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高考倒计时19

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与芯片相关的专业有哪些?

作者:新考网  时间: 2023-03-23

在科技领域,国人关注度最高的要数芯片领域,美国制裁华为已经多年,而国内芯片领域受到的制裁影响已经逐步在扩大。题主应该是在关注这方面的信息,才提出了如此一问:“我国的大学专业里,为什么没有设置芯片专业?”这其实是一种误解,与芯片相关的专业,并不一定要用“芯片”来命名。

一,与芯片相关的4大本科专业

芯片是一种集成电路,英文缩写为IC,也可以称为微电路、微芯片。在我们的本科层次教育教学中,与之相关的专业有集成电路设计与集成系统微电子科学与工程电子科学与技术(微电子方向)、电子信息科学与技术等。2020年底,国务院学位委员会、教育部发布设置第14大学科门类“交叉学科”的决定,其中包含了两个一级学科,分别是集成电路科学与工程、国家安全学。

集成电路科学与工程学科包含了集成纳电子科学、集成电路制造工程、集成电路设计与设计自动化等学科方向,致力于解决集成电路设计、制造及封测等环节的基础科学与工程问题,为国家培养集成电路基础型、工程型、创新型、领军型人才,支撑和推动集成电路科学技术与产业的发展。

二、四大专业核心课程安排实例详解

我们来看看上述笔者提及的4个本科专业,在本科学习期间的专业核心课程安排情况:

集成电路设计与集成系统北京大学该专业的核心课程安排有电路、信号与系统,集成电路器件导论,集成电路制造技术(含实践课),计算系统建模、分析与优化,数字逻辑电路,电子线路分析,数字集成电路与系统,数字集成电路与系统设计实验,模拟集成电路与系统,模拟集成电路与系统实践课,微处理器设计与智能芯片等。

微电子科学与工程北京大学该专业的核心课程安排有电路、信号与系统,半导体物理,半导体物理研讨班,集成电路制造技术(含实践课),集成电路器件,集成电路器件研讨班,数字逻辑电路,微纳机电系统,集成电路原理与设计,集成电路原理与设计实践课,先进电子材料,新型信息器件与未来计算等。

电子科学与技术浙江大学该专业的必修课程安排有信息与电子工程导论、电磁场与电磁波、信息电子学物理基础、计算机组成与设计、集成电路原理与设计、光电子学基础、量子信息基础、IT工程伦理和项目管理等。

电子信息科学与技术中南大学该专业的核心课程安排有信号与系统、电磁场与电磁波、数字信号处理、单片机原理与接口技术、高频电子电路、现代网络技术、EDA技术与应用、通信原理、半导体器件等。

从上面4个本科专业部分高校的课程安排情况来看,与集成电路高度相关的专业主要有微电子科学与工程集成电路设计与集成系统等两个专业,前者注重芯片的研发,而后者注重芯片的设计与制造。

三、部分芯片相关的优秀高校

目前我国首批拥有集成电路科学与工程一级学科博士点的高校共分别为北京大学清华大学北京航空航天大学北京理工大学北京邮电大学上海交通大学复旦大学南京大学东南大学南京邮电大学浙江大学杭州电子科技大学厦门大学华中科技大学华南理工大学电子科技大学西北工业大学西安电子科技大学中国科学院大学等。

上述高校中绝大部分开设有国家示范性微电子学院,另外开设微电子学院的有中国科学技术大学山东大学国防科技大学中山大学南方科技大学西安交通大学大连理工大学北京工业大学同济大学合肥工业大学福州大学等全国28所高校。

四、哪些考生适合学这些专业?

集成电路科学与工程:社会信息化智能化支柱

招办主任权威解读:

南京大学本科招生办公室主任李浩:

集成电路科学与工程属于“交叉学科”门类的新兴一级学科,具有知识体系综合交叉的典型特点。集成电路科学与工程包含了集成纳电子科学、集成电路制造工程和集成电路设计与设计自动化等学科方向,分别致力于解决集成电路设计、制造及封测等相关核心环节的基础科学及工程问题,培养集成电路基础型人才、工程型人才、创新型人才及领军型人才,支撑和推动集成电路科学技术与产业的持续发展。

南京大学的集成电路专业课程设置体现了交叉学科特点,涵盖物理、器件、工艺、芯片设计、计算机、封装、材料、电路等方向。课程设置随着年级横向纵向不断深化:大一进行专业基础课学习,如数学、物理、电路、计算机等;大二开始,开展数字电路、模拟电路、集成电路设计、集成电路先进工艺、半导体器件等专业平台课。

南京大学发挥前沿引领、科教融合、产教融合优势,创新“新工科”人才培养模式,推动课堂互动化、评价过程化;推动教学实践紧密结合,推动“一人一芯”课程,让每一名本科生都有亲手设计集成电路芯片的机会。

什么样的学生适合选集成电路?

学科专家深度讲述

北京航空航天大学集成电路科学与工程学院教授、副院长胡远奇:

在本科专业目录中,一般认为微电子科学与工程集成电路设计与集成系统电子科学与技术等专业是学习集成电路的优先选项。该学科旨在培养系统掌握专业理论知识和工程实践能力的卓越工程师和行业领军人才,优势招生单位主要在建设有“国家示范性微电子学院”的高校院所。

集成电路属于典型的交叉学科,理论知识涉及量子力学、固体理论、半导体材料等,应用涉及芯片系统、软硬件协同、射频系统等工程设计。想要学好集成电路既需掌握扎实的数理基础,也需具备微纳加工等工程实践能力。考生在报考前要详细了解各大学集成电路学科相关本科专业,研究每个专业的培养目标和课程设置,以便做出适合自己的专业选择。

适合学习集成电路相关专业的学生,除了有浓厚兴趣外,有三个特质是学好相关专业的有力保障:一是有较好的数理基础,能够快速掌握集成电路所需的理论知识;二是对不同方面的知识都充满好奇,渴望尝试交叉学科中的不同领域,为后续综合运用打下基础;三是有较强的动手能力,喜欢亲自上手实践,善于发现实际工程中的问题与挑战。

集成电路产业是目前国家重点布局和支持的战略产业,未来10到20年将需要大量集成电路人才。相关专业毕业生的职业发展前景良好,薪资待遇随资历和经验持续增长,年龄局限性较小,就业单位分布在集成电路领域的设计企业、制造企业和高等院校等。集成电路科学与工程作为信息社会的支柱,迫切需要年轻一代投身建设,一起夯实我国新时代高质量发展的基石。

五、国家示范性微电子学院(26所)

为贯彻落实《国家集成电路产业发展推进纲要》和《关于支持有关高校建设示范性微电子学院的通知》精神,创新集成电路相关专业人才培养机制,提高人才培养质量,继而推动我国集成电路 产业的可持续发展,设置国家示范性微电子学院。2014年10月,国家正式启动示范性微电子学院的申报与建设工作。2015年7月,教育部、国家发改委、科技部、工信部、财政部 、国家外国专家局 联合发文,公布了首批9所建设和17所筹建示范性微电子学院的高校名单:

首批9所:

北京大学清华大学中国科学院大学复旦大学西安电子科技大学上海交通大学东南大学浙江大学电子科技大学

首批17所筹建名单:

北京航空航天大学北京理工大学北京工业大学天津大学大连理工大学同济大学南京大学中国科学技术大学合肥工业大学福州大学山东大学华中科技大学、国防科学技术大学、中山大学华南理工大学西安交通大学西北工业大学

六,核心课程

示范性微电子学院(电子科技大学

电子科技大学国家示范性微电子学院依托现有的电子科学与工程学院,于2015年11月正式成立,是教育部、发改委、科技部、工信部、财政部和国家外专局等六部委联合批准成立的全国首批9所示范性微电子学院之一,也是西南地区唯一一所获得国家部委支持建设或筹备建设示范性微电子学院的高校。我院集成电路设计与集成系统专业为国家级特色专业,现拥有电子科学与技术一级学科、微电子学与固体电子学二级学科博士学位授予权、硕士学位授予权。

学院拥有电子薄膜与集成器件国家重点实验室、电磁辐射控制材料国家工程技术研究中心、极高频复杂系统国防重点学科实验室、微波电真空器件国防科技重点实验室四个国家级平台,通信用单晶材料国际科技合作基地1个,国家集成电路设计成都产业化基地1个,多频谱吸波材料与结构教育部重点实验室、四川省微波毫米波工程技术研究中心、太赫兹科学技术四川省重点实验室三个省部级研究平台。学院研究领域覆盖了电子科学与技术的主流方向,形成了从电子信息材料、器件、电路到系统完善的科研体系。承担的科研任务来自科技部、国家自然基金委、装发、教育部、国防科工局等部委和地方企事业单位,任务类型涵盖了国家重大科技专项、重点研发计划、863计划、973计划,国家自然基金委创新群体、重点、杰青、优青等,军口预研、创新、型谱、基础科研、配套及条件建设等。取得了一系列科研成果,形成了以“军事电子”、“基础研究”和“产学研合作”的三足鼎立科研格局。

现有教授(含其他正高级)135人,副教授(含其他副高级)161人,80%以上教师具有博士学位。

学院以集成电路工程领军人物、IC高级设计人才和核心工艺工程师的培养为目标,通过搭建跨国区域的校企合作与人才培养平台,打造“国际化,工程型”的微电子专业共性基础课程体系及工程实践训练体系,建立以工程创新能力为核心指标的多元化考核评价标准,全力培养造就一批国家集成电路产业发展急需的高素质微电子人才。

学院坚持以人才培养为中心,按照国家“卓越工程师教育培养计划”和工程教育专业认证的要求和指导精神,在培养方案中突出微电子学科与系统学科相融合,集成电路与集成工程相复合,校内资源和校外资源相结合。面向集成电路设计与集成系统专业的每一位学生,实施“三个一”工程,即:“参与一年工程实践教育、完成一条龙IC综合实验、一次芯片流片”。

工科试验班(本科:电子工程类)

工科试验班(电子工程类)包含三个本科专业:电子科学与技术电磁场与无线技术电波传播与天线。学生在一年级按照大类进行培养,主要修读公共基础课程和通识教育课程;在二年级开始根据兴趣与特长修读学科基础、专业教育和多元化教育课程。学生在第二学期确认专业。

1. 专业代码:080702

专业名称:电子科学与技术 Electronic Science and Technology

本专业为国家一流本科专业建设点、国家级特色专业,旨在培养具有坚实的电子科学技术基础理论知识和较强工程实践能力的卓越专业人才。该专业要求学生掌握电子器件、电路与系统的基础知识、基本理论和工程应用知识,掌握电子信息系统中微系统、物联网、高功率微波、太赫兹技术等基本理论、设计方法、制造工艺和测试技术等。本专业分为固体电子学方向、物理电子学方向等,其中固体电子学方向突出电子元器件和系统集成技术相关领域的知识结构和工程应用,物理电子学方向突出物理电子和微波技术相关领域的知识结构和工程应用。

依托学科:电子科学与技术、电子信息材料与元器件、物理电子学

主要课程:自然科学、电路分析与电子线路、信号与系统、数字逻辑设计与应用、电磁场与波、微波技术基础、电子器件与材料、固体电子学基础、微电子器件基础(固电)、微电子工艺(固电)、微系统集成技术(固电)、物联网传感技术(固电)、电子设计自动化技术(固电)、加速器原理与应用(物电)、阴极电子学(物电)、电子光学(物电)、微波测量(物电)、射频与微波电路(物电)等。

毕业生去向:毕业生可以攻读电子科学与技术及其它电子信息类学科的硕士/博士研究生学位,也可直接在微波通信、雷达系统、微系统、物联网、微波电真空及其它真空电子器件、微波能应用等军用与民用方面从事科学研究、技术开发和管理等工作。

2. 专业代码:080712T

专业名称:电磁场与无线技术Electromagnetic Field and Wireless Technology

本专业为国家一流本科专业建设点、国家级特色专业,旨在培养具有坚实的电磁场理论与无线系统工程应用能力的卓越专业人才。该专业要求学生掌握电磁波的产生、传输、辐射、传播、接收的基础知识、基本理论和工程应用知识,掌握电子信息系统中射频、微波电路及天线等相关领域的计算仿真、设计与制作技术。

依托学科:电子科学与技术、电磁场与微波技术

主要课程:自然科学、电路分析与电子线路、信号与系统、数字逻辑设计与应用、电磁场理论、微波技术基础、电磁场数值方法及工程应用、微波固态电路、天线原理与设计、微波网络、通信与雷达系统概论、电磁兼容原理与设计等。

毕业生去向:毕业生可以攻读电子科学与技术及其它电子信息类学科的硕士/博士研究生学位,也可直接在邮电、通信、广播电视、航空航天、遥感、遥测遥控、雷达、电子对抗、电子元器件、资源探测和医疗设备等领域从事理论研究、工程设计、应用开发和技术管理等工作。

3. 专业代码:080713T

专业名称:电波传播与天线Radio Wave Propagation and Antenna

本专业为国家一流本科专业建设点、国防紧缺特色专业,旨在培养具有坚实的电波传播与天线设计理论以及工程应用能力的卓越专业人才。该专业要求学生掌握电磁波的无线发射、接收以及空间传播的基础知识、基本理论和工程应用知识,掌握无线系统中天线的分析设计、数值仿真计算、以及天线在通信、雷达等电子系统中的应用技术。

依托学科:电子科学与技术、电磁场与微波技术

主要课程:自然科学、电路分析与电子线路、信号与系统、数字逻辑设计与应用、电磁场理论、微波技术基础、电磁场数值方法及工程应用、微波固态电路、天线原理与设计、电波传播与散射、自适应天线及相控阵、通信与雷达系统概论、微波测量等。

毕业生去向:毕业生可以攻读电子科学与技术及其它电子信息类学科的硕士/博士研究生学位,也可直接在电子信息、航空、航天、船舶、电信、雷达、通信、遥感遥控等领域从事天线相关的理论研究、工程设计、应用开发和技术管理等工作。

集成电路科学与工程(工学硕士)简介(西北工业大学

集成电路科学与工程学科设立于2020年,是国家首批“集成电路科学与工程”一级学科,2022年开始招收博士研究生。

机电学院集成电路科学与工程学科主要依托陕西省微/纳米系统重点实验室和空天微纳系统教育部重点实验室,面向航空、航天、航海,围绕智能微传感器与集成电路开展从核心器件到智能微系统的应用基础研究,学科拥有一条四/六英寸MEMS研发线及一条八英寸MEMS中试线,是国内少有的面向全国开放的微纳制造和研发平台之一。近年来,获得国家技术发明二等奖3项,国家教学成果一等奖1项,省部级一等奖5项,二等奖19项。获得国家重大科学仪器设备开发专项、民机专项、国防基础科研重点项目、国家自然科学基金重点项目、国家863项目、国防973课题以及国家自然科学基金面上项目等重点项目190余项,项目经费累积超过2亿元。

机电学院集成电路科学与工程学科是集成电路科学与工程一级学科的核心方向之一,主要研究智能微传感器与集成电路。

主要研究方向和研究内容包括:

1. 智能微传感器与集成电路基础理论

围绕智能微传感器关键科学问题,开展新原理、新材料、新方法、新效应、新结构等原创性、前瞻性基础研究。针对超高低温、微重力、强辐射、高真空、高压强等极端特种环境,深入研究智能微传感器与集成电路优化设计、失效机理、可靠性分析等基础理论。

2. 智能微传感器芯片制造技术

针对军民两用背景,开展不同材料体系的智能微传感器芯片制造技术研究。面向具有高精度、高集成度、强辐射、高温、高隔离度和高气密性要求的高端智能微传感器芯片和智能微系统,研究其制造、封装、测试等关键技术。

3. 智能微传感器控制理论与策略

以信息存储、自诊断、自校正、自决策等传感器智能化特征为研究方向,深入研究目标特征分析与智能辨识、多传感器数据融合、大数据分析与挖掘、信息误差控制、网络建模与分析、行为决策计算、演化博弈理论和实验、智能传感控制策略、信息安全策略等基础理论,为智能微系统研究提供从信息获取、处理到智能控制等全方面的理论指导。

七,卡脖子清单:哪35项科技卡住了中国咽喉?

随着近些年来我国国力的增强,人民生“关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的”

活水平获得了极大的提升,各行各业得到了快速的发展。我国不仅国内发展欣欣向荣,而且也能够制定“一带一路”等政策计划帮助周边国家发展,逐渐显现出大国的风范。2022年1月,科学家列出遭到西方国家卡脖子的35个领域的清单,这份清单列出了我们亟需突破的重要方向。

在这份清单中,这些“卡脖子”的技术,有部分技术中方科研人员已经实现突破,只是还没有大规模应用的,还有部分技术仍然与西方的掌握的技术差距比较大,还需要依赖西方的产品。无论是哪种情况都需要中方的科研人员奋力攻关,取得突破取代西方的同类产品只是时间问题,而提前进入这些领域占据有利位置则是非常关键的事情,这些领域的人才将会是最受欢迎最紧缺的宝贵人力资源。

如果我们在这些领域进行系统化的人才积累和技术攻关,这些领域将会实现自给自足,甚至是与西方国家一起进行技术输出,前途十分光明,而且国内政策也会给这类就业人才非常优厚的优惠待遇。同时,西方国家很担心中方在这些领域实现突破后,他们就会失去霸权地位。

在这些急需高精尖人才的领域中,有这样几类大学专业非常适合选择就读。

芯片相关专业

芯片相关的专业主要涉及制造芯片和芯片制造机器的相关技术。这方面我国最急需的技术,国外最先进的芯片量产精度为10纳米,目前我国仅仅达到只有28纳米。芯片光刻机相差的就更大了,荷兰ASML公司的光刻机其加工精度为5纳米,我国上海微电子公司的光刻机加工精度仅达到90纳米,差距非常的明显。

微电子学与固体电子学、电子信息工程电子科学与技术集成电路技术等技术都是相关的大学专业。在这专业的一流强校包括复旦大学北京大学清华大学电子科技大学西安电子科技大学哈尔滨工业大学华中科技大学华东师范大学南京理工大学等高校。

芯片相关的实力较强的企业包括紫光集团、华为海思、长电科技、中芯国际、中兴微电、太极实业、华天科技都是我国国内规模大、技术先进的集成电路芯片制造企业。

计算机系统相关专业

知名成熟的计算机操作系统和数据库管理系统目前都是国外企业掌握着,比如你知道的windows、Linux和macOS都是国外企业的,目前国内比较成功的仅有手机操作系统鸿蒙系统(华为手机系统),关系型数据库也主要是国外的IBM、Oracle、mySQL等数据库系统,这些数据库牢牢地把控着数据,十分需要我国的数据库和操作系统发生突破性的进展。

计算机科学与技术信息工程、数据工程、软件工程都是相关的大学专业。在这专业的一流强校包括清华大学李国良周立柱团队、北京大学崔斌杨冬青团队、浙江大学陈刚团队、中国科学技术大学谢希科团队、四川大学唐常杰团队、哈尔滨工业大学哈尔滨工程大学东北大学电子科技大学苏州大学等高校的相关团队。

计算机系统相关的毕业生科技进入各种研究所工作,也可以进入大型国企和私企,比如华为、中兴、以及各种云厂商都对这方面人才有很强的需求。

发动机相关专业

巨型轮船发动机、大飞机发动机、汽车发动机都是各种交通运输工具的核心器件,我国在这些方面起步较晚,甚至有些领域还是空白。比如保护飞机发动机不受干扰正常运行,我国在这一领域就尚属空白。另外,舰船、火车和大型电站核心技术基本上被全球主流生产企业美国GE、日本三菱、德国西门子、意大利安萨尔多等企业掌握,国内只有轻型燃机技术。对于一个大国,这些核心部件仍然需要购买国外技术,十分危险,如果这一领域的核心技术能够取得突破经济和政治意义都是非常巨大的。

内燃机、轮机工程、航空发动机都是相关的大学专业,在这专业的一流强校包括清华大学西南交通大学西安交通大学天津大学吉林大学大连海事大学江苏大学武汉理工大学哈尔滨工程大学南京航空航天大学北京航空航天大学同济大学华南理工大学等高校。这些高校中很多高校在大飞机、航母、复兴号列车的开发中,参与了核心技术的设计和实现。其中,哈尔滨工程大学作为我国“三海一核”的重点高校,获得高技术武器装备发展建设工程突出贡献奖和航母建设突出贡献奖。

电池相关专业

随着人类能源清洁化的推进,电气化工艺的繁荣,人类对于电池的需求越来越强烈,一辆新能源汽车最贵重的零部件就是电池,谁掌握了先进的电池技术在未来新能源发展就拥有觉得的话语权。锂电池技术、液态电池技术的发展都至关重要,这里面拥有着巨大的产业链,需要在各个环节大量的人才。

环境科学工程、环境工程环境科学环境生态工程材料科学与工程材料物理材料化学、材料学、材料加工工程、焊接技术与工程金属材料工程化学工程与工艺化学应用化学化学工程、化学工艺、高分子材料与工程、再生资源科学与技术、冶金物理化学等都属于相关专业。在这专业的一流强校包括中南大学华中科技大学西安交通大学河海大学东北大学浙江大学南京理工大学重庆大学大连理工大学东北电力大学福建农林大学等高校。

随着新能源电池的需求量的极大需求,国内的宁德时代、亿纬锂能、国轩高科、比亚迪等电池企业发展速度极快,而且特斯拉、蔚来、比亚迪、小鹏等新能源汽车企业每年在电池上的花销巨大。

材料相关专业

材料技术一直在发展,各种新材料不断的被创造出来。在民用方面材料科学的需求量一直都很大,这方面进入各种市场就可以发现商品材料一直在升级。在军用和航空航天等高端领域,高级材料一直都是十分重要的很新技术。比如制作液晶显示器、平板显示器、等离子显示器、触摸屏,我国每年靶材消耗量需求量超过1千吨,50%左右靠进口。

新型能源材料、新型功能材料、生态环境材料、复合材料、高分子材料等专业都是人才需求量很大的专业,清华大学北京航空航天大学武汉理工大学北京科技大学哈尔滨工业大学哈尔滨工程大学西北工业大学北京化工大学天津大学东北大学大连理工大学东南大学北京师范大学(珠海校区)湘潭大学西安建筑科技大学景德镇陶瓷大学等高校。

西方国家频频利用技术优势,对中方部分行业卡脖子,直接威胁到中方的国家安全。所以,这些领域的大学专业在未来很长的时间内会得到政策的倾斜,无论是在福利还是在发展空间上都会拥有广阔的前景。



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