仪器科学与技术包括两个学科方向：精密仪器技术与工程和测试计量技术及仪器。二者在培养目标、研究范围和课程设置等方面，各自形成了具有显著特色的理论体系，面向不同的应 用背景，但同时二者又有许多相互联系和共同之处。

1.精密仪器技术与工程  主要面向精密工程和微纳技术领域、高端装备制造领域、生物医学领域、环境工程领域和相关观测与实验领域，以光电转换、机电转换、光机电转换和其他 物理、化学和生物等转换方式为手段，探索研究和开发新原理科学仪器、精密测量仪器、专用精密测试仪器与试验仪器。

精密仪器技术与工程是以精确获取被测量信息为目标，以光机电等相关学科前沿技术为手段，探索、研究、设计和研制新原理高端仪器，以多学科交叉融合为显著特征的综合性和前沿性学科。按仪器获取与处理信息流的本质划分，有两大类理论基础，一类以光电信息技术为主的相关理论，如数学、物理学、光学、电子学、光电信息理论、图像理论和控制理论等基础理论；另一类以电子信息技术为主的相关理论，如数学、物理学、电子学、电磁学、控制理论和信号理论为基础理论。而其共性基础理论是数学、物理学、误差理论和控制理论等。

精密仪器技术与工程主要研究传感技术、测量方法学、精密仪器精度理论、精密仪器设计方法、精密仪器共性关键技术、精密仪器集成技术、精密仪器制造工艺、精密加工/测量一体化装备技术、几何参量测量仪器技术、机械参量测量仪器技术、运动参量测量仪器技术、光电仪器技术、视觉仪器技术、微纳机械及测量仪器技术、科学仪器技术、显微仪器技术、生物仪器技术、环境仪器技术、地球科学仪器技术、环境遥测遥感仪器技术、大型高端专用仪器技术、航空航天专用仪器技术、测试与试验仪器技术等。

2.测试计量技术及仪器  主要面向几何量、力学量、电学量（电磁学和电子学）、光学 量、热学量、声学量、时间频率、电离辐射等相关物理量和工程量，以及化学量和生物量，探索、研究新的测量原理和方法，以及量值溯源和传递方法；同时研制和开发新颖的仪器和计量 标准装置，开展对装备或系统的综合测试、诊断与预测技术研究，研制和开发新颖的测试系统，建立其校准和测试比对方法。

测试计量技术及仪器是以追求量值的统一为目标，以多学科交叉融合为显著特征的综合性和前沿性学科。其共性基础理论是数学、物理学、光学、化学、误差理论、控制理论、测量方法学和计量学等。

测试计量技术及仪器主要研究测量方法学、计量学、误差理论与数据处理方法、量值溯源与传递技术、计量仪器校准与比对技术、几何量测试计量技术与仪器、力学量测试计量技术与仪器、电（磁）学量测试计量技术与仪器、光学量测试计量技术与仪器、热学量测试计量技 术与仪器、声学量测试计量技术与仪器、时间频率测试计量技术与仪器、电离辐射测试计量技术与仪器、化学量测试计量技术与仪器、生物量测试计量技术与仪器，以及装备或系统的综合测试、诊断与预测技术及系统等。

两个学科方向存在着紧密的联系，都需要掌握传感器技术、误差理论、精密机械、电子学、光学、计算机技术、自动控制、信息处理技术等方面的专业知识和应用技能。