测控技术与仪器现状

测控技术与仪器现状（精选8篇）

1.测控技术与仪器现状 篇一

测控技术与仪器

测控技术与仪器专业是以“光、机、电、计算机”技术为基础，实现信息获取、传输、处理和控制的复合型专业。本专业依托“载运工具运用工程”国家重点学科和“轨道车辆结构可靠性与运用检测技术”教育部工程研究中心，在检测、控制、智能仪器和自动化领域内，培养从事设计、开发、应用及管理等方面的高级复合型人才。

本专业注重培养学生的创新精神、实践能力和综合素质。学生在校期间，即学习公共基础课，又学习模拟与数字电子技术、微机原理及接口技术、自动控制原理、传感器原理及应用、计算机控制技术、机电系统信号分析、智能仪器仪表原理、自动检测技术、现场总线控制网络、虚拟仪器技术等专业主干课程；同时还注重培养学生的外语能力、计算机应用能力以及动手实践能力。依托北京市级机械工程实验教学示范中心，开设微机原理与接口技术综合实践、光机电一体化测控系统综合实践等大量的实验课程及综合实践环节，强化学生的实践能力、创新能力和适应社会能力。

本专业的毕业生具有扎实的基础和良好的综合素质，深受科研院所、行政机关、高科技公司、企事业单位以及外资企业等用人单位的欢迎。毕业生可以报考机械电子工程、检测技术与自动化装置、计算机应用技术、信息与通信工程、车辆工程、安全技术及工程等多个相关学科专业的硕士和博士研究生，深造率较高。

2.测控技术与仪器现状 篇二

测控技术与仪器专业集光学、机械、电子、电力和计算机等学科为一体, 为自动控制、测量、电子信息和仪器仪表等领域培养高级工程技术人才[1,2]。要求培养对象具有宽厚的基础知识和科学的创新意识。测控技术与仪器专业教学策略的制定必须符合此培养目标。

测控技术与仪器专业的教学策略以个性化教育为理念, 以培养学生的工程应用能力为基本目标, 实现教师授课方式的转变和学生自主学习能力的培养, 使得灌输式教育逐步向探究式教育转变[3]。

2 新型教学策略

测控技术与仪器专业教学策略的核心是着重培养学生的创新性思维, 通过教师的启发式教学, 提高其自主学习意识。为此须建立新型教学策略, 即以知识点为核心, 脱离基于教材的模式, 建立以学生为中心的个性化教学。新型教学策略包括启发式授课方式和新型考核模式。

2.1 启发式授课方式

传统授课方式多采用灌输式教学, 强调老师的讲授, 忽略学生的自主学习意识。启发式授课方式应避免灌输式的教学方法, 利用多种教学手段启发自主思维。多种教学手段包括:板书式教学、多媒体教学和网络教学。

2.1.1 板书式教学

传统的课堂教学以板书为媒介, 其过程依赖老师演示, 导致信息量有限, 目前已逐渐被多媒体手段取代。但是传统板书的优势在于方便控制教学进度, 且利于演示公式推导等理论知识。可在启发式授课方式下适时引入板书式教学, 例如在关键定理和重要概念的学习时, 采用合理的板书设计带领学生分层次的理清知识点, 方便疑难知识点的剖析。

2.1.2 多媒体教学

现代的多媒体教学手段大幅度地提高了教学效率, 适应了大学教学信息量巨大的特点。多媒体技术利用语音、图像及视频处理的相关技术, 结合计算机手段, 将教学内容直观化且多样化地展现出来, 有利于提高学生的学习兴趣。多媒体教学手段除了常规的课件演示外, 还包括与背景知识有关的视频资料和扩展知识点的论文资料等, 有利于学生了解知识的起源和发展, 建立学习的动力。

多媒体教学的缺点在于教学进度快且过程跳跃, 要求学生必须做好充分预习工作, 否则难以达到预期效果。可以结合板书式教学解决此问题。

2.1.3 网络教学

课堂上采用板书式与多媒体手段实现启发式授课方式, 课堂后可结合网络教学扩展授课地点。利用网络聊天工具和微博等手段及时解答学生问题, 实现基于某个问题的讨论式讲解。

新型教学策略下, 还必须重点讲解基本概念。基本概念的理解是学生进一步掌握专业知识的基础, 是学习工程技术的前提。传统应试教育的模式下往往忽略基本概念的理解和掌握, 必须改变这种模式。

2.2 新型考核模式

传统考核方式以闭卷考试成绩为主要的评定标准。新型考核模式以培养学生的创新性思维为目的, 成绩评定方式必须多元化和个性化, 体现学生的综合素质。拟采用如下成绩计算公式:

总成绩=20%×平时成绩+20%×综合素质面试成绩+60%闭卷考试成绩

平时成绩反应学生的课堂表现, 包括出勤率和作业完成情况。综合素质面试成绩是在一对一的面试方式下的综合素质评定。目的是考察学生的知识掌握程度、融会贯通能力以及应变能力。综合素质面试中可设置启发式问题, 检验学生的创新性思维。

新型考核模式既保留了传统闭卷考试的优点, 又有利于检验启发式授课方式的效果。考核总成绩不仅体现了学生对专业知识的掌握, 还反映了学生的综合素质。

3 结论

为了实现测控技术与仪器专业宽口径和厚基础的要求, 必须采取启发式授课方式和新型考核模式相结合的教学策略。利用板书式教学、多媒体教学和网络教学达到多元化教学手段, 以个性化考核方式体现综合素质评价。

摘要：测控技术与仪器专业以培养高级工程应用人才为目标。传统教学策略不能满足该目标下的培养方式, 应建立启发式授课方式和新型考核模式相结合的教学策略。以多种教学手段启发学生的创新性思维, 以合理的考核方式体现教学效果和学生综合素质。

关键词：教学策略,启发式,考核模式

参考文献

[1]宋爱国, 吴涓, 崔建伟.测控技术与仪器专业学生工程意识培养与创新教育的探索[J].中国大学教育, 2012 (01) :41-43.

[2]杨俊, 王光明, 叶湘滨.测控技术与仪器专业创新人才培养探索与实践[J].高等教育研究学报, 2010 (33) :14-16.

3.测控技术与仪器现状 篇三

关键词：测控技术与仪器专业；精密仪器及机械；课程群

中图分类号：G642.41 文献标志码：A？摇 文章编号：1674-9324（2012）11-0172-02

一、测控专业人才培养的主要内容

测控技术与仪器专业的培养目标是德、智、体全面发展，从事信息检测和控制领域有关精密机械设计及测量技术、传感器与工业参数检测技术、过程控制与智能化仪器设计、机电一体化系统集成等方面的高级工程技术人才和管理人才。主要的业务培养要求是通过系统的学习和专业训练，使毕业生具有较强的外语及计算机应用能力；具有宽厚坚实的专业技术基础理论知识，主要包括精密机械设计、精密仪器设计、传感器与检测技术、计算机与信息处理、过程控制及自动化等方面的知识，并具有合理的知识结构；掌握本专业发展的前沿和主要趋势；具有较宽广的知识面；具有本专业所需的仪器设计、分析计算、实验测试等基本技能。测控专业涉及到的主干学科是仪器科学与技术学科，仪器科学与技术学科下设两个二级学科，精密仪器及机械和测试计量技术及仪器。与测控专业相关的其他学科有光学工程学科、机械工程学科、电子信息工程学科、计算机科学与技术学科、控制科学与工程学科、信息与通讯工程学科等。由于涉及的学科范围广，知识点多，所以在人才培养过程中，必须结合各个学校自身的特点，有所侧重。由于我校测控技术与仪器专业依托机械工程学院，所以办学特色侧重于精密仪器及机械。

二、精密仪器及机械课程群建设

测控技术与仪器专业知识体系由通识教育、专业教育和综合教育三大部分组成，各部分教育中都包括相应的理论教学和实践教学。下面就介绍一下精密仪器及机械的课程群框架体系。如图1所示，精密仪器及机械课程群分为四个层次，第一层次为学科基础课，涉及进行仪器设计和精密机械设计的最基础的理论知识，包括工程制图、工程力学、工程材料与仪器设计；第二层次为专业基础课，涉及进行精密仪器设计和制造的基本知识，包括精密机械设计、精密机械制造技术基础；第三层次为专业必修课，涉及进行精密测量和仪器设计的专业知识，包括互换性与技术测量、检测技术及综合性专业课精密仪器设计；第四层次为选修课，作为精密机械与仪器课程群的有益补充和深层次延伸，包括精密加工技术基础、“CAD/CAM技术”、专业前沿讲座、测控专业创新性设计等，讲解现代设计、制造、测量新技术及发展趋势等，特别是在本科教学中增加学科前沿讲座是本课程群建设的一大特色。

以精密仪器设计为例，在总结前续课程教学内容的基础上，将仪器设计的理论和相关技术进行总结和综合运用，通过对仪器的精度设计理论与工程设计任务分析，让学生掌握仪器主要结构参数、技术指标的设计方法，掌握仪器的可靠性与故障诊断技术。同时，课程设有课内实验，包括精密导轨实验、光电检测实验、坐标测量实验等。精密仪器及机械课程体系清晰、完整，群内课程在教学内容上保持了很好的继承性，前期课程是后续课程的基础，后续课程是前期课程的深化和应用，彼此之间没有重复和疏漏，突出夯实学科基础课，强化整合专业课，并将学科前沿的新理论和新技术，渗入到了各门课程的学习当中，教学内容得到进一步深化和升华。课程群的教学方法也进行了改革，要求在理论性较强的课程中，通过不占用学时的课外大作业，对学生的学习情况进行评估，重点在于工程设计、分析、计算、绘图、实验操作等综合能力的培养。根据不同教学内容，要求学生采用读书报告、资料查新、自学知识点总结及PPT专题汇报等形式进行学习效果汇报和交流。

三、实践教学的拓展与深化

课程群的建设不仅在于培养学生的理论基础，更重要的培养学生的工程实践能力，因此在精密仪器及机械课程群中高度强化实践环节，引导学生认真完成实践环节，在完成项目的过程中，锻炼自己的才干，培养创新精神和工程素质。我校的专业培养方案中，总学分为185，其中实践学分为55，课内实验和独立实践占全部总学时的30%。图1所示各门课均设有课内实验，其中基础课的课内实验学时数不低于总学时数的10%，专业课的课内实验学时数不低于总学时数的20%；独立实践包括课程设计、实习、毕业设计等，其中工程制图、精密机械设计和精密仪器设计都有课程设计，实习环节包括金工实习、毕业实习。前者能对教学内容进行验证，让学生加深对课堂教学内容的理解，后者是培养具有扎实的基础和实践能力强的创新型人才的重要渠道。我们建立了创新训练体系，从大一开始就进行有针对性的创新型人才培养与训练，开展暑期夏令营，建立课外兴趣小组，建立了大二打基础、大三做实战、大四带大三参加科技竞赛获奖的基本模式，将毕业设计与竞赛无缝衔接，本科生在省部级以上科技竞赛的获奖比例达到全部学生人数的50%以上。启动大学生创新性实验计划，在教学与科研密切结合的学术氛围和环境下，系统地对学生进行综合素质教育、专业意识教育和创新思维教育，使得学生在创新思维、研究方法、创业能力等各个方面均取得优异成绩。

我们采用灵活多样的课堂教学方法，建立了完备的教材、教案、课件、作业等数字化资源和教学網站，通过设计具有开放性、研究性、综合设计性的实践教学项目，培养学生的创新意识和能力，近三年的学生考研率逐年递增，就业能力显著提升，获奖能力与水平不断增强，都证明了我们课程群建设的教学效果十分好。

参考文献：

[1]刘文文，吴晔，洪占勇，等.测控专业控制类课程群建设与实践[J].电气电子教学学报，33，（1），2001：13-16.

[2]林玉池，毕玉玲，马凤鸣，等.测控技术与仪器实践能力训练教程[M].北京：机械工业出版社，2009.

[3]隋修武，杜玉红，岳建锋，谢望.提高高等院校实验教学效果的新探索[J].中国校外教育，2009，（1）：60.

[4]隋修武，桑宏强，李大鹏，张建业.测控技术与仪器专业人才培养模式的新探索[J].教育教学论坛，2011，（12）：42-43.

4.测控技术与仪器简介 篇四

Measurement & Control Technology and Instruments

“Measurement & Control Technology and Instruments” is the unique major of instrument science and technology in our country.Instrument and meter is an essential part of IT industry.Instrument and meter technology is a comprehensive subject which is based on mechanics, computer science and information technology.And it shows greater and greater power in the development of national economy, national defense and everyday life.The department of Information Detective Technology and Instrument(IDTI)of Shanghai Jiaotong University was found in Dec.1975, and have a relatively long history.After the subject adjustment in 1997,the name of this major was been standardized as “Detective Control Technology and Instrument”.And it belongs to the school of electronic and information.Now the department of IDTI recruits three classes each year and the students will have four years course before they gaining bachelor degree.Now the department of IDTI offers three master degrees--precise instrument and mechanics, navigation technology, measurement technology and instrument and one PhD.The department has established good relationship with several universities in China and abroad also, which offered a good environment for the students to take a more advanced study.By integrating advantage of mechanics, electronics and computer technology, the department of IDTI undertaken a lot of high technology projects and projects that served national economy directly, and gained much benefit on economic and social aspects, and fruits in teaching and research also.Now the main direction of research contains: industrial automate detective devices, advanced online detective technology, data process and

software research, intelligent instrument, new sensor and sensor technology, micro-mechanics and robotics, navigation system, automation technology and its application, GPS technology and its application and micro-computer technology.The knowledge of the IDTI bases on four aspects: precise mechanics, electronic technology, signal process and computer science.The main courses are: precise mechanics, electrical engineering, electronic technology fundamental, automate control theory, microcomputer and its application, sensor, intelligent instrument and several course designs.The main goal of the department is training advanced engineers who have good abilities of developing and researching technology about information process, industrial detective, process control, microcomputer measurement and control in the area of information detective and automate control.The graduates have good abilities on information process, microcomputer application and English.Also they have high qualities of social science and humanities.The graduates of IDTI are qualified to deal with design, developing and research in high technology industry, research organization and universities.Not only can they become the main tray power, but also they could become good mangers that have great abilities on system integration, organization management, and high spirit in creativity and cooperation.In recent years the graduates of IDTI are mainly working in research organization, state-owned enterprises and foreign capital companies.Most of them are engaged in designing, researching and developing electronic technology, computer hardware/software, intelligent instruments, and automation and communication technology.

5.测控技术与仪器专业概论 篇五

摘要：简述仪器仪表与高新技术、网络信息技术的关系；简述MEMS技术与微型力学传感器；展望智能传感器与网络智能哈的应用；阐述计量科学与本专业的联系

关键词：仪器，高新技术，网络信息技术；MEMS技术，微型力学传感器；智能传感器，网络智能化；计量科学，量子单位制。

1.仪器与高新技术、网络信息技术的联系

仪器是认识物质世界的工具，它的主要作用在于测量和控制两方面。测量是为了确定量值，而控制是指在精准测量的基础上跟踪对象，传送信息，反馈状态并由此控制对象的动作。

著名科学家钱学森曾指出，“发展高新技术信息技术是关键，信息技术包括测量技术、计算机技术和通信技术。而测量技术是关键和基础。”科学是从测量开始的，而测控技术与仪器专业所代表的仪器科学与技术学科，在经济和科技发展中的作用是不可估量的。仪器仪表是工业生产的“倍增器”，科学研究的“先行官”，军事作战的“战斗力”，社会生活的“物化官”，这些无一不体现仪器仪表的在各个领域中的地位。

仪器科学与技术学科最显著的技术特征就是“精确”。所谓精确，即信息属性完整、量值准确。仪器技术主要研究信息转换、处理、控制、传输、储存、显示与应用等技术，并达到最终获取信息的目的。所以仪器科学是多学科理论为基础，多学科交叉的一门边缘科学。

所以，仪器科学对各种高新技术都相当敏感，并且集各种高新技术于一身的应用型技术。早期仪器多为机械机构，而后又逐渐引入光学技术，形成光、机一体结构。随着电子技术的发展，电子技术也逐渐成为仪器科学中的重要部分，于是仪器设计中又不断引进先进的光学、激光技术，使得仪器向光、机、电结合的方向发展。随着计算机技术的发展，仪器仪表更加智能化，同时尖端现代仪器还结合了生物技术、材料科学等。仪器也不再是单纯的采集数据的工具，它同时兼备信号传输、信号处理以及控制。随着计算机网络技术、软件技术、纳米技术的发展，测量控制与仪器技术有虚拟化、远程化和微型化的发展趋势。各种高新技术为仪器技术提供了新原理、新材料、新工艺，使仪器技术学科交叉性与边缘学科属性的特点越来愈鲜明。

为什么把仪器科学与技术定位成信息技术，而且是信息技术中的源头技术呢？信息获取是靠一起来实现的。一条完整的信息链的构成是“信息获取——信息处理——信息传输”，如果不能获取准确的信息，那么信息的各种处理如存储、传输等都失去了意义。因此，信息的准确获取是信息技术的基础。而仪器正起到了不可或缺的信息源的作用。

仪器仪表发展的核心在于提高测量控制的技术指标和功能。具体而言，包括：（1）技术指标不断提高（检测范围，测量精度，测量速度，环境适应度等）；（2）测量单元的微型化、智能化；（3）测控范围的立体化、全球化，测量控制的系统化、网络化；（4）便携式、手持式以及适应各种不同的特殊需要的仪表的大量发展。

在以信息技术和网络思想来指导仪器仪表的设计与应用的情况下，传统仪器的结构在不断演

变并产生了新的突破。现在，仪器仪表本身的硬件和软件的界限已经模糊化了，仪器仪表设计的主要基础是它的软件，而不是传统仪器仪表的硬件，这就是所谓的“虚拟仪表”。可以说，这是一起领域内的一次革命！实际上，它是一种基于计算机的数字化测量测试的仪器，利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。而其最大的特点，就是用户能根据自己的应用需求，设计自己的仪器系统。另外，虚拟仪器能够与网络技术结合，将虚拟仪器实时测量的数据上传。

当然，虚拟仪器本身不完全脱离硬件。如采集的本身是以硬件作为基础。虚拟仪器只是更为强调于计算机的融合度。而且相比传统仪器，虚拟仪器在测量速度、测量精度上也有一定差距。

2.MEMS技术

那么，是什么直接决定了获取信息的质量，关系到整个测试系统精度？答案是传感器。传感器作为现代测试系统中的首要环节而占有重要地位；而在基础科学研究中，传感器具有突出地位，许多重大的科学发现往往都源于一种新的传感测试手段的发明。在某些极端技术领域，如超高温、超低温、超强磁场、超弱磁场等，要获取大量的感官无法获取的信息，没有相应的传感器是不可能的。军事领域中，传感器是决定武器的性能和实战能力的重要因素，如洲际导弹惯性制导用的加速计传感器，其精度可达万分之一，保证了高精度命中能力。

MEMS技术即微电子机械，又称微机电系统。它是在微电子技术的基础上发展起来的，但又区别于微电子技术。在21世纪，MEMS技术将对人类社会产生革命性的影响，是关系国民经济建设和国家安全保障的战略高科技。MEMS时美国建立在半导体技术基础上的称谓，而更强调系统概念的欧洲称之为为系统，在精密机械加工方面有传统优势的日本则称之为微机械。

MEMS是一种典型的多学科交叉的前沿性的高科技研究领域，它设计自然科学和工程技术的方方面面，如电子工程、机械工程、生物工程、物理科学、化学科学和材料科学等，可广泛地应用于航空、航天、军事、光通信、无线通信和生物医学等人类生产生活的诸多方面，被认为是面向21世纪的新兴技术乃至主导技术之一。

MEMS测试技术主要包括几何量、机械量、材料特性、力学特性、热学特性、电学特性、光学特性及声学特性等参数的测试。以上参数的测试又可分别归属到两大类，即通用特性测试技术和专用特性测试技术。MEMS通用特性测试技术主要指与微结构相关的测试，主要包括几何量（如几何尺寸及三维形貌）、机械量（如运动位移、运动速度和谐振频率）、材料特性（如硬度）及力学特性、温度场分布等方面的测试。MEMS专用特性测试技术根据MEMS力学传感器、光MEMS、射频MEMS等不同功能MEMS器件的要求，重点是力学特性、电学特性、光学特性及声学特性等综合参数的测试。

在前沿传感技术中，微电子机械系统对精密测试技术提出了新的要求，MEMS测试技术已经成为MEMS设计、仿真、制造以及质量控制和评价的关键环节之一。MEMS具有结构尺寸小和集成度高等特点，研制精度高、简单便捷和成本低的精密测试手段已经成为MEMS发展的迫切需要。

面向微结构的MEMS通用特性测试技术按照实现方式可分为接触式和非接触式，按照测试原理又可分为光学测试非光学测试。由于MEMS具有结构尺寸小、集成度高和运动频率高等特点，而非光学测试方法一般都要求在被测结构上附加相应的传感元件，这会影响微结构的完整性和机械特性，将导致不可预计的测量误差。而光学测试技术具有非接触、快速、高灵敏度、高精度和抗干扰能力强的有点，可实现大视场的测量，能够很好地满足MEMS测试的要求，因此光学测试技术在MEMS测试中处于主导地位。

对MEMS的机械运动参数（如位移、速度、振幅和频率等）进行精确的测试已经成为MEMS发展的迫切需求。目前采用的微机械量测试方法主要有电测法和光测法等。为机械的特征尺寸一般为毫米级乃至亚微米量级，远小于宏观机械，故微机械的动态特性很容易被测试过程所干扰。由于光学测试方法属于非接触测量，同时又具有分辨率好和精度高等特点，目前已经成为微机械量测试领域的研究热点。

3.简单介绍MEMS技术最早取得成功的领域——微型力学传感器

微型力学传感器是MEMS技术最早取得成功的领域。硅有良好的力学性能和力学传感特性，而且便于加工，是目前微型力学传感器的主要构成材料。微型力学传感器根据被测量，又可细分为压力传感器、应力传感器、力矩传感器、流量传感器和惯性（角速度和加速度）传感器等几类。以下简单介绍下微型压力传感器以及微型惯性传感器。

压阻式压力传感器。目前大多数商品化的压力传感器均有采用。

电容式压力传感器。它是根据电容器两块电极板之间距离的变化导致的电容值的变化来测量压力变化。

谐振式压力传感器。它是通过检测微机械谐振梁谐振频率的变化来实现压力的测量。

而至于未来的发展趋势，微型压力传感器在生物医疗中的应用是当前该领域的热点，其主要用于人体血管及脑内压力的监控，脉血压以及尿道、膀胱、子宫等内压力的测量，心室压力波形的检查研究和肠胃压力的短期监控等等[3]。

微型惯性传感器，包括微加速度计和微陀螺，是利用物体的惯性性质来测量物体运动情况的一类传感器。这类传感器在进行轮船、飞机、航天器和武器的导航、制导、姿态控制和惯性测量上应用性很强。与卫星导航不同，惯性传感器导航不受外界条件的影响，完全通过记录自身运动情况来完成定位，而卫星导航又常常受到地理环境或人为因素的破坏、干扰导致不能正常运行。只要确定初始的位置、速度、姿态，理论上就可以记录当前的运动状态以及位置。但实际上，能够满足惯性级性能要求的微机械惯性传感器还很不成熟。除了在器件的结构、材料等方面继续努力以外，对于测试电路和封装技术等主要制约因素的深入研究也很有必要。

4.智能传感器与网络智能化

把敏感技术和信息处理技术结合起来，就是所谓智能传感器。智能传感器的概念最初是NASA在开发宇宙飞船的过程中形成的。宇宙飞船在太空飞行时，要安装大量的传感器进行科学实验，而处理如此多的有传感器所获取的信息，需要一台大型的计算机，二者在飞船上

是无法做到的，于是提出了分散处理的设想，从而产生出智能传感器。微处理器的出现使得智能传感器的设想得以实现。一般来说，智能传感器具有如下几个特点：1.能够进行自动补偿 2.具有自检、自诊断和自校准功能 3.具有复合敏感功能 4.具有判断、决策能力 5.具有数据存储、记忆与信息处理功能 6.具有双向通信和标准化数字输出的功能。如此，不仅有多项功能来保证高精度，而且传感器不再只是个数据源，更扮演了整个信息链中其他环节的部分角色，优化了效率。

智能传感器是传感器今后一个重要的发展方向。随着硅微细加工技术的发展，新一代智能传感器功能将会更加丰富，体积更加微型化；它将利用人工神经网络、人工智能、信息处理技术等，使传感器具有更高级的智能化水平。

早在上世纪80年代，人们就开始探索将神经网络应用到智能传感器上。人工神经网络使智能传感器具有更多的潜能，对于传感器应用而言，提高其测量精度，特别是在不清楚传感器的数学模型或其传递函数的情况下，就更具有重要意义。目前，神经网络主要用于智能传感器的多传感器融合、数据处理、目标识别和故障诊断等方面。

网络化智能传感器是目前国内外竞相研究的传感器前沿技术之一。网络化智能传感器融合了通信技术和计算机技术，其实质是在智能传感器的基础上实现网络化和信息化，是传感器具备自检、自校、自诊断和网络通信功能，从而实现信息的采集、传输和处理。网络化智能传感器是以嵌入式微处理器为核心，集成了传感单元、信号处理单元和网络接口单元的新一代传感器。

应用网络接口技术是传感器能方便地接入网络，为系统的扩充和维护提供了极大的方便。网络化智能传感器时传感器由单一功能、单一检测向多功能和多点检测发展，从孤立元件向系统化、网络化发展，从就地测量向远距离实时在线检测发展成为了可能。

而网络化智能传感器的关键技术是网络接口。网络化智能传感器必须符合某种网络协议，是测控数据能直接入网。随着电子和信息技术的高速发展，通过软件或硬件方式将通信协议嵌入到智能化传感器已经成为可能。

5.计量科学与本专业的联系

计量科学与制造自动化与测控技术专业紧密相关，更是自然科学的基础和前沿。计量是保证仪器仪表质量，研究测试方法和规范国民经济和社会发展各领域量的度量，是直接体现测量控制与仪器仪表作用的科学。

毫无例外，每一项科技发明、每一项技术创新从论证、实验、鉴定乃至推广，验证其科学与成功的每一环节都必然需要计量测试数据，是自然科学的发展中不可缺少的手段。例如，美籍华人吴健雄博士就是通过精密测量，用实验方法在美国国家标准技术研究院的实验室里验证了世界著名物理学家诺贝尔奖获得者李政道和杨振宁所提出的弱相互作用下的宇称不守恒理论。

而在现代化生产过程中，产品质量是企业的一大根本。没有精确的计量仪器和测量方法，就难以保证产品的质量和效益。原材料、元器件进场的监测和分析，生产加工的质量监控，到成品的检验，以及物料和能源的消耗情况都需要计量提供准确的数据。所以质量的管理与

效益的提高，必须建立在计量科学技术的基础上。

我们可以从几个侧面大致了解当今计量测试技术的发展情况。

激光铯原子喷泉钟350万年不差一秒。铯原子时间频率基准复现的原子秒，其准确度比其他计量单位提高了10^6倍。这样的准确度并非没有意义。相反，比如像导弹上面安装了精密传感装置，以接受装有GPS的卫星发来的信号，但要使导弹命中率高，关键有精确的计时装置。亿分之一秒的误差就可能导致导弹3米的误差！

又如中国计量科学研究院在03年建成了量子化霍尔电阻标准装置，并使我国的量子化霍尔电阻标准准确度比国外最好的同类装置高出近10倍，误差仅为百亿分之一。这一重大成果，不仅突破了国外技术封锁，还为课题提供了核心器件，并具有我国自主知识产权。

当代计量学正处于经典物理学与量子物理学的交界处。21世纪的计量学是利用原子与原子间的物理特性及其新型量子效应和基本物理常数，建立的新型量子单位制。

例如，利用量子跃迁现象来复现计量单位，就可以从原理上消除各种宏观参数不稳定产生的影响，所复现的计量单位不再会发生缓慢飘移，计量基准的稳定性和准确度可以达到空前的高度。更重要的是，量子跃迁现象可以在任何时间、任何地点用原理相同的装置重复产生，不像实物基准是特定的物体，一旦由于事故而损毁，就不可能再准确复制。如第一个使用量子计量基准的长度单位，其原理是利用86Kr原子在两个特定能级之间发生量子跃迁时所发射的光波波长作为长度基准，准确度达到10^（-9）量级。又如秒的新定义为“铯-133原子基态的两个超精细能级之间月前所对应的辐射的9192631770个周期的持续时间”

6.测控技术与仪器专业介绍 篇六

过程步骤

测控技术与仪器是将自动化系统上的信号加以采集、整理、处理、而后进行显示或者发出控制信号的过程。英文名称：Measuring andControl Technology and Instrumentations。

采集

在信号采集环节，主要是采集对象发出的各种信号，再将这种信号转换成电信号，以便于后续的处理。对象发出的信号大多数是通过传感器来采集的，包括物理信号（如温度、流量、压力等）和化学信号（如湿度、气味等）两大类，当然还包括不能归为这两类的一些信号，如可靠性、价格等。而开关量信号（带有数字信号的特征）则主要是靠带有单片机电路的仪器，如无纸记录仪，进行采集。此外，图像信号自然是由摄像装置来进行采集。

整理

在信号的整理阶段，主要是对采集到的电信号进行平整、滤波、模数转换等，转换成便于处理的数字信号。上述三种信号类型在整理阶段的内容有所不同，比如对传感器传来的信号主要是进行信号放大、平整、滤波和模数转换的过程；而对于开关量信号通过无纸记录仪的采集之后一般都能够转换成所需要的数字信号以待输出到下一个处理环节；对于图像信号，经采集之后主要是用于显示，若还需对图像进行处理，再显示，或者发出控制信号，那么也必须将图像信号转换成数字信号，进行处理，这就是一个复杂的问题。

处理

在信号的处理阶段，主要是对数字信号进行处理以便显示，或者发出控制信号。我们通过显示出来的信号来判断自动化系统上对象的运转是否正常，如果信号显示不正常，就需要对信号进行计算与处理，得到控制信号发送给对象，使对象调整运转的状态以复归正常。

显示控制

在显示与控制环节，显示主要是指将数字信号通过便于我们观察的形式显示出来以便我们进行判断，控制主要是指将控制信号传送给并作用于对象的过程。上面的四个环节就构成了整个测控的过程，如果包括控制的过程，则刚好形成了一个闭环，即信号从对象开始，经过采集、整理、处理，最后又将控制信号作用于对象的闭环。

编辑本段技术发展

自从迅猛发展的计算机技术及微电子技术渗透到测控和仪器仪表技术领域，便使该领域的面貌不断更新。相继出现的智能仪器、总线仪器和虚拟仪器等微机化仪器，都无一例外地利用计算机的软件和硬件优势，从而既增加了测量功能，又提高了技术性能。由于信号被采集变换成数字形式后，更多的分析和处理工作都由计算机来完成，故很自然使人们不再去关注仪器与计算机之间的界限。近年来，新型微处理器的速度不断提高，采用流水线、RISC结构和cachE等先进技

术，又极大提高了计算机的数值处理能力和速度。在数据采集方面，数据采集卡、仪器放大器、数字信号处理芯片等技术的不断升级和更新，也有效地加快了数据采集的速率和效率。与计算机技术紧密结合，已是当今仪器与测控技术发展的主潮流。对微机化仪器作一具体分析后，不难见，配以相应软件和硬件的计算机将能够完成许多仪器、仪表的功能，实质上相当于一台多功能的通用测量仪器。这样的现代仪器设备的功能已不再由按钮和开关的数量来限定，而是取决于其中存储器内装有软件的多少。从这个意义上可认为，计算机与现代仪器设备日渐趋同，两者间已表现出全局意义上的相通性。据此，有人提出了“计算机就是仪器”/软件就是仪器”的概念。计算机就是测控系统的中坚总线式仪器、虚拟仪器等微机化仪器技术的应用，使组建集中和分布式测控系统变得更为容易。但集中测控越来越满足不了复杂、远程（异地）和范围较大的测控任务的需求，对此，组建网络化的测控系统就显得非常必要，而计算机软、硬件技术的不断升级与进步、给组建测控网络提供了越来越优异的技术条件。Unix、WindowsNT、Windows2000、Netware等网络化计算机操作系统，为组建网络化测试系统带来了方便。标准的计算机网络协议，如OSI的开放系统互连参考模型RM、Internet上使用的TCP/IP协议，在开放性、稳定性、可靠性方面均有很大优势，采用它们很容易实现测控网络的体系结构。在开发软件方面，比如NI公司的Labview和LabWindows/CVI，HP公司的VEE，微软公司的的VB、VC等，都有开发网络应用项目的工具包。软件是虚拟仪器开发的关键，如Labview和LabWindows/CVI的功能都十分强大，不仅使虚拟仪器的开发变得简单方便，而且为把虚拟仪器做到网络上，提供了可靠，便利的技术支持。LabWindows/CVI中封装了TCP类库，可以开发基于TCP/Ip的网络应用。Labview的TCP/IP和UDP网络VI能够与远程应用程序建立通信，其具有的Internet工具箱还为应用系统增加了E-mail、FTP和Web能力；利用远程自动化VI，还可对控制其他设备的分散的VI进行控

制。Labview5．1中还特别增加有网络功能，提高了开发网络应用程序的能力。将计算机、高档外设和通信线路等硬件资源以及大型数据库、程序、数据、文件等软件资源纳入网络，可实现资源的共享。其次，通过组建网络化测控系统增加系统冗余度的方法能提高系统的可靠性，便于系统的扩展和变动。由计算机和工作站作为结点的网络也就相当于现代仪器的网络。计算机已成为现代测控系统的中坚。网络技术已越来越成为测控技术满足实际需求的关键支撑当今时代，以Internet为代表的计算机网络的迅速发展及相关技术的日益完善，突破了传统通信方式的时空限制和地域障碍，使更大范围内的通信变得十分容易，Internet拥有的硬件和软件资源正在越来越多的领域中得到应用，比如电子商务、网上教学、远程医疗、远程数据采集与控制、高档测量仪器设备资源的远程实时调用，远程设备故障诊断，等等。与此同时，高性能、高可靠性、低成本的网关、路由器、中继器及网络接口芯片等网络互联设备的不断进步，又方便了Internet、不同类型测控网络、企业网络间的互联。利用现有Internet资源而不需建立专门的拓扑网络，使组建测控网络、企业内部网络以及它们与Internet的互联都十分方便，这就为测控网络的普遍建立和广泛应用铺平了道路。把TCP/IP协议作为一种嵌入式的应用，嵌入现场智能仪器（主要是传感器）的ROM

中，使信号的收、发都以TCP/IP方式进行，如此，测控系统在数据采集、信息发布、系统集成等方面都以企业内部网络（Intranet）为依托，将测控网和企业内部网及Internet互联，便于实现测控网和信息网的统一。在这样构成的测控网络中，传统仪器设备充当着网络中独立节点的角色，信息可跨越网络传输至所及的任何领域，实时、动态（包括远程）的在线测控成为现实，将这样的测量技术与过去的测控、测试技术相比不难发现，今天，测控能节约大量现场布线、扩大测控系统所及地域范围。使系统扩充和维护都极大便利的原因，就是因为在这种现代测量任务的执行和完成过程中，网络发挥了不可替代的关键作用，即网络实实在在地介入了现代测量与测控的全过程。测控技术与仪器

基于Web的信息网络Intranet，是目前企业内部信息网的主流。应用Internet的具有开放性的互联通信标准，使Intranet成为基丁TCP/IP协议的开放系统，能方便地与外界连接，尤其是与Internet连接。借助Internet的相关技术，Intranet给企业的经营和管理能带来极大便利，已被广泛应用于各个行业。Internet也已开始对传统的测控系统产生越来越大的影响。目前，测控系统的设计思想明显受到计算机网络技术的影响，基于网络化、模块化、开放性等原则，测控网络由传统的集中模式转变为分布模式，成为具有开放性、可互操作性、分散性、网络化。智能化的测控系统。网络的节点上不仅有计算机、工作站，还有智能测控仪器仪表，测控网络将有与信息网络相似的体系结构和通信模型。比如目前测控系统中迅猛发展的现场总线，它的通信模型和OSI模型对应，将现场的智能仪表和装置作为节点，通过网络将节点连同控制室内的仪器仪表和控制装置联成有机的测控系统。测控网络的功能将远远大于系统中各独立个体功能的总和。结果是测控系统的功能显著增强，应用领域及范围明显扩大。测控技术与仪器

Jini软件技术问世。Jini软件技术旨在使各种电器设备、测量仪器及采用JAVA芯片的各种装置能连接上网，Jini软件连同以Java语言编写的简单程序，可使联网的任何仪器设备实现其自身功能的同时，还能为其他仪器设备加以利用。网络技术的出现，正在并将极大地改变人们生活的各个方面。具体到计量测试、测控技术及仪器仪表领域，微机化仪器的联网，高档测量仪器设备以及测量信息的地区性、全国性乃至全球性资源共享，各等级计量标准跨地域实施直接的数字化溯源比对，远程数据采集与测控，远程设备故障诊断，电、水、燃气、热能等的自动抄表，等等，都是网络技术进步并全面介入其中发挥关键作用的必然结果。编辑本段目前发展

(1)以自然基准溯源和传递，同时在不同量程实现国际比对。如果自己没有能力比对就要依靠其它国家。(2)高精度。目前半导体工艺的典型线宽为

0.25μm，并正向0.18μm过渡，2009年的预测线宽是0.07μm。如果定位要求占线宽的1/3，那么就要求10nm量级的精度，而且晶片尺寸还在增大，达到300mm。这就意味着测量定位系统的精度要优于3×10的-8次方，相应的激光稳频精度应该是10的-9次方数量级。(3)高速度。目前加工机械的速度已经提高到1m/sec以上，上世纪80年代以前开发研制的仪器已不适应市场的需求。例如惠普公司的干涉仪市场大部分被英国Renishaw所占领，其原因是后者的速度达到

了1m/sec。(4)高灵敏，高分辨，小型化。如将光谱仪集成到一块电路板上。(5)标准化。通讯接口过去常用GPIB，RS232，目前有可能成为替代物的高性能标准是USB、IEEE1394和VXI。现在，技术领先者设法控制技术标准，参与标准制订是仪器开发的基础研究工作之一。

编辑本段未来趋势

1．发展方向与学科前沿(1)配合数控设备的技术创新(如主轴速度，精度创成)数控设备的主要误差来源可分为几何误差（共有21项）和热误差。对于重复出现的系统误差，可采用软件修正；对于随机误差较大的情况，要采用实时修正方法。对于热误差，一般要通过温度测量进行修正。中国机床行业市场萎缩同时又大量进口国外设备的原因之一就是因为这方面的技术没有得到推广应用。为此，需要高速多通道激光干涉仪：其测量速度达60m/min以上，采样速度达5000次/sec以上，以适应热误差和几何误差测量的需要。空气折射率实时测量应达到2×10的-7次方水平，其测量结果和长度测量结果可同步输入计算机。测控技术与仪器

(2)运行和制造过程的监控和在线检测技术综合运用图像、频谱、光谱、光纤以及其它光与物质相互作用原理的传感器具有非接触、高灵敏度、高柔性、应用范围广的优点。在这个领域综合创新的天地十分广阔，如振动、粗糙度、污染物、含水量、加工尺寸及相互位置等。(3)配合信息产业和生产科学的技术创新为了在开放环境下求得生存空间，没有自主创新技术是没有出路的。因此应该根据有专利权、有技术含量、有市场等原则选择一些项目予以支持。根据当前发展现状，信息、生命医学、环保、农业等领域需要的产品应给予优先支持。如医学中介入治疗的精密仪器设备、电子工业中的超分辨光刻和清洁方法和机理研究等。2．优先领域在基础研究的初期，对于能否有突破性进展是很难预测的。但是，当已经取得突破性进展时，则需要有一个转化机制以进入市场。测控技术与仪器

(1)纳米溯源技术和系统。(2)介入安装和制造的坐标跟踪测量系统。关键理论和技术：超半球反射器(n=2或在机构上创新)，快速、多路干涉仪(频差3～5兆)，二维精密跟踪测角系统(0.2″～0.5″)，通用信号处理系统(工作频率5兆)，无导轨半导体激光测量系统(分辨率1μm)，热变形仿真，力变形仿真。这些内容不局限于一种技术方案，而是几种不同技术方案中概括出来的共同点。如采用无导轨干涉仪，对跟踪系统的要求可以降低；采用二维精密跟踪测角系统在1M3测量范围内可以得到高精度；有了超半球反射镜可以提高4路跟踪方案的精度。在现场进行介入制造和装配不能等待很长时间，力和热变形的补偿是必须的而且需要足够快，现在的技术还有相当大的差距，所以这些进展是关键性的。应用范围：新型并行机构机床的鉴定，飞机装配型架的鉴定，大型设备安装，用于生物芯片精密机器人校准等。测控技术与仪器

(3)非接触测头以及各种扫描探针显微镜航空航天行业对此已经提出迫切要求，这是今后坐标测量机发展的关键技术。目前接触式测头已完全被国外所垄断，非接触测头还没有发展成熟，我们有参与竞争的机遇。以前较多采用的激光三角法原理受到很多限制，难以有突破性进展，但可在原理创新上下功夫。应该

突破0.1～0.5μm分辨率。(4)计算机辅助测量理论信号处理系统的标准化、模块化、兼容和集成。例如，目前多数采用ISA总线、IEEE488口，今后计算机可能取消ISA总线，用于笔记本电脑的USB接口将广泛应用。过去，中国生产的仪器满足于数字显示，没有数据交换接口，难以进入国际市场。国外生产的仪器普遍配备IEEE488(GPIB)口。RS232：目前有可能成为替代物的高性能标准是USB、IEEE1394和VXI。在此转折期为我们提供了机遇。目前虚拟仪器的工作频段在千赫数量级，对于干涉信号处理显得太低，可以采取联合互补的方法形成模块系列，同时降低成本，从总体上提高研发工作的效率。根据已有基础，发展特长，有利于克服重复研究。(5)新器件，新材料过去，科研评价体系存在偏重于整机和系统，忽视材料和器件的趋向。新的突破点可能出现在新光源、新型高频探测器。目前探测器的响应频率只有10的9次方，而光频高达10的14次方，目前干涉仪实际上是起着混频器的作用，适应探测器的不足(如果探测器的响应果真能超过光频，干涉仪也就没有用了)。如果探测器的性能得到显著提高，对于通讯也是很大的突破。(6)半导体激光器计量特性的研究和创新半导体激光器用于计量需要解决很多问题(如线宽、定标、变频等)。但如果解决了诸多问题以后，半导体激光系统比气体激光系统更复杂，就不会有竞争力。有些问题在物理层面上也没有完全解决。例如半导体激光器如果能形成双频，无疑是一种十分重要的特性，如果既能扫频又有两个相近的频率扫描，就会成为一种新的无导轨测量工具。

编辑本段培养方案

业务培养目标：本专业培养具备精密仪器设计制造以及测量与控制方面基础知识与应用能力，能在国民经济各部门从事测量与控制领域内有关技术、仪器与系统的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理等方面的高级工程技术人才。业务培养要求：本专业学生主要学习精密仪器的光学、机械与电子学基础理论，测量与控制理论和有关测控仪器的设计方法，受到现代测控技术和仪器应用的训练，具有本专业测控技术及仪器系统的应用及设计开发能力。毕业生应获得以下几方面的知识和能力：1．具有较扎实的自然科学基础，较好的人文、艺术和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力；

7.测控技术与仪器现状 篇七

一、课外项目式教学的实施方法

1.项目题目库的建设

合适的项目题目是项目式教学的基础, 好的题目对于项目式教学的开展能起到事半功倍的效果。在设计项目题目时, 教师通过市场调研, 了解企业人才的需求情况, 对相关职业或岗位群所需的职业能力进行分析, 使项目包涵的内容和技能具有时效性、完整性、典型性、真实性和层次性, 其中层次性主要是考虑学生能力的差别。项目题目主要来自以下方面:教师的科研和学生能接触的现实生活;校企联合项目, 此类项目可培养学生的务实精神和适应社会的能力, 也为企业培养人才;学生的好想法, 此类项目可为学生实现自己的想法提供平台;网络和图书上的相关项目, 这类项目往往需进行修改, 以避免其不完整性和老化的问题。项目题目库中的内容包括项目名称、项目简介、学习目标、实施设备、必备知识、实施步骤、期望目标、总结和论文方面的要求等。项目题目库的建设是一个不断积累、不断改进的过程。

2.实施步骤

因为项目是在课外进行, 所以学生的主动性、自制力和责任性很关键。首先让学生主动报名, 教师通过和学生的交谈确定一些对专业感兴趣、非常迫切做项目的学生, 然后让他们2～3人为一组, 个别有好想法的、有一定基础的学生按其意愿独自为一组。为了考察课外项目式教学的可行性和普及性, 所选学生大部分成绩一般。

在确定参与的学生后, 进行了选题和开题。在此期间, 教师一方面引导学生选题, 让学生理解项目的设计内容和目标要求;另一方面引导学生进行文献资料的查阅, 因为涉及到方案的新颖性、研究的深入程度及论文的质量等。学生在消化吸收文献资料的基础上, 撰写文献综述。项目组成员经过讨论, 共同完成开题报告的撰写, 在开题报告中提出可行的设计方案和全面细致的论证。开题答辩过程中, 教师对学生的设计方案提出质疑, 以促进学生对课题有更深刻的理解。

在项目进行期间, 教师可以根据学生的实际情况, 适时和适度地指导, 逐步培养学生的自学能力和专业技能。学生的制作状况主要体现为项目阶段性的分析和设计文档。项目组成员在讨论、协作的基础上, 每次以小组的形式上交报告, 并且一个月组织一次报告会, 汇报自己做的工作, 学生和教师可以自由提问, 由报告者和所在项目组进行回答, 同时教师给予一定的评价, 这种评价对学生是一种激励。对于一些有争议的问题, 组织学生讨论, 通过讨论激发学生运用知识的潜能和积极的思维, 集思广益获得较好的解决方法, 同时培养学生创新的主观能动性和团队协作精神。为了扩展学生的知识面和视野, 教师根据学生的项目内容、专业信息、业界的反馈, 组织学生参加学术讲座和学术报告, 调动学生创作的积极性。

经过实践发现, 项目进行到第二学期结束时, 大部分学生已完成了硬件的调试和软件的初步设计。暑假期间, 系里提供了仪器和教室让学生进行软硬件联合调试, 逐步完善系统。在系统完善后, 学生需要撰写项目论文, 主要内容包括项目的设计思路与实现方法、不足与改进。在大四第一学期开始一个月后, 组织教师进行验收, 验收环节主要看学生完成的状况和制作状况, 对于关键技术提出问题, 根据学生的演示和回答, 初步给一个分数。然后组织答辩, 各项目组选派代表发言, 利用多媒体演示并介绍项目组分工情况、设计思路、实现方法和成果, 答辩过程中, 组内成员可以对成果进行补充, 组外成员和教师可以对成果进行积极地质疑、询问和评价。

最后的工作是指导教师和学生进行总结。学生的总结内容主要是课外项目教学活动对他们的意义。通过总结, 使学生找到自己理论及技能上的不足, 以及在项目实施过程中的收获与体会。教师首先引导学生进行讨论, 然后对讨论结果和项目的整个过程进行归纳总结, 指出项目活动存在的问题及解决的方法, 比较各组的特点, 引导学生相互学习各自的长处, 使学生的综合能力在总结评估中得到提高。

3.评价模式

参考学生在设计制作过程中所表现出的学习态度、基本技能、方法和知识的掌握程度、合作程度、动手能力和综合应用能力, 再根据验收和答辩的情况, 综合后给出成绩。学生的最后成绩按论文占20%、验收和答辩占50%、平时表现占30%来进行计算。因为本专业是首次开展课外项目式教学的实践, 其内容不在培养方案内, 因此课外项目式教学的评价体系对学生学分没有影响, 但对学生的积极性有影响。合理的评价标准对课外项目式教学的进行和质量提高有促进作用, 评价体系的细化还有待完善。

二、课外项目式教学的效果

项目结束后, 课题组对参与项目学生的后续课程成绩进行了统计, 具体情况如下:《单片机》课程平均分是68.7, 参与项目学生的该课程平均分为83.6;《智能仪器》课程平均分为65.8, 而参与项目学生的该课程平均分为76.6;毕业设计的平均分为77.5, 而参与项目学生的毕业设计平均分为83.5。从以上成绩看出, 与其他学生相比, 参与课外项目式教学的学生能更好地完成后续课程学习和毕业设计, 可见课外项目式教学活动能够极大地促进教学质量的提高。

从就业状况来看, 项目组学生就业质量相对全体学生偏高, 经统计90%学生进入所在公司的研发部门。从学生的反馈信息中得知, 课外项目式教学持续时间较久, 学生有足够的时间去设计, 尝试了研发的过程, 培养了专业方面的思维能力和技能, 强化和巩固了专业知识体系, 同时学生在项目开展中也了解了自己, 提高了职业规划的能力和计划能力, 项目的成果使学生能体会了设计的成就感和喜悦, 培养了自信, 在和小组成员的合作中, 培养了团队协作精神。

三、结语

从参与课外项目式教学学生的后续课程成绩和就业状况来看, 这种教学方式对教学和学生的发展十分有利, 值得提倡和实施。此外, 课外项目式教学在以下方面还可做进一步改进。

1.已完成项目的成果展示和建库) 课外项目式教学的成果是具备完整功能的产品, 通过展示项目的成果, 以达到宣传目的, 实现课外项目式教学方法的推广。

学生已完成的项目可以建成库, 让后期参与的学生通过阅读、分析项目库, 快速获得相关知识。后期参与的学生若有好的想法也可以在此基础上对项目库进行改进。教师在设计项目时应充分考虑项目的连续性和拓展性, 鼓励项目完成情况良好的学生引导后期参与学生积极申请校级创新项目和国家级大学生创新项目。

2.和毕业设计相结合

就目前来看, 就业应聘、考研、课程重修等因素严重影响了毕业设计的质量, 而毕业设计是大学生的最后一个综合性实践教学环节, 是培养大学生综合运用所学知识能力的过程。在课外项目式教学过程结束时, 个别学生在规定时间内未完成项目, 此时可根据他们的要求将其作为毕业设计的题目, 使学生经过毕业设计期间的设计制作, 完善项目, 同时取得较好的毕业设计成绩。另外, 个别同学要求把自己完成的项目作为毕业设计题目, 这样在其他同学进行毕业设计期间, 他可以早去公司实习, 以更早地适应社会。可见, 将课外项目式教学与毕业设计相结合, 对教师来说工作量并未增加, 而且能极大地提高学生的毕业设计质量和就业质量。

随着社会对大学生要求的提高和高校内科技活动的逐渐普及, 目前已有部分高校在培养方案里包涵了创新学分, 这为课外项目式教学的开展提供一个契机。随着课外项目式教学的逐步实施、项目库的规范和评价体系的完善, 相信将有更多的学生从中收益。课外项目式教学活动的进行, 有利于提高大学生的科技制作及创新水平, 有利于高校培养出实用合格的大学生。

参考文献

[1]杨向红.工科院校本科生毕业设计存在的问题及对策[J].中国电力教育, (122) .

[2]李国峰, 董海坤.关于理工科本科生的技能培养[J].电子电气学报, (29) .

8.测控技术与仪器现状 篇八

关键词：测控技术与仪器；特色专业建设；人才培养

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）09-0172-02

一、建设背景

进入21世纪，国际竞争日趋激烈，竞争的焦点是人才的竞争，是全民素质的竞争。随着科学技术高速发展，专业发展出现了一些新问题，表现在专业之间的交叉不断增加，相近专业内涵界限不清，专业与学科联系更加密切。同时由于高等学校本科招生不断扩大，势必造成各专业办学规模也不断扩大，由于发展速度过快，教学质量参差不齐。同时由于“测控技术与仪器”是由十几个专业合并而来，从名称上体现不出特色与优势。为此对于办学有鲜明特色的学校，必须探索一个适合自身特点，形成一个既有历史特色，又符合教育、教学发展规律的新专业。经过多年的教学实践，总结长春理工大学“测控技术与仪器”专业的办学基础与特色，依据本科教学的规律，对该专业建设进行了全面地研究与规划，制定出了一套全新的具有鲜明特色的专业培养方案，用以指导本专业的教学工作。

二、建设方法与步骤

1.建设指导思想。以当前人们普遍关注的本科生教学改革为对象，探讨适合人才培养与特色教育发展的教学方法，形成具有创新意识与能力的人才培养机制。总结长春理工大学测控技术与仪器的特点，建设成为以光电测控技术为优势的国家级特色专业，并以此形成办学的特色与品牌。

2.建设主要内容和方法。主要从培养方案、课程体系、教学内容三个方面入手，重点进行教学计划、教学大纲、课程建设、实验实习、毕业设计（论文）等教学环节规范。在此基础上完善教师队伍、创新基地、实验示范中心等内容建设。建设分五步进行，调研阶段→整理资料阶段→建设内容研讨→建设内容实施→总结与交流。①调查研究。面向高校：通过到国内设有“测控技术与仪器”专业的大学走访、实地考查、与教师座谈等方式，对测控专业的办学现状有了进一步了解。国内目前设置该专业的院校由几十所发展到140余所，其中此专业侧重电信的有45%，侧重机电的有35%，侧重计算机的有10%，侧重光电的有11所。以光电技术为主的学校多数集中在光通信、光电对抗等方面，进行光学精密仪器总体与结构为主并形成优势的学校只有天津大学、浙江大学及长春理工大学3所。面向企业：通过两种方式进行了调研：一是在每年的毕业生招聘会期间，与各企业相关人员座谈，了解他们的需求和对往届学生的评价；二是每年到与本专业相关的单位去实地调研，特别是近年来国外光学、光电相关企业在我国“长三角”、“珠三角”及周边地区建厂，急需大量的光电测控方面人才。我校培养的“测控技术与仪器”专业的人才就业情况很好，特别是光学仪器方向的人才。我校培养光学、光电仪器方向的学生近五年来实际就业率达到85%以上，近几年来社会对侧重光电专业人才的需求有上升趋势。跟踪国际：通过访问发达国家著名高校、聘请回国人员讲座等办法，了解国外高等学校办学方式与经验。国外控制技术伴随计算机技术的发展已达到较高的水平，特别是机器人、多轴转台等的智能控制研究方面，美国、日本、英国等达到相当高的水平。而我校在光电检测方面具有相当优势，但控制方面教学与科研都是弱项，使得“测”、“控”出现严重脱节现象。②培养方案调整根据掌握的资料，结合实际情况进行综合与分析。我校是以光学仪器发展而来，是以光学仪器创造品牌，这一点始终不能放弃。近年来许多大学遵循“宽口径，厚基础”原则，按专业培养学生。但我校一直沿用专业方向培养，这样更有利于突出特色。我校“测控技术与仪器”专业原来下设4个专业方向：“光学仪器”、“检测技术及仪器”、“精密仪器”和“光学工艺与光学设计”。由于近几年教育部增加了一些有特色的目录外专业，我校以“测控技术与仪器”专业中的“光学工艺与光学设计”方向分离出来，在2003年申办了“光电信息工程”专业。这样测控技术与仪器专业只有“光学仪器”、“检测技术及仪器”和“精密仪器”3个方向。但在近几年实际执行中，“测控技术与仪器”专业的“精密仪器”在分方向时很少有学生选择，基本分不出班级，所以实际上本专业就是两个方向。而“光学仪器”方向与“光电信息工程”的专业有交叉。所以在实际运行过程中，本方向越办越窄，而且已失去了原有的优势的地位。现代测控技术多学科的交叉，发挥我校在精密仪器基础、凭借光学相关课程、实践教学和光学仪器总体设计方面长处，结合现代控制技术的发展。对专业方向进行了重新调整，即形成“光学精密仪器”、“检测技术及仪器”和“光电测控技术及系统”3个专业方向，形成以光学仪器和光学设计优势，光电测控技术领先，检测技术和信息处理并进的人才培养方案。

三、具体建设内容

根据社会对人才的需求、培养方案的具体内容，设立适应人才市场的培养方向，构建经济社会发展需要的课程体系。同时设立“王大珩创新实验班”进行创新人才培养方法的探索。具体建设内容如下。

1.大力改革课程教学内容，加强精品课与双语课建设。根据仪器仪表行业的发展现状进行课程内容规划，体现仪器仪表产业和领域的新发展、新要求、新内容。建设精品课，引进国外原版教材，大力提升双语教学的质量。建立课程小组制度，对开设的课程内容进行优化。出版特色教材与专著4部，建成国家级精品课与双语课各1门，专业课程全部选用优秀教材，引进美国亚利桑那大学原版教材11套，教学中实现外语或双语授课。

2.建立教师培养和使用机制，加强教师队伍建设。制定专任教师到仪器仪表企事业学习交流、仪器仪表企事业的人员到学校兼职授课的制度和机制。建立教师培训、交流和深造的常规机制，形成一支了解社会需求、教学经验丰富的高水平专兼结合的教师队伍。每年投入专项资金，派专业课教师1名到省内及省外的大型企业进行实践活动，每年聘请仪器仪表行业专家进行5次学术报告与短期讲座。2006年以来选派5名教师到美国和澳大利亚进行口语强化。

3.加强实践教学效果，推进人才培养与生产和社会实践相结合。加强专业课程实验室建设，制定完整的实验教学大纲。强化实习基地作用，制定实习环节使学生到工厂、企业、社会等实践教学基地开展实践实习，建立完善的学校、用人单位和行业部门共同参与的学生考核评价机制。投入专项资金用于专业基础课实践教学设施建设。进一步建设在本专业的教育部重点实验室和吉林省工程研究中心相关部分。

4.处理专业建设与学科研究的关系，取得的有效经验和实践效果。以科研服务教学、科研带动教学、科研促进教学为宗旨，以服务吉林、面向全国光电子产业为牵引，形成该专业建设内容的相关参考规范，发挥推广和示范的作用。发挥专业教师科研优势，以服务地方、服务国防为重点，本专业教师每年承担国家、国防及省部级科研项目20项左右，发表学术论文150篇。跟踪国际前沿，在理论和关键技术以及工程应用上有所突破。

5.加强国际交流，扩大多方面合作。采取“走出去，请进来”的方式，定期参加国际性会议与学术活动，每年聘请国外著名大学的学者或在外工作的华侨来校讲学。每两年举办1次国际学术会议。通过国际项目，加强与国外一流大学和研究所合作。通过国际合作项目，在国外大学短期学习，培养在智能控制、机械视觉等方面教学与科研人才，提升测控技术方面教学水平。同时引进国外原版教材，在教学内容上与国际接轨。

四、取得的成果

经过三年的建设，对测控技术与仪器专业建设方面进行深入的探讨，并取得了多项成果，主要表现在以下几个方面。

1.对测控技术与仪器专业的现状进行调研，特别是对本专业在教学、实践、社会需求等内容进行了全面的了解，在此基础上提出了长春理工大学的测控技术与仪器专业的发展方向，形成了特色专业建设思路。

2.根据保持特色、突出特色的思路，进行了长春理工大学2007版测控技术与仪器专业培养方案的制定。在培养目标、课程体系、实践环节及创新教育等方面进行规划，注重学生创造与创新性的发展，设立创新学分制度。

3.整合教学资源，培养后备力量。组建了研究生学历占100%、光机电算学缘互补、平均年龄38.5岁的专业教师团队，申报“国家级教学团队”。形成了科研应用于教学、科研带动教学的良好教学环境，体现了高等学校教师不但是知识传授者，还是知识的创造者的宗旨。

4.加强实验实践环节，与5家国防和民用企业形成校企联合方法，建立校内与校外相结合的生产实习基地，使学生分阶段进行认识实习、科研训练和生产实习。以本专业实验室为基础，2009年建成“光电工程国家级实验教学示范中心”。

5.专业发展与学科建设相互促进，在2006年申报“仪器科学与技术”一级博士授权学科成功，2009年设立“仪器科学与技术”博士后科研流动站。使得测控技术与仪器专业优秀学生提供了深造的平台，同时也为本专业教学提供了一个科学研究平台，教学层次分布合理。

6.2007年测控技术与仪器专业被确定为吉林省高等学校特色专业建设点和国家第一类特色专业建设点。

总结本专业的建设过程，积累了一定的经验。以注重特色、发挥优势、传承历史、开拓创新为指导思想，研究和总结出科学的、系统的、有效的教育教学方法，形成“人无我有，人有我强”的专业特色。并进行有计划分步骤建设，打造办学的优势品牌，实现培养具有创新意识和能力的人才教育、教学新途径。长春理工大学“测控技术与仪器”专业已初步形成了以光电为特色，光机电相结合为优势，具有扎实的光学基础，光电测控技术实践与创新相结合的办学模式。使学生学习能力、实践能力、创新能力有了很大的提高，收到了较好的效果。通过以资源的合理规范与建设，各校可根据自身特点办出具有特色的专业，从而提升学校的整体办学水平，对学校的长远发展具有推动作用。

参考文献：

[1]林玉池，毕玉玲，马凤鸣.测控技术与仪器实践能力训练教程[M].北京：机械工业出版社，2005.

[2]徐赟.2009测试测量技术发展趋势[EB/OL].中国电子网.

[3]方中祥.国内外先进航空测控技术发展现状[J].航空制造技术，2008，（9）.

[4]孙柏林.从美国“军事转型”看测控技术的发展趋势[J].测控技术，2005，（4）.

[5]徐熙平，张宁，等.仪器仪表类特色与品牌专业建设[R].吉林省教育厅教学研究课题总结报告，2010-04.