《测控仪器设计课程设计》教学大纲 课程编号：302024030 课程性质：限选 课程名称： 测控仪器设计课程设计 学时/学分： 三周/3 英文名称： Course Design of Measurement&考核方式： 考查 Control Instrument 选用教材： 《测控仪器设计课程设计指导书》 大纲执笔人： 黄玉波 赵世平、黄玉波 先修课程：测控仪器设计、传感器、精密机械 大纲审核人：专业教学指导组 设计、测试技术、误差理论及数振 处理、智能仪器原理及应用等 适用专业：测控技术与仪器 一、课程目标 通过本课程设计，学生 1.能通过文献检索等方式获取相关资料，并运用工程原理及文献研究对设 计任务进行合理的分析，确定仪器系统的性能参数范围： 2.能根据设计任务的需求提出合理的仪器总体设计方案，设计各组成模块， 并应用测控仪器设计的基本原则和原理分析影响系统性能的各类因素， 对相互冲突的因素进行考虑并做出合理选择，并通过补偿等手段优化设 计方案，体现创新意识： 3.能够撰写设计说明书，并在说明书中完整地呈现设计的原理、思路、方 案及精度分析和估算等内容： 4.能应用SolidWorks等软件完整地设计并呈现仪器的总体装配图和重要零 件图。 二、教学内容 1.设计任务分析（支撑课程目标1） 要求学生：能够理解设计任务，并对被测对象、被测量、仪器功能、使用条 件等进行合理分析，能通过文献调研等手段了解国内外相关技术和产品的现状， 并确定仪器主要参数和技术指标
《测控仪器设计课程设计》教学大纲 课程编号： 302024030 课程性质： 限选 课程名称： 测控仪器设计课程设计 学时/学分： 三周/3 英文名称： Course Design of Measurement & Control Instrument 考核方式： 考查 选用教材： 《测控仪器设计课程设计指导书》 赵世平、黄玉波 大纲执笔人： 黄玉波 先修课程： 测控仪器设计、传感器、精密机械 设计、测试技术、误差理论及数据 处理、智能仪器原理及应用等 大纲审核人： 专业教学指导组 适用专业： 测控技术与仪器 一、课程目标 通过本课程设计，学生 1. 能通过文献检索等方式获取相关资料，并运用工程原理及文献研究对设 计任务进行合理的分析，确定仪器系统的性能参数范围； 2. 能根据设计任务的需求提出合理的仪器总体设计方案，设计各组成模块， 并应用测控仪器设计的基本原则和原理分析影响系统性能的各类因素， 对相互冲突的因素进行考虑并做出合理选择，并通过补偿等手段优化设 计方案，体现创新意识； 3. 能够撰写设计说明书，并在说明书中完整地呈现设计的原理、思路、方 案及精度分析和估算等内容； 4. 能应用 SolidWorks 等软件完整地设计并呈现仪器的总体装配图和重要零 件图。 二、教学内容 1. 设计任务分析（支撑课程目标 1） 要求学生：能够理解设计任务，并对被测对象、被测量、仪器功能、使用条 件等进行合理分析，能通过文献调研等手段了解国内外相关技术和产品的现状， 并确定仪器主要参数和技术指标
2.提出仪器设计方案（支撑课程目标2） 要求学生：能够根据设计任务的需要提出合理的仪器设计方案，确定仪器的 测量原理、基准和传感器等，并能通过仪器工作原理简图展现设计方案。 3.仪器总体结构设计及装配图呈现（支撑课程目标2、4） 要求学生：确定构成仪器的所有功能模块，并进行仪器总体结构的合理布局， 合理确定各部件的尺寸，并通过SolidWorks等软件将仪器总体装配图呈现出来。 4.仪器精度分析及校核（支撑课程目标2、3） 要求学生：能够找出仪器各部分的源误差，并对仪器整体精度进行估算，在 设计时合理分配误差并进行精度校核。 5.撰写设计说明书（支撑课程目标3） 要求学生：能够通过设计说明书准确表述设计任务分析过程、仪器总体方案、 测量原理、部件选择及设计、精度设计等内容。 三、参考文献 [《测控仪器设计》第3版，浦昭邦，刘庆纲，机械工业出版社，2014 [21《现代精密仪器设计》，李玉和，郭阳宽，清华大学出版社，2010 [3《精密仪器设计原理》，王中宇等，北京航空航天大学出版社，2013 [4《量具、量仪与测量技术》，顾晓玲，机械工业出版社，2009 [5)各种设计手册及标准 四、达成课程目标的途径与措施 达成课程目标的途径和措施主要有： 1.多环节训练、考核 1)通过仪器工作原理简图呈现设计的总体方案，训练学生的概括和表 达能力： 2)中期和末期考核时要求学生结合提交的作业进行口述及答辩，在深 入考查其设计工作的同时锻炼其语言表达能力： 3)装配图和零件图的制作锻炼学生的自学能力及应用软件呈现设计成 果的能力，并加强工作的规范性： 4)设计说明书的撰写使学生熟悉科技文献撰写的思路和方法，训练其 语言表述的准确性及写作的规范性
2. 提出仪器设计方案（支撑课程目标 2） 要求学生：能够根据设计任务的需要提出合理的仪器设计方案，确定仪器的 测量原理、基准和传感器等，并能通过仪器工作原理简图展现设计方案。 3. 仪器总体结构设计及装配图呈现（支撑课程目标 2、4） 要求学生：确定构成仪器的所有功能模块，并进行仪器总体结构的合理布局， 合理确定各部件的尺寸，并通过 SolidWorks 等软件将仪器总体装配图呈现出来。 4. 仪器精度分析及校核（支撑课程目标 2、3） 要求学生：能够找出仪器各部分的源误差，并对仪器整体精度进行估算，在 设计时合理分配误差并进行精度校核。 5. 撰写设计说明书（支撑课程目标 3） 要求学生：能够通过设计说明书准确表述设计任务分析过程、仪器总体方案、 测量原理、部件选择及设计、精度设计等内容。 三、参考文献 [1] 《测控仪器设计》第 3 版，浦昭邦，刘庆纲，机械工业出版社，2014 [2] 《现代精密仪器设计》，李玉和，郭阳宽，清华大学出版社， 2010 [3] 《精密仪器设计原理》，王中宇等，北京航空航天大学出版社，2013 [4] 《量具、量仪与测量技术》，顾晓玲，机械工业出版社，2009 [5] 各种设计手册及标准 四、达成课程目标的途径与措施 达成课程目标的途径和措施主要有： 1. 多环节训练、考核： 1） 通过仪器工作原理简图呈现设计的总体方案，训练学生的概括和表 达能力； 2） 中期和末期考核时要求学生结合提交的作业进行口述及答辩，在深 入考查其设计工作的同时锻炼其语言表达能力； 3） 装配图和零件图的制作锻炼学生的自学能力及应用软件呈现设计成 果的能力，并加强工作的规范性； 4） 设计说明书的撰写使学生熟悉科技文献撰写的思路和方法，训练其 语言表述的准确性及写作的规范性
2.命题要求 课程设计的题目应贴近工程实际应用，具有一定的复杂性，既锻炼学生 运用深入的工程原理进行问题分析的能力，又锻炼他们将己学的专业知 识进行综合应用的能力。 五、成绩评定(%) 中期考核(30) 末期考核(70) 装配图 零件图 设计说明 考虑 15 15 1 7 21 六、课程设计目标对毕业要求的支撑 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、 1.3能将专业基础理论用于判别复杂粉 物理、工程力学等知识用于分析和解 课程目标1 密仪器、测控系统的性能参数范围和优 决精密仪器、测控系统中的复杂工程 化途径。 问题。 毕业要求3设计/开发解决方案：能 3.1能够根据用户及社会需求提出设计课程目标1、 目标、确定设计方案 够设计针对机械工程中的复杂测试 3.2能够设计满足特定需求的单元模 计量及控制问题的解决方案，设计满 块、功能部件，并对设计方案进行优选 课程目标2 足特定需求的测控系统及功能部件， 体现创新意识。 并能够在设计环节中体现创新意识， 3.3能够用图纸、报告、软件模型或到 并考虑社会、健康、安全、法律、文 课程目标3 物等形式，呈现设计成果。 化以及环境等因素。 毕业要求5使用现代工具：能够针对 机械工程中的复杂测试计量及控制 5.1能够通过文献检索及其它途径获取 问题，开发与选用恰当的技术、资海 课程目标1 资料及数据。 及现代工具对问题进行预测与模拟， 并能够理解其局限性。 七、敦学进程 课程设计进行一半时进行中期考核，最后两天交作业并进行末期考核
2. 命题要求 课程设计的题目应贴近工程实际应用，具有一定的复杂性，既锻炼学生 运用深入的工程原理进行问题分析的能力，又锻炼他们将已学的专业知 识进行综合应用的能力。 五、成绩评定（%） 中期考核（30） 末期考核（70） 设计任务 分析 初步设计 方案 方案的合 理性 设计的完 整性 综合因素 考虑 装配图 零件图 设计说明 书 15 15 14 7 7 14 7 21 六、课程设计目标对毕业要求的支撑 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、 物理、工程力学等知识用于分析和解 决精密仪器、测控系统中的复杂工程 问题。 1.3 能将专业基础理论用于判别复杂精 密仪器、测控系统的性能参数范围和优 化途径。 课程目标 1、 2 毕业要求 3 设计/开发解决方案：能 够设计针对机械工程中的复杂测试 计量及控制问题的解决方案，设计满 足特定需求的测控系统及功能部件， 并能够在设计环节中体现创新意识， 并考虑社会、健康、安全、法律、文 化以及环境等因素。 3.1 能够根据用户及社会需求提出设计 目标、确定设计方案。 课程目标 1、 2 3.2 能够设计满足特定需求的单元模 块、功能部件，并对设计方案进行优选， 体现创新意识。 课程目标 2 3.3 能够用图纸、报告、软件模型或实 物等形式，呈现设计成果。 课程目标 3、 4 毕业要求 5 使用现代工具：能够针对 机械工程中的复杂测试计量及控制 问题，开发与选用恰当的技术、资源 及现代工具对问题进行预测与模拟， 并能够理解其局限性。 5.1 能够通过文献检索及其它途径获取 资料及数据。 课程目标 1 七、教学进程 课程设计进行一半时进行中期考核，最后两天交作业并进行末期考核