《电子测量》教学大纲

《电子测量》教学大纲适用范围：202X版本科人才培养方案课程代码：05147091课程性质：专业必修课学分：2学分学时：32学时（理论24学时，实验8学时）先修课程：大学物理、模拟电子技术、数字电子技术等后续课程：传感器技术、测控电路，虚拟仪器等适用专业：测控技术与仪器开课单位：电气工程与自动化学院一、课程说明《电子测量》是仪器类专业必修的一门专业技术课。本课程主要传授电子测量的原理与方法，以及现代电子测量仪器的原理与应用等方面的知识，为学习其他有关课程及以后从事技术工作打下必要的基础。本课程注重基本理论知识的深入学习，强调培养运用基础理论知识解决生产实际中问题的能力，兼顾新技术、新工艺及其发展方向的介绍，培养“厚基础、宽口径、高素质、强能力”的人才。二、课程目标通过本课程的学习，使学生达到如下目标：（应包含课程思政目标和劳动目标，修订后请删除）课程目标1：掌握电量和电参数测量的基本方法和相关基础知识、基础规范，了解各种常规电子仪器的原理、构造等基本知识及其应用方法。课程目标2：掌握各种常见电子仪器的使用方法，具备选择和使用适当电子仪器设备在不同应用场景下对各种电量和电参数进行测量测试的的能力。课程目标3：能够理解并自觉遵守行业的工程职业规范和技术规范，树立正确的劳动观念和团队合作意识，基于科学原理和测控技术与仪器专业知识，调研、分析和设计测控类复杂工程问题的解决方案；并能够根据设计的解决方案，结合工程实际，设计合理的实验方案，选择实验设备，构建测控系统。三、课程目标与毕业要求《电子测量》课程教学目标对测控技术与仪器毕业要求的支撑见表1。表1课程教学目标与毕业要求关系毕业要求指标点课程目标支撑强度1.工程知识1．1掌握数学、物理的基础知识，领会数学、自然科学、工程科学的重要思想和思维方法，理解工程问题的数理本质及其表述方法。课程目标1：掌握电量和电参数测量的基本方法和相关基础知识，了解各种常规电子仪器的原理、构造等基本知识及其应用方法。M3.设计/开发解决方案3．2能够运用相关工程知识，设计满足特定工程需求的系统、单元（部件）。课程目标2：掌握各种常见电子仪器的使用方法，具备选择和使用适当电子仪器设备在不同应用场景下对各种电量和电参数进行测量测试的的能力。H4.研究4.3能够根据设计的实验方案构建并开展实验，实现实验数据的正确采集与恰当的处理，能够对实验结果进行分析和解释，并通过信息综合得到合理有效的结论。课程目标3：能够基于科学原理和测控技术与仪器专业知识，调研、分析和设计测控类复杂工程问题的解决方案；并能够根据设计的解决方案，结合工程实际，设计合理的实验方案，选择实验设备，构建控制系统。M注：表中“H（高）、M（中）”表示课程与相关毕业要求的关联度。四、教学内容、基本要求与学时分配1.理论部分理论部分的教学内容、基本要求与学时分配见表2。表2教学内容、基本要求与学时分配教学内容教学要求，教学重点难点理论学时实验学时对应的课程目标1.电子测量的基础知识1.1电子测量的基本概念1.2电子测量基本方法基础知识1.3常用电子测量仪器教学要求：使学生了解电子测量的基本概念和基本方法；了解常用电子测量仪器。重点：电子测量方法与仪器。212.时间与频率测量2.1频率与时间的测量方法与特点；2.2电子计数法测量频率和周期；2.3电子计数法测量时间间隔；2.4其他测量频率和周期的方法。教学要求：使学生掌握频率、周期、时间间隔的测量方法；掌握测量误差地计算方法。重点：电子计数法测量频率和周期。难点：误差分析、中界频率。41、2、33.电压测量技术3.1电压测量的基本概念3.2直流电压测量3.3交流电压测量3.4数字电压表和数字多用表教学要求：使学生掌握交、直流电压的测量技术，常用电压测量仪器。重点：直流、交流电压的测量方法。难点：交流电压的表征与测量。421、2、34.信号发生器4.1低频、高频信号发生器4.2合成信号发生器4.3任意波形信号发生器教学要求：理解并掌握信号发生器的基本概念、性能指标、原理构成等知识。重点：低频、高频、合成信号发生器。难点：频率合成方法。421、2、35.波形测量技术5.1示波器的特点、性能指标、工作原理5.2通用示波器、双踪示波器，示波器的多波形显示5.3取样示波器、数字示波器5.4示波器的使用教学要求：使学生掌握常用示波器的原理、特点和性能指标并掌握各种示波器的使用方法。重点：通用示波器、示波器的使用。难点：采样方法。421、2、36.阻抗测量技术6.1阻抗元件的特性6.2电桥法测阻抗6.3谐振法测阻抗6.4数字法测阻抗。教学要求：使学生掌握常见阻抗测量的方法。重点：电桥法、谐振法测阻抗。难点：谐振法测阻抗。221、2、37.相位差测量技术7.1示波器测量相位差7.2相位差的数字测量方法7.3相位差测量系统的性能指标7.4相位计。教学要求：使学生掌握相位差的常用测量方法及其性能。重点：相位差的数字测量方法。21、2、38.频域和数据域测量技术8.1线性系统幅频特性的测量8.2频谱分析仪8.3逻辑分析仪。教学要求：使学生了解频谱测量方法和频谱分析仪的使用方法，掌握数据域测量的基本概念和常用方法。重点：扫频式频谱分析仪、逻辑分析仪。21、2、3合计2482.实验部分实验部分的教学内容、基本要求与学时分配见表3。表3实验项目、实验内容与学时实验项目实验内容和要求实验学时对应的课程目标1.函数信号发生器的应用实验内容：使用函数信号发生器产生多种信号波形。实验要求：了解函数信号发生器的特性并掌握使用方法。222.示波器的一般应用实验内容：通过通用示波器不同工作方式测量不同信号。实验要求：了解并掌握通用示波器的使用方法，掌握用示波器测量信号参数的方法。223.交流信号的基本测量实验内容：测量复杂交流信号的电压。实验要求：了解并掌握交流信号的电压测量的基本原理；2）了解并掌握交流信号频率测量的方法；3）分析典型波形的电压有效值、平均值、峰值之间的换算关系，并对测量结果做误差分析。224.阻抗的基本测量实验内容：利用电桥法测量阻抗。实验要求：了解并掌握电阻、电容、电感等的阻抗的测量；2）掌握数字电桥的操作方法。。22合计8五、教学方法及手段本课程以课堂讲授为主，结合讨论、案例、视频资源共享、实验等教学手段完成课程教学任务和相关能力的培养。学生比较全面地理解各种电子仪器的原理与特点以及各种电量、电参数的基本测量测试方法，并在此基础上，具备合理选择相应仪器解决实际问题的初步能力。实验教学着重讲授如何用科学的手段来完成理论的验证；如何组织实验、处理数据和分析实验现象；介绍常用设备和仪器的原理、构造和使用维护方法以及综合实验内容的思路和方案设计等。采用教师讲授和学生动手操作的方法；在实验前学生应复习和掌握与本实验有关的教学内容、认真阅读实验指导书；在实验中要严格遵守实验纪律，按操作规程使用仪器；实验结束后，按规定对仪器进行维护保养；每完成一项实验，要认真完成一份实验报告。六、课程资源1.推荐教材：主要责任者.文献题名[M].出版地:出版者,出版年.（1）詹惠琴.电子测量原理[M].北京:机械工业出版社,2019.2.参考书：主要责任者.文献题名[M].出版地:出版者,出版年.（1）林占江.电子测量技术[M].北京:\o"国防工业出版社"电子工业出版社,2019.（2）王明武.电子测量原理与仪器[M].北京:\o"机械工业出版社"科学出版社,2019.（3）贾丹平.电子测量技术[M].北京:清华大学出版社,2018.3.期刊：主要责任者.文献题名[J].刊名,年,卷(期):起止页码.（1）仪器仪表学报,中国仪器仪表学会主办.（2）电子测量与仪器学报,中国电子学会与中国仪器仪表学会联合主办.（3）电子学报,中国电子学会主办.（4）仪表技术与传感器,沈阳仪器仪表工艺研究所主办.（5）Measurement,Elsevier主办.（6）IEEETransactionsonInstrumentationandMeasurement,IEEE主办.4.网络资源：主要责任者.题名:其他题目信息[文献类型标识/文献载体标识].出版地:出版者,出版年(更新或修改日期)[引用日期].获取或访问路径.（1）亿万论坛,/Boards.asp（2）中国工控网,/（3）中国传感器在线,/七、课程考核对课程目标的支撑课程成绩由过程性考核成绩和期末考核成绩两部分构成，具体考核/评价细则及对课程目标的支撑关系见表4。表4课程考核对课程目标的支撑考核环节占比考核/评价细则课程目标123过程性考核课堂考核10（1）根据课堂测验情况进行考核，满分100分。（2）以平时考核成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√244实验20（1）根据每个实验的实验操作完成情况和实验报告质量单独评分，满分100分；（2）每次实验单独评分，取各次实验成绩的总值作为此环节的最终成绩。（3）以实验成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√20作业10（1）主要考核学生对各章节知识点的复习、理解和掌握程度，满分100分；（2）每次作业单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节的最终成绩。（3）以作业成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√235期末考核60（1）卷面成绩100分，以卷面成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。（2）主要考核传感器基本原理、特性、测量电路、应用等内容。（3）考试题型为：名词解释题、填空题、简答题、论述题和分析计算题等。√√√252015合计：100分314525八、考核与成绩评定1.考核方式及成绩评定考核方式：本课程主要以课堂测验、实验、作业、期末考核等方式对学生进行考核评价。考核基本要求：考核总成绩由期末试卷成绩和过程性考核成绩组成。其中：期末考核成绩为100分（权重60%），以大作业形式定时完成，试题类型为简答题、计算题、分析题、设计题等类型，试卷中基本知识、基本理论、基本技能的试题分值不超过50%，综合应用题、分析题不低于50%；课堂测验、实验、作业等过程性考核成绩为100分（权重40%）；过程性考核和考试试题分值分配应与教学大纲各章节的学时基本成比例。2.过程性考核成绩的标准过程性考核方式重点考核内容、评价标准、所占比重见表5。表5过程性考核方式评价标准考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60课堂测验25准确率大于90%。准确率大于80%。准确率大于70%。准确率大于60%。准确率小于60%。作业25作业完整，思路清晰，准确率大于90%，字迹工整。作业完整，准确率大于80%，字迹工整。不交作业2次以内，准确率大于70%.不交作业4次以内，准确率大于60%.准确率小于60%。