测控技术及仪器专业课程简介(通用12篇)
测控技术与仪器专业是“多学科知识交叉和高新技术密集的宽口径专业”的特点,本专业的人才培养目标为“具有良好的科学素养和创新精神,掌握扎实的数学、物理和电子信息基础知识,具备较强的现代测控系统和智能仪器仪表设计研发能力,以及计算机在测量与控制领域的应用能力,能在高新技术领域从事测控仪器和系统的开发设计,以及在国民经济领域从事仪器与系统生产制造、科技开发、应用研究和运用管理等复合型高级专门人才”。
传感器原理与应用
传感器是获取自然科学领域信息的主要途径和手段。在现代测控系统中,作为关键环节的传感器处于连接被测控对象和测控系统的接口位置,因此《传感器原理与应用》课程在测控技术与仪器学科课程体系中处于重中之重的位置。该课程涉及机械、动力、物理、化学、光学、材料、电子、生物、半导体、信息处理等众多学科领域,应用领域十分广泛,与当前多学科交叉融合的趋势相一致,在专业课程体系中起到重要的承上启下作用。
本门课程是仪器仪表及电子信息专业本科人才培养的专业基础必修课程之一,是培养学生进行系统设计不可缺少的重要环节,注重传感器工作原理及其应用设计的全过程。本课程的基本内容包括:传感器的地位和作用、定义、分类、发展趋势、选用原则、一般特性等一些基础知识;介绍了磁敏传感器、温度传感器、光电传感器、力敏传感器和其它类型的传感器的工作原理、传感器的结构、主要参数、检测电路、典型应用及检测技术;多传感器融合信息技术和现代检测系统等新技术。
智能仪器设计基础
《智能仪器设计基础》是测控专业必修课。它的前修课程为《微机原理及接口技术》、《数字信号处理》、《传感器原理与应用》。主要研究智能化仪器仪表的组成原理、设计技术和应用方法。课程涉及微机接口、标准总线、数据处理方法、测量控制算法、故障诊断、以及智能化仪器仪表的典型实例分析等。本课程的目标是:在学习电子技术、传感器、信号处理、计算机软硬件等知识和技术前导课程基础上,使学生建立仪器整机系统的概念,掌握智能仪器软硬件相结合的基本工作原理、主要技术和设计方法,结合实际仪器项目开展系统设计。着力培养学生运用所学知识与技术开展综合设计和创新实践的能力。增强学生灵活性和创新意识。
测控网络技术
测控网络技术是测控技术与仪器本科生专业的选修专业课,它是有关网络技术、计算机接口技术、和控制技术等的一门综合技术。学习本课程之前,应先选修下列课程:《计算机网络技术及应用》、《微机原理与接口技术》、《单片机原理》等。本课程在介绍测控系统的概念、测控系统网络化发展趋势的基础上,综合检测技术、控制技术和计算机网络应用技术等相关知识,重点介绍了工业测控系统中的网络化技术、网络化实现方法及工程实例。通过本课程的学习要求学生掌握:网络与通信的基本知识;测控网络技术的发展;典型测控网络技术的基本原理、技术特点及应用并能设计简单的测控网络节点。
现代测试系统
测控技术与仪器专业, 顾名思义, 即是研究如何以精密机械仪器为工作依托, 以机、光、电以及计算机为主要技术手段, 对自动化工作系统进行测试与控制的学科。先进科学技术的快速更新, 为测控技术与仪器专业的研究学习提供了大量新鲜科技血液。测控技术与仪器专业所培养的是精通仪器仪表原理、熟稔测试控制系统的综合性技术人才, 为我国的科技发展及工业建设贡献着高水平的人力资源。因此, 测控技术与仪器专业具有重要的分析利用价值。
1 测控技术与仪器专业的国内发展现状
我国高等院校开设测控技术与仪器专业的历史, 始于新中国成立初期。当时国家工业百废待兴, 亟需大量高科技技术支持。测控技术与仪器专业的前身是精密机械仪器专业, 最初成立于我国工业建设重镇天津。后来, 随着我国高等院校的恢复教学, 仪器仪表类专业在各大著名高校陆续开设并茁壮成长, 为现今的测控技术与仪器专业奠定了坚持的学术理论与社会实践基础。
之后, 对精密仪器仪表的研究愈发难以满足工业建设的自动化需要。串联各种精密仪器仪表的测控技术, 因其能够满足自动化发展的需要而茁壮成长起来, 逐步形成了如今的测控技术与仪器专业。目前, 我国已有近两百所本科高等院校开设测控技术与仪器专业, 并且仍陆续有院校增设该专业。总体来看, 该专业生源已经呈现趋稳态势, 搭建起专业建设的广阔平台。同时, 该专业的硕、博研究生点也逐渐增加, 所培养的高等专业学术研究人才规模愈发庞大, 为测控技术与仪器专业的深层次建设奠定了科研基础。
2 测控技术与仪器专业存在的发展问题
测控技术与仪器专业作为一门高新技术学科, 密切联系着精密机械、计算机科技、电子电力以及自动化控制等诸多高精尖技术。随着国际范围内的科技大发展, 我国测控技术与仪器专业的发展暴露出一些痼疾, 主要涉及教学理念、教育模式以及社会衔接等三方面。
2.1 教育理念滞后
我国的测控技术与仪器专业教育, 相比于发达国家而言仍然处于发展初期, 教育理念仍然稚嫩, 甚至在某些程度上处于滞后状态。一方面, 教师在教学过程中不能及时引入国际先进科研成果, 教学内容依然局囿于传统教材。正因如此, 我国测控技术与仪器专业的普遍教学水平低于国际化标准, 难以在教学中丰富学生的专业前沿认识。另一方面, 有相当规模的教师群体以及高等院校, 仍持有培养“技术工人”的专才教育理念, 在理念层面限制了学生的未来发展趋向, 一定程度上扼杀了学生对测控技术与精密仪器的创造能力。
2.2 教育模式陈旧
测控技术与仪器专业和社会工业生产密切相关, 需要在工作实践中完善其理论体系, 创造崭新的技术成果。但从普遍意义上来看, 我国测控技术与仪器专业的教育方法陈旧, 仍然以课堂教学为主要模式, 严重忽略专业实践的重要作用, 逐渐产生理论与工作实践脱轨的现象。教育模式陈旧已经成为阻碍测控技术与仪器专业发展的重要桎梏。
2.3 社会衔接不畅
测控技术与仪器专业的最终培养目标, 是使学生成为掌握先进仪器仪表测控技术的科技人才, 为社会发展贡献高科技力量。但目前测控技术与仪器专业的学校教育与社会需求之间产生了较深的沟壑, 学与用的衔接不畅。一方面, 专业教育内容与工作实际脱节, 难以得到有效运用。另一方面, 上至高校、下至学生, 对专业实习的重视程度不够, 理论知识转化为实践经验的速度缓慢。
3 测控技术与仪器专业的未来发展策略
测控技术与仪器是保障工业发展、促进经济进步的重要支柱性技术, 具有较高的社会效益价值。因此, 必须着力解决当前专业发展过程中存在的问题, 以科学、优质的发展策略, 为测控技术与仪器专业创造更加美好的发展前景。
3.1 适应学科发展, 满足社会需要
伴随着科技的突飞猛进, 测控技术与仪器在未来会面临更加多样的技术融合, 形成融合度更高、交叉性更强的学科体系。在这一背景下, 测控技术与仪器专业的学生与教师, 都要努力适应学科融合的发展趋势, 综合性掌握学科技术体系。另外, 测控技术与仪器专业课程难度较大, 应当合理衔接社会实习工作, 使学生在实践中丰富知识体系, 使测控技术与仪器专业的发展最大程度满足社会需要。
3.2 优化课程体系, 加强实践教学
测控技术与仪器的专业体系复杂, 因而课程所学难度较大, 总体来说学生的课业负担较重。针对这一情况, 高校要致力于优化该专业课程体系, 积极编制符合国际技术发展前沿的教学材料。此外, 高校要做好实践教学与课堂教学的衔接, 采取模拟实验操作、实习基地工作的双重实践教学体系, 着力培养学生的实践创新能力。
3.3 建设创新基地, 完善人才培养
测控技术与仪器专业要随着科技进程的推进不断创新发展, 因此要大力建设测控技术与仪器创新基地, 通过技术支持、财力保障与师资配合, 鼓励学生进行专业技术的创新探索。并且通过创新培训, 着力提升学生的专业思考能力、动手能力与创新能力, 从而完善测控技术与仪器的人才培养体系。
4 结语
承前所述, 测控技术与仪器专业既是高等院校科学研究体系的重要组成部分, 又是国家工业发展的人才储备与培养平台。我国测控技术与仪器专业自创设以来取得了不菲的研究成果, 创造了重大的实用价值。但同时, 其学科建设中所存在的突出问题也不容忽视。因此, 社会、高校以及测控技术与仪器行业内部, 要协同共进, 共同致力于构建完善的测控技术与仪器专业发展模式。
参考文献
[1]高小利.测控技术与仪器专业现状及应对措施探究[J].化工管理, 2014 (06) .
[2]刘红波, 马志娟, 梁晓瑜, 李东升.测控技术与仪器专业现状分析[J].技术监督教育学刊, 2007 (01) .
关键字:测控技术与仪器专业;历史沿革;培养目标
中图分类号:TH70-4 文献标识码:A
1.测控技术与仪器专业历史沿革
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。
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科研人员的重视。但是由于传统观念的影响,很多学者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尖端,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者,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,没有自主创新,没有高质量、高附加值的产品,无法与其他工业强国相争,这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,自主创新、高质量、高附加值的产品是关键,因此,测控专业的人才变得越来越重要。
2.测控技术与仪器专业培养目标
测控技术与仪器专业培养的人才都是适应社会发展需要的、基础扎实、实践能力强、具有团队协作和创新创业精神,具备无损检测理论与工艺、计算机测试、工业过程的在线检测与控制等方面的设计与开发能力,以及材料加工、设备安全与质量控制、计量测试等方面的基础知识和应用能力,能在国民经济各部门从事工业无损检测、计算机测试、仪器仪表设计开发和工业检测控制系统的应用研究、科技开发、运行管理等方面工作,获得工程师基本训练的复合型应用性应用性高级工程技术人才。并且这个专业主要以光、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,毕业以后可从事计算机应用、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。
测控技术与仪器专业培养具备精密仪器设计制造以及测量与控制方面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、运行管理等方面的高级工程技术人才。所以学校对这个专业学生的基本要求就是要本专业学生主要学习电子技术、计算机技术、机械设计、材料加工、控制技术等基本理论和基本知识,受到电子技术应用、计算机应用、无损检测工艺设计与检测操作、计算机测试与仪器仪表开发设计等方面的基本训练,具有从事无损检测应用、计算机测试、仪器仪表设计与开发等方面的基本能力。掌握精密仪器的光学、机械与电子学基础理论,测量与控制理论和有关测控仪器的设计方法,受到现代测控技术和仪器应用的训练,具有本专业测控技术及仪器系统的应用及设计开发能力。
相比起许多理工类专业,测控技术与仪器可能是比较难以望文生义的一个专业。究竟什么是“测控”?“测控”的范围是什么?“测控”专业在社会上又能做些什么?这些问题使许多考生在报考的时候对这个专业心存疑虑。其实测控技术就是精确探测和采集各种信息的尖端技术。说白了,“测控技术与仪器”就是去研究、去开发最先进的测量仪器。而高技术含量测量仪器不仅逐渐应用到我们日常生活的各个领域,我们最尖端、最激动人心的领域发挥着重要作用。
3.结语
摘要:简述仪器仪表与高新技术、网络信息技术的关系;简述MEMS技术与微型力学传感器;展望智能传感器与网络智能哈的应用;阐述计量科学与本专业的联系
关键词:仪器,高新技术,网络信息技术;MEMS技术,微型力学传感器;智能传感器,网络智能化;计量科学,量子单位制。
1.仪器与高新技术、网络信息技术的联系
仪器是认识物质世界的工具,它的主要作用在于测量和控制两方面。测量是为了确定量值,而控制是指在精准测量的基础上跟踪对象,传送信息,反馈状态并由此控制对象的动作。
著名科学家钱学森曾指出,“发展高新技术信息技术是关键,信息技术包括测量技术、计算机技术和通信技术。而测量技术是关键和基础。”科学是从测量开始的,而测控技术与仪器专业所代表的仪器科学与技术学科,在经济和科技发展中的作用是不可估量的。仪器仪表是工业生产的“倍增器”,科学研究的“先行官”,军事作战的“战斗力”,社会生活的“物化官”,这些无一不体现仪器仪表的在各个领域中的地位。
仪器科学与技术学科最显著的技术特征就是“精确”。所谓精确,即信息属性完整、量值准确。仪器技术主要研究信息转换、处理、控制、传输、储存、显示与应用等技术,并达到最终获取信息的目的。所以仪器科学是多学科理论为基础,多学科交叉的一门边缘科学。
所以,仪器科学对各种高新技术都相当敏感,并且集各种高新技术于一身的应用型技术。早期仪器多为机械机构,而后又逐渐引入光学技术,形成光、机一体结构。随着电子技术的发展,电子技术也逐渐成为仪器科学中的重要部分,于是仪器设计中又不断引进先进的光学、激光技术,使得仪器向光、机、电结合的方向发展。随着计算机技术的发展,仪器仪表更加智能化,同时尖端现代仪器还结合了生物技术、材料科学等。仪器也不再是单纯的采集数据的工具,它同时兼备信号传输、信号处理以及控制。随着计算机网络技术、软件技术、纳米技术的发展,测量控制与仪器技术有虚拟化、远程化和微型化的发展趋势。各种高新技术为仪器技术提供了新原理、新材料、新工艺,使仪器技术学科交叉性与边缘学科属性的特点越来愈鲜明。
为什么把仪器科学与技术定位成信息技术,而且是信息技术中的源头技术呢?信息获取是靠一起来实现的。一条完整的信息链的构成是“信息获取——信息处理——信息传输”,如果不能获取准确的信息,那么信息的各种处理如存储、传输等都失去了意义。因此,信息的准确获取是信息技术的基础。而仪器正起到了不可或缺的信息源的作用。
仪器仪表发展的核心在于提高测量控制的技术指标和功能。具体而言,包括:(1)技术指标不断提高(检测范围,测量精度,测量速度,环境适应度等);(2)测量单元的微型化、智能化;(3)测控范围的立体化、全球化,测量控制的系统化、网络化;(4)便携式、手持式以及适应各种不同的特殊需要的仪表的大量发展。
在以信息技术和网络思想来指导仪器仪表的设计与应用的情况下,传统仪器的结构在不断演
变并产生了新的突破。现在,仪器仪表本身的硬件和软件的界限已经模糊化了,仪器仪表设计的主要基础是它的软件,而不是传统仪器仪表的硬件,这就是所谓的“虚拟仪表”。可以说,这是一起领域内的一次革命!实际上,它是一种基于计算机的数字化测量测试的仪器,利用高性能的模块化硬件,结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。而其最大的特点,就是用户能根据自己的应用需求,设计自己的仪器系统。另外,虚拟仪器能够与网络技术结合,将虚拟仪器实时测量的数据上传。
当然,虚拟仪器本身不完全脱离硬件。如采集的本身是以硬件作为基础。虚拟仪器只是更为强调于计算机的融合度。而且相比传统仪器,虚拟仪器在测量速度、测量精度上也有一定差距。
2.MEMS技术
那么,是什么直接决定了获取信息的质量,关系到整个测试系统精度?答案是传感器。传感器作为现代测试系统中的首要环节而占有重要地位;而在基础科学研究中,传感器具有突出地位,许多重大的科学发现往往都源于一种新的传感测试手段的发明。在某些极端技术领域,如超高温、超低温、超强磁场、超弱磁场等,要获取大量的感官无法获取的信息,没有相应的传感器是不可能的。军事领域中,传感器是决定武器的性能和实战能力的重要因素,如洲际导弹惯性制导用的加速计传感器,其精度可达万分之一,保证了高精度命中能力。
MEMS技术即微电子机械,又称微机电系统。它是在微电子技术的基础上发展起来的,但又区别于微电子技术。在21世纪,MEMS技术将对人类社会产生革命性的影响,是关系国民经济建设和国家安全保障的战略高科技。MEMS时美国建立在半导体技术基础上的称谓,而更强调系统概念的欧洲称之为为系统,在精密机械加工方面有传统优势的日本则称之为微机械。
MEMS是一种典型的多学科交叉的前沿性的高科技研究领域,它设计自然科学和工程技术的方方面面,如电子工程、机械工程、生物工程、物理科学、化学科学和材料科学等,可广泛地应用于航空、航天、军事、光通信、无线通信和生物医学等人类生产生活的诸多方面,被认为是面向21世纪的新兴技术乃至主导技术之一。
MEMS测试技术主要包括几何量、机械量、材料特性、力学特性、热学特性、电学特性、光学特性及声学特性等参数的测试。以上参数的测试又可分别归属到两大类,即通用特性测试技术和专用特性测试技术。MEMS通用特性测试技术主要指与微结构相关的测试,主要包括几何量(如几何尺寸及三维形貌)、机械量(如运动位移、运动速度和谐振频率)、材料特性(如硬度)及力学特性、温度场分布等方面的测试。MEMS专用特性测试技术根据MEMS力学传感器、光MEMS、射频MEMS等不同功能MEMS器件的要求,重点是力学特性、电学特性、光学特性及声学特性等综合参数的测试。
在前沿传感技术中,微电子机械系统对精密测试技术提出了新的要求,MEMS测试技术已经成为MEMS设计、仿真、制造以及质量控制和评价的关键环节之一。MEMS具有结构尺寸小和集成度高等特点,研制精度高、简单便捷和成本低的精密测试手段已经成为MEMS发展的迫切需要。
面向微结构的MEMS通用特性测试技术按照实现方式可分为接触式和非接触式,按照测试原理又可分为光学测试非光学测试。由于MEMS具有结构尺寸小、集成度高和运动频率高等特点,而非光学测试方法一般都要求在被测结构上附加相应的传感元件,这会影响微结构的完整性和机械特性,将导致不可预计的测量误差。而光学测试技术具有非接触、快速、高灵敏度、高精度和抗干扰能力强的有点,可实现大视场的测量,能够很好地满足MEMS测试的要求,因此光学测试技术在MEMS测试中处于主导地位。
对MEMS的机械运动参数(如位移、速度、振幅和频率等)进行精确的测试已经成为MEMS发展的迫切需求。目前采用的微机械量测试方法主要有电测法和光测法等。为机械的特征尺寸一般为毫米级乃至亚微米量级,远小于宏观机械,故微机械的动态特性很容易被测试过程所干扰。由于光学测试方法属于非接触测量,同时又具有分辨率好和精度高等特点,目前已经成为微机械量测试领域的研究热点。
3.简单介绍MEMS技术最早取得成功的领域——微型力学传感器
微型力学传感器是MEMS技术最早取得成功的领域。硅有良好的力学性能和力学传感特性,而且便于加工,是目前微型力学传感器的主要构成材料。微型力学传感器根据被测量,又可细分为压力传感器、应力传感器、力矩传感器、流量传感器和惯性(角速度和加速度)传感器等几类。以下简单介绍下微型压力传感器以及微型惯性传感器。
压阻式压力传感器。目前大多数商品化的压力传感器均有采用。
电容式压力传感器。它是根据电容器两块电极板之间距离的变化导致的电容值的变化来测量压力变化。
谐振式压力传感器。它是通过检测微机械谐振梁谐振频率的变化来实现压力的测量。
而至于未来的发展趋势,微型压力传感器在生物医疗中的应用是当前该领域的热点,其主要用于人体血管及脑内压力的监控,脉血压以及尿道、膀胱、子宫等内压力的测量,心室压力波形的检查研究和肠胃压力的短期监控等等[3]。
微型惯性传感器,包括微加速度计和微陀螺,是利用物体的惯性性质来测量物体运动情况的一类传感器。这类传感器在进行轮船、飞机、航天器和武器的导航、制导、姿态控制和惯性测量上应用性很强。与卫星导航不同,惯性传感器导航不受外界条件的影响,完全通过记录自身运动情况来完成定位,而卫星导航又常常受到地理环境或人为因素的破坏、干扰导致不能正常运行。只要确定初始的位置、速度、姿态,理论上就可以记录当前的运动状态以及位置。但实际上,能够满足惯性级性能要求的微机械惯性传感器还很不成熟。除了在器件的结构、材料等方面继续努力以外,对于测试电路和封装技术等主要制约因素的深入研究也很有必要。
4.智能传感器与网络智能化
把敏感技术和信息处理技术结合起来,就是所谓智能传感器。智能传感器的概念最初是NASA在开发宇宙飞船的过程中形成的。宇宙飞船在太空飞行时,要安装大量的传感器进行科学实验,而处理如此多的有传感器所获取的信息,需要一台大型的计算机,二者在飞船上
是无法做到的,于是提出了分散处理的设想,从而产生出智能传感器。微处理器的出现使得智能传感器的设想得以实现。一般来说,智能传感器具有如下几个特点:1.能够进行自动补偿 2.具有自检、自诊断和自校准功能 3.具有复合敏感功能 4.具有判断、决策能力 5.具有数据存储、记忆与信息处理功能 6.具有双向通信和标准化数字输出的功能。如此,不仅有多项功能来保证高精度,而且传感器不再只是个数据源,更扮演了整个信息链中其他环节的部分角色,优化了效率。
智能传感器是传感器今后一个重要的发展方向。随着硅微细加工技术的发展,新一代智能传感器功能将会更加丰富,体积更加微型化;它将利用人工神经网络、人工智能、信息处理技术等,使传感器具有更高级的智能化水平。
早在上世纪80年代,人们就开始探索将神经网络应用到智能传感器上。人工神经网络使智能传感器具有更多的潜能,对于传感器应用而言,提高其测量精度,特别是在不清楚传感器的数学模型或其传递函数的情况下,就更具有重要意义。目前,神经网络主要用于智能传感器的多传感器融合、数据处理、目标识别和故障诊断等方面。
网络化智能传感器是目前国内外竞相研究的传感器前沿技术之一。网络化智能传感器融合了通信技术和计算机技术,其实质是在智能传感器的基础上实现网络化和信息化,是传感器具备自检、自校、自诊断和网络通信功能,从而实现信息的采集、传输和处理。网络化智能传感器是以嵌入式微处理器为核心,集成了传感单元、信号处理单元和网络接口单元的新一代传感器。
应用网络接口技术是传感器能方便地接入网络,为系统的扩充和维护提供了极大的方便。网络化智能传感器时传感器由单一功能、单一检测向多功能和多点检测发展,从孤立元件向系统化、网络化发展,从就地测量向远距离实时在线检测发展成为了可能。
而网络化智能传感器的关键技术是网络接口。网络化智能传感器必须符合某种网络协议,是测控数据能直接入网。随着电子和信息技术的高速发展,通过软件或硬件方式将通信协议嵌入到智能化传感器已经成为可能。
5.计量科学与本专业的联系
计量科学与制造自动化与测控技术专业紧密相关,更是自然科学的基础和前沿。计量是保证仪器仪表质量,研究测试方法和规范国民经济和社会发展各领域量的度量,是直接体现测量控制与仪器仪表作用的科学。
毫无例外,每一项科技发明、每一项技术创新从论证、实验、鉴定乃至推广,验证其科学与成功的每一环节都必然需要计量测试数据,是自然科学的发展中不可缺少的手段。例如,美籍华人吴健雄博士就是通过精密测量,用实验方法在美国国家标准技术研究院的实验室里验证了世界著名物理学家诺贝尔奖获得者李政道和杨振宁所提出的弱相互作用下的宇称不守恒理论。
而在现代化生产过程中,产品质量是企业的一大根本。没有精确的计量仪器和测量方法,就难以保证产品的质量和效益。原材料、元器件进场的监测和分析,生产加工的质量监控,到成品的检验,以及物料和能源的消耗情况都需要计量提供准确的数据。所以质量的管理与
效益的提高,必须建立在计量科学技术的基础上。
我们可以从几个侧面大致了解当今计量测试技术的发展情况。
激光铯原子喷泉钟350万年不差一秒。铯原子时间频率基准复现的原子秒,其准确度比其他计量单位提高了10^6倍。这样的准确度并非没有意义。相反,比如像导弹上面安装了精密传感装置,以接受装有GPS的卫星发来的信号,但要使导弹命中率高,关键有精确的计时装置。亿分之一秒的误差就可能导致导弹3米的误差!
又如中国计量科学研究院在03年建成了量子化霍尔电阻标准装置,并使我国的量子化霍尔电阻标准准确度比国外最好的同类装置高出近10倍,误差仅为百亿分之一。这一重大成果,不仅突破了国外技术封锁,还为课题提供了核心器件,并具有我国自主知识产权。
当代计量学正处于经典物理学与量子物理学的交界处。21世纪的计量学是利用原子与原子间的物理特性及其新型量子效应和基本物理常数,建立的新型量子单位制。
例如,利用量子跃迁现象来复现计量单位,就可以从原理上消除各种宏观参数不稳定产生的影响,所复现的计量单位不再会发生缓慢飘移,计量基准的稳定性和准确度可以达到空前的高度。更重要的是,量子跃迁现象可以在任何时间、任何地点用原理相同的装置重复产生,不像实物基准是特定的物体,一旦由于事故而损毁,就不可能再准确复制。如第一个使用量子计量基准的长度单位,其原理是利用86Kr原子在两个特定能级之间发生量子跃迁时所发射的光波波长作为长度基准,准确度达到10^(-9)量级。又如秒的新定义为“铯-133原子基态的两个超精细能级之间月前所对应的辐射的9192631770个周期的持续时间”
姓 名: xxx
性 别: 男
民 族: 汉族
政治面貌: 党员
出生日期: 1987年08月
婚姻状况: 未婚
学 历: 本科
毕业院校: xx航空学院
毕业时间: 06月
所学专业: 测控技术与仪器
外语水平: 英语 (一般)
电脑水平: 一般
工作年限: 实习/应届
联系方式: 13888888888
求职意向
工作类型: 全职
单位性质: 不限
期望行业: 电子、微电子技术、仪器、仪表 、工业自动化、电力、电气、能源
期望职位: 精密机械/仪器仪表技术员、电气维修技术员、自动控制、电子/电器维修
工作地点: 不限
期望月薪: 不限/面议
教育经历
2005.9-.6 xx航空学院 测控技术与仪器
在学院期间其他各科成绩都很好,其中高等数学,大学物理,检测等最优。
专业技能
有着良好的模拟电路和数字电路基础以及电工电子电路分析能力。
自我评价
重信义,有很强的时间观念和纪律观念。
善于自学,富有创新精神,具有良好的团队精神和集体主义荣誉感。
吃苦耐劳,有责任感,具备很强的心理承受能力,乐观向上的生活态度。
对事业有锲而不舍、敢于进取、勇于追求的精神。在学院学习努力,专业成绩突出。
招生类别:理工
比较优势:测控技术与仪器专业是省级特色专业,所属学科为仪器科学与技术,拥有四川省百人计划获得者、四川省学术和技术带头人及后备人选、四川省精品资源共享课程,入选四川省“卓越工程师”计划。本专业是电子、光学、精密机械、信息技术等多学科互相渗透形成的一门高新技术密集型综合学科,现依托国家级实验教学示范中心和四川省重点实验室,培养测控技术、仪器仪表、电子信息技术、核测控技术领域具有创新精神的复合型工程技术人才。
专业前景:测控技术与仪器专业一直以来在工业生产和科学研究中发挥十分重要的作用,被誉为“工业生产倍增器”、“科学研究先行官”,更是国家战略“工业4.0”、“中国制造2025”的关键支撑专业。本专业旨在培养具备光、机、电、计等多学科基础知识,掌握信息获取、传输、处理、测量、控制的基础理论与应用技术,能在国民经济相关领域从事测量控制、仪器系统的设计制造、科技开发、应用研究以及运行管理等方面工作的高级工程技术人才。
主干课程:传感与检测技术、电子测量技术、自动控制原理、单片微机原理及应用、工程光学、信号与系统、数字信号处理、测控仪器设计、电子系统设计、EDA技术、数据结构与程序设计等。
职业愿景:毕业后可在机器人、电子信息、新能源、汽车电子、智能仪器仪表、工业自动化、医疗设备与器械等行业从事产品设计、技术开发、生产管理、科学研究等工作;也可攻读测试计量技术与仪器、精密仪器及机械、仪器仪表以及电子信息类相关专业的硕士学位。
学制及学位:本专业学制四年,授予工学学士学位。
测控技术与仪器专业就业方向
测控技术与仪器专业适合从事测控仪器、计算机辅助测试、信息处理以及工业过程控制等领域研究、开发、设计和制造的高级工程技术人才。
本专业招收理工类学生,学制4年。
设3个专业方向。
方向一:检测技术与自动化装置方向;
方向二:测试计量技术及仪器方向;
方向三:工业自动化控制及过程控制方向。
专业方向介绍:
测控技术与仪器专业是仪器科学与技术和控制科学与工程交叉融合而形成的综合性学科。
方向一
以集电子技术、先进控制理论、计算机控制技术、自动检测技术、光电技术以及网络技术于一体为特色,以生产过程的机电装备运行状态及其信息为研究对象。本方向旨在培养基础理论扎实、实践能力强、知识面广,外语综合能力和计算机应用能力较强,人文社会科学综合素质较高,具有开拓创新意识,能够从事工业过程控制理论与装备、计算机辅助测试系统、信息处理与状态识别等领域的研究开发、设计制造和运行管理的复合型高级工程技术人才。
方向二
测控技术与仪器专业涉及到光、机、电、计算机等各个方面, 本科生毕业后主要从事装备制造业的机电一体化装备和工业过程的测试与控制系统的设计、开发、管理及相关工作。“中国制造2025”规划的提出为信息化与工业化深度融合开辟了广阔的发展空间, 也为该领域提出了大量的人才需求。测控专业, 尽管涉及到的知识很广泛, 但归根结底, 其研究的对象是信息, 即从信息获取、信息处理、信息传输到信息利用。发展智能制造装备和产品、智能化生产线、智能测量仪表, 以及推动智能交通工具、智能工程机械、智能家电、智能照明电器、可穿戴设备等产品研发和产业化等都离不开测控专业的技术人才。
二、测控专业特色建设分析
测控专业的建设必须符合《普通高校本科专业目录和专业介绍 (2012年) 》的专业要求, 同时结合各学校的实际办学条件, 结合社会经济发展对人才的需求, 巩固基础理论和基础知识教学, 完成光、机、电、计算机等各个方面核心知识领域的教学。核心知识领域涉及电子信息技术基础 (电路基础、模拟和数字电路、信号与系统、测控电路等) 、机械工程技术基础 (工程图学、计算机绘图、精密机械设计、工程力学等) 、计算机及控制技术基础 (自动控制原理、单片机原理及接口技术) , 光学工程技术基础 (工程光学等) , 测试计量技术基础 (误差理论与数据分析, 测量理论与检测技术) 等。
同时, 各高校在自身定位及发展条件下, 大力推进测控专业的特色建设, 彰显办学特色成为培养具有一技之长的高素质人才的必然手段。从全国的几百个测控技术与仪器专业来看, 其依托的平台主要有以下四类, 一是仪器科学类学院, 此类学院以仪器科学与技术学科为支撑, 具有相对独立的学科平台和学科发展方向, 如天津大学的精密仪器与光电子工程学院、东南大学的仪器科学与工程学院、浙江大学的生物医学工程与仪器科学学院;二是依托在电子信息或电气自动化学院, 其专业特色侧重于电子技术或信息与通讯技术, 如上海交通大学、南京航空航天大学、天津理工大学等, 三是依托在机械工程学院, 其专业特色侧重于精密机械或机械量的测量与控制。如清华大学, 其精密仪器与机械学系统一按“制造自动化与测控技术”专业招生, 前两年为基础平台课, 第三年按“机械工程及自动化”, “测控技术与仪器”, “微机电系统工程”三个专业分流培养。四是依托在其它学科所在的院系, 其特色也是侧重于所在学科的特色。
三、我校的测控专业特色建设
在中国制造2025的发展规划和京津冀一体化发展的大背景下, 天津工业大学的测控专业的培养目标为培养符合国家发展需求, 专业基础扎实, 实践能力强, 德智体全面发展的, 能够在新型传感器、工业控制、智能仪器、测控系统等技术领域从事科学研究、技术开发、工程设计、运营管理及教学等方面工作, 特别是机械量参数的信息获取、信息处理、信息传输和信息应用等方面的高素质的创新型应用型人才, 为国家装备制造业培养后备力量。
为实现人才培养目标, 我校测控专业主要采取了三大举措:
1. 加强必修课的课程群建设
以“机械量的检测与控制”、“测试计量技术与仪器”两个课程群为主线, 整合各门主干课。我校的测控技术与仪器专业在机械工程学院, 由于测控专业成立时间较短, 学科基础比较薄弱, 其学科也挂靠在机械工程学科下, 为此, 其办学特色不可避免地打上机械学科的烙印。本专业将“检测技术”确定为专业培养的特色方向, 其教学重点在机械量参数 (位移、速度、振动、形状、位置、力、力矩等) 的检测技术。
2. 优化设计专业选修课
培养计划中要求学生必须修满选修课10学分, 而实际开设了15门选修课, 涉及到光学 (光电检测等) 、信息处理 (机器视觉、数据库技术及应用等) 、机械 (精密制造等) 、电子 (电子设计自动化等) 、计算机 (计算机控制技术、嵌入式系统等) , 为学生提供了足够的选择, 有利于学生的特色培养。特别是在本科生中推进“创新设计与前沿讲座”, 开阔学生视野, 培养创新意识。
3. 加强实践环节
多年来, 各高校各专家都在探索本科生能力的培养问题, 在测控技术与仪器专业工程认证中, 将本科生的能力归结为十二大能力, 而这十二大能力的基础都离不开实践。为此, 本校从战略角度将本科生的实践教学放在十分重要的位置, 并采取了一系列措施, 强制要求和鼓励相结合, 引导学生参加到各种实践中来, 其中将课外实践环节的4个学分作为培养计划的一部分, 强制要求。实践活动的主要形式有:课内实验、课程设计、各种实习、启智夏令营、数字化资源建设、师生合作招募计划、大学生创新创业计划、各类科技竞赛 (电子设计大赛、机器人竞赛、电脑鼠走迷宫竞赛、物联网应用竞赛、虚拟仪器设计竞赛等) 。实践环节的学分可以作为选修课学分, 科技竞赛获奖可以作为保送研究生、评奖学金、评优等一系列活动的加分因素。这些举措, 都极大地调动了学生的实践积极性, 动手能力和综合能力显著提高, 并且取得了一系列的成果。
摘要:本文分析了测控技术与仪器专业的人才需求, 指出测控专业特色建设必须在高校本科专业目录要求下, 结合本学校的发展定位、本学科的发展平台、本专业的办学条件, 面向社会需求, 既要巩固基础, 又要彰显特色, 培养基础知识扎实, 又有一技之长的创新型应用型人才。最后结合我校办学校情, 给出了实现特色办学的具体思路和举措。
关键词:测控技术与仪器,专业特色,巩固基础,彰显特色
参考文献
[1]隋修武, 李大鹏, 张宏杰, 李雅峰.基于“课程群建设”及“浸润式实践”的测控专业人才培养模式[J].教育教学论坛, 2013, (49) :140-141.
[2]潘洪亮, 周杰, 曹小燕.国内高校测控技术与仪器专业横向对比研究[J].高师理科学刊, 2015, (1) .
关键词:测控技术与仪器;特色专业建设;人才培养
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)09-0172-02
一、建设背景
进入21世纪,国际竞争日趋激烈,竞争的焦点是人才的竞争,是全民素质的竞争。随着科学技术高速发展,专业发展出现了一些新问题,表现在专业之间的交叉不断增加,相近专业内涵界限不清,专业与学科联系更加密切。同时由于高等学校本科招生不断扩大,势必造成各专业办学规模也不断扩大,由于发展速度过快,教学质量参差不齐。同时由于“测控技术与仪器”是由十几个专业合并而来,从名称上体现不出特色与优势。为此对于办学有鲜明特色的学校,必须探索一个适合自身特点,形成一个既有历史特色,又符合教育、教学发展规律的新专业。经过多年的教学实践,总结长春理工大学“测控技术与仪器”专业的办学基础与特色,依据本科教学的规律,对该专业建设进行了全面地研究与规划,制定出了一套全新的具有鲜明特色的专业培养方案,用以指导本专业的教学工作。
二、建设方法与步骤
1.建设指导思想。以当前人们普遍关注的本科生教学改革为对象,探讨适合人才培养与特色教育发展的教学方法,形成具有创新意识与能力的人才培养机制。总结长春理工大学测控技术与仪器的特点,建设成为以光电测控技术为优势的国家级特色专业,并以此形成办学的特色与品牌。
2.建设主要内容和方法。主要从培养方案、课程体系、教学内容三个方面入手,重点进行教学计划、教学大纲、课程建设、实验实习、毕业设计(论文)等教学环节规范。在此基础上完善教师队伍、创新基地、实验示范中心等内容建设。建设分五步进行,调研阶段→整理资料阶段→建设内容研讨→建设内容实施→总结与交流。①调查研究。面向高校:通过到国内设有“测控技术与仪器”专业的大学走访、实地考查、与教师座谈等方式,对测控专业的办学现状有了进一步了解。国内目前设置该专业的院校由几十所发展到140余所,其中此专业侧重电信的有45%,侧重机电的有35%,侧重计算机的有10%,侧重光电的有11所。以光电技术为主的学校多数集中在光通信、光电对抗等方面,进行光学精密仪器总体与结构为主并形成优势的学校只有天津大学、浙江大学及长春理工大学3所。面向企业:通过两种方式进行了调研:一是在每年的毕业生招聘会期间,与各企业相关人员座谈,了解他们的需求和对往届学生的评价;二是每年到与本专业相关的单位去实地调研,特别是近年来国外光学、光电相关企业在我国“长三角”、“珠三角”及周边地区建厂,急需大量的光电测控方面人才。我校培养的“测控技术与仪器”专业的人才就业情况很好,特别是光学仪器方向的人才。我校培养光学、光电仪器方向的学生近五年来实际就业率达到85%以上,近几年来社会对侧重光电专业人才的需求有上升趋势。跟踪国际:通过访问发达国家著名高校、聘请回国人员讲座等办法,了解国外高等学校办学方式与经验。国外控制技术伴随计算机技术的发展已达到较高的水平,特别是机器人、多轴转台等的智能控制研究方面,美国、日本、英国等达到相当高的水平。而我校在光电检测方面具有相当优势,但控制方面教学与科研都是弱项,使得“测”、“控”出现严重脱节现象。②培养方案调整根据掌握的资料,结合实际情况进行综合与分析。我校是以光学仪器发展而来,是以光学仪器创造品牌,这一点始终不能放弃。近年来许多大学遵循“宽口径,厚基础”原则,按专业培养学生。但我校一直沿用专业方向培养,这样更有利于突出特色。我校“测控技术与仪器”专业原来下设4个专业方向:“光学仪器”、“检测技术及仪器”、“精密仪器”和“光学工艺与光学设计”。由于近几年教育部增加了一些有特色的目录外专业,我校以“测控技术与仪器”专业中的“光学工艺与光学设计”方向分离出来,在2003年申办了“光电信息工程”专业。这样测控技术与仪器专业只有“光学仪器”、“检测技术及仪器”和“精密仪器”3个方向。但在近几年实际执行中,“测控技术与仪器”专业的“精密仪器”在分方向时很少有学生选择,基本分不出班级,所以实际上本专业就是两个方向。而“光学仪器”方向与“光电信息工程”的专业有交叉。所以在实际运行过程中,本方向越办越窄,而且已失去了原有的优势的地位。现代测控技术多学科的交叉,发挥我校在精密仪器基础、凭借光学相关课程、实践教学和光学仪器总体设计方面长处,结合现代控制技术的发展。对专业方向进行了重新调整,即形成“光学精密仪器”、“检测技术及仪器”和“光电测控技术及系统”3个专业方向,形成以光学仪器和光学设计优势,光电测控技术领先,检测技术和信息处理并进的人才培养方案。
三、具体建设内容
根据社会对人才的需求、培养方案的具体内容,设立适应人才市场的培养方向,构建经济社会发展需要的课程体系。同时设立“王大珩创新实验班”进行创新人才培养方法的探索。具体建设内容如下。
1.大力改革课程教学内容,加强精品课与双语课建设。根据仪器仪表行业的发展现状进行课程内容规划,体现仪器仪表产业和领域的新发展、新要求、新内容。建设精品课,引进国外原版教材,大力提升双语教学的质量。建立课程小组制度,对开设的课程内容进行优化。出版特色教材与专著4部,建成国家级精品课与双语课各1门,专业课程全部选用优秀教材,引进美国亚利桑那大学原版教材11套,教学中实现外语或双语授课。
2.建立教师培养和使用机制,加强教师队伍建设。制定专任教师到仪器仪表企事业学习交流、仪器仪表企事业的人员到学校兼职授课的制度和机制。建立教师培训、交流和深造的常规机制,形成一支了解社会需求、教学经验丰富的高水平专兼结合的教师队伍。每年投入专项资金,派专业课教师1名到省内及省外的大型企业进行实践活动,每年聘请仪器仪表行业专家进行5次学术报告与短期讲座。2006年以来选派5名教师到美国和澳大利亚进行口语强化。
3.加强实践教学效果,推进人才培养与生产和社会实践相结合。加强专业课程实验室建设,制定完整的实验教学大纲。强化实习基地作用,制定实习环节使学生到工厂、企业、社会等实践教学基地开展实践实习,建立完善的学校、用人单位和行业部门共同参与的学生考核评价机制。投入专项资金用于专业基础课实践教学设施建设。进一步建设在本专业的教育部重点实验室和吉林省工程研究中心相关部分。
4.处理专业建设与学科研究的关系,取得的有效经验和实践效果。以科研服务教学、科研带动教学、科研促进教学为宗旨,以服务吉林、面向全国光电子产业为牵引,形成该专业建设内容的相关参考规范,发挥推广和示范的作用。发挥专业教师科研优势,以服务地方、服务国防为重点,本专业教师每年承担国家、国防及省部级科研项目20项左右,发表学术论文150篇。跟踪国际前沿,在理论和关键技术以及工程应用上有所突破。
5.加强国际交流,扩大多方面合作。采取“走出去,请进来”的方式,定期参加国际性会议与学术活动,每年聘请国外著名大学的学者或在外工作的华侨来校讲学。每两年举办1次国际学术会议。通过国际项目,加强与国外一流大学和研究所合作。通过国际合作项目,在国外大学短期学习,培养在智能控制、机械视觉等方面教学与科研人才,提升测控技术方面教学水平。同时引进国外原版教材,在教学内容上与国际接轨。
四、取得的成果
经过三年的建设,对测控技术与仪器专业建设方面进行深入的探讨,并取得了多项成果,主要表现在以下几个方面。
1.对测控技术与仪器专业的现状进行调研,特别是对本专业在教学、实践、社会需求等内容进行了全面的了解,在此基础上提出了长春理工大学的测控技术与仪器专业的发展方向,形成了特色专业建设思路。
2.根据保持特色、突出特色的思路,进行了长春理工大学2007版测控技术与仪器专业培养方案的制定。在培养目标、课程体系、实践环节及创新教育等方面进行规划,注重学生创造与创新性的发展,设立创新学分制度。
3.整合教学资源,培养后备力量。组建了研究生学历占100%、光机电算学缘互补、平均年龄38.5岁的专业教师团队,申报“国家级教学团队”。形成了科研应用于教学、科研带动教学的良好教学环境,体现了高等学校教师不但是知识传授者,还是知识的创造者的宗旨。
4.加强实验实践环节,与5家国防和民用企业形成校企联合方法,建立校内与校外相结合的生产实习基地,使学生分阶段进行认识实习、科研训练和生产实习。以本专业实验室为基础,2009年建成“光电工程国家级实验教学示范中心”。
5.专业发展与学科建设相互促进,在2006年申报“仪器科学与技术”一级博士授权学科成功,2009年设立“仪器科学与技术”博士后科研流动站。使得测控技术与仪器专业优秀学生提供了深造的平台,同时也为本专业教学提供了一个科学研究平台,教学层次分布合理。
6.2007年测控技术与仪器专业被确定为吉林省高等学校特色专业建设点和国家第一类特色专业建设点。
总结本专业的建设过程,积累了一定的经验。以注重特色、发挥优势、传承历史、开拓创新为指导思想,研究和总结出科学的、系统的、有效的教育教学方法,形成“人无我有,人有我强”的专业特色。并进行有计划分步骤建设,打造办学的优势品牌,实现培养具有创新意识和能力的人才教育、教学新途径。长春理工大学“测控技术与仪器”专业已初步形成了以光电为特色,光机电相结合为优势,具有扎实的光学基础,光电测控技术实践与创新相结合的办学模式。使学生学习能力、实践能力、创新能力有了很大的提高,收到了较好的效果。通过以资源的合理规范与建设,各校可根据自身特点办出具有特色的专业,从而提升学校的整体办学水平,对学校的长远发展具有推动作用。
参考文献:
[1]林玉池,毕玉玲,马凤鸣.测控技术与仪器实践能力训练教程[M].北京:机械工业出版社,2005.
[2]徐赟.2009测试测量技术发展趋势[EB/OL].中国电子网.
[3]方中祥.国内外先进航空测控技术发展现状[J].航空制造技术,2008,(9).
[4]孙柏林.从美国“军事转型”看测控技术的发展趋势[J].测控技术,2005,(4).
[5]徐熙平,张宁,等.仪器仪表类特色与品牌专业建设[R].吉林省教育厅教学研究课题总结报告,2010-04.
测控技术与仪器专业培养具备精密仪器设计制造以及测量与控制方面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、运行管理等方面的高级工程技术人才。
测控技术与仪器专业毕业生的专业与职业匹配度、应届就业率指数、发展前景指数、创业指数、全球化指数、学习压力指数高于各专业平均值,毕业一年薪酬指数、毕业两年薪酬指数、毕业三年薪酬指数、毕业深造指数、舒适度指数低于平均值。就业方向调查分析
2.1毕业最适合岗位调查
测控技术与仪器专业毕业生最为适合的TOP5岗位分别是“IT/技术”、“农林牧渔业”、“学术/科研”、“生物/制药”、“市场/公关”。
2.2毕业生去向分布表
测控技术与仪器专业毕业生去向分布最为集中的TOP5去向分别是“国有小型企业”、“国有大中型企业”、“民营小型企业”、“民营大中型企业”、“外资小型企业”。
2.3从事职业与所学专业匹配度
测控技术与仪器毕业生认为从事职业与所学专业很不匹配和不太匹配的比例为10%和11%,同时,10%和25%的毕业生认为从事职业与所学专业的匹配度为“很匹配”和“比较匹配”。该专业与职业匹配度指数为,与其他专业相比,匹配度指数为中等。3 专业具体景气指数分析
3.1毕业薪酬指数
3.1.1毕业1年薪酬指数
69%的测控技术与仪器专业学生毕业1年后的薪酬在2000元以下,薪酬在3000元以上的比例为13%。按照十分制计算,测控技术与仪器专业毕业1年后的薪酬指数为3.48,与其他专业相比,薪酬属于中等。
3.1.2毕业2年薪酬指数
65%的测控技术与仪器专业学生毕业2年后薪酬在2000元以下,薪酬在3000元以上的比例为20%。按照十分制计算,测控技术与仪器专业毕业2年后的薪酬指数为3.43,与其他专业相比,薪酬属于中等。
3.1.3毕业3年薪酬指数
59%的测控技术与仪器专业学生毕业3年后的薪酬在2000元以下,薪酬在3000元以上的比例为27%。按照十分制计算,测控技术与仪器专业毕业3年后的薪酬指数为3.46,与其他专业相比,薪酬属于中等。
3.2职位级别指数
测控技术与仪器专业毕业生中,普通职员和中层管理者占据了91%的比例,7%的毕业生成为高层管理者和企业主。按照10分制进行计算,该专业的职位级别指数为3.43,与其他专业相比,职位级别指数为中等。
3.3应届就业率指数
测控技术与仪器专业毕业生中,86%的学生在毕业之前或刚刚毕业时找到工作,13%的学生在毕业1年以后实现就业。按照10分制进行计算,该专业的应届就业率指数为8.70,与其他专业相比,应届就业率指数属于中等偏上。
3.4毕业深造指数
测控技术与仪器专业读研究生和出国的比例分别为10%和1%。按照10分制进行计算,该专业的毕业深造指数为1.10,与其他专业相比,毕业深造指数为中等。
3.5发展前景指数
测控技术与仪器专业毕业生认为该专业发展前景很好和比较好的比例为34%,14%的毕业生认为该专业发展前景为“不太好”或“很不好”。按照10分制进行计算,该专业的发展前景指数为6.48,与其他专业相比,发展前景指数为中等偏上。
3.6创业指数.12%的测控技术与仪器专业毕业生曾经自己创业或参与创业,与其他专业比较起来该专业的创业比例较低。按照十分制进行计算,创业指数为1.20,与其他专业比较起来,该专业的创业指数中等偏上。
3.7工作舒适度指数
33%的测控技术与仪器专业毕业生认为工作“非常舒服”或“比较舒服”。30%的毕业生认为工作不太舒适或很不舒适。按照十分制进行计算,舒适度指数为5.90,与其他专业比较起来,该专业的舒适度指数为中等偏下。
3.8全球化指数
36%的测控技术与仪器专业毕业生认为“完全能够”或“比较能够”适应全球化竞争的需要,认为“不太能够”和“完全不能”适应全球化竞争需要的毕业生为14%。按照10分制进行计算,该专业的全球化指数为6.52,与其他专业相比,全球化指数为中等偏上。
3.9学习压力指数
一、填空题(每空1分,计30分)
1.计量器具经检定,合格的,由按照计量检定规程的,出具检定证书、检定合格证或加盖检定合格印。
2.测量标准大致分
3.绝对误差是
4.根据误差的数学特征,可分为和其中可以直接剔除。
5.反映测量结果与真值接近程度的量称为精度,精度分为:
准确度——它反映测量结果中的影响程度;
精密度——它反映测量结果中的影响程度;
精确度——它反映测量结果中此,仪器的精度高表明其高。
6.长度的国际基准单位是,而温度的国际基准单位是。
7.人眼可以看到的可见光波长范围是人眼在明视觉条件下的对波长为光最敏感,而在暗视觉条件下对波长为的光最敏感。
8.标准不确定度是指以进行统计分析的方法,来评定标准不确定度称为。
9.测控仪器中的测量,拾取原始信号并将它转换为易于放大或处理的信号。
10.仪器测量中,使用标准量的作用有:①用来与被测件进行比较,实现测量;②用来校准仪器的示值或检定仪器的示值误差。与测量过程无关的称为绝对码,与测量过程有关的称为相对码,例如:量块、和光栅,属于绝对码的是,相对码的是,但为了提高仪器的测量精度,要求在的条件下工作。
11.某电压表示值范围从-10V~10 V,则其量程为
示值范围为±0.1mm,但其悬臂可沿立柱调节180mm,在该范围内仍可保证仪器的测量精度,则其测量范围为。
12.仪器的稳定性是指是。
13.测量过程中的坐标系统一原则目的是对于精度匹配原则实质则是。
二、选择填空题(每题3分,计18分)
1.绝对误差和相对误差的表征正确的是()。
A.绝对误差有量纲且只是正值B.相对误差有量纲且是正或负值
C.绝对误差无量纲且是正或负值D.相对误差无量纲且是正或负值
2.千分尺测量时,其测量精度只能达到0.01mm,如测出长度为20.531mm,则该结果有效位数是()。
A.2B.3C.4D.5
3.仪器的运行误差是()。
A.系统误差B.随机误差C.粗大误差D.无法判断
4.计量的(约定)真值减去计量结果是()。
A.计量误差B.修正值C.示值D..相对误差
5.千分尺的测量范围有0~25mm,25~50mm,50~75mm,75~100mm…等规格,但其示值范围均为()。
A.25mmB.50mmC.75mmD.100mm
6.在相同条件下,被测量值不变,计量器具行程方向不同(正程、反程,正转、反转等)其示值之差的绝对值称为()。
A.偏移误差B.示值误差C.读数误差D.回程误差
7.某法定计量单位的符号是s-1,则该计量单位是(B)。A时间计量单位;B、周期计量单位;C:频率计量单位D 速度计量单位
8.校准误差应控制在计量器具使用允许范围是(C)。
A.0~1/3B.0~1/5C.1/3~1/10D.1/10~1/20 9.三、判断题(每题3分,计15分)
1.仪器的精度是用绝对误差来评判,不需要使用相对误差来比较。
2.对于数字式显示装置的分辨率是末位数字的示值变化值。
3.测量仪器标准量细分的目的是,为了获得适当大小的分度值和提高仪器的分辨力。
4.仪器的开环比闭环控制的精度高。
5.仪器设计中采用了近似的理论、近似的数学模型、近似的机构和近似的测量控制电路等所引起的误差为原理误差,它是属于系统误差。
6.测量标准是为了定义、实现、保存或复现量的单位或一个或多个量值,用作参考的实物量具、测量仪器、参考物质或测量系统。√
7.校准和检定都是强制性的。×
8.三、简答题(每题4分,计20分)
1.测量仪器的重复性?
2.仪器的灵敏度和鉴别力(阈)?
3.系统误差的特点?如何减小和消除系统误差?
4.线性参数的最小二乘原理的实质是什么?
5.说明一个相对完整的测控系统由哪些部分组成?
四、分析计算题(17分)
1.说明何谓微小误差?为什么测量仪器和测量标准的误差只需为测量总误差的1/3?(8分)
2.对某参数进行六次测量,测得数据如下:
1 虚拟仪器的特点和构成
1.1 虚拟仪器的特点。与传统仪器相比,虚拟仪器具有高效、开放、易用灵活、功能强大、性价比高、可操作性好等明显优点。
1.2 虚拟仪器的构成。虚拟仪器的构建主要从硬件电路的设计、软件开发与设计两个方面考虑。根据目前我们所完成的测试设备,硬件电路的设计一般是选择现有的各种不同功能的板卡以及信号调理板来搭建。所选用板卡的功能包括:高速数据采集和信号转换;信号输出与控制;数据A/D 转换。将具有一种或多种功能的板卡结合信号调理板组建起来,就能构成任何一种虚拟仪器。
2 虚拟仪器在实际测控系统中的應用
2.1 虚拟仪器在航空机载电子测控系统中的作用
测控系统在航空机载成件中起着举足轻重的作用,提高和完善测控系统的精度和测试能力对于整个飞机性能分析具有重要的意义。我们主要完成了基于虚拟仪器的各型继电器盒、各型开关盒测控系统的测试。使用数字采集板及工控机并在 LabWindows/CVI 开发平台中实现了对整个测试的电压采集、对各型继电器盒的逻辑状态及延时时间进行输出存储和分析。
2.1.1测试系统组成。整个测控系统由美国 NI 公司的 LabWin-dows/CVI8.0, 研华的 1块 PCI_175148 路数字量输入 / 输出板,2 块 PCI_1754 64 路数字量输入板、2 块 PCLD_785B24 通道继电器输出板、6 块 PCLD_782 24 通道光 电隔离数字量输入板,1 块 PCL_818L16 通道 A/D 转换板、若干信号调理板及工控机组成。测控系统的数据采集和处理采用虚拟仪器测量平台。测控部分主要作用是参与被测产品的控制、测试数据处理和量化,驱动测试数据显示;工控机通过数字量输出板,经继电器输出板变换为被测产品的模拟控制信号;从被测产品采集来的电气逻辑信号经光电隔离数字量输入板转换为数字量信号,通过数字量输入板输至工控机;另外,利用 A/D 转换板来显示电压;利用系统时钟来完成被测产品的时间继电器延时时间的测试。
2.1.2 基于虚拟仪器的航空机载电子系统测控平台。该平台整体系统采用美国国家仪器公司的虚拟仪器专用开发平台 LabWindows/CVI 系统。由于CVI在标准C语言(Ansi C)的基础上增加了仪器控制和工具函数库的虚拟仪器开发软件,它的集成化开发平台、交互式编程方法、丰富的面板功能和库函数使其自身功能更加强大,应用更加方便,界面完全能够虚拟真实实物进行设计,使得人机对话界面直观、友好。由于测试的产品种类多,归属性强,因此系统测控平台的用户界面采用下拉菜单式,所需测试的产品一目了然,选用方便。
2.2 基于虚拟仪器的测控平台在测控系统中的应用所使用的几个关键技术
2.2.1 通过采用系统时钟的方法提高软件测时时间。在测试过程中要获得延时继电器的时间,一种方法是采用定时器 / 计数器板专门进行计数, 另一种方法是采用系统时钟进行计数。由于所需测试的时间为秒级,要求误差为 20%,采用后一种方法完全能达到,一是可以节约成本,二是选购的计算机可不必多配置一个插槽,节省了空间。在程序中使用了以下函数来获取高精度时间,它的精度可以达到毫秒级。
2.2.2 在测控系统中运用了数据库管理技术。由于 Lab Windows/CVI 开发平台能够方便使用 NI 公司开发的 SQL 工具包,使得大量的测试数据能够以数据库的形式存储、查询。在测控系统中,可以通过所设置的产品名称、件号、时间、测试结果、温湿度、试验者、质控者等字段来进行保存,完成了一套产品的履历记录,通过查询产品的件号、时间等就可以调出每个产品的测试记录,这样就解脱了人工管理的诸多不便,提高了工作效率。
2.2.3 调 用 ActiveX 自动化编程技术并打印生成了Excel 表格。ActiveX 自动化是一种能将单个应用程序和其他应用程序结合在一起的方法。通过 Lab-Windows/CVI 提供的 ActiveX 控件可以直接调用Excel 程序,并使用这些控件提供的函数对从 Excel 表格进行操作,从数据库中读取测试数据,转换并填入单元格,最后自动生成产品正式履历表并进行打印。
2.3 基于虚拟仪器的测控平台与一般测控平台比较
采用 LabWindows/CVI 开发工具使得不同的信号可以统一在同一个程序里面实现方便的采集与保存。继电器盒测试系统以前有一个运用 Visual C++ 开发的测试平台,和基于虚拟仪器的测控平台相比,它们在本系统中功能的实现和维护都存在很大的差距。首先运用 Visual C++ 开发的测试平台不如使用 LabWindows/CVI 开发的基于虚拟仪器的测控平台简单方便。由于 LabWindows/CVI交互式开发平台,使得开发人员很容易设计出实用直观而且功能强大的测控程序。由于使用NI公司开发的 SQL 工具包,使用LabWin-dows/CVI开发的基于虚拟仪器的测控平台可以大大节省开发时间,增强测试软件的性能。由于使用 LabWindows/CVI 开发的基于虚拟仪器的测控平台软件代码编制模块化了,可以一种新的控制算法只需改变相应算法模块即可,大大提高了编程效率,缩短了开发时间。
3 结束语
采用虚拟仪器技术,可避开传统仪器复杂的专用电路的设计,从而提高了仪器设计与使用的快速性和方便性。由于使用软件来实现各种仪器功能,大大提高了仪器的灵活性,需要什么样的功能只需修改相应程序即可,节省了大量购买特定仪器的费用。LabWindows/CVI 虚拟仪器技术在测控领域中有着广泛的应用前景,值得进一步研究和推广。
参考文献:
[1]宋宇峰.Lab Windows/CVI 逐步深入与开发实例[M].北京:机械工业出版社,2003
[2]刘君华. 虚拟仪器编程语言 LabWin-dows/CVI 教程[M].北京:电子工业出版社,2001
作者简介:
多数高校都把人才培养目标定位为“应用型创新型”专业人才, 而在应用型创新型专业人才培养过程中, 仅靠课内教学是远远不够的, 必须要把大学生的专业知识、专业技能、综合素质的培养融入到日常生活的每一个环节之中。传统的班主任辅导员更多的是关心思想政治教育和校园文化建设, 主抓的是学生的思想道德建设和日常管理, 大多数班主任都是非本专业教师, 在日常管理上经验丰富, 而在专业知识的引领上显得不足。而导师的职责是引领学生的专业成长, 培养其专业知识、专业能力和专业综合素质。
特别是测控技术与仪器专业涉及到光、机、电、计算机等各个方面, 涉及的知积面广, 很多学生对专业缺乏基本认识, 在亲戚朋友的推荐下报考的本专业, 不清楚本专业具体学什么, 将来适合做什么, 学习其间应该获得哪些知识、技能和综合素质。而且, 绝大多数的本科生, 特别是非211院校的本科生, 缺少自我认识和人生发展规划, 在学期间非常容易陷入得过且过, 随波逐流的境地, 对这些学生, 设置专业导师, 进行职业生涯设计, 引领其成长, 培养专业素养就显得更加至关重要。
二、全员导师制对本科生的要求
从新生入学开始, 就为每一个同学安排导师进行专业指导。为了保证导师制的培养效果, 对本科生提出了一系列的要求。要求本科生在四年的学习时间里, 除了完成课外实践4个学分外 (课外实践学分包括大学生创新创业计划、各类科技竞赛, 如电子设计大赛、机器人竞赛、电脑鼠走迷宫竞赛、物联网应用竞赛、虚拟仪器设计竞赛等) , 还必须完成以下任务:参加1项科研项目, 听5次科研讲座, 完成1项自主设计的综合实验, 做1次报告, 写1份跟随导师的成长总结。
三、全员导师制建设的主要内容
1.全体专业课教师作本科生导师, 做到本科生的全覆盖
从新生入学开始, 就为每一个同学安排导师进行专业指导, 从最初的对专业的认识, 到创新设计、毕业设计, 形成一套连续的培养体系, 增强了本科生的归属感和专业荣誉感。以导师为核心, 形成高年级本科生带低年级本科生, 研究生带高年级本科生的梯队导师模式, 将导师的科研通过启智夏令营、师生合作、科研招募计划等引入本科生的培养中, 目标是让每一个本科生都能参与到教师的科学研究和工程实践中。
2.由高年级的学生担任低年级学生的助理导师
从大三的同学中选拔学业优秀、专业能力强的同学担任大一学生的助理班导师, 指导期为2年, 将其在专业课学习、课程设计、参加竞赛、启智夏令营等方面的学习和实践经验有效地传达给低年级的学生, 由于助理导师与学生之间的年龄相近, 学习及生活背景相差不大, 因而他们之间的沟通无障碍, 沟通效果更好。
3.由研究生担任高年级本科生的助理导师
由研究生参与指导高年级的本科生, 将研究生的教育贯穿到本科阶段。让高年级本科生除了完成正常的学习任务和实践活动外, 都能参与到研究生的研究工作中, 目标是让每一个本科生都能充分认识社会对本专业人才的需求, 全面培养其参与科学研究和工程实践的能力。
研究生担任高年级本科生的助理导师在毕业设计中更是发挥了重要作用。一方面研究生与本科生从酝酿选题到最后的综合试验以及答辨都全程在一起, 其指导的时间充裕, 指导的内容更全面, 学术交流更透彻, 对本科生培养帮助很大;同时, 本科生的思路与方法也可以对研究生的科研工作起到一定的借鉴和推动作用。
4.全体专业教师参与本科生的集中指导工作
除了导师对自己的学生进行分散指导外, 全体专业教师对所有本科生进行集中指导。在本科生中开设专业概论及测控技术与仪器前沿讲座, 由测控技术与仪器专业的全体具有博士学位的教师为本科生开展前沿讲座, 把各位教师的科研成果直接传授给本科生, 要求全体本科生必须参加, 并认真写好总结。通过前沿讲座不仅可以培养本科生的专业知识和技能, 更重要的是培养了其科学研究和工程实践的思路、创新的思想, 分析问题、解决问题的方法, 对本专业的热爱和对未来专业发展的兴趣。
通过导师制的建设, 形成一套完善的本科生课外培养体系, 特别是由高年级的学生担任低年级学生的助理导师, 由研究生担任高年级本科生的助理导师, 节省了导师在基础层面的精力投入, 增加了对学生指导的总投入时间, 并且提高了指导效率。导师制建设与教学培养方案紧密配合, 为其提供有益的补充。取得了很好的培养效果, 本科生的专业知识、专业能力、综合专业素养都得到了很大的提高, 就业质量和考研质量明显提升。
参考文献
[1]隋修武, 李大鹏, 张宏杰, 李雅峰.基于“课程群建设”及“浸润式实践”的测控专业人才培养模式[J].教育教学论坛, 2013, (49) :140-141.
[2]潘洪亮, 周杰, 曹小燕.国内高校测控技术与仪器专业横向对比研究[J].高师理科学刊, 2015, (1) .
【测控技术及仪器专业课程简介】推荐阅读:
测控技术与仪器题库05-24
测控技术论文10-27
车间测控技术实习总结10-30
测控技术应届本科毕业生求职信06-19
测控专业生产实习报告05-28
测控专业专业社会调查指导书10-26
检测技术与仪器专业06-04
仪器仪表及检测技术中文简历写作06-01
测控车间实习总结报告11-07