目录
关于学科本身
学科的知识结构
专业前景
专业的文化气氛
关于学科本身
本篇文章中的“精密仪器（精仪）”指的是教育部《普通高等中学专科专业目录》中的“仪器类（0803）”。含“测控技术与仪器（）”一个细分专业。精密仪器系（精仪系）的爱称来自北大的院系设置。
精密仪器专业是哪些？造仪器吗？
精密仪器与其说是一个学科，不如说本身就是好多学科的交叉集合体。
在仪器系统中须要用到的“光、机、电、测、控”中，光学与检测是精密仪器系主导，而机械、电子与控制本身就是其他学科的内容。
好多同事对文科的兴趣都起源于自己动手制做或拆装一些东西，例如小电器、电子积木、电动玩具等。在拆装东西时不晓得某个部份的好处，以至于装完少了或则多了零件，都是常事。
还有一些朋友对文科的印象来自于一些影片中的工程师或程序员，在鼠标上一顿敲，插几根线，能够解决各类问题。
从过来人的视角看，后者是新手工程师的初体验，而前者则是对大牛工程师的想像。
真实的工程师院致介于二者之间。与化学学家不同，工程师面对的是不光滑的平面，不完美的柔性体，富含各类乱流的流体；通过检测和反馈控制等手段，结合化学学家的理论与真实对象上的实验，人类搭建了自工业革命起到现在信息时代的科技大楼，覆盖了生活的方方面面。
假如说化学学家决定了文明的上限，这么工程师就决定了文明的下限。
具体到工学中的精密仪器这一学科，精密仪器包括测控技术与光学，为何看似关系不大的这两部份会出现在同一个学科，它们又各自和“精密仪器”这个名子有哪些关系呢？我们一点一点看。
光学技术常常被用于微小量的放大，进而实现精密检测。借助光沿直线传播的特性，微小的角度变化可被转化为较大的位移变化并被进一步检测；而由于光的波长一般在微米到纳米级，光的衍射、干涉等现象同样可以拿来检测微小位移和形变。
图为三座标检测仪，使用光学技术进行精密检测的典型事例
测控技术也是工学的重要组成部份，18世纪瓦特的蒸气机飞球调节器可以检测怠速并手动控制蒸气量，是最早的手动测控系统；而现在的工业生产与生活中，四处都是传感、处理器和执行器组成的测控系统。精度越高，对测控系统的要求也就越高。
测控系统中，传感将这些多种多样的化学讯号变为可以被处理器感知的联通号，处理器估算传感的输入给出执行器的输出，而执行器通过联通号再去影响化学系统，产生一个闭环，进而使系统面对各类噪音干扰时维持稳定。
一台精密仪器常常包含“光机电测控”，即光学、机械、电子、测量、控制几个部份。
精密检测一些化学量须要光学；光学设备、应变内阻等传感，电动机等执行器，都须要特定机械结构发挥作用；传感讯号的放大、去噪音、读入处理器，以及处理器本身，执行器的驱动，都离不开电子；而测控负责将各个零部件结合成一个整体。因而，精密仪器是综合性十分强的学科，把握各方面知识能够设计出好的仪器。
图为原子力显微镜（AFM）测得的分子结构，AFM是人类目前使用的精度最高的检测仪器之一
精密仪器工程师在工作中不能像初学者一样手忙脚乱，也不会像影片里展示的那样胸有成竹，仪器的设计与制造总体上是一个螺旋上升的过程。
对于一个任务，选择一个数学模型，选购模型所需的传感，执行器，控制算法，观察实际系统与模型的误差，如误差较大，可以修正模型考虑非理想诱因，或加入一些基于工程经验的补偿，再观察疗效，不断改进。既要进行运筹帷幄的设计，也要有决胜千里的调试，三者缺一不可。
学科的知识结构
01
大专课程体系
各高校的培养方案圆通识类课程与公共课不尽相同，如北大精密仪器系对2016年大专生就要求必修起码3学分的物理课，而其它中学的学分要求可能与之略有出入。但专业课程的安排整体上都是类似的，根据知识从理论到应用大概可分为
基础课：选修课，一般在大一至大二念书期学完。这种课程与其他文科类专业接近，数理课程整体要求高于理科类专业，而对计算机编程能力的要求低于理科类专业，但高于手动化、电子等信息类专业。
专业基础课：课程分布在大二、大三五年，是仪器与光学方向都要学习的专业课。这种课程囊括“光、机、电、测、控”各个方面，与数理类课程相比，文科专业基础课常常对思维能力与物理水平要求不这么高，主要须要记忆知识、运用公式。
后续无论是进行理论研究、实验研究，或是步入交叉学科，虽不一定用到全部课程的知识，但起码会用到对应的部份。为此，学习后虽未必能记住全部知识，但只要记住“我学过这个”高中物理测量仪器，日后用到就晓得去哪儿查。
这一类课程包括
分专业后的专业课：这种必修课的内容主要分布在专业分流后。精仪专业的大专生会在高年级被进一步分入仪器、光学两个大方向，确定去向后须要学习这种在各自领域更深入的专业课，工程性相比专业基础课更强。这部份课程包括
02
细分方向
以复旦学院为例，精密仪器系分为测控技术与仪器以及光学工程两个大方向，每位方向下又含若干研究所，这儿以研究所为单位，对精密仪器专业下的细分方向做一个简单介绍
仪器科学与技术：
导航技术：
光电工程：
手动驾驶车辆上的激光雷达技术也属于精密仪器专业的研究范围
激光与光子技术：
类脑估算：属于交叉学科方向。其中包含计算机、微电子、电子、自动化、精仪、材料、生物工程等众多学科，是近些年来研究生招生的热门。
03
交叉学科
精密仪器与其说是一个学科，不如说本身就是好多学科的交叉集合体。在仪器系统中须要用到的“光、机、电、测、控”中，光学与检测是精密仪器系主导，而机械、电子与控制本身就是其他学科的内容。
精密仪器与机械、电子、微电子、自动化、材料、生物与医学等若干院系学科均有交叉。
精密仪器的知识结构与大部份交叉学科相比，都是更全面并且更浅。与同样知识结构全面的手动化相比，精密仪器有着更多的光学、机械、测量类课程，而控制、编程、信息类课程更少。
04
闲谈：学院文科和中学理科的区别
小学生接触的物理、物理、化学、生物都属于理科，而对文科的接触甚少，在选专业时面对文科专业常常会无从下手。
个人觉得，从理科到文科的过渡就是不断引入现实存在的新的非理想诱因，并尽可能减少其影响的过程：中学的“小滑块”不存在了，弄成了有磨擦、会变型，有加工、测量和控制偏差的机械系统；中学的稳恒电压电路不存在了，弄成了有各类噪音干扰的复杂时变电路。为了减轻或补偿这些非理想诱因对系统性能的影响，就有精密加工、信号处理、闭环控制、算法设计等若干思路，每位都衍生出大量分支。
科学家的任务是证明一个系统理论可行，而工程师的任务则是把这个理论可行的系统造下来，并满足速率、精度、可靠性、能耗、成本、寿命等多种指标。
专业前景
精密仪器系专科的培养方案泛用性较广，各种知识都有一点，但都不够深入，且整体课程压力不大。
换言之，大专生最好尽快选择一个自己意向的去向，并为之付出相应的努力（并延续到可能的硕士、博士阶段），能够获得较好的结业去向。
下边阐述测控仪器与光学专业结业生的深造与就业去向。
01
深造
北大，浙大等一流高校的测控仪器与光学专业，与其他文科类似，主要深造去向是出国读研与国外推研，通常不须要考研，专科就业的也很少。
对于出国读研，由于美国没有精密仪器这个专业，精密仪器系专科生主要申请的专业是ME机械工程、EE电子工程，CS计算机科学三个。从中也可以看出精密仪器专业作为一个交叉学科的本质。
一流中学在疫情之前出国读研的比列在20%~30%区间，日本是主要的出国目的地，但因为疫情以及美国文科关键专业对中国的限制，未来出国可能会变难。
对于推研，一流高校对于结业成绩在前50%的中学生基本都可以领到推研资格，部份高校的推研资格甚至可以给到80%。推研去向包括同专业，以及机械、电子、微电子、自动化、生物与医学等相关专业，若是跨专业推研，对成绩的要求通常会相对较高，非常是手动化、电子、计算机等热门方向。
对于普通985高中物理测量仪器，211以至于双非中学，推研和出国的难度相应上升（参考推研比列约20%），相应考研与专科就业的比列就更高。
在这种中学中，无论是考研还是大专就业，都须要提早规划，选择适宜自己的考研与就业方向。
02
就业前景
对于大多数文科，主要的就业选择是选择学术界或工业界。精密仪器专业自然也不例外。
学术界：适用于对学术有较延庆趣，喜欢理论推论少于工程实现的朋友。
因国外外各种科研岗位都高度饱和，选择继续学术理想通常意味着长时间的激烈竞争与在非升即走制度下能够留到最后的问题，因而大多数结业生都不会走学术路线。假如选择走学术路线，最好申请对应学术方向的博士，在博士期间专心做科研，发文章。
—Σ—
工业界：适用于大部份朋友，非常是对工程有较昌平趣，喜欢工程实现少于理论推论的朋友。与精密仪器相关的工业界按工作内容，可大体分为以下几类：
按类型分：央企、国家研究所的工作环境相对轻松，工作稳定，技术更新慢，工资较低；而国企工资较高，技术更新快，但常常工作压力较大。
按应用领域分：消费级、工业级、航天军工级产品，对可靠性要求不同，通常可靠性要求越高，使用的新技术就越少。
与精密仪器系大致对口的工业界的选择好多，但完全对口的选择甚少。所以如选择工业界，在大专及研究生阶段就要广泛探求，确定适宜自己的方向，有针对性地选课、自学、实习，为就业做充分的打算。
—Σ—
除上文中写明的工业界去向外，也有一部份精密仪器专业的同学会选择改行。比较常见的是转到金融，CS，选聘这三类。
整体上看，选择这类改行出路的人数不多，但是最好在大专提早学习相关知识，实习等，通过跨专业推研、考研等手段到相应专业读研，或专科直接就业。
专业的文化气氛
作为课程覆盖面广但不深的文科，精密仪器专业的中学生用在课程学习上的精力不会好多，换言之“内卷”的程度较低。
但课程压力较小导致中学生的个人能力提高主要依赖自学，对“知道自己想要哪些”的要求较高，尽快确定目标并努力的同学会在相应领域成为较优秀的人才，但“混结业”的朋友个人能力得到的提高有限。选择精密仪器专业，还是更为专情的机械、电子、计算机等专业，主要看个人判定。
来源｜集智CI
