电子科学与技术专业发展战略研究

本文由flyinskytoo贡献doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。高等学校电子科学与技术本科专业发展战略研究报告高等学校电子科学与技术本科专业发展战略研究报告电子科学与技术本科专业发展战略研究（第二轮征求意见稿）第二轮征求意见稿）目录一、引言……1二、历史回顾……2三、现状分析……4四、国际上的相关情况……5五、相关产业现状与发展趋势……6六、信息社会对电子科学与技术人才的需求……12七、电子科学与技术本科专业的教育目标定位与改革建议……12八、结束语……15一、引言随着科学技术的蓬勃发展，我国开始步入信息化社会。信息技术与其它学科领域相互交叉渗透，形成了庞大的信息产业，它引领着全球经济在快速地发展。电子科学与技术是信息科学技术的基础，也是信息科学技术的前沿性学科。发展电子科学与技术学科对于国家经济发展、科技进步以及国防建设都具有重要的战略意义。近年来，我国高等教育在国家“211工程”和“985工程”的重点支持下，实现了跨越式发展。为了进一步推动高等学校教育改革与发展，教育部开展了各学科专业发展战略和专业规范课题的研究，旨在引领高等学校各学科专业的教学改革与建设，不断提高教育质量，增强高校教学创新与服务社会。电子科学与技术主要研究电磁波、荷电粒子和中性粒子的产生、运动、变换及其与不同媒质相互作用的现象、效应、机理和规律，在此基础上研究制造电子、光电子的各种材料及元器件，以及集成电路、集成电子系统和光电子系统，并研究开发相应的设计和制造技术。电子科学与技术专业涵盖的学科范围极其广阔，它以电子和光电子器件为核心，物理、材料、工艺、器件、系统构成了一个完整的学科体系，器件物理、器件材料和器件制作工艺构成了电子和光电子器件的技术支撑，形成了多个紧密关联的学科群。电子科学与技术本科专业所涵盖的专业方向有：微电子技术、光电子技术、物理电子技术、电子材料与元器件等。目前，我国高校电子科学与技术本科专业大部分以微电子技术和光电子技术作为主要的专业方向。随着学科的交叉发展和产业的整合，物理电子技术中电真空器件与技术已经朝着与光电子学、电子学等学科与技术相交叉和融合的方向发展；而电子材料与元器件也伴随传统电子器件的成熟，朝微纳电子器件与技术方向发展，与微电子学相交叉和融合；就电子科学与技术产业而言，一般也仅指微电子与光电子两大产业，所以，本战略研究重点侧重电子科学与技术本科专业所涵盖的两个主流专业方向：微电子技术与光电子技术。1微电子技术是建立在以集成电路为核心的各种半导体器件基础上的高新电子技术，主要涉及集成电路的设计、制造、封装、测试等相关技术与工艺。微电子技术的迅猛发展促进了计算机技术、数字技术、移动通信技术、多媒体技术和网络技术的不断进步。微电子技术从初期的小规模集成电路发展到今天的巨大规模集成电路，成为了人类社会进入信息化时代的先导技术。光电子技术是由光学、激光、电子学和信息技术相互渗透而形成的综合性、交叉性学科技术，它包括光的产生、传输、调制、放大、频率转换和检测以及光信息处理等。光电子技术通常又按光子的功用分两个层次：光子作为信息的载体，应用于信息的获取、传输、存储、显示、处理及运算，称为信息光电子技术；光子作为能量的载体，作为高能量和高功率的束流（主要是激光束），应用于材料加工、医学治疗、太阳能转换、核聚变等，称为能量光电子技术。20世纪60年代初出现的激光和激光技术，以其强大的生命力推动了光电子技术及其相关产业的发展。光电子技术所涵盖的激光技术、光导波技术、光检测技术、光计算和信息处理技术、光存储技术、光显示技术、激光加工与激光生物技术等已经在经济中发展形成了光电子材料与元器件产业、光信息产业、现代光学产业、光通信产业、激光器与激光应用产业等类型的光电子信息产业，它将继微电子技术之后，再次推动科学技术的革命与人类社会的进步。21世纪将是微电子和光电子协同发展的时代。面对电子科学与技术的迅猛发展，许多发达国家，如美国、德国、日本、英国、法国等，都将微电子技术和光电子技术纳入了国家发展计划，如美国的“星球大战计划”、欧洲的“尤里卡计划”、日本的“科技振兴基本对策”等都把微电子技术和光电子技术列为重点支持领域。我国对微电子技术和光电子技术的研究也给予了高度重视，在多项国家级战略性科技计划中，如“863计划”、“973计划”、国家科技攻关计划、国家重大科技专项等，微电子技术和光电子技术都有大量立项。早在1995年，原电子工业部提出了“九五”集成电路发展战略，并实施了“909工程”；1996年底，国家自然科学基金委员会立项开展了“光子学与光子技术发展战略”研究。在近几年发布的国家中长期发展战略中，国务院《2006－2020年国家信息化发展战略》就集成电路（特别是中央处理器芯片）等关键领域提出了“关键信息技术自主创新计划”；国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006－2020年）提出的16个重大专项中与电子科学与技术相关的有：核心电子器件、高端通用芯片及基础软件、极大规模集成电路制造技术及成套工艺；提出的11个重点领域及其优先主题中与电子科学与技术相关的有：新一代信息功能材料及器件，高清晰度大屏幕平板显示；提出的8个前沿技术中与电子科学与技术相关的有：激光技术。目前，我国在微电子与光电子技术领域的科学研究与产业化均取得了可喜的成就。但是，应该客观地认识到，在电子科学与技术领域，我国与世界发达国家的先进水平仍有不小的差距，特别在微电子技术方面的差距更大。这既有历史、体制、技术、工艺和资金方面的原因，也有各层次所需专业人才短缺的原因。为使我国电子科学与技术事业持续发展，有必要统筹教育、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，培养具有知识、能力、素质协调发展的，适合我国电子科学与技术各领域不同层次发展需求的有用人才具有重要的指导意义和战略意义。二、历史回顾电子科学与技术专业中微电子技术方向和光电子技术方向的前身是半导体物理与器件专业和激光技术专业。微电子技术方向21947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。1956年，在国家提出重点发展半导体技术的战略后，中科院应用物理所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电路。也就是在这一年，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在北京大学创办了中国第一个半导体物理专门化。随后在1958年，经教育部批准，清华大学、浙江大学、华南工学院（现为华南理工大学）、南京工学院（现为东南大学）、西安交通大学和成都电讯工程学院（现为电子科技大学）六所工科院校率先开办了半导体物理与器件专业，并面向全国招生。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。但是，在20世纪80年代，受到进口元器件的冲击，国内半导体器件和集成电路技术缺乏竞争力，很多半导体器件厂纷纷下马或转产，企业的萎缩直接影响到高校半导体专业学生的就业，国内半导体专业走到了一个十字路口。进入20世纪90年代，微型计算机信息技术在通信、家电、机电设备等产业的应用和普及，对集成电路芯片的需求量越来越大，微电子技术得到了前所未有的重视和迅猛发展。于是，90年代初半导体物理与器件专业更名为微电子技术专业。为了在信息技术等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高峰。光电子技术方向1960年5月，第一台红宝石激光器在美国加州休斯顿实验室诞生。在随后的几年中，其它类型的激光器也相继研制成功，激光技术便得到了迅猛发展。我国于1961年8月在中国科学院原长春光学精密机械研究所也研制成功第一台红宝石激光器。1964年，中国科学院在上海建立了当时世界上第一所激光技术专业研究所──上海光学精密机械研究所；之后，原电子工业部第11研究所（华北光电技术研究所）开始从事激光技术和红外技术的研究与开发，1970-1971年间，原电子工业部在四川成立了从事激光通信的第34研究所（后迁桂林）和从事光电材料的第26研究所等；加上原兵器工业部1958年成立的从事红外技术研究的昆明物理研究所，她们都是我国早期培养光电子技术高层次研究型人才的摇篮。在高等学校中，长春光学精密机械学院（现为长春理工大学）于1964年率先创办了激光技术专业，随后在1971年，中国科技大学、哈尔滨工业大学、西安电子科技大学、北京理工大学、山东大学等院校也相继成立了激光技术专业。1986年7月，国家教委颁布了专业目录，将激光技术专业和红外技术专业合并，更名为光电子技术专业。为了拓宽专业口径，教育部在1998年7月颁布了新的本科专业目录和引导性专业目录，将原来的微电子技术、光电子技术、电子材料与元器件、物理电子技术、物理电子与光电子技术五个专业合并为电子科学与技术专业，从1999年开始，全国高校按新专业名称招生。在2004版专业目录中，取消了原电磁场与微波技术专业，也将其作为一个专业方向归类到电子科学与技术专业。近年来，许多高校都纷纷建立了电子科学与技术专业，各学校在专业方向上各具特色，截止2008年，全国设有电子科学与技术专业的院校有135所。在21世纪的信息时代，电子科学与技术在信息、能源、材料、航天、生命、环境、军事等科技领域将获得更为广泛的应用，电子科学与技术相关产业也将得到蓬勃发展。电子科学与技术及其产业在未来具有广阔的发展空间。目前，从我国各高校电子科学与技术本科专业的发展现状看，尚需要进行“巩固、深化、提高和发展”。3三、现状分析目前，全国135所高等院校的电子科学与技术专业在校学生估计4～4.5万人。电子科学与技术本科专业的发展现状总体来说是好的，开设此专业的学校和招生人数都在逐年增加，有不同层次的10余所高校建立了电子科学与技术（或工程）学院，电子科技大学还建立了电子科学技术研究院。本科专业方向结构和各层次人才趋于合理，毕业生就业率相对较高。这些与当今电子科学与技术相关行业经济的持续稳步发展是相适应的。在我国的高等教育从精英教育向大众化教育的转变之际，随着招生规模的不断扩大，教育质量问题引起了社会的普遍关注和担忧。教育质量工程是一个系统工程，需要社会方方面面的配合，更需要高校各级领导的重视和全体教师的努力，不断加强教学管理、加大教学投入、深化教学改革。上面提到，电子科学与技术专业是由原微电子技术、光电子技术、电子材料与元器件、物理电子技术、物理电子与光电子技术五个专业合并而成的，现在它们已经成为电子科学与技术专业的专业方向。由此可以看到，电子科学与技术专业涵盖的学科范围非常广，并且大部分都是交叉性学科。教育部合并专业的一个目的是要引导高校拓宽专业口径，但是许多高校的培养方案实际上并没有作多大变化，有些甚至仍然定位在1986年之前的专业目录层面。针对这种情况，这一次在电子科学与技术本科专业指导性规范中，对专业方向核心知识作了规定，要求至少掌握2个专业方向的专业核心知识领域和知识单元，旨在指导和引领高校在设置专业课程时，适当拓宽专业方向。现在，多数学校已经提出了“加强基础，拓宽口径，淡化专业”的办学思路，不过，在拓宽专业的同时，仍然需要强调注重专业特色。目前，消费类电子产品需求旺盛，微电子产业规模的不断扩展，使得微电子技术人才的短缺比较明显，高校毕业生的就业比较乐观。由于存在强大的产业背景，各高校微电子技术专业方向在设置专业课程方面，都注重紧密结合产业和科技发展动向，开设了许多特色课程，特别是在片上系统与微光机电系统、微电子机械系统和生物芯片等方面，形成了各自的专业特色。相对而言，光电子产业目前发展不够平衡，主要集中在信息光电子领域，虽然许多城