1.4 我国电子信息科学技术涉及的本科专业简介
学科划分是遵循知识体系自身的逻辑关系,因而会随着科学技术的不同发展阶段而分化、调整。由于近年来电子信息科学技术已广泛应用到了众多的战略性新兴产业,包括:新能源、信息网络、新材料(微电子和光电子材料和器件、新型功能材料、高性能结构材料、纳米技术和材料等)、农业和医药产业、空间、海洋和地球探索与资源开发利用等,因而也需要高等学校及时增设新的本科专业来适应新的人才需求。
教育部已于2010年启动了对现行专业目录的修订工作,2012年颁布的《普通高等学校本科专业目录(2012年)》是高等教育工作的基本指导性文件之一,它规定专业划分、名称及所属门类,是设置和调整专业、实施人才培养、安排招生、授予学位、指导就业,进行教育统计和人才需求预测等工作的重要依据。
我国电子信息科学技术涉及的本科专业目录见表1-1,现就其部分专业予以简单介绍。
表1-1 电子信息类高等学校本科专业目录(08代表工学)
1.4.1 电子信息工程
电子信息工程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,是集现代电子技术、信息技术、通信技术于一体的专业,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。电子信息工程已经涵盖了社会的诸多方面,例如电话交换局里怎么处理各种电话信号,手机怎样传递人们的声音甚至图像等,学生通过一些基础知识的学习,能够应用更先进的技术进行新产品的研究。
该专业主要学习基本电路知识,并掌握用计算机等处理信息的方法。要求学生有扎实的数学和物理知识,除了公共基础课外,主要的专业课程有:模拟电路、数字电路、微机原理、单片机原理及应用、ARM嵌入式系统、自动控制、通信原理、高频电子线路、数字信号处理、计算机网络、电子设计自动化、传感器原理与应用等,以及电子电工实习、电子工艺训练等实践课程。
随着社会信息化的深入,各个行业大都需要电子信息工程专业人才,而且薪金很高。学生毕业后可以从事电子设备和信息系统的设计、应用开发以及技术管理等工作。比如,电子工程师,设计开发一些电子、通信器件;软件工程师,设计开发与硬件相关的各种软件;项目主管,策划一些大的系统;还可以继续进修成为教师,从事科研工作等。(注:不同院校的课程设置可能不同。)
1.4.2 电子科学与技术
电子科学与技术专业以电子器件及其系统应用为核心,重视器件与系统的交叉与融合,面向微电子、光电子、光通信、高清晰度显示等国民经济发展需求产业,培养在通信、电子系统、计算机、自动控制、电子材料与器件等领域具有宽广的适应能力、扎实的理论基础、系统的专业知识、较强的实践能力、具备创新意识的高级技术人才和管理人才。
该专业的主修课程有:电子线路、计算机语言、微型计算机原理、量子力学、理论物理、固体物理、半导体物理、微波毫米波电子学、光纤通信、数字信号处理、半导体集成电路、现代光学基础、嵌入式系统概论、VLSI设计基础等;主要实践性教学环节包括电子工艺实习、电子线路实验、计算机语言和算法实践、课程设计、生产实习、毕业设计等。
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,将会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。随着社会需求逐步扩大,电子科学与技术专业总体就业前景看好。
1.4.3 通信工程
通信工程专业是信息科学技术中发展迅速并极具活力的一个领域,尤其是数字移动通信、光纤通信、互联网通信使人们在传递信息和获得信息方面达到了前所未有的便捷程度。通信工程专业具有极广阔的发展前景,也是人才严重短缺的专业之一。
该专业学习通信技术、通信系统和通信网等方面的知识,主要包括信号的产生、信息的传输、交换和处理,以及计算机通信、数字通信、卫星通信、光纤通信、蜂窝通信、个人通信、多媒体技术、信息高速公路、数字程控交换等方面的理论和工程应用。该专业的核心课程有:信息论与编码原理、通信原理、电视原理、电磁场与电磁波、移动通信、现代交换技术、移动电视技术等。主要实践性教学环节有:电子电路实验、数字系统与逻辑设计实验、电子工艺实习、电路综合实验、生产实习、课程设计、毕业设计等。
该专业学生毕业后可从事无线通信、电视、大规模集成电路、智能仪器和通信工程等的研究、设计、技术引进和开发工作。由于社会对人才的需求非常广泛,这一专业每年的招生量都很大。学历层次从专科、本科到硕士、博士不等,有的学校还设有博士后流动站,形成人才梯级培养的方式。
1.4.4 微电子科学与工程
微电子科学与工程是在物理学、电子学、材料科学、计算机科学、集成电路设计制造学等多个学科和超精细加工技术基础上发展起来的一门新兴学科。微电子学是21世纪电子科学技术与信息科学技术的先导和基础,是发展现代高新技术和国民经济现代化的重要基础。
该专业主要研究半导体器件物理、功能电子材料、固体电子器件、超大规模集成电路的设计与制造技术、微机械电子系统以及计算机辅助设计制造技术等。主要专业课程有:模拟电路及实验、数学物理方法、数字电路及实验、信号与系统及实验、半导体物理及实验、固体电子学、微电子器件、微电子集成电路、集成电路设计与制造、电子设计自动化、集成电路CAD、微电子技术专业实验和集成电路工艺实习等。
该专业培养的学生应具备扎实的数理基础和电子技术基础理论,掌握新型微电子器件和集成电路分析、设计、制造的基本理论和方法;具备本专业良好的实验技能,能在微电子及相关领域从事各种电子、光电子材料与器件、集成电路系统的设计、制造和相应的新产品、新技术、新工艺的研究、开发等工作。
1.4.5 光电信息科学与工程
光电信息科学与工程专业是教育部在2012年9月下发文件将原属于电子信息科学类的光信息科学与技术、光电子技术科学专业与原属于电气信息类的信息显示与光电技术、光电信息工程、光电子材料与器件5个专业统一修订后而成的。该专业涉及光信息的辐射、传输、探测以及光电信息的转换、存储、处理与显示等众多内容。
该专业主要学习光学、机械学、电子学及计算机科学基础理论及专业知识,掌握光电信息领域中光电仪器的设计及制造方法。主要专业课程包括:电路原理、模拟电子技术、数字电子技术、通信原理、信号与系统、数字信号处理、微机原理及应用、单片机、软件技术基础、物理光学、应用光学、信息光学、光电检测技术、近代光学量测技术、传感器原理、激光技术、光纤通信、光电子学、数字图像处理等。
该专业学生毕业后可从事光学工程、光通信、图像与信息处理等技术领域的科学研究,以及相关领域的产品设计、制造、开发、应用和管理等工作。光电信息技术以其极快的响应速度、极宽的频宽、极大的信息容量以及极高的信息效率和分辨率推动着现代信息技术的发展,从而使光电信息产业在市场的份额逐年增加,对从业人员和人才的需求逐年增加。
1.4.6 自动化
自动化专业以自动控制理论为基础,以电子技术、电力电子技术、传感器技术、计算机技术、网络与通信技术为主要工具,面向工业生产过程自动控制及各行业、各部门的自动化。它具有“控(制)管(理)结合、强(电)弱(电)并重、软(件)硬(件)兼施”鲜明的特点,是理、工、文、管多学科交叉的宽口径工科专业。
自动化专业主要研究自动控制的原理和方法,自动化单元技术和集成技术及其在各类控制系统中的应用。主要专业课程有:电路原理、电机学、电子技术基础、计算机原理及应用、计算机软件技术基础、电机与电力拖动基础、电力电子技术、自动控制理论、信号与系统分析、过程检测及仪表、运筹学、计算机仿真、计算机网络、过程控制、运动控制、系统辨识基础、计算机控制系统、系统工程导论、人工智能导论等。
学生在毕业后能从事自动控制、自动化、信号与数据处理及计算机应用等方面的技术工作。因自动化技术的应用广泛,本专业毕业生有着广阔的就业渠道,其就业领域包括高科技公司、科研院所、设计单位、大专院校、金融系统、通信系统、税务、外贸、工商、铁道、民航、海关、工矿企业及政府和科技部门等。未来随着自动化技术应用领域的日益拓展,对这一专业人才的需求将会不断增加,自动化专业的毕业生也将借助这一技术的广泛应用而在社会生活的各个领域、经济发展的各个环节找到发挥自己专长的理想位置。
1.4.7 计算机科学与技术
计算机科学与技术专业旨在培养系统地、较好地掌握计算机硬件、软件与应用的基本理论、基本知识和基本技能与方法的高级技术人才。
该专业的主要专业课程包括:程序设计基础、面向对象程序设计、数字逻辑电路、电路电子技术、数据结构、WEB程序设计、计算机组成原理、操作系统、数据库系统原理、编译原理、计算机网络、网络工程、软件工程、单片机原理及应用、嵌入式操作系统等。
学生毕业后能在企事业单位、政府机关、行政管理等部门从事计算机技术研究和应用、软硬件和网络技术的开发、计算机管理和维护等工作。从全球IT行业的发展看,经过几年的低迷发展,IT行业已经走出低谷,大有东山再起之势,IT行业在国民经济发展中日益呈现出蓬勃生机。从我国的情况看,从事计算机软件开发的人员远远低于发达国家。同时,由于我国经济社会发展的不平衡,导致东部与西部之间、城乡之间出现很大的差距,特别是经济发展比较落后的地区,急需计算机方面的专业人才。因此,在一定时间内对该专业人才的需求仍将很大。
1.4.8 信息安全
信息安全专业是计算机、通信、数学、物理、法律、管理等学科的交叉学科,主要研究确保信息安全的科学与技术,培养能够从事计算机、通信、电子商务、电子政务、电子金融等领域的信息安全高级专门人才。
该专业的主要课程有:数据结构与算法、计算机组成原理、汇编语言、数据库、操作系统、密码学、信息论编码、信息隐藏、信息对抗、软件工程、数字逻辑、计算机网络、计算机网络安全管理、数字鉴别及认证系统、网络安全检测与防范技术、防火墙技术、病毒机制与防护技术、网络安全协议与标准、信息安全综合实验等。
在网络信息技术高速发展的今天,信息安全已变得至关重要,成为信息科学的热点课题。目前我国在信息安全技术方面的起点较低,国内只有少数高等院校开设“信息安全”专业,信息安全技术人才奇缺。学生毕业后可在政府机关、国家安全部门、银行、金融、证券、通信等领域从事各类信息安全系统、计算机安全系统的研究、设计、开发和管理工作,也可在IT领域从事计算机应用等工作。
1.4.9 物联网工程
物联网工程专业是教育部2010年公布的新增专业之一,该专业是计算机科学与技术、网络工程、电子技术、信息工程、通信工程及其他学科交叉渗透、相互融合的基础上发展起来的一门新兴应用学科,旨在培养适应物联网工程所涉及的多学科发展需求的创新人才,为我国以物联网和传感网为代表的下一代信息技术产业发展输送急需的科研、管理、生产等人才。
该专业以物联网技术为基础,研究从感知层(包括传感器、射频识别、核心控制等)到网络层(包括传感网络、通信系统、计算机网络等)再到以面向产业和行业应用的应用层相关的理论和工程应用问题。主要课程有:物联网工程导论、物联网通信技术、RFID原理及应用、传感器原理及应用、无线传感器网络、嵌入式系统与设计、ZigBee技术及应用、计算机网络、密码学基础、信息安全、海量数据存储、中间件技术、物联网工程设计与实施等。
学生毕业后能在信息领域、科研部门从事物联网相关领域的科研工作,也能够胜任物联网技术在智能交通、环境保护、地质灾害监测、政府工作、公共安全、智能家居、智能消防、工业监测、工人健康等领域中的应用工作。