測(cè)控專業(yè)介紹

測(cè)控新生專業(yè)教育講稿一、“測(cè)控技術(shù)與儀器”專業(yè)概述：“測(cè)控技術(shù)與儀器”專業(yè)是我國(guó)儀器儀表科學(xué)與技術(shù)一級(jí)學(xué)科屬下的唯一本科大專業(yè)，屬于工學(xué)門類中的儀器儀表類，覆蓋了原來(lái)的精密儀器、光學(xué)技術(shù)與光電儀器、檢測(cè)技術(shù)及儀器儀表、電子儀器與測(cè)量技術(shù)、幾何量計(jì)量測(cè)試、熱工計(jì)量測(cè)試、力學(xué)計(jì)量測(cè)試、光學(xué)計(jì)量測(cè)試、無(wú)線電計(jì)量測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)與精密儀器、測(cè)控技術(shù)與儀器共11個(gè)專業(yè)，其理由是：“本專業(yè)包含原專業(yè)目錄中的各專業(yè)，其理論基礎(chǔ)和技術(shù)基礎(chǔ)相同，實(shí)質(zhì)上都屬于測(cè)量控制技術(shù)”。人們?cè)谡J(rèn)識(shí)世界和改造世界的過(guò)程中，一方面要采用各種方法獲得客觀事物的量值，這個(gè)任務(wù)稱之為“測(cè)量”；另一方面也要采用各種方法支配或約束某一客觀事物的進(jìn)程結(jié)果，這個(gè)任務(wù)稱之為“控制”；而測(cè)控儀器和系統(tǒng)則是人們實(shí)現(xiàn)這兩項(xiàng)任務(wù)的工具和手段。二、測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)目前的發(fā)展態(tài)勢(shì)1.儀器儀表在當(dāng)代社會(huì)的重要作用儀器儀表在人類的生產(chǎn)活動(dòng)、軍事技術(shù)、科學(xué)研究中扮演著重要角色。且隨著科技的發(fā)展其角色的重要性愈顯重要。在國(guó)民經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中，儀器儀表是“倍增器”，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)有著巨大的輻射作用和影響力。美國(guó)商業(yè)部國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局20世紀(jì)90年代中發(fā)布的調(diào)查數(shù)據(jù)表明，美國(guó)儀器儀表產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值約占工業(yè)總產(chǎn)值的4%,而它拉動(dòng)的相關(guān)經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)值卻達(dá)到社會(huì)總產(chǎn)值66%,儀器儀表發(fā)揮出“四兩撥千斤”的巨大倍增作用。事實(shí)上，現(xiàn)代化大生產(chǎn)，如發(fā)電、煉油、化工、冶金、飛機(jī)和汽車制造等，離開了只占企業(yè)固定資產(chǎn)大約10%的各種測(cè)量與控制儀器儀表裝置就不能正常安全生產(chǎn)，更難以創(chuàng)造巨額的產(chǎn)值和利潤(rùn)。專家們形象地把儀器儀表比喻為國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的“卡脖子”產(chǎn)業(yè)。在科學(xué)研究中，儀器儀表是“先行官”。離開了科學(xué)儀器，一切科學(xué)研究都無(wú)法進(jìn)行。發(fā)展高新技術(shù)必須要有先進(jìn)的儀器儀表做依托，現(xiàn)代儀器儀表是發(fā)展高新技術(shù)必須的及重要的手段和技術(shù)基礎(chǔ)。在重大科技攻關(guān)項(xiàng)目中，幾乎一半的人力財(cái)力都是用于購(gòu)置、研究和制作測(cè)量與控制的儀器設(shè)備。諾貝爾獎(jiǎng)設(shè)立至今，眾多獲獎(jiǎng)?wù)叨际墙柚谙冗M(jìn)儀器的誕生才獲得重要的科學(xué)發(fā)現(xiàn)；甚至許多科學(xué)家直接因?yàn)榘l(fā)明科學(xué)儀器而獲獎(jiǎng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)資料顯示，近80年來(lái)獲諾貝爾獎(jiǎng)同科學(xué)儀器有關(guān)的達(dá)38人。1992年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者R.R.Ernst說(shuō)：“現(xiàn)代科學(xué)的進(jìn)步越來(lái)越依靠尖端儀器的發(fā)展”?；驕y(cè)量?jī)x器的問(wèn)世，使世界基因研究計(jì)劃提前6年完成就是最好的證明。從神州2號(hào)至神州5號(hào)上，共有185臺(tái)(套)科學(xué)儀器裝置，為神州5號(hào)飛船的成功發(fā)射并獲取大量寶貴的飛行試驗(yàn)數(shù)據(jù)和科學(xué)資料。要加快科學(xué)研究和高技術(shù)的發(fā)展，儀器儀表必須先行。在軍事上，儀器儀表是“戰(zhàn)斗力”。儀器儀表的測(cè)量控制精度決定了武器系統(tǒng)的打擊精度，儀器儀表的測(cè)試速度、診斷能力則決定了武器的反應(yīng)能力。先進(jìn)的、智能化的儀器儀表已成為精確打擊武器裝備的重要組成部分。1991年海灣戰(zhàn)爭(zhēng)美國(guó)使用的精密制導(dǎo)炸彈和導(dǎo)彈只占8%,12年后伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)中，美國(guó)使用的精密制導(dǎo)炸彈和導(dǎo)彈達(dá)到了90%以上，這些先進(jìn)武器都是靠一系列先進(jìn)的測(cè)量與控制儀器儀表系統(tǒng)裝備并實(shí)現(xiàn)其控制功能的。1994年美國(guó)國(guó)防部成立了“自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)執(zhí)行局”，以統(tǒng)一海陸空三軍的測(cè)試技術(shù)、產(chǎn)品與標(biāo)準(zhǔn)，保證立體作戰(zhàn)方式的有效實(shí)施。現(xiàn)代武器裝備，幾乎無(wú)一不配備相關(guān)的測(cè)量控制儀器儀表?，F(xiàn)代儀器儀表還是當(dāng)今社會(huì)的“物化法官”。在檢查產(chǎn)品質(zhì)量、監(jiān)測(cè)環(huán)境污染、檢查違禁藥物服用、識(shí)別指紋假鈔，偵破刑事案件等，無(wú)一不依靠?jī)x器儀表進(jìn)行“判斷”。儀器儀表在關(guān)注生產(chǎn)活動(dòng)、軍事技術(shù)、社會(huì)服務(wù)與科學(xué)研究的同時(shí)，也開始走進(jìn)家庭，成為提高人們生活質(zhì)量的重要手段。儀器儀表在實(shí)驗(yàn)教學(xué)、氣象預(yù)報(bào)、大地測(cè)繪、診治疾病、指揮交通、探測(cè)災(zāi)情等社會(huì)生活許多領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用，遍布“農(nóng)輕重、海陸空、吃穿用”。2.儀器儀表的發(fā)展趨勢(shì)發(fā)展科學(xué)儀器己成為國(guó)家的一項(xiàng)戰(zhàn)略措施現(xiàn)代儀器儀表的發(fā)展水平，是國(guó)家科技水平和綜合國(guó)力的重要體現(xiàn)，儀器儀表制造水平反映出國(guó)家的文明程度。為此，世界發(fā)達(dá)國(guó)家都高度重視和支持儀器儀表的發(fā)展，美、日、歐等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)早已制定各自的發(fā)展戰(zhàn)略并鎖定目標(biāo)，有專門的投入，以加速原創(chuàng)性儀器的發(fā)明、發(fā)展、轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。發(fā)達(dá)國(guó)家中的科學(xué)儀器的發(fā)展，已從自發(fā)狀態(tài)轉(zhuǎn)入到有意識(shí)、有目標(biāo)的政府行為上來(lái)。前已提及，美國(guó)對(duì)儀器儀表的發(fā)展給予高度重視和支持；日本科學(xué)技術(shù)廳把測(cè)量傳感技術(shù)列為21世紀(jì)首位發(fā)展的技術(shù)；德國(guó)大面積推廣了應(yīng)用自動(dòng)化控制儀器系統(tǒng)，20世紀(jì)90年代6年就增加了350%的市場(chǎng)，保證了勞動(dòng)生產(chǎn)率增長(zhǎng)1.9%;歐共體制定第三個(gè)科技發(fā)展總體規(guī)劃，將測(cè)量和檢測(cè)技術(shù)列為15個(gè)專項(xiàng)之一。我國(guó)政府在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十個(gè)五年計(jì)劃綱要中明確指出“把發(fā)展儀器儀表放到重要位置”，國(guó)家發(fā)改委和科技部列專項(xiàng)支持儀器儀表發(fā)展，今年國(guó)家制定中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃對(duì)儀器儀表也給予了高度的重視。儀器科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展當(dāng)今科學(xué)儀器技術(shù)最引人注目的發(fā)展是在生物、醫(yī)學(xué)、材料、航天、環(huán)保、國(guó)防等直接關(guān)系到人類生存和發(fā)展的諸多領(lǐng)域中。研究的尺度深入到介觀和微觀，要求不僅能確定分析對(duì)象中的元素、基因和含量，而且能回答原子的價(jià)態(tài)、分子結(jié)構(gòu)和聚集態(tài)、固體結(jié)晶形態(tài)、短壽命反應(yīng)中間產(chǎn)物的狀態(tài)和生命化學(xué)物理進(jìn)程中的激發(fā)態(tài)；不但能提供在自在狀態(tài)下的分析數(shù)據(jù)，而且可作表面、內(nèi)層和微區(qū)分析，甚至三維立體掃描分析和時(shí)間分辨數(shù)據(jù)。從而，發(fā)展高分辨率、高選擇性、高靈敏度的活體動(dòng)態(tài)研究技術(shù)、原位技術(shù)、非接觸(無(wú)損)測(cè)定技術(shù)等已成為趨勢(shì)，發(fā)展超快時(shí)間分辨和超高空間分辨技術(shù)已成為儀器發(fā)展新的追求目標(biāo)。研究的對(duì)象和過(guò)程已從靜態(tài)轉(zhuǎn)入動(dòng)態(tài)。國(guó)際上正在大力發(fā)展集采樣、樣品處理(制作)、自動(dòng)檢測(cè)分析和結(jié)果輸出于一身的流程分析系統(tǒng)；發(fā)展現(xiàn)場(chǎng)和實(shí)時(shí)的研究手段。生命科學(xué)等復(fù)雜體系研究的瓶頸是缺乏靈敏、有效和快速的現(xiàn)場(chǎng)或?qū)崟r(shí)的研究手段，解決這一問(wèn)題的突破口在于發(fā)展新的檢測(cè)原理和新的檢測(cè)儀器?，F(xiàn)代儀器的發(fā)展方向現(xiàn)代儀器的發(fā)展趨向智能化、微型化、集成化、芯片化和系統(tǒng)工程化。利用現(xiàn)代微制造技術(shù)、納米技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、仿生學(xué)原理、新材料等高新技術(shù)的科學(xué)儀器已成為主流，如微型全化學(xué)分析系統(tǒng)、微型實(shí)驗(yàn)室、生物芯片、芯片實(shí)驗(yàn)室等。如正在發(fā)展的芯片型自動(dòng)分析元件，不僅僅有測(cè)試功能，而且還可以執(zhí)行分離、反應(yīng)等操作。綜合這些芯片的功能將組成微型的分析儀器，進(jìn)而形成芯片實(shí)驗(yàn)室。這些分離分析元器件可做在玻璃、石英或塑料基體上,大小猶如芯片，但是具備某些“傳統(tǒng)”分離、分析儀器的功能。在微型元器件、微處理器高度發(fā)展的基礎(chǔ)上研究和開發(fā)小型價(jià)廉而又準(zhǔn)確可靠的家用和個(gè)人分析儀器看來(lái)可能有廣大的市場(chǎng)容量。信息技術(shù)的飛速發(fā)展，給儀器儀表帶來(lái)的又一個(gè)重大變化就是測(cè)試儀器網(wǎng)絡(luò)化。由于儀器的自動(dòng)化、智能化水平的提高，多臺(tái)儀器聯(lián)網(wǎng)已推廣應(yīng)用，虛擬儀器、三維多媒體等新技術(shù)開始實(shí)用化。因此，通過(guò)Internet網(wǎng)，儀器用戶之間可異地瀏覽和交換信息，廠商能直接與異地用戶交流，能及時(shí)完成如儀器故障診斷、指導(dǎo)用戶維修或交換新儀器改進(jìn)的數(shù)據(jù)、軟件升級(jí)等工作。儀器操作過(guò)程更加簡(jiǎn)化，功能更換和擴(kuò)張更加方便。網(wǎng)絡(luò)化測(cè)試系統(tǒng)（儀器）是今后測(cè)試技術(shù)發(fā)展的必然道路。另外，在一些重大科學(xué)前沿研究中，測(cè)試及研究手段成為重大復(fù)雜的科研工程，如大型天文望遠(yuǎn)鏡、高能粒子加速器、航天遙感系統(tǒng)等，都是由諸多高新技術(shù)武裝起來(lái)的分系統(tǒng)集成?？傊S著科學(xué)技術(shù)尤其是電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展，迫切需要數(shù)字化、智能化，網(wǎng)絡(luò)化、微型化、多功能化的現(xiàn)代儀器解決科學(xué)問(wèn)題。特別是進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、軟件技術(shù)、微納米技術(shù)的發(fā)展，測(cè)控技術(shù)出現(xiàn)了虛擬化、遠(yuǎn)程化和微型化的發(fā)展趨勢(shì)。現(xiàn)代化儀器應(yīng)是高新技術(shù)包括集傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、現(xiàn)代光學(xué)、精密機(jī)械等多種高新技術(shù)于一身的產(chǎn)品，其用途也從單純數(shù)據(jù)采集發(fā)展為集數(shù)據(jù)采集、信號(hào)傳輸、信號(hào)處理以及控制為一體的測(cè)控過(guò)程。儀器儀表技術(shù)的特點(diǎn)儀器是認(rèn)識(shí)世界的工具，是人們用來(lái)對(duì)物質(zhì)（自然界）實(shí)體及其屬性進(jìn)行觀察、監(jiān)視、測(cè)定、驗(yàn)證、記錄、傳輸、變換、顯示、分析處理與控制的各種器具與系統(tǒng)的總稱。儀器的功能在于用物理、化學(xué)或生物的方法，獲取被檢測(cè)對(duì)象運(yùn)動(dòng)或變化的信息,并將獲取信息轉(zhuǎn)換處理成為易于人們閱讀、識(shí)別、表達(dá)的量化形式，或進(jìn)一步數(shù)字化、圖像化，直接進(jìn)入自動(dòng)化、智能化運(yùn)轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)。儀器的實(shí)質(zhì)是信息獲取、信息處理、信息利用的工具，而儀器儀表學(xué)科則是研究以獲取信息為目的的信息轉(zhuǎn)換、處理、傳輸、存貯、顯示與應(yīng)用等技術(shù)與裝置的應(yīng)用科學(xué)。該學(xué)科具有以下特點(diǎn)：（1）儀器技術(shù)是信息技術(shù)著名科學(xué)家錢學(xué)森明確指出：“發(fā)展高新技術(shù)信息技術(shù)是關(guān)鍵，信息技術(shù)包括測(cè)量技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)。測(cè)量技術(shù)是關(guān)鍵和基礎(chǔ)?！倍鴾y(cè)量技術(shù)則是儀器技術(shù)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。現(xiàn)代儀器儀表是對(duì)物質(zhì)世界的信息進(jìn)行測(cè)量與控制的基礎(chǔ)手段和設(shè)備，因而美國(guó)商務(wù)部1999年報(bào)告在關(guān)于新興數(shù)字經(jīng)濟(jì)部分提出，信息產(chǎn)業(yè)包括計(jì)算機(jī)軟硬件行業(yè)、通信設(shè)備制造及服務(wù)行業(yè)、儀器儀表行業(yè)。這一界定在表明儀器儀表行業(yè)是信息產(chǎn)業(yè)組成部分的同時(shí)也說(shuō)明儀器技術(shù)也是信息技術(shù)的組成部分。（2） 儀器技術(shù)是信息技術(shù)中的源頭技術(shù)信息技術(shù)包括信息獲取、信息處理、信息傳輸三部分內(nèi)容。其中，信息的獲取是靠?jī)x器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。儀器中的傳感器、信號(hào)采集系統(tǒng)就是完成這一任務(wù)的具體器件。如果不能獲取信息，或信息獲取不準(zhǔn)確，那么信息的存儲(chǔ)、處理、傳輸都是毫無(wú)意義的。因而，信息獲取是信息技術(shù)的基礎(chǔ)，是信息處理、信息傳輸?shù)那邦}。儀器是獲取信息的工具，沒(méi)有儀器，進(jìn)入信息時(shí)代將是不可能的。因而，儀器技術(shù)是信息技術(shù)中“信息獲取一信息處理一信息傳輸”的源頭技術(shù)，也是信息技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)。（3） 儀器技術(shù)是現(xiàn)代科技的前沿技術(shù)工欲善其事，必先利其器。現(xiàn)代高新技術(shù)，如：航天、遙感、生物工程、醫(yī)療、環(huán)保、新材料等領(lǐng)域的研究發(fā)展以及各類基礎(chǔ)科學(xué)實(shí)驗(yàn)工作，無(wú)一不直接依靠?jī)x器來(lái)完成?，F(xiàn)代儀器技術(shù)是知識(shí)創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新的基礎(chǔ)，電子顯微鏡、質(zhì)譜技術(shù)、CT斷層掃描儀、X射線物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析儀、光學(xué)相襯顯微鏡、掃描隧道顯微鏡等先進(jìn)儀器的誕生對(duì)人類的科學(xué)研究產(chǎn)生了劃時(shí)代的意義?？v觀人類科技發(fā)展史不難看出，科技重大成就的獲得和科學(xué)新領(lǐng)域的開辟往往是以測(cè)試儀器和測(cè)試技術(shù)方法上的突破為先導(dǎo)的。自諾貝爾獎(jiǎng)設(shè)立至今，已有四十人次因?yàn)樵趦x器研制上的貢獻(xiàn)獲得了諾貝爾物理獎(jiǎng)。這一數(shù)字足見儀器在基礎(chǔ)科學(xué)與應(yīng)用科學(xué)領(lǐng)域中的重要而特殊的地位。（4）現(xiàn)代儀器儀表發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)現(xiàn)代儀器儀表科學(xué)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和特點(diǎn)，決定了儀器儀表發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。主要是：1） 傳感技術(shù)傳感技術(shù)不僅是儀器儀表實(shí)現(xiàn)檢測(cè)的基礎(chǔ)，也是儀器儀表實(shí)現(xiàn)控制的基礎(chǔ)。傳感技術(shù)主要是對(duì)客觀世界有用信息的檢測(cè)，它包括被測(cè)量敏感技術(shù)，涉及各學(xué)科工作原理、遙感遙測(cè)、新材料等技術(shù)；信息融合技術(shù)，涉及傳感器分布，微弱信號(hào)提?。ㄔ鰪?qiáng)），傳感信息融合，成像技術(shù)；傳感器制造技術(shù)，涉及微加工，生物芯片，新工藝等技術(shù)。2） 系統(tǒng)集成技術(shù)系統(tǒng)集成技術(shù)直接影響儀器儀表和測(cè)量控制科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用廣度和水平，特別是對(duì)大工程、大系統(tǒng)、大型裝置的自動(dòng)化程度和效益有決定性影響，它是系統(tǒng)級(jí)層次上的信息融合控制技術(shù)。3） 智能控制技術(shù)智能控制技術(shù)是人類以接近最佳方式或通過(guò)測(cè)控系統(tǒng)以接近最佳方式監(jiān)控智能化工具、裝備、系統(tǒng)達(dá)到既定目標(biāo)的技術(shù)，是直接涉及測(cè)控系統(tǒng)的效益發(fā)揮的技術(shù)，是從信息技術(shù)向知識(shí)經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵，是測(cè)控系統(tǒng)中最重要和最關(guān)鍵的軟件資源。人機(jī)界面技術(shù)人機(jī)界面技術(shù)主要為方便儀器儀表操作人員或配有儀器儀表的主設(shè)備、主系統(tǒng)的操作員操作儀器儀表或主設(shè)備、主系統(tǒng)服務(wù)。人機(jī)界面技術(shù)包括顯示技術(shù)、硬拷貝技術(shù)、人機(jī)對(duì)話技術(shù)、故障人工干預(yù)技術(shù)等?？煽啃约夹g(shù)儀器儀表和測(cè)控系統(tǒng)的可靠性技術(shù)除了測(cè)控裝置和測(cè)控系統(tǒng)自身的可靠性技術(shù)外，同時(shí)還要包括被測(cè)控裝置和系統(tǒng)出現(xiàn)故障處理技術(shù)。測(cè)控裝置和系統(tǒng)可靠性包括故障的自診斷、自隔離技術(shù)，故障自修復(fù)技術(shù)，容錯(cuò)技術(shù)，可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)，可靠性制造技術(shù)等。儀器儀表學(xué)科特點(diǎn)儀器儀表學(xué)科隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展內(nèi)涵在逐步擴(kuò)展，從最初的機(jī)械類專業(yè)轉(zhuǎn)為半機(jī)類專業(yè)，進(jìn)而成為信息類專業(yè)，儀器儀表學(xué)科的知識(shí)在不斷擴(kuò)充、更新?，F(xiàn)代儀器儀表涉及機(jī)械學(xué)、光學(xué)、電學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)等學(xué)科知識(shí)，儀器儀表學(xué)科是以機(jī)械學(xué)、光學(xué)、電學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)等學(xué)科為基礎(chǔ)而形成的多學(xué)科交叉的邊緣學(xué)科。儀器技術(shù)是一門對(duì)高新技術(shù)極度敏感，集各種高新技術(shù)于一身的應(yīng)用型技術(shù)。早期儀器儀表多為機(jī)械結(jié)構(gòu)，而后儀器設(shè)計(jì)中引入光學(xué)技術(shù)，使不少儀器成為光、機(jī)結(jié)構(gòu)。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電子技術(shù)逐漸成為儀器技術(shù)的重要內(nèi)容，而后儀器設(shè)計(jì)中不斷引進(jìn)先進(jìn)的光學(xué)技術(shù)、激光技術(shù)，使儀器向光、機(jī)、電結(jié)合方向發(fā)展。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展儀器儀表又向智能化邁進(jìn)，Internet的普及促使儀器向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，一些尖端現(xiàn)代儀器還將生物技術(shù)、材料科學(xué)以及物理、化學(xué)的新技術(shù)引入其中。儀器儀表的發(fā)展史揭示了儀器技術(shù)是“集成技術(shù)”的特點(diǎn)。綜上所述，學(xué)科的“交叉性”與技術(shù)的“集成性”成為儀器儀表學(xué)科的顯著特點(diǎn)。儀器儀表人才特點(diǎn)儀器儀表學(xué)科的特點(diǎn)決定了儀器儀表人才具有以下特點(diǎn)：是知識(shí)面寬的復(fù)合型人才儀器儀表學(xué)科屬信息學(xué)科的范疇，但其人才的知識(shí)結(jié)構(gòu)與信息學(xué)科的其他專業(yè)又有較大的不同。儀器科學(xué)是多學(xué)科交叉而形成的邊緣學(xué)科的屬性要求儀器儀表人才必須具備較豐富的光學(xué)、電子、精密機(jī)械、傳感、誤差處理、信號(hào)分析等方面知識(shí)，并且隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，儀器科學(xué)在人們普遍認(rèn)同的以光、機(jī)、電、算相結(jié)合為特征的基礎(chǔ)上又向生物、材料等學(xué)科邁進(jìn)。因此，儀器儀表專業(yè)的教學(xué)安排必須實(shí)行“寬基礎(chǔ)”?！皩捇A(chǔ)”造就了儀器儀表類專業(yè)人才“博學(xué)”的特征，也使得儀器儀表專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)一直定位于是通曉多學(xué)科知識(shí)的復(fù)合型人才。（2） 是知識(shí)結(jié)構(gòu)新，具備可持續(xù)發(fā)展能力的人才前已述及，儀器技術(shù)是各種高新技術(shù)的“集成”技術(shù)，是科學(xué)技術(shù)的前沿技術(shù)，是對(duì)高新技術(shù)極度敏感的應(yīng)用技術(shù)?？茖W(xué)技術(shù)上新的研究成果和發(fā)現(xiàn)如信息論、控制論、系統(tǒng)工程理論、微觀和宏觀研究成果及大量高新技術(shù)如微弱信號(hào)提取技術(shù)，計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、激光技術(shù)、超導(dǎo)技術(shù)、納米技術(shù)等均成為儀器儀表和測(cè)量控制技術(shù)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。因此，儀器儀表人才的知識(shí)結(jié)構(gòu)必須緊隨科學(xué)技術(shù)的發(fā)展不斷更新，儀器儀表人才還要有較強(qiáng)的自主學(xué)習(xí)能力，具備可持續(xù)發(fā)展能力，只有如此才能適應(yīng)現(xiàn)代儀器儀表的發(fā)展。（3） 是適應(yīng)型強(qiáng)，轉(zhuǎn)型快，符合市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)需要的人才儀器儀表專業(yè)學(xué)生較寬的知識(shí)面形成了學(xué)生適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)。在雙向選擇的就業(yè)市場(chǎng)中就業(yè)率比較高。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，各校測(cè)控專業(yè)學(xué)生的入學(xué)分?jǐn)?shù)在各自學(xué)校均處中下等，但就業(yè)情況則處于中上，甚至更好。究其原因，儀器儀表專業(yè)學(xué)生適應(yīng)性強(qiáng)，轉(zhuǎn)型快是一重要原因。儀器儀表專業(yè)人才就業(yè)面寬，適應(yīng)以下領(lǐng)域：?儀器儀表產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)、銷售工作；?工業(yè)生產(chǎn)如石油、化工、冶金、電力、輕工、紡織等行業(yè)的檢測(cè)技術(shù)與管理工作；?生物、醫(yī)學(xué)、材料、航天、環(huán)保等新型行業(yè)新型儀器的研制工作；?國(guó)防工業(yè)從事國(guó)防重點(diǎn)項(xiàng)目的研究工作；MEMS的研究工作，從事微控技術(shù)、微加工技術(shù)、微光源、微光學(xué)系統(tǒng)、微傳感器等的研究工作；IT行業(yè)，從事計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的開發(fā)工作。三、我國(guó)儀器儀表產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀經(jīng)過(guò)幾十年來(lái)，特別是近十年來(lái)的建設(shè)與發(fā)展，我國(guó)儀器儀表已經(jīng)初步形成產(chǎn)品門類品種比較齊全，具有一定生產(chǎn)規(guī)模和開發(fā)能力的產(chǎn)業(yè)體系，成為亞洲繼日本以后的第二大儀器儀表生產(chǎn)國(guó)。儀器儀表產(chǎn)品進(jìn)出口貿(mào)易迅速增長(zhǎng)，2003年進(jìn)出口總額達(dá)121億美元，出口29.5億美元，同比2002年增長(zhǎng)52.6%。出口產(chǎn)品中已經(jīng)包括有技術(shù)含量較高的工業(yè)控制系統(tǒng)和精密科學(xué)儀器。2002年我國(guó)出口的物理和化學(xué)分析用儀器總值為0.32億美元，僅為美國(guó)出口的1%,而2003年該儀器出口總值躍升為1.25億美元，年增長(zhǎng)291%，達(dá)到美國(guó)出口的3.3%。中低端數(shù)字萬(wàn)用表出口占據(jù)世界市場(chǎng)的60%份額，出口國(guó)家不只限定亞洲、非洲，許多產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入歐美市場(chǎng)。雖然我國(guó)儀器儀表產(chǎn)業(yè)有了較大的發(fā)展，但還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)、科學(xué)研究、國(guó)防建設(shè)以及社會(huì)發(fā)展等各個(gè)方面日益增長(zhǎng)的迫切需求。我國(guó)儀器儀表產(chǎn)品大部分屬于中低檔產(chǎn)品，技術(shù)水平相當(dāng)于20世紀(jì)90年代初中期國(guó)際水平，高端大型儀器幾乎全部依賴進(jìn)口。2003年我國(guó)儀器儀表進(jìn)口總額91.5億美元，相當(dāng)于國(guó)內(nèi)全行業(yè)總產(chǎn)值73%，除去出口部分，我國(guó)國(guó)產(chǎn)儀器儀表大約只占國(guó)內(nèi)市場(chǎng)51.4%的份額，缺口高達(dá)一半。當(dāng)然這是就市場(chǎng)銷售總額而言，但反映出的現(xiàn)狀卻是嚴(yán)峻的。我國(guó)儀器儀表落后于國(guó)際先進(jìn)水平，差距是全方位的，包括產(chǎn)品技術(shù)方面的差距和企業(yè)綜合實(shí)力上的差距。四、儀器儀表學(xué)科專業(yè)規(guī)模、結(jié)構(gòu)1.儀器儀表專業(yè)辦學(xué)規(guī)模情況隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，社會(huì)對(duì)儀器儀表的需求量越來(lái)越大，小到日常生活大到國(guó)家重點(diǎn)工程，儀器儀表無(wú)處不在；隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，儀器儀表的內(nèi)涵發(fā)生了很大的變化，從機(jī)械類產(chǎn)品發(fā)展到集光、機(jī)、電、算于一體的國(guó)家重大技術(shù)裝備；隨著現(xiàn)代化、信息化的迅猛發(fā)展儀器儀表的地位越來(lái)越高，成為信息產(chǎn)業(yè)的一部分。所有這些都使得社會(huì)（這里包括生源的意向一招生，和社會(huì)的容納一就業(yè)）對(duì)儀器儀表學(xué)科專業(yè)人才的需求與日俱增。在這種市場(chǎng)需求下，儀器儀表專業(yè)得到空前的發(fā)展。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，在教育部注冊(cè)的建有儀器儀表專業(yè)的高等院校已有161所（不包括部隊(duì)院校），其中大約70所院校是在2000年后（包括2000年）增設(shè)的儀器儀表專業(yè)。隨著我國(guó)高等教育規(guī)模的擴(kuò)大，儀器儀表專業(yè)的本科生人數(shù)也在急劇增加，表1給出我國(guó)高等院校儀器儀表專業(yè)本科生近幾年畢業(yè)、招生及在校學(xué)生情況。表1 儀器儀表專業(yè)本科生情況00年01年02年03年畢業(yè)生人數(shù)3573373835684942招生人數(shù)7578880387728211在校人數(shù)22062273972863428747從表中數(shù)據(jù)可以看出，2000年后，儀器儀表專業(yè)每年的招收人數(shù)是畢業(yè)人數(shù)的2倍，也就是說(shuō)2000年后較前招生人數(shù)翻了一番，2001年后招生人數(shù)基本穩(wěn)定，在校學(xué)生人數(shù)基本穩(wěn)定在2.8萬(wàn)人左右。2.儀器儀表學(xué)科專業(yè)結(jié)構(gòu)從儀器儀表技術(shù)的發(fā)展來(lái)看，我國(guó)急需有創(chuàng)新能力，有開發(fā)、研究現(xiàn)代高端儀器能力的研究型人才。從儀器儀表產(chǎn)業(yè)來(lái)看，需要大批從事儀器儀表生產(chǎn)、維護(hù)和市場(chǎng)銷售的應(yīng)用型、技能型人才。而國(guó)內(nèi)設(shè)有儀器儀表學(xué)科的高校辦學(xué)層次的分布大約是：擁有博士學(xué)位授予權(quán)及博士后流動(dòng)站培養(yǎng)研究型人才的院校占15%，以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主要目標(biāo)的院校占65%，主要培養(yǎng)技能型人才院校占20%。由此可以看出，我國(guó)高等學(xué)校儀器儀表專業(yè)的人才培養(yǎng)層次與社會(huì)需求是吻合的，結(jié)構(gòu)是合理的。五、今后五年左右的社會(huì)需求情況1.儀器儀表的市場(chǎng)需求據(jù)國(guó)家海關(guān)和有關(guān)行業(yè)部門統(tǒng)計(jì)，2003年中國(guó)國(guó)內(nèi)儀器儀表市場(chǎng)總需求量達(dá)到1436.43億元人民幣，其中包括進(jìn)口儀器儀表91.5億美元（約合759.45億元人民幣）。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的儀器儀表市場(chǎng)需求量的年增長(zhǎng)率達(dá)25.8%，而進(jìn)口儀器儀表市場(chǎng)需求量的年增長(zhǎng)率更達(dá)到67.8%。根據(jù)儀器儀表行業(yè)“十五“規(guī)劃對(duì)市場(chǎng)需求預(yù)測(cè)和儀器儀表行業(yè)2003年發(fā)展態(tài)勢(shì)分析，2003年國(guó)內(nèi)儀器儀表市場(chǎng)的需求增速明顯高于原來(lái)的預(yù)測(cè)。結(jié)合我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)、科學(xué)技術(shù)和國(guó)防建設(shè)在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)，國(guó)內(nèi)儀器儀表市場(chǎng)需求的平均年增長(zhǎng)率保守估計(jì)不會(huì)低于15%。因此，中國(guó)儀器儀表總體未來(lái)需求大致是：2004年1652億元，2005年1900億元，2006年2185億元，2007年2512億元，2008年2899億元。未來(lái)5年間平均年市場(chǎng)總需求量為2227億元，相當(dāng)于268億美元。進(jìn)口儀器儀表所占份額如近二年不增，后三年每年能下降3個(gè)百分點(diǎn)，則中國(guó)儀器儀表市場(chǎng)對(duì)進(jìn)口儀器儀表的總體未來(lái)需求大致是：2004年105億美元，2005年121億美元，2006年131億美元，2007年142億美元，2008年153億美元。未來(lái)5年間進(jìn)口儀器儀表平均年市場(chǎng)總需求量為130.4美元。根據(jù)“十五”前三年儀器儀表行業(yè)生產(chǎn)和市場(chǎng)銷售情況，特別是2003年的情況看，電力、公用設(shè)施工程、環(huán)保、醫(yī)療、商品質(zhì)量檢驗(yàn)、住宅建設(shè)、汽車、農(nóng)林牧漁等行業(yè)對(duì)儀器儀表的需求旺盛，正成為市場(chǎng)需求的熱點(diǎn)。2003年國(guó)內(nèi)生產(chǎn)和銷售年增長(zhǎng)率超過(guò)25%的儀器儀表有：工業(yè)自動(dòng)化儀表和控制系統(tǒng)，年增長(zhǎng)率31.5%;電工儀器儀表，年增長(zhǎng)率35.9%;環(huán)境測(cè)量專用儀表，年增長(zhǎng)率33%；汽車儀表，年增長(zhǎng)率35.9%;農(nóng)林牧漁專業(yè)儀器儀表，年增長(zhǎng)率39.7%;地質(zhì)勘探和地震預(yù)報(bào)專業(yè)儀器，年增長(zhǎng)率28.4%;核輻射測(cè)量?jī)x器，年增長(zhǎng)率125.8%;光學(xué)儀器，年增長(zhǎng)率41.2%;衡器，年增長(zhǎng)率31.7%。2003年進(jìn)口增長(zhǎng)率超過(guò)25%的儀器儀表有：工業(yè)自動(dòng)化儀表和控制系統(tǒng)，年增長(zhǎng)率75.7%;電工儀器儀表，年增長(zhǎng)率40.1%;電子測(cè)量?jī)x器，年增長(zhǎng)率26.7%;光學(xué)儀器