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电子科学与技术专业本科培养方案

发布时间:2018-10-9 10:04:36

一、培养目标

本专业培养目标为:培养电子科学与技术领域的工程创新型应用人才。他们具有国际视野、适应北京首都定位发展需求,他们遵纪守法,具有良好的社会与职业道德,社会和环境意识强,有能力服务社会;具有适应应用型复杂电子集成系统的设计、开发、应用所需的数学与自然科学基础知识、电子科学与技术学科基础理论、专业知识和良好的学科素养和工程开发素养;能够针对集成电路、微电子、光电子等应用问题,给出解决方案,承担电子系统的开发、应用任务,并体现创新意识;可持续发展能力强,有能力继续学习以适应不断发展的新产品、新技术、新工艺等的需要。

毕业生能在高校、科研单位、高新技术企业从事与电子科学与技术及相关领域(通信、计算机技术、电子信息技术)的研究、科技开发、技术支持与应用,以及管理工作,如微电子、光电子器件(包括分立器件和集成电路)的制造与应用,专用集成电路及集成系统设计、开发与应用,计算机应用,或在电子产品销售领域做技术支持等。毕业生也可报考本专业及相关专业硕士研究生继续深造。

具体子目标:

1)能够应用电子科学与技术专业知识与工程技能,具备独立发现、研究与解决现实中复杂工程问题的能力;

2)具有从事电子信息相关的产品研发、工程设计、技术支持或专业服务与管理工作的能力;

3)具备良好的社会科学知识和一定的企业经营管理能力,能够在一个由不同角色的人员构成的团队中做为成员或者领导发挥有效作用;

4)具有良好的人文素质、职业道德与国际视野,在工作中表现出良好地社会责任感、事业心、安全与环保意识,一定的创新意识,有意愿并有能力服务社会;

5)通过继续教育或其他终身学习的途径更新知识,实现能力和技术水平的不断提升。

二、毕业生基本能力要求及实现矩阵

1、毕业生基本能力要求

本专业毕业生基本能力要求共十二条,具体如下所述。

1)掌握数学、自然科学、工程基础知识和电子科学领域专业知识,并能够将其用于解决复杂工程问题。

2)能够应用数学、物理科学和电子科学与技术的基本原理,正确识别与表达固态器件、集成电路设计与工艺实现中的复杂工程问题,并通过文献调研进行分析,以获得有效结论。

3)针对固态器件、集成电路设计与工艺实现中的工程问题,正确选择器件电路结构及设计工艺流程,能够设计出满足基本参数及性能指标的解决方案;该方案能够体现创新意识,同时考虑社会效益、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。

4)针对固态器件、集成电路设计与工艺实现中涉及到的材料、器件、工艺环节及电路的复杂工程问题,利用科学方法进行工程研究及理论分析,通过设计实验、合理使用仪器设备、分析数据与解释现象,得到合理有效的结论。

5)能够针对复杂的工程问题,开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具,包括对复杂工程问题的预测与模拟,并能够理解其局限性。

6)能够基于固态器件、集成电路设计与工艺实现相关的工程背景知识,对相关的工程实践活动进行合理分析,评价该工程活动或工程方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响,特别是对微电子工艺相关的化学药品使用、化学废气废液的排放对人身安全与环境污染等可能产生的影响有清醒认识,并理解应承担的责任。

7)能够理解和评价固态器件、集成电路设计与工艺实现中的工程实践对环境、社会可持续发展的影响,能够正确使用与回收工艺相关化学药品,能够正确使用与处理电子耗材等。

8)具有人文社会科学素养、社会责任感,能够在工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范,履行责任。

9)能够在多学科背景下的团队中,根据团队需要承担个体、团队成员或负责人的角色,完成对应角色需要承担的任务。

10)能够就复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流,包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令。并具备一定的国际视野,能够在跨文化背景下进行沟通和交流。

11)理解并掌握工程管理原理与经济决策方法,并能在多学科环境中应用。

12)具有自主学习和终身学习的意识,有不断学习和适应发展的能力。

2、实现矩阵

为了保证电子科学与技术专业培养规格要求的能力,在四年大学教育环节顺利实现,专业课程设置做了具体规划。

要求

实现环节或途径

要求1:工程知识

高等数学、线性代数、概率论与数理统计、复变函数与积分变换、大学物理、电路分析基础、数字电子技术、模拟电子技术、电磁场理论、固体物理、半导体物理、半导体器件原理、集成电路分析与设计

要求2:问题分析

电路分析基础、数字电子技术、模拟电子技术、半导体器件原理、集成电路分析与设计、

要求3:设计/开发解决方案

量子力学、统计物理、固体物理、微机原理与应用、集成电路分析与设计、电子技术实验、电子工程设计、半导体实验、半导体器件设计与实验、FPGA设计实验、数字集成电路设计、集成电路版图设计

要求4:研究

量子力学、统计物理、固体物理、数字集成电路设计、集成电路版图设计、电子工程设计、部分专业选修、必修环节

要求5:使用现代工具

微机原理与应用、C程序设计基础、计算机软件基础、程序设计实践训练、计算机软件基础实验、数字集成电路设计、集成电路版图设计、电子工程设计、FPGA设计实验、部分专业必修、选修环节

要求6:工程与社会

部分专业必修、选修环节、人文社科类课程、各实践环节、毕业设计

要求7:环境和可持续发展

认识实习、工作实习、微电子工艺、半导体工艺实习、通识选修

要求8:职业规范

第二课堂、人文社科类课程、工作实习

要求9:个人和团队

各实践环节、课程设计、第二课堂

要求10:沟通

第二课堂、部分必修选修课程的报告环节、新生研讨课、专业课程的绪论环节

要求11:项目管理

经济管理选修;毕业设计;创新实践(含竞赛、创新实践课等)

要求12:终身学习

毕业设计;专业必修或选修环节的大作业;毕业设计;课程设计;第二课堂

三、课程体系及学分分配

专业及总学分要求

理论与实践学分要求

课程类别

学分

总学分

160

理论教学

121.5学分

75.9%

基础教育

93.5学分

58.4%

公共基础

50.5

学科基础

42.5

专业教育

15.5学分

9.7%

专业限选

11

专业任选

5

通识教育

12.5学分

10.3%

经济管理

2

外语

2

其它

8.5

实践教学

38.5学分

24.1%

“中国特色社会主义建设”实践

2

军事理论、训练

2

实验

10.5

实习

6.5

课程设计

4.5

项目设计

2.5

毕业设计(论文)

8

创新学分

4

四、主干学科

电子科学与技术

五、核心课程

序号

课程编码

课程名称

学分

学时

1

0000111

电路分析基础Ⅱ

5

80

2

0008127

数字电子技术

3.5

56

3

0004333

模拟电子技术

3.5

56

4

0008120

计算机软件基础

2.5

40

5

0008134

微机原理与应用

3.5

56

6

0000516

电磁场理论

2

32

7

0008119

集成电路分析与设计

3

48

8

0008110

半导体物理学

3

48

9

0008108

半导体器件原理

3

48

六、主要实践性教学环节及主要专业实验

项目

序号

课程编码

课程名称

学分

学时

素质与技能训练

1

0004746

机械工程训练

1

32

2

0004964

物理实验(工)

2

64

3

0002784

军事理论

1

16

4

0003087

军事训练

1

48

5

0004360

“中国特色社会主义建设”实践

2

64

主要专业实验

6

0008109

半导体实验

1

32

7

0008107

半导体器件设计与实验

1

32

专业课设计

8

0007489

电子工程设计Ⅰ-2

2.5

75

9

0004349

半导体工艺实习Ⅱ

1.5

45

10

0007258

集成电路版图设计

1.5

45

11

0007261

数字集成电路设计

1.5

45

12

0008106

FPGA设计实验

1.5

45

实习

13

0007260

认识实习

1

30

14

0007256

工作实习

4

120

创新实践

15

?

创新学分

4

120

毕业设计

16

0002023

毕业设计(论文)

8

480

.基本素质与技能基础教育:

该环节主要由机械工程训练、军事训练、物理实验(工)和“中国特色社会主义建设”实践组成,对学生进行素质教育。使学生具备良好的思想品德、心理素质、社会道德和为社会服务精神,具有为国家富强、民族振兴而奋斗的理想和责任感;了解和掌握科学实验的方法与进行科学实验的基本技能,了解和认识工程实际,强化动手能力的训练。

专业实验课:

在理论教学的基础上通过具体的实验训练,强化学生对课堂知识的理解、掌握和应用。独立设置的专业实验有:半导体实验、半导体器件设计与实验。

专业课程设计:

在基础性实验的基础上,设置了综合性、设计性和探索性较强的课程设计以实现学生实际工程技能的训练。包括电子工程设计Ⅰ-2、半导体工艺实习Ⅱ、集成电路版图设计、数字集成电路设计、FPGA设计实验共5个必修的课程设计。

认识实习和工作实习:

认识实习安排在第二学期,通过参观与专业相关的企业、与领域专家进行讲座等活动,使学生了解在相关领域的实际工作中与大学专业学习内容的关系、领域的前沿和发展,以及未来就业情况。

工作实习将安排在第七学期。在学生已经掌握了大部分专业知识,有一定的实践能力的情况下,与企业共同创建学生工作实习的机会,参与企业项目来解决一定的实际应用问题。通过工作实习使学生更深入地了解企业文化、熟悉未来可能的工作环境,并培养学生独立解决实际问题的能力和团队协作能力。

毕业设计:

毕业设计课题由指导教师给定,学生将独立完成从查阅资料、完成设计和实现、书写毕业设计报告等设计过程。选题要求是具有一定复杂度和工作量的工程开发性题目。通过毕业设计不仅要使学生综合地灵活地运用所学知识和技能解决实际问题,培养创新能力与工程实践能力。

实行目标管理和过程指导的教学模式。学生需在教师的具体指导下,按照具体要求独立完成,并参加和通过毕业设计答辩。

创新实践学分的取得分两类:一是创新实践课程学分,二是创新活动学分。

七、特色课程

新生研讨课:安排本专业从事微电子器件、光电子器件及新型电子器件与可靠性方向的教授,组织学生进行专业入门相关的研讨,从学生耳熟能详的材料导电能力,到半导体,再到器件、电路与系统,通过学科前沿介绍,凸显电子科学与技术的无限魅力。同时,为了增强学生感性认识,从入校开始训练学生自主学习的意识,新设研讨环节安排了电子套件组焊与原理解读和答辩环节。

自学课程:在专业限选和任选课程中,安排“ASIC设计与应用半导体器件可靠性技术做为自学课程,锻炼学生自主学习的能力。

双语:在学科基础课中,增开了专业英语课程,在专业选修课中,设置了三门双语课程——“片上系统集成(SOC光电子技术基础电子材料与器件,保证四年英语不断线的同时,扩展专业词汇,为专业外文文献阅读,跨语言、跨文化交流打基础。

另外,还设置了基于集成电路综合设计的创新实践环节等。

八、必修课程先修关系拓扑图

见附表。

九、计划学制

4

十、毕业和学位要求

修满本培养方案规定160学分和第二课堂12学分,成绩合格并符合《北京工业大学本科学生学籍管理规定》要求的学生,可获得电子科学与技术专业本科毕业证书。

符合毕业要求并达到《北京工业大学学位授予工作实施细则》要求的学生,经学校学位委员会审核批准,可授予工学学士学位。

十一、其它说明

课程体系由理论教育和实践教育两部分组成,按照学校规定的学分计算标准,总学分为160.0。理论教育包括基础教育、专业教育和通识教育。理论教学121.5学分,实践教学环节38.5学分。

数学与自然科学类的课程共计30.5学分,占19.06%。包括高等数学、线性代数、概率与数理统计、复变函数与积分变换、大学物理(含实验)。这类课程将能够使学生掌握理论和实验方法,为学生表述工程问题、选择恰当数学模型、进行分析推理奠定基础。课程的基本内容涵盖高等工程数学、概率与数理统计、力学、电磁学、光学、量子力学与统计物理的基本内容。考虑到大学单开课的物理实验的内容仍属自然科学部分,因此计入此类中。

1 数学与自然科学课程学分统计

高等数学

11

线性代数

3

大学物理

7

概率论与数理统计

3

复变函数与积分变换

2.5

量子力学

2

统计物理

2

合计

30.5

工程基础专业基础与专业类课程共计50学分,占31.25%。这些教学活动旨在体现数学和自然科学在本专业应用能力培养,并将电子工程思维能力、工程设计与实现能力、集成设计与分析能力、系统能力(综合体现为应用类复杂集成系统的设计和实现能力)的培养作为追求。包括半导体物理、半导体器件、电子电路、集成电路与系统等知识领域的核心概念、基本原理,以及相关的基本技术和方法。专业课共计16学分,其中按照专业方向成组选修11学分,专业任选5学分。

2 工程与专业类课程

工程基础类

21

学科基础类

13

专业课类

16

合计

50

工程实践与毕业设计类共计38.5学分,占24.06%。包括,课内实验、独立课程实验、课程设计、实习、毕业设计,构成完整的实验教学体系。从小规模、中规模,到大规模,从简单到复杂,培养学生理论结合实际,解决实际问题,经历复杂工程问题的求解,培养其工程意识和解决工程问题的能力。

3 实践环节学分统计

工程基本素质等训练

2

独立课程实验

12.5

课程设计

3

实习

5

创新与实践

4

综合设计

4

毕业设计(论文)

8

38.5

人文社会科学类共计24.5学分,占15.31%。这些教学活动除了常规的基本目标外,还在于使学生在从事工程设计时能够考虑经济、环境、法律、伦理等各种制约因素。

4 人文社会科学类课程学分统计

马克思主义基本原理

3

思想道德修养与法律基础

3

毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论

4

中国近现代史纲要

2

经济管理选修课

2

通识教育任意选修课

8.5

英语类选修课

2

24.5

十二、教学进程计划表

电子科学与技术专业教学进程计划表见附件1

十三、辅修、第二学位专业教学计划

见辅修、第二学位专业教学计划。

十四、第二课堂安排

第二课堂在于提高学生思想道德修养、文化素养、身心健康水平以及工程意识和社会实践能力等综合素质。

第二课堂的主要形式包括:新生入学教育、安全教育、形势政策课、心理适应指导课、就业指导课、课外活动,社会实践等,详见《北京工业大学本科生第二课堂学分管理办法》。

第二课堂总学分最低为12学分,一般规划是思想道德、文化教育4学分,学术教育<