測控技術(shù)與儀器專業(yè)導(dǎo)論

前言

　　測控技術(shù)與儀器專業(yè)源于高等教育儀器儀表類專業(yè)。1998年教育部調(diào)整本科專業(yè)時，把儀器儀表類11個專業(yè)（精密儀器、光學(xué)技術(shù)與光電儀器、檢測技術(shù)與儀器儀表、電子儀器及測量技術(shù)、幾何量計量測試、熱工計量測試、力學(xué)計量測量、光學(xué)計量測量、無線電計量測試、檢測技術(shù)與精密儀器、測控技術(shù)與儀器）歸并為一個大專業(yè)——測控技術(shù)與儀器。這是我國高等教育由專才教育向通才教育轉(zhuǎn)變的重要里程碑?！　≡诋?dāng)今自動化、信息化時代，各類信息的采集、處理、傳輸及自動控制技術(shù)的研究、開發(fā)與應(yīng)用就顯得非常重要；掌握了先進(jìn)的測控技術(shù)，特別是計算機技術(shù)、數(shù)字化信息技術(shù)及其綜合應(yīng)用能力的人才是社會急需的人才。近年來，測控技術(shù)與儀器專業(yè)急速擴大，學(xué)生人數(shù)也在陜速增加。在2009年儀器科學(xué)與技術(shù)本科教學(xué)研討會上，教學(xué)指導(dǎo)委員會主任委員胡小唐教授在題為“以質(zhì)量工程為抓手，推進(jìn)儀器科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新教育”的報告中指出，開設(shè)測控技術(shù)與儀器專業(yè)的本科院校從2000年的96所增加到2009年的257所，增長167%，在校生人數(shù)由2000年的27600人增加到2009年的85700人，增長210%。在如此高速發(fā)展的形勢下，如何保證教育教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)適應(yīng)社會需求的人才，成為儀器科學(xué)與技術(shù)專業(yè)教育的生命線，是我們所面臨和需要解決的重大課題。我認(rèn)為測控技術(shù)與儀器專業(yè)教材內(nèi)容不豐富、品種不全是我們亟待改善的問題之一。陳毅靜副教授在測控儀器企業(yè)生產(chǎn)第一線工作了十余年，積累了豐富的實踐經(jīng)驗，后又擔(dān)任西安科技大學(xué)電控學(xué)院測控技術(shù)與儀器專業(yè)的系主任，在測控技術(shù)與儀器專業(yè)的教學(xué)第一線積累了豐富的教學(xué)經(jīng)驗，這本《測控技術(shù)與儀器專業(yè)導(dǎo)論》正是陳毅靜副教授教學(xué)與實踐經(jīng)驗的結(jié)晶。該書可作為測控技術(shù)與儀器專業(yè)的測控技術(shù)導(dǎo)論教材，還可作為非測控專業(yè)相關(guān)技術(shù)人員的參考書。給測控技術(shù)與儀器專業(yè)新生開設(shè)測控技術(shù)與儀器專業(yè)導(dǎo)論課程，對大學(xué)新生進(jìn)行專業(yè)的引導(dǎo)和學(xué)習(xí)方法的傳授，其效果顯著，深受學(xué)生歡迎。　　大學(xué)歷來是培養(yǎng)社會棟梁的基地，創(chuàng)新是大學(xué)教育的主題。希望通過大家的努力，使大學(xué)成為新思想的發(fā)源地、新實踐的實習(xí)基地、新產(chǎn)品的研發(fā)基地。同時也希望測控技術(shù)與儀器專業(yè)能越辦越好，專業(yè)實力越來越強。

內(nèi)容概要

　　《測控技術(shù)與儀器專業(yè)導(dǎo)論》以測控技術(shù)為主線，以通俗簡要的方式介紹測控技術(shù)與儀器專業(yè)的概況及其所涉及的基本原理和核心技術(shù)，以大量的實例及圖片介紹了測控技術(shù)的定義、特點、發(fā)展概況及其在工業(yè)中的作用等內(nèi)容；還介紹了測控專業(yè)的知識體系與課程體系，對學(xué)習(xí)專業(yè)課可起到先導(dǎo)性的作用。為了使教學(xué)內(nèi)容體現(xiàn)時代發(fā)展的特征，把握時代發(fā)展的脈搏，還特別介紹了現(xiàn)代測控技術(shù)的前沿性內(nèi)容?！　　稖y控技術(shù)與儀器專業(yè)導(dǎo)論》力求結(jié)構(gòu)清晰、通俗易懂、內(nèi)容符合實用性教材的要求。通過學(xué)習(xí)《測控技術(shù)與儀器專業(yè)導(dǎo)論》，能使學(xué)生對測控技術(shù)與儀器專業(yè)及學(xué)科有一個初步認(rèn)識，從而明確學(xué)習(xí)目的，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，對自己的學(xué)習(xí)制訂一個合理的規(guī)劃?！　　稖y控技術(shù)與儀器專業(yè)導(dǎo)論》適用面較廣，可作為測控技術(shù)與儀器專業(yè)導(dǎo)論課程的教材，還可供從事自動化、機電一體化、電子信息工程和電氣工程與自動化等相關(guān)專業(yè)的技術(shù)人員自學(xué)和參考。

書籍目錄

第1章 緒論1.1 專業(yè)導(dǎo)論的意義1.1.1 專業(yè)導(dǎo)論的目的1.1.2 專業(yè)導(dǎo)論的性質(zhì)1.2 大學(xué)的學(xué)習(xí)方法1.2.1 學(xué)會學(xué)習(xí)1.2.2 學(xué)會生活1.2.3 學(xué)會合作1.2.4 學(xué)會思考本章小結(jié)思考題第2章 測控技術(shù)與儀器概述2.1 測控技術(shù)與儀器專業(yè)概況2.1.1 測控技術(shù)與儀器專業(yè)的歷史沿革2.1.2 測控技術(shù)與儀器專業(yè)的專業(yè)定位2.1.3 測控技術(shù)與儀器專業(yè)的學(xué)科定位2.1.4 測控技術(shù)的核心概念2.1.5 測控儀器的基本概念2.1.6 測控技術(shù)與儀器專業(yè)和自動化專業(yè)的異同點2.2 測控技術(shù)的應(yīng)用2.2.1 測控技術(shù)在冶金工業(yè)中的應(yīng)用2.2.2 測控技術(shù)在電力工業(yè)中的應(yīng)用2.2.3 測控技術(shù)在煤炭工業(yè)中的應(yīng)用2.2.4 測控技術(shù)在石油工業(yè)中的應(yīng)用2.2.5 測控技術(shù)在化學(xué)工業(yè)中的應(yīng)用2.2.6 測控技術(shù)在機械工業(yè)中的應(yīng)用2.2.7 測控技術(shù)在航空航天業(yè)中的應(yīng)用2.2.8 測控技術(shù)在軍事裝備中的應(yīng)用2.2.9 測控技術(shù)在醫(yī)藥醫(yī)療業(yè)中的應(yīng)用2.2.10 測控技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用2.2.11 測控技術(shù)在大眾生活中的應(yīng)用2.3 測控技術(shù)與儀器的發(fā)展歷史2.3.1 測控技術(shù)的早期實踐2.3.2 測控技術(shù)的形成和發(fā)展2.3.3 控制理論的發(fā)展歷程2.3.4 測控技術(shù)的發(fā)展思考本章小結(jié)思考題第3章 測量基本原理3.1 測量的基本概念3.1.1 測量的定義3.1.2 測量技術(shù)的分類3.1.3 測量系統(tǒng)的構(gòu)成3.2 傳感器的基本概念3.2.1 傳感器的定義3.2.2 傳感器的組成3.2.3 傳感器的分類3.2.4 傳感器的技術(shù)指標(biāo)3.2.5 傳感器的選用原則3.3 常見傳感器的轉(zhuǎn)換原理3.3.1 電阻式傳感器3.3.2 電容式傳感器3.3.3 電感式傳感器3.3.4 磁電式傳感器3.3.5 壓電式傳感器3.3.6 熱電式傳感器3.3.7 光電式傳感器3.3.8 霍爾式傳感器3.3.9 光纖傳感器3.3.10 磁柵式傳感器3.3.11 諧振式傳感器3.4 電信號的處理3.4.1 模擬信號處理3.4.2 數(shù)字信號處理本章小結(jié)思考題第4章 自動控制基本原理4.1 自動控制的基本概念4.1.1 人工控制4.1.2 自動控制4.1.3 反饋控制4.1.4 自動控制系統(tǒng)的組成4.2 自動控制的基本特性4.2.1 自動控制系統(tǒng)的模型4.2.2 自動控制系統(tǒng)的特性4.3 基本的控制理論4.3.1 經(jīng)典控制理論4.3.2 現(xiàn)代控制理論4.3.3 智能控制理論4.3.4 大系統(tǒng)理論4.4 典型的控制方法4.4.1 經(jīng)典控制方法4.4.2 現(xiàn)代控制方法4.4.3 智能控制方法本章小結(jié)思考題第5章 自動控制系統(tǒng)5.1 自動控制系統(tǒng)的概況5.1.1 自動控制系統(tǒng)的分類5.1.2 自動控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)5.1.3 自動控制系統(tǒng)的基本設(shè)計方法5.2 單回路控制系統(tǒng)5.2.1 單回路控制系統(tǒng)的工作原理5.2.2 單回路控制系統(tǒng)的設(shè)計步驟5.3 多回路控制系統(tǒng)5.3.1 串級控制系統(tǒng)5.3.2 前饋一反饋控制系統(tǒng)5.3.3 比值控制系統(tǒng)5.3.4 分程控制系統(tǒng)5.4 計算機控制系統(tǒng)5.4.1 模擬量與數(shù)字量的轉(zhuǎn)換5.4.2 計算機控制系統(tǒng)的組成5.4.3 計算機控制系統(tǒng)的主要特點5.4.4 基于計算機的網(wǎng)絡(luò)控制本章小結(jié)思考題第6章 現(xiàn)代測控技術(shù)6.1 現(xiàn)代測控技術(shù)概述6.1.1 現(xiàn)代測控技術(shù)的定義6.1.2 現(xiàn)代測控技術(shù)的特點6.1.3 現(xiàn)代測控技術(shù)的應(yīng)用6.1.4 現(xiàn)代測控系統(tǒng)的設(shè)計方法6.2 現(xiàn)代傳感器技術(shù)6.2.1 新型傳感器6.2.2 傳感器技術(shù)發(fā)展方向6.3 現(xiàn)代儀器儀表技術(shù)6.3.1 新型儀器儀表的特點6.3.2 虛擬儀器6.3.3 儀器儀表技術(shù)發(fā)展方向6.4 計算機監(jiān)控系統(tǒng)6.4.1 計算機監(jiān)控系統(tǒng)的組成6.4.2 計算機監(jiān)控系統(tǒng)的特點6.4.3 計算機監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用6.4.4 監(jiān)控組態(tài)軟件6.5 嵌入式系統(tǒng)6.5.1 嵌入式系統(tǒng)的定義6.5.2 嵌入式系統(tǒng)的組成6.5.3 嵌入式系統(tǒng)的特點及應(yīng)用6.5.4 嵌入式處理器6.5.5 嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展本章小結(jié)思考題第7章 測控專業(yè)的知識體系與課程體系7.1 測控專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)和要求7.1.1 測控專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)7.1.2 測控專業(yè)的人才培養(yǎng)要求7.2 測控專業(yè)的理論基礎(chǔ)和知識體系7.2.1 測控專業(yè)的理論基礎(chǔ)7.2.2 測控專業(yè)的知識體系7.3 測控專業(yè)的課程體系和主干課程7.3.1 測控專業(yè)的課程體系7.3.2 部分主干課程介紹本章小結(jié)思考題第8章 測控專業(yè)的就業(yè)與考研8.1 就業(yè)8.1.1 就業(yè)前景8.1.2 就業(yè)準(zhǔn)備8.2 考研8.2.1 考研方向8.2.2 考研準(zhǔn)備本章小結(jié)思考題參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　信息論、控制論、系統(tǒng)論是測控專業(yè)的基礎(chǔ)理論。信息技術(shù)、控制技術(shù)、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是測控專業(yè)的基本技術(shù)。在本書中我們試圖由淺及深、由表及里地介紹信息論、控制論、系統(tǒng)論的基本概念；.用科普的語言介紹測控技術(shù)的內(nèi)容、應(yīng)用、歷史及發(fā)展方向。但又要比科普高一層次，要引人專業(yè)詞匯用語，更注重測控技術(shù)的基本原理、核心概念、知識體系的解釋，激發(fā)大家學(xué)習(xí)新知識的興趣?！　”菊n程在有限的學(xué)時內(nèi)對測控專業(yè)做全面的介紹，包含的內(nèi)容廣博，涉及幾十門課程，難以進(jìn)行詳細(xì)介紹，但要有系統(tǒng)性。我們的原則如下：　　（1）以通俗簡要的方式介紹測控技術(shù)與儀器所涉及的最基本的原理和核心概念。重點介紹主干學(xué)科、主干課程的內(nèi)容。為了適應(yīng)測控技術(shù)的迅猛發(fā)展，體現(xiàn)時代發(fā)展的特征，把握時代發(fā)展脈搏，引入測控技術(shù)前沿性的技術(shù)介紹。　?。?）對于需要高深數(shù)理知識或?qū)I(yè)理論才能描述的原理技術(shù)，僅扼要介紹解決問題的思路，不介紹解決問題的具體方法，僅達(dá)到“知其然”。在后續(xù)課程中學(xué)習(xí)了相應(yīng)的理論后，自然能進(jìn)一步深入理解本專業(yè)的知識內(nèi)容，達(dá)到“知其所以然”?！　。?）鼓勵提問，可以針對學(xué)生的疑問做專題討論或?qū)ｎ}報告。通過師生間的溝通和交流互動，不僅能夠?qū)y控技術(shù)有更加深入的認(rèn)識，而且能更加全面地認(rèn)識專業(yè)學(xué)習(xí)的方方面面，為今后的學(xué)習(xí)開創(chuàng)一個良好的開端?！　〖訌娝刭|(zhì)培養(yǎng)、淡化專業(yè)、擴寬基礎(chǔ)，提倡不同專業(yè)領(lǐng)域的交叉和滲透是21世紀(jì)高等教育的方向。測控專業(yè)正是一個典型的多學(xué)科交叉融合的專業(yè)，又是一個高新技術(shù)專業(yè)，這意味著既要扎實地學(xué)好基礎(chǔ)知識，又要緊跟技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)新。因此，我們不僅要學(xué)會知識，更重要的是要會學(xué)知識。如果不會學(xué)習(xí)，就只能被動地學(xué)習(xí)而不會主動地學(xué)習(xí)，就只能學(xué)到知識的皮毛而學(xué)不到知識的內(nèi)涵。

編輯推薦

　　《測控技術(shù)與儀器專業(yè)導(dǎo)論》贈送電子課件　　注重以學(xué)生為本：站在學(xué)生的角度、根據(jù)學(xué)生的知識面和理解能力來編寫，考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)認(rèn)知過程，通過不同的工程案例或者示例深入淺出進(jìn)行講解，緊緊抓住學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)的動力點，鍛煉和提高學(xué)生獲取知識的能力?！　∽⒅厝宋闹R與科技知識的結(jié)合：以人文知識講解的手法來闡述科技知識，在講解知識點的同時，設(shè)置閱讀材料板塊介紹相關(guān)的人文知識，增強教材的可讀性，同時提高學(xué)生的人文素質(zhì)。注重實踐教學(xué)和情景教學(xué)：書中配備大量實景圖和實物圖，并輔以示意圖進(jìn)行介紹，通過模型化的教學(xué)案例介紹具體工程實踐中的相關(guān)知識技能，強化實際操作訓(xùn)練，加深對理論知識的理解；設(shè)計有豐富的題型，在鞏固知識技能的同時啟發(fā)創(chuàng)新思維。　　注重知識技能的實用性和有效性：以學(xué)生就業(yè)所需專業(yè)知識和操作技能為著眼點，緊跟最新的技術(shù)發(fā)展和技術(shù)應(yīng)用，在理論知識夠用的前提下，著重講解應(yīng)用型人才培養(yǎng)所需的技能，突出實用性和可操作性。

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