中国教育

　　一、本专业教育的历史、现状及发展方向

　　1. 本专业的主干学科概况

　　仪器仪表类专业隶属仪器科学与技术学科。

　　建国初期，新中国处于百废待兴、大规模经济恢复和建设时期，应一批大型骨干工业企业和国防工业对仪器仪表类专门人才的大量需求，1952年天津大学、浙江大学率先筹建了“精密机械仪器专业”和“光学仪器专业”，并逐渐形成体系。1958年，又有国内若干著名高校，如清华大学、哈尔滨工业大学、上海交通大学、东南大学、合肥工业大学、北京航空航天大学……等都相继筹建精密仪器专业，并根据苏联的办学模式，相应于各仪器类别，分别设有计量仪器、光学仪器、计时仪器、分析仪器、热工仪表、航空仪表、电子测量仪器、科学仪器等10多个专业。凭着对党的教育事业的忠诚和高涨的爱国热情，师生奋发图强，在人力、物力、财力都很困难的条件下，一批批我国自己培养的仪器仪表专门人才跨出校门，成为国民经济建设、国防建设、科学研究方面的中坚技术力量，作出了显著的成绩。

　　“文化大革命”后，随着改革开放，教育指导思想逐渐定位为面向世界、面向未来、面向现代化、面向市场经济。原先产品分类式的专业面已不能适应形势的发展 。随后陆续将专业归并，至1998年教育部颁布新的本科专业目录，把仪器仪表类11个专业（精密仪器、光学技术与光电仪器、检测技术与仪器仪表、电子仪器及测量技术、几何量计量测试、热工计量测试、力学计量测量、光学计量测量、无线电计量测试、检测技术与精密仪器、测控技术与仪器）归并为一个大专业——测控技术及仪器。这是我国高等教育由专才教育向通才教育转变的重要里程碑。

　　随着科学技术尤其是电子信息技术的飞速发展，仪器仪表的内涵较之以往也发生了很大变化。其自身结构已从单纯机械结构或机电结合或机光电结合的结构发展成为集传感技术、计算机技术、电子技术、现代光学、精密机械等多种高新技术于一身的系统，其用途也从单纯数据采集发展为集数据采集、信号传输、信号处理以及控制为一体的测控过程。特别是进入21世纪以来，随着计算机网络技术、软件技术、微纳米技术的发展，测控技术呈现出虚拟化、网络化和微型化的发展趋势，从而使仪器仪表学科的多学科交叉及多系统集成而形成的边缘学科的属性越来越明显。

　　当今世界已进入信息时代，仪器仪表作为信息工业的源头是信息流中的重要一环，它伴随着信息技术的发展而发展，同时又为信息技术的发展发挥着不可替代的作用，成为涵盖“农轻重、海陆空、吃穿用”各领域内的国民经济的“倍增器”，科学研究的“先行官”，军事上的“战斗力”以及法制法规中的“物化法官”。仪器仪表的任务用途、结构组成和所发挥作用等方面所凸现的信息技术属性从未像现在这样明显。

　　十多年来，学术界、科技界、教育界的仪器仪表领域的老前辈们为仪器仪表的作用地位做了深入的研讨、深刻的分析和精辟的描述。著名科学家王大珩、杨家墀、金国藩等院士所高度概括并指出“仪器仪表是信息产业的重要组成部分，是信息工业的源头”，揭示了仪器仪表的学科本质和定位，指明了仪器仪表学科的发展方向，对学科的发展具有深远的指导意义，并为之奔走呼吁。仪器仪表学科由此得到正确定位、规范叙述并明确了发展方向。

　　仪器仪表类专业的发展速度是空前的，在不到10年的时间内，其办学规模大约翻了两番。呈现出招生和分配两头热的良好状态。本专业大发展的原因，既源于较大的社会需求，也源于社会对本专业教育的认同。本专业以光、机、电、算为学科基础的人才知识结构，培养基础厚、知识面广的宽口径人才，符合人才市场的需求，也顺应信息技术蓬勃发展的势头。

　　2. 主干学科的方法论介绍

　　主干学科：仪器科学与技术学科、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。

　　仪器科学与技术学科是该专业的理论和应用基础，主要研究测量理论和测量方法，探讨和研究各种类型测量仪器仪表的工作原理和应用技术，以及智能化仪器仪表的设计方法。
光学工程学科是该专业的应用基础，主要研究光学测量仪器以及光电测试信息获取与传输的基础理论和应用技术等内容。

　　机械工程学科是仪器仪表结构设计的基础，主要研究机械测量仪器、光学测量仪器、电子测量仪器的系统构架、运动传递、量值传感、结果指示等内容。

　　电子信息工程学科是该专业的理论和技术基础，主要研究信息获取技术以及与信息处理有关的基础理论和应用技术，实现信号的获取、转换、调理、传输、处理以及设备的控制、驱动和执行功能。
计算机科学与技术学科是该专业的技术基础，主要研究智能化仪器仪表中的计算机软硬件设计与应用方法以及数字信息的传送与处理技术，推动仪器仪表向着数字化、智能化、虚拟化、网络化方向快速发展。

　　仪器仪表学科是多学科交叉的综合性、边缘性学科。它以信息的获取为主要任务，并综合有信息的传输、处理和控制等基础知识及应用。本专业的主要研究领域（测量技术）将与计算机技术和通信技术共同组成现代信息科学技术，形成信息科学技术三大支柱。围绕准确、可靠、稳定地获取信息这一中心任务来组织教学，掌握与之相关的理论、技术和方法，是本专业教学的基本出发点。获取信息的方法是多种多样的，本专业的涉及面也是很宽广的。因此，各校可根据自己的实际情况，有侧重地、有特色地在有限的学时内安排教学，满足基本的教学要求，这在整体上也符合人才培养多样性的要求。

　　3. 本专业的相关学科及影响本专业教育的因素

　　相关学科：控制科学与工程学科、信息与通讯工程学科。

　　控制科学与工程学科是该专业的理论基础，主要研究自动控制理论和相关算法，为今后在测控技术理论研究和工程实际中提供必要的系统控制概念和方法。

　　信息与通讯工程学科是该专业的应用基础，主要研究信息通讯的基础理论和相关技术，为测量与控制信息的传输提供必要的理论和技术支持。

　　影响本专业教育的因素主要有下列几方面：

　　（1）仪器仪表的作用、地位未得到应有的重视

　　虽然仪器仪表是信息产业重要的组成部分，是信息社会的基础产业。但它的地位至今尚未得到从领导决策层到普通平民阶层的广泛认同，长期以来没有得到从战略高度加以扶植、倾斜、重点规划发展的机遇。

　　（2）主干学科组成的理解不一致

　　仪器仪表是多学科交叉综合的边缘学科，这是由它在信息产业中所承担的任务决定的，也是当代对具有宽广知识面的人才需求所要求的。但也有人认为这是一种“机不如机械专业、电不如电类专业、……”的“万金油”专业，贬低了本专业宽口径、综合性的形象，对学生产生不利的负面影响。

　　（3）对仪器仪表学科隶属关系的作法千差万别

　　仪器仪表无论在主干学科组成、教学安排、教学实践、科学研究等方面都有其特殊性，因此有条件的院校应成立独立的仪器仪表类专业院系。凡是这样做的学校，仪器仪表学科都得到了很大的进步，希望有关领导给予仪器仪表专业以足够的发展空间。

　　（4）仪器仪表行业状况对教育的影响

　　透过本专业招生数不断增长、就业形势看好的表面现象，就会发现有相当一大部分毕业生是凭借本专业的学科多样性进入相关行业特别是电子信息行业工作，而真正进入仪器仪表专业领域内从事设计、制造、开发研究的并不是很多。这种状况是由我国仪器仪表行业的落后面貌决定的。因此，近期内控制一下本专业的学生数规模是必要的。

　　（5）考研、就业对本科教育秩序的冲击不容忽略。

　　二、本专业培养目标和规格

　　1．本专业培养目标

　　本专业以培养信息技术领域仪器仪表类的专门人才为目标。培养具有研究、设计、制造、应用、维护和管理现代仪器仪表和测控技术装备的能力，掌握信息的获取和处理技术，具有扎实的理论基础和较宽的专业知识面，具有多元人文背景，有道德、善学习、勤思考、重实践、富有创新意识、环保节能意识、团队精神、社会责任感和敬业精神的身心健康的综合型专业人才，为国民经济、国防建设、教育科研等部门输送高级工程技术人才和管理人才。

　　2．本专业人才培养规格 

　　本专业基本学制为4年，学生可在3～8年内完成学业，各学校可根据具体情况规定修业学分，学分数应控制在170～185范围内。符合《学位条例》规定的毕业生授予工学学士学位。各学校可根据各自的具体情况，将专业培养规格定位于“研究型”或“技术型”。“研究型”培养计划的学时分配，应适当向基础课、专业基础课倾斜，实践教育环节要注重学生创新能力的培养；“技术型”培养计划的学时分配，应适当向传授专门应用技术的专业课倾斜，实践教育环节注重培养学生应用所学专业知识的能力。

　　本专业毕业生应满足以下要求：

　　（1）素质结构方面

　　思想道德素质：应热爱社会主义祖国，拥护中国共产党的领导，掌握马列主义、毛泽东思想和邓小平理论和“三个代表”的重要思想等基本原理；愿为社会主义现代化建设服务，为人民服务；有为国家富强和民族昌盛而奋斗的志向和责任感；敬业爱岗，遵纪守法，诚实守信，艰苦奋斗，团结协作，具有良好的思想品德、社会公德和职业道德。

　　文化素质：应具有较好的人文、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，积极参加社会实践，适应社会的发展与进步，能建立健康的人际关系。

　　专业素质：具有扎实的自然科学基础知识和本专业所必需的技术基础及专业知识，掌握科学地发现、分析和解决问题的方法，具有严谨的科学态度和求实创新意识，对市场经济规律在解决工程实际问题中的作用有正确的认识。

　　身心素质：身心健康，具有在胜利、成功、成就面前不骄不躁，在困难、挫折、失败面前不屈不挠的精神面貌。

　　（2）能力结构方面

　　获取知识的能力：具有较强的自学能力和能利用现代化信息渠道获取有用知识的能力；具有一定的社会交往能力和对自然科学及社会科学知识的表达能力。

　　应用知识的能力：能将所学的基础理论与专业知识融会贯通，灵活地综合应用于工程实践中，具有研究和解决现代测控技术及仪器仪表领域工程实际问题的初步能力。
创新能力：培养创新意识，了解科学技术最新发展动态及所研究领域的国内外研究现状，具有创造性思维和初步科技研究与开发能力。

　　（3）知识结构方面

　　工具性知识：外语、计算机文化基础、高级语言程序设计和文献检索、科技写作等知识。
人文社会科学知识：文学、历史学、哲学和毛泽东思想概论、马克思主义哲学原理、马克思主义政治经济学原理、邓小平理论与“三个代表”重要思想概论、思想品德修养、法律基础、法制安全教育、健康教育、美学、心理学等。

　　经济管理知识：现代企业管理、管理概论、项目管理等。

　　自然科学知识：高等数学，大学物理、化学、生物等。

　　工程技术基础知识：机械制图、工程数学、工程力学、工程光学、电工电子技术、信号与系统、精密机械设计基础、微机原理及应用、误差理论与数据处理、自动控制原理、传感技术等选项。

　　专业知识：检测技术、控制技术与系统、测控仪器设计、测控电路、智能化测控系统、嵌入式系统设计、网络测量技术、光电检测技术、总线技术、虚拟仪器设计、图像处理技术、视觉检测技术、光学仪器设计、电子测量仪器、自动化仪器仪表、电磁兼容、电磁场与电磁波等选项。

　　本专业学生应具有如下知识和能力，并根据培养规格和专业特色的不同而有所侧重：

　　⒈ 具有较扎实的自然科学基础，掌握高等数学、工程数学、大学物理等基础性课程的基本理论和应用方法；具有较好的人文、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。

　　⒉ 基本掌握一门外语，具有较好的听、说、读、写能力，能较顺利地阅读本专业的外文书籍和资料。

　　⒊ 基本掌握电路分析、信号与系统方面的基本理论以及模拟、数字电路的基本理论和设计方法，并能运用计算机进行模拟仿真和设计，具有较强的实践能力。

　　⒋ 基本掌握测量信息论、信号处理理论、自动控制理论、微型计算机系统设计理论的基本原理和方法。

　　⒌ 基本掌握传感器原理和应用、仪器调理电路设计方法、智能化仪器和自动化仪表设计技术、测控技术及工业过程控制系统技术的基本原理和方法。

　　⒍ 具有一定的精密机械设计及制图能力，掌握一定的精密仪器仪表结构设计方法，能够了解工艺流程，具备一定的操作技能。

　　⒎ 具有一定的计算机软、硬件综合运用能力，掌握一定的软、硬件设计和调试方法。

　　⒏ 具有一定的系统分析和综合应用能力，基本掌握光、机、电、计算机相结合的当代测控技术和实验能力，初步具有本专业测控技术、仪器仪表与系统的设计、开发能力和一定的技术性组织管理能力。

　　⒐ 对目前国内和国际本专业常用的规范和标准化有一定的了解，并在设计中能够运用。

　
　　三、本专业教育内容和知识体系

　　1. 本专业人才培养的教育内容及知识结构设计的总体框架

　　（1）本专业人才培养的教育内容及知识结构设计的理论依据

　　在物料流、能源流和信息流所组成的现代世界中，仪器仪表学科属于信息流的范畴。以信息流为主线，按信息技术的专业分工，仪器仪表学科是以信息的获取为主要任务，并辅以信息的传输、处理和应用的系统要求，由此来确定仪器仪表专业的知识结构和相应的学科基础，这是一个高层次的起统领作用的总纲领。过去那种含糊的“机电结合”、“机电一体化”、“电测为主”等提法只不过是具体的办学形式而已，而且那些非实质性的提法常常会受到来自多方面有关学科生存的质疑和冲击，使本学科经常处于被动的境地。总之，这个总纲领可以包容多种办学模式，但个别办学模式却代表不了总纲领。总纲领是仪器仪表学科建设的指导方针。

　　仪器仪表学科是一个综合性、边缘性的交叉学科，它从系统工程的角度出发，以检测理论和误差分析理论为指导，合理应用机械、电子、光学、计算机、自动化、通信等各专业领域的知识，构建精确、稳定、可靠、经济，并具有小型化、集成化、智能化、网络化、自动化特征的测试、计量和控制系统，成为信息链中必不可少的环节，组成一个完整的仪器科学与技术学科。

　（2）本专业人才培养的教育内容及知识结构的总体框架（略）

　　2.知识体系构建

　　现代社会广泛的多样化人才需求和本专业毕业生的分配去向告诉我们，通才教育势在必行。培养基础厚、知识面宽、能力强、素质高的多模式专业人才已成为高教界为之奋斗的目标。本科教育的定位应是做好最基础的工作，特别是在当今大学由精英教育向大众化教育转型过程中及以后长期的大学教育中更是如此。

　　仪器仪表学科学生以其知识面宽、综合能力强、注重实践、适应能力强、富有自学能力和知识更新能力等特点而受到用人单位的普遍欢迎。这和本学科长期来坚持实行宽口径、多样化、抓基础、重实践的知识结构、课程设置、教学安排有关的。构建总体框架时要继承和发扬过去行之有效的教学传统。

　　根据培养目标，培养计划中强调对学生综合素质的培养，即除了专业素质外，还要注意思想道德素质、人文素质的培养。在教学计划中同时要体现对学生能力的培养包括获取知识的能力、应用知识的能力和创新能力。

　　3.课程体系构建

　　测控技术与仪器专业的课程体系由人文社科类课程、公共基础类课程、学科基础类课程、专业及特色类课程以及实践教学五部分组成，专业知识点如表1所示：

表1  专业知识点

　　四、专业的教学条件及考核指标体系

　　1. 专业的教学条件

　　凡是具有能力成立该专业的学校应在教学条件上达到以下要求：

　　（1）师资力量

　　要配备一支专门从事该专业技术基础课程和技术课程教学的教师队伍，一般情况下应不少于8人。

　　（2）教材选择

　　要求所有必修课均选用正式出版教材，限定选修课可根据需要选用正式出版教材或自编出版教材，任选课可选用正式出版教材或自编讲义，以上教材或讲义均必须符合教学大纲要求，并能够及时完成教材的更新工作。

　　（3）实验室建设与规模

　　实验室建设与规模要与本专业教学体系的需要相配套，应按照基础实验科目、专业实验科目、能力扩展实验科目三方面的要求配置相应的教学实验设备，形成一定规模的教学实验体系，其中要求基础实验科目和专业实验科目的的教学实验设备能满足该专业全部学生的实验需要，能力扩展实验科目的教学实验设备能满足该专业部分学生的实验需要。

    （4）应具备的基本教学文件

　　教学计划、理论课程教学大纲和实验教学大纲、教学实践计划与课程设计、毕业设计规范、教学工作任务书、教师教学手册、学生手册、考试制度及管理办法。

　（5）理论与实践课程教学要求

    （a）理论课程和课程实验严格按照教学大纲和实验大纲计划内容实施；
    （b）必修课程和限定选修课程都必须具备相关的教材；
    （c）所有的教学实验必须具备相关的实验指导书或实验教程；

　（d）理论课程必须有考试环节，可采用闭卷、开卷或其他的考试形式；
　（e）课程实验必须有实验安排时间表，可采用两人一组或一人一组的方式进行；
　（f）能力扩展实验需提交相关的实验项目计划书，由指导教师负责实验的具体工作安排。

　（6）实习基地

　　本专业应根据具体情况安排三个实习基地，用于对本专业学生工程能力的培养和训练。

　（a）工程综合训练中心：满足教学计划中的金工实习和电工实习的需要。
　（b）课外学术科技活动实践基地：满足部分学生参加科技竞赛和校内实习的需要。
　（c）校外生产实习基地：满足学生下厂生产实习的需要。

　（7）教学经费

　　每年学校应下达一定数量的教学与专业建设经费，用于教学改革和实验室建设，实验设备的购置、维护与更新，以及相关的行政经费，以保证教学工作的正常进行。

　　2. 专业考核指标评估体系

　　各学校应在适当的时间对该专业进行考核和评估，提高人才培养质量，推动该专业的建设和发展。专业考核评估指标可参考附件1。

　　五、制定本专业规范的主要参考指标

　（1）本科学制：基本学制四年，实行学分制的学校可以适当调整为3～8年。
　（2）在校总周数200～202周（其中教育教学166～168周，寒暑假32～34周）。
　（3）本专业的总学分应控制在170～185学分左右。
　（4）专业基础及专业课的课程实验学时与课堂教学学时之比应为10%～15%。
　（5）学时与学分的折算办法：未实行学分制的学校，学时与学分的折算由各校根据学校实际情况自行决定。本规范建议：课程教学按16学时折算1学分，集中实践环节按1周折算1学分。
　（6）教学条件合格标准依据教育部专业基本办学条件合格标准提出，参见附件2。