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學位委員會辦公室99年學科專業簡介—0804儀器科學與技術

儀器科學與技術是信息科學與技術的重要組成部分，是信息的源頭。儀器科學與技術是對客事物提供檢測、計量、監測和控制的重要手段，是為人類社會法制化提供物質技術保障的一門知識密集、技術密集的綜合性學科。隨著高新技術的研究與發展，各類基礎研究與實驗工作，國民經濟建設中的現代國防、現代工業、現代農業和人類的社會生活，都離不開儀器儀表及其技術，因此，儀器科學與技術在國民經濟中起著十分重要的作用。 儀器科學與技術的發展，是和物理學的發展緊密地聯系在一起的，它以牛頓力學、熱力學、電動力學、量子力量為其理論基礎，建立了長度、力學、熱工、電磁、光學、聲學、電子、時間頻率、徽電子、電離輻射等檢測儀器為代表的儀器產業。量子力學與電子學的結合，現代科學技術的發展，如原子能、宇航、微電子、計算機、激光和超導技術的應用，不僅使儀器科學與技術進入量子計量學的階段，而且大大地提高了儀器的精度和測量范圍。激光干涉技術、原子頻標、光功率的絕對測量、電單位的復現、溫度的客觀測量以及光電轉換、力電轉換、磁光效應、量子干涉器件等的發展和電子、計算機技術的應用，促進了許多新的檢測方法和儀器的出現。許多新的物理效應，如多普勒效應，超導現象，電子隧道效應和量子化霍爾效應等相繼被人們認識后，即被迅速加以利用，發展成為新的測試計量技術和儀器。微電子、航空航天技術的發展與需求推動了微位移、精密瞄準，精密定位、精密導航以及微機械技術的發展，使精密儀器及機械提高到新的技術水平。因此儀器科學與技術巳發展成為以精密機械、電子、光電技術、計算機技術為主，逐步形成為與精密儀器及機械、測試計量技術及儀器、光電工程、電子學、計算機科學、檢測技術及自動化等學科相互交叉和相互滲透的綜合學科。它包含有許多重要的學科分支，如測控技術及儀器，微型機械與納米技術，智能儀器與虛擬儀器，測試理論與測試技術，誤差理論與數據處理技術，現代傳感技術及系統，故障診斷與信號分析和處理，質量工程，慣性測試技術與控制，電磁測量技術與儀器等。 儀器科學與技術包括兩個二級學科；即精密儀器及機械和測試計量技術及儀器。兩者在培養目標、業務范圍和課程設置等方面，既有各自的特色，又有許多相互聯系和共同之處。例如，它們都需要掌握精密機械、電子學、光學、計算機技術、自動控制、信息處理技術等方面的專業知識結構和應用技能；但是精密儀器及機械側重于精密儀器及機械的設計理論與制造技術，微型機電系統的設計理論和制造技術，慣性技術與導航設備，智能儀器與虛擬儀器，智能結構系統等，而測試計量技術及儀器則側重于測試理論與測試技術，誤差理論與數據處理技術，現代傳感技術及系統，光電檢測技術及系統、信號分析與處理，動態測試、監控與故障診斷技術，質量控制工程和計算機輔助測控技術等。 本學科的相關學科：物理學、光學工程、機械工程、電子科學與技術、信息與通信工程、控制科學與工程、計算機科學與工程等。

精密儀器及機械

一、學科概況
本學科是儀器科學與技術學科中的二級學科。隨著科學技術的發展，當今社會已進入信息化時代。本學科作為信息的獲取、存儲、處理、傳輸和利用的手段和方法，在國防、工農業和科學研究中的應用十分廣泛，在國民經濟和社會發展中起著重要作用。近年來微機械和微米納米技術的興起，也是本學科的重要發展方向和研究內容，將對國國經濟的發展具有重要影響。本學科是精密機械、電子技術、光學、自動控制和計算機技術等學科相互交叉的綜合學科。

二、培養目標
1．博士學位 應具有精密機械、光學、電子技術、自動控制和計算機技術等方面的知識結構，掌握本學科領域的堅實而寬廣的基礎理論和系統深入的專門知識，深入了解精密儀器及機械學科的發展方向和國際學術研究前沿；應至少掌握一門外國語，能熟練地閱讀本專業的外文資料，具有廣定的寫作能力和進行國際學術交流的能力；具有較強的獨立從事科學研究和專門技術工作的能力，在某一方面取得創造性的研究成果；能勝任本專業及相鄰專業的教學、科研、科技開發或管理工作。
2碩士學位 應在精密儀器及機械學科領域掌握堅實的基礎理論，熟練掌握本學科的專門知識，初步具有本學科的科學研究能力，能熟練地運用計算機和掌握一門外國語，可從事專業及相鄰專業的教學、科研、科技開發或管理工作。

三、業務范圍

1。科學研究范圍

(1)測控技術及儀器 精密儀器及機械的設計理論與制造技術，動態測試、信號分析與故障診斷技術，光電檢測技術及系統，無損檢測技術，新型傳感器技術及其應用，圖像處理技術等。
(2)微機械與納米技術 微型機電系統的設計與制造，微執行器、微細工程及納米技術等。
(3)智能結構系統與儀器 智能機器人技術，智能結構系統的設計與制造，測量自動化與智能化，虛擬現實技術與虛擬儀器等。 (4)慣性測試技術與控制 慣性系統與微型陀螺系統，導航定位與測控技術等。
(5)儀器總體技術 儀器工程設計方法，儀器精度、優化及可靠性設計，人機工程和計算輔助設計技術等。

2．課程設置

(1)博士學位 基礎理論課 現代數學基礎，非線性分析方法，現代信號處理與分析，測控系統的建模。 專業課 現代測試技術，陀螺儀及慣性導航，振動理論及應用，動態測試技術及應用，數字圖象處理，機器視覺，虛擬現實技術與虛擬儀器，微電子機械系統。
(2)碩士學位 基礎理論課 工程數學基礎，測試信號處理，高等電子學，控制理論，誤差理論與數據處理。 專業課 現代傳感技術，微機接口原理及應用，計算機網絡技術，智能儀器與系統設計，機械系統動態測試與模態分析，微米—納米技術，慣性導航系統與控制，光電檢測技術，儀器CAD技術，人機工程學。

四、主要相關學科 測試計量技術及儀器，光學工程，檢測技術與自動化，機械電子工程，生物醫學工程。

測試計量技術及儀器

一、學科概況
測試計量技術及儀器屬儀器科學與技術中的二級學科。在自然科學中；人們是通過測量得到對事物的認識，“沒有測量，就沒有科學”，而測試儀器為人類認識自然、改造自然的重要手段，在國民經濟中起著重要作用。從信息論的觀點看，測試計量技術是獲取信息的源頭，隨著科學技術發展，測試技術已逐步發展成為一門涉及數學、物理學、微電子學、精密機械、傳感器技術、自動控制技術、計算機技術和通信技術等學科交叉的新型學科，測試儀器制造業也已逐步形成多學科相互滲透、知識高度密集、技術高度綜合的新型產業。此外，現代測試計量技術正向兩大方向發展，一是測量范圍向兩端延伸。測量精度進一步提高，二是向動態、實時、在線、遙控、多功能、數字化、智能化方向發展。

二、培養目標

1．博士學位 應具有數學、現代光學、微電子學、精密機械、現代傳感技術和測試技術、 誤差理論與數據處理、控制理論、計算機技術和信號處理等方面的知識結構，掌握本學科領域的堅實而寬廣的基礎理論和系統深入的專門知識，深入了解測試計量技術及儀器學科的發展方向和國際學術研究前沿。應至少掌握一門外國語；能熟練地閱讀本專業的外文資料；具有一定的寫作能力和進行國際學術交流的能力。具有較強的獨立從事科學研究和專門技術工作的能力，并在某一方面取得創造性的研究成果。能勝任本專業及相鄰專業的教學、科研、科技開發或管理工作。
2。碩士學位 應在測試計量技術及儀器學科領域掌握堅實的理論基礎，熟練掌握本學科系統的專門知識，初步具有本學科的科學研究能力，并能熟練地運用計算機和掌握一門外國語，可從事本專業及相鄰專業的教學、科研、科技開發或管理工作。

三、業務范圍

1．學科研究范圍

(1）測試計量理論及其應用 誤差理論與數據處理，可靠性理論及其應用，量值標定、傳遞與校準，仿真測試技術等。
（2）現代傳感技術及系統 傳感器理論及其應用，現代傳感技術及儀器，光學與光電檢測技術等。
(3)精密測試與質量工程 現代測試技術及系統，納米測試技術，智能化儀器儀表，測試信號分析與處理，故障診斷技術，動態與瞬時測試技術，計算機測控技術與質量工程等。
(4)電磁測量技術與儀器 電磁測試計量理論，電參數的數字化技術，電測信號的分析與處理，自動測試接口技術與系統等。

2·課程設置

(1)博士學位 基礎理論課:現代信號分析與處理，最優控制理論，線性系統，非線性數字分析，現代測控導論，智能材料與結構引論。 專業課 現代測試技術，智能測試系統設計，動態與振動測試與分析，現代時域測量，智能多媒體技術，動態參量計量與測試進展。
(2)碩士學位 基礎理論課 :工程數學基礎，測試信號處理，高等電子學，數字圖像處理技術，誤差理論與數據處理。 專業課 智能儀器設計，微機接口原理及應用，幾何量測控技術，現代傳感器原理及應用，激光及光電測試技術，質量工程。四 主要相關學科 精密儀器及機械，機械電子工程，光學工程，檢測技術及自動化，計算機應用技術。