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电子科学与技术

发布时间:2022-01-21 09:53:21   作者:爱游戏手游平台官网   来源:爱游戏平台注册

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  )是国家一级学科,下设电磁场与微波技术、电路与系统、物理电子学微电子学与固体电子学等本科专业。

  本学科属于工学学科门类,涉及广播电视、电路、视频、音乐、图像、雷达、新媒体、微电子、人工智能等众多高科技领域。学生需拥有较好的数学、英语、物理、化学、计算机、逻辑分析、阅读理解的基础。

  本专业培养具备物理电子、光电子微电子学领域内宽广理论基础、实验能力和专业知识,能在该领域内从事各种电子材料元器件集成电路、乃至集成电子系统和光电子系统的设计、制造和相应的新产品、新技术、新工艺的研究、开发等方面工作的高级工程技术人才。

  业务培养要求:本专业学生主要学习数学、基础物理、物理电子、光电子微电子学领域的基本理论和基本知识,受到相关的信息电子实验技术、计算机技术等方面的基本训练,掌握各种电子材料、工艺、零件及系统的设计、研究与开发的基本能力。

  主要课程:电子线路、计算机语言、微型计算机原理、电动力学量子力学、理论物理、固体物理、半导体物理、物理电子与电子学以及微电子学等方面的专业课程。

  主要实践性教学环节:包括电子工艺实习、电子线路实验、计算机语言和算法实践、课程设计、生产实习、毕业设计等。一般安排20周。

  该专业以电子器件及其系统应用为核心,重视器件与系统的交叉与融合,面向微电子、光电子、光通信、高清晰度显示产业等国民经济发展需求,培养在通信、电子系统、计算机、自动控制、电子材料与器件等领域具有宽广的适应能力、扎实的理论基础、系统的专业知识、较强的实践能力、具备创新意识的高级技术人才和管理人才,并掌握一定的人文社会科学及经济管理方面的基础知识,能从事这些领域的科学研究、工程设计及技术开发等方面工作。

  学院在加强通识教育的基础上,进一步拓宽专业口径,课程体系注意理工管结合、文理渗透和学科交叉,培养基础扎实、知识面宽、能力强、素质高、德智体美全面发展的创新人才。学生主要修学内容:电路基础、计算机结构与逻辑设计、电子科学与技术学科概论、信号与系统、电子电路基础、微机系统与接口、电磁场理论、固体物理基础、半导体物理、现代光学基础、信息电子技术中的场与波、光电子物理基础、电子器件、VLSI设计基础、显示技术、光电子技术、微波毫米波电子学、光纤通信、数字信号处理、半导体集成电路、嵌入式系统概论等。

  相近专业:微电子学自动化电子科学与技术信息显示与光电技术广播电视工程 测控技术与仪器电气信息工程计算机软件电力工程与管理智能科学与技术数字媒体艺术计算机科学与技术数字媒体技术电磁场与无线技术

  1948年美国贝尔实验室发明了晶体管,开创了固体电子技术时代。根据国外发展电子器件的进程,中国在1956年提出了“向科学进军”,将半导体技术列为重点发展的领域之一。同年,中科院应用物理所首先举办了半导体器件短期培训班,请回国的半导体专家黄昆吴锡九黄敞林兰英王守武成众志等讲授半导体理论、晶体管制造技术和半导体线路。由北京大学复旦大学吉林大学西安电子科技大学南京大学五所大学联合开办了半导体物理专业;在工科院校,清华大学率先开办了半导体专业。

  到了1970年前后,随着对半导体器件需求量的增加,尤其是大型电子计算机集成电路需求的推动,促进了国内半导体工业的发展以及对专业人才的需求,全国很多高校都先后增加了半导体物理与器件专业。进入20世纪80年代,由于国内半导体器件和集成电路生产还缺乏竞争力,受到进口元器件的冲击,很多半导体器件厂下马或转产,市场不景气导致了很多高校的半导体专业被迫取消,专业萎缩。

  进入20世纪90年代,由于微型计算机、通信、家电等信息产业的发展和普及,对集成电路芯片的需求量越来越大,此外几场局部战争让全世界接受了电子战、信息战的高科技战争的理念。微电子技术得到了前所未有的重视,半导体技术专业由此更名为微电子技术专业。为了在信息时代和高科技领域赶上国际先进水平,国家加大了对微电子技术行业的支持力度,并不断吸引外资,市场对微电子技术专业毕业生的需求不断增加,从而迎来了微电子技术专业发展的新高峰。

  微电子技术一般是指以集成电路技术为代表,制造和使用微小型电子元器件和电路,实现电子系统功能的新兴技术学科,主要涉及研究集成电路的设计、制造、封装相关的技术与工艺。由于实现信息化的网络、计算机和各种电子设备的基础是集成电路,因此微电子技术是电子信息技术的核心技术和战略性技术,是信息社会的基石。

  微电子技术相关行业主要是集成电路行业和半导体制造行业,它们既是技术密集型产业,又是投资密集型产业,是电子工业中的重工业。与集成电路应用相关的主要行业有:计算机及其外设、家用电器及民用电子产品、通信器材、工业自动化设备国防军事、医疗仪器等。

  微电子工业发展的主导国家是美国和日本,发达国家和地区有韩国和西欧。从技术层面上考虑,集成电路制造技术的发展经历了6个阶段:小规模集成电路(SSI)(1962年)、中规模集成电路(MSI)(1966年)、大规模集成电路(LSI)(1967年)、超大规模集成电路(VLSI)(1977年)、特大规模集成电路(ULSI)(1993年)和巨大规模集成电路(GSI)(1994年)。

  中国微电子技术产业现状分为大陆和台湾地区。中国台湾地区,90年代半导体工业进入迅猛发展时期,1991—1997年间其工业规模年均增长率高达32%。已经成为世界半导体制造中心和国际上主要的芯片供应地。特别是在半导体晶片生产方面,其产量占全世界晶片产量的20%。

  中国内地,集成电路起步于1965年。但在之后30年间发展缓慢,与世界发达国家和地区的差距愈拉愈远。到了“九五”计划期间,国家加大投资,才拉开了新世纪中国内地加速发展微电子产业的序幕。通过启动“909工程”,成功建成25条芯片制造线。中国集成电路市场持续快速增长。2003年中国集成电路产量为96.3亿块,产值达到1470亿元,比2002年增长22.5%。巨大的市场吸引国际知名集成电路企业纷纷来华投资。

  1965年摩尔提出了关于集成电路集成度发展的“摩尔定律”,这个定律说,集成度(即电路芯片的电子器件数)每18个月翻一番,而价格保持不变甚至下降。几十年的发展状况基本上符合了这个定律。由此可见这一领域发展速度之快,竞争之激烈。

  现代经济发展的数据表明,GDP每增长100元,需要10元左右电子工业产值和1~3元集成电路产值的支持。据美国半导体协会(SIA)预测,到2012年,集成电路全行业销售额将达到1万亿美元,它将支持6万亿到8万亿美元的电子装备、30万亿美元的电子信息服务业和约50万亿美元GDP。

  光电子技术涉及以下内容:作为光子产生、控制的激光技术及其相关应用技术;作为光子传输的波导技术;作为光子探测和分析的光子检测技术;光计算和信息处理技术;作为光子存储信息的光存储技术;光子显示技术;利用光子加工与物质相互作用的光子加工与光子生物技术。由以上技术形成的光电子行业的五大类产业格局:光电子材料与元件产业、光信息(资讯)产业、传统光学(光学器材)产业、光通信产业、激光器与激光应用(能量、医疗)产业。

  许多国家,特别是工业发达国家,都在大力发展光电子技术和产业,虽然2000—2002年光通信领域出现较大滑坡,但是根据美国光电子行业协会(OIDA)的统计,全世界光子技术产业的市场规模已达1.5万亿美元。国外光电子产业主要在美国、日本和西欧,美国和日本的光电子产业发展现状与趋势具有代表性。美国将光电子技术的应用领域分为民用和军用两大类:民用包括计算、通信、娱乐、教育、电子商务、公共卫生和交通运输;军用包括部队指挥和控制系统、照相、雷达、飞行传感器和光制导武器。光电子技术行业的主要产品包括:激光器、光盘、成像传感器、光纤以及关键部位使用光电子元器件的所有仪器和系统。在北美(美国和加拿大)有大约15万人从事光电子方面的工作,光电子技术产业创造的税收从1991年的40亿美元增长到2003年的超过200亿美元。

  中国光电子技术产业的现状分为大陆和台湾地区。近20多年来,随着中国大陆的改革开放,使中国内地的激光、光电子科学事业的发展立足创新、面向市场,取得了前所未有的进步。在多项国家级战略性科技计划中,激光、光电子技术受到重视。“863计划”七大领域中有激光技术和光电子技术(包括用于信息领域的激光技术),1995年又增列了“惯性约束聚变”(高功率激光及激光核聚变)项目。国防预研光电技术作为跨部门项目正式立项。国家“六五”和“七五”攻关计划,激光、光电子技术被列为重大项目。

  光电子产业是21世纪的支柱产业之一。国家发展委员会从2002年开始组织实施光电子产业化专项,拟分3年实施。光电子专项产业化目标是:①根据中国在光电子研究开发方面所具有的技术优势和资源特点,重点支持一批技术水平高、市场前景好的光电子产品,实现产业技术升级,并尽量形成规模生产。②“十五”期间初步形成具有知识产权和产业优势的光电子产业体系。通过对中国已有技术和资源优势并在国际市场有竞争力的光电子产品的重点支持,力争在“十五”期间使国内光电子产业能够满足国内各行业的需要,并进入国际市场。③通过技术创新和项目建设的带动,扶持光电子产业基地的形成。

  电子科学与技术专业的教育质量、规模、结构和市场的关系是一种相互制约、相辅相成的辨证关系。教育应该适应生产力的发展需要,因此电子科学与技术专业规模和结构必然受到行业市场冷热的影响。若成为热门专业,必然导致优秀生源增加,从而使教学质量提高;就教方而言,教育质量除了受到教师、教材、课程,方式等纯教学因素的影响之外,同样受到专业规模和结构的制约,比如招生规模扩大造成教学资源的短缺(人均空间、时间、师资和设备的减少)、专业结构设置和不同专业结构教学规范的不合理等。这些因素都会使教学质量下降。

  专业设置中的问题:社会需求对本专业的培养规格和模式起到决定性作用。因此,不同层次的大专院校开办电子科学与技术专业也应定位于不同的培养层次上。一般来讲,大学本科教育的培养目标是通用性专门人才,研究生教育的培养目标是高层次研究型专业人才,但是各校的办学目标不能一刀切,应根据需求分出层次。另外,布点应根据市场需求,不能盲目追求“大而全”。

  教学环节中的问题:在社会环境和市场调节的作用下,如何提高教学质量是一个重大和综合性课题。影响教学质量的校内要素是“教”与“学”,“教方”的要素有:教师队伍、课程设置、教材选择、教学方式;“学方”的要素是学习目的、上课态度。在这些方面存在着:教师队伍老化,年轻教师不愿干教学,授课教师不稳定;课程设置不规范,不是按需设课而是“因人设课”,实验和实习环节有流于形式的趋势;教材选择和讲授内容没有统一标准,仍然是“因人而异”;教学方式的多样化和相互结合不够;“宽进严出”的原则正被“宽进宽出”所取代;学生学习多以“自我为中心”,学习目的比较盲目等问题。因此,学校必须从以下的“教”与“学”两个方面来抓“质量”,只有经过“教”与“学”双方要素的协调发展,才能保证教学质量的提高。

  根据前面对国内外电子科学与技术行业的现状和发展趋势分析,美国、西欧、日本、韩国、台湾地区的电子科学与技术产业已经步入上升轨道。中国随着市场开放和外资的不断涌入,电子科学与技术产业开始焕发活力。中国“十一五”规划的建议书将信息产业列入重点扶植产业之一,中国军事和航天事业的蓬勃发展也必然带动电子科学与技术行业的发展和内需。中国电子科学与技术产业将有一个明显的发展空间,高科技含量的自主研发的产品将进入市场,形成自主研发和来料加工共存的局面;中国大、中、小企业的分布和产品结构趋于合理,出口产品将稳步增加;高技术含量产品将向民用化发展,必然促进产品的内需和产量。随着社会需求会逐步扩大,电子科学与技术专业总体就业前景看好。

  教育部学科评估教育部官方按照国务院学位委员会的要求对全国各高校的所有一级学科进行的综合性排名,是评价大学的具有官方性质的排名,分别于2002年、2007年、2012年、2017年进行了四次。

  信息领域主要的一级学科共有4个,分别是:0809电子科学与技术、0810信息与通信工程、0811控制科学与工程、0812计算机科学与技术。这四个一级学科覆盖面广、积淀深厚、发展迅速、热门度高、开设广泛,是信息领域的核心学科,也是中国各大高校——尤其是C9高校和其他985高校重点发展的对象,因而竞争极其激烈。此外,0803光学工程、0835软件工程这两个小学科也属于信息领域。2015年,出于加快网络空间安全高层次人才培养的目标,国务院学位委员会增设一级学科0839网络空间安全,同属于信息领域学科。

  本一级学科中,全国具有“博士一级”授权的高校共52所,本次有49所参评;部分具有硕士授权的高校参加了评估;



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