儀器科學(xué)與技術(shù)專業(yè)介紹
(一)學(xué)科概況
儀器是對(duì)客觀存在進(jìn)行觀測(cè)、測(cè)量、檢測(cè)、計(jì)量、監(jiān)測(cè)和控制的裝置或系統(tǒng),是人類認(rèn)識(shí)世界的工具,是信息的源頭。
在人類早期認(rèn)識(shí)自然、生產(chǎn)實(shí)踐和社會(huì)活動(dòng)中,儀器及其相關(guān)測(cè)量技術(shù)發(fā)揮著重要作用,促進(jìn)了生產(chǎn)力發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步。古代的測(cè)量器具盡管簡(jiǎn)單,卻具備了測(cè)量單位、標(biāo)準(zhǔn)量、被測(cè)量與標(biāo)準(zhǔn)量比對(duì)等測(cè)量的基本性,形成了樸素的測(cè)量方法,產(chǎn)生了以測(cè)量量值與被測(cè)量值轉(zhuǎn)換關(guān)系為基礎(chǔ)的測(cè)量?jī)x器。普通貿(mào)易中使用天平的最早跡象在公元前1350年;我國(guó)氏族社會(huì)已有“結(jié)繩記事”和“契木計(jì)時(shí)”的記載;大禹治水使用了準(zhǔn)繩與規(guī)矩;公元前221年,我國(guó)秦朝已形成量值統(tǒng)一的度量衡制度和器具;“寸影千里”利用平行光投影相似現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)超視距測(cè)量;日晷利用太陽(yáng)的投影方向測(cè)定并劃分時(shí)刻;渾天儀利用渾儀測(cè)量天體的球面坐標(biāo),利用渾象演示天象,是我國(guó)古代重要的天體觀測(cè)儀器;《漢書·律歷志》記載用“累黍定尺”和“黃鐘律管”定義長(zhǎng)度,其中“黃鐘律管”用發(fā)出固定音高之長(zhǎng)確定長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn),與今天采用光波波長(zhǎng)定義長(zhǎng)度基準(zhǔn)的基本原理驚人地相似等。
1875年國(guó)際米制公約建立,初步形成了以米和千克等為基本計(jì)量單位及相應(yīng)的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器、測(cè)量?jī)x器、量值溯源方法及測(cè)量理論,衍生出測(cè)量誤差理論和計(jì)量學(xué)等,學(xué)科的基本內(nèi)涵逐漸明確。隨著近代測(cè)量科學(xué)與儀器技術(shù)在基礎(chǔ)科學(xué)研究、工程技術(shù)測(cè)量和生產(chǎn)應(yīng)用中的支撐地位愈加顯著,學(xué)科的基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性和重要性更加突出,逐漸發(fā)展成為近代科學(xué)體系中的重要學(xué)科領(lǐng)域之一。門捷列夫指出:“科學(xué)是從測(cè)量開始的”,“測(cè)量是科學(xué)的基礎(chǔ)”,“沒有測(cè)量就沒有科學(xué)”。儀器科學(xué)與技術(shù)學(xué)科是最活躍和最具生命力的前沿學(xué)科領(lǐng)域之一。學(xué)科的重大突破性進(jìn)展和新原理儀器發(fā)明直接或間接地推動(dòng)了許多重大前沿科學(xué)問(wèn)題的突破,五次世界科學(xué)中心的形成都有重要科學(xué)儀器的貢獻(xiàn),諾貝爾獎(jiǎng)成果更突出地體現(xiàn)了新儀器推動(dòng)突破重大科學(xué)問(wèn)題的作用。截止到2022年,歷屆諾貝爾物理學(xué)、化學(xué)、生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)共389項(xiàng),獲獎(jiǎng)科學(xué)家641人,其中因測(cè)量科學(xué)研究成果或直接發(fā)明新原理儀器而獲獎(jiǎng)的項(xiàng)目42項(xiàng)(約占10.8%)、共64人(約占10%),如激光干涉儀、質(zhì)譜儀、心電圖機(jī)、相位差顯微鏡、綜合孔徑射電天文望遠(yuǎn)鏡、CT斷層掃描儀、電子顯微鏡、掃描隧道顯微鏡、原子鐘、核磁共振成像儀、超分辨熒光顯微鏡、冷凍電鏡等,借助各種先進(jìn)高端儀器完成的物理學(xué)獎(jiǎng)?wù)?2%、化學(xué)獎(jiǎng)?wù)?1%、生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)?wù)?5%。儀器科學(xué)與技術(shù)學(xué)科與眾多相關(guān)學(xué)科形成了密切的交叉融合關(guān)系,學(xué)科廣泛交叉與深度融合越來(lái)越成為現(xiàn)代儀器技術(shù),特別是高端儀器發(fā)展的趨勢(shì)。一方面,物理學(xué)、化學(xué)、生命科學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科和新一代信息技術(shù)等前沿學(xué)科的重大進(jìn)展及重大科學(xué)問(wèn)題突破不斷推動(dòng)儀器科學(xué)與技術(shù)跨越式發(fā)展。另一方面,解決相關(guān)學(xué)科發(fā)展過(guò)程中遇到的難題為發(fā)明新原理儀器明確了需求,如分子及原子結(jié)構(gòu)的真實(shí)性與可操作性研究需求催生了掃描隧道顯微鏡和原子力顯微鏡的發(fā)明和廣泛應(yīng)用;基因結(jié)構(gòu)和活體細(xì)胞三維結(jié)構(gòu)及形態(tài)與病理學(xué)、藥理學(xué)之間的關(guān)系研究催生了高空間分辨率層析共焦顯微鏡的發(fā)明和發(fā)展應(yīng)用等。
進(jìn)入新時(shí)代,儀器科學(xué)與技術(shù)邁入以量子計(jì)量和智能化為標(biāo)志的新階段,產(chǎn)業(yè)變革形勢(shì)緊迫,信息技術(shù)發(fā)展迅猛,新器件、新材料、新工藝換代加快,推動(dòng)了儀器新理論、新觀念、新思想、新方法、新體系、新形態(tài)的產(chǎn)生、發(fā)展和完善。量子傳感與精密測(cè)量精度突破人類認(rèn)知極限;國(guó)際單位制量子化正在改變傳統(tǒng)的溯源方式和量傳體系;人工智能、深度學(xué)習(xí)、移動(dòng)互聯(lián)等深度融入測(cè)量過(guò)程,強(qiáng)化儀器“數(shù)據(jù)-信息-知識(shí)-智慧”一體化;三維異質(zhì)/異構(gòu)微系統(tǒng)集成,大幅提升儀器功能、性能和適應(yīng)性。如原子鐘、量子絕對(duì)重力儀、原子磁力計(jì)、原子陀螺儀、智能制造現(xiàn)場(chǎng)綜合信息感知與應(yīng)用、重大裝備全生命周期健康狀態(tài)感知、生命參數(shù)的多模態(tài)成像感知、柔性傳感與可穿戴測(cè)量、云邊端分布式測(cè)量體系、柔性可重構(gòu)測(cè)量體系、面向服務(wù)需求的測(cè)量體系等。
(二)學(xué)科內(nèi)涵
儀器科學(xué)和技術(shù)學(xué)科研究對(duì)客觀存在進(jìn)行觀測(cè)、測(cè)量、檢測(cè)、計(jì)量、監(jiān)測(cè)和控制的理論和方法,開發(fā)和制造相關(guān)儀器延伸感官、拓展思維和體能,為人類觀察自然現(xiàn)象、認(rèn)識(shí)自然規(guī)律提供科學(xué)手段,為人類健康、環(huán)境安全、生產(chǎn)和社會(huì)活動(dòng)及其法制化提供技術(shù)保障。學(xué)科的研究對(duì)象概括為四個(gè)方面:一是以認(rèn)識(shí)世界為目的,通過(guò)發(fā)明測(cè)量方法和儀器,發(fā)現(xiàn)自然現(xiàn)象,認(rèn)識(shí)自然規(guī)律,從量的屬性角度揭示客觀世界的內(nèi)在規(guī)律。二是對(duì)客觀對(duì)象進(jìn)行定量測(cè)量,獲取準(zhǔn)確一致和可靠的數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)量值傳遞和溯源。三是對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制,保證生產(chǎn)過(guò)程的可靠性,指導(dǎo)工藝水平提升,控制產(chǎn)品質(zhì)量,提高生產(chǎn)效率。四是對(duì)人類生命健康狀況進(jìn)行檢測(cè),對(duì)生存環(huán)境、安全狀況及各類社會(huì)活動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè),作為人類了解自身健康、環(huán)境與社會(huì)安全狀況和保障情況的技術(shù)手段。
儀器科學(xué)與技術(shù)學(xué)科以數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生命科學(xué)等為基礎(chǔ),與量子力學(xué)、微電子學(xué)、功能材料科學(xué)、信息科學(xué)與技術(shù)、智能科學(xué)與技術(shù)及相關(guān)工程學(xué)科深度交叉融合,其理論體系由傳感理論與傳感器設(shè)計(jì)方法、測(cè)量方法學(xué)、多源數(shù)據(jù)融合理論、儀器系統(tǒng)協(xié)同設(shè)計(jì)理論和優(yōu)化方法、儀器精度理論、儀器可靠性理論、計(jì)量學(xué)等構(gòu)成。
儀器科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的知識(shí)基礎(chǔ)主要包括:自然科學(xué)知識(shí)基礎(chǔ),如數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生命科學(xué)等。人文社會(huì)科學(xué)知識(shí)基礎(chǔ),如科學(xué)技術(shù)史、哲學(xué)、政治經(jīng)濟(jì)學(xué)等。技術(shù)科學(xué)知識(shí)基礎(chǔ),如應(yīng)用光學(xué)、物理光學(xué)、精密機(jī)械學(xué)、電子技術(shù)基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)、信號(hào)與信息處理技術(shù)、控制理論與技術(shù)等。專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ),如傳感技術(shù)、傳感器設(shè)計(jì)、儀器與測(cè)控系統(tǒng)建模、測(cè)量技術(shù)、測(cè)量誤差與不確定度理論、誤差補(bǔ)償與誤差修正方法、儀器系統(tǒng)協(xié)同設(shè)計(jì)、智能儀器集成設(shè)計(jì)、深度學(xué)習(xí)與多源數(shù)據(jù)合、數(shù)據(jù)顯示與交互技術(shù)、柔性傳感與可穿戴測(cè)量、可重構(gòu)測(cè)量體系設(shè)計(jì)、儀器精度理論、量值傳遞與溯源方法等。
構(gòu)建學(xué)科知識(shí)基礎(chǔ)體系應(yīng)突出學(xué)科交叉融合的特點(diǎn)、適應(yīng)行業(yè)發(fā)展需求,根據(jù)學(xué)科方向差異有所側(cè)重,合理取舍和拓展,有利于支撐測(cè)量新觀念新方法、儀器新形態(tài)新體系的產(chǎn)生和應(yīng)用。
儀器科學(xué)與技術(shù)學(xué)科不斷對(duì)實(shí)驗(yàn)科學(xué)、技術(shù)科學(xué)和工程科學(xué)領(lǐng)域的大量測(cè)量科學(xué)問(wèn)題和技術(shù)問(wèn)題等深化認(rèn)識(shí),以理論分析、實(shí)驗(yàn)研究、數(shù)值仿真分析為基礎(chǔ),在解決問(wèn)題的過(guò)程中進(jìn)行理論和方法創(chuàng)新,形成了本學(xué)科獨(dú)特的研究方法論,主要包括:
1.測(cè)量系統(tǒng)協(xié)同設(shè)計(jì)方法。大型高端儀器和測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)測(cè)量的高精度、多參量和高效率,必須以儀器系統(tǒng)的原理設(shè)計(jì)為基礎(chǔ),采用多學(xué)科方法與理論逐一分析與估算各測(cè)量特性的滿足度和偏差,結(jié)合各分系統(tǒng)、技術(shù)單元、功能單元的指標(biāo)裕度、技術(shù)潛力、成本代價(jià)等進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì),經(jīng)反復(fù)綜合平衡、性能兼顧、取舍妥協(xié),逐步解決多種性能間的矛盾、消除多種功能間的耦合、平衡精度與效率的關(guān)系、協(xié)調(diào)性能產(chǎn)出與投入成本等,提出最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。
2.測(cè)量性能整體優(yōu)化的系統(tǒng)分析方法。大型高端儀器和測(cè)量系統(tǒng)是一個(gè)多觀測(cè)對(duì)象、多誤差源、多種變化規(guī)律和多重復(fù)合作用的復(fù)雜系統(tǒng),具有環(huán)境條件復(fù)雜、多干擾源、補(bǔ)償誤差困難、多變量耦合、建模困難等特征,必須針對(duì)具體的測(cè)量問(wèn)題,綜合運(yùn)用系統(tǒng)分析、分類歸納、分層解耦、直接監(jiān)測(cè)與間接測(cè)算結(jié)合、精確補(bǔ)償與經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)合、誤差分離與誤差抑制結(jié)合等方法,獲取大量數(shù)據(jù),精確評(píng)估各不確定因素的影響,判斷各測(cè)量學(xué)特性的偏差,經(jīng)反復(fù)測(cè)算與權(quán)衡,形成最優(yōu)測(cè)量方案。
3.儀器性能的溯源性評(píng)估方法。對(duì)測(cè)量?jī)x器性能的評(píng)估必須滿足計(jì)量學(xué)特性的要求,其中核心內(nèi)容是能否滿足測(cè)量不確定度要求。采用規(guī)范的計(jì)量學(xué)方法逐一對(duì)儀器系統(tǒng)中的各傳感單元、監(jiān)測(cè)單元和測(cè)量單元進(jìn)行溯源性分析與評(píng)估,以最終確認(rèn)儀器的整體功能和性能滿足設(shè)計(jì)要求。
(三)學(xué)科范圍
儀器科學(xué)與技術(shù)學(xué)科包括四個(gè)二級(jí)學(xué)科:
精密儀器技術(shù)與工程
主要面向精密工程、微納制造與測(cè)試、高端裝備制造、相關(guān)觀測(cè)與實(shí)驗(yàn)探究等領(lǐng)域,以光電轉(zhuǎn)換、機(jī)電轉(zhuǎn)換、光機(jī)電轉(zhuǎn)換及其它效應(yīng)為手段,以精確獲取被測(cè)量信息為目標(biāo),探索、研究、設(shè)計(jì)和研制新原理、高性能精密測(cè)量?jī)x器、專用精密測(cè)試儀器與試驗(yàn)儀器等。
精密儀器技術(shù)與工程研究智能感知技術(shù),測(cè)量方法學(xué),儀器精度理論,精密儀器設(shè)計(jì)方法,精密儀器共性關(guān)鍵技術(shù),精密儀器集成技術(shù),精密儀器制造工藝,精密加工/測(cè)量一體化裝備技術(shù),微納測(cè)量技術(shù),大型高端專用儀器技術(shù),空天地海等專用儀器技術(shù)及極端條件測(cè)試技術(shù),高端智能裝備或系統(tǒng)的綜合/無(wú)損測(cè)試、檢測(cè)、診斷與預(yù)測(cè)技術(shù),測(cè)試與試驗(yàn)儀器技術(shù)等。
測(cè)試計(jì)量技術(shù)及儀器
主要面向幾何量、力學(xué)量、電學(xué)量、光學(xué)量、熱學(xué)量、聲學(xué)量、時(shí)間頻率、電離輻射等各種測(cè)量對(duì)象,以追求量值的統(tǒng)一為目標(biāo),探索、研究新測(cè)量原理、方法以及量值溯源和傳遞方法,研制和開發(fā)新儀器和計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置,研制和開發(fā)新穎的測(cè)試系統(tǒng),建立校準(zhǔn)和測(cè)試比對(duì)方法。測(cè)試計(jì)量技術(shù)及儀器研究智能感知技術(shù),測(cè)量方法學(xué),計(jì)量學(xué),誤差理論與數(shù)據(jù)處理方法,儀器精度理論,測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法,測(cè)控系統(tǒng)共性關(guān)鍵技術(shù),智能測(cè)控系統(tǒng)集成技術(shù),生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)制造/測(cè)量一體化裝備技術(shù),測(cè)控系統(tǒng)架構(gòu)優(yōu)化技術(shù),量值溯源與傳遞技術(shù),計(jì)量?jī)x器校準(zhǔn)與比對(duì)技術(shù),扁平化溯源體系實(shí)現(xiàn)技術(shù)等。
科學(xué)儀器技術(shù)與工程
主要面向基礎(chǔ)科學(xué)、前沿探索、科學(xué)實(shí)驗(yàn),以發(fā)現(xiàn)自然現(xiàn)象、認(rèn)識(shí)自然規(guī)律、揭示物性及物性作用規(guī)律為目標(biāo),研究探索從尺度、模態(tài)、結(jié)構(gòu)、成分、物性作用等維度對(duì)觀測(cè)參量進(jìn)行表征的方法,極限精度測(cè)試機(jī)理及其實(shí)現(xiàn)方法,研制開發(fā)科學(xué)試驗(yàn)用儀器及核心技術(shù)、關(guān)鍵部件、應(yīng)用軟件等。
科學(xué)儀器技術(shù)與工程研究新感知機(jī)理與傳感技術(shù),量子、聲、光、磁、力、核等測(cè)量與分析儀器技術(shù),先進(jìn)的分析前處理技術(shù)與裝置,物質(zhì)原子、分子級(jí)檢測(cè)技術(shù),原位、實(shí)時(shí)、在線、高靈敏度、高通量、高選擇性分析技術(shù),微全分析、檢測(cè)技術(shù),顯微測(cè)量技術(shù)及儀器,地球物理探測(cè)技術(shù)及儀器,遙測(cè)遙感技術(shù)及儀器等。
生物醫(yī)學(xué)儀器及技術(shù)
主要面向疾病預(yù)防、診斷、治療、康復(fù)過(guò)程,面向生命健康監(jiān)測(cè)、辨識(shí)、調(diào)控過(guò)程,以實(shí)現(xiàn)生命與運(yùn)動(dòng)、疾病與健康、人與環(huán)境、人與自然相互關(guān)系的定量化、微觀化描述為目標(biāo),研究探索基于磁、電、聲、光、力、熱等物理場(chǎng)作用的生物效應(yīng)及其表征方法,生物分子與組織成分的識(shí)別方法,從分子、基因、細(xì)胞、組織、器官和系統(tǒng)層次認(rèn)識(shí)生命現(xiàn)象,揭示生命規(guī)律及其變化特征,研制開發(fā)生物醫(yī)學(xué)儀器、生物醫(yī)學(xué)測(cè)量技術(shù)、生物信息處理與融合技術(shù)、人與環(huán)境的信息交互技術(shù)、關(guān)鍵部件、應(yīng)用
軟件等。
生物醫(yī)學(xué)儀器及技術(shù)研究生物傳感技術(shù),生物芯片技術(shù),柔性傳感技術(shù),生物醫(yī)學(xué)光子學(xué),生物醫(yī)學(xué)電子學(xué),醫(yī)學(xué)影像儀器與圖像處理技術(shù),醫(yī)用機(jī)器人技術(shù),人體功能信息檢測(cè)技術(shù)與儀器,腦與認(rèn)知能力測(cè)試技術(shù)與儀器,醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)分析技術(shù),微弱信號(hào)檢測(cè)與處理技術(shù),微創(chuàng)和無(wú)創(chuàng)測(cè)量技術(shù),生化檢驗(yàn)技術(shù)及儀器,人-機(jī)工程運(yùn)用技術(shù),遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)監(jiān)測(cè)技術(shù)及系統(tǒng),人類健康智能服務(wù)技術(shù),醫(yī)學(xué)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等。
(四)培養(yǎng)目標(biāo)
1.碩士學(xué)位:熱愛儀器事業(yè),具有遠(yuǎn)大理想和高度的社會(huì)責(zé)任感,崇尚自主創(chuàng)新和工匠精神,有志于服務(wù)科技進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展。掌握本學(xué)科領(lǐng)域堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)理論和系統(tǒng)的專門知識(shí),了解本學(xué)科領(lǐng)域的發(fā)展方向及技術(shù)進(jìn)步,具有嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)作風(fēng),具備獨(dú)立進(jìn)行工程技術(shù)開發(fā)和實(shí)驗(yàn)研究的初步能力,能從事本學(xué)科或相近學(xué)科的科研、教學(xué)、工程開發(fā)和技術(shù)管理工作。
2.博士學(xué)位:熱愛儀器事業(yè),具有遠(yuǎn)大理想和高度的社會(huì)責(zé)任感,崇尚自主創(chuàng)新和科學(xué)精神,有志于服務(wù)科技進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展。掌握本學(xué)科領(lǐng)域堅(jiān)實(shí)寬廣的基礎(chǔ)理論和系統(tǒng)深入的專門知識(shí),系統(tǒng)了解本學(xué)科領(lǐng)域的發(fā)展方向及國(guó)際學(xué)術(shù)研究前沿,具備國(guó)際學(xué)術(shù)交流的能力,具有嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)作風(fēng),具備獨(dú)立從事科學(xué)研究工作的初步能力,并在某一方面取得創(chuàng)新性成果或做出具有科學(xué)價(jià)值的貢獻(xiàn),能勝任本學(xué)科或相近學(xué)科的科研、教學(xué)、工程開發(fā)或技術(shù)管理工作。
(五)相關(guān)學(xué)科
本學(xué)科的相關(guān)學(xué)科:光學(xué)工程、信息與通信工程、智能科學(xué)與技術(shù)、材料科學(xué)與工程、電子科學(xué)與技術(shù)、機(jī)械工程、控制科學(xué)與工程、生物醫(yī)學(xué)工程等。
碩士學(xué)位基本要求
(一)獲本一級(jí)學(xué)科碩士學(xué)位應(yīng)掌握的基本知識(shí)
1.測(cè)量技術(shù)的概念、基本原理及運(yùn)用
測(cè)量技術(shù)主要包括測(cè)量的基本概念、基本測(cè)量理論、基本測(cè)量原則和測(cè)量方法,能針對(duì)處于一定被測(cè)環(huán)境下被測(cè)量的具體特性,進(jìn)行測(cè)量方案比較,選擇、優(yōu)化、確定具體測(cè)量方案。
2.測(cè)量信息處理理論與技術(shù)
測(cè)量信息處理理論與技術(shù)主要包括對(duì)針對(duì)被測(cè)量的傳感技術(shù),微弱傳感信號(hào)的前端處理與轉(zhuǎn)換技術(shù),多源數(shù)據(jù)融合技術(shù),誤差理論與數(shù)據(jù)處理技術(shù),利用現(xiàn)代信息技術(shù)改善儀器和測(cè)控系統(tǒng)性能的方法和實(shí)現(xiàn)方法。
3.儀器與測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)
儀器與測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)主要包括儀器和測(cè)控系統(tǒng)方案選擇與設(shè)計(jì)方法,傳感器設(shè)計(jì)方法,儀器單元設(shè)計(jì)方法,儀器集成設(shè)計(jì)技術(shù),儀器誤差補(bǔ)償技術(shù),儀器性能測(cè)試技術(shù),利用現(xiàn)代信息技術(shù)構(gòu)建新體系、新結(jié)構(gòu)儀器和測(cè)控系統(tǒng)等。
(二)獲本一級(jí)學(xué)科碩士學(xué)位應(yīng)具備的基本素質(zhì)
1.學(xué)術(shù)素養(yǎng)
熱愛所從事的科研工作,尊重科學(xué)規(guī)律,重視科學(xué)實(shí)驗(yàn),具有探索真理、刻苦鉆研、勇于創(chuàng)新的精神,具有從事本學(xué)科工作的才智和涵養(yǎng)。
具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)術(shù)態(tài)度,實(shí)事求是,提出并完成具有新意的儀器或其核心技術(shù)單元的原理設(shè)計(jì),搭建相應(yīng)的樣機(jī)或裝置,組織嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)驗(yàn)證,客觀全面地展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
具有遠(yuǎn)大理想和高度的社會(huì)責(zé)任感,了解研究領(lǐng)域相關(guān)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)、工程倫理、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等知識(shí),有志于服務(wù)科技進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展。
2.學(xué)術(shù)道德
恪守學(xué)術(shù)道德規(guī)范,客觀評(píng)價(jià)本人貢獻(xiàn),尊重他人的著作權(quán)和知識(shí)產(chǎn)權(quán),嚴(yán)禁各種形式的學(xué)術(shù)不端行為。學(xué)風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn),踏實(shí)刻苦,實(shí)事求是,遵守國(guó)家各項(xiàng)法律法規(guī)和道德規(guī)范。
(三)獲本一級(jí)學(xué)科碩士學(xué)位應(yīng)具備的基本學(xué)術(shù)能力
1.知識(shí)獲取能力
能獨(dú)立查閱科學(xué)文獻(xiàn),并進(jìn)行歸納總結(jié),了解研究方向的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)。
能利用各種方式和渠道學(xué)習(xí)所需的學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)、專業(yè)知識(shí)、相關(guān)學(xué)科知識(shí)和研究方法,并能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和研究方法解決研究工作中遇到的問(wèn)題。
堅(jiān)持唯物論與辯證法等方法論,學(xué)習(xí)邏輯思維方法,具有知識(shí)更新和終身學(xué)習(xí)能力。
2.科學(xué)研究能力
掌握本研究方向的基本研究方法,能正確評(píng)價(jià)和利用本研究方向已有研究成果,能運(yùn)用科學(xué)理論和方法,完成儀器或測(cè)量系統(tǒng)單元的工程設(shè)計(jì)和研制,解決工程實(shí)際問(wèn)題。具有獲取科學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并進(jìn)行合理分析的能力,熟悉儀器工程領(lǐng)域技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)相關(guān)政策、法律和法規(guī)。
3.工程實(shí)踐能力
具備開展本學(xué)科方向?qū)W術(shù)研究或技術(shù)開發(fā)的能力。能運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí),確定儀器或單元系統(tǒng)原理方案,承擔(dān)儀器或單元系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)任務(wù)。能熟練使用實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備、現(xiàn)代化信息工具和工程軟件,具有搭建實(shí)驗(yàn)裝置并完成科學(xué)實(shí)驗(yàn)的能力。具備一定的組織協(xié)調(diào)能力和工程實(shí)踐能力。
4.學(xué)術(shù)交流能力
具備良好的學(xué)術(shù)表達(dá)和交流能力。能準(zhǔn)確表達(dá)學(xué)術(shù)思想,回應(yīng)專家和同行的提問(wèn),闡明研究工作的思路和方案。能閱讀本學(xué)科相關(guān)領(lǐng)域的外文資料,具有一定的跨文化交流能力。
5. 其他能力
具有強(qiáng)健的體魄、良好的心態(tài)和心理素質(zhì),能承受壓力和挑戰(zhàn),適應(yīng)社會(huì)發(fā)展;能化解矛盾和問(wèn)題,營(yíng)建有利于團(tuán)結(jié)協(xié)作和事業(yè)發(fā)展的環(huán)境。
(四)學(xué)位論文基本要求
1.規(guī)范性要求
碩士學(xué)位論文符合國(guó)家相關(guān)學(xué)術(shù)著作出版規(guī)范及培養(yǎng)單位的相關(guān)規(guī)定;結(jié)構(gòu)合理、層次清晰、語(yǔ)言流暢;原理闡述正確;實(shí)驗(yàn)方法合理、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可信;引文合理、文獻(xiàn)出處確切;公式、符號(hào)、單位和圖表等符合技寫作規(guī)范。
2.質(zhì)量要求
碩士研究生在導(dǎo)師指導(dǎo)下獨(dú)立完成碩士學(xué)位論文,學(xué)位論文是學(xué)位評(píng)定的主要依據(jù)。文獻(xiàn)綜述應(yīng)在搜集、閱讀相關(guān)研究文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,經(jīng)過(guò)歸納總結(jié)、分析鑒別,對(duì)研究問(wèn)題在一定時(shí)期內(nèi)所取得的研究成果、存在問(wèn)題及發(fā)展趨勢(shì)等進(jìn)行客觀的陳述和評(píng)論,正確反映研究領(lǐng)域發(fā)展過(guò)程和國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀,為論文選題提供依據(jù)和支撐。
從儀器科學(xué)與技術(shù)學(xué)科特點(diǎn)出發(fā),根據(jù)國(guó)家發(fā)展需求,結(jié)合個(gè)人知識(shí)背景和研究興趣,選擇在儀器領(lǐng)域有學(xué)術(shù)價(jià)值、對(duì)科技進(jìn)步、國(guó)家安全、國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展等有應(yīng)用前景的主題開展研究工作。
能聚焦研究領(lǐng)域的科學(xué)問(wèn)題或工程技術(shù)問(wèn)題,對(duì)其作用機(jī)理、行為、規(guī)律和效應(yīng)等有獨(dú)到的認(rèn)識(shí),建立較完善的理論模型。能提出具有創(chuàng)新性、或部分創(chuàng)新性、或有新意的解決方案或方法。能設(shè)計(jì)、研制儀器系統(tǒng)或單元原理樣機(jī),開展工程應(yīng)用,或搭建相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置,完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
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