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测控技术与仪器 ()

一、专业代码与名称

专业代码:080301

专业名称:测控技术与仪器  

二、培养目标

培养能适应现代化建设和未来社会与科技发展需要,德、智、体全面发展,具有创新意识、国际视野和社会责任感的工程技术人才。具备光电精密仪器设计、测控技术及系统领域的基础理论、专门知识和专业技能,能在测量控制领域技术集成和精密仪器综合设计应用等领域内从事科学研究、技术开发、工程设计、经营管理以及教学等方面的工作。学生毕业后经过五年的实际工作,能达到下列要求:

(1) 运用数学、自然科学、工程科学基本原理,能够提出精密仪器、测控系统等领域工程问题的解决方案,并对其进行设计与开发;

(2) 胜任岗位职责,具备自主学习和终身学习的能力,能够在相关学科领域继续深造或跟踪测量控制领域新技术发展,解决特殊环境中的复杂工程问题;

(3) 能够作为成员或负责人,在由不同角色人员构成的团队中独立承担专业领域的工作;

(4) 在设计具体复杂工程问题解决方案过程中,能够考虑对社会、健康、安全、法律、文化、环境和社会可持续发展的影响以及相关政策法规。

三、培养规格

以培养具备精密仪器设计与研制、测控技术及系统开发领域基本理论、专门知识和专业技能,具有创新精神、国际视野和社会责任感的工程技术人才为目标。通过本专业系统学习和训练,聚焦“复杂工程问题”的解决,专业制定具体毕业要求包括以下12项。

1)工程知识。能够运用数学、自然科学、工程基础及专业知识解决精密仪器、测控系统复杂工程问题,具有系统的工程实践学习经历。

指标点1.1:具备解决精密仪器、测控系统复杂工程问题所需的数学、自然科学知识,能用于其原理分析、模型求解;

指标点1.2:能够利用工程制图、机械原理、计算机语言、工程力学、工程光学等方面的工程基础知识,解决精密仪器、测控系统复杂工程中的系统设计与分析等问题;

指标点1.3:能够利用仪器零件设计、电工电子技术、控制工程基础、互换性与测量技术基础等专业基础知识,实现复杂精密仪器及测控系统中的功能模块设计;

指标点1.4:能够综合运用专业知识,解决复杂工程中的精密仪器设计、测量控制、系统集成、精度分析及工程应用等问题。

2)问题分析。运用数学、自然科学和工程科学的基本原理,能够准确识别和表达精密仪器、测控系统复杂工程问题,分析其中的关键环节和要素,并通过文献研究获得解决问题的有效结论。

指标点2.1:能够应用自然科学和工程科学的基本原理,对复杂工程问题中的测量控制和仪器系统问题进行识别和原理分析;

指标点2.2:能够应用数学知识和自然科学、工程科学的基本理论,对复杂工程问题进行准确描述,建立数学模型并求解分析;

指标点2.3:能够围绕测控类复杂工程问题的关键环节与要素,通过文献研究获得所需信息,并形成解决问题的有效结论。

3)设计/开发解决方案。能够根据用户需求,在安全、环境、法律等现实约束条件下,设计出复杂精密仪器、测控系统工程问题的解决方案,并针对特定问题需求进行创新性设计,开发仪器系统或单元部件。

指标点3.1:能够根据用户需求和安全、环境、法律等因素约束,创新性地设计复杂测控工程问题的解决方案;

指标点3.2:能够针对特定需求设计相应的功能模块,并进行工程技术可行性分析,开发单元部件;

指标点3.3:能够根据复杂工程问题的解决方案,对单元部件进行系统集成。

4)研究。能够基于精密仪器、测量和控制的基本原理,采用恰当的方法技术对精密仪器、测控系统复杂工程问题进行研究,根据对象特征确定科学的研究路线,并进行实验设计,通过数据处理分析和信息综合解释得到合理有效结论。

指标点4.1:能够对精密结构、光学系统、数据处理、电路系统、控制系统等类问题进行模拟仿真与实验设计;

指标点4.2:能够利用专业知识和计算机技术等手段,对实验数据进行统计、分析和处理,获取解决问题所需信息;

指标点4.3:能够根据精密仪器、测控系统领域特定工程任务需要,对数据信息进行综合与解释,获得合理有效结论。

5)使用现代工具。能够针对测控系统复杂工程问题,恰当选择与使用设计、仿真软件,通过互联网和虚拟等现代信息技术工具获取相关信息,完成对复杂工程问题的预测与模拟,并能够理解其局限性。

指标点5.1:能正确选择使用ZEMAXLABVIEWMATLABEXCELAUTOCADSOLIDWORKS等设计仿真软件,完成测量和控制系统的设计和模拟分析;

指标点5.2:能利用互联网、文献检索工具等现代信息技术获取测控系统复杂工程问题关联的各种数据信息,用于复杂系统的评价、预测与模拟;

指标点5.3:能够认识现代工程工具和信息技术工具自身的局限性,以及仿真模拟结果与工程实践的差异。

6)工程与社会。能够基于工程相关背景知识进行合理分析,评价精密仪器、测控系统工程实践和解决复杂工程问题过程中对社会、健康、安全、法律以及文化的影响,并理解应承担的责任。

指标点6.1:通过社会实践,能够认识到精密仪器、测控系统工程中涉及的技术标准、知识产权、产业政策,及其在解决复杂工程问题中带来的社会影响;

指标点6.2:能对特定工程解决方案中涉及的社会、健康、安全、法律以及文化问题进行综合分析与评价;

指标点6.3:能认识到工程实践中应承担的社会责任,并选择合理的解决方案。

7)环境和可持续发展。理解精密仪器、测控系统工程实践与环境保护、社会可持续发展之间的关系,能够对复杂工程活动中涉及的相关问题进行分析和评价,具有环境保护和可持续发展意识。

指标点7.1:能够理解环境保护和社会可持续发展的内涵和意义,认识到精密仪器、测控系统工程实践对环境、社会可持续发展的影响;

指标点7.2:能够对光电精密仪器、测控系统复杂工程中涉及的环境与可持续发展问题进行分析和评价,在专业工程实践中考虑环境与可持续发展因素。

8)职业规范。具有人文社会科学素养和社会责任感,能够在工程实践中理解并遵守仪器工程师的职业道德和规范,履行责任。

指标点8.1:具有人文素养、思辨能力和科学精神,树立正确的价值观和推动社会进步的责任感;

指标点8.2:能够理解仪器工程师的职业性质和责任,在工程实践中依据仪器领域相关技术规范和标准开展工作,遵守工程职业道德。

   9)个人和团队。具有一定的组织管理能力、较强的表达能力和人际交往能力,在从事精密仪器、测控系统研究和开发在团队中发挥作用,承担起个体、团队成员以及负责人的角色。

指标点9.1:具有一定的组织管理能力、较强的表达能力和人际交往能力;

指标点9.2:具有团队合作精神和意识;

指标点9.3:在从事精密仪器、测控系统研究和开发在团队中发挥作用,承担起个体、团队成员以及负责人的角色。

10)沟通。能够就精密仪器、测控系统研究过程中的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、陈述发言、清晰表达。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。

指标点10.1:能够就光电精密仪器、测控系统过程中的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、陈述发言、清晰表达;

指标点10.2:至少具备一种外语的应用能力,能够阅读仪器科学与技术相关外文文献,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。

11)项目管理。理解并掌握工程管理基本原理与经济决策方法,并能在解决精密仪器、测控系统复杂工程问题中应用。

指标点11.1:在光电精密仪器、测控系统领域复杂工程项目的实施过程中,具有项目规划、决策、控制等基本能力;

指标点11.2:能够综合考虑技术要求和经济因素,通过财务管理控制项目成本。

12)终身学习。具有自主学习和终身学习的意识,有不断学习、更新知识和适应发展的能力。

指标点12.1:能认识不断探索和学习的必要性,具有自主学习和终身学习的意识;

指标点12.2:掌握自主学习的方法,具有根据个人或职业发展需求拓展知识的能力,适应发展。以培养具备精密仪器设计与研制、测控技术及系统开发领域基本理论、专门知识和专业技能,具有创新精神、国际视野和社会责任感的工程技术人才为目标。通过本专业系统学习和训练,聚焦“复杂工程问题”的解决,专业制定具体毕业要求包括以下12项。

毕业要求1:工程知识。能够运用数学、自然科学、工程基础及专业知识解决精密仪器、测控系统复杂工程问题,具有系统的工程实践学习经历。

指标点1.1:具备解决精密仪器、测控系统复杂工程问题所需的数学、自然科学知识,能用于其原理分析、模型求解;

指标点1.2:能够利用工程制图、机械原理、计算机语言、工程力学、工程光学等方面的工程基础知识,解决精密仪器、测控系统复杂工程中的系统设计与分析等问题;

指标点1.3:能够利用仪器零件设计、电工电子技术、控制工程基础、互换性与测量技术基础等专业基础知识,实现复杂精密仪器及测控系统中的功能模块设计;

指标点1.4:能够综合运用专业知识,解决复杂工程中的精密仪器设计、测量控制、系统集成、精度分析及工程应用等问题。

毕业要求2:问题分析。运用数学、自然科学和工程科学的基本原理,能够准确识别和表达精密仪器、测控系统复杂工程问题,分析其中的关键环节和要素,并通过文献研究获得解决问题的有效结论。

指标点2.1:能够应用自然科学和工程科学的基本原理,对复杂工程问题中的测量控制和仪器系统问题进行识别和原理分析;

指标点2.2:能够应用数学知识和自然科学、工程科学的基本理论,对复杂工程问题进行准确描述,建立数学模型并求解分析;

指标点2.3:能够围绕测控类复杂工程问题的关键环节与要素,通过文献研究获得所需信息,并形成解决问题的有效结论。

毕业要求3:设计/开发解决方案。能够根据用户需求,在安全、环境、法律等现实约束条件下,设计出复杂精密仪器、测控系统工程问题的解决方案,并针对特定问题需求进行创新性设计,开发仪器系统或单元部件。

指标点3.1:能够根据用户需求和安全、环境、法律等因素约束,创新性地设计复杂测控工程问题的解决方案;

指标点3.2:能够针对特定需求设计相应的功能模块,并进行工程技术可行性分析,开发单元部件;

指标点3.3:能够根据复杂工程问题的解决方案,对单元部件进行系统集成。

毕业要求4:研究。能够基于精密仪器、测量和控制的基本原理,采用恰当的方法技术对精密仪器、测控系统复杂工程问题进行研究,根据对象特征确定科学的研究路线,并进行实验设计,通过数据处理分析和信息综合解释得到合理有效结论。

指标点4.1:能够对精密结构、光学系统、数据处理、电路系统、控制系统等类问题进行模拟仿真与实验设计;

指标点4.2:能够利用专业知识和计算机技术等手段,对实验数据进行统计、分析和处理,获取解决问题所需信息;

指标点4.3:能够根据精密仪器、测控系统领域特定工程任务需要,对数据信息进行综合与解释,获得合理有效结论。

毕业要求5:使用现代工具。能够针对测控系统复杂工程问题,恰当选择与使用设计、仿真软件,通过互联网和虚拟等现代信息技术工具获取相关信息,完成对复杂工程问题的预测与模拟,并能够理解其局限性。

指标点5.1:能正确选择使用ZEMAXLABVIEWMATLABEXCELAUTOCADSOLIDWORKS等设计仿真软件,完成测量和控制系统的设计和模拟分析;

指标点5.2:能利用互联网、文献检索工具等现代信息技术获取测控系统复杂工程问题关联的各种数据信息,用于复杂系统的评价、预测与模拟;

指标点5.3:能够认识现代工程工具和信息技术工具自身的局限性,以及仿真模拟结果与工程实践的差异。

毕业要求6:工程与社会。能够基于工程相关背景知识进行合理分析,评价精密仪器、测控系统工程实践和解决复杂工程问题过程中对社会、健康、安全、法律以及文化的影响,并理解应承担的责任。

指标点6.1:通过社会实践,能够认识到精密仪器、测控系统工程中涉及的技术标准、知识产权、产业政策,及其在解决复杂工程问题中带来的社会影响;

指标点6.2:能对特定工程解决方案中涉及的社会、健康、安全、法律以及文化问题进行综合分析与评价;

指标点6.3:能认识到工程实践中应承担的社会责任,并选择合理的解决方案。

毕业要求7:环境和可持续发展。理解精密仪器、测控系统工程实践与环境保护、社会可持续发展之间的关系,能够对复杂工程活动中涉及的相关问题进行分析和评价,具有环境保护和可持续发展意识。

指标点7.1:能够理解环境保护和社会可持续发展的内涵和意义,认识到精密仪器、测控系统工程实践对环境、社会可持续发展的影响;

指标点7.2:能够对光电精密仪器、测控系统复杂工程中涉及的环境与可持续发展问题进行分析和评价,在专业工程实践中考虑环境与可持续发展因素。

毕业要求8:职业规范。具有人文社会科学素养和社会责任感,能够在工程实践中理解并遵守仪器工程师的职业道德和规范,履行责任。

指标点8.1:具有人文素养、思辨能力和科学精神,树立正确的价值观和推动社会进步的责任感;

指标点8.2:能够理解仪器工程师的职业性质和责任,在工程实践中依据仪器领域相关技术规范和标准开展工作,遵守工程职业道德。

毕业要求9:个人和团队。具有一定的组织管理能力、较强的表达能力和人际交往能力,在从事精密仪器、测控系统研究和开发在团队中发挥作用,承担起个体、团队成员以及负责人的角色。

指标点9.1:具有一定的组织管理能力、较强的表达能力和人际交往能力;

指标点9.2:具有团队合作精神和意识;

指标点9.3:在从事精密仪器、测控系统研究和开发在团队中发挥作用,承担起个体、团队成员以及负责人的角色。

毕业要求10:沟通。能够就精密仪器、测控系统研究过程中的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、陈述发言、清晰表达。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。

指标点10.1:能够就光电精密仪器、测控系统过程中的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、陈述发言、清晰表达;

指标点10.2:至少具备一种外语的应用能力,能够阅读仪器科学与技术相关外文文献,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。

毕业要求11:项目管理。理解并掌握工程管理基本原理与经济决策方法,并能在解决精密仪器、测控系统复杂工程问题中应用。

指标点11.1:在光电精密仪器、测控系统领域复杂工程项目的实施过程中,具有项目规划、决策、控制等基本能力;

指标点11.2:能够综合考虑技术要求和经济因素,通过财务管理控制项目成本。

毕业要求12:终身学习。具有自主学习和终身学习的意识,有不断学习、更新知识和适应发展的能力。

指标点12.1:能认识不断探索和学习的必要性,具有自主学习和终身学习的意识;

指标点12.2:掌握自主学习的方法,具有根据个人或职业发展需求拓展知识的能力,适应发展。

四、学制

学制:4

五、修业年限

修业年限:4-6

六、授予学位

授予学位:工学学士

七、专业方向及特色

专业方向:光电精密仪器、测控技术及系统。

光电精密仪器方向以现代光学仪器、光电精密仪器设计与研制为特色,通过系统的教学与实践环节,学生能够获得精密机械设计、光电仪器设计、智能仪器设计、光学设计、仪器精度分析、仪器制造工艺、光学仪器装配与调整等理论与专门知识,具有进行光、机相结合的精密仪器设计、开发及应用的能力。

测控技术及系统方向以为现代光学测试技术、现代仪器仪表及控制技术为特色,通过系统的教学与实践环节,学生能够获得电子技术、控制理论、现代传感技术、光电检测技术、单片机原理及应用技术、数字图像处理等专门知识,具有进行光、电相结合的精密测量与测控系统设计、开发及应用能力。

八、主干学科

主干学科:仪器科学与技术、光学工程。

九、主要课程

1光学类:工程光学、 光学设计及CAD 光学测量、 激光原理及应用;

2机械类:机械原理、工程制图、工程力学、互换性与测量技术基础、误差理论与数据处理、仪器零件设计、仪器零件CAD、仪器制造技术、仪器精度分析;

3电学类:电工技术、电子技术、控制工程基础、传感与检测技术、光电检测技术、单片机原理及应用、数字图像处理;

4综合性:光电仪器设计、光学仪器装配与调整、智能仪器、精密测量与计量技术、虚拟仪器、测控系统原理及设计。

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