将在学会误差理论、测量不确定度理论和数据处理知识的基础上，掌握测量系统的误差或不确定度分析方法，系统搭建不确定度分配方法，为后续开展的课程设计等工程应用实际问题的解决奠定基础。

课程目标1：具备误差理论知识素养，具有工程实践测量中应用误差分析知识能力。

课程目标2：具备测量不确定度理论知识素养，能够对不同的测量系统进行不确定度分析，提出改进措施，培养学生解决实际工程问题的能力。

课程目标3：具有数据分析处理和构建数学模型能力。具备异常离群值的判别，最小二乘法以及回归分析的应用能力，能够对复杂问题进行建模和数据处理，使其满足测量要求。

三、课程目标对毕业要求的支撑关系

毕业要求指标点

课程目标

权重

工程知识：具有计量测试、测控仪器仪表设计等所需的数学、自然科学知识、电路设计基础知识及控制工程基础理论、信号分析、测试数据处理等专业知识，并能够用于解决测控技术与仪器专业的复杂工程问题；

课程目标1

0.1

课程目标2

0.2

问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，结合文献研究，选用合适方法分析、描述复杂测控工程问题，并获得有效结论；

课程目标1

0.1

课程目标2

0.2

研究：能够基于科学原理，选择合适方法，针对计量控制系统的设计和实现开展研究，包括设计实验方案、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论；

课程目标3

0.4

四、教学方式与方法

根据新工科背景下的人工智能创新创业与人才培养的要求，结合目标导向教育（Outcomebasededucation，简称OBE）)的教育理念，本课程采用理论授课、案例教学相结合的教学方法。

（一）理论授课：将理论教学与测量系统的工程实践相结合。在讲述误差理论和测量不确定度理论后，通过给出现有的工程测量系统案例，通过对该系统误差分析和测量不确定度评定，使理论知识实用化，并通过提问等互动形式，调动学生的积极性。

（二）案例讨论：给出工程实践案例，教师选择具有典型性的某参数测试系统，学生以小组的形式，讨论和分析该系统的误差来源或测量不确定度分量构成，并进行数据处理。进而能够针对实际测量对象独立给出测量模型，并对测量系统分量进行不确定度分配和调整。使学生具备独立解决实际工程测量问题的能力。

五、教学重点与难点

（一）教学重点

误差与测量不确定度的基本概念、误差来源分析；系统误差、随机误差和离群值的产生原因、特点和处理方法；测量不确定度的评定与表示方法；直接测量数据处理方法与步骤；间接测量数据处理方法与步骤；误差的分配与最佳测量方案的设计；最小二乘法处理；一元线性方程的回归。

（二）教学难点

真值的概念、误差与不确定异同关系、系统误差的消除方法和措施，非正态分布的随机误差的处理，离群值的合理剔除，标准不确定度B类评定，误差的分配与最佳测量方案的设计，最小二乘法处理的精度估计。

六、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

基本要求

学时

教学

方式

对应课程目标

1

绪论

使学生对误差的概念有一个感性的了解。要求学生清楚为什么所有的测量均存在误差，了解误差公理，明确学习本课程的目的和意义。

1

讲授

课程目标1

2

第1章误差的基本概念

使学生对误差的定义、表达方法、分类和误差来源等基本概念有一个系统全面的了解。要求学生理解真值的概念，掌握误差最常用的表达方式，了解误差来源的分析方法，正确使用近似数的修约准则。

3

讲授

课程目标1

3

第2章随机误差的基本特征与处理方法

使学生对随机误差的产生原因、特点及处理方法有一个整体的认识。要求学生清楚随机误差的产生原因、特征，服从正