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高科技背后的专业——微电子

 许愿真 2016-01-14

  我们总说高科技离我们很遥远,那些技术上的事情跟我们没什么关系,但是其实高科技一直在我们身边,我们天天都在运用,手机、电脑,这些我们操作起来很熟练的电子产品,其内部结构之复杂,一般人无法想象;当中的电路、器件,更是完全看不懂。我们能感受到的只是高科技带来的便利,却不知道它们背后是怎样运作的。今天, 零点高三走近的,就是高科技背后的——微电子专业。

  

  一、专业概述

  微电子专业是电子信息科学的分支,与其相关的学科包括:电子信息科学与技术、光信息科学与技术,以及电子科学与技术。微电子学专业涵盖集成电路工艺开发、集成电路中的器件和材料研究,以及集成电路设计等方面。该学科的发展对于微电子技术及相关学科技术的发展具有重要的意义。

  微电子与其他学科结合所诞生的新的学科和产业增长点也是21世纪的重要发展方向。例如,将光电子和微电子结合起来构成了集成光电子学,机械材料力学和微电子结合出现微电子机械系统(MEMS),进入纳米领域后又发展为纳电子学。因此,微电子专业培养的学生必须要适应这种跨学科、多学科结合发展的需求。

  微电子技术在社会生活中的许多方面都有应用,首先是在信息技术领域中,信息是人类社会最重要的战略资源之一。计算机中最重要的技术莫过于集成电路技术,于是,微电子成为了信息技术领域的发展。

  微电子技术在信息技术领域的应用是信息技术领域的最关键技术,对微电子技术的进一步开发与研究不仅使该项技术得到革新,而且也使信息技术领域的发展得到很好的促进。

  其次是在医疗领域的应用,随着人类社会的不断发展和科学技术的不断进步,人们对医疗健康方面的要求也越来越高,因此,以高新技术为基础的医疗设备和医疗产品逐渐发展起来。

  依托于高新领域电子技术的各种治疗和监护手段也越来越先进,其中微电子技术被广泛应用于各种医疗设备和医疗产品中,这使得医疗产品突破了传统观念的约束和限制,更好地发挥了医疗设备及医疗产品的作用。

  微电子还有在其他领域中的应用,比如说在汽车上,微控制器、功率半导体器件、电源管理器件、LED驱动器和CCFL驱动器等汽车集成电路器件的应用使得汽车能够处于最佳工作状态:再比如说在热能动力工程领域中的应用,最简单的莫过于温控计,当然,火电厂中的信息管理系统是离不开微电子技术的。

  

  二、师兄师姐学习经验及建议

  1 学习本专业的体会

  专业男女比例差别大,但女生就读同样合适。从课程的理论学习来说,男女生差异并不大;从动手实践能力来说,女生比男生是要差一些,更确切的说,是没能发挥出来,这应该也是很多工科专业都存在问题。

  这一点个人觉得原因有两个:一是缺少敢于实践的精神;二是没有主动寻求实践的机会。其实现在读工科的女生越来越多,从事工科职业并且做的很棒的也比比皆是。我们专业有位女教授,现在是我们学院的副院长;有位研究生师姐毕业后从事数学电路设计,比很多男生做得还出色。所以,只要感兴趣,愿坚持,不管是男生还是女生,我相信都可以做得很好。

  总体来说,如果你对现在身边的电子设备还有高速发展的IT信息科学产业感兴趣的话,那么加入这个专业的大家庭肯定会让你兴奋不已。一般在专业的学习中哦你会有许多实践的机会,国内外也有很多这种竞赛,所以其实完全不愁没有可以动手实践的机会。

  课程的话,本专业还是比较多的,毕竟有不少重点的基础课程要学习。如果要给学习强度分个级别的话,那么这个专业的课程大概就是中偏上一点,也不能说是特别强的那种,还是有着不少你可以自己支配和参加各种课外活动的时间。

  2 大学四年的学习生活

  大一主要学习基础课,如高等数学、线性代数、C语言、电路等等。在电信学院,编程是必不可少的。像C语言这一类型的课程需要自己动手实践,多编程、多写代码才能真正学得好。

  最开始我总觉得自己学不会,于是就很少动手,但是到后来不得不用到的时候,经自己花心思琢磨,才发现其实没那么难。可能平时动手多少在考试成绩中并不能体现出来,但是长时间积累下来的良好的动手实践能力肯定是有好处的,比如在找工作应聘、研究生面试中,动手实践的能力更加被看重。

  就像我当时参加研究生面试时,导师并不是很在意我的成绩或者拿了多少次奖学金,而是更在意我是否做过一些相关的项目,编程等实践能力如何等等。而除了工科专业都必须要修的基础课程以外,最重要的课程是模拟电子技术和数字电子技术,这两门课是之后专业课的基础,考微电子研究生的时候会考;我们学院报送研究生时也会看,并且所占绩点较高‘日后就业应聘硬件设计类的职位也是要用的。

  大而最重要的课程是半导体物理和信号与系统。其中半导体物理是微电子的专业必修课,信息工程是不用修的,由于要涉及电子的微观原理,学起来偏抽象,不过真学起来是很有意思的。

  而信号与系统这门课,个人觉得,在考试的时候看起来像是积分变换,数学计算偏多,但后来在研究生面试时,到时告诉我这些问题不能单从数学角度来考虑,更重要的是实际的意义是什么,这对于很多课程都是一样的,而这也是我所忽略的,在课堂上我们可能也没有重视。

  大学里老师讲课不会像高中时一个知识点反复讲、慢慢讲,内容多而课时不多,老师可能一节课就讲了很多内容,这样就很难发散讲解知识点,所以课程要学深,学精通,最终还是要靠自己。

  大三也是专业课最密集的一年,有整个学院学生都要修的通信电子线路、数字信号处理、数字通信原理、数学系统设计,还有微电子专业课,包括半导体器件物理、数学集成电路原理与设计和模拟集成电路原理与设计。

  后面的两门专业课可以说是大一数电和模电的“升级版”。同样大三有一门选修课——计算机网络,虽然不是一门很重要的课程,但是在本科毕业去应聘网络相关的职位时,会经常用到。

  四年下来,有时会回顾自己在大学里究竟学了什么,发现对于大学里的很多课程,考试成绩的高低和是否真的学好了这门课是两码事。在考试周好好复习通常就能获得不错的成绩,但这往往不能代表学懂了课程,所以如果真的要学好课程,要在平时好好下工夫,多思考,不要让课程的成绩蒙蔽了自己,误以为真的学好了。

  我们专业本身很多的专业课是理论性较强的,需要反复琢磨,所以自学的时间是必不可少的。同时,就像敲代码、画电路板时,我们可能要长时间坐在电脑前或者待在实验室里,很多时间都是要静下心来学习、研究,因此我们中性格偏静的同学科研能力往往会更突出一点。

  总的来说,从事微电子行业的学历门槛是较高的,专业课要学精通是不容易的,但很多行业都是易学难精,只要愿意琢磨,没什么课程是搞不定的。

  

  3 学习本专业的能力提升

  第一,抽象思维及分析能力。由于微电子很多专业课程都偏抽象,要在一个抽象的模型下捉摸透彻所学内容,在抽象思维及分析能力方面是有很大提升的。

  第二,思维的构架能力。要把课程学好不仅要求能理解局部内容,还要会从全局的角度来理解局部与局部之间的联系,所以对于思维的架构能力也会有所提升。

  第三,合理安排时间的能力。大学的课余时间本来丰富,但课程也较多,想享受精彩生活的同时又想把课程搞好,合理安排时间的能力也会无形中得到提升。

  

  三、专家提醒

  微电子是信息时代的基石,支撑着能源、交通、材料和信息等基础产业的高速发展,是我国中长期规划中急需大力发展的重要的专业技术领域,人才需求的巨大缺口使得该专业发展前景极好。

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  微信公众号:零点高三

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