博士点介绍

(080400)仪器科学与技术

发布时间:2025-08-08 访问量: 来源:

一、学科内涵

仪器科学与技术学科是专门研究、开发、制造、应用各类仪器以使人的感觉、思维、和体能器官得以延伸的科学技术学科,从而使人类具有更强的感知和操作工具的能力来面对客观物质世界,能以最佳或接近最佳的方式发展生产力、进行科学研究、预防和诊疗疾病及从事社会活动。仪器科学与技术学科作为工程性学科,有关仪器运行、应用的理论研究,新技术、新器件、新材料、新工艺的研究和应用,包括电子、光学、精密机械、计算机、材料、信息与控制等多学科互相渗透而形成的一门高新技术密集型综合性学科。主要探讨和研究测量理论和测量方法、各种类型测量仪器、测控系统的工作原理、设计方法和应用技术。

二、学科简况

本学科点于2002年被列为辽宁省重点学科,2009年被列为国家重点学科培育学科。2010年获得仪器科学与技术一级学科工学博士学位授予权,2014年获批仪器科学与技术学科博士后科研流动站。2017年被列为辽宁省一流重点建设学科,2016年第四轮学科评估为B级、位列15,支撑该学科的测控技术与仪器专业为国家一类特色专业建设点、辽宁省一流本科教育示范专业。本学科拥有辽宁省输油气管道内检测重点实验室,辽宁省机器视觉重点实验室,辽宁省油气长输管道内检测技术工程研究中心,辽宁省高校先进在线检测技术实验室,辽宁省磁医学检测与治疗专业技术创新中心,沈阳市计算机视觉重点实验室,沈阳工业大学-中石化油气长输管道联合实验室,沈阳工业大学-美国德州仪器DSP联合实验室,沈阳工业大学-美国物理声学公司声发射技术联合实验室,辽宁(丹东)仪器仪表产业基地技术分中心等多个省、市级实验室。

本学科现有校内外博士生导师54人,含国家级领军人才3人,国务院政府特殊津贴专家2人、国家重点研发计划青年科学家项目负责人1人,辽宁省兴辽英才计划高水平创新创业团队1支、辽宁省优秀研究生导师团队1支、辽宁省首批课程思政教学团队1支、“兴辽英才计划”青年拔尖人才5人、“兴辽英才计划”创业领军人才 1人、辽宁省教学名师5人、辽宁省优青1人、辽宁省兴辽英才7人、辽宁省高校优秀创新团队带头人1人、辽宁省“百千万人才工程”百人层次入选3人、辽宁省高校优秀人才支持计划入选者6人、辽宁省优秀青年骨干教师2人、辽宁省教育世家1人、辽宁省兴辽英才计划高水平创新创业团队1支、辽宁省优秀研究生导师团队1支、辽宁省首批课程思政教学团队1支。

近年来本学科点连续20次获得国家自然科学基金(包括2次仪器专项110和120万元)的资助,以及国家科技部科技攻关项目、教育部博士点专项基金以及多项省基金资助,获得国家科技进步二等奖及省科技进步奖多项。在线检测技术之长输管道内检测方向已达到“国内领先、国际先进”技术水平,为中石油、中石化、中海油、中国特检院等提供了大量的技术服务和漏磁内检测,为我国输油输气管道的安全运行提供了保障;机器视觉检测方向在生物特征识别及在线检测产品研制上处于国内先进水平,为地方经济建设提供了重要的支撑。

本学科点为中国仪器仪表奖学金34个设奖单位之一。

三、培养目标

面向国家建设和科学发展需求,针对仪器科学与技术领域的企业、高等院校、科研院所的科研、教学或技术创新与管理人才需求,培养德、智、体、美、劳全面发展,具有较强的独立从事科学研究能力的高层次学术创新型人才。本学科培养的学术学位博士研究生应达到以下要求:

(一)热爱祖国,具有坚定正确的政治方向、高度的社会责任感、严谨求实的科学态度和工作作风、良好的职业道德素养,对学术研究有敏锐的洞察力、感悟力和独立思考的能力,具有优良的学术素养和学术道德,身心健康。

(二)具有无损检测技术、视觉检测技术、过程检测技术、电子技术、自动控制、计算机技术、测试科学、精密仪器等方面的知识结构,掌握本学科领域坚实宽广的基础理论和系统深入的专业知识,掌握本学科学术研究前沿动态,把握研究领域的现状和发展趋势。

(三)具有较强的独立从事科学研究能力,能系统、综合运用科学理论结合工程需求提出有价值的研究问题,制定科学合理的研究方案,在本学科某一方面取得创造性的研究成果。

(四)至少掌握一门外国语,能熟练地阅读本学科相关领域的外文文献,具有较好的外文写作能力,具有国际视野和跨文化交流、合作能力和参与竞争的能力。

四、主要研究方向

(一)在线检测

在线检测是仪器科学与技术一级学科优势、特色研究方向,以无损检测技术研究方向为基础。利用声、光、热、电、磁和射线等与被检测物体的相互作用,在不损伤被测物体结构的前提下,对被测物体进行缺陷检测和性能评定,是应用电子学、物理学、材料学、工程力学、传感技术、信息处理技术、计算机技术等多学科交叉融合的研究方向。主要研究内容是以漏磁、电磁、超声、磁记忆、声发射等无损检测技术为研究对象,结合石油-天然气管道、压力容器、高铁、军工等国家重大工程安全维护的科学与技术问题,进行检测机理、信号识别、定量化分析、性能评估等方面的科学技术研究及检测仪器和自动化检测装置的研发,为国家重大工程的安全运行提供科学保障。

(二)机器视觉检测与图像识别

机器视觉检测与图像识别是仪器科学与技术一级学科优势、特色研究方向。该研究方向涉及人工智能、工程光学、图像处理、模式识别、计算机科学等诸多领域的交叉学科,主要是利用各种视频设备获取目标的图像或视频信息,赋予机器视觉系统人类的视觉感知功能,对目标的特征或行为进行识别、预测和理解,最终用于实际检测、测量和控制。主要研究内容包括工业生产线上产品的视觉检测(物体外观或者内部缺陷检测、物体几何性能检测、物体特征信息识别等);人体生物特征识别(掌纹、手形、静脉、人脸、人耳、步态等)算法研究;智能安防监控系统中人或车辆等运动目标的检测与行为识别;无人驾驶汽车环境感知技术(车道线、停车位检测、行人,车辆及障碍物检测与跟踪、交通灯及交通标志检测与识别、双目立体视觉及测距、全景视觉等)研究。

(三)设备状态监测及健康管理

设备状态监测及健康管理体现的是人类对卓越品质的追求,该研究方向是仪器科学与技术的特色研究方向。以大型装备运行状态为研究对象,根植于数学、物理等基础学科;成长于现代系统工程、信息论、控制论,电子、计算机、通讯等技术;经过多种学科与技术交叉、渗透、发展以及未来制造业智能自动化需求而诞生的一门新兴综合性高新技术。其主要研究目的是掌握组成大型装备的材料、结构以及数量众多的零部件在动态条件下其性能发展趋势和整体性能;及时有效地发现机械存在的问题,在保障安全的前提下发挥出机械结构的最大价值。具体的研究内容包括揭示机械故障机理、新型传感技术的发明与应用、测量方法优化、高速数据采集技术开发、微弱信号特征信息提取、复杂数据关联性深度挖掘、智能化专家系统建立等,最终实现大型装备状态的精确监测及健康的精准管理并促进机械设计、制造及性能的优化。本研究方向的成果已在国家重燃、航发、石化装备上得到了广泛的应用,未来将为国家大型装备的安全稳定提供全方位的保障。

(四)传感技术及信号处理

传感技术及传感信号处理是实现信息探测、采集及处理的最基本单元,包括非电量信息探测、采集、转换、调理及传输全过程,是精密检测仪器的核心,也是现代信息技术的基础。主要研究内容包括基于压电效应、压阻效应、磁敏效应、光电效应等转换原理,利用MEMS、CMOS等器件的设计方法,针对微纳传感器的仿真设计、性能优化及集成化制造;新型敏感材料的机理、制备、表征与应用;光纤传感器的仿真设计、性能优化及制造;光纤传感信号的解调;基于新型低维材料的生物传感接口原型器件及智能电子系统的设计和制造;基于数字、模拟和混合电路的微弱检测信号放大、调理及传输等内容展开研究。

五、培养方式

(一)博士生的培养以科学研究工作为主,重点培养独立从事科学研究创新工作的能力和素质。博士生应根据培养方案要求、学位论文需要学习有关课程。在拓宽基础、加深专业、掌握前沿的基础上,学会进行创造性科学研究工作的方法和培养严谨的科学作风。

(二)博士生的培养实行导师负责制,导师要根据学科培养方案的要求,结合博士生的基础和特长,认真负责地制定博士生个人培养计划,选题要具有科学意义和工程应用价值,课题研究应包含理论研究、实验研究和工程应用等内容。鼓励聘请跨学科的专家参加博士生指导工作,同时注重发挥专业、学院在培养博士生工作中的作用,为博士生创造良好的学习环境。

(三)博士生由导师组或指导团队进行指导,博士生导师应作为导师组组长或指导团队负责人,并制定详细的指导方案,明确团队构成和成员职责。博士生导师对整个导师组或指导团队的工作进行监督和管理。导师组或指导团队成员应充分发挥各自优势,为博士生培养提供多方面支持,全力保障博士生培养质量。

(四)学科点及导师应积极组织举办学术研讨会或学术报告会,为博士生提供更多的学习和交流机会。鼓励博士生参加国内外学术会议和参观学习活动,以了解国内外学术动态,开阔科学视野,活跃学术思想,提升创新意识和创新能力。

(五)博士生导师要重视对博士生的思想政治教育和道德品质教育,关心博士生的全面成长,严格要求,严谨治学,培养良好的职业道德和团结协作、勇于拼搏的献身精神。