《電子測(cè)量技術(shù)》教學(xué)大綱課程英文名ElectronicMeasurementTechnology課程代碼03M0040學(xué)分2總學(xué)時(shí)32理論學(xué)時(shí)24實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐學(xué)時(shí)8課程類別專業(yè)課課程性質(zhì)限選先修課程電路分析基礎(chǔ)、模擬電子線路、數(shù)字邏輯電路、信號(hào)與系統(tǒng)適用專業(yè)通信工程開課學(xué)院信息工程學(xué)院教材及主要參考書推薦教材：《電子測(cè)量技術(shù)》夏哲雷主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2011年主要參考書：1．《電子測(cè)量》蔣煥文、孫續(xù)等；中國(guó)計(jì)量出版社，2008年注：課程類別是指公共基礎(chǔ)課/學(xué)科基礎(chǔ)課/專業(yè)課；課程性質(zhì)是指必修/限選/任選。一、課程地位與課程目標(biāo)課程地位《電子測(cè)量技術(shù)》是通信工程專業(yè)的特色專業(yè)選修課。教學(xué)內(nèi)容主要結(jié)合近些年來電子測(cè)量領(lǐng)域的新發(fā)展和新技術(shù)應(yīng)用，介紹計(jì)量和電子測(cè)量中的基本概念，主要物理量（電壓、時(shí)間頻率、相位）、元件參數(shù)、阻抗的基本測(cè)量原理、方法以及電子儀器（電壓表、示波器、計(jì)數(shù)器、頻譜分析儀）的工作原理和操作使用。通過本課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生具有電子測(cè)量技術(shù)和儀器方面的基礎(chǔ)知識(shí)和應(yīng)用能力；通過本課程的學(xué)習(xí)，可開拓學(xué)生思路，培養(yǎng)綜合應(yīng)用知識(shí)的能力和實(shí)踐能力；培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真、求實(shí)求真的科學(xué)作風(fēng)，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和今后的相關(guān)工作、科研儲(chǔ)備最基礎(chǔ)的系統(tǒng)理論和新技術(shù)，利用這些知識(shí)來開拓電子測(cè)量應(yīng)用和技術(shù)發(fā)展。課程目標(biāo)掌握電子通信產(chǎn)品從需求分析、方案設(shè)計(jì)、技術(shù)實(shí)現(xiàn)、測(cè)試等流程的基本方法和技術(shù)，了解影響設(shè)計(jì)目標(biāo)和技術(shù)方案的各種因素。該課程應(yīng)達(dá)到的預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果（ILO，Intendedlearningoutcomes）如下所示：1、ILO-1：熟悉電子測(cè)量和計(jì)量的基本概念、內(nèi)容與特點(diǎn)，以及相關(guān)法律法規(guī)。掌握測(cè)量數(shù)據(jù)處理方法和測(cè)量不確定度評(píng)定方法。了解量值傳遞、檢定與比對(duì)的基本要求和方法。理解測(cè)量和計(jì)量活動(dòng)是支撐經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)，對(duì)國(guó)家科技發(fā)展有重要意義。2、ILO-2：掌握通用電子測(cè)量?jī)x器的基本原理，能夠用電子測(cè)量?jī)x器在電子通信產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)過程中，對(duì)其進(jìn)行測(cè)試分析和功能驗(yàn)證，了解影響設(shè)計(jì)目標(biāo)和技術(shù)方案的各種因素。3、ILO-3：能夠針對(duì)通信工程需求，開發(fā)、選用恰當(dāng)?shù)臏y(cè)試技術(shù)和測(cè)量?jī)x器，分析測(cè)量不確定度，并能夠依據(jù)國(guó)家計(jì)量法規(guī)對(duì)儀器的計(jì)量特性進(jìn)行檢定校準(zhǔn)。4、ILO-4：能夠利用測(cè)量與計(jì)量手段，思考通信領(lǐng)域復(fù)雜工程問題實(shí)施的可持續(xù)性，評(píng)價(jià)產(chǎn)品周期中可能對(duì)人類和環(huán)境造成的損壞和隱患。（三）思政教育目標(biāo)本課程通過對(duì)計(jì)量基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)規(guī)范的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，增強(qiáng)“計(jì)量/標(biāo)準(zhǔn)/質(zhì)量”意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生求真務(wù)實(shí)的科學(xué)態(tài)度和一絲不茍、精益求精的工匠精神；通過對(duì)國(guó)家時(shí)頻、北斗導(dǎo)航衛(wèi)星等系統(tǒng)創(chuàng)建歷程的了解，使學(xué)生領(lǐng)悟“科技創(chuàng)新是強(qiáng)國(guó)之基”，培養(yǎng)勇?lián)姑?、?jiān)持不懈、追求卓越的優(yōu)秀品質(zhì)，樹立“守計(jì)量初心、擔(dān)創(chuàng)新使命”的責(zé)任意識(shí)。二、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求對(duì)應(yīng)關(guān)系本課程支撐的畢業(yè)要求如下：畢業(yè)要求3：能夠設(shè)計(jì)針對(duì)通信系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)、通信信息處理、通信計(jì)量測(cè)試等相關(guān)領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的解決方案，設(shè)計(jì)滿足特定需求的通信系統(tǒng)和單元模塊，并能夠在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)，綜合考慮社會(huì)、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素。畢業(yè)要求3-1掌握電子通信產(chǎn)品從需求分析、方案設(shè)計(jì)、技術(shù)實(shí)現(xiàn)、測(cè)試驗(yàn)證等流程的基本方法和技術(shù)，了解影響設(shè)計(jì)目標(biāo)和技術(shù)方案的各種因素。畢業(yè)要求5：能夠針對(duì)通信系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)、通信信息處理、通信計(jì)量測(cè)試等相關(guān)領(lǐng)域復(fù)雜工程問題，開發(fā)、選擇與使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具，包括對(duì)復(fù)雜工程問題的預(yù)測(cè)和模擬，并能夠理解其局限性。畢業(yè)要求5-2掌握常用工程工具和電子測(cè)量?jī)x器的原理和使用；能夠針對(duì)通信工程需求，開發(fā)、選用恰當(dāng)?shù)臏y(cè)試技術(shù)和測(cè)試儀器，分析測(cè)量不確定度，并能夠依據(jù)國(guó)家計(jì)量法規(guī)對(duì)儀器的計(jì)量特性進(jìn)行檢定校準(zhǔn)。畢業(yè)要求7：能夠理解和評(píng)價(jià)針對(duì)通信領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的工程實(shí)踐對(duì)環(huán)境、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的影響。畢業(yè)要求7-2：能夠站在環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的角度思考通信工程專業(yè)實(shí)踐的可持續(xù)性，評(píng)價(jià)產(chǎn)品周期中可能對(duì)人類和環(huán)境造成的損壞和隱患。表1課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求課程目標(biāo)畢業(yè)要求3-1(支撐強(qiáng)度：M)畢業(yè)要求5-2(支撐強(qiáng)度：H)畢業(yè)要求7-2(支撐強(qiáng)度：L)ILO-10.2ILO-20.8ILO-31ILO-41注：1.支撐強(qiáng)度分別填寫H、M或L（其中H表示支撐程度高、M為中等、L為低）。三、課程主要內(nèi)容與基本要求1、緒論教學(xué)內(nèi)容：測(cè)量、計(jì)量與量值傳遞；計(jì)量相關(guān)的法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范；電子測(cè)量的內(nèi)容與特點(diǎn)；電子測(cè)量的發(fā)展趨勢(shì)?；疽螅赫莆针娮訙y(cè)量基本概念、內(nèi)容和特點(diǎn)，了解國(guó)內(nèi)外電子測(cè)量的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)。理解基本單位制、測(cè)量與計(jì)量、量值傳遞與溯源、校準(zhǔn)與檢定等概念的內(nèi)涵，了解國(guó)家的計(jì)量法制法規(guī)。要點(diǎn)：通過對(duì)國(guó)際單位制、量值傳遞、量值溯源等概念的闡釋，使學(xué)生理解計(jì)量活動(dòng)對(duì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的影響；通過學(xué)習(xí)電子測(cè)量參數(shù)和特點(diǎn)，使學(xué)生理解電子測(cè)量技術(shù)對(duì)國(guó)家科技發(fā)展的重要意義。思政教育內(nèi)容：通過對(duì)“SI單位制變革”、“中華人民共和國(guó)計(jì)量法”的學(xué)習(xí)，使學(xué)生深刻理解統(tǒng)一的計(jì)量法制法規(guī)是國(guó)計(jì)民生的基本保障，可靠測(cè)量和計(jì)量活動(dòng)是支撐經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)，為科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、人民健康、國(guó)防建設(shè)提供計(jì)量保證是計(jì)量人的社會(huì)責(zé)任2、測(cè)量誤差與測(cè)量不確定度教學(xué)內(nèi)容：測(cè)量誤差與測(cè)量不確定度的基本概念；測(cè)量數(shù)據(jù)的處理方法；測(cè)量不確定度評(píng)定方法?；疽螅赫莆諟y(cè)量誤差與測(cè)量不確定度的基本概念，熟悉測(cè)量數(shù)據(jù)的處理方法。要點(diǎn)：理解測(cè)量誤差和不確定度的關(guān)系和發(fā)展沿革，理解測(cè)量不確定度的內(nèi)涵和評(píng)定方法。3、電壓測(cè)量教學(xué)內(nèi)容：電壓相關(guān)參數(shù)；電壓模擬測(cè)量原理與方法；電壓數(shù)字化測(cè)量方法；函數(shù)發(fā)生器電壓幅度檢定實(shí)驗(yàn)?；疽螅菏炀氄莆针妷旱哪M測(cè)量原理與方法，掌握電壓的數(shù)字化測(cè)量方法，熟練掌握電壓測(cè)量中的模/數(shù)轉(zhuǎn)換，了解數(shù)字多用表的測(cè)量原理，掌握數(shù)字電壓測(cè)量的誤差分析，通過實(shí)驗(yàn)掌握電壓幅度檢定流程。要點(diǎn)：電子測(cè)量所涉及的電參量很多，但最重要的兩個(gè)參量是電壓與頻率（時(shí)間），本章重點(diǎn)介紹電壓的模擬與數(shù)字測(cè)量原理與方法，使學(xué)生熟悉電壓測(cè)量的基本理論與方法，具有解決相應(yīng)工程問題的能力。4、時(shí)間頻率測(cè)量及調(diào)制域分析教學(xué)內(nèi)容：時(shí)間頻率測(cè)量的測(cè)量原理與方法；電子計(jì)數(shù)器的工作原理；測(cè)量時(shí)間頻率的誤差分析；電子計(jì)數(shù)器性能改進(jìn)措施；函數(shù)發(fā)生器頻率檢定實(shí)驗(yàn)?；疽螅菏炀氄莆諘r(shí)間頻率測(cè)量的測(cè)量原理與方法，熟練掌握電子計(jì)數(shù)器的工作原理與電子計(jì)數(shù)器測(cè)量時(shí)間頻率的誤差分析，了解電子計(jì)數(shù)器性能的改進(jìn)措施。通過實(shí)驗(yàn)掌握頻率檢定的流程。要點(diǎn)：電子測(cè)量最重要的兩個(gè)參量是電壓與頻率，重點(diǎn)介紹頻率（時(shí)間）的數(shù)字測(cè)量原理與方法，使學(xué)生熟悉時(shí)頻測(cè)量的基本理論與方法，明確誤差來源。思政教育內(nèi)容：結(jié)合案例“國(guó)家時(shí)間頻率基準(zhǔn)的創(chuàng)建與發(fā)展”，使學(xué)生進(jìn)一步了解我國(guó)時(shí)間計(jì)量頻率計(jì)量基準(zhǔn)的發(fā)展與現(xiàn)狀，理解精準(zhǔn)時(shí)標(biāo)的產(chǎn)生與傳遞的重要意義，了解計(jì)量科技工作者的辛勤付出，激發(fā)愛國(guó)情懷，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度、工匠精神和責(zé)任意識(shí)。5、信號(hào)發(fā)生器教學(xué)內(nèi)容：信號(hào)發(fā)生器的原理與作用；正弦、脈沖及函數(shù)發(fā)生器的結(jié)構(gòu)；合成信號(hào)發(fā)生器結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)與工作原理，DDS函數(shù)信號(hào)發(fā)生器結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)與工作原理?；疽螅毫私庑盘?hào)發(fā)生器的原理與作用，熟悉正弦、脈沖及函數(shù)發(fā)生器的結(jié)構(gòu)，掌握合成信號(hào)發(fā)生器結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)與工作原理，了解任意波形發(fā)生器結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)與工作原理。要點(diǎn)：掌握DDS函數(shù)信號(hào)發(fā)生器結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)與工作原理。6、時(shí)域測(cè)量教學(xué)內(nèi)容：模擬示波器的基本原理；數(shù)字示波器的工作原理與特點(diǎn)；示波器測(cè)量電壓、頻率等電參量的方法；方波參數(shù)檢定實(shí)驗(yàn)?；疽螅毫私饽M示波器的基本原理，掌握數(shù)字示波器的工作原理與特點(diǎn)，熟練使用示波器測(cè)量電壓、頻率等電參量，通過實(shí)驗(yàn)掌握方波上升時(shí)間等參數(shù)檢定方法。要點(diǎn)：示波器是電子測(cè)量中最常用的電子測(cè)量?jī)x器。使學(xué)生正確選擇各種示波器測(cè)量各種電參量，熟悉電子測(cè)量的基本理論與方法，具有解決相應(yīng)工程問題的能力。7、頻域測(cè)量教學(xué)內(nèi)容：信號(hào)的頻譜分析方法；頻譜分析儀的工作原理；線性系統(tǒng)頻率特性的測(cè)量原理與方法?；疽螅赫莆招盘?hào)的頻譜分析方法，頻譜分析儀的工作原理，通過諧波失真檢定實(shí)驗(yàn)掌握頻譜儀的測(cè)量方法。要點(diǎn)：熟悉頻域理論基礎(chǔ)，掌握頻譜分析儀的使用方法。四、課程學(xué)時(shí)安排1、課堂教學(xué)學(xué)時(shí)安排（24學(xué)時(shí)）表2課堂教學(xué)學(xué)時(shí)安排章節(jié)號(hào)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)數(shù)教學(xué)方法與學(xué)生任務(wù)對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)第1章緒論2（1）講授、課堂問答（2）自主學(xué)習(xí)任務(wù)：計(jì)量法有關(guān)條例ILO-1、ILO-4第2章測(cè)量誤差與測(cè)量不確定度4（1）講授、課堂問答（2）自主學(xué)習(xí)任務(wù)：測(cè)量不確定度評(píng)定與表示ILO-1第3章電壓測(cè)量4+2（實(shí)驗(yàn)）講授、問答課后作業(yè)自主學(xué)習(xí)：函數(shù)發(fā)生器檢定規(guī)程ILO-2、ILO-3第4章時(shí)間頻率測(cè)量4+2（實(shí)驗(yàn)）講授、問答、案例自主學(xué)習(xí)：查閱文獻(xiàn)資料2篇課后作業(yè)：寫文獻(xiàn)閱讀報(bào)告（4）函數(shù)發(fā)生器檢定規(guī)程ILO-2、ILO-3第5章信號(hào)發(fā)生器4講授、問答課后作業(yè)（3）自主學(xué)習(xí)：函數(shù)發(fā)生器檢定規(guī)程ILO-2、ILO-3第6章時(shí)域測(cè)量4+2（實(shí)驗(yàn)）講授、問答自主學(xué)習(xí)：函數(shù)發(fā)生器檢定規(guī)程ILO-2、ILO-3第7章頻域測(cè)量2+2（實(shí)驗(yàn)）講授、問答（2）自主學(xué)習(xí)：函數(shù)發(fā)生器檢定規(guī)程ILO-2、ILO-3實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)時(shí)安排（8學(xué)時(shí)）表3實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)時(shí)安排序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)類別對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1函數(shù)發(fā)生器輸出波形幅度檢定2使用數(shù)字電壓表（有效值）按照檢定規(guī)程測(cè)量函數(shù)發(fā)生器輸出波形幅度，計(jì)算輸出幅度誤差。驗(yàn)證必做ILO-32函數(shù)發(fā)生器信號(hào)頻率檢定2使用電子計(jì)數(shù)器按照檢定規(guī)程測(cè)量函數(shù)發(fā)生器信號(hào)頻率，計(jì)算輸出頻率誤差。驗(yàn)證必做ILO-33函數(shù)發(fā)生器方波/脈沖上升時(shí)間與空度比檢定2使用示波器按照檢定規(guī)程測(cè)量函數(shù)發(fā)生器方波/脈沖上升時(shí)間與空度比。綜合必做ILO-342使用頻譜儀按照檢定規(guī)程測(cè)量函數(shù)發(fā)生器正弦波諧波失真。綜合必做ILO-35函數(shù)發(fā)生器三角波/斜波線性度檢定2使用取樣數(shù)字電壓表對(duì)函數(shù)信號(hào)發(fā)生器輸出三角波/斜波的線性度進(jìn)行檢定。綜合選做ILO-3注：1.實(shí)驗(yàn)性質(zhì)指演示性、驗(yàn)證性、設(shè)計(jì)性、綜合性等；2.實(shí)驗(yàn)類別指必做、選做等。五、考核方式與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)學(xué)生成績(jī)的評(píng)定由平時(shí)表現(xiàn)、期末考試和實(shí)驗(yàn)三部分的成績(jī)組成，其中，平時(shí)表現(xiàn)占20%，期末考試占55%，實(shí)驗(yàn)占25%。課程目標(biāo)達(dá)成考核與評(píng)價(jià)方式及成績(jī)?cè)u(píng)定如表3所示。表3課程目標(biāo)達(dá)成考核與評(píng)價(jià)方式及成績(jī)?cè)u(píng)定課程目標(biāo)考核與評(píng)價(jià)方式及成績(jī)比例（%）成績(jī)比例（%）平時(shí)成績(jī)考試成績(jī)ILO-151015ILO-2104555ILO-310（實(shí)驗(yàn)報(bào)告）15（實(shí)驗(yàn)操作）25ILO-455合計(jì)1001001、平時(shí)表現(xiàn)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)平時(shí)表現(xiàn)由作業(yè)、課堂表現(xiàn)和自主學(xué)習(xí)任務(wù)三部分組成，評(píng)分細(xì)則如表4所示。表4平時(shí)表現(xiàn)評(píng)分細(xì)則考核項(xiàng)目課程目標(biāo)分配考核內(nèi)容和環(huán)節(jié)考核依據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)成績(jī)分值平時(shí)成績(jī)ILO-1課堂表現(xiàn)課堂表現(xiàn)考核5次以上，依據(jù)：考勤、課堂測(cè)試成績(jī)、回答問題和討論發(fā)言的質(zhì)量等。5ILO-2作業(yè)情況布置3~5次作業(yè)，評(píng)分依據(jù)：作業(yè)完成質(zhì)量（完整性、正確率）等。10ILO-4大作業(yè)上交1次專題大作業(yè)（關(guān)于電子測(cè)量和計(jì)量領(lǐng)域最新動(dòng)態(tài)的綜述報(bào)告），視質(zhì)量（報(bào)告內(nèi)容的準(zhǔn)確性和完整性等）評(píng)分。52、期末考試試卷要求表5期末考核對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)的權(quán)值課程目標(biāo)分值（滿分100分）ILO-120ILO-280考題內(nèi)容須覆蓋大綱中的知識(shí)和能力目標(biāo)要求；給出詳細(xì)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格按照評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)來批閱試卷。3、實(shí)驗(yàn)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)成績(jī)由實(shí)驗(yàn)操作成績(jī)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)組成，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如表6所示。表6實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)分標(biāo)準(zhǔn)考核內(nèi)容考核依據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)分項(xiàng)成績(jī)（%）占課程目標(biāo)分值對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目全部獨(dú)立順利完成，能熟練使用操作儀器，實(shí)驗(yàn)過程數(shù)據(jù)和結(jié)果完整，分析正確，能正確回答老師的提問。80~10015ILO-3實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目全部完成，能正確使用儀器，平時(shí)實(shí)驗(yàn)過程數(shù)據(jù)和結(jié)果基本完整，分析基本正確，能正確回答老師的提問。60~80沒有完成全部實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，或不能正確使用儀器以及對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的認(rèn)識(shí)模糊不清。<60實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)?zāi)康?分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容10分實(shí)驗(yàn)原理（描述、框圖）10分實(shí)驗(yàn)步驟20分?jǐn)?shù)據(jù)完整性30分實(shí)驗(yàn)結(jié)論（數(shù)據(jù)分析）10分思考題（實(shí)驗(yàn)心得）15分合計(jì)100分。根據(jù)實(shí)際得分情況進(jìn)行評(píng)定。10ILO-3六、課程目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià)方法課程結(jié)束后，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)和考核成績(jī)，采用定量和定性相結(jié)合的方式，對(duì)課程目標(biāo)達(dá)成情況進(jìn)行分析。課程目標(biāo)達(dá)成情況的定量評(píng)價(jià)建議采用表7所示的方法，定性分析可以采用與學(xué)生座談或問卷調(diào)查等形式，根據(jù)反饋信息對(duì)課程的教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效果進(jìn)行綜合評(píng)估。表7課程目標(biāo)達(dá)成情況定量評(píng)價(jià)課程目標(biāo)課程目標(biāo)達(dá)成情況評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)值評(píng)價(jià)結(jié)果ILO-1(ILO-1成績(jī)/20）×10090~100分：優(yōu)秀80~89分：良好