序

前 言

第 1 章 測控技術與儀器概述 1

導讀  1

1.1 測控技術與儀器的基本概念  1

1.1.1 測試、測量與計量 1

1.1.2 控制理論與控制工程  4

1.1.3 儀器與儀表 7

1.2 測控技術與儀器的內涵與外延  9

1.2.1 專業和學科的關繫 9

1.2.2 儀器科學與技術涉及的主干學科 10

1.2.3 儀器科學與技術支撐的相關學科 13

1.3 測控技術與儀器的歷史與現狀  14

1.3.1 測控技術與儀器的發展歷史及發展趨勢  14

1.3.2 測控技術與儀器專業的歷史沿革 20

本章小結 22

思考題與習題 22

參考文獻 23

第 2 章 測控技術與儀器專業的知識體繫  24

導讀  24

2.1 知識體繫概述  24

2.1.1 人纔培養目標和要求  25

2.1.2 知識結構與知識體繫  26

2.1.3 創新與實踐能力培養  28

2.2 通識類課程的知識體繫 29

2.2.1 人文社會科學類課程  30

2.2.2 數學與自然科學類課程  33

2.2.3 工程技術與實踐類課程  35

2.3 學科基礎課程的知識體繫 37

2.3.1 光學工程技術基礎課程  37

2.3.2 電子信息技術基礎課程  38

2.3.3 機械工程技術基礎課程  41

2.3.4 計算機及控制技術基礎課程  43

2.4 專業課程的知識體繫 44

VI 測控技術與儀器專業概論

2.4.1 傳感器及檢測技術基礎課程  44

2.4.2 信號分析與數據處理技術基礎課程 45

2.4.3 測量理論與控制技術基礎課程 46

2.4.4 測控總線與數據交互技術基礎課程 47

2.4.5 繫統設計與儀器實現技術基礎課程 48

2.5 專業能力培養的支撐課程結構  49

本章小結 51

思考題與習題 51

參考文獻 52

第 3 章 測控技術與儀器專業的創新與實踐能力培養 53

導讀  53

3.1 創新與實踐的內涵和需求 53

3.1.1 創新精神的內涵 53

3.1.2 人纔培養的實踐需求  54

3.2 創新與實踐能力培養的具體措施  55

3.2.1 實驗與實踐環節對創新能力培養的支撐  55

3.2.2 課外科技活動對創新能力培養的支撐 59

3.2.3 校企合作新模式對創新能力培養的支持  60

3.2.4 國際化視野的培養對創新能力的支撐 61

3.3 創新與實踐能力展示的競賽平臺  62

3.3.1 全國大學生數學建模競賽  62

3.3.2 全國大學生電子設計競賽  64

3.3.3 全國大學生光電設計競賽  68

3.3.4 全國大學生機器人大賽 ROBOCON  71

3.3.5 “挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽  73

3.3.6 “互聯網+”大學生創新創業大賽  78

3.3.7 美國大學生數學建模競賽  80

3.3.8 國際大學生程序設計大賽  81

3.3.9 中國（國際）傳感器創新創業大賽 81

3.3.10 全國虛擬儀器大賽 83

3.4 創新與實踐能力提升的學術訓練  84

3.4.1 本科階段如何檢索文獻  84

3.4.2 本科階段如何撰寫論文  88

3.4.3 本科階段如何撰寫專利申請文件 90

本章小結 92

思考題與習題 92

參考文獻 93

第 4 章 測控技術與儀器的應用 94

導讀  94

4.1 在科學發展中的支撐作用 94

4.1.1 在數學發展中的作用  94

4.1.2 在物理學發展中的作用  101

4.1.3 在化學發展中的作用  110

4.2 在工程技術中的廣泛應用 120

4.2.1 在能源領域中的應用  120

4.2.2 在海洋領域中的應用  128

4.2.3 在航空航天領域中的應用  136

4.3 在日常生活中的實際應用 142

4.3.1 在醫療行業中的應用  142

4.3.2 在環境監測中的應用  149

4.3.3 在智能交通中的應用  155

本章小結 162

思考題與習題 162

參考文獻 162