Учебный процесс в вузе

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

1. Организация учебного процесса в вузе

1.1 Текущая учеба, сессии, зачеты, экзамены

1.2 Производственная и педагогическая практики

1.3 Курсовые и контрольные работы

1.4 Дипломные проекты (работы)

2. Организация и проведение измерений

2.1 Роль измерений в теории познания

2.2 Измеряемые величины

2.3 Качественная характеристика измеряемых величин

2.4 Количественная характеристика измеряемых величин

2.5 Единицы измерений

Список используемых источников



1. Организация учебного процесса

Организация учебного процесса в Университете по основным образовательным программам профессионального образования соответствующего уровня и (или) ступени регламентируется образовательной программой и расписанием учебных занятий.

Основная образовательная программа включает в себя учебный план, рабочие программы учебных курсов, предметов, дисциплин (модулей) и другие материалы, обеспечивающие качество подготовки обучающихся, а также программы учебной и производственной практики, календарный учебный график и методические материалы, обеспечивающие реализацию соответствующей образовательной технологии, которая разрабатывается и утверждается Университетом самостоятельно с учетом требований рынка труда на основе федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования, примерных образовательных программ, разработку которых осуществляет Министерство образования и науки Российской Федерации. При этом примерные образовательные программы имеют рекомендательный характер.

Университет ежегодно обновляет основные образовательные программы (в части состава дисциплин (модулей), установленных Университетом в учебном плане, и (или) содержания рабочих программ учебных курсов, предметов, дисциплин (модулей), программ учебной и производственной практики, методических материалов, обеспечивающих реализацию соответствующей образовательной технологии) с учетом развития науки, техники, культуры, экономики, технологий и социальной сферы.

Обучение учащихся, студентов и слушателей (далее - обучающиеся) в Университете ведется на государственном языке Российской Федерации - русском. По решению Ученого совета Университета занятия могут проводиться на языках народов Российской Федерации и иностранных языках по согласованию с Учредителем.

Учебный год в Университете для студентов очной и очно-заочной (вечерней) форм обучения начинается 1 сентября и заканчивается согласно рабочему учебному плану по конкретному направлению подготовки (специальности).

Сроки начала и окончания учебного года для студентов заочной формы обучения устанавливаются рабочим учебным планом.

Ученый совет Университета вправе переносить сроки начала учебного года: для получения образования по программам высшего профессионального образования - не более чем на два месяца, по программам среднего профессионального образования для очно-заочной (вечерней) формы обучения - не более чем на один месяц.

Необходимо помнить, что успешной учебе способствует правильное распределение рабочего времени, которое складывается из двух составляющих - аудиторных занятий в стенах университета и самостоятельной работы.

Аудиторные занятия делятся на лекции, лабораторные занятия, практические и семинарские занятия, которые проводятся в учебных группах согласно расписанию. Посещение всех занятий является обязательным.

Для всех видов аудиторных занятий устанавливается академический час продолжительностью 45 минут. Продолжительность лекций, а также практических и семинарских занятий - два академических часа.

Самостоятельная работа предполагает занятия дома или в библиотеке, выполнение домашних заданий, курсовых проектов и работ, подготовку к семинарам и коллоквиумам. Помимо теоретического обучения, студенты проходят несколько видов практик. Сроки, вид и продолжительность практик определяются учебным планом каждой специальности.

В течение учебного года при промежуточной аттестации студенты сдают не более 10 экзаменов и 12 зачетов. Во время семестра успеваемость студентов преподаватели оценивают по сто бальной рейтинговой системе (положение о рейтинговой системе оценки знаний студентов).

По результатам экзаменов, зачетов, защиты курсовых работ, семинаров студентам выставляются оценки «отлично», «хорошо», «удовлетворительно», «неудовлетворительно», а также «зачтено» и «незачтено».

Для прохождения обучения приказом ректора формируются академические группы. В каждой группе назначается староста.

1.1 Текущая учеба, сессии, зачеты, экзамены

учебный экзамен измерение

Учебные занятия в Университете проводятся в виде уроков, лекций, консультаций, семинаров, практических занятий, лабораторных работ, контрольных работ, коллоквиумов, самостоятельной работы, учебно-исследовательской и научно-исследовательской работы обучающихся, практики, курсового проектирования (курсовой работы); выпускной квалификационной работы (выпускной квалификационной работы техника, бакалавра, магистерской диссертации, дипломного проекта или дипломной работы специалиста, аттестационной работы); других видов учебных занятий.

Учебный год делится на два семестра: осенний и весенний. По завершении семестра во время экзаменационной сессии вы должны отчитаться по материалам пройденных курсов, сдавая экзамены и зачеты. Между сессиями существуют каникулы. Студенты-заочники обучаются по отдельному графику. (График учебного процесса на 2014-2015 учебный год для 2-6 курсов).

В период экзаменационной сессии к экзаменам допускаются студенты:

- не имеющие задолженностей за предыдущий семестр,

- выполнившие предусмотренные программами дисциплин домашние задания, расчетно-графические работы, лабораторные практикумы и т.п.,

- получившие в соответствии с этим предусмотренные графиком учебного процесса и рабочим учебным планом зачеты и защитившие курсовые работы, и курсовые проекты;

- в порядке исключения по решению директора института (декана факультета) студент, имеющий задолженность (не более одного зачета), может быть допущен к очередному экзамену; если по дисциплине учебным планом предусмотрен и зачет, и экзамен, студент допускается к экзамену только при наличии зачета по этой дисциплине.

В случае получения на экзамене неудовлетворительной оценки по разрешению директора института (декана факультета) допускается повторная сдача экзамена (пересдача) как во время сессии с другой группой (если экзамен принимает тот же лектор), так и в индивидуальном порядке в установленные приказом ректора дни пересдач по завершении всех экзаменов. Как правило, пересдачи в индивидуальном порядке организуются в заключительный день сессии и на следующий после него день, а также в течение первых двух недель нового семестра.
Пересдачи экзаменов проводятся по экзаменационным листам, выдаваемым в деканате и подписанным деканом факультета.

Экзаменационную оценку (или отметку о зачете) преподаватель проставляет в экзаменационном листе, который затем передает в деканат. Возврат студенту экзаменационного листа с экзаменационной оценкой или отметкой о зачете для передачи его в деканат не допускается.
Если при пересдаче студент повторно получает неудовлетворительную оценку, он может получить разрешение на третью последнюю переэкзаменовку, которую принимает комиссия, назначенная заведующим кафедрой по указанию директора института/декана факультета.

Если по завершении экзаменационной сессии студент имеет три и более академических задолженностей (экзаменов или зачетов) и отсутствуют основания для продления ему сессии, он, по представлению директора института/декана факультета, отчисляется за академическую неуспеваемость. Отчисление по собственному желанию в данном случае запрещается.

Сроки экзаменационной сессии студентам, пропустившим экзамены и зачеты по уважительным причинам, могут быть продлены на основании их личного заявления и прилагаемых медицинских (или иных) документов, которые должны быть представлены незамедлительно после выздоровления. Решение деканата по этому вопросу оформляется приказом ректора.

1.2 Производственная и педагогическая практики

Учебная, производственная и другие виды практики, предусмотренные государственными образовательными стандартами высшего профессионального образования, осуществляются на основе договоров, заключаемых Университетом с предприятиями, учреждениями и организациями.

Учебная практика обучающихся по программам среднего профессионального образования проводится, как правило, в мастерских, лабораториях, на учебных полигонах, в учебных хозяйствах и других подразделениях Университета. Учебная и производственная практики могут также проводиться в организациях, предприятиях и учреждениях различных

организационно-правовых форм на основе договоров между организацией и Университетом.

Учебная и производственная практики обучающихся по программам среднего профессионального образования осуществляются в соответствии с положением, утвержденным уполномоченным федеральным органом исполнительной власти.



1.3 Курсовые и контрольные работы

Курсовая работа является одним из основных видов самостоятельной работы студентов в вузе, направленной на изучение, закрепление, углубление и обобщение знаний по учебным дисциплинам профессиональной подготовки, освоение элементов научно-исследовательской работы, и может служить основой дипломной работы. Объем курсовой работы:

- на третьем курсе не менее 10 страниц машинописного текста;

- на четвертом курсе не менее 20 страниц машинописного текста.

При выполнении и защите курсовой работы студент должен продемонстрировать:

- владение соответствующим понятийным и терминологическим аппаратом;

- знакомство с основной литературой;

- умение выделить проблему и определить методы её решения;

- умение последовательно изложить существо рассматриваемых вопросов.

Научные руководители курсовых работ утверждаются заведующим кафедрой. Темы курсовых работ и задания на их выполнение утверждаются на заседании кафедры.

Аттестация по курсовой работе по специализации производится в виде ее защиты на научном семинаре в присутствии руководителя курсовой работы. В отсутствие руководителя курсовой работы защита может быть проведена при условии представления им письменного отзыва на курсовую работу.

Порядок выполнения курсовой работы.

Студент выполняет курсовую работу по утвержденной теме под руководством преподавателя, являющегося его руководителем.

Научный руководитель составляет задание на курсовую работу, осуществляет ее текущее руководство. Текущее руководство включает систематические консультации с целью оказания научно-методической помощи студенту, контроль за осуществлением выполнения работы, проверку содержания и оформления завершенной работы.

Задание на выполнение курсовой работы подписывается студентом, научным руководителем и утверждается на заседании кафедры. Один экземпляр выдается студенту, другой остается на кафедре. В задании указываются:

- тема курсовой работы;

- краткая аннотация задания;

- срок сдачи курсовой работы на кафедру.

Защита курсовой работы

1. Выполненная курсовая работа сдается студентом руководителю в установленный срок. Научный руководитель дает письменный отзыв с указанием сильных и слабых сторон курсовой работы и ставит предварительную оценку. Работа, не соответствующая предъявляемым требованиям, возвращается студенту на доработку.

2. Курсовые работы, получившие положительный отзыв, допускаются к защите. Во время защиты докладчику дается возможность отстаивать и обосновывать свою точку зрения.

3. Порядок обсуждения курсовой работы предусматривает: ответы студента на вопросы преподавателей кафедры и других лиц, присутствующих на защите, выступление научного руководителя; право выступать с замечаниями и пожеланиями имеют все присутствующие.

4. Решение об оценке курсовой работы принимается преподавателями кафедры по результатам анализа представленной курсовой работы, доклада студента и его ответов на вопросы. Оценка по итогам защиты курсовой работы проставляется в ведомость и зачетную книжку (с указанием темы) студента научным руководителем.



1.4 Дипломные проекты (работы)

Дипломная работа завершает подготовку специалиста и показывает его готовность решать теоретические и практические задачи.

Выполнение дипломной работы является одним из основных видов самостоятельной работы студентов на заключительном этапе обучения, направленной на расширение и закрепление теоретических знаний, формирование навыков решения творческих задач в ходе самостоятельного научного исследования по определенной теме.

Автор дипломной работы отвечает за принятые в дипломной работе решения и за правильность всех данных.

При выполнении и защите дипломной работы студент должен продемонстрировать:

- прочные теоретические знания по избранной теме и проблемное изложение теоретического материала;

- умение изучать, систематизировать и обобщать литературные источники, материалы предприятий и организаций, решать практические задачи, делать выводы и предложения;

- навыки проведения анализа и расчетов, экспериментирования и владения современной вычислительной техникой;

- углубленные теоретические и практические знания по избранной специальности, их применение при решении конкретных задач.

Общими требованиями к дипломной работе являются:

- целевая направленность;

- четкость построения;

- логическая последовательность изложения материала;

- глубина исследования и полнота освещения вопросов;

- убедительная аргументация проектных решений;

- краткость и точность формулировок;

- конкретность изложения результатов работы;

- доказательность выводов и обоснованность рекомендаций;

- грамотное оформление.

Законченная дипломная работа, подписанная студентом, передается руководителю. После проверки и одобрения дипломной работы руководитель подписывает ее и вместе со своим письменным отзывом передает заведующему кафедрой не позднее, чем за 2 недели до даты защиты. В отзыве руководитель дает характеристику студенту и проделанной им работы. На основании этих материалов заведующий кафедрой решает вопрос о допуске студента к защите дипломной работы, делая при этом соответствующую запись на титульном листе дипломной работе, и направляет ее на рецензию. Рецензия содержит оценку отдельных разделов, всей работы в целом и рекомендуемую оценку.

Заведующий кафедрой при получении рецензии знакомит с ней студента - автора диплома и направляет дипломную работу с рецензией в государственную аттестационную комиссию (ГАК) для защиты. В случае, если в отзыве или рецензии на дипломную работу есть замечания, студенту необходимо заранее подготовить на них краткие, но исчерпывающие ответы, подобрать иллюстративный материал.

Порядок выполнения дипломной работы

1. Студент выполняет дипломную работу по утвержденной теме под руководством преподавателя, являющегося его руководителем.

2. Научный руководитель составляет задание на дипломную работу, осуществляет ее текущее руководство. Текущее руководство включает систематические консультации с целью оказания научно-методической помощи студенту, контроль за осуществлением выполнения работы, проверку содержания и оформления завершенной работы, подготовку отзыва на нее, периодическое информирование кафедры о состоянии работы студента-дипломника.

3. Тематика дипломных работ, задания на их выполнение, списки студентов-димломников, научных руководителей утверждаются последовательно выпускающей кафедрой и Советом факультета.

4. Задание на выполнение дипломной работы является нормативным документом, устанавливающим границы и глубину исследования темы, а также сроки представления работы в завершенном виде. Задание подписывается дипломником, научным руководителем и утверждается на заседании кафедры. Один экземпляр выдается студенту, другой остается на кафедре. В задании указываются:

- тема дипломной работы;

- краткая аннотация задания;

- срок сдачи дипломной работы на кафедру.

Защита дипломной работы

Выполненная дипломная работа должна последовательно пройти:

- предварительную защиту на кафедре (или на студенческой научной конференции);

- получение отзыва и внешней рецензии;

- защиту дипломной работы в государственной экзаменационной комиссии.

В отзыве научного руководителя отмечается:

- соответствие содержания дипломной работы заданию;

- характеристика проделанной работы по всем ее разделам;

- полнота раскрытия темы;

- теоретический уровень и практическая значимость работы;

- степень самостоятельности и творческой инициативы дипломника, его деловые качества;

- качество оформления работы;

- возможность допуска студента к защите дипломной работы;

- рекомендуемая оценка.

Рецензирование дипломных работ осуществляется преподавателями данного или другого вузов, имеющими ученую степень, а также ведущими специалистами, удовлетворяющими указанным требованиям. В рецензии должны быть отражены:

- соответствие содержания дипломной работы заданию;

- актуальность и социальная значимость темы;

- оценка основных результатов работы (новые идеи, оригинальные методы исследования, новые подходы и др.);

- практическая значимость и возможность внедрения результатов работы, ожидаемы эффект;

- анализ обоснованности выводов и предложений;

- имеющиеся недостатки работы по содержанию, изложению и оформлению материала;

- рекомендуемая оценка.

Защита дипломной работы проводится на заседаниях ГАК. Порядок защиты работы следующий:

1. информация председателя ГАК о дипломнике (ФИО), теме работы, научном руководителе;

2. выступление дипломника, сопровождающееся демонстрацией наглядного материала с использованием соответствующих технических средств. Для доклада о выполненной работе студенту предоставляется 10 минут;

3. вопросы, заданные членами ГАК по теме дипломной работы и ответы на них;

4. выступление научного руководителя (или зачитывается его отзыв) и ответы дипломника на замечания и вопросы;

5. выступление рецензента (или зачитывается рецензия) и ответы дипломника на замечания и поставленные вопросы;

6. зачитываются другие отзывы и рецензии, если они есть (при этом в дискуссии может принять участие любой присутствующий на защите);

7. предоставляется слово выпускнику для ответа на замечания;

8. на закрытом заседании ГАК обсуждает дипломные работы и определяет оценки выпускников. Результаты защиты оцениваются по схеме «отлично», «хорошо», «удовлетворительно», «неудовлетворительно» и объявляются в тот же день, после оформления в установленном порядке протоколов заседаний аттестационной комиссии. Дипломная работа после защиты хранится в архиве вуза.

Итоговая государственная аттестация выпускников по программам высшего, среднего или начального профессионального образования осуществляется государственной аттестационной комиссией в соответствии с положениями об итоговой государственной аттестации выпускников высших, средних и начальных учебных заведений Российской Федерации, утверждаемыми федеральным органом управления образованием.

По результатам итоговой государственной аттестации выпускника государственной аттестационной комиссией решается вопрос о выдаче ему документа о соответствующем уровне образования и (или) квалификации.

Университет выдает лицам, прошедшим итоговую государственную аттестацию, диплом государственного образца о высшем, среднем или начальном профессиональном образовании и квалификации. Лица, выдержавшие государственный квалификационный экзамен по рабочей профессии, получают свидетельство об уровне квалификации.

Диплом с отличием выдается в случае, если в приложении к диплому, включающем оценки по дисциплинам, курсовым работам, практикам и итоговой государственной аттестации, количество оценок «отлично» составляет не менее 75%, остальные оценки - «хорошо»; при этом по испытаниям итоговой государственной аттестации выпускник имеет оценки только «отлично».

Для магистра дополнительным условием выдачи диплома с отличием является наличие у него документа о предыдущем высшем профессиональном образовании с отличием.

После прохождения итоговой государственной аттестации выпускнику по его личному заявлению могут быть предоставлены в пределах срока освоения основной образовательной программы каникулы, по окончании которых производится отчисление из состава обучающихся.

Выпускник считается завершившим обучение на основании приказа ректора о его отчислении.

Лицу, не завершившему освоение основной образовательной программы высшего профессионального образования, а также обучающемуся по его заявлению выдается академическая справка установленного образца.

Лицу, прервавшему обучение по программе среднего профессионального образования и выбывшему до завершения освоения программы, выдается академическая справка при сдаче одного и более экзаменов и справка установленного образца - при отсутствии хотя бы одного сданного зачета или экзамена.

Лицу, прервавшему обучение по программе начального профессионального образования и выбывшему до завершения освоения программы, выдается свидетельство об уровне квалификации.

Выпускнику Университета и обучающемуся, выбывшему до завершения обучения, из личного дела выдается документ об образовании, на основании которого он был зачислен в число обучающихся. Заверенная копия документа остается в личном деле. Все прочие документы (выписки из приказов о зачислении, об окончании или выбытии, зачетная книжка, студенческий билет и др.) остаются для хранения в личном деле.



2. Организация и проведение измерений

Предметом познания являются объекты, свойства и явления окружающего мира. Таким объектом является, например, окружающее нас пространство, а его свойством - протяженность. Последняя может характеризоваться различными способами. Общепринятой характеристикой (мерой) пространственной протяженности служит длина. Однако протяженность реального физического пространства является сложным свойством, которое не может характеризоваться только длиной. Для полного описания пространства рассматривается его протяженность по нескольким направлениям (координатам) или используются еще такие меры, как угол, площадь, объем. Таким образом, пространство является многомерным.

Любые события в реальном мире происходят не мгновенно, т.е. имеют некоторую длительность. Это свойство окружающего нас мира качественно отличается от пространственной протяженности. Его также можно характеризовать по-разному, но общепринятой мерой здесь является время.

Свойство тел сохранять состояние покоя или равномерного прямолинейного движения при отсутствии внешних воздействий называется инертностью. Мерой инертности является масса.

Свойство тел, состоящее в том, что они нагреты до некоторого состояния, качественно отличается от предыдущего. Оно могло бы характеризоваться средней скоростью теплового движения молекул, но распространение получила мера нагретости тел, называемая термодинамической температурой.

Общепринятые или установленные законодательным путем характеристики (меры) различных свойств, общих в качественном отношении для многих физических объектов, но в количественном отношении индивидуальных для каждого из них, называются физическими величинами. Кроме длины, времени, температуры, массы, к физическим величинам относят плоский и телесных угол, силу, давление, скорость, ускорение, электрическое напряжение, силу электрического тока и т.д. Все они определяют некоторые общие в качественном отношении физические свойства, количественные характеристики которых могут быть совершенно разными. Получение сведений об этих количественных характеристиках как раз и является задачей измерений.

Объектами измерений являются не только физические величины. Например, в экономике существует понятие стоимости - свойства, общего для всех видов товарной продукции, но в количественном отношении индивидуального для каждого из них. Другой пример - цена. В эпоху зарождения товарного обмена она имела натуральное выражение и определялась эквивалентным количеством продуктов питания, поголовьем скота и т.д. С появлением всеобщего эквивалента - денег - и переходом к товарно-денежным отношениям цена стала выражаться в денежных знаках. И стоимость, и цена являются мерами товарной продукции. Они относятся не к физическим, а к экономическим величинам или, как их называют, экономическим показателям.

В сфере промышленного производства большое внимание уделяется качеству продукции. Оно определяется как совокупность ее свойств, обуславливающих удовлетворение определенных потребностей в соответствии с назначением продукции. Мерами этих свойств служат показатели качества. В квалиметрии - разделе метрологии, посвященном измерению качества, различают следующие виды показателей качества продукции:

Показатели назначения характеризуют свойства продукции, определяющие основные ее функции, для выполнения которых она предназначена.

Показатели надежности характеризуют свойства безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости.

Показатели стандартизации и унификации характеризуют насыщенность продукции стандартными, унифицированными и оригинальными составными частями.

Обобщенным показателем эффективности использования продукции является интегральный показатель качества, который определяется как соотношение суммарного полезного коэффициента от эксплуатации или потребления продукции и суммарных затрат на ее создание и использование.

Переход к количественным методам исследования на основе измерительной информации в биологии, психологии, спорте, медицине стал отличительной чертой нашего времени. В абстрактной математике получили распространение меры неопределенности, значимости и др.

Между измеряемыми величинами существуют связи и зависимости, выражаемые математическими соотношениями. В подобных зависимостях одни величины выступают как основные, другие - как производные от них. Всю механику, например, можно изложить, используя лишь три основных величины; всю теплотехнику - четыре и т.д. Выбор их в известном смысле является произвольным, однако наиболее рационально основными физическими величинами выбирать такие, которые характеризуют фундаментальные свойства материального мира. В качестве таковых в настоящее время установлены длина, масса, время, сила электрического тока, термодинамическая температура, количество вещества и сила света. С помощью этих и двух дополнительных величин - плоского и телесного углов - введенных исключительно для удобства, образуется все многообразие производных физических величин и обеспечивается описание любых свойств физических объектов и явлений.



2.1 Роль измерений в теории познания

Измерение является основным понятием метрологии.

Измерение - совокупность преимущественно экспериментальных операций, выполняемых с помощью технического средства, хранящего единицу величины, позволяющего сопоставить измеряемую величину с ее единицей и получить искомое значение величины. Это значение называют результатом измерения. Значимость измерений выражается в трех аспектах: философском, научном и техническом.

Философский аспект заключается в том, что измерение является важнейшим универсальным методом познания объектов, процессов и явлений.

Научный аспект измерений состоит в том, с их помощью осуществляется связь теории и практики, без них невозможны проверка научных гипотез и развитие науки.

Технический аспект измерений - это получение качественной или количественной информации об объектах управления и контроля, без которых невозможно обеспечение заданных условий технологических процессов, качества продукции и эффективного управления процессами.

Измерения сопутствуют человеку буквально на каждом шагу. В повседневной жизни мы постоянно сталкиваемся с измерениями расстояний, масс, времени, температуры. Современная промышленность производит миллиарды измерений каждый день. Доля затрат на выполнение измерений составляет в среднем 10-15% общих трудозатрат, а в электронике - до 60-80%. Необычайно широк спектр значений измеряемых величин. Например, расстояния (в метрах) измеряют в диапазоне от 10^-10 до 10¹⁷, температуру (в кельвинах) - от 0,8 до 10⁶, силу электрического тока (в амперах) - от 10^-16 до 10⁴, мощность (в ваттах) - от 10^-15 до 10⁹.

Достигнутая точность уникальных измерительных систем поражает воображение. Лучшие национальные эталоны позволяют измерять интервалы времени с погрешностью, не превышающей 10^-16 секунды. Это означает, что погрешность величиной в одну секунду сможет "набежать" не ранее чем через 320 миллионов лет! Такой уровень точности - не экзотика, он диктуется практическими потребностями общества, в первую очередь задачами развития космической техники. Для того, чтобы обеспечить определение координат подвижного объекта (корабля, самолета, автомобиля, человека) в любом географическом районе Земли с погрешностью не более 5-10 метров, на борту спутников навигационных космических систем (ГЛОНАСС в России, GPS в США) установлены квантовые стандарты частоты с погрешностью 10^-13 секунды. Причиной отклонения от цели головной части ракеты на 100 и более метров может оказаться ошибка в измерениях температуры топлива всего на 1°С.

Метрология как область практической деятельности по своей социальной значимости соизмерима с системами связи, транспорта, здравоохранения, торговли, обороны страны. Закон РФ "Об обеспечении единства измерений" направлен "на защиту прав и законных интересов граждан, общества и государства от отрицательных последствий недостоверных результатов измерений". Применение непроверенных приборов или ошибочных методов измерений ведет к нарушению технологического процесса, браку продукции, потерям ресурсов, появлению предпосылок к аварийным ситуациям. Так, авария на Чернобыльской атомной электростанции в 1986 г. явилась следствием, в числе прочего, плохой организации измерений на станции.

Реализация современных высоких технологий невозможна без применения всего арсенала метрологии. Такие технологии требуют получения и переработки огромного объема измерительной информации, без которой их внедрение и применение не дают ожидаемого эффекта. Для осуществления процессов измерений широко применяется микропроцессорная техника и персональные ЭВМ, появились интеллектуальные средства измерений. Возросшая сложность превращает измерение в сложную процедуру подготовки и проведения измерительного эксперимента, обработки и интерпретации полученной информации.

Измерения, относящиеся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, должны выполняться по аттестованным методикам измерений. Методики измерений, предназначенные для выполнения прямых измерений, вносятся в эксплуатационную документацию на средства измерений.

Результаты измерений должны быть выражены в единицах величин, допущенных к применению в РФ. Перечень таких единиц содержится в постановлении Правительства РФ "Единицы величин, допускаемые к применению на территории РФ".

2.2 Измеряемые величины

Измерения являются инструментом познания объектов и явлений окружающего мира. В связи с этим метрология относится к науке, занимающейся теорией познания - гносеологии. Объектами измерений являются физические и нефизические величины .Вся современная физика может быть построена на семи основных величинах, которые характеризуют фундаментальные свойства материального мира. К ним относятся: длина, масса, время, сила электрического тока, термодинамическая тем?ература, количество вещества и сила света. С помощью этих и двух дополнительных величин - плоского и телесного углов - введенных исключительно для удобства, образуется все многообразие производных физических величин и обес?ечивается описание любых свойств физических объектов и явлений.

Измерения физических величин подразделяются на следующие области и виды:

Измерения геометрических величин:

- длин;

- отклонений формы поверхностей;

- параметров сложных поверхностей;

- углов.

Измерения механических величин:

- массы;

- силы;

- крутящих моментов, напряжений и деформаций;

- параметров движения;

- твердости.

Измерения параметров потока, расхода, уровня, объема веществ:

- массового и объемного расхода жидкостей в трубопроводах;

- расхода газов;

- вместимости;

- параметров открытых потоков;

- уровня жидкости.

Измерения давлений, вакуумные измерения:

- избыточного давления;

- абсолютного давления;

- переменного давления;

- вакуума.

Физико-химические измерения:

- вязкости;

- плотности;

- содержаний (концентрации) компонентов в твердых, жидких и газообразных веществах;

- влажности газов, твердых веществ;

- электрохимические измерения.

Теплофизические и температурные измерения:

- температуры;

- теплофизических величин.

Измерения времени и частоты:

- методы и средства воспроизведения и хранения единиц и шкал времени и частоты;

- измерения интервалов времени;

- измерения частоты периодических процессов;

- методы и средства передачи размеров единиц времени и частоты.

Измерения электрических и магнитных величин на постоянном и переменном токе:

- силы тока, количества электричества, электродвижущей силы, напряжения, мощности и энергии, угла сдвига фаз;

- электрического сопротивления, проводимости, емкости, индуктивности и добротности электрических цепей;

- параметров магнитных полей;

- магнитных характеристик материалов.

Радиоэлектронные измерения:

- интенсивности сигналов;

- параметров формы и спектра сигналов;

- параметров трактов с сосредоточенными и распределенными постоянными;

- свойств веществ и материалов радиотехническими методами;

- антенные.

измерения акустических величин:

- акустические - в воздушной среде и в газах;

- акустические - в водной среде;

- акустические - в твердых телах;

- аудиометрия и измерения уровня шума.

Оптические и оптико-физические измерения:

- световые, измерения оптических свойств материалов в видимой области спектра;

- энергетических параметров некогерентного оптического излучения;

- энергетических параметров пространственного распределения энергии и мощности непрерывного и импульсного лазерного и квазимонохроматического излучения;

- спектральных, частотных характеристик, поляризации лазерного излучения;

- параметров оптических элементов, оптических характеристик материалов;

- характеристик фотоматериалов и оптической плотности.

Измерения ионизирующих излучений и ядерных констант:

- дозиметрических характеристик ионизирующих излучений;

- спектральных характеристик ионизирующих излучений;

- активности радионуклидов;

- радиометрических характеристик ионизирующих излучений.

2.3 Качественная характеристика измеряемых величин

С помощью уравнений связи производных величин с основными определяют размерность физической величины.

Размерностью физической величины называется выражение, отображающее ее зависимость от основных величин, в котором коэффициент

пропорциональности принят равным единице. Она обозначается символом dim от слова dimention - размер. Размерность основных физических величин в системе обозначают соответствующими большими буквами. Например, размерности длины, массы, времени: dim( l) = L; dim(m) = M; dim(t) = T. При определении размерности производных величин руководствуются следующими правилами:

1. Размерности левой и правой частей уравнений должны совпадать, потому что сравнивать можно только одинаковые свойства. Это применяется для проверки сложных формул и означает, что суммировать можно только величины с одинаковыми размерностями.

2. Алгебра размерностей мультипликативна (состоит из одного действия - умножения). Размерность произведения величин равна произведению их размерностей. Например, площадь прямоугольника со сторонами A и B S = A?B, поэтому dim(S) = dim(A)? dim(B) = L? L = L2.

Размерность частного при делении величин равна отношению их размерностей. Например, скорость определяется отношением V=dl/dt, поэтому ее размерность dim(V) = dim(l) / dim(t) = L?T ?1

Размерность величины, возведенной в некоторую степень, равна ее размерности в той же степени. Например, сила F = m?a, где a = dV/dt - ускорение тела массой m, поэтому dim(F) = dim(m)? dim(a) = ML/T2 = MLT ?2. Таким образом, размерность производной физической величины всегда

можно выразить через размерности основных степенным одночленом:

dim(Q) = Lб?Mв?T г …,

где L,M,T, … - размерности основных физических величин; б,в,г - показатели размерности. Если все показатели равны нулю, величина называется безразмерной. К таким величинам относятся, например, коэффициент полезного действия, относительная диэлектрическая проницаемость, показатель преломления. В выражении для размерности величины последовательность записи символов размерностей основных величин должна соответствовать обозначению системы величин (например, для системы СИ-LMTIиNJ).

Анализ размерностей широко используется при образовании производных единиц, проверки однородности и правильности вывода уравнений, а также при использовании кратных и дольных единиц величин, единиц других систем или внесистемных единиц.

Особое значение анализ размерностей приобретает при переходе от единиц величин одной системы к единицам другой. Например, величина, безразмерная в одной системе может быть размерной в другой (электрическая постоянная вакуума е0 в системе СГСЭ является безразмерной величиной, а в системе СИ имеет размерность dim е0 = L?3M?1T 4I2).

Замечание. Размерности не являются исчерпывающими характеристиками величин, так как есть различные по физической природе величины с одинаковыми размерностями. Например, работа и момент силы имеют одинаковую размерность L2?M?T -2.

2.4 Количественная характеристика измеряемых величин

Когда интересуются количественным содержанием свойства в объекте, говорят о размере физической величины. Это ее количественная характеристика. Чтобы иметь представление о физической величине с количественной точки зрения, необходимо выразить ее числом, т.е. измерить. Измерить физическую величину - значит найти отношение ее размера к размеру той же величины, условно, обычно по международному соглашению, принятому за единицу измерения. Такое сравнение измеряемой величины с однородной ей величиной, размер которой известен, является главной частью любого процесса измерения. Метрология имеет дело с измеримыми физическими величинами. Физическую величину можно измерить, если выделить ее среди других, выбрать единицу для измерений и воплотить ее в средстве измерений. Единицей физической величины называется такая физическая величина, которой приписывается числовое значение, равное 1. Оценка физической величины в виде некоторого числа принятых для нее единиц называется значением физической величины.

Измерение - нахождение значения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств. Размер нужно отличать от значения физической величины - конкретного выражения размера в виде определенного числа выбранных единиц измерения (например, 2 метра, 200 люкс). Отвлеченное число, входящее в значение физической величины, называется ее числовым значением (в последнем примере - это 2 и 200). Размер величины существует реально, независимо от того, известен он или нет, и не зависит от выбора единицы измерения. Числовое же значение зависит. Например, 0,001км; 1м; 100см; 1000мм (четыре варианта представления одного размера) - это значения измеряемой величины.

2.5 Единицы измерений

Международная система единиц (Система интернациональная СИ)

В основу системы положены семь основных и две дополнительные единицы (табл. 1.2). Ее основные преимущества:

- универсальность, т.к. она охватывает все области измерений;

- согласованность (когерентность), т.к. все производные единицы образованы по единому правилу, исключающему появление в формулах коэффициентов, что упрощает расчеты;

- возможность создания новых производных единиц по мере развития науки и техники на основе существующих единиц физических величин.

Таблица 1.2. Основные и дополнительные единицы СИ.

Величина	Размер-ность	Единицы
		Наимено- вание	Обозначение
			международное	русское
Основные единицы
Длина Масса Время Сила электрического тока Термодинамическая температура Количество вещества Сила света	L M T I Q N J	метр килограмм секунда ампер кельвин моль кандела	m kg s A K Mol Cd	м кг с А К Моль кд
Дополнительные единицы
Плоский угол Телесный угол	- -	радиан стерадиан	rad sr	рад ср

Метр - единица длины, равная пути, проходимому в вакууме светом за 1/299792458 долю секунды.

Килограмм - единица массы, равная массе международного прототипа килограмма.

Секунда - единица времени, равная 9192631770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия -133.

Ампер - единица силы электрического тока. Ампер равен силе неизменяющегося тока, который, проходя по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади кругового поперечного сечения, расположенным в вакууме на расстоянии 1м один от другого, вызывает на каждом участке проводника длиной 1м силу взаимодействия, равную 2?10^?7 Н.

Кельвин - единица термодинамической температуры, равная 1/273,16 части термодинамической температуры тройной точки воды.

Кандела - единица силы света. Кандела равна силе света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 540?10¹² Гц, энергетическая сила света которого в этом направлении составляет 1/683 Вт/ср.

Кандела - единица силы света. Кандела равна силе света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 540?10¹² Гц, энергетическая сила света которого в этом направлении составляет 1/683 Вт/ср.

Моль - единица количества вещества. Моль равен количеству вещества, содержащему столько же структурных элементов, сколько атомов содержится в 0,012 кг углерода -12.

Дополнительные единицы СИ - радиан и стерадиан, являются единицами измерения плоских и телесных углов.

Плоский угол между двумя линиями, заканчивающимися в одной точке, определяется как отношение длины дуги l, вырезанной на окружности (с центром в этой точке), к радиусу r окружности б = l/r. Поэтому плоский угол - безразмерная величина и выражается в безразмерных единицах, радианах.

Радиан - единица плоского угла, равная внутреннему углу между двумя радиусами окружности, длина дуги между которыми равна радиусу (1рад = 57^°17^?44,8^?. «Перевод угла» из радиан б_р в градусы б^° осуществляют по формуле б^° = 180?б_р /р.)

Телесный угол Щ ? участок пространства, вырезаемый произвольным конусом; определяется отношением площади S, вырезанной этим конусом на сферической поверхности (с центром в вершине конуса) к квадрату радиуса r сферической поверхности

Щ = S /r².

Стерадиан ? единица телесного угла, равная телесному углу с вершиной в центре сферы, вырезающему на поверхности сферы площадь, равную площади квадрата со стороной, равной радиусу сферы.

Измеряют телесный угол косвенно и измерением плоского угла б при вершине конуса вращения с последующим вычислением по формуле

Щ = 2р[1?cos(б/2)].

Телесному углу в 1_ср соответствует плоский угол 65^° 32^?; углу р_ср ? 120^°; углу 2р_ср ? 180^°.

Телесный угол тоже безразмерная величина. Поэтому радиан и стерадиан не включены в основные единицы СИ. Присвоение углу самостоятельной размерности привело бы к необходимости изменения ряда уравнений механики, относящихся к вращательному или криволинейному движению. Размер радиана и стерадиана не зависит от выбора единиц длины и площади. Они необходимы для образования некоторых производных единиц (угловой скорости, углового ускорения).

Производные единицы СИ

Производные единицы СИ образуются из основных и дополнительных по правилам образования когерентных производных единиц (1.2) т.е. связаны с ними соотношением

[Q] = м^б? кг^в? с^г ….

Некоторым из них даны названия в честь великих ученых: ньютон, герц, кулон, ом и др. Их обозначения пишутся с заглавной буквы: H, Гц, К, Ом. Для удобства записи значений физических величин в СИ применяют десятичные кратные и дольные единицы. Они образуются с помощью множителей, а наименования их содержат соответствующие приставки .

К наименованию единицы допускается присоединять только одну приставку.

Кратные и дольные единицы выбирают так, чтобы числовое значение величины находилось в диапазоне от 0,1 до10³. Например, для длины l = 5,6?10^?5м = 0,056мм = 56мкм = 56000нм следует выбрать l = 56мкм.

Приведем некоторые примеры образования производных единиц СИ.

- Скорость. Размерность скоростиdim(v) = L?T ^?1, что определяется уравнением связи величин v = dl/dt. Поэтому единица скорости [v] = м?с^?1- метр в секунду (м/с).

- Ускорение. Определяющее уравнение a = dv/dt, где dv - изменение скорости (м /с) за время dt(c). Поэтому единица ускорения [a] = м?с^?2 - метр на секунду в квадрате (м/с²) с размерностью dim(a) = L?T ^?2.

- Сила и вес. Уравнение связи между величинами F = ma. Единица силы [F] = кг?м?с^?2 = 1H (ньютон). Размерность dim(F) = L?M?T ^?2.

- Работа и энергия. Уравнение связи A = Fl. Единица работы [A] = H?м = 1Дж (джоуль). dim(А) = L²?M?T ^?2.

- Световой поток dФ источника силой света I в элементарном телесном угле dЩ составляет dФ = I?dЩ. Размерность и единица светового потока dim(Ф) = J; [Ф] = кд? рад (кандела?радиан). Эта единица называется люмен.

- Освещенность Е в точке поверхности - величина, равная отношению светового потока dФ, падающего на элемент поверхности, к площади dA этого элемента E = dФ / dA . Размерность dim(E) = L^?2?J; единица освещенности [E] = лм /м ². Эта единица освещенности называется люкс (лк). Люкс равен освещенности поверхности площадью1м² при падающем на нее световом потоке 1л.

Таблица 1.3 Множители и приставки для образования десятичных кратных и дольных единиц и их наименования.

Множитель	Приставка	Обозначение приставки
		русское	международное
1018	экса	Э	Е
1015	пета	П	Р
1012	тера	Т	Т
109	гига	Г	G
106	мега	М	М
103	кило	к	k
102	гекто	г	h
101	дека	да	da
10-1	деци	д	d
10-2	санти	с	c
10-3	милли	м	m
10-6	микро	мк
10-9	нано	н	n
10-12	пико	п	p
10-15	фемто	ф	f
10-18	атто	а	a



Список используемых источников

1. Назаров В.Н., Карабегов М.А., Мамедов Р.К. Основы метрологии и технического регулирования. Учебное пособие. - СПб: СПбГУ ИТМО, 2008. -110 с. [Электронный ресурс]. URL: http://window.edu.ru›Библиотека›…/

227/59227/29272/page11 (дата обращения: 16.12.2014).

2. Вестник Учебно-методического объединения по профессионально-педагогическому образованию. Екатеринбург: Изд-во Рос. гос. проф.- пед. ун-та, 2012. Вып. 1(46).-244с. [Электронный ресурс]. URL:http://rsvpu.ru›filedirectory/3468/Vestnik_1(46).pdf (дата обращения: 16.12.2014).

3. Устав федерального государственного автономного образования ВПО РГППУ Екатеринбург 2009.-66с. [Электронный ресурс]. URL:http://rsvpu.ru (дата обращения: 16.12.2014).

4. Бурдун Г.Д. Справочник по международной системе единиц.- М.: Изд-во стандартов, 1980.-232с. [Электронный ресурс]. URL:http: //sa.sibsiu.ru›include/logos/metr/literat.htm (дата обращения: 16.12.2014).

Размещено на Allbest.ru