电子科学与技术专业发展战略研究
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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 录微电子就业
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。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。
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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、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
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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。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， 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”。
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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。 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。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，虽然许多城市设立了“光谷”，但其产业规 模仍然不够大，不过其产业的成长和远景已经得到专业界同仁的公认。另一方面，光电子涵盖了光 学、激光、电子学和信息技术，它们必须有较强的近代物理基础为知识背景，因此光电子技术专业 方向的近代物理课程占据了较大的学分比例，相对而言，专业课程的设置或多或少受到了挤压；此 外，由于与产业紧密结合的专业课程不多，本科专业课程的特不够鲜明，许多高校开设的专业课 程比较雷同。 从 2003 年起，全国高校陆续采用“大类招生，专业分流”的招生策略，浙江大学开创了全校不 分专业统一招生的先例。在进入大学 1～2 年后，学生对各专业有了进一步的了解，然后根据自己的 学习情况，选择专业和专业方向。这些改革的尝试，给学生选择专业提供了一个缓冲余地，有利于 充分发挥学生的学习热情，也更加人性化。在专业和学生之间也引入了竞争机制，有利于学科的发 展，使专业更加注重社会和经济的需求。在课程设置方面，清华大学、北京大学和浙江大学等高校 进行的教学改革力度较大，做到了因材施教和分层次教学。所开设的课程体系不仅考虑了拓宽知识 面，同时也
给学生较大的选择余地，学生可以结合自身的爱好和特长，充分发挥学生自主学习的主 观能动性，有利于提高学生的学习积极性。这样，也解决了本科生就业和读研究生对知识需求趋向 不同性的矛盾。 在人才培养目标定位方面，目前高校通常有基础研究型、应用研究型及工程应用型三种类型。 清华大学、北京大学等一流学校，由于研究生升学率在 85 ％以上，定位在研究型是无可非议的。
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但是，对于研究生升学率在 30－50％的学校，人才培养定位就比较困难。要做到兼顾本科生就业和 就读研究生深造，在培养方案和课程体系的设置上需要开阔思路、大胆创新。 素质教育和创新训练的教育已经引起了各高校的高度重视。在教育部新版专业指导性规范的格 式中，已经将创新训练体系与专业教育知识学习体系、实践能力培养体系一起，作为三大教育内容。 素质教育和创新训练的教育要落实到具体课程体系中，尚需要各学校开动脑筋，想出有效办法。需 要改变传统的灌输式教育模式，引入启发式、自主学习式教育；需要改变传统的考试模式，主张考 试形式的多样性，引入综合性大作业和口头答辩考核；需要改革教学方法，革新教材，主张多

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