测控技术与仪器专业

本专业毕业具备精密仪器设计制造以及测量与控制方面的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。该专业既可以进入生产工程自动化企业从事自动控制、自动化检测等方面的工作，也可以在科研单位进行仪器仪表的开发和设计，同时还可以在工程检测领域、计算机应用领域找到适合本专业个人发展的空间。     

1  主要课程

精密机械与仪器设计、精密机械制造工程、模拟电子技术基础、数字电子技术基础、微型计算机原理与应用、控制工程基础、信号分析与处理、精密测控与系统、工程光学。

2  实践教学

包括军训、金工、电工、电子实习、认识实习、生产实习、社会实践、课程设计、毕业设计。

3  原专业名

精密仪器、光学技术与光电仪器、检测技术及仪器仪表、电子仪器及测量技术、几何量计量测试、热工计量测试。

一  专业综合介绍

    测控技术自古以来就是人类生活和生产的重要组成部分。最初的测控尝试都是来自于生产生活的需要，对时间的测控要求使人类有了日晷这一原始的时钟，对空间的测控要求使人类有了点线面的认识。现代社会对测控的要求当然不会停留在这些初级阶段，随着科技的发展，测控技术进入了全新的时代。

测控技术与仪器专业是信息科学技术的源头，是光学、精密机械、电子、计算机与信息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。她的专业面广，小到制造车间的检测，大到卫星火箭发射的监控。本专业最令人感兴趣的方向恐怕要数光盘生产了，很多同学认为这属于制造业，实际上由于对精度的严格要求，使她归于测控技术与仪器专业。

    随着科学技术的飞速发展，光机电一体化系统的开发研制与应用越来越受到重视。但是由于传统观念的影响，很多考生对本专业存在一个明显的认识误区，以为测控技术就是用三角板、直尺之类的仪器进行吃力劳苦的测量，其实这只是很浅显的认识，也是很浅薄的错误。我们可以听听清华大学测控技术与仪器专业一位同学的话，他说：“进入大学以前，我认为我将来的工作就是拿着大三角板，到处量量，呵呵，谁知开始上专业课了，才知道原来我们的专业是多么{jd0}，什么激光啦，纳米啊，都是我们测试的手段。现有的电脑硬件和软件，可以让我轻松地模拟实地环境，不仅学起来轻松省事，更提出了各式各样的问题，可以发挥自己的想像，设计更复杂完备的系统。”可见，一个真正的测控专业学生，需要掌握更多电学方面的知识，他们要掌握基本的电路知识，具有新颖设计思路，并且能运用多种新技术、手段进行工作。

    中国工业以前很长时间里在国际市场上没有地位，一个重要的原因是大路货太多，质量太差，没有高质量的产品，无法与其他工业强国相争，这又与我国测控专业人才非常缺乏有关。与世界接轨，中国企业要想提高国际竞争力，产品质量是关键，因此，测控专业的人才变得越来越重要。

本专业以光、机、电、计算机一体化为特色，培养具有现代科学创新意识、知识面宽、基础理论扎实、计算机和外语能力强，可从事计算机应用、电子信息、智能仪器、虚拟仪器、测量与控制等多领域的产品设计制造、科技开发、应用研究、企业管理等多方面的高级工程技术及经营管理人才。同时因为他们专业知识面宽广，具有很强的适应能力和广泛的发展空间，也可从事计量、测试、控制工程、智能仪器仪表、计算机软件和硬件等高新技术领域的设计、制造、开发和应用等工作，转行比较容易。

二  专业教育发展状况

    科学史上重大的发现往往是由于新的测量技术的发明而获得。在信息科技时代，测控技术与仪表是实现信息获取、存储、处理的必备工具，也是揭示物质运动的必备工具。在现代化建设中，由于仪器仪表对生产工艺和产品的质量的具有的监测作用，人们在技术上对它有着更高层次的要求。

    测控技术与仪表是适用于各类不同专业的一门实用性非常强的学科，如工业自动化、生产过程自动化、检测技术及仪表、电子仪器及测量技术、计算机过程控制等等。在当今的大学理工科类院校中，几乎都已开设了此专业。由于该专业在国内设立较早，因此现已处于成熟的阶段。

测控技术与仪表可以说是一门边缘学科，它和自动控制、工业自动化、仪器仪表以及计算机专业有着密切的联系。而正是由于测控技术与仪表专业的这种联系，对于该专业的毕业生来说，其就业可以选择的方向十分广泛，既可以进入生产工程自动化企业从事自动控制、自动化检测等方面的工作，也可以在科研单位进行仪器仪表的开发和设计，同时还可以在工程检测领域、计算机应用领域找到适合本专业个人发展的空间。

    我国的测试技术与仪表专业的发展经历了漫长的路程，现在已取得了飞快的发展。国内院校中，现开设测试技术与仪表专业，如清华大学、北京理工大学、天津大学、东北大学、哈尔滨工业大学、上海交通大学、浙江大学、南京理工大学等等。其中已有许多院校经国家教委批准设立了测试技术与仪表专业硕士点。目前，每年测试技术与仪表专业的招生人数大约在3000人左右，毕业生广泛的就职于工业自动化类企业、仪器仪表行业以及各类科研机构从事与本专业有关的工作。

    从今天进入信息科技时代来看，仪器仪表是实现信息的获取、转换、存贮和揭示物质运动的必备工具，是当今普遍称之为时代标志的信息科技的三大支柱（信息获取及处理、信息传输与通信、电子技术及计算机）的必要手段，也是新技术革命的一项重要内容。

    在现代化建设中，人们对仪器仪表所能起到的监控作用，在技术上有着高层次的要求，因而仪器仪表工业是促进国民经济各部门技术进步，进行技术改造，提高劳动生产率和社会经济效益，开发与节约能源和材料的先导工业。仪器仪表的装备水平在很大程度上反映出一个国家的生产力的发展和科学技术的现代化水平。

    随着科技的发展，计算机技术的应用，测试技术与仪表专业的趋势越来越向智能化转变——智能仪表。智能仪表一出现就显示了它强大的生命力，现已成为仪器仪表发展的一个重要方向。这不仅在一般的测量仪表中，而且在分析仪表、实验室仪表与生物医学仪表中反映出来。

    仪器仪表设备水平在很大程度上反映出一个国家的生产力发展水平，当前仪器仪表正从自动化向智能化方向发展，无疑这对于提高生产效率，优化产品质量，加速我国现代化建设有着极其重要的作用。从此可以看出，测控技术及仪表专业具有非常美好的未来。四、专业就业状况及趋势　　测控技术与仪表是国内理工科院校开设的一项基本的专业，其所学的课程涉及工业自动化、生产过程自动化、仪器仪表、自动检测技术与仪表、自动显示技术与仪表、自动控制、传感器原理、仪表可靠性、计算机应用等等。

    但是对于测控技术与仪表专业的毕业生来说，也必须认识到就业的艰巨性。近几年来，大学的招生数量逐年增多，相应地该专业的毕业生每年也都呈上升的趋势。但是中国的经济状况使得国内相关行业对毕业生的需求量却始终未呈现出增长势头，尤其是曾经是就业主体的国营企业。究其原因，一方面是因为国企改革正处于关键时刻，许多大型企业在这个过渡阶段非常慎重地处理企业内部员工的问题；另一方面，国有企业的市场竞争能力下降，导致其在生产、研究开发方面的能力下降，企业效益滑坡，使其在招收毕业生方面的需求下降。当然了，刚刚毕业的学生在工作经验及社会交往方面的不足也是企业不愿过多的招收毕业生的一个原因。

    虽然测控技术与仪表专业的毕业生将不得不面对这样的事实，但是他们也不必为此而过分担心。在国企需求下降的时候，却有更多的民营企业为毕业生提供了发展的空间。改革开放的20多年来，民营企业的发展取得了非常大的成绩，涌现了许多像联想集团、TCL集团等高速成长的民营企业。这些企业的成长主要是建立在高科技知识的基础工业之上的，这使得他们对大学毕业生的需求特别强烈。所以说，只要毕业生们能够认识到就业的形式，转变传统的就业观念，其未来的道路还是一片光明的。

    国外的许多优秀企业会进入中国投资建厂，开展经营，其中有许多企业会产生对测控技术与仪表专业人才的需求。届时，中国的学生将有更多的机会在国外的企业中展现中国人的智慧和才能。

从专业的角度来看，对于测控技术与仪表专业的毕业生来说，未来{zj1}前景的就业方向集中在智能化仪表和检测技术的开发及应用领域。

    近几年来，计算机技术及微电子器件在工程技术中的应用越来越广泛，在此基础上发展起来的智能仪表无论是在测量的准确度、灵敏度、可靠性、自动化程度、运用功能，还是在解决测量技术与控制技术问题的深度和广度方面都有了很大的发展，以一种崭新的面貌展现在人们面前。

    大规模集成电路以及计算机技术的迅速发展，以及在人工智能向测控技术的移植和应用的过程中，智能仪表将会有更大的发展。测量仪表以智能化为先导，带动了各类仪表的智能化，这是现代仪器仪表技术发展的主要趋势。因此，在这方面的人才需求将呈现不断的上升势头。

    检测技术是自动化技术的四大支柱之一，从检测的定义可以看出，人类在研究未知世界中是离不开检测技术的。检测技术不仅为工业自动化提供正确的信息，而且是科学研究中寻找规律的重要手段。现xx测技术的发展将主要表现在传感器水平的提高、检测方法的推进，比如以计算机为中心的检测系统的发展等方面。

    综上所述，对于学习以及准备学习测控技术与仪表的学生来说，必须充分认识到该专业的发展趋势以及个人的工作方向，立足于现实，着眼于未来，努力学习，才能在新世纪的竞争中立于不败之地，实现自己的理想。

    需要测量的行业是很多的，可以到国家机关、研究院（所）、设计院、教育系统和各类大中型企业工作。

    研发工程师——从事新仪器仪表的研究开发工作；

    测量工程师——从事各种机械的专业检测以及仪器维护工作；

    维修工程师——从事各种专业机构的仪器仪表维护和校准工作。

    测控技术与仪器专业所学的是：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。

三  专业原理

    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。

    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。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。

    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，{zh1}又将控制信号作用于对象的闭环。

    根据上面的四个环节，对应地设置了不同的专业课程。信号采集与整理涉及的理论是密切相关的，所以也经常被安排在同一课程中集中阐述，相关的课程有：传感器原理与检测技术、电子测量原理、单片机原理与接口等；而信号分析与处理环节涉及的相关课程有：数字信号处理、DSP、图像信号处理等、虚拟仪器等。控制信号反馈作用的环节涉及的相关课程有：计算机控制技术、电器控制与PLC、计算机通信在控制中的作用等。当然，上面的课程是必须要有一定的专业基础积淀，才能够学的好。比如，机械基础、电路、模电、数电、信号与系统、微机原理与接口、自动控制原理等。   {zh1}，还需要一两门课程对整个测控过程进行总体性的概括，以使我们能够从一个整体的角度对测控这个闭环系统进行统筹与设计，这样的课程有：智能仪表、测控系统设计。

    而一些课程，如误差理论与数据处理、可靠性基础，则是在整个测控系统中的每个环节都要进行考虑的。无论是整个系统的设计还是模块的设计中，都必须要考虑到误差处理的问题，而设计出来的每个模块与整个系统在运转中必须满足一定的可靠性标准。测控技术与仪器专业大致的知识构架与课程体系大致就是如上面所说的，不过这里针对的是自动化系统的测控技术与仪器。

四  就业前景及目标

    本科之后能做什么我们这一级上研究生的有三分之一强，工作的三分之二中有一些是下的工厂的，进入生产一线。剩下的三分之一零散各种工作。本科之后能做什么，在于你本科的时候都学了些什么，虽然说专业课机电都有，但不同的学校偏重点还是不同的，有些偏电，有些偏机。偏机的基本上是下工厂，偏电的基本上是在各大公司，不一概而论。偏电的各大公司多是电子行业的，需要有一定的电子基础和编程技巧。

    测控技术与仪器是一门覆盖面很广的专业，其开设目的是为了培养会根据应用需求而设计相应测试仪器的电子工程师。其面向对象相当广，每个学校开设这个专业的侧重点也不同，以成都理工为例，主要以设计和应用核测试仪器为主，而西南交大的测控技术与仪器主要以道路建筑工程方面的测控仪器学习为主。电测控技术与仪器专业的毕业生要求对电子，计算机，专业软件开发和使用有综合的能力。强调动手能力和逻辑思维能力。就业方面。就目前来看，具有良好能力的测控技术与仪器专业毕业生供不应求。随着目前电子科学，嵌入式技术，新型传感器技术的不断发展，测控技术与仪器的就业前景一片大好