测控技术与仪器
学科门类：工学 专业代码：080301
一、专业简介和办学定位
专业简介
本专业于2004年设立，结合大气科学学科优势，主要研究信息的获取、处理、以及对相关要素进行控制的理论与技术，涉及光学、电子学、精密机械、计算机、信息与控制技术等多学科基础与专门技术。2008年获批中国气象局重点学科，2011年以来获得江苏省传感网与现代气象装备等优势学科一期、二期工程立项支持，2012年获批江苏省“十二五”高等学校重点专业类建设。经过多年建设与发展，在机器人技术、信号处理、环境检测、故障诊断、光电检测、虚拟现实等方面，特别是气象探测领域具有较强的特色与优势。
本专业现有专任教师25人（教授5人，副教授8人）、兼职教师9人。专任教师国际化率达75%，企业实践经历80%以上，形成了智能控制、电子技术基础、计算机应用等教学科研团队。建成江苏省“气象探测与信息处理”重点实验室，江苏省“气象能源利用与控制”工程技术中心，江苏省“传感网与气象装备”优势学科平台，中央与地方共建“系统集成与智能控制”和“测试计量技术及气象仪器”两个科研平台；建成教育部教育管理信息中心“IAAT”人才认证培训项目培训与测试基地；与企业联合建立校企研究院6个、市级以上工程技术中心4个，实践实习基地16个。
办学定位
贯彻落实党的教育方针，坚持立德树人，建设高素质专业教师队伍，整合校内外优质教育资源，推进德智体美劳全面发展，培养适应国家和区域经济社会发展的“厚基础、强实践、重创新、能创业”的应用型、创新型高层次测控技术与仪器专门人才。
二、培养目标
面向仪器仪表领域，培养适应江苏经济社会发展需要，特别是气象行业发展需要，具有较强的工程实践能力和创新意识，综合素质高，有良好发展能力，从事气象仪器、机器人等测控技术与仪器相关领域的设计、开发、运维、管理等工作的应用型工程技术人才。
本专业毕业生在毕业5年左右的预期能力：
（1）能够从法律、伦理、经济、社会和环境等系统角度对工程项目进行决策和管理；
（2）能够融入团队的工作并发挥骨干作用，并与专业同行、客户等进行有效沟通；
（3）能胜任仪器仪表领域的技术开发及服务管理等工作，达到工程师技术和管理水平；
（4）在仪器仪表及相关领域具有就业竞争力或有能力进一步深造，能够通过其它途径拓展自己的知识和能力。
三、培养要求（标准）
依据测控技术与仪器专业培养目标，结合学校人才培养定位及本专业特色，基于OBE理念，根据工程教育专业认证毕业要求通用标准，反向设计制定本毕业要求，形成对培养目标的强支撑、全覆盖。
要求1．工程知识：能够将数学、自然科学、信息获取、处理以及利用等专业基础知识用于解决测控技术与仪器领域复杂工程问题。
要求2．问题分析：能够应用数学、自然科学和机械学、光学、电学、传感器原理等工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析测控技术与仪器领域复杂工程问题，以获得有效结论。
要求3．设计/开发解决方案：具有相应的实验研究能力以及测控技术与仪器领域系统的设计、开发能力。能够设计针对测控技术与仪器领域复杂工程问题的解决方案，设计满足特定需求的系统、单元（部件）或工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。
要求4．研究：能够基于科学原理并采用科学方法对测控技术与仪器领域复杂工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。
要求5．使用现代工具：掌握光、机、电及计算机相结合的当代测控技术，能够针对测控技术与仪器领域复杂工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，包括对复杂工程问题的预测与模拟，并能够理解其局限性。
要求6．工程与社会：能够基于测控技术与仪器领域工程相关背景知识进行合理分析，评价测控技术与仪器专业工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。
要求7．环境和可持续发展：能够理解和评价针对测控技术与仪器领域复杂工程问题的专业工程实践对环境、社会可持续发展的影响。
要求8．职业规范：具有人文社会科学素养、社会责任感，能够在测控技术与仪器领域工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范，履行责任。
要求9．个人和团队：能够在测控技术与仪器多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。
要求10．沟通：能够就测控技术与仪器领域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，包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令。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。
要求11．项目管理：理解并掌握工程管理原理与经济决策方法，并能在多学科环境中应用。
要求12．终身学习：具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习和适应发展的能力。
四、毕业要求对培养目标的支撑
表1 本专业学生毕业要求对于培养目标的支撑关系
培养目标 毕业要求 | 培养目标1 | 培养目标2 | 培养目标3 | 培养目标4 |
1.工程知识 | ● | |||
2.问题分析 | ● | |||
3.设计/开发解决方案 | ● | ● | ||
4.研究 | ● | |||
5.使用现代工具 | ● | |||
6.工程与社会 | ● | |||
7.环境与可持续发展 | ● | |||
8.职业规范 | ● | |||
9.个人与团队 | ● | |||
10.沟通 | ● | ● | ||
11.项目管理 | ● | |||
12.终身学习 | ● |
五、课程与培养要求的对应关系矩阵
表2 课程与培养要求的对应关系矩阵
毕业要求 | 指标点 | 强支撑课程 | 低支撑课程 | |||||||
1.工程知识：能够将数学、自然科学、信息获取、处理以及利用等专业基础知识用于解决测控技术与仪器领域复杂工程问题。 | 1.1：能够将数学、自然科学、工程科学的语言用于测控技术与仪器领域工程问题的描述，针对测控对象建立数学模型并求解； | 精密机械设计基础（0.4） | 数字信号处理 （0.4） | 信号与系统（0.2） | 复变函数（L） | 大学物理（L） | 概率论与数理统计（L） | 高等数学（L） | 线性代数（L） | |
1.2：能够将光学、机械学、电学等相关知识和数学模型方法用于推演、分析测控领域工程问题； | 自动控制原理（0.6） | 工程光学（0.3） | 精密机械设计基础（0.1） | |||||||
1.3：能够将光学、机械学、电学等知识和数学模型方法用于专业问题解决方案的比较与综合。 | 测控电路设计 （0.6） | 自动控制原理（0.3） | 工程光学（0.1） | |||||||
2.问题分析：能够应用数学、自然科学和机械学、光学、电学、传感器原理等工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析测控技术与仪器领域复杂工程问题，以获得有效结论。 | 2.1：能运用数学、物理等自然科学基础知识，识别和分析测控技术与仪器领域复杂工程问题中的特征； | 电路（0.6） | 精密机械设计基础（0.3） | 模拟电子技术基础（0.1） | ||||||
2.2：能通过文献研究表达自动气象站、机器人控制系统等复杂测控技术与仪器问题的研究现状、存在的问题以及现有可行性方案； | 电路（0.6） | 自动控制原理（0.3） | 数字电子技术基础（0.1） | |||||||
2.3：能运用工程科学基本原理分析复杂测控技术与仪器问题，以获得有效结论； | 传感器技术（0.6） | 测控电路设计（0.3） | 工程光学（0.1） | |||||||
2.4：能运用基本原理，借助文献研究，分析信息获取、处理及利用等测量过程的影响因素，获得有效结论。 | 电路实验（0.6） | 气象仪器 （0.4） | 工程光学（L） | |||||||
3.设计/开发解决方案：具有相应的实验研究能力以及测控技术与仪器领域系统的设计、开发能力。能够设计针对测控技术与仪器领域复杂工程问题的解决方案，设计满足特定需求的系统、单元（部件）或工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。 | 3.1：掌握设计/开发复杂测控技术与仪器问题解决方案所需要的专业知识和开发工具； | 气象仪器（0.6） | 智能仪器设计（0.3） | PLC及其应用实践（0.1） | 单片机及其应用实践（L） | |||||
3.2：能够针对特定需求，利用单片机、电子技术、嵌入式等专业知识，完成单元（部件）的设计； | 微机原理及接口技术（0.3） | 测控电路设计 （0.3） | 单片机及其应用实践 （0.4） | 电子技术综合设计（L） | ||||||
3.3：能综合利用专业知识对测控系统、机器人或气象仪器等复杂系统设计方案进行优化和工艺设计，体现创新意识； | 智能仪器课程设计（0.6） | 单片机及其应用实践 （0.3） | 电子技术综合设计（0.1） | |||||||
3.4：在测控系统、机器人或气象仪器等复杂系统的设计中能考虑安全、健康、法律、文化及环境等制约因素。 | 项目训练（0.5） | 毕业设计（0.5） | 智能仪器课程设计（L） | |||||||
4.研究：能够基于科学原理并采用科学方法对测控技术与仪器领域复杂工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。 | 4.1：能够基于信息处理、误差分析、测量与测试相关科学原理，通过文献研究或相关方法，调研和分析测控系统、机器人或气象仪器等复杂工程问题的解决方案； | 毕业设计（0.6） | 数字信号处理（0.3） | 误差理论与数据处理 （0.1） | ||||||
4.2：能够基于测控技术与仪器科学理论并采用科学方法对测控技术与仪器领域复杂问题进行研究，确定并设计实验方案； | 电子技术综合设计（0.6） | 误差理论与数据处理（0.3） | 数字信号处理 （0.1） | |||||||
4.3：能够根据测控技术与仪器实验方案操作实验装置，开展测试、测量、智能仪器设计与调试等相关实验，对实验结果进行分析与解释，并通过信息综合得到合理有效的结论； | 智能仪器设计（0.6） | 传感器技术 （0.4） | 电子技术综合设计（L） | |||||||
4.4：能够运用传感器理论、计算机知识、信号与系统模型对测控技术与仪器领域的实验结果进行分析，并通过信息综合得到合理有效的结论。 | 毕业设计（0.6） | 智能仪器课程设计（0.3） | 传感器技术 （0.1） | |||||||
5.使用现代工具：掌握光、机、电及计算机相结合的当代测控技术，能够针对测控技术与仪器领域复杂工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，包括对复杂工程问题的预测与模拟，并能够理解其局限性。 | 5.1：了解专业常用的现代仪器、信息技术工具、工程工具和模拟软件的使用原理和方法； | 电路实验（0.6） | 工程制图（0.3） | PLC及其应用实践 （0.1） | 数据库应用技术（L） | |||||
5.2：针对复杂测控技术与仪器问题，能够选择并合理使用软硬件设计与仿真平台，进行分析设计与仿真； | 信号与系统 （0.2） | 模拟电子技术（0.4） | 数字电子技术 （0.4） | 计算机程序设计 （L） | ||||||
5.3：具有使用现代测控技术与仪器设备模拟和预测专业问题的能力，并能够理解其局限性。 | 智能仪器课程设计（0.4） | 智能仪器设计 （0.4） | 微机原理与接口技术 （0.2） | 计算机程序设计 （L） | ||||||
6.工程与社会：能够基于测控技术与仪器领域工程相关背景知识进行合理分析，评价测控技术与仪器专业工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。 | 6.1：了解仪器仪表领域的技术标准体系、知识产权、产业政策和法律法规，理解不同社会文化对工程活动的影响； | 工程伦理（0.5） | 创新创业基础 （0.5） | 职业生涯规划（L） | 马克思主义原理（L） | 就业指导（L） | 企业管理（L） | 思想道德修养与法律基础（L） | ||
6.2：能分析和评价仪器仪表工程实践对社会、健康、安全、法律、文化的影响，以及这些制约因素对项目实施的影响，并理解应承担的责任。 | 专业导论（0.5） | 毕业实习（0.5） | ||||||||
7.环境和可持续发展：能够理解和评价针对测控技术与仪器领域复杂工程问题的专业工程实践对环境、社会可持续发展的影响。 | 7.1：知晓和理解环境保护和可持续发展的理念和内涵，认识到解决自动气象站、机器人控制系统等本领域复杂工程问题时对环境造成的影响； | 专业导论（0.5） | 企业管理（0.5） | 毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论（L） | 马克思主义原理（L） | |||||
7.2：能够站在环境保护和可持续发展的角度思考专业工程实践的可持续性，评价产品周期中可能对人类和环境造成的损害和隐患。 | 工程伦理（0.5） | 创新创业基础（0.5） | ||||||||
8.职业规范：具有人文社会科学素养、社会责任感，能够在测控技术与仪器领域工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范，履行责任。 | 8.1：有正确的价值观，理解个人与社会的关系，了解中国国情；理解诚实公正、诚信守则的工程职业道德和规范，并在工程实践中自觉遵守； | 认识实习（0.5） | 工程伦理（0.5） | 思想道德修养与法律基础（L） | 毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论（L） | 中国近现代史纲要（L） | 职业生涯规划（L） | |||
8.2：具有社会责任感，并能在测控系统的开发研制过程中履行工程师的社会责任。 | 毕业实习（0.5） | 金工实习（0.5） | ||||||||
9.个人和团队：能够在测控技术与仪器多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。 | 9.1：能融入团队与团队成员融洽沟通并合作共事； | 单片机及其应用实践（0.5） | PLC及其应用实践 （0.5） | 军事理论 （L） 9-1 | 体育 （L） | |||||
9.2：能够组织、协调和指挥团队开展工作。 | 项目训练（0.5） | 金工实习（0.5） | ||||||||
10.沟通：能够就测控技术与仪器领域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，包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令。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。 | 10.1：能就专业问题，以口头、文稿、图表等方式，准确表达自己的观点，回应质疑，理解与业界同行和社会公众交流的差异性； | 文献阅读与论文写作训练（0.4） | 学术英语听说（0.3） | 学术英语读写 （0.3） | 计算机程序设计 （L） | 工程制图（L） | 电子技术综合设计（L） | 大学英语（L） | ||
10.2：了解专业领域的国际发展趋势、研究热点，理解和尊重世界不同文化的差异性和多样性；具备跨文化交流的语言和书面表达能力。 | 专业导论 （0.5） | 专业英语（0.5） | ||||||||
11.项目管理：理解并掌握工程管理原理与经济决策方法，并能在多学科环境中应用。 | 11.1：掌握工程项目中涉及的管理与经济决策方法；了解工程及产品全周期、全流程的成本构成，理解其中涉及的工程管理与经济决策问题； | 企业管理（0.4） | 毕业设计（0.4） | 毕业实习（0.2） | ||||||
11.2：能在多学科环境下，在设计开发解决方案的过程中，运用工程管理与经济决策方法。 | 企业管理（0.6） | 气象仪器（0.3） | 毕业设计（0.1） | |||||||
12.终身学习：具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习和适应发展的能力。 | 12.1：能意识到自主学习和终身学习的重要性； | 毕业设计（0.5） | 电子技术综合设计 （0.5） | 创新创业训练（L） | 形势与政策（L） | 就业指导（L） | 马克思主义原理（L） | 职业生涯规划（L） | ||
12.2：具有自主学习和终身学习的能力，掌握提出问题、分析问题并解决问题的学习方法。 | 毕业设计（0.5） | 电子技术综合设计 （0.5） | ||||||||
注：标注支撑权重的为强相关，标注 L为低相关
六、专业核心课程和特色课程
核心课程: 电路、模拟电子技术、数字电子技术、微机原理与接口技术、自动控制原理、数字信号处理、传感器技术、误差理论、工程光学、工程制图、工程力学、单片机及其应用实践、智能仪器、测控仪器电路设计、气象仪器。
特色课程: 气象仪器
七、主要集中性实践教学环节
主要集中实践教学环节有：思想道德修养与法律基础实践、军训、认识实习、
金工实习、毕业实习、毕业设计（论文）、创新创业训练、电子技术综合设计、PLC及其应用实践、测控电路设计综合实验、文献阅读与论文写作训练、智能仪器课程设计、程序设计素质拓展、工程软件训练、嵌入式系统课程设计等。
八、毕业学分要求及学分学时分配
表2 毕业学分要求及学分学时分配
课程类别 | 课程性质 | 学分 | 占总学分比例（％） | 学时 | 占总学时比例 (％) |
公共基础课程 | 必修 | 65 | 36.1% | 1198 | 38.7% |
选修 | 6 | 3.3% | 96 | 3.1% | |
学科基础课程 | 必修 | 23 | 12.8% | 368 | 12% |
专业主干课程 | 必修 | 16 | 8.9% | 256 | 8.3% |
专业方向课程 | 选修 | 6 | 3.3% | 96 | 3.1% |
专业任选课程 | 选修 | 13 | 7.2% | 208 | 6.7% |
集中性实践教学环节 | 必修 | 48 | 26.6% | 768 | 24.8% |
选修 | 3 | 1.7% | 48 | 1.6% | |
合计 | 180 | 100% | 3094 | 100% | |
九、就业与职业发展
本专业毕业生适合从事测控仪器、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。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，或测控仪器、信息技术,以及测试计量技术等方面的研究开发、设计制造和运行管理。
可在仪器科学与技术、控制科学与控制工程、系统科学、机械工程等学科领域继续深造和发展。
十、学制与学位
标准学制：四年
修业年限：三至六年
学位：工学学士学位
指间自动化