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儀器儀表與測(cè)量控制發(fā)展的弊端分析
儀器儀表與測(cè)量控制已經(jīng)發(fā)展形成一門獨(dú)立完整的學(xué)科。之所以得出這樣的定論,我們有四條充分的理由。
Di一,儀器儀表與測(cè)量控制學(xué)科具備了自己特有的一整套基礎(chǔ)理論和技術(shù),其中主要包括傳感器理論和技術(shù),檢測(cè)計(jì)量理論和技術(shù),信號(hào)處理理論和技術(shù),誤差分析理論和技術(shù),自動(dòng)控制理論和技術(shù)等。在這些基礎(chǔ)理論和技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)中,擁有一批杰出的科學(xué)家和優(yōu)秀的中青年科技創(chuàng)新人才,他們的研究開(kāi)發(fā)成果對(duì)促進(jìn)學(xué)科發(fā)展作出了重要的貢獻(xiàn);
第二,綜觀科學(xué)技術(shù)發(fā)展史,當(dāng)一門新興學(xué)科形成和不斷發(fā)展時(shí),教育體系,非凡是高等教育就會(huì)應(yīng)運(yùn)而生出現(xiàn)新的學(xué)科教育,培養(yǎng)新的學(xué)科人才。我國(guó)教育部多年來(lái)已經(jīng)圍繞著儀器儀表與測(cè)量控制學(xué)科設(shè)立了一級(jí)學(xué)科教育體系,現(xiàn)在定名為“儀器科學(xué)與技術(shù)”學(xué)科,全國(guó)近250所高校設(shè)置了相應(yīng)的專業(yè),3萬(wàn)多名本科生和1萬(wàn)多名研究生在校學(xué)習(xí)。我國(guó)高校為“儀器科學(xué)與技術(shù)”學(xué)科制定了專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和規(guī)范,已經(jīng)為儀器儀表與測(cè)量控制領(lǐng)域培養(yǎng)了幾十萬(wàn)學(xué)科技術(shù)人才;
第三,儀器儀表與測(cè)量控制學(xué)科是一門工程應(yīng)用學(xué)科,與之相適應(yīng)的產(chǎn)業(yè)的形成和發(fā)展是學(xué)科發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。我國(guó)儀器儀表產(chǎn)業(yè)已經(jīng)具備相當(dāng)規(guī)模,這在下面還會(huì)具體談到,因此,儀器儀表與測(cè)量控制學(xué)科不是在象牙塔內(nèi),而有著強(qiáng)大的生命力和發(fā)展空間;
第四,儀器儀表與測(cè)量控制學(xué)科有一個(gè)全國(guó)性的國(guó)家一級(jí)的學(xué)術(shù)團(tuán)體——中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)。學(xué)會(huì)在推動(dòng)學(xué)科進(jìn)展方面作了大量工作,取得了顯著的業(yè)績(jī)。
當(dāng)我們分析我國(guó)儀器儀表與測(cè)量控制現(xiàn)狀的時(shí)候,不能不清醒地熟悉到它同國(guó)際先井水平相比,同我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的實(shí)際需要相比,還存在著很大的差距。差距是全方位的,Zui要害的有三點(diǎn):
Di一,我國(guó)儀器儀表產(chǎn)業(yè)規(guī)模小,產(chǎn)值低,企業(yè)同樣是規(guī)模小,產(chǎn)值低。2007年我國(guó)儀器儀表產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值3000億元人民幣,只占工業(yè)總產(chǎn)值2.5%。10年前,美國(guó)儀器儀表產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值已達(dá)到4千億美元,占工業(yè)總產(chǎn)值4%。目前,美國(guó)儀器儀表企業(yè)年產(chǎn)值超過(guò)20億美元不少于50家,我國(guó)Zui大的儀器儀表企業(yè),京儀集團(tuán)年產(chǎn)值80億元人民幣,川儀集團(tuán)60億元人民幣。兩相比較,差距實(shí)在太大。產(chǎn)業(yè)和企業(yè)的規(guī)模和產(chǎn)值直接影響到產(chǎn)業(yè)的活力與發(fā)展。要縮小和消除這個(gè)差距,需要我們努力奮斗10年20年。
第二,我國(guó)儀器儀表產(chǎn)品質(zhì)量上、品種上還存在不少問(wèn)題。產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性,長(zhǎng)期以來(lái)沒(méi)有得到根本解決,嚴(yán)重影響到市場(chǎng)銷售和正常使用。許多大型精密儀器我們還生產(chǎn)不出來(lái),國(guó)內(nèi)需求幾乎全部依靠進(jìn)Kou。2007年我國(guó)儀器儀表產(chǎn)品出口創(chuàng)下了88億美元,可是進(jìn)Kou卻達(dá)到了172億美元,逆差84億美元,成為裝備制造業(yè)之Zui。這個(gè)問(wèn)題不解決,我國(guó)儀器儀表與測(cè)量控制學(xué)科和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將無(wú)法擺脫落后被動(dòng)的局面。
第三,我國(guó)儀器儀表產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力不強(qiáng),還無(wú)法承擔(dān)起科技創(chuàng)新主體的責(zé)任。國(guó)際上儀器儀表科技創(chuàng)新發(fā)展極快,產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期大約只需2至4年,多數(shù)企業(yè)銷售額一半以上幾乎都來(lái)自5年內(nèi)上市的新產(chǎn)品。而我國(guó)儀器儀表產(chǎn)品不少還沿自于20世紀(jì)80年代技術(shù)引進(jìn)的產(chǎn)物,相當(dāng)多企業(yè)產(chǎn)品是10年一貫制,靠吃老本為生。
當(dāng)今,儀器儀表與測(cè)量控制發(fā)展的趨勢(shì)是:面對(duì)產(chǎn)品的穩(wěn)定性、可靠性和適應(yīng)性要求不斷提高;技術(shù)指標(biāo)和功能不斷提高;Zui先采用新的科學(xué)研究成果;高新技術(shù)大量采用;儀器及測(cè)控單元微小型化、智能化日趨明顯;要求儀器及測(cè)控單元可獨(dú)立使用、嵌入式使用和聯(lián)網(wǎng)使用;儀器測(cè)控范圍向立體化、全球化擴(kuò)展;測(cè)控功能向系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展;便攜式、手持式以至個(gè)性化儀器大量發(fā)展。技術(shù)特點(diǎn)是:綜合各種新技術(shù),在研究?jī)x器儀表相關(guān)類型傳感器、元器件和材料及技術(shù)的基礎(chǔ)上,創(chuàng)新開(kāi)發(fā)新的微弱信號(hào)敏感、傳感、檢測(cè)、融合技術(shù),物質(zhì)原子、分子級(jí)檢測(cè)技術(shù),復(fù)雜組成樣品的聯(lián)用分析技術(shù),生命科學(xué)的原位、在位、實(shí)時(shí)、在線、高靈敏度、高通量、高選擇性檢測(cè)技術(shù),創(chuàng)建各類新型檢測(cè)儀器儀表;結(jié)合系統(tǒng)論、控制論的發(fā)展,在開(kāi)發(fā)工業(yè)自動(dòng)化測(cè)控的在線分析和控制、原位分析及控制、高可靠性、高性能和高適應(yīng)性等技術(shù)的基礎(chǔ)上,創(chuàng)新發(fā)展工業(yè)自動(dòng)化儀表與控制系統(tǒng);結(jié)合生命科學(xué)、人體科學(xué)的發(fā)展,在開(kāi)發(fā)醫(yī)療診治的健康狀況監(jiān)測(cè)、早期診治、無(wú)損診斷、無(wú)創(chuàng)和低創(chuàng)直視診療、精確定位治療技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展醫(yī)療儀器;同時(shí)跟蹤新學(xué)科領(lǐng)域和各類應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展,開(kāi)發(fā)各種專用、快捷、自動(dòng)化檢測(cè)和計(jì)量技術(shù)及專用儀器儀表。
 
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