0804仪器科学与技术一级学科简介
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080400仪器科学与技术博士生培养方案(中文)附件2仪器科学与技术学科博士生培养方案学科代码:080400 校内编号:B20203一级学科:仪器科学与技术培养单位:精仪学院一、学科简介与研究方向仪器科学与技术学科属信息科学技术学科领域,研究信息的获取、处理、以及对相关要素进行控制的理论与技术;是电子、光学、精密机械、计算机、信息与控制技术多学科互相渗透而形成的一门高新技术密集型综合学科,主要探讨和研究测量理论和测量方法、各种类型测量仪器、测控系统的工作原理、设计方法和应用技术。
仪器科学与技术学科现是国家重点一级学科,2012年全国学科排名第三,下设测试计量技术与仪器、精仪仪器及机械两个二级学科。
本学科始建立于1952年,是全国最早成立的仪器类专业,是国务院学位委员会第一批批准建立的博士、硕士学位授予单位和博士后流动站;是教育部高等学校仪器科学与技术教学指导委员会主任委员单位;是国家“211工程”重点建设学科,是教育部“985工程”国家一级创新平台。
近几年科研成果丰硕,获国家发明二等奖1项,国家科技进步二等奖3项。
研究方向包括:激光及光电测试技术、微纳测试与制造技术、精密测控技术及仪器智能化、生物光学检测技术、传感及测量信息技术、制造质量控制技术等。
二、培养目标以培养仪器科学与技术学科高层次创造性人才为目标。
要求掌握本学科领域坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识,能够独立地、创造性地从事科学研究工作,而且要具有主持较大型科研、技术开发项目的能力,并具有良好的科研道德和敬业精神。
三、培养方式及学习年限普通博士生培养方案包括理论学习及助教实习等部分,基本学习年限为4年,硕博连读生(含硕士生阶段)的基本学习年限为5年。
四、课程设置与学分要求博士生在学期间课程学习的总学分应不少于16学分。
其中,学位课不少于6学分,必修环节不少于3学分,选修课不少于7学分,应至少选修1门跨一级学科的课程,至少有2个学分全英文课程。
南昌航空大学仪器科学与技术专业介绍一级学科代码:0804所含二级学科代码及名称:080401 精密仪器与机械080402 测试计量技术及仪器本学科的主要研究方向有:1.图像检测与模式识别:主要从事检测图像采集与处理技术,模式识别等方面的研究工作;2.智能测试技术与仪器:主要研究仪器智能测试与故障诊断、仪器研制等方面的研究工作;3.电磁检测技术与仪器:主要研究涡流检测、金属磁记忆检测、交流场检测的检测原理和检测技术及检测仪器;4.超声检测技术与仪器:研究超声检测根底理论、检测技术及仪器研制;(5) 光电检测技术与仪器。
为适应我国国民经济开展和社会主义建立的需要,培养德、智、体全面开展的仪器科学与技术学科高层次研究型专门技术人才,本学科培养的硕士研究生应到达以下要求:1.热爱祖国,遵纪守法,道德品质好,愿为社会主义现代化建立效劳。
2.在仪器科学与技术学科领域内掌握坚实的根底理论和系统的专业知识;研究论文具有创新性。
3.具有从事科学研究工作或独立担负专门技术工作的能力;具有实事求是、科学严谨的治学态度和工作作风。
4.能比拟熟练地运用一种外国语阅读仪器科学与技术学科的外文资料,并能撰写论文摘要,具有初步的听说能力。
三、主要研究方向1.电磁检测技术与仪器2.超声检测技术与仪器3.图像检测与模式识别4.智能测试技术与仪器5.光电检测技术及仪器四、培养方式1.结合硕士研究生的特点进行政治思想教育和党的方针政策教育,进行爱国主义、革命传统和道德的教育,进行社会主义与法制教育。
2.培养方式实行导师负责制。
在指导上采取导师负责和学科团队集体培养相结合的方法。
3.硕士研究生的培养采取课程学习、与学位论文并重的方式,分为课程学习和学位论文工作两个阶段,二者在时间上应有一定穿插,论文阶段有效时间均不得少于一年。
4.为了活泼学术气氛,硕士生应积极参加由硕士生组织、硕士生自己做报告的学术报告会。
5.培养时间:2.5年。
华中科技大学学科简介
华中科技大学拥有哲学、经济学、法学、教育学、文学、历史学、理学、工学、农学、医学、管理学、艺术学等12大学科门类;学位点设置覆盖56个一级学科;现有一级学科国家重点学科7个,二级学科国家重点学科15个(内科学、外科学按三级),国家重点(培育)学科7个;现有湖北省一级学科重点学科16个,二级学科重点学科21个。
现已构建起学科齐全、结构合理的研究型、综合性大学学科体系。
具体学科信息如下表:
华中科技大学重点学科清单
国家重点学科
一级学科国家重点学科7个。
0804仪器科学与技术一级学科简介一级学科(中文)名称:仪器科学与技术(英文)名称:Instrumentation Science and Technology一、学科概况仪器科学与技术学科是一个古老而又极具生命力的学科。
它伴随着人类最早的生产和社会活动的开始而萌生。
古代的测量器具尽管简单,但也基本具备了测量单位、标准量和标准量与被测量比对过程等测量的基本属性,如我国氏族社会已有“结绳记事”、“契木计时”的记载;大禹治水时使用了准绳与规矩;公元前221年,我国秦朝已形成量值统一的度量衡制度和器具;《汉书·律历志》中用“累黍定尺”和“黄钟律管”对长度进行了定义,其中用发出固定音高的“黄钟律管”之长来定长度标准是我国古代伟大的发明创造,这种方法与几千年后的今天,世界上采用光波波长定义长度基准,从基本原理上有惊人的相似之处;此外还产生了朴素的测量方法,如利用平行光投影的相似现象间接地测量物体的长度;进而产生了以测量单位、标准量、测量量值与被测量值转换关系为基础的测量方法和测量仪器,如日晷和浑天仪等。
在这个漫长的历史过程中,尽管该学科在促进生产力发展与社会进步中发挥了巨大作用,但仍处于学科的萌芽阶段。
直至1898年国际米制公约建立,初步形成了以米和公斤等为基本计量单位、相应的计量标准器与测量仪器、量值溯源方法与测量理论;进而衍生出作为该学科理论基础的测量误差理论和计量学等,学科基本理论框架初步形成。
随着近代测量科学与仪器技术的学术价值和实验价值显著提升,近代测量科学逐渐从近代物理学和化学等基础学科中分离出来,并逐渐形成为一门独立的学科,成为近代科学的重要基础学科之一。
门捷列夫曾有著名论断:“科学是从测量开始的”,“没有测量就没有科学”,“测量是科学的基础”。
现代测量学是前沿科学领域中最活跃和最有生命力的学科之一。
测量科学研究的重大突破性进展和新原理仪器的发明直接或间接地引发了前沿重大科学问题的突破。
仪器科学与技术(一级学科)硕士研究生培养方案学科代码:0804一、培养目标及要求1、认真学习和领会马克思列宁主义、毛泽东思想、邓小平理论、“三个代表”重要思想和科学发展观,拥护党的基本路线和各项方针、政策,热爱祖国,遵纪守法;具有良好的职业道德和敬业精神,以及科学严谨、求真务实的治学态度和工作作风。
2、掌握仪器科学与技术学科坚实的基础理论和系统的专门知识,了解本学科相关理论和技术的发展水平以及所从事研究方向的国内外发展动态。
3、比较熟练地掌握一门外国语,能顺利阅读本学科领域的科技资料及文献,并具备一定的听、说和写作能力。
4、具有独立担负本学科及相关领域专门技术工作和从事科学研究的能力;培养从事仪器科学与技术及相关领域的科学研究、技术开发、生产制造、检测、管理等工作的创新型、应用型高层次工程技术人才和高级管理人才;身体健康。
二、研究方向仪器科学与技术(一级学科)硕士学位研究生培养方案设以下4个研究方向,各研究方向简介详见附表1。
1、智能测试技术及仪器2、激光与光电精密测量技术3、成像探测与机器视觉4、精密检测与质量控制技术三、学习年限全日制学术型硕士研究生学习年限一般为3年(含学位论文答辩时间),科学研究和撰写论文时间不少于一年(从开题报告通过之日开始计算)。
在满足论文工作时间要求的前提下,经指导教师同意,少数品学兼优的学生提前完成学业,可申请提前毕业。
四、课程设置及学分要求课程教学实行学分制,课程分为必修课和选修课,研究生在规定的时间内至少应完成不少于26学分的学习任务。
同等学历或跨专业攻读全日制学术型硕士学位研究生,应补修本学科本科阶段主干课程2门及导师指定的其它课程,经考试成绩及格(不计学分),方可申请答辩。
课程设置详细情况见附表2。
学生选课人数达到四人或四人以上,方可开课。
五、必修的培养环节1、学术交流硕士研究生在学期间,应听取学术报告或参加学术会议不少于6次,公开做学术报告不少于1次,填写“硕士生参加学术活动记录册”,经导师签字后交学院核定存档以备核查。
考研工学类专业介绍仪器科学与技术0804 仪器科学与技术080401 精密仪器及机械本学科隶属于仪器科学与技术一级学科与信息科学与技术密切相关。
主要研究现代精密仪器及智能、微小型机电系统,包括测控技术、微系统理论与应用、智能结构系统与技术、误差理论、信号分析与数据处理等。
现代科学仪器及设备是机、电、光、计算机、材料科学、物理、化学、生物学等先进技术的高度综合,它既是知识创新和技术创新的前提,也是创新研究的主体内容之一。
目前本学科技术的发展趋向智能化、微型化、集成化和系统工程化,其发展及应用与现代科技的各个领域的发展密切相关,在生物、医学、材料、航天、环保和国防等领域尤其突出,就业领域极其广泛。
080402 测试计量技术及仪器测试计量技术及仪器是仪器科学与技术中的二级学科之一。
1.制定详细周密的学习计划。
这里所说的计划,不仅仅包括总的复习计划,还应该包括月计划、周计划,甚至是日计划。
努力做到这一点是十分困难的,但却是非常必要的。
我们要把学习计划精确到每一天,这样才能利用好每一天的时间。
当然,总复习计划是从备考的第一天就应该指定的;月计划可以在每一轮复习开始之前,制定未来三个月的学习计划。
以此类推,具体到周计划就是要在每个月的月初安排一月四周的学习进程。
那么,具体到每一天,可以在每周的星期一安排好周一到周五的学习内容,或者是在每一天晚上做好第二天的学习计划。
并且,要在每一天睡觉之前检查一下是否完成当日的学习任务,时时刻刻督促自己按时完成计划。
方法一:规划进度。
分别制定总计划、月计划、周计划、日计划学习时间表,并把它们贴在最显眼的地方,时刻提醒自己按计划进行。
方法二:互相监督。
和身边的同学一起安排计划复习,互相监督,共同进步。
方法三:定期考核。
定期对自己复习情况进行考察,灵活运用笔试、背诵等多种形式。
2.分配好各门课程的复习时间。
一天的时间是有限的,同学们应该按照一定的规律安排每天的学习,使时间得到最佳利用。
仪器科学与技术(学科代码:0804 授予工学硕士学位)一、学科简介仪器科学与技术是信息领域的重要组成部分,是获取信息的源头。
仪器科学与技术学科作为工程性学科,具有与众多学科紧密交叉与融合的特点。
其理论体系主要由应用物理科学、传感技术科学、测量科学、计量科学、信息处理科学、仪器技术和工程实验科学等构成。
有关仪器运行及应用的理论研究,新技术、新器件、新材料、新工艺的研究,集中体现在新型仪器仪表的传感器、元器件和材料等领域的研究和开发中。
本学科现有博士生导师2人,硕士生导师14人,其中拥有博士学历教师12人,承担国家自然基金项目3项,国家科技重大专项2项,省部级项目20余项;聘请企业兼职教师6人,其中教授级高级工程师1人,高级工程师5人已经形成一支校企联合培养的导师团队。
目前,与大庆油田测试技术服务分公司合作共建“黑龙江省高校校企共建测试计量技术及仪器仪表工程研发中心”和黑龙江省重点实验室“油气田控制与动态监测实验室”。
拥有传感器实验室、虚拟仪器实验室及大量仪器仪表和教学设备,能够满足仪器仪表工程硕士学位研究生的实践教学环节的需要。
此外,还在大庆油田测试技术服务分公司、辽河油田钻采工艺研究院仪器仪表所、大庆市质量技术监督局质检所建立了3个研究生创新教育实践基地,实现研究生校企联合培养。
二、培养目标本专业培养的硕士研究生应坚定地拥护党的路线、方针、政策,热爱祖国,遵纪守法;具有高尚的职业道德和理想情操;具有健康的体魄和健全的心智;具有科学严谨的学习态度和求真务实的工作作风。
具有一定创新能力的应用型、复合型高层次工程技术和工程管理人才。
本学科培养的硕士生应掌握仪器科学的基本理论和相关工程技术,了解本学科的历史、现状和国际上的学术动态。
较熟练地掌握一门外语并能阅读本专业的外文资料。
具有较好的专业理论基础,能熟练运用光电检测技术、现代传感技术、智能信息处理技术、光学传感材料及生产测试技术、生物识别技术、仿生测试技术和先进的检测设备,从事某一方向的理论研究、工程开发或实际应用,具有初步的独立从事本专业或交叉学科领域前沿课题的科学研究能力,或者具有解决该领域工程实践问题的先进技术方法和现代技术手段。
测试计量技术及仪器(080402)
学科门类:工学(08)一级学科:仪器科学与技术(0804)
测试计量技术及仪器学科属仪器科学与技术中的二级学科。
本学科是数学、物理学、微电子学、精密机械、传感器技术、自动控制技术、计算机技术和通信技术等学科相互交叉的综合学科。
我校测试计量技术及仪器学科的特色是水利水电工程中的测试技术及仪器仪表的研究与开发,以及计算机测试技术和智能系统的研究与开发等。
我校在水利水电工程测试技术、计算机测控技术、智能系统开发技术等方面的研究均能紧密跟踪现代测试技术的发展方向,并已取得一系列显著成果。
目前,本学科技术的发展趋向智能化、微型化、集成化和网络化,其发展及应用与现代科技的各领域发展密切相关,就业领域广泛。
本学科具有一支知识结构合理、团结而充满活力的科研教学队伍。
一、培养目标
在测试计量技术及仪器领域应掌握坚实的理论基础,熟练掌握本学科系统的专门知识,初步具有本学科的科学研究能力,并能熟练运用计算机和掌握一门外国语,可从事本专业及相邻专业的教学、科研、科技开发或管理工作。
二、主要研究方向
1、水利水电测试技术及仪器仪表
2、传感器与工程检测
3、计算机测控技术与智能系统
三、学制和学分
攻读硕士学位的标准学制为2.5年,学习年限实行弹性学制,最短不低于2年,最长不超过3.5年(非全日制学生可延长1年)。
硕士研究生课程由学位课程、非学位课程和研究环节组成。
硕士研究生课程总学分不少于32学分,其中学位课程不少于18学分,非学位课程不少于9学分,研究环节5学分。
四、课程设置
测试计量技术及仪器学科硕士研究生课程设置。
仪器科学与技术080400(一级学科:仪器科学与技术)仪器科学与技术学科下设测试计量技术及仪器和精密仪器及机械两个二级学科,本学科是1983年获博士学位授予权的光学仪器学科的主要部分,本学科1986年获得硕士学位授予权,2000年获得博士学位授予权,2003年设有博士后流动站,是我校“211工程”和“985工程”的重点建设学科点之一。
该学科基础研究与应用基础研究并重,注重军民两用技术的结合,已发展成为一门涉及测试计量技术及仪器、精密仪器及机械、光学工程、机械电子工程、检测技术及自动化装置、计算机应用等多学科交叉的新型综合学科。
本学科主要研究方向有:1.光机电一体化技术研究:主要从事仪器工程设计方法,仪器精度、优化及可靠性设计,智能仪器与虚拟仪器,虚拟设计与虚拟现实等方面的研究工作。
2.近代光学与光电检测技术及仪器研究:主要从事干涉与偏振测量,光学非球面检测,激光多普勒及光散射测量,紫外测量,三维检测等方面的研究工作。
3.微小型光机电系统技术:主要从事微机电系统的设计、制造与检测,微小型机器人及其有效载荷技术,微小型运动及传感仿生技术等方面的研究工作。
4.微纳米测试与测控技术:主要从事微观形貌测量、纳米测量、纳米计量学等方面的研究工作。
5.精密测试与计量:主要从事几何量测试与仪器,远程、在线及智能化测试,计量专家系统与计算机精度仿真,误差理论与数据处理等方面的研究工作。
6.光电信息传感与处理技术:主要从事光学遥感技术,图像采集与处理技术,光学信息处理新方法与新技术等方面的研究工作。
7.瞬态、动态测试技术:主要从事动态与瞬态参数测试与标定技术,动态信号采集与信号分析、处理技术等方面的研究工作。
8.传感器技术及实验仿真:主要从事传感器技术及其应用,传感器特性测试,多传感器监控系统,近感探测技术等方面的研究工作。
一、培养目标热爱祖国,有社会主义觉悟和较高道德修养,掌握坚实的仪器科学与技术和所属相关专业的基础理论和系统的专门知识,具有在本学科从事科学研究和独立担负专门技术工作的能力,能够胜任在本学科及相关领域的科研、教学、开发和管理等方面工作。
仪器科学与技术学科(080400)攻读科学学位硕士研究生培养方案一、培养目标坚持党的基本路线,热爱祖国,尊纪守法,品德高尚,学风严谨,具有事业心和团队精神,立志为社会主义现代化建设事业服务。
在本门学科上掌握宽广的基础理论和系统的专门知识,具有从事现代科学技术开发研究工作和独立担负专门技术工作的能力;在本学科相关领域内具有灵活运用所学理论和技术知识的能力。
熟练掌握一门外国语;具备计算机的一般性操作和使用能力。
身体健康。
二、学习年限本学科硕士研究生学制为2.5年,学习年限一般不超过4年。
三、主要研究方向1.精密仪器及机械二级学科:主要研究方向有精密仪器及机械现代设计方法、现代测试与传感技术、微机械与特种机器人技术。
2.测试计量技术及仪器二级学科:主要研究方向有智能仪器与嵌入式系统、计算机测控技术与故障诊断、信息处理、网络通信及管理自动化。
四、课程设置(见下表)五、培养计划制定研究生入学后,在导师的指导下,完成培养计划的制定,并报学院(学科)学位分委员会批准,在入学后一个月内报研究生部。
研究生的学习实行学分制,根据课程设置,应修满42学分,其中学位课16学分,必修课26学分。
六、论文工作1.开题报告。
研究生在修满规定学分后,方可进入论文课题研究。
论文工作是培养研究生综合运用本学科基础理论和专业知识,进行科学研究和培养创新能力的重要方面。
在第4学期结束前必须完成开题报告,确定研究课题及实施计划,应选择学科前沿领域或对国民经济建设发展有实际意义的课题。
开题报告应在3000字以上(主要参考文献不少于30篇)。
开题报告应在由导师和本学科不少于3名高级职称专家参加的论证会上,就课题的研究内容、意义和价值、拟解决问题的研究方案及研究进度做出说明,并由论证会专家做出评语和修改意见,以保证学位论文质量。
2.阶段报告。
在导师的指导下充分查阅国内外文献资料,掌握本学科的国内外前沿领域或研究动态,至少写作二次文献综述报告,参加本专业学术研讨课,并在本学科学术研讨会上报告课题和论文进展情况,以取得集体指导和帮助。
一、概述仪器科学与技术是一门涉及工程技术、物理学、化学等学科的综合性学科,旨在研究和开发各种仪器和设备,以满足人类对于测量、控制、分析和检测的需求。
作为一门跨学科的学科,仪器科学与技术的学科分类代码是对其研究范围和内容进行系统整理和归纳的重要依据。
二、国际标准1. 仪器科学与技术的国际标准由国际标准化组织(ISO)负责制定和管理。
ISO/TC 24是负责仪器科学与技术标准化工作的专业委员会,其下设多个技术委员会和工作组,负责编制和更新各类仪器科学与技术标准。
2. 仪器科学与技术的国际标准主要包括对于仪器的分类、命名、规范、性能要求、测试方法等方面的标准,涵盖了各种测量仪器、分析仪器、控制仪器、检测仪器等各类设备。
三、学科分类代码的意义1. 学科分类代码是对于学科领域的科研成果进行统一标识和分类的重要工具,能够帮助学术界和工业界更好地了解和应用各门学科的研究成果和技术成果。
2. 仪器科学与技术的学科分类代码能够帮助人们更准确地了解仪器科学与技术的研究范围和内容,便于进行学科交叉研究和学科合作。
3. 学科分类代码也是科研成果统计和评价的重要依据,有助于科研机构和政府部门更科学地了解和评估各门学科的研究产出,做出决策和投入。
四、国内学科分类代码体系1. 我国的学科分类代码体系是由我国科学技术协会主管、我国科学院、我国工程院和各省市科协等单位共同参与制定和修订的。
学科分类代码体系已经形成了一套完善的分类体系,对于各门学科的分类和命名都进行了明确规定。
2. 仪器科学与技术在我国的学科分类代码为TP,对应的子类代码为TP2。
TP2是仪器仪表工程学科,包括了仪器科学、仪器设计、仪器制造、仪器应用、仪器管理等方面的研究内容。
3. TP2的子类代码还有TP21、TP22等,分别对应了仪器科学与技术领域的不同细分专业和研究方向,比如光学仪器、电子仪器、生物医学仪器等。
五、学科分类代码的应用1. 学术研究方面,学科分类代码能够帮助学者更清晰地定位自己的研究领域,了解和阅读相关研究成果,促进学术交流和合作。
仪器科学与技术专业描述仪器科学与技术专业描述1. 引言仪器科学与技术是一门研究和应用各种仪器设备的学科,旨在开发和提高各类仪器的性能、精度和可靠性,以满足科学研究、工业生产和社会服务的需求。
在当前科学技术飞速发展的时代,仪器科学与技术的重要性日益凸显,对各个领域的发展起着重要的推动作用。
2. 专业概述仪器科学与技术专业着眼于培养具备仪器设备研发和应用能力的专业人才。
学生将学习电子技术、光学、机械工程和控制技术等多个学科的知识,掌握仪器的工作原理、设计方法和操作技巧。
专业还注重学生的实践能力培养,通过实验和工程实践,使学生能够熟练运用各类仪器设备进行实际应用。
3. 专业课程仪器科学与技术专业的课程设置通常包括以下几个方面的内容:3.1 电子技术:学习电子元器件、电路设计、信号处理和数字电路等知识,为后续学习和实践打下基础。
3.2 光学:学习光学基础知识,了解光的传播和干涉、衍射、偏振等现象,为光学仪器的设计和调试提供支持。
3.3 机械工程:学习机械设计、机械加工和控制技术等内容,为仪器的结构设计和工艺分析提供理论和实践指导。
3.4 控制技术:学习自动控制原理和方法,以及运动控制和精密定位技术,为仪器的自动化和精确测量提供基础。
4. 学科发展与应用仪器科学与技术专业的学科发展与应用广泛涉及各个领域,如物理学、化学、生物学、医学、能源、环境保护等。
以下是几个学科发展与应用的例子:4.1 物理学:仪器科学与技术为物理学研究提供了强有力的工具,如高精度测量仪器、光谱分析仪器和粒子加速器等。
4.2 化学:仪器科学与技术在化学领域中的应用非常广泛,如光谱分析仪器、质谱仪等,能够帮助化学家更好地研究和分析物质的组成和性质。
4.3 生物学:生物医学仪器是仪器科学与技术在生物学领域的重要应用,如X射线衍射仪、电子显微镜、生物传感器等,用于生物分析和医学诊断。
4.4 能源:仪器科学与技术为能源领域提供了重要的测量和监测手段,如能源分析仪器、电池测试仪器等。
仪器科学与技术专业介绍仪器科学与技术是一门以研究和应用各类仪器为主的学科,它在现代科学研究、工程技术领域以及生产制造过程中起着重要的作用。
本文将从仪器科学与技术的定义、发展历程、学科内容以及应用领域等方面进行介绍。
一、仪器科学与技术的定义仪器科学与技术是一门综合性学科,它研究的对象是各种测量、控制和分析测试等方面的仪器设备,以及与之相关的理论、方法和技术。
通过仪器科学与技术的研究和应用,可以实现对物质、能量和信息的测量、检测、控制和分析,从而提高科学研究和生产制造的精度、效率和质量。
二、仪器科学与技术的发展历程仪器科学与技术作为一门学科,其发展历程可以追溯到古代。
早在古代,人们就开始使用简单的仪器,如天文仪器、量具等,来观测天象、测量物体的长度和体积等。
随着科学技术的发展,越来越多的仪器被发明和应用于实际生产和科学研究中,如显微镜、电子显微镜、光谱仪、质谱仪等。
进入现代社会,随着科学技术的飞速发展,仪器科学与技术也得到了迅猛的发展,涌现出了许多先进的仪器设备和技术。
三、仪器科学与技术的学科内容仪器科学与技术的学科内容非常丰富,主要包括以下几个方面:1. 仪器原理与设计:研究仪器的工作原理、结构设计和性能优化等内容。
通过对仪器的原理和设计进行研究,可以提高仪器的测量、控制和分析等功能。
2. 仪器测试与校准:研究仪器的测试方法和校准技术,确保仪器的测量结果具有准确性和可靠性。
仪器测试与校准是仪器科学与技术中非常重要的环节,对于保证仪器的正常工作和准确测量起着关键作用。
3. 仪器信号处理与分析:研究仪器信号的采集、处理和分析技术,提取有用的信息。
仪器信号处理与分析是仪器科学与技术中的核心内容之一,它对于从复杂的信号中提取有用的信息具有重要意义。
4. 仪器控制与自动化:研究仪器的控制方法和自动化技术,实现对仪器的自动控制和远程操作。
仪器控制与自动化是现代仪器科学与技术中的热点领域,它可以提高仪器的操作便捷性和智能化水平。
仪器科学与技术一级学科硕士研究生培养方案一、培养目标1.热爱祖国,遵纪守法,具有良好的道德品质和较强的事业心。
树立实事求是、勇于探索的科学精神。
2.掌握本学科坚实的基础理论和系统的专业知识,具有从事科学研究和教学工作或独立担负本专业技术工作的能力。
3.掌握一门外国语,能阅读外文文献,具有撰写学术论文外文摘要的能力。
二、研究方向:本一级学科的主要研究方向有①地球探测技术及仪器、②弹性波探测技术及仪器、③电磁探测技术及仪器、④光谱和质谱技术及仪器、⑤分析仪器测控技术及软件、⑥光纤传感及半导体器件、⑦人体生物信号检测及仪器、⑧地震勘探信号处理与成像、⑨分布式测控技术。
详见下表。
三、学习年限及时间分配1、本专业硕士研究生的学制一般为三年,在职研究生的学习可适当延长一年。
不能按时完成学业者,须提前三个月向有关部门提出申请,经导师同意,学院审批,研究生院批准,可延期毕业,但硕士研究生在校学习总年限一般不得超过四年。
没有提出延期申请或延期已满仍未完成硕士论文工作者,按结业处理。
2、硕士生用于科学研究和撰写论文的时间一般不应少于一年。
四、课程设置及学分要求(附表)硕士研究生的课程设置分为必修课(学位课)和选修课二类。
课程学习实行学分制,至少应修满32学分,其中必修课不少于20学分。
必修课:包括公共课、专业基础课和专业课。
选修课:根据研究方向、个人兴趣和开课情况,至少选12学分。
五、培养方式硕士研究生的培养方式实行导师负责制,课程学习和科学研究相结合、两者并重。
六、培养环节与基本要求硕士研究生的培养主要包括如下环节:1.课程学习导师应根据培养方案的要求,结合研究生个人的实际情况,指导研究生在入学后一个月内制定出个人培养计划。
学生按照培养计划在规定的时间内进行网上选课,选课结束后通过“研究生教学管理系统”打印出“课程学习计划表”一式二份,导师签字后分别由学院及研究生本人保存。
研究生的全部课程根据学生的选课情况每学年开设一轮。
0804仪器科学与技术一级学科简介一级学科(中文)名称:仪器科学与技术(英文)名称:Instrumentation Science and Technology一、学科概况仪器科学与技术学科是一个古老而又极具生命力的学科。
它伴随着人类最早的生产和社会活动的开始而萌生。
古代的测量器具尽管简单,但也基本具备了测量单位、标准量和标准量与被测量比对过程等测量的基本属性,如我国氏族社会已有“结绳记事”、“契木计时”的记载;大禹治水时使用了准绳与规矩;公元前221年,我国秦朝已形成量值统一的度量衡制度和器具;《汉书·律历志》中用“累黍定尺”和“黄钟律管”对长度进行了定义,其中用发出固定音高的“黄钟律管”之长来定长度标准是我国古代伟大的发明创造,这种方法与几千年后的今天,世界上采用光波波长定义长度基准,从基本原理上有惊人的相似之处;此外还产生了朴素的测量方法,如利用平行光投影的相似现象间接地测量物体的长度;进而产生了以测量单位、标准量、测量量值与被测量值转换关系为基础的测量方法和测量仪器,如日晷和浑天仪等。
在这个漫长的历史过程中,尽管该学科在促进生产力发展与社会进步中发挥了巨大作用,但仍处于学科的萌芽阶段。
直至1898年国际米制公约建立,初步形成了以米和公斤等为基本计量单位、相应的计量标准器与测量仪器、量值溯源方法与测量理论;进而衍生出作为该学科理论基础的测量误差理论和计量学等,学科基本理论框架初步形成。
随着近代测量科学与仪器技术的学术价值和实验价值显著提升,近代测量科学逐渐从近代物理学和化学等基础学科中分离出来,并逐渐形成为一门独立的学科,成为近代科学的重要基础学科之一。
门捷列夫曾有著名论断:“科学是从测量开始的”,“没有测量就没有科学”,“测量是科学的基础”。
现代测量学是前沿科学领域中最活跃和最有生命力的学科之一。
测量科学研究的重大突破性进展和新原理仪器的发明直接或间接地引发了前沿重大科学问题的突破。
这在历届诺贝尔奖的研究成果中得到集中体现。
到2011年为止,诺贝尔物理学奖、化学奖、生理学和医学奖获奖项目总数为352项,获奖总人数为547名,直接因测量科学研究成果或直接发明新原理仪器而获奖的项目总数为37(占 1 0.5%),总人数为50(占9.1%),如电子显微镜、质谱仪、CT断层扫描仪、扫描隧道显微镜和原子力显微镜等;同时69%的物理学奖、75%的化学奖、92%的生理学和医学奖都是借助于各种先进的高端仪器完成的。
仪器科学与技术的发展,一直与和物理学、化学、生理学和医学等基础学科和前沿学科的发展与重大前沿科学问题的突破紧密地联系在一起。
每次科学技术研究取得的重大进展都会推动仪器科学与技术产生跨越式发展。
传统仪器科学与技术以牛顿力学、电磁学、经典光学、热力学、化学等为理论基础,建立了长度、力学、热工、电磁、光学、声学、电子、时间频率、电离辐射等计量测试专业与相应的测量仪器技术产业。
现代仪器科学与技术以电动力学、量子力学、现代光学、电子学等为理论基础,同时借助于现代新技术的突破性进展,如微电子技术、计算机技术、激光技术、光子技术、光电子技术和超导技术等,使仪器科学与技术进入以量子计量为标志的新阶段,如激光干涉测量技术、原子频标计量技术、基于电子隧道效应的扫描隧道显微仪器技术、基于量子化霍尔效应的电参量计量技术研究等相继迅速取得突破,并发展成为新的仪器技术,进而促进仪器科学与技术的迅速发展。
仪器科学与技术学科具有与众多相关学科紧密交叉与融合的特点,而且这种学科间的紧密交叉与融合越来越成为现代仪器技术,特别是高端仪器技术发展的趋势。
一方面,仪器科学与技术学科的发展必须借助于相关学科的新技术成果,如研制新原理仪器必须采用光学新技术、精密机械新技术、电磁新技术、电子新技术和控制新技术等;另一方面,相关学科发展过程中遇到的难题与需求也会为新原理仪器的发明提供了机遇。
如生命学科领域的前沿问题之一是基因结构和活体细胞三维结构及形态与病理学、药理学之间的关系,这一需求导致高空间分辨率层析共焦显微镜的发明与发展。
又如分子物理学的前沿问题之一是分子及原子结构的真实性与可操作性,这一需求导致了扫描隧道显微镜和原子力显微镜的发明与广泛应用。
目前,仪器科学与技术学科与大部分工科和理科学科都形成了密切的交叉与融合关系。
二、学科内涵1.研究对象仪器是认识世界的工具,是对物理、化学和生物量以及各类工程量等进行观测、测量、测试、检测、计量、监测及控制的重要手段,是信息的源头。
仪器科学与技术学科的研究对象可分为四个层面:第一个是通过测量方法和仪器的发明,发现自然现象,认识自然规律,即从量的属性这一角度揭示客观世界的内在规律,以认识世界为目的;第二个是对物理、化学和生物量以及各类工程量等进行精确测量,并对仪器的量值进行溯源和传递,以获取准确一致和可靠的数据,为改造世界建立基础与前提;第三个是对生产和工作过程进行监测和控制,保证生产和工作过程的可靠性与效率;对产品质量进行测量,指导工艺水平提升,控制产品质量的可靠性与水平的提升;第四个是对人类健康状况进行检测,对生存环境状况和安全状况以及各类社会活动进行监测,作为人类自身健康、环境与社会安全保障的基础与前提。
仪器科学与技术学科是为人类认识自然现象,发现自然规律提供科学手段,为人类健康、环境安全、以及生产和社会活动法制化提供物质技术保障的一个跨学科的、知识密集和技术密集的综合性学科。
2.理论仪器科学与技术学科是一门典型的交叉性学科,其理论体系尚处于不断发展和完善的过程之中。
从总体上概括,仪器科学与技术学科的理论体系主要由应用物理科学、传感技术科学、测量科学、计量科学、信息处理科学、仪器技术科学和工程实验科学等构成。
根据仪器科学与技术学科各个分支领域的研究成果,并综合考虑仪器科学与技术学科各个分支领域分类的复杂性、差异性以及共同属性,仪器科学与技术学科的主要理论包括:传感理论、测量方法与测量仪器模型、仪器系统协同设计理论、仪器性能协同控制理论、仪器精度理论、测量误差与不确定度理论、仪器误差补偿理论、测量误差修正理论、量值传递与溯源方法、信号与图像及信息理论、多传感器数据融合理论、过程测控理论等。
3.知识基础仪器科学与技术学科的知识基础仍处于不断地发展与完善之中。
支撑仪器科学与技术学科理论体系的知识基础由四大部分构成,即:(1)测量方法学的概念、基本原理及运用测量方法学包括关于测量的概念、测量理论、测量原则和测量方法论;运用上述概念、理论、原则和方法论,针对处于一定被测对象和被测环境下的被测量的具体特性,建立测量方法,主要解决可测性问题;在此基础上,建立优化的测量误差分配模型与误差补偿模型,建立优化的测量方法、测量模型和仪器模型,主要解决测量方法构成与测量的准确性问题。
(2)传感器理论与技术传感器理论与技术包括对物理、化学和生物量以及工程量等的感知或传感机理与技术、信号或信息转换与放大技术、传感器设计方法,主要解决传感模型和传感系统的建立问题。
(3)仪器工程学与测控系统工程学仪器工程学与测控系统工程学包括仪器精度理论与设计方法,新原理核心技术基础、仪器核心单元设计方法,仪器集成技术与方法,仪器误差补偿技术与理论,仪器性能测试与校准技术等;还包括利用相关技术对信号、图像和信息等进行直接显示、输出和对外部设备进行反馈控制等;主要解决仪器或测控系统构成和测量手段与能力的实现问题。
(4)信号、图像和信息处理理论与技术信号、图像和信息处理理论与技术包括信号与系统理论、数字信号处理理论与技术、图像和信息处理理论与技术、以及信号、图像或信息的利用技术等,主要解决信号、图像和信息的提取、处理和利用问题。
(5)测量误差理论与数据处理技术测量误差理论与数据处理技术包括测量误差与不确定度理论、仪器误差补偿理论与技术、测量误差修正理论与技术、数据处理理论与技术等,主要解决测量结果的可靠性与准确性问题。
(6)计量学的概念、基本原理及应用计量学包括计量的概念、计量理论、计量体系和计量法规等。
运用上述概念、理论、体系和法规等,针对科学研究、生产活动、经济活动、社会活动和国际交流等需求,建立科学的计量单位制、量值溯源与传递方法和体系、以及计量基准装置和计量标准装置等。
计量学是仪器科学与技术的基础,主要解决在全国范围内和国际范围内测量单位的统一与量值的准确一致等问题。
支撑上述知识基础的学科专业知识,主要包括:测量误差与不确定度理论、互换性与测量技术基础、信号与系统、数字信号处理、光学图像处理、传感技术、测控电路技术为专业基础知识;测量技术、仪器设计、测控系统设计、仪器精度理论等为专业技术知识。
专业技术知识在专业体系的构建上根据各自专业方向的内涵不同有所侧重。
仪器科学与技术学科注重能力的培养,即主动获取知识的能力,独立分析问题与解决问题的能力,以及创新研究能力。
仪器科学与技术学科具有显著的多学科交叉特点与学科自身可持续创新的优势。
这些特点与优势得益于仪器科学与技术学科具备不断吸取相邻学科与相关学科的最新研究成果的能力。
相邻学科与相关学科的最新研究成果的不断融入,使仪器科学与技术学科知识基础不断拓展和深化。
相关知识基础主要由三大类构成,即自然科学基础知识类:包括数学、物理学、化学、生物学等;技术科学知识基础类:包括应用光学、物理光学、制图学、精密机械学、电子技术基础、计算机技术和控制理论与技术等;人文社会科学基础知识类:包括科学技术史、哲学、政治经济学等。
4.研究方法仪器科学与技术学科伴随着科学技术的整体发展,不断在实验科学、技术科学和工程科学中存在的大量测量科学问题和测量技术问题等方面深化认识,在解决这些问题的过程中进行理论和方法创新,逐渐构建了学科的理论体系,形成了具有本学科特点的研究方法,大致可归纳为如下方法学:(1)仪器与测量系统测量学特性的系统分析方法。
大型高端精密测量仪器和系统是一个多测量参量、多误差源、多种变化规律和多重复合作用的复杂系统,具有不可控干的扰源多、难补偿误差多、多变量耦合问题多和难建模问题多等特征,无法用现有典型方法分析,必须针对具体的仪器与测量系统问题,采用多学科手段,综合运用系统分析、分类归纳、分层解耦、以及直接监测与间接测算结合、精确补偿与经验数据结合、误差分离与误差抑制结合等方法,获取大量的相关数据,精确估算各个不确定度分量,判断各个测量学特性的偏移量,经多次测算与权衡,最终提出最优测量方案。
(2)仪器与测量系统的协同设计方法。
为达到高精度、多参量和高效率的设计目标,大型高端仪器和精密测量系统的设计无法由常规的仪器设计方法实现,必须采用协同设计方法。
该方法首先采用多学科技术与方法,如光学、精密机械学、电子学、电磁学、控制理论、计算机等技术与方法,完成仪器系统的原理设计;然后采用多学科方法与理论逐一分析与估算各测量特性的满足度和偏差。