《测试技术》课程教学大纲（机械设计制造及其自动化专业）

《测试技术》课程教学大纲一、课程简介课程中文名测试技术课程英文名MeasurementTechniques双语授课□是eq\o\ac(□,√)否课程代码24122110课程学分2总学时数32课程类别□通识教育课程□公共基础课程eq\o\ac(□,√)专业教育课程□综合实践课程□教师教育课程课程性质□必修eq\o\ac(□,√)选修□其他课程形态□线上eq\o\ac(□,√)线下□线上线下混合式□社会实践□虚拟仿真实验教学考核方式eq\o\ac(□,√)闭卷□开卷□课程论文□课程作品□汇报展示eq\o\ac(□,√)报告eq\o\ac(□,√)课堂表现□阶段性测试eq\o\ac(□,√)平时作业□其他（可多选）开课学院机器人工程学院开课系(教研室)机器人工程面向专业机械设计制造及其自动化、智能制造工程开课学期第6学期先修课程电工电子技术、控制工程基础后续课程毕业设计（论文）选用教材熊诗波.机械工程测试技术基础(第4版)[M].北京：机械工业出版社，2018.参考书目祝海林.机械工程测试技术基础(第2版)[M].北京：机械工业出版社,2019.课程资源学堂在线：/，自主登录学习。课程简介测试技术是机械类专业的一门专业选修课程。课程内容主要包括：1.测试技术绪论；2.信号与测试装置；3.常用传感器；4.信号的调理与记录；5.常用物理量的测量；6.测试技术发展趋势。测试技术与测试系统是机械工程基础研究、产品设计和研发的重要组成部分。通过本课程的学习，使学生掌握机械工程相关测试技术，初步具备选用合适测量装置的能力，能够从事机械工程相关检测工作。二、课程目标表1课程目标序号具体课程目标课程目标1掌握测试技术基本概念、应用领域，熟悉测试系统的组成及特性。了解测试技术在我国重大工程项目中的应用。课程目标2掌握常用传感器的基本原理、常用物理量的测试方法，能够根据应用场景选择合适的传感器，并利用选择的传感器合理设计实验、分析实验数据，完成测试系统的工作过程，得出测试结论。表2机械设计制造及其自动化专业课程目标与毕业要求对应关系毕业要求指标点课程目标毕业要求1：工程知识：能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决机械工程及相关领域的复杂工程问题。【M】指标点1.3：掌握解决机械工程问题所需的专业基础知识，并能够应用。课程目标1毕业要求3：设计/开发解决方案：能够设计针对复杂工程问题的解决方案，设计机械工程中的控制系统、机械部件或工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑法律、健康、安全、文化、社会以及环境等因素。【M】指标点3.1：能够分析复杂工程问题，设计解决方案，并体现出创新意识。课程目标2表3智能制造工程专业课程目标与毕业要求对应关系毕业要求指标点课程目标毕业要求1：工程知识：能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决智能制造工程中的复杂问题。【M】指标点1.3：掌握智能制造工程专业知识，具备解决复杂智能制造工程问题的能力。课程目标1毕业要求3：设计/开发解决方案：能够设计针对机器人工程领域复杂工程问题的解决方案，设计机器人硬件部件、软件系统及智能算法或机器人系统生产工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。【M】指标点3.2：能够设计满足特定需求的智能制造软硬件系统或工艺流程。课程目标2课程学习内容与方法（一）理论学习内容及要求表4课程目标、学习内容和教学方法对应关系序号课程模块学习内容学习任务课程目标学习重点难点教学方法学时1测试技术绪论1.测量与测试的基础知识1.单元项目练习课程目标1重点：1.测量与测试的基础知识难点：1.测量与测试的基础知识讲授法：引入新课22.测试技术的主要应用领域3.我国重大工程中测试技术应用案2信号与测试装置1.信号的概念及分类，测试系统的基本组成、特性1.单元项目练习课程目标1重点：1.信号的概念及分类，测试系统的基本组成、特性难点：1.负载效应概念、减小负载效应的方法讲授法：介绍信号及其传输知识点42.负载效应概念、减小负载效应的方法3.干扰途径及抗干扰技术3常用传感器1.传感器概念、组成部分及分类1.单元项目练习课程目标2重点：传感器概念、组成部分各种传感器的工作原理难点：1.各种传感器的工作原理讲授法：介绍常用传感器原理82.电阻、电容、电感传感器原理与应用3.磁电、热电、压电传感器原理与应用4.光电、半导体、激光、红外等传感器原理与应用4信号的调理与记录1.电桥概念，电桥电路的分类及电桥电路的分析1.单元项目练习课程目标1重点：1.电桥电路特性难点：1.电桥电路特性讲授法：介绍信号处理电路22.调制与解调的概念、特点及应用3.滤波概念，滤波器分类及应用5常用物理量的测量1.位移传感器的原理与应用1.综合项目练习课程目标2重点：1.常见物理量的测量难点：1.常见物理量的测量1.讲授法：介绍常用物理量的测量62.振动传感器的原理与应用3.应变、力及扭矩传感器的原理与应用6测试技术发展趋势1.新型传感器介绍1.综合项目练习课程目标2重点：1.各种新型传感器难点：1.各种新型传感器1.讲授法：介绍传感器相关最新技术22.传感器及测试技术发展趋势（二）实验学习内容及要求表5课程目标、学习内容和教学方法对应关系序号项目名称项目来源教学目标（观测点、重难点）学时数项目类型要求每组人数教学方法课程目标1电阻应变传感器实验教师开发1.电阻应变式传感器的基本结构与使用方法2设计研究1.掌握电阻应变传感器原理；2.掌握电桥电路测量方法。2-3讲授法、演示法课程目标12.电阻应变式传感器放大电路的调试方法3.电桥电路原理和性能2电容传感器位移特性实验教师开发1.电容传感器基本结构2设计研究1.掌握电容传感器原理；2.电容传感器调节方法。2-3讲授法、演示法课程目标22.电容传感器调试方法3.初步设计实验过程的方法3直流激励时霍尔传感器位移特性教师开发1.霍尔传感器测量位移的原理2设计研究1.掌握霍尔传感器原理；2.掌握采用霍尔传感器测量位移的方法。2-3讲授法、演示法课程目标22.位移测量的方法3.位移与霍尔电势的关系4涡流传感器位移特性教师开发1.涡流式传感器的基本结构；2设计研究1.掌握涡流传感器原理；2.掌握涡流传感器对不同金属材质的特性。2-3讲授法、演示法课程目标22.涡流式传感器的工作原理及性能；3.不同测试环境下的测试结果对比方法。5霍尔传感器测量转速教师开发1.霍尔传感器测量转速的原理；2设计研究（选做）1.掌握霍尔传感器测量转速的原理；2.掌握霍尔传感器输入不同电压的输出特性。2-3讲授法、演示法课程目标22.转速测量方法的方法；3.直流电机输入电压与转速关系。四、课程考核（一）考核内容与考核方式（考核内容含实验要反映主要的课程目标；考核方式要适合课程性质，如：课堂表现、平时作业、阶段性测试、调研报告、课程大论文、闭卷考试、开卷考试等。）表6课程目标、考核内容与考核方式对应关系课程目标考核内容所属学习模块/项目考核占比考核方式课程目标11.课程基础内容1/2/430%课堂表现、作业、实验报告、闭卷考试2.信号与测试装置3.信号的调理与记录课程目标21.常用传感器3/5/670%课堂表现、作业、实验报告、闭卷考试2.常用物理量的测量3.测试技术发展趋势表7课程目标与考核方式矩阵关系课程目标考核方式考核占比课堂表现6%平时作业12%实验报告12%闭卷考试70%课程目标130%35%0%30%27%=30%*6%+35%*12%+12%*0%+70%*30%课程目标270%65%100%70%73%=70%*6%+65%*12%+12%*100%+70%*70%（二）成绩评定1.平时成绩评定（1）课堂表现（20%）：通过学生在课堂上的表现情况、发言与提问情况，来评价学生相关的能力；（2）作业完成情况（40%）：围绕课程的学习目标进行作业的设计。如让学生简述对知识的认识，考核学生对于概念的理解情况，帮助学生将定义转化为自己的理解；（3）实验（40%）：学生对所学传感器原理和传感器应用操作方法掌握的情况。2.期末成绩评定期末考核主要考察学生对课程内容的掌握情况，方式为闭卷考试。3.总成绩评定总成绩（100%）=平时成绩（30%）+期末成绩（70%）（三）评分标准表8评分标准（非试卷考核项目）考核项目评分标准优秀(100>x≥90)良好(90>x≥80)中等(80>x≥70)及格(70>x≥60)不及格(x<60)课堂表现能完成100%以内的课程任务。且没有迟到，按时出勤能完成90%以内的课程任务，且迟到2次以上能完成80%以内的课程任务，迟到4次以上能完成70%以内的课程任务，且迟到6次以上能完成60%以内的课程任务，迟到8次以上平时作业较高质量的完成全部作业90%以上的作业可以较高质量的完成80%以上的作业可以较高质量的完成70%以上的作业可以较高质量的完成60%以上的作业可以较高质量的完成实验报告实验操作规范，在规定时间内完成，报告准确，认真，与要求完全相符。实验操作规范，在规定时间内完成，报告基本准确，与要求相符。实验操作基