一、课程教学目标
《误差理论与数据处理》是测控技术与仪器专业的专业核心课。课程介绍了误差的基本概念、产生的原因、分类、实验数据的常用处理方法,以及动态测试数据的处理和动态误差的测量和评定,是测控技术与仪器和其他相关专业学生继续学习测控仪器、测控电路、电子测量等专业课程的必备基础知识。通过课程学习使学生掌握误差的基本性质和产生原因、测量和实验数据的基本处理方法。学习利用最小二乘原理和回归分析方法等理论得到数据最佳估计值,把误差理论进一步应用到建模、实验结果分析和生产因素分析中,解决工程中的直线拟合等问题,及提高产品加工精度等实际问题。通过对动态测试数据处理方法的学习,使学生掌握现代数据处理手段,对为进一步科学研究奠定理论基础。
二、思政育人目标
将科学发展观引入教学,了解哲学思维对科学研究的作用,让同学们坚定唯物主义立场,站在更高的层面通过哲学反思看待科学研究问题。坚持实事求是、坚持真理、学风严谨的优良风气,发扬学术民主,鼓励学术创新;引导学术研究人员正确对待学术研究中的名和利;反对在科学研究中沽名钓誉、弄虚作假。
三、课程思政典型教学案例设计
案例一:
课程思政 案例名称 |
科学研究要拥有系统哲学思维 |
章节名称 |
第一章 绪论 1.1 研究误差的意义 |
思政主题 |
科学发展观是马克思主义关于发展的世界观和方法论的集中体现,它首先是一个哲学命题,因而全面准确深入研究科学发展观,首先应从哲学思维入手。哲学思维方式指的是人们认识,改造客观世界时所运用的具有哲学特征的思维方式。系统哲学是关于系统普遍本质和最一般发展规律的学说,是研究复杂性,关联性系统科学的理论升华,是分析与综合,微观与宏观统一的科研方法。 |
教学设计 |
教学手段:采用板书与多媒体授课相结合,通过讲解误差的特点:普遍性和客观性,讲解科学研究中的哲学思维。 教学内容:讲解研究误差的意义及误差的基本性质,提出误差和矛盾的相似性:处处存在。提出看待误差的实质要具有哲学的角度,研究误差也是认识事物本真的过程。 教学过程: 1.讲授研究误差的意义,研究误差是为了认识事情本质与其发展客观规律,误差具有必然性和普遍性。 2. 误差和矛盾的相似性,从哲学的角度看待误差。 3.哲学思维在科学研究中的作用:站在唯物主义立场上。恩格斯指出:“不管自然科学家采取什么样的态度,他们还是得受哲学的支配,问题只在于:他们是愿意受某种坏的时髦哲学的支配,还是愿意受一种建立在通晓思维的历史和成就的基础上的理论思维的支配”,恩格斯的这一论断精辟地阐明了哲学与自然科学的关系,也说明了哲学在科学研究中的重要作用。哲学是对最普遍知识的追求,具有最大的概括性和抽象性,能够给与科技工作者以理论思维的指导。 |
教学效果 |
1.通过对研究误差的意义的讲解,建立本课程中误差的概念,使同学更好的认识到误差的本质:客观性和普遍性。 2.了解哲学思维对科学研究的作用,让同学们坚定唯物主义立场,站在更高的层面通过哲学反思看待科学研究问题。进步。 |
案例二:
课程思政 案例名称 |
科学研究要坚持实事求是 |
章节名称 |
第二章 误差的基本性质与处理 2.2 系统误差 |
思政主题 |
倡导实事求是、坚持真理、学风严谨的优良风气,发扬学术民主,鼓励学术创新;引导学术研究人员正确对待学术研究中的名和利;反对在科学研究中沽名钓誉、弄虚作假。 |
教学设计 |
教学手段:采用板书与多媒体授课相结合,通过教材中的实例引入科学事迹,进一步强调从事科研工作要坚持实事求是的态度,遵守学术道德,反对弄虚作假。 教学内容:讲解通过不同数据比较法进行系统误差的判断,通过雷莱对不同氮气制取方法数据的比较,引入惰性气体的发现这个科学事迹,进而强调科学的严谨和自信的态度,同时要坚持实事求是精神,不论从事科研工作人员还是技术工作者都要遵守学术道德。 教学过程: 1.讲授系统误差判别方法:计算数据比较法,该方法可以对不同测量数据组之间是否存在系统误差进行判别。 2.通过例题讲解雷莱用不同方法制取氮气,对两种方法的结果是否存在系统误差进行判别。 3.雷莱没有企图改进实验方法,反而强调了两种方法的实质差别,使得蕾塞姆进行深入研究发现惰性气体。 4.通说上述事例首先强调雷莱的实事求是的科学精神,同时具有科学自信,正视实验结果的差别。 5.倡导学生要遵循科学规律,探求科学真理,尊重学术自由,严肃学术纪律,维护学术纯洁,严谨自律;积极创造良好的学术环境,鼓励学术创新,正视和宽容学术失败。 |
教学效果 |
1.通过课程中例题引入科学事迹,倡导学生科学研究必须实事求是,要勇于坚持真理,更要勇于否定自己。 2.倡导学术研究人员坚持理论联系实际,严谨治学、潜心研究、献身科学、积极进取、锐意创新,树立良好的学术、学习风气。对发生的学术不端行为坚决抵制。 |
案例三:
课程思政 案例名称 |
正视差距 时不我待 奋起直追 |
章节名称 |
第四章 测量不确定度 4.1 测量不确定度的基本概念 |
思政主题 |
正视我国与技术强国存在的差距和不足,不骄傲自大也不妄自菲薄,厚积薄发、奋起直追,攻坚克难,切实把学习成果转化为推动振兴国家技术发展的实际行动。 |
教学设计 |
教学手段:采用板书与多媒体授课相结合,通过讲解不确定的概念的发展和应用情况,介绍相关技术领域的国际水平,鼓励学生为国家科技发展努力奋斗。 教学内容:讲解测量不确定度的基本概念发展和应用情况,以及测量数据的国际评价和认可,进一步讲解国际贸易和国际接轨的必然性,技术认可在国际交流中的优势。 教学过程: 1.介绍测量不确定度的基本概念的发展及当前应用情况。 2.随着我国国际贸易的不断扩大和发展,测量数据的质量高低需要在国际间得到评定和认可,从事测量的专业技术人员应该深刻理解测量不确定度的概念。 3.介绍国家贸易间的技术竞争,列举一些技术不受到承认付出巨大的经济成本案例。 4.鼓励同学在建立民族自信的同时,正视客观差距,刻苦学习,奋起直追。把学习成果转化为推动国家科技振兴发展的实际行动。 |
教学效果 |
1.讲解测量不确定度基本概念的发展及当前应用情况,使同学们加强对本知识点的理解和重视。 2.通过介绍国际测量数据的评价和认可情况,同学们更加重视正确掌握测量不确定度的表示与评定方法,以适应现代测试技术发展的需要。 3.通过列举的国际技术交流中的案例,让同学们在充分的民族自信的同时,正视客观的技术差距,激发同学们的家国情怀和学习热情精神,进一步进行爱国主义教育,增强使命感和责任感。 |
四、课程思政实施成效及学生反馈
科学的发展与社会的发展紧密相连,测控专业不仅肩负着国家建设的重任,也必须承载价值引领的使命。要养“德才兼备、全面发展”的人才,既要学生掌握关键的科学技术,更要使学生了解中国特色社会主义的本质。
通过在课程中引入科学发展观、实事求是科学研究精神等思政教育元素,端正学生的学习态度,基于新时代学生思想特点的教育方式尤为重要,将课程思政以润物无声的方式融入到本课程中,坚持知识传播和价值引导,提升学生的责任感和使命感,端正学生的人生观、世界观和价值观,使学生不但在专业方面成才,也在精神领域成才,为我国培养合格的测控专业生力军。