Общая теория измерений
内容描述: Дисциплина направлена на формирование у обучающихся глубокого понимания основных концепций и принципов, лежащих в основе измерительной деятельности в различных областях науки, техники и производства. Изучаются фундаментальные основы метрологии, принципы обеспечения единства и точности измерений, методы работы с измерительными приборами и обработки полученных данных. В результате освоения дисциплины обучающиеся приобретают навыки проведения измерений, анализа результатов и обеспечения достоверности измерительной информации в профессиональной деятельности.
贷款数: 5
Пререквизиты:
- Математика 1
*СomplexityDiscipline(zh-CN)*:
| *TypesOfClasses(zh-CN)* | *hours(zh-CN)* |
|---|---|
| *Lectures(zh-CN)* | 15 |
| *PracticalWork(zh-CN)* | 30 |
| *LaboratoryWork(zh-CN)* | |
| *srop(zh-CN)* | 30 |
| *sro(zh-CN)* | 75 |
| *FormOfFinalControl(zh-CN)* | экзамен |
| *FinalAssessment(zh-CN)* | письменный экзамен |
零件: Вузовский компонент
循环次数: Базовые дисциплины
Цель
- Целью изучения дисциплины является освоение фундаментальных основ метрологии, развитие системного подхода к решению измерительных задач, подготовка к освоению прикладных дисциплин, посвященных методам и средствам измерений.
Задача
- заключаются в рассмотрении основ Теории измерений, понятия погрешности измерений, методов измерений.
Результат обучения: знание и понимание
- По завершении изучения дисциплины обучающийся: знает основные понятия, термины и определения общей теории измерений; понимает сущность измерений и их роль в науке, технике и производстве; знает классификацию измерений, методов и средств измерений; понимает принципы построения и применения измерительных шкал; знает виды погрешностей измерений, причины их возникновения и способы их оценки; понимает основы метрологического обеспечения и единства измерений; знает нормативно-правовые документы в области метрологии и измерений.
Результат обучения: применение знаний и пониманий
- По завершении изучения дисциплины обучающийся умеет: применять основные понятия и принципы теории измерений при решении практических задач; выбирать методы и средства измерений в зависимости от целей и условий измерения; использовать измерительные шкалы для интерпретации результатов измерений; оценивать и анализировать погрешности измерений; применять требования нормативных документов в области метрологии; использовать основы метрологического обеспечения для обеспечения точности и достоверности измерений; оформлять результаты измерений в соответствии с установленными стандартами.
Результат обучения: формирование суждений
- По завершении изучения дисциплины обучающийся способен: анализировать результаты измерений с учётом погрешностей и условий проведения; делать обоснованные выводы о достоверности и точности измерений; сравнивать различные методы и средства измерений и оценивать их применимость; критически оценивать качество измерительной информации; формулировать аргументированные суждения на основе нормативных требований в области метрологии; принимать решения в условиях неполной или неопределённой измерительной информации.
Результат обучения: коммуникативные способности
- По завершении изучения дисциплины обучающийся умеет: ясно и логично излагать результаты измерений в устной и письменной форме; использовать профессиональную метрологическую терминологию; оформлять отчёты, протоколы и техническую документацию по результатам измерений; аргументированно представлять и защищать свои выводы; работать в команде при выполнении измерительных и аналитических заданий; участвовать в профессиональных обсуждениях, соблюдая нормы деловой коммуникации.
Результат обучения: навыки обучения или способности к учебе
- По завершении изучения дисциплины обучающийся способен: самостоятельно изучать нормативные и научные источники в области измерений и метрологии; искать, анализировать и использовать профессиональную информацию; планировать и организовывать собственную учебную деятельность; выполнять самостоятельные и исследовательские задания; использовать цифровые ресурсы для обучения и оформления результатов; оценивать собственный уровень знаний и корректировать стратегию обучения.
*TeachingMethods(zh-CN)*
- технологии учебно-исследовательской деятельности; - коммуникативные технологии (дискуссия, пресс-конференция, мозговой штурм, учебные дебаты и другие активные формы и методы); игровые технологии, в рамках которых обучающиеся участвуют в деловых, ролевых, имитационных играх; - информационно-коммуникационные (в том числе дистанционные образовательные) технологии. - технология проблемно- и проектно - ориентированного обучения;
*AssessmentKnowledge(zh-CN)*
Преподаватель проводит все виды работ текущего контроля и выводит соответствующую оценку текущей успеваемости обучающихся два раза в академический период. По результатам текущего контроля формируется рейтинг 1 и 2. Учебные достижения обучающегося оцениваются по 100-балльной шкале, итоговая оценка Р1 и Р2 выводится как средняя арифметическая из оценок текущей успеваемости. Оценка работы обучающегося в академическом периоде осуществляется преподавателем в соответствии с графиком сдачи заданий по дисциплине. Система контроля может сочетать письменные и устные, групповые и индивидуальные формы.
| *Period2(zh-CN)* | *TypeOfTask(zh-CN)* | *Total(zh-CN)* |
|---|---|---|
| 1 *Rating(zh-CN)* | Проработка лекции | 0-100 |
| Проработка лекции | ||
| Проработка лекции | ||
| Проработка лекции | ||
| Проработка лекции | ||
| Проработка лекции | ||
| Проработка лекции | ||
| Проработка лекции | ||
| Задания к ПЗ | ||
| Задания к ПЗ | ||
| Задания к ПЗ | ||
| Презентация | ||
| Презентация | ||
| Рубежный контроль 1 | ||
| 2 *Rating(zh-CN)* | Проработка лекции | 0-100 |
| Проработка лекции | ||
| Проработка лекции | ||
| Проработка лекции | ||
| Проработка лекции | ||
| Проработка лекции | ||
| Проработка лекции | ||
| Задания к ПЗ | ||
| Задания к ПЗ | ||
| Задания к ПЗ | ||
| Презентация | ||
| Презентация | ||
| Рубежный контроль 2 | ||
| *TotalControl(zh-CN)* | экзамен | 0-100 |
*PolicyAssignmentTask(zh-CN)*
| *TypeOfTask(zh-CN)* | 90-100 | 70-89 | 50-69 | 0-49 |
|---|---|---|---|---|
| Excellent | *Grade4(zh-CN)* | *Grade3(zh-CN)* | *Grade2(zh-CN)* | |
| Проверка конспекта лекций и индивидуальный устный опрос | демонстрирует системные теоретические знания, владеет терминологией, логично и последовательно объясняет сущность явлений и процессов, делает аргументированные выводы и обобщения, приводит примеры, показывает свободное владение монологической речью и способность быстро реагировать на уточняющие вопросы | демонстрирует прочные теоретические знания, владеет терминологией, логично и последовательно объясняет сущность, явлений и процессов, делает аргументированные выводы и обобщения, приводит примеры, показывает свободное владение монологической речью, но при этом делает несущественные ошибки, которые исправляет самостоятельно или при незначительной коррекции преподавателем | демонстрирует неглубокие теоретические знания, проявляет слабо сформированные навыки анализа явлений и процессов, недостаточное умение делать аргументированные выводы и приводить примеры, показывает недостаточно свободное владение моно-логической речью, терминологией, логичностью и последовательностью изложения, делает ошибки которые может исправить только при коррекции преподавателем | демонстрирует незнание теоретических основ предмета, не сформированные навыки анализа явлений и процессов, не умеет делать аргументированные выводы и приводить примеры, показывает слабое владение монологической речью, не владеет терминологией, проявляет отсутствие логичности и последовательности изложения, делает ошибки, которые не может исправить даже при коррекции преподавателем, отказывается отвечать на занятии |
| Защита практических заданий | выполнил практическую работу в полном объеме с соблюдением необходимой последовательности действий; в ответе правильно и аккуратно выполняет все записи, таблицы, рисунки, чертежи, графики, вычисления правильно выполняет анализ ошибок. При ответе на вопросы правильно понимает сущность вопроса, дает точное определение и истолкование основных понятий; сопровождает ответ новыми примерами, умеет применить знания в новой ситуации; может установить связь между изучаемым и ранее изученным материалом, а также с материалом, усвоенным при изучении других дисциплин | выполнил требования к оценке «5», но допущены 2-3 недочета. Ответ обучающегося на вопросы удовлетворяет основным требованиям к ответу на 5, но дан без применения знаний в новой ситуации, без применения связей с ранее изученным материалом и материалом, усвоенным при изучении других дисциплин; допущены одна ошибка или не более двух недочетов, обучающийся может их исправить самостоятельно или с небольшой помощью преподавателя | выполнил работу не полностью, но не менее 50% объема практической работы, что позволяет получить правильные результаты и выводы; в ходе проведения работы были допущены ошибки. При ответе на вопросы обучающийся правильно понимает сущность вопроса, но в ответе имеются отдельные проблемы в усвоении вопросов курса, не препятствующие дальнейшему усвоению программного материала; допущено не более одной грубой ошибки и двух недочетов | выполнил работу не полностью или объем выполненной части работ не позволяет сделать правильных выводов. При ответе на вопросы демонстрирует не владение основными знаниями и умениями в соответствии требованиями программы; допущены больше ошибок и недочетов, чем необходимо для оценки 3 или не может ответить ни на один из поставленных вопросов. |
| Рубежное тестирование | Соответствует баллам по отвеченным вопросам (90-100) | Соответствует баллам по отвеченным вопросам (70-89) | Соответствует баллам по отвеченным вопросам (50-69) | Соответствует баллам по отвеченным вопросам (0-49) |
*EvaluationForm(zh-CN)*
Итоговая оценка знаний обучающего по дисциплине осуществляется по 100 балльной системе и включает:
- 40% результата, полученного на экзамене;
- 60% результатов текущей успеваемости.
Формула подсчета итоговой оценки:
| И= 0,6 | Р1+Р2 | +0,4Э |
| 2 |
где, Р1, Р2 – цифровые эквиваленты оценок первого, второго рейтингов соответственно; Э – цифровой эквивалент оценки на экзамене.
Итоговая буквенная оценка и ее цифровой эквивалент в баллах:
Буквенная система оценки учебных достижений обучающихся, соответствующая цифровому эквиваленту по четырехбалльной системе:
| Оценка по буквенной системе | Цифровой эквивалент | Баллы (%-ное содержание) | Оценка по традиционной системе |
|---|---|---|---|
| A | 4.0 | 95-100 | Отлично |
| A- | 3.67 | 90-94 | |
| B+ | 3.33 | 85-89 | Хорошо |
| B | 3.0 | 80-84 | |
| B- | 2.67 | 75-79 | |
| C+ | 2.33 | 70-74 | |
| C | 2.0 | 65-69 | Удовлетворительно |
| C- | 1.67 | 60-64 | |
| D+ | 1.33 | 55-59 | |
| D | 1.0 | 50-54 | |
| FX | 0.5 | 25-49 | Неудовлетворительно |
| F | 0 | 0-24 |
Темы лекционных занятий
- Введение. Предметы и явления окружающего мира как объекты познания. Физические величины, единица физической величины, измерение, шкалы измерений, постулаты измерений, класси- фикация. Понятие об эталонах, поверочных схем. Теория воспроизведения единиц физических величин и передачи их размеров. Погрешности измерений, классификация. Способы обнаружения и устранения систематических погрешностей. Вероятное описание систематиче- ских погрешностей. Точечные оценки законов распределения. Грубые погрешности и методы их исключения. Обработка результатов измерений. Основные теории суммирования погрешностей.
- Процессы измерения, предметы и явления окружающего мира как объекты познания. Физические величины. Теория подобия свойства, размерность. 1 Физическая величина. Действительное значение физической величины. 2 Количественное содержание свойства в объекте является?
- Понятие правильности, точности, достоверности - как стабильности результатов измерений. 1 Понятие точности и достоверности, сходимости и воспроизводимости. 2 Под правильностью измерений понимают?
- Шкалы измерений. Постулаты теории измерений. Физические величины и единицы их измерений. Шкалы физических величин. 1 Понятие шкалы измерений. Основные характеристики шкалы отсчетного устройства. 2 Диапазон показаний измерительного прибора со шкальным отсчетным устройством.
- Системы единиц физических величин. Эталоны физических величин и поверочные схемы. Стандартные образцы. 1 Основные единицы СИ. Международная система единиц. 2 Понятие эталон физических величин. Воспроизведение единиц. 3 Стандартные образцы.
- Погрешности измерений. Математические модели погрешностей. 1 Измерение. Виды измерений. Погрешности измерений и способы получения числово- го значения измеряемой величины. 2 Оценка среднего квадратического отклонения результата наблюдения. Оценка по вероятностному методу.
- Систематические погрешности. Способы обнаружения и устранения систематических погрешностей. 1Понятие систематические погрешности. Их виды, способы возникновения. 2 Классификация систематических погрешностей.
- Случайные погрешности. Вероятностное описание и законы распределения случайных погрешностей. 1 Случайные погрешности. 2 Какие используются функции для описания погрешности измерений.
- Точечные оценки законов распределения. 1 Понятие точечные оценки. 2 Предпочтительные оценки.
- Доверительная вероятность и доверительный интервал 1Понятие доверительная вероятность и доверительный интервал. 2 Понятие доверительные границы.
- Обработка результатов измерений 1 Чем должна сопровождаться измерительная информация? 2 Что необходимо для обеспечения сопоставимости совместного использования результатов?
- Математические модели измеряемых величин и средств измерений 1 Оценка качества результатов измерений и их математическая обработка. 2 Достоверность измерений.
Основная литература
- 1 Рабинович С.Г «Погрешности измерений» Л.:Энергия, 2008г.- 459с. 2 Шишкин И.Ф. «Теоретическая метрология» М.: Изд-во стандартов,2004г.-586с. 3 Бурдун Г.Д «Справочник по международной системе единиц» М.:Изд-во стандартов,2007г.- 225с. 4 БурдунГ.Д. , Марков Б.Г. «Основы метрологии» М.: Изд-во стандартов,2005г.- 5 Новицкий П.В., Зограф И.А. «Оценка погрешностей результатов измерений» М.:Энергоатомиздат,2007г-257с.
Дополнительная литература
- 6 Якушев А.И, Воронцов Я.Н., Федотов Н.М. «Взаимозаменяемость, стандартизации и технические измерения» М.: Изд-во стандартов,2009г.256с. 7 Брянский Л.Н, Дойников А.С.«Краткий справочник метролога» М.: Наука,2010г- 8 Шабалин С.А. «Измерения для всех» М.: Изд-во стандартов,2006г.-254с. 9 Селиванов М.Н., Фридман А.Э., Кудряшова Н.Ф «Качество измерений» Изд-во стандартов,2007г.-337с.
