电子科学与技术导论论文.doc

电子科学与技术导论论文21世纪，随着现代科学技术的飞速发展，人类历史即将进入一个崭新的时代信息时代。其鲜明的时代特征是，支撑这个时代的诸如能源、交通、材料和信息等基础产业均将得到高度发展，并能充分满足社会发展及人民生活的多方面需求。信息科学的基础是微电子技术和光电子技术，它们同属于教育部本科专业目录中的一级学科“电子科学与技术”。电子科学与技术对于国家经济发展、科技进步和国防建设都具有重要的战略意义。面对电子科学与技术的迅猛发展，世界上许多发达国家，像美国、德国、英国、法国等，都竞相将微电子技术和光电子技术引入国家发展计划。为了中国电子科学与技术事业的可持续发展和抢占该领域中高新技术的制高点，就必须统筹教育、科研、开发、人才、资金和市场等各种资源和要素，其中人才培养是极其重要的一个环节。在新的历史条件下，开展电子科学与技术专业发展战略研究是非常必要的，这对于建立学科专业规范，培养出具有知识、能力、素质协调发展的，适合中国电子科学与技术领域不同层次发展要求的有用人才具有重要指导意义和战略意义。1947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、厦门大学和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对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。电子科学与技术专业侧重微电子领域中大规模集成电路的设计、工艺、制作及应用，与同类专业相比具有覆盖面宽、面向企业应用等特点。培养具备物理电子、光电子、微电子领域宽厚理论基础和实验技能，具有良好的外语能力，能从事各种电子材料、元器件、集成电路、集成电子系统和光电子系统的设计、制造及相应新产品研究、开发等工作的高级工程技术人才。电子科学与技术专业 是一门关于电子的运动特性的学问，包括半导体器件设计，集成电路设计， 光电子学三个大方向，最近也有MEMS方向（微机械系统），电子科学与技术是现代信息技术的重要支柱学科，是设计各种电子或光电子元器件、集成电路与集成电子系统以及光电子系统的技术学科，也是我国正在大力发展并急需人才的重要专业技术领域。本专业按“光电技术方向”和“集成电路设计方向”两个专业方向进行招生和教学，学生除了学习高等数学、大学物理、大学英语和政治理论公共基础课外，按专业方向不同还要重点学习光电子技术和集成电路设计的专业基本理论和专业知识，并受到相关的信息技术、电子实验技术、计算机技术等方面的基本训练，具有器件及系统的设计、研究与开发的基本能力。光电技术方向：电路、模拟电子线路、信号与系统、微机原理与应用、半导体物理学、固体物理、理论物理基础、软件技术基础、光学、光电信号处理、光辐射测量、光电子器件、光电成像技术、超大规模集成电路设计(英)、固体电子器件（英）、光电子技术、显示技术、光电检测技术、数字图像处理等。微电子技术方向：电路、模拟电子线路、信号与系统、微机原理与应用、半导体物理学、固体物理、理论物理基础、软件技术基础、超大规模集成电路设计（英）、半导体集成电路、集成电路测试技术、微电子技术、光电子线路、光辐射测量、光电子器件、固体电子器件（英）、电视原理、显示技术、数字图像处理等。微电子技术相关行业的现状与发展趋势：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，实现电子系统功能新型技术学科，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本专业培养适应海外、港澳台地区社会发展需要和内地社会主义现代化建设需要，具备光电子学和物理电子学领域、微电子和集成电路设计领域内宽厚理论基础、实验能力和专业知识，能在该领域内从事各种光电子材料、光器件和光电子系统的设计、制造，或从事集成电路设计和集成系统的研究、开发和应用，以及相应的新产品、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。毕业生能适应现代通信、信息科学和光电子等行业需要，学生毕业后可在大专院校、科研院所、技术公司等部门从事科学研究、教学、生产设计、应用开发和专业技术管理工作。 微电子国际概况：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)。(2)国内概况：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，19911997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。（3）发展趋势：1975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13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。2.光电子技术相关行业的现状与发展趋势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。(1)国际概况：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20002002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。(2)国内概况：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。(3)发展趋势：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：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。“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。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 - 问题分析：专科教学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。 毕业生应具有的知识、能力、素质： 1、具有坚实的自然科学基础，较好的人文社会科学基础，并熟练掌握一门外语； 2、系统地掌握本专业领域必需的较宽的技术基础理论； 3、具有较强的本专业领域的实验能力，计算机辅助设计与测试能力和工程实践能力； 4、了解本专业领域的理论前沿和发展动态； 5、掌握文献检索、资料查询的基本方法，具有一定的科学研究和实际工作能力；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、医疗设备等方向本专业的学生主要学习光电信息处理和微电子学的基本理论和基本知识，接受光电信息系统和集成电路分析与设计等方面的基本训练，具有设计、开发、集成及应用的基本能力。毕业生应获得以下几方面的知识和能力：1掌握光电子和微电子的基本理论、基本知识，主要包括光电成像探测、微电子学、集成电路设计与工艺、计算机原理及应用、图像处理等基本知识；2掌握光电信息采集、传输、处理、存储、显示等基本知识及相关系统和器件的分析研究、开发设计和制造的工程应用能力；3掌握集成电路设计、集成电路制造工艺等基本知识及相关系统和器件的分析研究、开发设计和制造的工程应用能力；4了解电子科学与技术的发展动态，具备扎实的理论和实践基础，能适应光电子和微电子产业的发展趋势；5具有一定独立工作能力、科学研究能力、以及知识自我更新和不断创新的能力；6具有较好的人文、艺术和社会科学基础，并熟练掌握一门外语。电子科学与技术 - 社会需求：社会需求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。电子科学与技术专业就业方向及前景:该专业毕业生具有宽领域工程技术适应性，就业面很广，就业率高，毕业生实践能力强，工作上手快，可以在电子信息类的相关企业中，从事电子产品的生产、经营与技术管理和开发工作。主要面向电子产品与设备的生产企业和经营单位，从事各种电子产品与设备的装配、调试、检测、应用及维修技术工作，还可以到一些企事业单位一些机电设备、通信设备及计算机控制等设备的安全运行及维护管理工作。企业需求由于信息时代的到来，据推测，在相当长的一段时间内，此类人才仍将供不应求。据调查，现阶段对于电子信息工程人才的需要量十分巨大，“电子科学与技术”的专业，对缓解当前该类人才的供需矛盾是非常必要的。电子科学与技术专业人才已经成为信息社会人才需求的热点。电子信息产业是一项新兴的高科技产业，被称为朝阳产业。根据信息产业部分析，“十五”期间是我国电子信息产业发展的关键时期，预计电子信息产业仍将以高于经济增速两倍左右的速度快速发展，产业前景十分广阔。未来的发展重点是电子信息产品制造业、软件产业和集成电路等产业；新兴通信业务如数据通信、多媒体、互联网、电话信息服务、手机短信等业务也将迅速扩展；值得关注的还有文化科技产业，如网络游戏等。目前，信息技术支持人才需求中排除技术故障、设备和顾客服务、硬件和软件安装以及配置更新和系统操作、监视与维修等四类人才最为短缺。此外，电子商务和互动媒体、数据库开发和软件工程方面的需求量也非常大。未来展望:电子科学与技术是一门应用计算机等现代化技术进行电子信息控制和信息处理的学科，主要研究信息的获取与处理，电子设备与信息系统的设计、开发、应用和集成。现在，电子科学与技术已经涵盖了社会的诸多方面，像电话交换局里怎么处理各种电话信号，手机是怎样传递我们的声音甚至图像的，我们周围的网络怎样传递数据，甚至信息化时代军队的信息传递中如何保密等都要涉及电子科学与技术的应用技术。我们可以通过一些基础知识的学习认识这些东西，并能够应用更先进的技术进行新产品的研究和开发。电子科学与技术专业主要是学习基本电路知识，并掌握用计算机等处理信息的方法。首先要有扎实的数学知识，对物理学的要求也很高，并且主要是电学方面；要学习许多电路知识、电子技术、信号与系统、计算机控制原理、通信原理等基本课程。学习电子信息工程自己还要动手设计、连接一些电路并结合计算机进行实验，对动手操作和使用工具的要求也是比较高的。譬如自己连接传感器的电路，用计算机设置小的通信系统，还会参观一些大公司的电子和信息处理设备，理解手机信号、有线电视是如何传输的等，并能有机会在老师指导下参与大的工程设计。学习电子科学与技术，要喜欢钻研思考，善于开动脑筋发现问题。随着社会信息化的深入，各行业大都需要电子科学与技术专业人才，而