电子信息 智能制造(ceia中国电子智能制造)

写在前面

“预计到2020年，国际微电子技术水平将发展到14纳米。我们应该清醒地认识到，核心技术买不来，必须靠自己，只是跟不上新产品的推出。”一代又一代的生产能力，处于世界先进水平，我们科研人员必须有发言权，否则发达国家在核心技术上永远会掐住我们的脖子。”

——《论中国信息技术产业发展》

今天我们主要介绍“电子科学与技术”、“微电子科学与工程”和“光电信息科学与工程”三个电子信息专业。

我们在上一讲中提到，电子信息专业的研究可以分为“电子”、“信息”和“通信”三大领域。

电子研究方向属于硬件领域，即集成电路；

信息研究方向属于软件领域，即集成电路中信息的存储、复制和传输的研究；

不同设备之间信号的传输过程称为通信过程。

电子科学与技术和微电子科学与工程是专门研究“电子”硬件领域的两个专业。所谓微电子，是指利用技术手段使电子元件具有体积小、工作速度快、可靠性高的特点。

让电子产品更加便携、节省空间、运算速度更快，也是电子科技专业研究的方向。因此，电子科学与技术和微电子科学与工程基本是同一专业。

这两个专业还设有传播和信息领域的课程。但与其他五个专业不同的是，他们会更专注于电子硬件的研究。

我们在小学二年级的科学课上学过，半导体器件所用的半导体材料是指硅、锗等材料。由于半导体的导电性介于导体和绝缘体之间，利用这种性质可以产生、接收、变换和放大信号，并用来制作电子元件中的整流器、振荡器、放大器等电子元件。

可以说，半导体为整个电子电路提供了物质基础。对于电子硬件领域的专业来说，学习半导体几乎是必修课。因此，我们也会学习电子器件原材料的相关知识，比如半导体物理、半导体材料等。

半导体物理课程的任务是揭示和研究半导体的微观结构，从微观角度解释半导体内部发生的宏观物理现象，重点关注半导体内部的电子状态和运动模式。

半导体材料是介绍各种半导体材料的性质、制备基本原理及相关工艺的课程。难点在于理解半导体材料的制备原理。

然而，半导体还不是可以直接销售的产品。在这两个作为半导体基础的专业中，你还将学习电子封装原理、电子器件等课程，这些课程让学生学习如何创建具有特定功能的电子产品。

《电子封装原理》介绍了封装集成电路的技术。封装也可以说是指用于安装半导体集成电路芯片的外壳。它不仅起到放置、固定、密封、保护芯片和增强导热的作用，而且还充当芯片内部世界和外部电路——之间的桥梁。芯片上的触点通过导线连接到芯片上。封装外壳的引脚，这些引脚通过印刷电路板上的导线与其他器件连接。

电子器件的研究对象是各种电子材料。重点是了解电子在各种材料中的运动规律，并利用相关原理解决实际工程中出现的问题。这门课程更像是电学和化学的交叉课程。

中国的电子市场非常大，因此电子专业的应用和就业方向也非常广泛。例如，华为、小米、步步高等手机厂商，全球第一的无人机公司大疆创新有限公司，以及AOC等显示器厂商，都需要大量研究电子硬件的人才。

接下来就是我们要提到的第三个专业，光电信息科学与工程。

光的本质是一种电磁波。经过高中物理的学习，我们知道电磁感应现象描述的是变化的电场会产生磁场。电场和磁场在空间中波动形成电磁波。因此，在国外，光学工程专业被列为电气工程（EE）众多方向之一。

研究光本身就是研究电磁波。可见光的频率介于红光的频率和紫光的频率之间。我们的遥控器使用红外线。我们的手机使用的2.4GHZ频段的电磁波，以及5G技术使用的5GHZ频段的电磁波。这些都是电磁波的类型。

然而，光电信息与工程本身实际上是一门多学科交叉的学科。光学属于物理学四大研究方向：力、热电和光。按理来说，应该属于物理学院的理科学科。

后来很多学校之所以把这个专业分配给电信等工程学科，是因为电磁波在工业上的应用占据了通信市场的很大一部分。

除此之外，光学工程其实还有很多其他的研究领域。例如，传统的物理光学研究可见光对人眼的光学应用。具体应用包括相机镜头和一些实验精密测量仪器。

另外，上面讲的都是光作为电磁波的波动性。由于光的波粒二象性，光作为粒子的部分应用就是激光。在工业中，激光可以轻松切割厘米厚的钢板。但由于使用成本太高，替代产品太多，比如使用低成本的高压水枪，实在没必要费心去用激光。因此光学的其他应用基本停留在学术层面。

大学的最初目的仅仅是研究自然科学或人文社会科学，其本质是进行探索未知世界的研究。但现在，为了适应市场分工的需要，大学开始融入大量的职业教育思维和培养方式，就业和薪资成为大学生的主流讨论。

学生虽然在本科大学就读，但其实除了少数公共课程外，与国外职业学校差不多。这就是为什么今天的大学变成了“技工学校”，光学变成了光电信息，没有产生任何效益，或者说产生自然科学研究的人相对较少，效益也更少。

选择光学需要付出很大的努力去学习一些市场上应用不广泛的知识。如果你正在考虑就业，应该多学习通信领域的知识，尽早制定计划。

要点总结：

1.电子科学与技术和微电子科学与工程是电子硬件专业的两个专业。学生除电信专业基础课程外，主要学习电路元件材料学、电路元件制作、电子物理等；

2、光电信息科学与工程是研究电磁波物理特性的专业。光是电磁波的一种，研究光就是研究电磁波本身。电磁波是无线通信的主要手段，无线通信是当下的热门行业；

3、电子类二级专业之间有很多重叠部分。本科生所谓的专业划分，就是在基础电子课程中学习一些不同的专业课程，在公司的招聘过程中基本是平等对待的。