电子信息专业
本文目录 | CONTENTS:
o电子信息概貌| INTRODUCTION
o专业设置| MAJOR电子信息专业学些什么?
o培养计划| COURSE
o毕业路径| DEVELOPMENT
o典型路径| PATH
o入门书籍| BOOKS
电子信息概貌| INTRODUCTION
本节目录：
o电子信息专业的学生学什么？
o什么样的学生适合电子信息专业？
o电子信息专业的择校推荐
电子信息科学与技术（以下简称“电子信息”），是是信息科学技术的前沿学科，也是信息产业的重要基础和支柱之一。
这是一门以物理和数学为基础，深入研究信息载体与信息处理系统的基本规律，以及它们之间的相互关系，进而实现从设计制造电子器件、构建复杂信息系统，乃至覆盖信息处理、大数据人工智能的学科。电子信息是一个非常大的专业类别，包括电子科学与技术、信息与通信工程两个一级学科。其中还包括物理电子学、电路与系统、微电子与固体物理学、电磁场与微波技术、通信与信息系统、信息与信号处理、信息网络与复杂系统、空天信息工程等多个二级学科。包括清华大学、北京大学、南京大学、电子科技大学、西安电子科技大学在内的顶尖高校的电子信息专业，在本科招生时多以“电子信息科学与技术”的大类进行招生，实行“宽口径、厚基础”的本科教育模式。如今，电子信息科学与技术已经全面渗透到交通运输、医疗健康、能源环境等各个领域，成为推动国民经济、军事国防等领域发展和支撑国家政治、经济生活的重要力量，是目前及未来世界各国重点发展的学科之一。
▩电子信息专业的学生学什么？
贯穿电子信息专业知识体系的核心概念是“信息载体与系统的相互作用”。信息的载体有电磁场、电流/电压、比特、程序、数据、网络上的数据包、包括人看到的媒体等形式，对应不同的信息载体有不同的系统与之相互作用，相应的有物质材料、电路、处理器、算法、网络乃至于人的大脑等等。以清华大学电子工程系的课程体系为例，电子信息专业的知识可以凝练成“场与电荷载体”、“电势与电路”、“比特与逻辑”、“程序与处理器”、“数据与算法”、“数据包与网络”、“媒体与认知”等七层逐次递进的知识体系。
清华大学电子工程系课程体系
电子信息专业的专业核心课程，就包括：计算机程序设计、电子电路与系统、数据与算法、信号与系统、数字逻辑与处理器、通信与网络、电磁场与波、固体物理、概率论与随机过程、媒体与认知。在这些课程的基础上，根据不同的专业方向，还会继续学习微波与光波技术、信息光电子学、模拟电路、通信电路、数字系统设计、天线、数字信号处理、统计信号处理、通信系统与信号处理、数字图像处理、语音信号处理等课程。具体而言，电子信息专业主要研究内容有：
（1）雷达信号处理、信息网络与复杂系统、导航与定位技术、多媒体信号处理、智能交通
信息系统；（2）三维图像仿真、计算机视觉、图像识别与告诉图像处理、无人机视觉、下
一代网络技术、语音音频与听觉信息处理；（3）电路理论、集成电路设计、电子系统设计
及应用、系统仿真与设计自动化；（4）微波、天线、电磁兼容理论与技术，电磁波应用技
术；（5）计算机应用技术；（6）物理电子与集成光电子学、纳米光电子学、光纤通信系
统与智能光网络技术、新型显示和新型电光薄膜材料与器件、大功率高速电子器件、微细
技术和信息光电子材料评价与检测技术等。
▩什么样的学生适合电子信息专业？
电子信息科学与技术一直是理工科里相对热门的专业。近几年来，随着互联网的高速发展，计算机专业的热度不断提升，使得电子信息专业的热度有所下降。在中美贸易摩擦的外部背景下，半导体与集成电路行业的受关注程度大幅提高。随着人工智能、计算机视觉、5G通信等新技术的快速发展，也使得电子信息专业的热度逐渐回升。总体而言，电子信息专业仍然是高考录取分数相对较高的工科专业。选择电子信息专业的学生，从能力的层面应当具备较强的数理能力、编程基础和实践动手能力。
◆突出的数学、物理能力
电子信息专业的理论课程是工科专业中难度较大、要求较高的，并且这些课程中相当一部分是必修课。从课程要求来看，基础课程中既有包括微积分、线性代数、离散数学、复变函数和数理方程、概率论与
随机过程、数值分析在内的大量数学课程，也包括四大力学中的三门（量子力学、统计力学和电动力学）。随着学习的深入，对基础数理知识和技能的要求也会随之增加。例如一个研究通信相关问题的学生，即便进行最简单的噪声处理，也必须掌握随机信号处理和随机网
络优化的知识；一个往信号检测方向发展的学生，例如研究雷达定位导航，要解决复杂环境下信号强度的问题，也需要熟练推导数理知识。故而，电子信息专业的硬件方向（如：光电子、电路与系统、微波与天线等）的研究生项目，每年也会招收为数不少的物理系学生。也有一部分数学、物理专业的本科生会通过转系考试进入电子专业。因此，具备较好的数学、物理基础的高中生，会更适合电子信息专业。
◆一定的计算机基础和编程能力
电子信息专业对计算机知识的要求同样不低。电子信息专业学习的内容跨度涵盖软件和硬件，因此电子信息专业学习的课程，包括计算机体系架构、汇编语言、微型计算机原理、数据结构、C语言、C++等等。在具体专业方向内容上，电子信息专业的学生还会进一步学习操作系统、计算机网络、数字图像处理、编码、模式识别、信号处理等课程。相较于计算机系，电子信息专业的课程设计更照顾计算机零基础的学生。以清华大学计算机系为例，其中集中了大量通过信息学竞赛取得金牌或集训队成绩的学生，课程和考核的难度和要求也水涨船高。尤其在姚班当中，很多基础知识老师们默认学生都已经掌握，对于零基础来说学习的压力较大。相对来说，清华的电子工程系不仅集中了数学、物理、计算机的竞赛银
牌，仍有很大一部分高考高分学生，学生之间的基础差异更小。院系在大学第一年也会安排更基础的课程，便于基础薄弱的学生能够跟上。当然，有志于进入电子信息专业学习的学生，仍然有必要尽可能提升自己的计算机基础和编程能力，以更好地适应入学后的课程学习。
◆动手能力或理论结合实践能力
电子信息专业是一个理论与实践结合得非常紧密的学科。这一点与许多工科专业的要求一致。尽管在高中物理的学习中，学生也会接触到一些简单的电路，但在大学电子信息专业的学习中，常常要求学生像一个工程师一样去思考问题、进行实际的组装、调试和优化，比如在面包板上搭建电路实验、用仿真软件去模拟实验等等。电子信息是一个工科属性非常重的专业，即便理论的要求非常高，但是学生如果单纯地沉浸在理论中，会导致缺乏工程经验去解决实际的问题。例如进行电路设计的时候，AD/DA转换电路一直没有得出结果，工程师就需要思考如何优化，比如尝试先增加一个电容或电感，再反过来去想如何画成电路、进行反馈和改进。因此，电子信息专业更适合动手能力更强，理论联系实践想法更多的学生。▩电子信息专业择校推荐
如果有意向进入电子信息专业学习，择校方面可以考虑两类学校：
T1：清华、北大、上海交大T2：北航、浙大、复旦、西安交大、中科大T3：电子科大、东
南、北理、北邮、西安电科、南京大学、哈工大T4：华中科大、南邮、北京交大、天大、
华南理工、西工大、吉大
名校的硬件资源（如师资、经费、科研项目等）和软件资源（如校风、校友、发展机会等）更加完备，对学生包括专业知识和技能在内的各方面能力的培养也更胜一筹。从出路的角度来看，电子信息专业本科毕业直接工作的相对较少，希望在相关行业发展的学生会更愿意在本科毕业后继续深造。无论是选择出国深造或是国内攻读研究生，名校背景都会成为一块重要的“敲门砖”。国内深造的方向上，保研已经成为越来越重要的渠道。实力较强的综合性大学（如清北复交浙科等）和专业实力突出的专业类大学（如电子科大、西安电子科大等）保研名额也明显更多。出国深造的方向上，名校背景除了直接产生积极的帮助外，还能够帮助学生在本科阶段申请到国外前沿实验室的海外暑期科研项目。例如，Stanford的UGVR项目和而UCLA的CSST项目仅面向包括清华、北大、中科大在内的985院校。在求职阶段，雇主也更愿意接受有名校背景的求职者。名校背景意味着通常情况下更强的技术能力和专业背景，以及更强的学习能力。至少，出现“难以胜任”的比例和由此产生的试错成本，能够大大降低。同时，业内顶尖的民营企业和三资企业也倾向于通过（校友）内推的方式招募实习生和全职员工。名校的校友资源能够给尚未离开校园的在校生和应届生更大的助力。
专业设置| MAJOR
本节目录：
o招生大类与专业方向
电子信息专业是一个很大的专业类别。在本科招生阶段，部分高校（如清华、北大、南大、吉大等）按照“电子信息类”招生，入校后再分流至电子信息科学与技术、微电子科学与工程等其他专业。
电子信息专业在教育部的教育体系设置中，包括电子科学与技术、信息与通信工程两个一级学科。其中电子科学与技术包括物理电子学、电路与系统、微电子与固体物理学、电磁场与微波技术四个二级学科；信息与通信工程包括通信与信息系统、信息与信号处理两个二级学科。尽管在许多高校电子信息类的本科招生中并不会区分电子、信息等不同的方向，但无论从学生的课程选择、专业分流和保研专业选择上看，都存在软件方向热度大于硬件方向的现象。下面介绍电子信息专业的具体方向：
▣物理电子学
物理电子学是物理学和电子学的交叉学科，主要研究半导体器件、集成电路制作工艺，也涉及光电子学、超导电子学、量子电子学等领域，属于典型硬件的方向。具体研究方向包括：新型纳电子材料与器件、集成光电子和电子器件、高速大容量光通信系统和光网络、量子信息技术、光纤传感技术与应用、半导体发光器件及通信技术、激光器件与技术、薄膜物理与技术、真空与材料工艺等等。
▣电路与系统
电路与系统学科研究电路与系统的理论、分析、测试、设计和物理实现，包括集成电路、专用电路、嵌入式系统的设计与研发。具体研究方向包括：模拟及数模混合集成电路、射频集成电路、低功耗器件与大规模集成电路、微波毫米波电路与系统、半导体存储器件、可编程逻辑器件芯片、嵌入式系统、智能控制系统、电子系统设计自动化、语音和图像处理技术等。
▣微电子与固体物理学
微电子与固体物理学主要研究集成电路设计、制造与应用。与电子系其他方向相比，微电子专业的学生，在集成电路设计、MEMS设计、半导体结构设计、固体物理、电子电路设计、模拟电路等课程上的要求要高。具体研究方向包括：微纳电子器件及其集成技术、系统集成芯片（SoC）设计、射频集成电路、微机电系统（MEMS）与纳机电系统（NEMS）、微流体与生物医学传感器及系统、系统封装与集成技术等。
▣电磁场与微波技术
电磁场与微波技术研究天线与微波技术的理论与应用，着重开展天线与微波技术的基础性研究，面向无线通信、航空航天、电子对抗、射频芯片等产业。该方向与国防科技的结合较为紧密。一部分学生会选
择进入军事科研单位或军工企业。具体研究方向包括：电磁场理论、微波电路技术、天线理论与技术、电波传播与无线通信、雷达系统、卫星通信、通信与导航定位、自适应信号处理等。
▣通信与信息系统
通信与信息系统与电子专业的联系较为紧密，但更偏向于通信方面的系统应用，主要研究信息获取、信息传输与交换、信息网络、信息处理及信息控制等为主体的各类通信与信息系统。该专业所涉及的范围很广，包括无线移动通信、广播、电视、雷达、声纳、导航、遥控与遥测、遥感、电子对抗、测量、控制等领域。具体研究方向包括：无线通信技术与系统、通信传送网及系统、数字信号处理与终端技术、通信与信息系统芯片（SoC）、雷达信号处理、信息网络与复杂系统、卫星导航及对抗、媒体信号处理、智能交通信息系统等。
▣信息与信号处理
信息与信号处理研究内容包含信息获取、变换、存储、传输、交换、应用等环节中的信号与信息的处理，更加注重算法和数学模型，理论性较强。具体研究方向包括：医学自然语言理解、人机交互技术、三维图像识别与三维系统仿真、深度成像及体感识别、人脸图像分析识别、视觉信息检索、图像并行处理、图像三维重建、无人机视觉与导航、互联网体系结构、网络空间安全、大数据检索与挖掘、机器智能、图像信号与声信号处理、BCI脑机接口等。其中，计算机视觉、自然语言处理是人工智能正在快速
发展的两个分支。计算机视觉主要研究用计算机来模拟人的视觉功能，从客观事物的图像中提取信息，进行处理并加以理解，在安防、金融、移动互联网、物流、零售、医疗、无人驾驶等诸多行业都有很好的应用前景。目前在这一领域内已经诞生了包括商汤科技（SenseTime）、旷视科技（Face++）、依图科技、云从科技等头部科技公司。自然语言处理研究人与计算机之间用自然语言进行有效通信，是一门融语言学、计算机科学、数学于一体的科学。自然语言处理是学界和业界都非常关注的领域。例如微软小冰、龙泉寺的贤二机器人都应用了该技术。目前包括微软、谷歌、苹果、科大讯飞、百度、云知声、思必驰等顶尖科技公司都在从事相关领域的研究。
培养计划| COURSE
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o以清华大学电子信息大类为例
以清华大学电子信息类的培养计划为例，培养计划共计170学分。其中包括44学分的英语、政治、体育、军训和文化素质课程的公共课程，其余学分由数学与自然科学基础课、专业核心课程与必修课程、专业选修课程、生产实习与论文训练构成。
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