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仪器科学与技术

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测控技术与仪器

当前,科技界普遍认为,信息技术由四大部分组成,即信息获取、信息传输、信息处理与信息应用。这四部分组成了一条完整的信息链。而信息链的源头——信息获取,即是仪器科学与技术学科的研究范畴。

仪器技术是一门工程应用技术,其进行的测量研究,主要从信息获取技术上,掌握对相关物理量的测量方法,并解决如何准确获得信息的信号与数据处理方法,为被测信号(或数据)正确、可靠的传输提供必要的技术支持。

同时,仪器技术具有鲜明的时代性,其内涵随着科学技术的发展与时俱进。仪器已从单纯机电结构发展成为集传感器技术、计算机技术、电子技术、现代光学、精密机械等多种高新技术于一身的产品,其用途也从单纯数据采集,发展为集数据采集、信号传输、信号处理以及控制为一体的测控过程。

现代仪器仪表涉及机械学、光学、电学和计算机科学等学科知识,仪器科学与技术学科成为以机械学、光学、电学和计算机科学等学科为基础,而形成的多学科交叉的边缘学科。特别是进入21世纪以来,随着计算机网络技术、软件技术、微纳米技术的发展,仪器技术出现了智能化、虚拟化、远程化和微型化的发展趋势。

作为测量领域惟一的本科专业,测控技术与仪器已经发展成为当今信息科学技术学科领域的重要分支,是研究信息的获取和预处理,以及对相关要素进行控制的理论与技术;是集光、机、电、自动控制技术、计算机技术与信息技术多学科相互融合和渗透而形成的一门高新技术密集型综合学科。同时,该专业是宽口径专业,不仅涉及的理论知识广泛,而且工程性强,对学生的实践能力也有着较高要求。

1966年以前,全国共有36所院校设有11个仪器仪表类专业,它们是精密仪器、光学技术与光电仪器、检测技术与仪器仪表、电子仪器与测量技术、检测技术与精密仪器、测控技术与仪器、光学计量测量、几何量计量测试、热工计量测试、力学计量测量、无线电计量测量。

1998年,为了顺应学科发展和市场经济需求,加强通识教育,教育部于对测控领域相关专业进行了合并,归为一个宽口径专业——测控技术与仪器,它是国家一级学科——仪器科学与技术学科所属的唯一本科专业。目前,截止到2010年,共有263所学校设立测控技术与仪器专业,共有本科生86500人。

高等数学、线性代数、概率统计与随机变量、复变函数与积分变换、理论力学、材料力学、大学计算机基础等。

精密机械与仪器设计、精密机械制造工程、应用软件(CAD,proe)。

电路基础、模拟电子技术基础、数字电子技术基础、自动控制原理、控制工程基础信号分析与处理、精密测控与系统、应用软件(protel)。

微型计算机原理与应用、编程软件(C,C++,VC++,matlab,LABVIEW)。

工程光学、光电传感器。

测控技术与仪器专业的教学安排实行“宽口径”,“光、机、电、算”均有所学习和掌握,这造就了仪器仪表类专业人才“博学”的特征,也使得测控技术与仪器专业的人才培养目标一直定位于是通晓多学科知识的复合型人才。

综上所述,学科内容的扩充,使得仪器仪表人才的知识结构不断调整更新,覆盖的知识面越来越宽,复合程度越来越大,社会适应性也越来越强。知识面较广,对不同岗位的适应能力较强,是测控技术与仪器专业毕业生的主要竞争优势。

企业需要“用的上、上手快、后劲足”的专业人才。所以,学生除了要学习坚实的专业基础知识和专业知识外,还应学习一定的机械加工、生产工艺、电气技术基础知识,了解控制系统的实际应用背景和主要应用领域。

此外还有需要,“市场意识和市场需求分析能力”、“创意与策划能力”、“语言、文字表达能力”、“适应环境能力”也对未来就业有着重要意义,都是需要注意培养的方面。

测控技术与仪器、仪表广泛用于制造业、能源、环保、航空、航天、国防工业以及科学研究等部门,是观察、测量、计算、记录和控制自然现象与生产过程的工具。该行业主要分为六个大类:工业自动化仪表与控制系统;科学仪器;医疗仪器;电子与电工测量仪器;各类专用仪器;传感器和仪器仪表元器件及功能材料。

科学仪器发展对我国发展有着重大的现实意义。在国民经济运行中,仪器仪表是“倍增器”,对国民经济有着巨大的辐射作用和影响力。美国商业部国家标准局20世纪90年代中发布的调查数据表明,美国仪器仪表产业的产值约占工业总产值的4%,而它拉动的相关经济的产值却达到社会总产值66%,仪器仪表发挥出“四两拨千斤”的巨大倍增作用。在科学研究中,仪器仪表是“先行官”;在军事上,仪器仪表是“战斗力”。

然而,就目前我国仪器、仪表领域的发展状况来看,还与发达国家存在着较大差距,如:

产品的可靠性较差

产品的性能、功能落后

产品技术更新周期长

缺乏针对使用对象而开发专用解决方案

同时,在高端科学仪器和大型超精密仪器上,我国95%还依靠进口。至于一些国防专用精密仪器和涉及战略高技术的高端仪器,依旧无奈于国外的技术封锁。

所以,我国政府已经“把发展仪器仪表放到重要位置”,国家发改委和科技部也列专项支持仪器仪表发展。而优秀的仪器、仪表领域复合型人才,是国家迫切需要的。

以下是一些热点的发展方向:

1. 网络测控技术

以工业通信技术为基础,涉及通信、计算机、测量、控制等多学科知识交叉网络中的信息获取、处理、传输与控制,以及测控网络的信息安全技术,属于新一代网络化测控技术,在“以信息化带动工业化,以工业化促进信息化”中具有重要地位。

2. 智能仪器仪表与自动化装置

把智能传感与多传感器信息融合技术等用于传统仪器仪表与装置,涉及精密机械、人工智能、计算机、光学、网络等学科,其中的智能无线传感网络,综合了传感、嵌入式技术、现代网络、无线通信、分布式智能信息处理等技术,在生物医疗、环境监测、抢险救灾等许多领域都有重要实用价值。

3. 机器人与智能系统

主要从事机器人传感、控制及智能系统技术,包括机器人力觉、触觉、视觉传感及多传感器信息融合技术,智能测控系统技术等。

4. 智能微系统

微米纳米技术基础研究,微纳机电系统,天基微系统技术(包括微纳卫星),微型飞行器,生化分析微系统等。

5. 导航与控制

静电陀螺仪,微机械陀螺仪/加速度计,导航系统,机电控制等。

6.测试和传感技术

传感器技术,精密测试技术,精密机械,生物医疗仪器等。

7. 光存储技术

新一代存储技术,网络存储,高速信息采集,数字电影与出版物等。

除了科研,毕业后从事仪器销售和技术服务工作的也比较多,这也不是什么所谓的“旁门左道”,重要的是你要经过学习,对自己有个综合、准确的认识和定位,想想“我到底适合干什么”、“我想干什么”,多想才能多做准备,有备而无患嘛。其他的,还要看毕业时候的机会,有变数,要综合理性地考虑。

【小编回复】

现在竞争越来越激烈,尤其是一些像北京、上海、广州这样的大城市里。生活节奏快,工作压力也不小,但它起点相对高、待遇相对好,也是人们乐于追求的。选择的时候要思考的问题太多了,不过还好,你有四年的大学时光去思考自己到底追求什么,想过一种怎样的生活。你要做的,就是在扎扎实实努力的同时,更全面地去认识自己,也了解这个社会,最终做出最理智的选择。

毕业后想找对口的工作主要看你研究的是哪个方向,还要看你学校的重点偏向。这个专业学的课程很宽泛,涉及光学,机械,电子,计算机科学等多个学科的综合,是一个全能型的专业,要想在就业中占据有力地位,就得找到自己的优势所在。

智能仪器仪表方向。我觉得这个方向主要是从事仪器仪表,电子产品的软件,硬件研发,测试,也可以从事仪表自动控制等方面的工作,这是一个偏向于电子的方向,最好要学好C语言,汇编语言,单片机,labview等,并有相关的实践开发经验。

测试计量技术与仪器方向。这个主要是从事计量,测试检测,品质检验等的工作,我觉得这个方向学术研究的成分比较重一点,一般本科生比较难找到较合适的工作。

计算机测控技术方向。这个方向有一个亮点的课程就是图像检测与处理,是一个比较偏向与计算机的方向,与第二个有相类似的地方都是从事的检测测量,只是后者比较偏向于计算机操作平台的运用。

销售和售后服务方向。这个方向有一些工科背景就都可以做。主要是要求有良好的沟通说服能力,如果想从事这方面的工作最好早做准备,积累有价值的经验。

总之无论想往哪个方向发展,最好是提前规划,实践经验是很重要的。

“知识内容广泛”、“复合型强”是编者了解完测控技术与仪器专业后最深的印象。然而,对于如此的一个学科,想要穷尽各个应用领域的知识,难度也是很大的,所以,不同学校中的这个专业,也一定有不同的侧重点,在报考中要尤其注意,以免“失之毫厘,谬以千里”。

此外,“内容广泛”是为了加强通识教育进行学科划分的结果,使得教学内容涉及“光、机、电、算”四个方面,这是研发高级仪器、仪表的需要,如果在本科之后进行更加深入地学习,确定了更加细致的研究方向,情况就不一样了。所以,不要以为测控技术与仪器这个专业内容广泛就一直广泛下去,最终让广泛成了它的弱点。

但是,“内容广泛”在本科之后要就业的情况下,就显得有些尴尬。缺乏特别出众的一面,也许会让想从事科研工作的你有些心有余而力不足。所以,要想从事科研工作,读研或出国继续深造是更好的选择。另一方面,如果在大学四年有着较多学习,在某些项目上有超过常人的水平,比如编程、电路,甚至外语,在找工作时候则会有相当的优势。

总之,大学四年时间,有个良好的规划,对于未来的发展是很关键的。想清楚到底想要什么,想拥有什么样的生活,是继续深造还是果断工作。正所谓“有备而无患”,如是而已。

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