《誤差理論與數(shù)據(jù)處理》課程介紹與教學(xué)大綱

《誤差理論與數(shù)據(jù)處理》課程簡介課程編號：06024901課程名稱：誤差理論與數(shù)據(jù)處理/ErrorTheoryandDataProcessing學(xué)分：2學(xué)時：32（上機：6）適用專業(yè)：測控技術(shù)與儀器建議修讀學(xué)期：5開課單位：測控與儀表系先修課程：高等數(shù)學(xué)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、線性代數(shù)考核方式與成績評定標(biāo)準(zhǔn)：百分制，筆試（閉卷）成績：70%,平時（實驗、作業(yè)、考勤等）成績：30%教材與主要參考書目：.誤差理論與數(shù)據(jù)處理（第七版），費業(yè)泰，機械工'業(yè)出版社，2015,5.誤差理論與數(shù)據(jù)處理，丁振良，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2015,2.誤差理論與數(shù)據(jù)處理，蔣萍，國防工業(yè)出版社，2014,9.誤差原理與數(shù)據(jù)處理，錢政，科學(xué)出版社，2013,4內(nèi)容概述：本課程介紹了誤差理論的基本概念、基本理論，著重講述了有關(guān)測量及測量誤差的基本概念,誤差理論中有關(guān)隨機誤差和系統(tǒng)誤差的分析和計算，誤差合成與分配等。主要目的和任務(wù)是使學(xué)生掌握相關(guān)物理量的靜態(tài)測量和動態(tài)測量的誤差理論與數(shù)據(jù)處理的方法。英文：Thiscourseintroducesthebasictheoryandbasicconceptsoferrortheory,focusesonbasicconceptsofmeasurementanderrorofmeasurement,theanalysisandcalculationabouttherandomerrorandsystemerror,anddescribestheerrorsynthesisanddistributionetc.Themainpurposeistoenablestudentstomastertheerrortheoryanddataprocessingmethodofrelevantphysicalquantitiesinthestaticanddynamicmeasurement.《誤差理論與數(shù)據(jù)處理》教學(xué)大綱課程編號：06024901課程名稱：誤差理論與數(shù)據(jù)處理/ErrorTheoryandDataProcessing學(xué)分：2學(xué)時：32（上機：6）適用專業(yè)：測控技術(shù)與儀器建議修讀學(xué)期：5一、課程性質(zhì)、目的與任務(wù)本課程為測控技術(shù)與儀器專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，主要是使學(xué)生掌握有關(guān)物理量的靜態(tài)測量和動態(tài)測量的誤差理論與數(shù)據(jù)處理的方法。通過學(xué)習(xí)，可使學(xué)生掌握各類誤差的性質(zhì)及其處理方法、誤差的合成與分配、測量不確定度的計算、最小二乘原理與回歸分析方法，以及動態(tài)測試數(shù)據(jù)處理的基本方法,培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力，為培養(yǎng)各類高級工程技術(shù)人才在科學(xué)研究方面奠定理論基礎(chǔ)。具體課程目標(biāo)可以細化為：1、能解釋主要專業(yè)術(shù)語；2、能利用誤差的基本知識對誤差的性質(zhì)及來源進行分析，能夠根據(jù)誤差類型采用合適的方法對誤差進行處理，解決實際問題；3、能針對實際檢測系統(tǒng)，區(qū)分不同誤差類型，選擇合適的方法進行誤差合成，計算系統(tǒng)合成誤差；能夠根據(jù)測量精度要求，對誤差進行分配，選擇合適測量工具，解決工程實際問題；4、能夠?qū)Σ淮_定度來源及性質(zhì)進行評定，采用合適表達式，計算合成不確定度，寫出不確定度報告，解決工程實際問題；5、對難以直接測量的參數(shù)求解問題，能利用最小二乘原理，設(shè)計合理的測量方案，求出待求參數(shù)的估計值，并對其進行精度估計；6、針對實際測量中兩個或多個變量間存在內(nèi)在關(guān)系問題，能利用實際測量數(shù)據(jù)，觀察數(shù)據(jù)之間變化規(guī)律，尋求合適的數(shù)學(xué)表達式（回歸方程或經(jīng)驗方程），并對可信度進行統(tǒng)計檢驗，從而建立對象的數(shù)學(xué)模型；7、能利用Matlab等現(xiàn)代工具進行仿真分析，能利用實驗條件設(shè)計和完成實驗任務(wù)，分析實驗數(shù)據(jù)。課程目標(biāo)與畢業(yè)要求對應(yīng)關(guān)系：畢業(yè)要求指標(biāo)點課程目標(biāo)1-3具有專業(yè)基礎(chǔ)知識，能夠針對工業(yè)測控技術(shù)和智能儀器儀表牽涉的工程問題進行分析與綜合。12-1能夠根據(jù)所學(xué)科學(xué)、工程知識的基本原理，識別和判斷流程工業(yè)工程2,3

及相關(guān)智能儀表儀器研發(fā)問題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和參數(shù)2-2能夠分析識別結(jié)果，應(yīng)用測控技術(shù)與儀器專業(yè)相關(guān)基礎(chǔ)知識，將復(fù)雜工程問題轉(zhuǎn)化表述為數(shù)學(xué)問題進行表達，建立模型。5,64-3能夠通過分析實驗結(jié)果，對流程工業(yè)測控技術(shù)和智能儀表等復(fù)雜工程問題進行分析和解釋，并得到合理有效的結(jié)論。4,75-2能夠針對工業(yè)參數(shù)檢測、控制和智能儀表設(shè)計領(lǐng)域的復(fù)雜的工程問題關(guān)鍵環(huán)節(jié)，合理選擇并使用相對應(yīng)的資源、工具和技術(shù)。3,5二、教學(xué)內(nèi)容、基本要求及學(xué)時分配(按章節(jié)列出內(nèi)容要求學(xué)時等，實驗上機項目要列在課程內(nèi)容一欄)

課程內(nèi)容教學(xué)要求重點(☆)難點(A)學(xué)時安排實驗學(xué)時上機學(xué)時備注第一章緒論3第一節(jié)研究誤差的意義C第二節(jié)誤差的基本概念B☆第二節(jié)精度B☆第四節(jié)有效數(shù)字與數(shù)據(jù)運算A☆第二章誤差的基本性質(zhì)與處理6第一節(jié)隨機誤差A(yù)☆第二節(jié)系統(tǒng)誤差A(yù)☆△第三節(jié)粗大誤差B☆第四節(jié)測量結(jié)果的數(shù)據(jù)處理實例C第三章誤差的合成與分配4第一節(jié)函數(shù)誤差A(yù)☆第二節(jié)隨機誤差的合成A☆△第三節(jié)系統(tǒng)誤差的合成A☆第四節(jié)系統(tǒng)誤差與隨機誤差的合成A☆△第六節(jié)微小誤差的取舍準(zhǔn)則B第七節(jié)最佳測量方案的確定B☆第四章測量不確定度4第一節(jié)測量不確定度的基本概念B☆第二節(jié)標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定A☆△第二節(jié)測量不確定度的合成A☆第四節(jié)測量不確定度應(yīng)用實例C第五章線性參數(shù)的最小二乘法處理4第一節(jié)最小二乘法原理A☆第二節(jié)正規(guī)方程A☆△第二節(jié)精度估計A☆第四節(jié)組合測量的最小二乘法處理A☆第六章回歸分析3第一節(jié)回歸分析的基本概念B☆第二節(jié)一元線性回歸A☆△第三節(jié)一元非線性回歸B△第七章動態(tài)測試數(shù)據(jù)處理的基本方法2第一節(jié)動態(tài)測試基本概念B第二節(jié)隨機過程及其特征C第三節(jié)隨機過程特征量的實際估計C第四節(jié)動態(tài)測試誤差及其評定B☆實驗一：測量數(shù)據(jù)的誤差分析及處理2實驗二：測量數(shù)據(jù)的不確定度評定2實驗三：用Matlab求取一元線性回歸方程2合計26632（教學(xué)基本要求：A-熟練掌握；B.掌握；C-了解）三、建議實驗（上機）項目及學(xué)時分配.測量數(shù)據(jù)的誤差分析及處理，2學(xué)時，驗證性，必做.測量數(shù)據(jù)的不確定度評定，2學(xué)時，設(shè)計性，必做.用Matlab求取一元線性回歸方程，2學(xué)時，驗證性，必做四、教學(xué)方法與教學(xué)手段以誤差理論與數(shù)據(jù)處理的基本理論、基本原理為基礎(chǔ)，輔以多媒體教學(xué)工具，通過典型例題講解和適當(dāng)?shù)牧?xí)題訓(xùn)練，結(jié)合實驗、測控中的實際問題及Matlab仿真，讓學(xué)生加深對知識的理解和應(yīng)用，深刻領(lǐng)會理論與實踐相結(jié)合的重要性，進而熟練掌握該門課程的重要內(nèi)容，達到教學(xué)目的。五、考核方式與成績評定標(biāo)準(zhǔn)課程考核采用百分制，考核成績采用平時成績+期終考試成績相結(jié)合的方式。平時成績采用考勤、作業(yè)、實驗相結(jié)合的方式，占課程考核成績的30%；期終成績考核采用閉卷考