人类认识世界是从测量开始，测量又是从建立标准开始，因此，人类科技文明的发展历史就是一部仪器科学的发展历史，从这条主线来展示仪器科学的内涵与外延，一定能够展示出仪器科学的飒爽英姿，也一定能够展示出仪器科学的欣欣向荣。
全书共分10章，第1章绪论对仪器科学与科技文明的基本概念，以及两者之间的相互作用关系进行了介绍；第2章对中西方科技文明的发展历史进行了概述，旨在启发大家思考中西方科技文明的特点和差异，并对世界全球化之后未来科技文明的发展能够有所思考；第3章和第4章旨在展示基础科学研究中，仪器科学发挥出的举足轻重的作用，第3章落脚点在数、理、化发展中的仪器科学，第4章则以天、地、生发展为切入点，触摸其中仪器科学婀娜的身影；第5章到第8章重在从工程科技的角度来感悟仪器科学的重要作用，第5章阐述仪器科学与能源、动力及矿业工程的联系，第6章介绍仪器科学与机械及运载工程的关系，第7章分析了仪器科学与化工、冶金及材料工程发展的关系，第8章将触角延伸到了蓝色的海洋，简要论述了仪器科学与海洋技术发展的关系；第9章讲视角拉回到我们身边，来感受一下，日常生活中无处不在的仪器是如何深刻影响和改变了我们的生活的，以医疗、环境、交通、食品为例，展现仪器科学的重要作用；最后一章则尝试回答三个问题：仪器科学为什么无处不在？仪器科学为什么不露锋芒？仪器科学为什么未来可期？借用大名鼎鼎的“灵魂三问”来提出这三个问题，进而给出自己思考和答案，虽然思考的深度非常有限，难如人意，但是重要的是走出了这一步，抛出了问题，大家可以去思考，思考的人多了，自然离最终的答案也就近了。
本课程全部内容面向仪器类专业的话，可以作为仪器类专业的导论课程；面向其他专业的本科及以上学生，核心章节部分摘录出来，可以作为通识类课程开设；面向中小学生及社会大众，学科发展史及支撑各学科发展的内容梳理出来后，可以作为普及仪器科学学科地位和重要性的科普类课程。