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電子科學與技術

(一級學科)

編輯 鎖定
電子科學與技術(Electronic science and technology)是國家一級學科,下設電磁場與微波技術、電路與系統、物理電子學微電子學與固體電子學等本科專業。 [1] 
本學科屬於工學學科門類,涉及廣播電視、電路、視頻、音樂、圖像、雷達、新媒體、微電子、人工智能等眾多高科技領域。學生需擁有較好的數學、英語、物理、化學、計算機、邏輯分析、閲讀理解的基礎。 [1] 
中文名
電子科學與技術
外文名
Electronic science and technology
學科門類
工學
代表高校
清華、東南、電子科大、西電、北大
學科等級
國家一級學科
下設專業
電磁場與微波技術、電路與系統、物理電子學、微電子與固體電子學

電子科學與技術培養目標

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本專業培養具備物理電子、光電子微電子學領域內寬廣理論基礎、實驗能力和專業知識,能在該領域內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、製造和相應的新產品、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。
半導體 半導體
業務培養要求: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,並熟練掌握一門外語;
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.瞭解本專業領域的理論前沿和發展動態;
激光 激光
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
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、生產實習、畢業設計等。一般安排20周。
本科專業:電子科學與技術
摩爾定律 摩爾定律
該專業以電子器件及其系統應用為核心,重視器件與系統的交叉與融合,面向微電子、光電子、光通信、高清晰度顯示產業等國民經濟發展需求,培養在通信、電子系統、計算機、自動控制、電子材料與器件等領域具有寬廣的適應能力、紮實的理論基礎、系統的專業知識、較強的實踐能力、具備創新意識的高級技術人才和管理人才,並掌握一定的人文社會科學及經濟管理方面的基礎知識,能從事這些領域的科學研究、工程設計及技術開發等方面工作。

電子科學與技術主修課程

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電子科學與技術 電子科學與技術
學院在加強通識教育的基礎上,進一步拓寬專業口徑,課程體系注意理工管結合、文理滲透和學科交叉,培養基礎紮實、知識面寬、能力強、素質高、德智體美全面發展的創新人才。學生主要修學內容:電路基礎、計算機結構與邏輯設計、電子科學與技術學科概論、信號與系統、電子電路基礎、微機系統與接口、電磁場理論、固體物理基礎、半導體物理、現代光學基礎、信息電子技術中的場與波、光電子物理基礎、電子器件、VLSI設計基礎、顯示技術、光電子技術、微波毫米波電子學、光纖通信、數字信號處理、半導體集成電路、嵌入式系統概論等。

電子科學與技術培養方向

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專科教學 專科教學
信息顯示科學與技術
信息光電子科學與技術
光纖通信
新型電子器件與系統

電子科學與技術畢業相關

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修業年限:四年
授予學位:工學學士

電子科學與技術發展簡史

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電子科學與技術專業中微電子技術和光電子技術的前身是半導體專業和激光專業。
1948年美國貝爾實驗室發明了晶體管,開創了固體電子技術時代。根據國外發展電子器件的進程,中國在1956年提出了“向科學進軍”,將半導體技術列為重點發展的領域之一。同年,中科院應用物理所首先舉辦了半導體器件短期培訓班,請回國的半導體專家黃昆、吳錫九黃敞林蘭英王守武成眾志等講授半導體理論、晶體管制造技術和半導體線路。由北京大學復旦大學吉林大學西安電子科技大學南京大學五所大學聯合開辦了半導體物理專業;在工科院校,清華大學率先開辦了半導體專業。
到了1970年前後,隨着對半導體器件需求量的增加,尤其是大型電子計算機對集成電路需求的推動,促進了國內半導體工業的發展以及對專業人才的需求,全國很多高校都先後增加了半導體物理與器件專業。進入20世紀80年代,由於國內半導體器件和集成電路生產還缺乏競爭力,受到進口元器件的衝擊,很多半導體器件廠下馬或轉產,市場不景氣導致了很多高校的半導體專業被迫取消,專業萎縮。
進入20世紀90年代,由於微型計算機、通信、家電等信息產業的發展和普及,對集成電路芯片的需求量越來越大,此外幾場局部戰爭讓全世界接受了電子戰、信息戰的高科技戰爭的理念。微電子技術得到了前所未有的重視,半導體技術專業由此更名為微電子技術專業。為了在信息時代和高科技領域趕上國際先進水平,國家加大了對微電子技術行業的支持力度,並不斷吸引外資,市場對微電子技術專業畢業生的需求不斷增加,從而迎來了微電子技術專業發展的新高峯。

電子科學與技術發展趨勢

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電子科學與技術微電子技術

微電子技術一般是指以集成電路技術為代表,製造和使用微小型電子元器件和電路,實現電子系統功能的新興技術學科,主要涉及研究集成電路的設計、製造、封裝相關的技術與工藝。由於實現信息化的網絡、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產業,又是投資密集型產業,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產品、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,集成電路製造技術的發展經歷了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)國內概況
中國微電子技術產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。特別是在半導體晶片生產方面,其產量佔全世界晶片產量的20%。
中國內地,集成電路起步於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內地加速發展微電子產業的序幕。通過啓動“909工程”,成功建成25條芯片製造線。中國集成電路市場持續快速增長。2003年中國集成電路產量為96.3億塊,產值達到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
1965年摩爾提出了關於集成電路集成度發展的“摩爾定律”,這個定律説,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,競爭之激烈。
現代經濟發展的數據表明,GDP每增長100元,需要10元左右電子工業產值和1~3元集成電路產值的支持。據美國半導體協會(SIA)預測,到2012年,集成電路全行業銷售額將達到1萬億美元,它將支持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。

電子科學與技術光電子技術

光電子技術涉及以下內容:作為光子產生、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產業格局:光電子材料與元件產業、光信息(資訊)產業、傳統光學(光學器材)產業、光通信產業、激光器與激光應用(能量、醫療)產業。
(1)國際概況
許多國家,特別是工業發達國家,都在大力發展光電子技術和產業,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,全世界光子技術產業的市場規模已達1.5萬億美元。國外光電子產業主要在美國、日本和西歐,美國和日本的光電子產業發展現狀與趨勢具有代表性。美國將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、公共衞生和交通運輸;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產品包括: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,光電子技術產業創造的税收從1991年的40億美元增長到2003年的超過200億美元。
(2)國內概況
中國光電子技術產業的現狀分為大陸和台灣地區。近20多年來,隨着中國大陸的改革開放,使中國內地的激光、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(包括用於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
光電子產業是21世紀的支柱產業之一。國家發展委員會從2002年開始組織實施光電子產業化專項,擬分3年實施。光電子專項產業化目標是: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產品,實現產業技術升級,並儘量形成規模生產。②“十五”期間初步形成具有知識產權和產業優勢的光電子產業體系。通過對中國已有技術和資源優勢並在國際市場有競爭力的光電子產品的重點支持,力爭在“十五”期間使國內光電子產業能夠滿足國內各行業的需要,並進入國際市場。③通過技術創新和項目建設的帶動,扶持光電子產業基地的形成。

電子科學與技術問題分析

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電子科學與技術專業的教育質量、規模、結構和市場的關係是一種相互制約、相輔相成的辨證關係。教育應該適應生產力的發展需要,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,必然導致優秀生源增加,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。
西安電子科技大學 西安電子科技大學
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於不同的培養層次上。一般來講,大學本科教育的培養目標是通用性專門人才,研究生教育的培養目標是高層次研究型專業人才,但是各校的辦學目標不能一刀切,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”。
教學環節中的問題:在社會環境和市場調節的作用下,如何提高教學質量是一個重大和綜合性課題。影響教學質量的校內要素是“教”與“學”,“教方”的要素有:教師隊伍、課程設置、教材選擇、教學方式;“學方”的要素是學習目的、上課態度。在這些方面存在着:教師隊伍老化,年輕教師不願幹教學,授課教師不穩定;課程設置不規範,不是按需設課而是“因人設課”,實驗和實習環節有流於形式的趨勢;教材選擇和講授內容沒有統一標準,仍然是“因人而異”;教學方式的多樣化和相互結合不夠;“寬進嚴出”的原則正被“寬進寬出”所取代;學生學習多以“自我為中心”,學習目的比較盲目等問題。因此,學校必須從以下的“教”與“學”兩個方面來抓“質量”,只有經過“教”與“學”雙方要素的協調發展,才能保證教學質量的提高。 [1] 

電子科學與技術社會需求

編輯
根據前面對國內外電子科學與技術行業的現狀和發展趨勢分析,美國、西歐、日本、韓國、台灣地區的電子科學與技術產業已經步入上升軌道。中國隨着市場開放和外資的不斷湧入,電子科學與技術產業開始煥發活力。中國“十一五”規劃的建議書將信息產業列入重點扶植產業之一,中國軍事和航天事業的蓬勃發展也必然帶動電子科學與技術行業的發展和內需。中國電子科學與技術產業將有一個明顯的發展空間,高科技含量的自主研發的產品將進入市場,形成自主研發和來料加工共存的局面;中國大、中、小企業的分佈和產品結構趨於合理,出口產品將穩步增加;高技術含量產品將向民用化發展,必然促進產品的內需和產量。隨着社會需求會逐步擴大,電子科學與技術專業總體就業前景看好。 [1] 

電子科學與技術國家重點

編輯
擁有電子科學與技術國家一級重點學科的高校(排名不分前後):

擁有電子科學與技術國家二級重點學科的高校(不含已擁有電子科學與技術國家一級重點學科的高校):
物理電子學
電路與系統
微電子學與固體電子學
電磁場與微波技術
電子科學與技術國家二級重點(培育)學科名單
類別
學科代碼及名稱
學校名稱
二級學科
080901物理電子學
080903微電子學與固體電子學
中國人民解放軍國防科技大學

電子科學與技術有關排名

編輯
教育部學科評估教育部官方按照國務院學位委員會的要求對全國各高校的所有一級學科進行的綜合性排名,是評價大學的具有官方性質的排名,分別於2002年、2007年、2012年、2017年進行了四次。
信息領域主要的一級學科共有4個,分別是:0809電子科學與技術、0810信息與通信工程、0811控制科學與工程、0812計算機科學與技術。這四個一級學科覆蓋面廣、積澱深厚、發展迅速、熱門度高、開設廣泛,是信息領域的核心學科,也是中國各大高校——尤其是C9高校和其他985高校重點發展的對象,因而競爭極其激烈。此外,0803光學工程、0835軟件工程這兩個小學科也屬於信息領域。2015年,出於加快網絡空間安全高層次人才培養的目標,國務院學位委員會增設一級學科0839網絡空間安全,同屬於信息領域學科。
本一級學科中,全國具有“博士一級”授權的高校共52所,本次有49所參評;部分具有碩士授權的高校參加了評估;參評高校共計106所。 (注:評估結果相同的高校排序不分先後,按學校代碼順序排列
2017年第四輪學科評估高校評估結果(0809電子科學與技術)(部分)
學校代碼及名稱
評估結果
A+
A
A-
B+
90002中國人民解放軍國防科技大學
90045中國人民解放軍空軍工程大學
B

電子科學與技術高校情況

編輯
研究生院
中國研究生院院長聯席會成員單位(57所)
北京協和醫學院研究生院
中國人民解放軍海軍軍醫大學研究生院
中國人民解放軍空軍工程大學研究生院
中國人民解放軍空軍軍醫大學研究生院
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參考資料