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（研究生）实验教学大纲学院机械工程学院课程名称误差理论与数据处理课程代码X01005课程学时36实验总学时4（课外开放性实验）编制部门机械工程学院机械工程及自动化系（教研室）编制人茅健编制人职称副教授系、教研室意见同意。系（教研室）主任（签名）年月日学院意见学院领导（签名）年月日2课程名称：误差理论与数据处理课程学时：36实验总学时：6（课外开放性实验）适用专业机械制造及其自动化、机械电子工程、机械设计及理论实验类别（打√）基础实验专业基础实验专业实验独立设课实验是否√√综合性、设计性实验是否开放性实验是否示范性实验是否√√√本实验课程的教学目的和任务《误差理论与数据处理》课程是机械类专业研究生的专业必修课，在教学时应尽量进行实际的数据收集实验以及应用计算机技术进行数据处理。实验课是课程重要的教学环节,其基本任务在于配合理论教学，培养学生初步具备组织实验、选用仪器和测量方法的能力，使学生掌握数据处理的基本方法，提高学生的动手能力。在教学中加入相关的实验，会加深学生对所学课程的了解，同时可使学生运用已学过的知识进行测量方案的设计。应用计算机技术让实验更直观、方便及得到更高的精度，提高学生对实验的兴趣，让学生体会到现代计算机技术给我们带来的好处。通过实验发挥出学生潜在的创造性，使实验课真正成为培养学生创新能力的重要环节。实验教学是本课程教学环节的重要组成部分，通过课程实验，注意引导学生自己测量采集实验样本数据，用所学的知识去完成测量误差分布的统计分析、测量结果的正确处理与评定。经过实际操作与实验数据处理，加深了学生对课堂上的理论知识的理解。本实验课程的设置思想是结合实际测量过程，培养学生运用所学的误差理论和数据处理方法对实测数据进行误差分析和处理的能力。加深学生对所学内容的了解和掌握，提高学生对实验的兴趣，充分发挥学生的主观能动性。目标是培养学生初步具备组织实验、选用仪器和测量方法的能力；使学生掌握数据处理的基本方法。3本实验课程的基本要求（包括对学生实验技能、创新能力、科研能力及解决实际问题方面的培养要求）本课程是机械类研究生专业的主要专业基础课。课程的任务是使学生初步掌握误差理论与数据处理方面的知识和技能，而本实验课程就是让学生了解测量过程中误差的发现及处理方法。学生通过实验应能够掌握误差的基本特性及其处理方法。实验课程的基本理论与实验技术知识实验一误差的基本性质与处理1.实验的基本内容（1）算术平均值计算；（2）残余误差2.实验的基本要求（1）了解算术平均值的意义及计算校核。（2）学会测量列中单次测量的标准差。实验二测量不确定度1.实验的基本内容（1）测量不确定度；（2）标准不确定度的评定；（3）合成标准不确定度2.实验的基本要求（1）掌握测量不确定的基本概念、测量不确定度的评定方法。（2）在测量过程中，学生应掌握测量不确定度的合成以及评定和表示测量不确定度的基本步骤。实验三三坐标测量机测量1.实验的基本内容（1）了解计算机采集测量数据和处理测量数据的过程；（2）手动测量平面；（3）手动测量直线；（4）手动测量圆2.实验的基本要求（1）加深对各种形位误差定义的理解（2）掌握先进测量工具和方法，提高综合实验能力实验四回归分析1.实验的基本内容（1）一元线形回归方程；（2）回归方程的方差分析；（3）显著性检验2.实验的基本要求（1）掌握一元线性回归和一元非线性回归实验前具体要求做到：1．实验前应复习与本实验有关的课程内容；42．正确认识误差的性质，分析误差产生的原因，掌握消除或减小误差的基本方法与措施；正确处理测量和实验数据，合理计算测量结果，以便在一定条件下得到更接近于真值的数据；正确组织实验过程，合理选用仪器和测量方法，以便在最经济的条件下得到最理想的结果；分析测量不确定度来源，正确评定不确定度分量及合成不确定度，科学地给出不确定度报告。3．熟悉三坐标测量机的结构和测量原理。实验结束后具体要求做到：实验报告是实验工作的总结及成果，对实验中发现的问题进行整理讨论，分析研究，得出结论，然后撰写实验报告，这样可以进一步提高学生的分析能力和总结能力，因此，实验报告必须独立撰写，每人一份。实验课程与主要先修课程和后续课程的关系与本实验应该在修完本科阶段的“线性代数”、“概率论与数理统计”、“互换性与技术测量”等课程和研究生阶段的“计算方法”等课程以后进行，为后续的“毕业论文”实践教学环节作准备。实验课程理论教学内容安排1教学内容时数2教学内容时数3教学内容时数4教学内容时数实验课程教学内容安排序号实验项目名称内容简介时数项目性质演示验证综合设计1误差的基本性质与处理了解误差的基本性质以及处理方1√2测量不确定度掌握测量不确定的基本概念、测量不确定度的评定方法、测量不确定度的合成以及评定和表示测量不确定度的基本步骤1√3三坐标测量机了解三坐标测量机测量原理及计算机采集测量数据和处理测量数据的过程，加深对各种形位误差定义的理。2√54回归分析掌握一元线性回归和一元非线性回归2√实验报告要求实验报告是实验工作的总结及成果，通过书写实验报告，可以进一步培养学生的分析能力和总结能力，因此，实验报告必须认真书写，独立完成，每人一份。对实验中观察和发现的问题进行整理讨论，分析研究，得出结论，写出心得体会，以便积累一定的实际经验。编写实验报告应持严肃认真的科学态度，要求简明扼要，条理清楚，字迹端正，图表整洁，分析认真，结论明确。实验报告应包括以下几个方面的内容：1．实验名称、专业、班级、姓名、同组同学姓名和实验日期；2．实验用设备、实验准备和条件；3．实验的目的和要求；4．实验项目和实验过程；5．整理实验材料，写出实验结果；6．分析实验中遇到的问题，总结实验心得体会。实验考核办法学生完成实验后，应对其实验预习、实验过程、实验报告等三个方面的完成状况进行考核，按五等十级制评出一个成绩。主要实验指导教材及参考书1、《误差理论与数据处理》,费业泰主编，机械工业出版社，2004年2、《测试误差分析与数据处理》，钱政主编，北京航空航天出版社，2008年3、《误差分析与测量不确定度评定》，沙定国主编，中国计量出版社，2003年4、《实用测量数据处理方法》，刘大杰主编，测绘出版社，2003年5、《误差理论与测量平差基础》，陶本藻主编，武汉大学出版社，2005年6、《误差设计新理念与方法》，施浒立主编，科学出版社，2007年