测控技术与仪器专业本科培养方案
专业概述
专业名称: 测控技术与仪器 专业代码: 080301 (部分院校为0803) 学位门类: 工学 修业年限: 4年 授予学位: 工学学士

专业定位与特色: 本专业是研究信息获取、处理、传输和应用的技术科学,是典型的多学科交叉专业,融合了光学、机械、电子、信息、计算机、自动控制等领域的知识,其核心是“测量”与“控制”,被誉为工业生产的“眼睛”和“神经”,是现代科技发展的基石。
本专业旨在培养具备扎实的基础理论、宽广的专业知识和较强的实践能力,能在信息工程、自动化、精密仪器、智能制造、航空航天、生物医药等领域从事测量与控制系统的设计、开发、集成、应用和管理工作的高素质复合型工程技术人才。
培养目标
本专业致力于培养德、智、体、美、劳全面发展,适应国家现代化建设和科技发展需要,具备良好的社会责任感、人文素养、职业道德和创新精神,掌握测控技术与仪器领域的基础理论、专业知识和实践技能,具备解决复杂工程问题的能力,能够在相关领域从事科学研究、技术开发、工程设计、生产运营和管理等工作的高素质专门人才。
具体目标如下:

- 工程知识: 能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决测控领域的复杂工程问题。
- 问题分析: 能够应用基本原理,识别、表达、并通过文献研究分析测控领域的复杂工程问题,以获得有效结论。
- 设计/开发解决方案: 能够设计针对测控领域复杂工程问题的解决方案,设计满足特定需求的系统、单元(部件)或工艺流程,并能够在设计环节中体现创新意识。
- 研究: 能够基于科学原理并采用科学方法对测控领域的复杂工程问题进行研究,包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。
- 使用现代工具: 能够针对测控领域的复杂工程问题,开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具,包括对复杂工程问题的预测与模拟。
- 工程与社会: 能够基于工程相关背景知识进行合理分析,评价专业工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响,并理解应承担的责任。
- 环境和可持续发展: 能够理解和评价针对复杂工程问题的专业工程实践对环境和社会可持续发展的影响。
- 职业规范: 具有人文社会科学素养、社会责任感,能够在工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范,履行责任。
- 个人和团队: 能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。
- 沟通: 能够就复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流,包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令,并具备一定的国际视野,能够在跨文化背景下进行沟通和交流。
- 项目管理: 理解并掌握工程管理原理与经济决策方法,并能在多学科环境中应用。
- 终身学习: 具有自主学习和终身学习的意识,有不断学习和适应发展的能力。
毕业要求
毕业生应获得以下几方面的知识和能力:
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知识结构:
- 工具性知识: 掌握外语、计算机及信息技术、文献检索、科技写作等基本工具性知识。
- 自然科学基础: 掌握高等数学、大学物理、线性代数、概率论与数理统计等基础理论知识。
- 技术科学基础: 掌握工程图学、理论力学、材料力学、电路原理、模拟电子技术、数字电子技术、信号与系统、自动控制原理等技术科学基础。
- 专业知识: 掌握传感器技术、精密机械设计、误差理论与数据处理、单片机原理与应用、嵌入式系统、智能仪器设计、测控总线技术、过程控制与仪表等专业知识。
- 人文社科与经济管理知识: 掌握哲学、经济学、管理学、法学等人文社科知识,了解工程经济、项目管理等相关知识。
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能力结构:
- 获取知识能力: 具备较强的自主学习能力,能够通过多种渠道获取新知识、新技术,并跟踪学科发展前沿。
- 应用知识能力: 能够综合运用所学知识,分析和解决测控领域的实际工程问题。
- 创新能力: 具备创新思维和一定的科研开发能力,能够对现有技术进行改进或提出新的解决方案。
- 实践能力: 具备较强的工程实践能力,能够进行实验设计、数据分析、系统调试和产品开发。
- 组织协调与沟通能力: 具备良好的团队协作精神和沟通表达能力,能够在团队中有效工作并清晰阐述自己的观点。
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素质结构:
(图片来源网络,侵删)- 思想道德素质: 热爱祖国,拥护中国共产党的领导,树立正确的世界观、人生观和价值观。
- 文化素质: 具备一定的人文社科素养和艺术鉴赏能力,有良好的文化品位和审美情趣。
- 专业素质: 具有严谨求实的科学精神、精益求精的工匠精神和勇于探索的创新精神。
- 身心素质: 具备健康的体魄和良好的心理素质,能够适应高强度的工作压力和挑战。
主干学科
- 光学工程
- 仪器科学与技术
- 信息与通信工程
- 控制科学与工程
- 机械工程
核心课程
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学科基础课:
- 高等数学、大学物理、线性代数、概率论与数理统计
- 工程图学、理论力学、材料力学
- 电路原理、模拟电子技术、数字电子技术
- C/C++语言程序设计、数据结构与算法
- 信号与系统、自动控制原理
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专业核心课:
- 传感器原理与应用: 学习各类物理量(如力、热、光、电、声、磁)传感器的原理、特性和应用。
- 误差理论与数据处理: 掌握测量误差的分析、评定和处理方法,是测控专业的灵魂课程。
- 精密机械设计基础: 了解精密仪器中的机械结构设计原理和方法。
- 单片机原理与应用 / 嵌入式系统原理: 掌握以微控制器为核心的测控系统硬件和软件设计。
- 测控电路与装置: 学习测量信号的调理、转换和驱动电路设计。
- 智能仪器设计: 综合运用软硬件知识,设计具有智能化功能的仪器。
- 过程控制与仪表: 学习工业生产过程中的自动化控制技术和常用仪表。
- 光学测量技术: 学习激光干涉、光谱分析、机器视觉等光学测量方法。
主要实践教学环节
- 金工实习: 熟悉基本的机械制造工艺。
- 电子工艺实习: 掌握基本的电子元器件焊接、装配和调试技能。
- 课程实验: 各门核心课程配套的实验课,如传感器实验、电子技术实验、控制原理实验等。
- 课程设计: 如《单片机原理与应用》课程设计,要求学生独立完成一个小型测控系统。
- 生产实习/企业实训: 到相关企业进行参观、实习,了解行业实际生产和技术应用。
- 毕业设计(论文): 综合运用四年所学知识,完成一个具有一定复杂度的工程项目或研究课题,是培养综合能力的最后环节。
- 科创竞赛: 鼓励学生参加“挑战杯”、全国大学生电子设计竞赛、智能汽车竞赛、机器人大赛等,提升创新和实践能力。
学分要求与毕业标准
- 总学分: 一般在 160-180 学分之间。
- 学分构成(示例):
- 通识教育课程: 约 40-50 学分(包括思想政治、大学语文、外语、体育、艺术、经济管理、跨学科选修等)。
- 学科基础课程: 约 50-60 学分。
- 专业核心课程: 约 30-40 学分。
- 专业选修课程: 约 20-30 学分(学生可根据兴趣选择,如机器人技术、物联网技术、无损检测、生物医学仪器等方向)。
- 实践教学环节: 约 20-30 学分(包括各类实习、实验、
