“智能仪器” 微专业
1. 概述
天津大学精密仪器与光电子工程学院（简称：精仪学院）自 2025 ~ 2026 学年第二学期起开设 “智能仪器” 微专业，符合报名条件的学生可自愿申请修读。
2. 基本信息
2.1. 招生人数
“智能仪器” 微专业面向双校区本科生招生，未公布报名上限人数。
2.2. 修读要求
“智能仪器” 微专业主要招收 大一 ~ 大三 年级本科生，学科及专业不限。
3. 专业介绍
3.1. 目标定位
当前，仪器设备正向智能化、集成化等方向加速演进，人工智能、传感技术推动传统仪器升级为智能仪器，广泛应用于工业自动化、医疗检测等关键领域。但市场对定制化、模块化产品需求激增，复合型仪器人才严重短缺，高端科研仪器、国产替代等领域供需矛盾突出。
“智能仪器”微专业紧扣新一代智能制造与高端装备技术发展趋势，以“智能检测、精密测量、系统集成”为核心，强调多学科交叉融合。我们旨在打破单一专业壁垒，培养具备 “跨学科设计思维 + 工程实践能力 + 智能系统集成能力” 的应用型、复合型高素质人才，服务于 先进制造、高精分析、环境监测、生命科学等国家重点领域。
3.2. 培养特色
(1) 夯实仪器学科基础，通过《计算机视觉》、《精密机械数字工程实践》及《光谱分析》等学科代表性课程，筑牢光机电一体化与信号感知基础，为智能仪器开发筑牢技术底座。
(2) 突出多学科交叉融合聚焦工业、环境、生命健康等领域，开设《微型化无人监测》、《可穿戴柔性传感》等实践课程，训练从原理到产品的系统设计与落地能力，精准对接产业需求。
(3) 强化仪器智能化与创新。《仪器数据科学》、《仪器设计与创新》两门实践能力培养核心课深度融合 AI 与数据科学，以项目式教学贯穿全程，覆盖传感数据融合、机器学习建模等关键技术，推动从 “数据采集” 到 “智能决策” 的能力跃迁，突出创新实践能力培养。
(4) 产教协同共育与海克斯康、善测科技等行业龙头企业共建实训基地、开发行业案例库，将产业实际需求与最新技术成果直接融入课堂，让你在真实工程场景中锤炼本领。
(5) 项目式实践教学平台实践类学时占总学时的 45.6%，以工业检测、医疗设备、环境监测等真实场景为牵引，引导学生围绕具体任务开展分析、设计与验证，培养解决复杂工程问题的能力。
4. 课程体系
“智能仪器” 微专业课程体系围绕 “智能仪器的构建与应用” 这一主线，以培养学生在 精密测试、智能设计、算法应用 与 仪器创新 等方面的综合能力为目标，构建了一套模块化、层次化的课程体系。
4.1. 仪器学科基础知识
4.1.1. 《计算机视觉》
围绕智能仪器中的视觉感知与识别展开，系统介绍视觉计算数学基础、成像技术、深度学习与图像处理算法。学生将学习从图像获取、特征提取到目标识别与精密测量的全过程，为智能检测、机器人视觉与自动化测量系统中的视觉感知与决策提供理论与实践支撑。
图片：邾继贵教授，孙岩标教授，主讲课程《计算机视觉》
4.1.2. 《精密机械数字工程实践》
聚焦智能仪器机械的数字工程建设与创新设计能力培养，通过学习精密传感机构、放大与调校机构原理，掌握非线性补偿与精密机械设计方法。完成二维与三维设计、虚拟仿真及数字孪生等数字化实践内容，综合训练仪器结构设计与系统构建能力，为智能仪器的精密机械实现奠定基础。
图片：刘峰系副主任，主讲课程《精密机械数字工程实践》
4.1.3. 《光谱分析》
讲授智能光谱仪器的原理与应用，涵盖拉曼与荧光光谱的物理基础、实验技术与数据分析。学生将理解光谱信号的获取与特征提取方法，掌握增强拉曼与光谱成像等前沿技术，为智能光谱检测、材料分析及分析仪器的设计与应用提供基础培养。
图片：徐宗伟教授，主讲课程《拉曼荧光光谱基础及应用》
4.2. 交叉学科应用能力
4.2.1. 《微型无人化监测技术》
面向智能仪器在工业与环境领域的微型化与无人化应用。内容包括力、电、光、声、化学信号监测原理，电磁超声、生化传感、医疗诊断与远程无线监控技术。通过典型案例学习，学生掌握片上微型监测系统与自驱动检测平台的设计方法，理解无人值守监测系统的体系构建。
图片：薛茜男副教授，主讲课程：《微型化无人监测技术》
4.2.2. 《柔性可穿戴传感》
面向智能仪器的前沿应用，介绍可穿戴传感系统的原理、结构与创新设计。内容涵盖体温、血糖、气体、汗液等多种生理与环境信号监测，结合助听器、超声贴片、穿戴相机等典型案例，培养学生在健康监测与人机融合领域的仪器系统设计与创意开发能力。
图片：牛鹏飞副教授，主讲课程《可穿戴传感与创意设计》
4.3. 仪器智能化与创新培养
4.3.1. 《仪器数据科学》
采用项目式教学，引导学生通过真实工程案例完成从实验数据采集、分析到建模与可视化的全过程学习。学生在项目中将掌握传感数据获取与融合、光学与几何建模、特征提取与机器学习、模型评估与系统优化等关键技术，形成面向复杂多源数据的分析与决策能力。
图片：张效栋教授，主讲课程《仪器数据科学》
4.3.2. 《仪器设计与创新》
系统讲授智能仪器系统的设计思想与创新方法。内容涵盖传感器与测量系统关系、数据信息融合、网络化与虚拟测量体系结构等。通过综合设计实例与创新设计流程训练，学生能够掌握从感知层到系统层的整体设计思维，培养面向智能制造与测控系统开发的综合创新能力。
图片：刘庆纲教授，主讲课程《仪器设计与创新》
