電子科學與技術專業

電子科學與技術專業

國家一級學科
21世紀,随着現代科學技術的飛速發展,人類曆史即将進入一個嶄新的時代──信息時代。其鮮明的時代特征是,支撐這個時代的諸如能源、交通、材料和信息等基礎産業均将得到高度發展,以能充分滿足社會發展及人民生活的多方面需求。信息科學的基礎是微電子技術和光電子技術,它們同屬于教育部本科專業目錄中的一級學科“電子科學與技術”。本專業針對光電信息技術和現代微電子技術的發展趨勢,突出光電技術和微電子與信息處理學科的交叉和融合,以光電探測、成像、顯示理論與技術及微電子理論與技術的結合為專業特色。
  • 中文名:電子科學與技術專業
  • 外文名:electronic science and technology
  • 别名:
  • 學科名稱:電子科學與技術
  • 學科門類:電氣信息類
  • 修業年限:四年
  • 學科:工學
  • 授予學位:工學學士

專業概述

培養目标

本專業培養具備物理電子、光電子與微電子學領域内寬廣理論基礎、實驗能力和專業知識,能在該領域内從事各種電子材料、元器件、集成電路、乃至集成電子系統和光電子系統的設計、制造和相應的新産品、新技術、新工藝的研究、開發等方面工作的高級工程技術人才。

培養要求

本專業學生主要學習數學、基礎物理、物理電子、光電子、微電子學領域的基本理論和基本知識,受到相關的信息電子實驗技術、計算機技術等方面的基本訓練,掌握各種電子材料、工藝、零件及系統的設計、研究與開發的基本能力。

畢業生應獲得以下幾方面的知識和能力:

1.具有堅實的自然科學基礎,較好的人文社會科學基礎,并熟練掌握一門外語;

2.系統地掌握本專業領域必需的較寬的技術基礎理論;

3.具有較強的本專業領域的實驗能力,計算機輔助設計與測試能力和工程實踐能力;

4.了解本專業領域的理論前沿和發展動态;

5.掌握文獻檢索、資料查詢的基本方法,具有一定的科學研究和實際工作能力。

主幹學科:電子科學與技術

課程設置

主要課程:電子線路、計算機語言、微型計算機原理、電動力學、量子力學、理論物理、固體物理、半導體物理、物理電子與電子學以及微電子學等方面的專業課程。

主要實踐性教學環節:包括電子工藝實習、電子線路實驗、計算機語言和算法實踐、課程設計、生産實習、畢業設計等。一般安排20周。

修業年限

四年

授予學位

工學學士

就業前景

該專業畢業生具有寬領域工程技術适應性,就業面很廣,就業率高,畢業生實踐能力強,工作上手快,可以在電子信息類的相關企業中,從事電子産品的生産、經營與技術管理和開發工作。主要面向電子産品與設備的生産企業和經營單位,從事各種電子産品與設備的裝配、調試、檢測、應用及維修技術工作,還可以到一些企事業單位一些機電設備、通信設備及計算機控制等設備的安全運行及維護管理工作。

企業需求

由于信息時代的到來,據推測,在相當長的一段時間内,此類人才仍将供不應求。據調查,現階段對于電子信息工程人才的需要量十分巨大,“電子信息工程”的專業,對緩解當前該類人才的供需矛盾是非常必要的。電子信息工程專業人才已經成為信息社會人才需求的熱點。

電子信息産業是一項新興的高科技産業,被稱為朝陽産業。根據信息産業部分析,“十五”期間是我國電子信息産業發展的關鍵時期,預計電子信息産業仍将以高于經濟增速兩倍左右的速度快速發展,産業前景十分廣闊。未來的發展重點是電子信息産品制造業、軟件産業和集成電路等産業;新興通信業務如數據通信、多媒體、互聯網、電話信息服務、手機短信等業務也将迅速擴展;值得關注的還有文化科技産業,如網絡遊戲等。目前,信息技術支持人才需求中排除技術故障、設備和顧客服務、硬件和軟件安裝以及配置更新和系統操作、監視與維修等四類人才最為短缺。此外,電子商務和互動媒體、數據庫開發和軟件工程方面的需求量也非常大。

未來展望

電子信息工程是一門應用計算機等現代化技術進行電子信息控制和信息處理的學科,主要研究信息的獲取與處理,電子設備與信息系統的設計、開發、應用和集成。現在,電子信息工程已經涵蓋了社會的諸多方面,像電話交換局裡怎麼處理各種電話信号,手機是怎樣傳遞我們的聲音甚至圖像的,我們周圍的網絡怎樣傳遞數據,甚至信息化時代軍隊的信息傳遞中如何保密等都要涉及電子信息工程的應用技術。我們可以通過一些基礎知識的學習認識這些東西,并能夠應用更先進的技術進行新産品的研究和開發。

電子信息工程專業主要是學習基本電路知識,并掌握用計算機等處理信息的方法。首先要有紮實的數學知識,對物理學的要求也很高,并且主要是電學方面;要學習許多電路知識、電子技術、信号與系統、計算機控制原理、通信原理等基本課程。學習電子信息工程自己還要動手設計、連接一些電路并結合計算機進行實驗,對動手操作和使用工具的要求也是比較高的。譬如自己連接傳感器的電路,用計算機設置小的通信系統,還會參觀一些大公司的電子和信息處理設備,理解手機信号、有線電視是如何傳輸的等,并能有機會在老師指導下參與大的工程設計。學習電子信息工程,要喜歡鑽研思考,善于開動腦筋發現問題。

随着社會信息化的深入,各行業大都需要電子信息工程專業人才,而且薪金很高。學生畢業後可以從事電子設備和信息系統的設計、應用開發以及技術管理等。比如,做電子工程師,設計開發一些電子、通信器件;做軟件工程師,設計開發與硬件相關的各種軟件;做項目主管,策劃一些大的系統,這對經驗、知識要求很高;還可以繼續進修成為教師,從事科研工作等。

其他信息

發展趨勢

微電子技術

微電子技術一般是指以集成電路技術為代表,制造和使用微小型電子元器件和電路,實現電子系統功能新型技術學科,主要涉及研究集成電路的設計、制造、封裝相關的技術與工藝。由于實現信息化的網絡、計算機和各種電子設備的基礎是集成電路,因此微電子技術是電子信息技術的核心技術和戰略性技術,是信息社會的基石。

微電子技術相關行業主要是集成電路行業和半導體制造行業,它們既是技術密集型産業,又是投資密集型産業,是電子工業中的重工業。與集成電路應用相關的主要行業有:計算機及其外設、家用電器及民用電子産品、通信器材、工業自動化設備、國防軍事、醫療儀器等。

(1)國際概況

微電子工業發展的主導國家是美國和日本,發達國家和地區有韓國和西歐。從技術層面上考慮,集成電路制造技術的發展經曆了6個階段:小規模集成電路(SSI)(1962年)、中規模集成電路(MSI)(1966年)、大規模集成電路(LSI)(1967年)、超大規模集成電路(VLSI)(1977年)、特大規模集成電路(ULSI)(1993年)和巨大規模集成電路(GSI)(1994年)。

(2)國内概況

中國微電子技術産業現狀分為大陸和台灣地區。中國台灣地區,90年代半導體工業進入迅猛發展時期,1991—1997年間其工業規模年均增長率高達32%。已經成為世界半導體制造中心和國際上主要的芯片供應地。特别是在半導體晶片生産方面,其産量占全世界晶片産量的20%。

中國内地,集成電路起步于1965年。但在之後30年間發展緩慢,與世界發達國家和地區的差距愈拉愈遠。到了“九五”計劃期間,國家加大投資,才拉開了新世紀中國内地加速發展微電子産業的序幕。通過啟動“909工程”,成功建成25條芯片制造線。中國集成電路市場持續快速增長。2003年中國集成電路産量為96.3億塊,産值達到1470億元,比2002年增長22.5%。巨大的市場吸引國際知名集成電路企業紛紛來華投資。

(3)發展趨勢

1975年摩爾提出了關于集成電路集成度發展的“摩爾定律”,這個定律說,集成度(即電路芯片的電子器件數)每18個月翻一番,而價格保持不變甚至下降。幾十年的發展狀況基本上符合了這個定律。由此可見這一領域發展速度之快,競争之激烈。

現代經濟發展的數據表明,GDP每增長100元,需要10元左右電子工業産值和1~3元集成電路産值的支持。據美國半導體協會(SIA)預測,到2012年,集成電路全行業銷售額将達到1萬億美元,它将支持6萬億到8萬億美元的電子裝備、30萬億美元的電子信息服務業和約50萬億美元GDP。

光電子技術

光電子技術涉及以下内容:作為光子産生、控制的激光技術及其相關應用技術;作為光子傳輸的波導技術;作為光子探測和分析的光子檢測技術;光計算和信息處理技術;作為光子存儲信息的光存儲技術;光子顯示技術;利用光子加工與物質相互作用的光子加工與光子生物技術。由以上技術形成的光電子行業的五大類産業格局:光電子材料與元件産業、光信息(資訊)産業、傳統光學(光學器材)産業、光通信産業、激光器與激光應用(能量、醫療)産業。

(1)國際概況

許多國家,特别是工業發達國家,都在大力發展光電子技術和産業,雖然2000—2002年光通信領域出現較大滑坡,但是根據美國光電子行業協會(OIDA)的統計,全世界光子技術産業的市場規模已達1.5萬億美元。國外光電子産業主要在美國、日本和西歐,美國和日本的光電子産業發展現狀與趨勢具有代表性。美國将光電子技術的應用領域分為民用和軍用兩大類:民用包括計算、通信、娛樂、教育、電子商務、公共衛生和交通運輸;軍用包括部隊指揮和控制系統、照相、雷達、飛行傳感器和光制導武器。光電子技術行業的主要産品包括:激光器、光盤、成像傳感器、光纖以及關鍵部位使用光電子元器件的所有儀器和系統。在北美(美國和加拿大)有大約15萬人從事光電子方面的工作,光電子技術産業創造的稅收從1991年的40億美元增長到2003年的超過200億美元。

(2)國内概況

中國光電子技術産業的現狀分為大陸和台灣地區。近20多年來,随着中國大陸的改革開放,使中國内地的激光、光電子科學事業的發展立足創新、面向市場,取得了前所未有的進步。在多項國家級戰略性科技計劃中,激光、光電子技術受到重視。“863計劃”七大領域中有激光技術和光電子技術(包括用于信息領域的激光技術),1995年又增列了“慣性約束聚變”(高功率激光及激光核聚變)項目。國防預研光電技術作為跨部門項目正式立項。國家“六五”和“七五”攻關計劃,激光、光電子技術被列為重大項目。

(3)發展趨勢

光電子産業是21世紀的支柱産業之一。國家發展委員會從2002年開始組織實施光電子産業化專項,拟分3年實施。光電子專項産業化目标是:①根據中國在光電子研究開發方面所具有的技術優勢和資源特點,重點支持一批技術水平高、市場前景好的光電子産品,實現産業技術升級,并盡量形成規模生産。②“十五”期間初步形成具有知識産權和産業優勢的光電子産業體系。通過對中國已有技術和資源優勢并在國際市場有競争力的光電子産品的重點支持,力争在“十五”期間使國内光電子産業能夠滿足國内各行業的需要,并進入國際市場。③通過技術創新和項目建設的帶動,扶持光電子産業基地的形成。

專業教育問題

電子科學與技術專業的教育質量、規模、結構和市場的關系是一種相互制約、相輔相成的辨證關系。教育應該适應生産力的發展需要,因此電子科學與技術專業規模和結構必然受到行業市場冷熱的影響。若成為熱門專業,必然導緻優秀生源增加,從而使教學質量提高;就教方而言,教育質量除了受到教師、教材、課程,方式等純教學因素的影響之外,同樣受到專業規模和結構的制約,比如招生規模擴大造成教學資源的短缺(人均空間、時間、師資和設備的減少)、專業結構設置和不同專業結構教學規範的不合理等。這些因素都會使教學質量下降。

專業設置中的問題:社會需求對本專業的培養規格和模式起到決定性作用。因此,不同層次的大專院校開辦電子科學與技術專業也應定位于不同的培養層次上。一般來講,大學本科教育的培養目标是通用性專門人才,研究生教育的培養目标是高層次研究型專業人才,但是各校的辦學目标不能一刀切,應根據需求分出層次。另外,布點應根據市場需求,不能盲目追求“大而全”。

各高校要依據新目錄和新的專業介紹對相關專業的人才培養方案,按照德智體美全面發展的要求進行全面修訂,積極借鑒“高等學校本科教學質量與教學改革工程”實施以來的教學改革理念、措施和經驗,及時将其固化在人才培養模式和教學過程之中,不斷提高人才培養質量。

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