電子科學與技術專業(yè)導論PPT完整全套教學課件

目錄第1章緒論第2章電子科學與技術專業(yè)的課程體系與課程設置第3章電子科學與技術專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)第4章電子科學與技術專業(yè)畢業(yè)設計第5章學好專業(yè)知識,提高綜合能力第6章電子科學與技術專業(yè)的就業(yè)與考研第1章緒論1.1編寫本書的目的與意義

1.2高等教育及高等工程教育

1.3電子科學與技術專業(yè)介紹

1.4電子科學與技術專業(yè)和相關專業(yè)的區(qū)別1.5電氣信息學科概述1.6電子科學與技術專業(yè)知識體系1.7電子科學與技術專業(yè)培養(yǎng)目標及要求

1.1編寫本書的目的與意義

大學,是夢開始的地方,每一位學子帶著家人殷切的期望和自己的夢想離開熟悉的故土,來到陌生的學校,走上自己的舞臺,既是導演又是主角。當形形色色的人物、豐富多變的劇情、包羅百態(tài)的趣聞呈現(xiàn)在眼前時,有人堅定,有人迷失……面對這個大舞臺,我們要做的便是:“知止而后有定;定而后能靜;靜而后能安;安而后能慮;慮而后能得。”(《大學》)

我們只有明確了自身應達到的境界,才能夠志向堅定;志向堅定才能夠鎮(zhèn)靜不躁;鎮(zhèn)靜不躁才能夠心安理得;心安理得才能夠思慮周詳;思慮周詳才能夠有所收獲。初入校園的學子們洋溢著青春的激情,保持著高度的學習積極性,希望通過大學學習,成為掌握專門知識的專業(yè)技術人才。但對于剛離開父母羽翼的孩子們來說,夢寐以求的高校有著怎樣的文化,所學專業(yè)的概況及其與相關專業(yè)的區(qū)別和聯(lián)系,專業(yè)培養(yǎng)的目標和方向,課程設置,教與學的形式,校園生活,報考研究生或畢業(yè)后的就業(yè)方向,自己如何適應、從何學起、從何做起等,都還知之甚少。

在社會心理學中,第一印象是非常重要的,因為在總體印象形成上,最初印象獲得的信息比后來獲得的信息影響更大。那么,剛步入大學的學子們對高校及專業(yè)學習生活的第一次認知,將持續(xù)地影響他們的學習激情和學習動機。從歷年大一學生對電子科學與技術專業(yè)導論課程的反響來看,學生對專業(yè)培養(yǎng)目標、課程設置等問題非常關注;針對歷屆畢業(yè)生的調查也反映出,四年的大學夢想能否實現(xiàn),最初的“知止”即知道自己真正追求的是什么非常關鍵。

因此,學院同仁們產生了組織編寫《電子科學與技術專業(yè)導論》的想法。由于電子科學與技術專業(yè)屬于高新技術交叉學科,專業(yè)內涵并不單一,且目前尚無類似專業(yè)教程。在這種情況下,為了使學生在大學學習之初,對電子科學與技術專業(yè)的發(fā)展、培養(yǎng)方案、課程體系、學習方法等有一個清晰的了解,我們編寫了《電子科學與技術專業(yè)導論》,以期為學子們規(guī)劃自己大學期間的奮斗目標及其實現(xiàn)方案提供參考,希望每一位學子在大學的舞臺上都成為聚光燈的焦點,敢于嘗試、勇于開拓、創(chuàng)造未來。

1.高等教育

高等教育是教育系統(tǒng)的重要組成部分之一,是在中學教育后以掌握高深學問為目的的教育,也稱“第三級教育”。高等教育按其性質可分為科學教育和技術教育兩大類。

科學教育又稱“理科教育”,通常指數(shù)(學)、(物)理、化(學)、天(文)、地(理)、生(物)等學科的教育,主要以數(shù)學和自然科學的基礎學科為對象,以學科教育為特征,以培養(yǎng)該學科的研究、教學和應用人才為目標,以學術性人才為主。

1.2高等教育及高等工程教育

技術教育包括工程、農、林、醫(yī)等教育,以技術學科為主要學科基礎,以應用技術為主要專業(yè)內容,以應用為特征,以培養(yǎng)技術科學和應用技術的研究、開發(fā)和應用人才為目標。在高等教育中,科學、技術、工程有著不同的含義。

科學是運用范疇、定理、定律等思維形式反映現(xiàn)實世界各種現(xiàn)象的本質、規(guī)律的知識體系,它的任務在于揭示事物發(fā)展的規(guī)律,探求客觀真理,作為人們改造世界的指南。按研究對象的不同,科學可分為自然科學、社會科學和思維科學,以及總括和貫穿于三個領域的哲學和數(shù)學;按與實踐的不同聯(lián)系,科學可分為理論科學、技術科學、應用科學等?，F(xiàn)代科學正沿著學科高度分化和高度綜合的整體化方向蓬勃發(fā)展(《辭?！?上海辭書出版社,1999年。下同)。

技術是指根據(jù)生產實踐經(jīng)驗和自然科學原理而發(fā)展成的各種工藝操作方法與技能,如電工技術、焊接技術、木工技術、激光技術等(《辭?！?。

工程有兩種含義:一是指“將自然科學的原理應用到生產部門中去而形成的各學科的總稱”,如機械工程、電子工程等,這些學科是利用數(shù)學、物理、化學等基礎科學的原理,結合在科學實驗及生產實踐中所積累的技術經(jīng)驗而發(fā)展出來的;二是指具體的基本建設工程項目,如京九鐵路工程、三峽工程等(《辭海》)。在討論教育時,指的是第一種含義。

工程和科學有聯(lián)系又有區(qū)別。工程以科學為基礎,以技術為手段?？茖W主要屬于理論范疇,工程主要屬于實踐范疇;科學以發(fā)現(xiàn)為己任,工程以應用為宗旨;科學注重分析,工程注重綜合。

電子科學與技術專業(yè)屬于技術教育中的工程教育。

2.高等工程教育

1)目標與定位高等工程教育是高等教育中的重要組成部分,作為一種技術教育,其有兩個主要特點:一是以技術科學為主要學科基礎,以應用技術為主要專業(yè)學習內容;二是以工程和應用為主要對象。

工程教育和科學教育既有聯(lián)系又有區(qū)別。工程教育以培養(yǎng)工程師為主要目標,科學教育以培養(yǎng)科學家為主要目標?？茖W家和工程師都崇尚科學、求真務實,但科學家的任務在于認識世界,研究已有的世界;工程師的任務則在于改造世界,創(chuàng)造未來的世界。

航空工程的先驅者、美國加州理工學院馮·卡門教授有句名言:“科學家研究已有的世界,工程師創(chuàng)造未來的世界?！惫こ處熌堋皠?chuàng)造”一個什么樣的世界,給人類提供一個什么樣的生存環(huán)境,是與我們每個人都密切相關的大問題。因此,工程師除了需要具有良好的科學素養(yǎng)外,還需要具有較高的工程素養(yǎng)。工程素養(yǎng)主要包括理科素養(yǎng)、人文素養(yǎng)、技術科學基礎、工程技術知識、工程訓練和全面的解決實際問題的能力等。

工程以科學為基礎,以技術為手段,最終以服務社會、服務人為目的。因此,高等工程教育要培養(yǎng)高質量的、適應21世紀需要的工程技術人才,應注重培養(yǎng)以下幾方面意識:

(1)明確的工程意識。工程是直接為人服務,為人提供方便的,因此,明確的工程意識就是“以人為本”的意識,就是“質量第一”的意識,就是“適用”的意識。

(2)強烈的實踐意識。工程師的天職是在生產現(xiàn)場解決工程實際問題,所以在高等工程教育中必須堅持科學教育與工程訓練并重的原則,堅持教學、科學研究與生產實踐相結合的原則。

(3)寬闊的視野和全面的綜合意識。工程是一個復雜的綜合體,牽涉方方面面的問題:技術問題、環(huán)境問題、倫理問題、經(jīng)濟問題、管理決策等。因此,每一位工程師都要樹立大工程觀,要有寬闊的視野和全面的綜合意識。

(4)鮮明的創(chuàng)新意識。工程的本質在于創(chuàng)新,創(chuàng)造未來的世界,工程技術的變化日新月異,因此要樹立終身學習的觀點、開放的觀點和不斷創(chuàng)新的觀點。

2)現(xiàn)代工程師應具備的能力與素質

當今世界,各國綜合國力的競爭,其實質是科技水平的競爭,是教育質量的競爭,是創(chuàng)新能力的競爭,是人才素質的競爭。這場競爭,對于社會的生產力(包括產業(yè)結構、生產工具、勞動者素質等)和人們的生產方式、生活方式、思想觀念的變革都將產生重大的、深遠的影響。

隨著科學技術的迅猛發(fā)展,有更多、更完善的科學理論指導工程實踐,也有更多、更先進的技術手段供工程師在實踐中應用,這就產生了現(xiàn)代工程?，F(xiàn)代工程的科學性、社會性、實踐性、創(chuàng)新性和復雜性等特征日益突出,其工作內容也不斷擴展。人們通常提到工程化、產業(yè)化,實際上是從研究到開發(fā)、設計、制造、運行、營銷、管理、咨詢的一個過程,或者說是從思想(方案)到形成樣品、產品、商品、產業(yè)的一個過程,是鏈式進行的。鏈條中的每個環(huán)節(jié)都有大量的技術問題、經(jīng)濟問題和社會問題需要工程師予以妥善解決。

實踐表明,現(xiàn)代工程需要的是能綜合應用現(xiàn)代科學理論和技術手段,懂經(jīng)濟、會管理,兼?zhèn)淙宋木窈涂茖W精神(而不僅是科學知識)的高素質工程技術人才。一名現(xiàn)代工程師應該能綜合運用科學的觀點、方法和技術手段來分析、解決各種工程問題,承擔工程科學與技術的開發(fā)與應用任務?，F(xiàn)代工程師應具有的基本素質包括知識、能力、品德三個方面:

知識方面,應掌握必需的自然科學知識和人文社會科學知識;能力方面,應具有收集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力、組織管理能力、綜合協(xié)同能力、表達溝通能力和社會活動的能力,尤其要不斷增強創(chuàng)新能力和實踐能力;品德方面,不僅要具備基本的倫理道德、社會公德,還要具有職業(yè)道德,如強烈的事業(yè)心、高度的責任感、不斷進取的毅力、團結協(xié)作的精神、良好的個人修養(yǎng)等。

在國際化已成為教育發(fā)展的一種全球性趨勢的今天,我們列舉出美國工程與技術認證委員會(ABET)制定的對工程教育培養(yǎng)專業(yè)人才的11條評估標準:

(1)有應用數(shù)學、科學與工程等知識的能力。

(2)有進行設計、實驗分析與數(shù)據(jù)處理的能力。

(3)有根據(jù)需要去設計一個部件、一個系統(tǒng)或一個過程的能力。

(4)有多種訓練的綜合能力。

(5)有驗證、指導及解決工程問題的能力。

(6)有對職業(yè)道德及社會責任的了解。

(7)有效地表達與交流的能力。

(8)懂得工程問題對全球環(huán)境和社會的影響。

(9)具備終身學習的能力。

(10)具有有關當今時代問題的知識。

(11)有應用各種技術和現(xiàn)代工程工具去解決實際問題的能力。

從這11條評估標準中可以看出,在重視加強數(shù)學和科學基礎的前提下,當前,高等工程教育人才培養(yǎng)的側重點是:工程實踐能力;表達交流溝通能力與團隊合作精神;終身學習能力;職業(yè)道德及社會責任;人文和經(jīng)濟管理、環(huán)境保護等。由此看出,大學教育除了知識的傳授、能力的培養(yǎng)外,素質教育也是重要的內容。

3.大學中的素質教育

素質教育是中國教育界基于對教育的新認識而提出的概念,它揭示了教育的本質,是中國教育界對教育理論的貢獻。

1)素質和素質教育

什么是素質?詞典對此有三種解釋:

①指人通過先天遺傳獲得的品質,它是人后天能力培養(yǎng)的基礎;

②泛指一個人的素養(yǎng)、涵養(yǎng)和品質;

③指人在先天遺傳的基礎上,經(jīng)過后天環(huán)境和教育的長期內化而形成的穩(wěn)定的品質。

第一種解釋是生理學和心理學上的解釋,

第二種解釋是一般人的寬泛的理解,

第三種解釋是教育學上的解釋,也是本書采用的界定。

這一界定有三點值得注意的地方:

第一,教育學上的素質既考慮了先天遺傳的基礎,更考慮了后天環(huán)境和教育的作用;

第二,素質的形成是一個長期內化的過程;

第三,素質是一種穩(wěn)定的品質,一旦形成,將會時時處處起作用。

那么,什么是素質教育呢?素質教育就是以提高人的素質為目標的教育。隨著社會的發(fā)展,人們的認識得到了提高,對教育的本質有了更深入的領會。雖然人們已逐漸認識到教育的目的是使人成為完整的人、和諧的人,但對通過什么途徑才能成為完整的人、和諧的人這一問題,也經(jīng)歷了一個不斷深化的認識過程。起初,人們認為知識就是力量,因此,教育就是以傳授知識為主要目的,這就形成了知識本位的教育價值觀。隨著認識的深入,人們發(fā)現(xiàn)僅有知識還不夠,還需要能力,于是,能力的重要性受到關注,能力本位的教育價值觀被接受。社會的發(fā)展和進步使人們更深刻地領悟到僅有知識和能力也是不夠的,更需要有高素質,所以,素質的重要性得到承認,人們開始樹立素質本位的教育價值觀。

2)知識、能力和素質的關系

正確理解知識、能力和素質的關系是正確理解素質教育的關鍵。知識是人們認識事物的基礎,但它處于表層。能力是在知識的基礎上經(jīng)過有意識的訓練而形成的,處于里層;素質則是在知識和能力的基礎上經(jīng)過長期的內化形成,處于內核。

三者的關系除了層次上的區(qū)別外,還有相輔相成的關系。知識不等于能力,但能力是在知識的基礎上形成的,知識越多,越有利于能力的形成。因此,我們在強調素質教育時,決不能忽視知識的傳授。從知識到能力,需要經(jīng)過一次質的飛躍。

同樣,知識和能力也不等于素質,但素質是在知識和能力的基礎上形成的,知識越多,能力越強,越有利于素質的提高。因此,在強調素質教育時,同樣不能忽視能力的培養(yǎng)。從知識、能力到素質,還需要再經(jīng)過一次質的飛躍。事實上,要全面有效地推進素質教育,必須以傳授知識為基礎,以培養(yǎng)能力為重點,以提高素質為目標。

3)實施素質教育

推進素質教育已成為我國教育界的共識,但要真正落到實處、取得實效并不是一件容易的事。素質教育的實施要注意以下幾方面:

(1)素質教育是一種教育理念。素質教育不是一種教育模式,不應用它全盤取代現(xiàn)有的教育。素質教育既要求每一個人在德、智、體、美諸方面全面發(fā)展,又要求每一個人的知識、能力、素質協(xié)調發(fā)展,使人真正成為一個和諧的人。

素質教育是一種可持續(xù)發(fā)展的教育觀,它通過提高一個人的素質,使其實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,而不是一段時間內的發(fā)展。素質教育是一種辯證的、統(tǒng)一的教育,是個人本位和社會本位的辯證統(tǒng)一,它既幫助個人得到可持續(xù)發(fā)展,又通過全民素質的提高,使國家、社會得到可持續(xù)發(fā)展;既幫助人類得到發(fā)展,又使人類和環(huán)境協(xié)調發(fā)展。

(2)加強通識教育。通識教育是對長期以來我國高等教育由于專業(yè)劃分過細而導致的人的片面發(fā)展的一種矯正。通識教育課程包括比較廣泛的人文、自然科學、體育和工具技能性課程(外語、計算機等),基本上涵蓋了大學教育中主要的公共課程和基礎課。

(3)要整體優(yōu)化知識結構、能力結構和素質結構?，F(xiàn)代大學生必須要具備較寬的知識面。既要具備科學知識,又要具備人文知識和社會知識;既要具備本專業(yè)的知識,又要具備相關專業(yè)的知識;既要具備扎實的基礎知識,又要具備較寬的前沿知識?，F(xiàn)代大學生還需要具備多種能力,核心的能力有:學習能力、實踐能力、創(chuàng)新能力、表達交流能力和協(xié)作能力?，F(xiàn)代大學生更需要具備多種素質,核心的素質有:思想道德素質、文化素質、業(yè)務素質和身體心理素質,主要的品質包括使命感、責任心、人文關懷、鑒賞品位、務實精神、創(chuàng)新意識、承受力和寬容心。

(4)要正確處理創(chuàng)新教育和素質教育的關系。創(chuàng)新教育是素質教育的有機和重要組成部分。創(chuàng)新能力是重要的能力,創(chuàng)新意識是重要的品質和素質,不能把創(chuàng)新教育和素質教育割裂,也不能用創(chuàng)新教育代替素質教育。同時,學校在推行創(chuàng)新教育時,一定要防止浮躁的心態(tài),要克服急功近利的思想,注重樹立多元的觀念,營造寬松的環(huán)境,鼓勵創(chuàng)新的意識。

按照素質教育的思想,教育的目的是全面提高人的素質,要通過學校的各種教育,把對學生而言是外在的知識和感受內化為學生個人內在的、穩(wěn)定的個性心理品質,從而為學生一生的發(fā)展提供良好的基礎。在大學的教學過程中,教師傳授必要的知識是重要的,更重要的是使學生養(yǎng)成正確的學習方法和較強的自學能力,具備科學精神和健全人格。

1.3電子科學與技術專業(yè)介紹

電子科學與技術是建立在物理學和數(shù)學基礎之上的一門光學和半導體物理電子技術等高新科技交叉的應用科學。隨著信息時代的到來,電子科學與技術專業(yè)應運而生,其涵蓋的學科領域有光電子技術、微電子技術、電子材料與元器件、物理電子技術和電磁場與微波等,其中,光電子技術和微電子技術的前身是激光專業(yè)和半導體專業(yè)。

1.主要方向概況

1)微電子技術方向

1947年美國貝爾實驗室發(fā)明了晶體管,開創(chuàng)了固體電子技術時代。在隨后的10年中,晶體管技術不斷進步,德州儀器和貝爾實驗室分別在1954年推出晶體管收音機和全晶體管計算機,并且1957年美國第一個軌道衛(wèi)星“探測者”也首次使用了晶體管技術。根據(jù)國外發(fā)展電子器件的進程,我國在1956年提出“向科學進軍”的號召,將半導體技術列為重點發(fā)展的領域之一。

2)光電子技術方向

激光是20世紀60年代出現(xiàn)的新光源,其與半導體均被視為20世紀科學技術4項重大發(fā)明之一。激光技術也被美國科學家總結為影響全球未來發(fā)展的18項重大關鍵技術之一,可廣泛應用于軍事和民用領域,并以其強大的生命力深刻地影響了社會的發(fā)展,推動了光電子技術及其相關產業(yè)的發(fā)展。1964年,中國科學院在上海建立了當時世界上第一所激光技術專業(yè)研究所上海光學精密機械研究所;電子工業(yè)部成立了從事激光與紅外研究的11所等。

這些國家研究所是早期光電子技術高層研究型人才的搖籃。隨著激光技術的飛速發(fā)展,1971年,由清華大學、北京大學、天津大學、中國科技大學、哈爾濱工業(yè)大學、西北電訊工程學院、北京工業(yè)學院、華中工學院、成都電訊工程學院等院校在科學研究的基礎上,成立了激光專業(yè),后來又有多所學校相繼成立了激光專業(yè);1985年,根據(jù)國家教委頒布的專業(yè)目錄,激光專業(yè)與紅外光譜學合并,更名為光電子技術專業(yè)。

光電子技術集中了固體物理、波導光學、材料科學、半導體科學技術和信息科學技術的研究成就,成為具有強烈應用背景的新興交叉學科。時至今日,光電子技術已被應用于工業(yè)、通信、信息處理、檢測、醫(yī)療衛(wèi)生、軍事、文化教育、科學研究和社會發(fā)展等各個領域。可以預見,繼微電子技術之后,光電子技術將再次推動人類科學技術的革新。

3)電子材料與元器件方向

電子材料與元器件專業(yè)方向起源于20世紀50年代末西安交通大學、電子科技大學、華中科技大學等院校先后成立的無線電元件與材料專業(yè)。該專業(yè)在70年代初更名為電子元器件與材料專業(yè),1985年根據(jù)國家教委頒布的專業(yè)目錄,又改為電子材料與元器件專業(yè),它側重于半導體材料、敏感材料、光電材料、電子陶瓷材料以及相關元器件的研究和制備。

4)物理電子技術方向

物理電子技術專業(yè)方向起源于20世紀50年代清華大學、華中科技大學、西安電子科技大學等院校設立的電真空技術專業(yè)。1985年本科專業(yè)調整,物理電子技術整合了電子物理技術、真空電子技術、氣體電子學與激光等11個專業(yè)。物理電子技術是一個寬口徑的專業(yè)方向,與近代物理學、電子學、光學、光電子學、量子電子學及相關技術交叉與融合,形成了真空電子學與技術、微波電子學與技術、光電子學與技術、納米電子學與技術、超導電子學與技術等專業(yè),并形成了若干新的科學技術增長點,如光波與光子技術、信息顯示技術與器件、高速光纖通信與光纖網(wǎng)等。

5)電磁場與微波方向

電磁場與微波專業(yè)方向是由20世紀70年代無線電通信與電子系統(tǒng)學科演變而來的,該方向以電磁場理論、光導波理論、光器件物理及微波電路理論為基礎,并與通信系統(tǒng)、微電子系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)等相結合。隨著當代物理、數(shù)學、技術科學的不斷進步,電磁場和微波技術得到日新月異的發(fā)展,在通信、雷達、激光和光纖、遙感、衛(wèi)星、微電子、高能技術、生物和醫(yī)療等高新技術領域中起著重要作用。

從整合的五個專業(yè)方向的發(fā)展可以看出,電子科學與技術專業(yè)涵蓋的學科范圍極其廣泛,它以電子和光電子器件為核心,由物理、材料、工藝、器件、系統(tǒng)構成了一個完整的學科體系。器件物理、器件材料和器件制作工藝構成了電子和光電子器件的技術支撐,形成了多個緊密關聯(lián)的學科群,器件封裝工藝和器件測試技術的不斷發(fā)展,確保了電子和光電子器件在器件應用、器件集成和系統(tǒng)集成等方面的應用不斷提升,形成了以系統(tǒng)帶動器件、以器件帶動材料的良性循環(huán)發(fā)展。

2.人才培養(yǎng)的知識結構

電子科學與技術專業(yè)各學科方向及相關產業(yè)的迅猛發(fā)展,吸引了許多高校紛紛加盟該學科,或新建了該專業(yè),或擴充了專業(yè)方向。據(jù)統(tǒng)計,截至2017年底,全國有200余所高校開設了電子科學與技術本科專業(yè)。各高校充分利用現(xiàn)有的資源和優(yōu)勢,加強學科基礎,拓寬專業(yè)口徑,注重培養(yǎng)學生的綜合能力,堅持通識教育與專才教育相結合,探索適合各自學校特色的電子科學與技術專業(yè)的培養(yǎng)模式。

電子科學與技術學科本身的發(fā)展十分活躍,新理論、新材料、新器件不斷涌現(xiàn),技術進步和產品更新快,與之相適應的培養(yǎng)目標、知識體系、核心課程等也須緊跟學科的發(fā)展和技術的進步。為達到知識、能力、素質協(xié)調發(fā)展的綜合培養(yǎng)目標,本專業(yè)教育內容和知識體系由通識教育、專業(yè)教育、集中實踐教育和第二課堂三大部分組成。

通識教育內容包括:人文社會科學,自然科學,經(jīng)濟管理,外語,計算機信息技術,體育,實踐訓練等。

專業(yè)教育內容包括:學科大類基礎,本學科專業(yè)基礎,專業(yè)實踐訓練等。

集中實踐教育和第二課堂內容包括:思想教育,學術與科技活動,文體活動,自選活動等。

通識教育為專業(yè)教育打下扎實的基礎;專業(yè)教育傳授本專業(yè)及相關學科知識并提高學生的實踐能力和創(chuàng)新能力;集中實踐教育和第二課堂更多地展現(xiàn)個性化,是提高學生自主學習能力的重要內容。

由于電子科學與技術專業(yè)所涵蓋的專業(yè)方向比較廣,各高校一般側重1~2個專業(yè)方向,在構建的知識體系中,各自對自然科學、學科大類基礎、專業(yè)基礎的要求存在一些差異。

3.影響本專業(yè)教育的因素

1)與本學科專業(yè)密切相關的產業(yè)的發(fā)展以光電子信息技術為主導的信息產業(yè)將成為21世紀的最大產業(yè),面對光電子信息技術的迅猛發(fā)展,美、德、日、英、法等發(fā)達國家競相加大投入力度,全球相關產業(yè)市場競爭愈加激烈,這必將推動我國電子科學與技術學科的建設和發(fā)展。

2)國家經(jīng)濟、產業(yè)政策導向

我國《“十三五”先進制造技術領域科技創(chuàng)新專項規(guī)劃》中提出,“十三五”期間,先進制造領域重點從“系統(tǒng)集成、智能裝備、制造基礎和先進制造科技創(chuàng)新示范工程”4個層面圍繞13個主要方向開展重點任務部署。在這13個方向中,第二(激光制造)、第四(極大規(guī)模集成電路制造裝備及成套工藝)、第五(新型電子制造關鍵裝備)個方向明確地與電子科學與技術學科緊密相關。

3)國家教育政策的扶持和激勵學術發(fā)展的各項體制

國家因地制宜地制定產學研政策與相關的機制,能夠促使高校與企業(yè)強強聯(lián)手,從而激勵本學科快速發(fā)展。在我國“863”計劃“973”計劃和國家攻關計劃中,電子科學與技術領域都有大量立項,未來還將有更大的發(fā)展空間。

4)教育理念

我國本科的教育理念正在不斷地發(fā)生變化,從過去僅著眼于傳授知識發(fā)展為重視創(chuàng)新意識和能力的培養(yǎng),重視知識、能力、素質協(xié)調發(fā)展的新型人才觀念,以及為了適應社會未來發(fā)展需求的終身教育理念。

近年來,全面工程教育理論在國內外教育界不斷被提起。隨著研討的推進,全面工程教育對當代教育變革的影響日益明顯。當前,世界范圍內新一輪科技革命和產業(yè)變革加速進行,綜合國力競爭愈加激烈。工程教育與產業(yè)發(fā)展緊密聯(lián)系、相互支撐。為推動工程教育改革創(chuàng)新,2017年2月18日,教育部在復旦大學召開了高等工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討會,與會高校對新時期工程人才培養(yǎng)進行了熱烈討論,共同探討了新工科的內涵特征、新工科建設與發(fā)展的路徑選擇,并達成了共識:我國高等工程教育改革發(fā)展已經(jīng)站在新的歷史起點。

2017年2月底,教育部發(fā)布了《教育部高等教育司關于開展“新工科”研究與實踐的通知》,希望各地高校開展“新工科”的研究實踐活動,從而深化工程教育改革,推進“新工科”的建設與發(fā)展?！靶鹿た啤备鼜娬{學科的實用性、交叉性與綜合性,尤其注重信息通信、電子控制、軟件設計等新技術與傳統(tǒng)工業(yè)技術的緊密結合。專家們目前普遍看重的面向新技術的專業(yè)大類都與電子科學與技術學科息息相關。

1.4電子科學與技術專業(yè)和相關專業(yè)的區(qū)別

在2012年教育部對1998年版的專業(yè)目錄進行修訂后,電子科學與技術專業(yè)與電子信息工程專業(yè)、通信工程專業(yè)、微電子科學與工程專業(yè)、光電信息科學與工程專業(yè)和信息工程專業(yè)同屬工學下的電子信息類(0807)。

1.電子信息工程專業(yè)

電子信息工程是一門應用計算機等現(xiàn)代化技術進行電子信息控制和信息處理的學科,主要研究信息的獲取與處理,以及電子設備與信息系統(tǒng)的設計、開發(fā)、應用和集成。電子信息工程專業(yè)是集現(xiàn)代電子技術、信息技術、通信技術于一體的專業(yè)。該專業(yè)的學生主要學習信號的獲取與處理、電子設備信息系統(tǒng)等方面的專業(yè)知識,受到電子與信息工程實踐的基本訓練,適應社會發(fā)展的要求,從事本專業(yè)或相關的產品及設備的生產、安裝調試、運行維護、新產品技術開發(fā)等工作。

2.通信工程專業(yè)

通信工程是信息科學技術發(fā)展迅速并極具活力的一個領域,尤其是數(shù)字移動通信、光纖通信、Internet網(wǎng)絡通信,使人們在傳遞信息和獲得信息方面達到了前所未有的便捷。該學科關注的是通信過程中的信息傳輸和信號處理的原理和應用。本專業(yè)學習通信技術、通信系統(tǒng)和通信網(wǎng)等方面的知識,能在通信領域中從事研究、設計、制造、運營及在國民經(jīng)濟各部門和國防工業(yè)中從事開發(fā)、應用通信技術與設備的工作。

3.微電子科學與工程專業(yè)

微電子科學與工程是在物理學、電子學、材料科學、計算機科學、集成電路設計制造等多個學科和超凈、超純、超精細加工技術基礎上發(fā)展起來的一門新興學科。該學科主要研究半導體器件物理、功能電子材料、固體電子器件、超大規(guī)模集成電路(ULSI)的設計與制造技術,微機械電子系統(tǒng)以及計算機輔助設計制造技術等。微電子科學與工程專業(yè)培養(yǎng)具有扎實的數(shù)理基礎和電子技術基礎理論,掌握新型微電子器件和集成電路分析、設計、制造的基本理論和方法,具備本專業(yè)良好的實驗技能,能在微電子及相關領域從事科研、教學、科技開發(fā)、工程技術、生產管理與行政管理等工作的人才。

4.光電信息科學與工程專業(yè)

光電信息技術是由光學、光電子、微電子等技術結合而成的多學科綜合技術,涉及光信息的輻射、傳輸、探測以及光電信息的轉換、存儲、處理與顯示等眾多的內容。光電信息技術以其極快的響應速度、極寬的頻寬、極大的信息容量以及極高的信息效率和分辨率推動著現(xiàn)代信息技術的發(fā)展,從而使光電信息產業(yè)在市場的份額逐年增加。

光電信息科學與工程專業(yè)主要學習光學、機械學、電子學及計算機科學基礎理論及專業(yè)知識,了解光電信息技術的前沿理論,把握當代光電信息技術的發(fā)展動態(tài),學生應具有研究開發(fā)新系統(tǒng)、新技術的能力,接受現(xiàn)代光電信息技術的應用訓練,掌握光電信息領域中光電儀器的設計及制造方法,具有在光電信息工程及相關領域從事科研、教學、開發(fā)的基本能力。

1.5電氣信息學科概述

電氣信息學科是當今世界上發(fā)展最快的學科之一,是介于基礎科學和應用技術之間的一種科學,在人類社會的技術發(fā)展中起著十分重要的作用。電氣信息學科涉及眾多的子學科和相關學科,如電氣工程和自動化專業(yè)、自動化專業(yè)、電子信息工程專業(yè)、通信工程專業(yè)、計算機科學與技術專業(yè)、生物醫(yī)學工程專業(yè)和電子科學與技術專業(yè)等。電氣信息類專業(yè)將傳統(tǒng)的電工技術與計算機、電子、自動控制、系統(tǒng)工程及信息處理等新技術相結合,具有廣闊的應用前景。

1.6電子科學與技術專業(yè)知識體系

電子科學與技術專業(yè)的基礎知識體系由4個層次組成:知識領域、知識模塊、知識單元和知識點?；A知識體系的內容由4個知識領域組成:電路與電子、光電子技術、光電信息處理和計算機。每個知識領域由若干個知識模塊組成,每個知識模塊由多個知識單元組成,而每個知識單元又由若干個知識點構成。

1.電路與電子知識領域

電路與電子知識領域主要包括電路分析基礎、模擬電子技術、數(shù)字電子技術、高頻電子線路、光電子線路等知識模塊。(1)電路分析基礎。電路分析基礎模塊包含的知識單元有:集總電路電壓、電流的約束關系;用獨立電流、電壓變量分析的方法;大規(guī)模電路分析方法概要;分解方法及單口網(wǎng)絡;簡單非線性電阻電路的分析;電容元件與電感元件;一階、二階電路;沖擊函數(shù)在動態(tài)電路分析中的應用;交流動態(tài)電路的分析;阻抗和導納;正弦穩(wěn)態(tài)功率和能量、三相電路;電路的頻率響應;耦合電感和理想變壓器;雙端口網(wǎng)絡。

(2)模擬電子技術。模擬電子技術模塊包含的知識單元有:半導體二極管及基本電路;半導體三極管及放大電路基礎;場效應管及其放大電路;功率放大電路;集成運算放大器;反饋放大電路;信號運算及處理電路;信號產生電路;直流穩(wěn)壓電源。

(3)數(shù)字電子技術。數(shù)字電子技術模塊包含的知識單元有:邏輯代數(shù);門電路;組合邏輯電路;觸發(fā)器;時序邏輯電路;脈沖波形產生及整形;半導體存儲器;A/D、D/A轉換。

(4)高頻電子線路。高頻電子線路模塊包含的知識單元有:高頻小信號放大器及電子噪聲;高頻功率放大器;正弦波振蕩器;振幅調制與解調;變頻器;角度調制與解調;反饋控制電路。

(5)光電子線路。光電子線路模塊包含的知識單元有:低噪聲放大器;微弱信號檢測技術;有源濾波器;調制與解調;光電器件電路設計;模擬電壓的切換和信號的采樣保持電路;光電信號的數(shù)字處理;小功率高壓穩(wěn)壓器和大功率穩(wěn)流電源。

2.光電子技術知識領域

光電子技術知識領域主要包括工程光學、半導體物理學、激光原理與技術、激光器件與應用、光纖傳感技術等知識模塊。

(1)工程光學。工程光學模塊包含的知識單元有:幾何光學的基本定律;幾何光學的成像理論;光學儀器;光度學;光的干涉;光的衍射;光的偏振;光的吸收、色散和散射;光的輻射;光子和波粒二象性;薄膜光學;傅立葉光學;全息術。

(2)半導體物理學。半導體物理學模塊包含的知識單元有:半導體中的電子狀態(tài);半導體中雜質和缺陷能級;半導體中載流子的統(tǒng)計分布;半導體的導電性;非平衡載流子;PN結;金屬和半導體接觸;半導體表面與MIS結構;半導體的光學性質和光電與發(fā)光現(xiàn)象。

(3)激光原理與技術。激光原理與技術模塊包含的知識單元有:激光的基本原理;開放式光腔與高斯光束;電磁場和物質的共振相互作用;激光振蕩特性;激光放大特性;激光器特性的控制和改善;典型激光器。

(4)激光器件與應用。激光器件與應用模塊包含的知識單元有:氣體激光器的放電激勵基礎;氣體原子激光器;氣體分子激光器;氣體離子激光器;固體激光工作物質的性質;光泵浦系統(tǒng);激光器的熱效應及散熱;固體激光器光學諧振腔;固體激光器輸出特性;半導體激光器工作原理;半導體激光器的輸出特性;異質結半導體激光器;其他類型的半導體激光器。

(5)光纖傳感技術。光纖傳感模塊包含的知識單元有:光纖波導理論;光纖模式耦合理論;光纖的基本特性;光纖傳感器中的光源;光纖傳感器中的光電探測器;光纖傳感器中的光調制技術;熱工參數(shù)測量光纖傳感器;電磁參數(shù)測量光纖傳感器;機械量測量光纖傳感器;溫度測量光纖傳感器;其他光纖傳感器;光纖傳感技術的發(fā)展概況及展望。

3.光電信息處理知識領域

光電信息處理知識領域主要包括電磁場與電磁波、光信息處理、光纖通信、光電檢測技術、現(xiàn)代顯示技術等知識模塊。

(1)電磁場與電磁波。電磁場與電磁波模塊包含的知識單元有:矢量分析;電磁場中的基本物理量和基本實驗定律;靜電場分析;靜態(tài)場邊值問題的解法;恒定磁場分析;時變電磁場;正弦平面電磁波;導行電磁波;電磁波的輻射。

(2)光信息處理。光信息處理模塊包含的知識單元有:標量衍射的角譜衍射;光學成像系統(tǒng)的頻率特性;光全息術;空間光調制器;光學信息處理技術;圖像的全息顯示;光學三維傳感。

(3)光纖通信。光纖通信模塊包含的知識單元有:光纖和光纜;通信用光器件;光端機;數(shù)字光纖通信系統(tǒng);模擬光纖通信系統(tǒng);光纖通信新技術;光纖通信網(wǎng)絡。

(4)光電檢測技術。光電檢測模塊包含的知識單元有:光電檢測技術基礎;光電檢測器件;熱電檢測器件;光源與光電耦合器件;光電信號檢測電路設計;光電信號的數(shù)據(jù)采集與微機接口;光電信號的變換和檢測技術;光電信號的變換形式與檢測方法;光電檢測技術的典型應用。

(5)現(xiàn)代顯示技術。現(xiàn)代顯示模塊包含的知識單元有:陰極射線致發(fā)光顯示;液晶顯示;注入電致發(fā)光顯示;高場電致發(fā)光顯示;等離子顯示;激光顯示;大屏幕顯示。

4.計算機知識領域

計算機知識領域主要包括C語言程序設計、可視化編程語言、微機原理及接口技術、微控制器原理及應用、數(shù)據(jù)庫與管理信息系統(tǒng)等知識模塊。

(1)C語言程序設計。C語言模塊包含的知識單元有:基本數(shù)據(jù)類型;表達式;順序結構程序設計;選擇結構程序設計;循環(huán)結構程序設計;函數(shù);數(shù)組類型;結構體類型和共用體類型;指針類型;文件類型。

(2)可視化編程語言。可視化編程語言模塊包含的知識單元有:面向對象程序設計;VB程序設計基礎;內部控件和內部常用函數(shù);三種控制結構;圖形圖像與鼠標、鍵盤事件;控件數(shù)組和菜單、工具欄、對話框;文件操作;多模塊程序設計及調試。

(3)微機原理及接口技術。微機原理及接口技術模塊包含的知識單元有:微型計算機基礎;指令系統(tǒng)及匯編語言程序設計;輸入輸出和中斷技術;存儲器系統(tǒng);常用數(shù)字接口電路;模擬接口電路;常用外設及多媒體技術。

(4)微控制器原理及應用。微控制器原理及應用模塊包含的知識單元有:MCS51系列單片機的結構;MCS51單片機指令系統(tǒng);程序設計;中斷系統(tǒng);定時器/計數(shù)器;串行IO口;MCS51系統(tǒng)的擴展;單片機系統(tǒng)的接口技術。

(5)數(shù)據(jù)庫與管理信息系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫模塊包含的知識單元有:數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論;VisualFoxpro6.0概述;程序設計;數(shù)據(jù)庫設計;VFP6.0數(shù)據(jù)庫、表的創(chuàng)建與操作;查詢與視圖;表單的設計;報表設計;應用系統(tǒng)的集成。

1.7電子科學與技術專業(yè)培養(yǎng)目標及要求

1.電子科學與技術專業(yè)培養(yǎng)目標

電子科學與技術專業(yè)培養(yǎng)適應21世紀社會主義現(xiàn)代化建設所需要的德、智、體等方面全面發(fā)展的高素質的從事先進電子材料與器件、光子材料與器件、微電子技術與芯片、大規(guī)模集成電路與系統(tǒng)、光電子器件與集成光學、微波技術與器件、數(shù)字化電子信息系統(tǒng)理論與技術以及計算機輔助設計和測試技術等方面的科學研究、設計制造、運行與管理的富有創(chuàng)新精神的應用型高級科學技術與工程人才。學制4年,可授予工學學士學位。

2.電子科學與技術專業(yè)培養(yǎng)要求

本專業(yè)學生主要學習電子科學與技術領域的基本理論和基本知識,接受電子科學與技術工程實踐的基本訓練,能夠在電子材料與器件、微電子技術、微波技術、光電子技術、光通信技術、光信息處理技術、數(shù)字化電子信息系統(tǒng)理論與技術以及計算機輔助設計和測試技術等技術領域從事新產品、新技術、新工藝的研究、開發(fā)和工程應用的基本能力。

畢業(yè)生應獲得以下幾個方面的知識和能力:

(1)具有較扎實的自然科學基本理論知識,較好的人文社會科學基礎和外語綜合能力。

(2)系統(tǒng)掌握本專業(yè)領域必需的寬厚的技術基礎理論知識。

(3)具備一定的在本專業(yè)領域內的科學研究能力和組織管理能力,具有較強的工作適應能力。

(4)具備跟蹤掌握本專業(yè)領域的新理論、新知識、新技術的能力,具有研究、開發(fā)新產品、新技術、新工藝的初步能力。

(5)了解本專業(yè)領域的理論前沿和發(fā)展動態(tài)。

(6)掌握文獻檢索、資料查詢的基本方法。第2章電子科學與技術專業(yè)的課程體系與課程設置2.1電子科學與技術專業(yè)課程體系

2.2電子科學與技術專業(yè)課程設置

2.3電子科學與技術專業(yè)主干課程教學大綱

2.1電子科學與技術專業(yè)課程體系

高校按照電子科學與技術專業(yè)知識體系,通過構建由通識教育課、學科基礎教育課和專業(yè)教育課組成的電子科學與技術專業(yè)課程體系,加強學生理論應用能力、實踐動手能力、持續(xù)創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。

課程是高等學校教學工作的基本單元。課程體系是將人類通過實踐所積累的知識經(jīng)過選擇和組織而形成的供傳授用的課程的總和。由課程組成的課程體系是國家教育方針和學校辦學思想的反映,是在人才培養(yǎng)目標的指導下制訂的,既是教育思想和高校人才培養(yǎng)質量的綜合反映,又是高校為學生構建知識、能力、素質結構的具體體現(xiàn)。

課程體系是教學計劃的主要內容,是教學工作的重要環(huán)節(jié),有如工程設計的藍圖。它也反映了學校的辦學特點。說到底,課程體系就是在大學里設置哪些課程。根據(jù)大學課程的性質,我國通常將其分為通識教育課程、學科基礎教育課程和專業(yè)教育課程,還根據(jù)選課的形式分為必修課、限定選修課和任意選修課。課程體系關注的主要問題是在大學四年時間內各類課程如何組成、各占多大的比例。

隨著高等教育逐漸走向大眾化,大學的類型越來越多,多樣化的高等教育已經(jīng)形成,因而課程體系的理論也趨于多樣化。盡管每一所高校都可以有自己的課程體系,但一所高校的課程體系總是與學校的類型定位密切相關。所以,一所高校首先必須明確自己的定位。在明確了定位的前提下,就可以討論當代課程體系理論和類型問題。當代課程體系理論的核心觀點在于,不同類型的高校應有最適合其辦學目標的課程體系。

對于教學型高校,由于其辦學目標是培養(yǎng)應用型人才,因此比較注重學生的專業(yè)教育課程,基礎則以夠用為度。在其課程體系中,通識教育課程、學科基礎教育課程和專業(yè)教育課程的比重相差無幾。這種課程體系猶如一根柱子,用大寫的英文字母“I”表示,稱為“I型課程體系”。

對于職業(yè)學校和某些以職業(yè)為對象的專業(yè),因其培養(yǎng)目標是職業(yè)型應用人才,所以更注重專業(yè)課程和職業(yè)技能。在這類學校和專業(yè)的課程體系中,專業(yè)教育課程的比重最高。這種課程體系猶如一只叉子,用大寫的英文字母“Y”表示,稱為“Y型課程體系”。本書所介紹的課程體系主要針對教學型高校。

1.電子科學與技術專業(yè)課程體系簡介

電子科學與技術專業(yè)的教學體系由理論教學、集中實踐教育和第二課堂組成。理論教學的課程體系由通識教育課程、學科基礎教育課程和專業(yè)教育課程組成。

為達到知識、能力、素質協(xié)調發(fā)展的綜合培養(yǎng)目標,本專業(yè)的課程體系由通識教育課程、學科基礎教育課程和專業(yè)教育課程三大部分組成。具體的課程體系如表21所示。

本課程體系具有如下特點:

(1)依據(jù)人才培養(yǎng)目標和21世紀對人才知識結構、能力結構、素質結構的要求,按人文社會科學、自然科學基礎、體育、外語、計算機與信息技術、經(jīng)濟管理、工程技術基礎和專業(yè)方向等8個知識點,構建人才培養(yǎng)方案的知識體系。

(2)拓寬專業(yè)口徑,滿足經(jīng)濟社會發(fā)展需求。專業(yè)課的設置除了包括2~4門本專業(yè)必需的主要專業(yè)課程外,設置了體現(xiàn)專業(yè)特色的課程組。

(3)加強實踐教學,注重創(chuàng)新精神和實踐能力培養(yǎng)。部分主干課程包含課內實驗,上課時間與理論教學同步。每學年設置6周集中教學時間,將實踐環(huán)節(jié)完全納入人才培養(yǎng)方案之中,使課堂教學與實踐教學、課內與課外有機結合起來,同時突出了設計性、綜合性實驗教學。

(4)重視學生共性提高與個性發(fā)展,重視素質教育與專業(yè)教育的結合、素質教育課內與課外教學的結合。

2.通識教育課程

通識教育包含人文社會科學、自然科學基礎、經(jīng)濟管理、體育、外語、計算機與信息技術及相應的集中實踐訓練,以加強學生的科學基礎、專業(yè)理論基礎和基本技能訓練,培養(yǎng)基礎扎實、適應性強的人才。通識教育所含課程、學分及考核方式如表2-2所示。

自然科學知識體系中的課程有高等數(shù)學、普通物理、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、復變函數(shù)與積分變換、線性代數(shù),這些課程給予學生進一步學習專業(yè)課所必需的基本的數(shù)理知識,傳授給學生科學思維的方法,培養(yǎng)學生應用已知知識解決問題的能力,其中,高等數(shù)學、普通物理為本專業(yè)的主干必修課程。

課程根據(jù)選課的形式可分為主干必修課、非主干必修課和非主干選修課。

主干必修課和非主干必修課是根據(jù)各專業(yè)培養(yǎng)目標和規(guī)格要求,按照各專業(yè)知識結構的需要所設置的必須學習的公共基礎課、專業(yè)基礎課和專業(yè)課,通過學習必修課,學生應掌握該專業(yè)必備的基礎知識、基本技能。教學計劃中,主干必修課必須修讀;非主干必修課是為保證專業(yè)培養(yǎng)目標而確定的必選課程,對學生而言,非主干必修課也必須修讀。

3.學科基礎教育課程和專業(yè)教育課程

學科基礎教育課程主要有:電路分析基礎、模擬電子技術、數(shù)字電子技術、工程數(shù)學、電子線路CAD等。專業(yè)基礎課程主要有:工程光學、量子力學、半導體物理學、電磁場與電磁波、激光原理與技術、通信原理、光信息處理、信號分析與處理、電視原理與技術、高頻電子線路等。

專業(yè)教育課程主要有:光電檢測技術、光纖通信、激光器件與應用等。專業(yè)方向課程主要有:紅外物理、現(xiàn)代顯示技術、光電成像技術、光交換與光通信網(wǎng)、光纖傳感技術、光電子線路、半導體光電子器件等。

相應的實踐性教學環(huán)節(jié)主要有:計算機應用基礎訓練、電子技術綜合實驗、科研技能訓練、課程設計、電子設計、金工實習、認識實習、生產實習、畢業(yè)實習、畢業(yè)設計等。其中主要專業(yè)實驗有:物理實驗、電路分析基礎實驗、電子技術實驗、工程光學實驗、光電電子線路實驗、光纖通信實驗、激光原理與技術實驗、光電檢測技術實驗、光信息處理實驗、微弱信號探測實驗、激光器件及應用實驗、現(xiàn)代顯示技術實驗、光電子綜合實驗等。

學科基礎教育課程和專業(yè)教育課程、學分及考核方式如表2-3所示。

4.集中實踐教育課程

本專業(yè)按照德、智、體全面發(fā)展的原則和融傳授知識、培養(yǎng)能力、提高素質為一體的教學要求,將素質教育和能力培養(yǎng)貫穿于人才培養(yǎng)的全過程,構建理工融合、文理交叉,以工科為背景向非工科專業(yè)滲透的、德智體有機結合的培養(yǎng)體系,使學生的思想道德素質、科學文化素質、專業(yè)素質、身體心理素質得到提高。具體內容如表2-4所示。

5.第二課堂教學

第二課堂教學內容如表2-5所示。

2.2-電子科學與技術專業(yè)課程設置

1.電子科學與技術專業(yè)按學期的課程設置電子科學與技術專業(yè)教學進程計劃如表2-6所示。

2.電子科學與技術專業(yè)主要課程間的銜接關系

高等數(shù)學和工程數(shù)學中的概率論與數(shù)理統(tǒng)計、線性代數(shù)、復變函數(shù)與積分變換、數(shù)學物理方程是本專業(yè)主要的數(shù)學基礎課,是學習其他專業(yè)基礎課和專業(yè)課的數(shù)學工具。其他課程的安排順序可從不同的知識領域考慮。

針對電路與電子知識領域設置的5門課程,其開課順序為:電路分析基礎→模擬電子技術→數(shù)字電子技術→高頻電子線路→現(xiàn)代電源技術。

針對光電子技術知識領域設置的5門課程,其開課順序為:工程光學、半導體物理學→激光原理與技術→激光器件與應用→紅外物理技術。其中,后2門課也可同時上,所學內容沒有先后關系。

針對光電信息處理知識領域設置的5門課程,其開課順序為:電磁場與電磁波→光信息處理→光纖通信→光電檢測技術→現(xiàn)代顯示技術。

針對計算機知識領域設置的5門課程,其開課順序為:高級語言程序設計→可視化編程語言→微控制器原理及應用→計算機接口技術。

上述開課順序僅僅是從知識領域角度出發(fā)提供的一個參考,表明了主要的前導課程和后續(xù)課程,但其4個模塊間仍有交叉關系,如在學過工程光學后,再開設光電檢測技術,激光器件與應用和光纖通信同時開設,等等。

2.3電子科學與技術專業(yè)主干課程教學大綱1.高等數(shù)學(192學時)

高等數(shù)學課程是高等學校工科本科各專業(yè)學生的一門必修的重要基礎課,主要內容包括:一元函數(shù)微積分學,向量代數(shù)和空間解析幾何,多元函數(shù)微積分學,無窮級數(shù)(包括傅立葉級數(shù))和常微分方程。本課程應注意培養(yǎng)學生的抽象思維能力、邏輯推理能力、空間想象能力和自學能力,還要特別注意培養(yǎng)學生具有比較熟練的計算能力和綜合運用所學知識分析問題、解決問題的能力。

1)函數(shù)、極限、連續(xù)

最少學時:20學時。知識點:初等函數(shù)的性質;反函數(shù);極限;夾逼準則和單調有界準則;函數(shù)在一點連續(xù);極限的求解。

基本要求:了解函數(shù)奇偶性、單調性、周期性和有界性;了解反函數(shù)的概念;了解兩個極限存在準則(夾逼準則和單調有界準則);了解無窮小、無窮大,以及無窮小的階的概念;了解間斷點的概念,并會判別間斷點的類型;了解初等函數(shù)的連續(xù)性和閉區(qū)間上連續(xù)函數(shù)的性質(介值定理和最大、最小值定理);

理解函數(shù)、復合函數(shù)、極限、函數(shù)在一點連續(xù)的概念;

掌握基本初等函數(shù)的性質及其圖形、極限四則運算法則極限求解。

2)一元函數(shù)微分學

最少學時:30學時。

知識點:導數(shù)和微分;函數(shù)的可導性與連續(xù)性;羅爾(Rolle)定理,拉格朗日(Lagrange)定理;復合函數(shù)的求導;初等函數(shù)一階、二階導數(shù)的求法;隱函數(shù)和參數(shù)式所確定的函數(shù)的一階、二階導數(shù)的求法;反函數(shù)的導數(shù)的求法;函數(shù)單調性的判斷和極值的求法;羅必達(LH?pital)法則求不定式的極限。

基本要求:

了解微分的四則運算法則和一階微分形式不變性;了解高階導數(shù)的概念;了解柯西(Cauchy)定理和泰勒(Taylor)定理;了解曲率和曲率半徑的概念并會計算曲率和曲率半徑;了解求方程近似解的二分法和切線法;

理解導數(shù)和微分的概念、幾何意義及函數(shù)的可導性與連續(xù)性之間的關系、羅爾定理和拉格朗日定理、函數(shù)的極值概念;

掌握導數(shù)的四則運算法則和復合函數(shù)、初等函數(shù)、隱函數(shù)、反函數(shù)的一階、二階導數(shù)求導法,掌握用導數(shù)判斷函數(shù)的單調性和求極值的方法和羅必達法則求不定式的極限。

3)一元函數(shù)積分學

最少學時:30學時。

知識點:不定積分的概念及性質;積分法;定積分的基本概念;定積分的計算;定積分的應用。

基本要求:

了解定積分的近似計算法;

理解不定積分和定積分的概念及性質,變上限的積分作為其上限的函數(shù)及其求導定理;

掌握不定積分的基本公式、換元法與分部積分法。

4)向量代數(shù)與空間解析幾何

最少學時:14學時。

知識點:空間直角坐標;向量代數(shù);空間中的平面和直線;二次曲面。

基本要求:

了解兩個向量垂直與平行的條件、常用二次曲面的方程及其圖形、旋轉曲面及母線方程、空間曲線的參數(shù)方程和一般方程、曲面的交線在坐標平面上的投影;

理解空間直角坐標系、向量的概念及其表示、曲面方程的概念;

掌握向量的運算、單位向量、方向余弦、向量的坐標表達式、平面的方程和直線的方程及其求法。

5)多元函數(shù)微分學

最少學時:16學時。

知識點:多元函數(shù)的概念;偏導數(shù)和全微分;偏導數(shù)的應用。

基本要求:

了解二元函數(shù)的極限與連續(xù)性的概念、有界閉域上連續(xù)函數(shù)的性質、方向導數(shù)與梯度的概念及其計算方法、求條件極值的拉格朗日乘數(shù)法、全微分存在的必要條件和充分條件;

理解多元函數(shù)、偏導數(shù)和全微分、多元函數(shù)極值和條件極值的概念,會求二元函數(shù)的極值;

掌握復合函數(shù)一階偏導數(shù)、二階偏導數(shù)、隱函數(shù)的偏導數(shù)、曲線的切線和法平面、曲面的切平面與法線的方程的求法。

6)多元函數(shù)積分學

最少學時:30學時。

知識點:二重積分;三重積分;重積分的應用。

基本要求:

了解重積分的性質、計算方法、兩類曲線積分的性質及兩類曲線積分的關系、斯托克斯(Stokes)公式、散度、旋度的概念及其計算方法;

理解二重積分、三重積分、兩類曲線積分的概念;

掌握二重積分、兩類曲線積分的計算方法,格林(Green)公式、高斯(Gauss)公式,用重積分、曲線積分及曲面積分求一些幾何量與物理量(如體積、曲面面積、弧長、質量、重心、轉動慣量、引力、功等)。

7)無窮級數(shù)

最少學時:20學時。

知識點:常數(shù)項級數(shù);冪級數(shù);傅立葉(Fourier)級數(shù)。

基本要求:了解無窮級數(shù)基本性質及收斂的必要條件、正項級數(shù)的比較審斂法、交錯級數(shù)的萊布尼茨(Leibniz)定理、無窮級數(shù)絕對收斂與條件收斂的概念以及絕對收斂與收斂的關系、函數(shù)項級數(shù)的收斂域及和函數(shù)的概念、冪級數(shù)收斂的基本性質、函數(shù)展開為泰勒級數(shù)的充分必要條件、冪級數(shù)在近似計算上的簡單應用;理解無窮級數(shù)收斂、發(fā)散以及和的概念;

理解狄利克雷(Dirichlet)收斂定理,函數(shù)的傅立葉級數(shù)展開、正弦或余弦級數(shù)展開;

掌握幾何級數(shù)和P－級數(shù)的收斂性、正項級數(shù)的比較審斂法及比值審斂法、簡單的冪級數(shù)收斂區(qū)間的求法、將一些簡單的函數(shù)間接展開成冪級數(shù)。

8)常微分方程

最少學時:20學時。

知識點:一階常微分方程;二階常微分方程。

基本要求:

了解微分方程、解、通解、初始條件和特解等概念,高階常系數(shù)齊次線性微分方程的解法;

理解二階線性微分方程解的結構;

掌握全微分方程、齊次方程和伯努利(Bernoulli)方程、變量可分離的方程及一階線性方程的解法、二階常系數(shù)齊次線性微分方程的解法,以及二階常系數(shù)非齊次線性微分方程的特解。

2.工程數(shù)學(60學時)

工程數(shù)學包括復變函數(shù)、積分變換、矢量分析與場論等三部分內容。

1)復變函數(shù)(30學時)

復變函數(shù)是高等學校工科學校的一門基礎課,通過本課程的學習,學生能初步掌握復變函數(shù)基本理論與方法,為學習有關后繼課程奠定必要的數(shù)學基礎。先修課程:高等數(shù)學后續(xù)課程:信號與系統(tǒng)分析

(1)復數(shù)與復變函數(shù)。

最少學時:4學時。

知識點:復數(shù);復變函數(shù)的極限和連續(xù)。

基本要求:

熟練掌握復數(shù)的各種表示方法及其運算;了解區(qū)域的概念;理解復變函數(shù)概念;知道復變函數(shù)的極限和連續(xù)的概念。

(2)解析函數(shù)。

最少學時:6學時。

知識點:復變函數(shù)的導數(shù)及復變函數(shù)解析充要條件;調和函數(shù);解析函數(shù)的實(虛)部;指數(shù)函數(shù)、三角函數(shù)、對數(shù)函數(shù)及冪函數(shù)。

基本要求:

理解復變函數(shù)的導數(shù)及復變函數(shù)解析的概念;熟悉復變函數(shù)解析的充要條件;了解調和函數(shù)與解析函數(shù)的關系;掌握從解析函數(shù)的實(虛)部求其虛(實)部的方法;了解指數(shù)函數(shù)、三角函數(shù)、對數(shù)函數(shù)及冪函數(shù)的定義及它們的主要性質(包括在單值域中的解析性)。

(3)積分。

最少學時:4學時。

知識點:柯西積分定理。

基本要求:

理解復變函數(shù)的定義,了解其性質,會求復變函數(shù)的積分;了解柯西積分定理,掌握柯西積分公式和高階導數(shù)公式;知道解析函數(shù)無限次可導的性質。

(4)級數(shù)。

最少學時:6學時。

知識點:復數(shù)項級數(shù)收斂、發(fā)散及絕對收斂;冪級數(shù)收斂半徑;泰勒定理。

基本要求:

理解復數(shù)項級數(shù)收斂、發(fā)散及絕對收斂等概念;了解冪級數(shù)收斂圓的概念;掌握簡單的冪級數(shù)收斂半徑的求法;知道級數(shù)在收斂圓內的一些基本性質;了解泰勒定理;掌握ez,sinz,ln(1+z),(1+z)n的麥克勞林(Maclaurin)展開式,并能利用它們將一些簡單的解析函數(shù)展開成冪級數(shù);了解羅朗(Laurent)定理及孤立奇點的分類(不包括無窮遠點);掌握將簡單的函數(shù)在其孤立奇點附近展開為羅郎級數(shù)的間接方法。

(5)留數(shù)。

最少學時:6學時。

知識點:留數(shù);留數(shù)定理。

基本要求:理解留數(shù)的概念;掌握極點處的留數(shù)的求法;理解留數(shù)定理;掌握用留數(shù)求圍道積分的方法,會用留數(shù)求一些實積分。

(6)保角映射。

最少學時:4學時。知識點:保角映射;線性映射的性質和分式線性影射的保圓性及對稱型。

基本要求:

了解導數(shù)的幾何意義及保角映射的概念;知道w=zα(α為正有理數(shù))和w=ez的映射性質;掌握線性映射的性質和分式線性影射的保圓性及對稱型;會求一些簡單區(qū)域(例如平面、半平面、角型域、圓、帶形域等)之間的保角映射。

2)積分變換(20學時)

該課程是電氣、自動化、通信等專業(yè)必學的數(shù)學基礎課,在學完高等數(shù)學的基礎上培養(yǎng)學生會用積分變換進行有關方面的計算,從而為專業(yè)課的學習打下扎實的基礎。

先修課程:高等數(shù)學

后續(xù)課程:信號與系統(tǒng)分析

最少學時:傅氏變換10學時,拉氏變換10學時。

知識點及基本要求:理解傅氏變換、拉氏變換概念,理解拉氏變換的卷積定理;

掌握拉氏變換定理與逆定理,掌握傅氏變換與拉氏變換的線性性質、位移性質、微分性質、積分性質;

掌握某些常見函數(shù)及δ(t)函數(shù)的傅氏與拉氏變換公式,并會查表求象函數(shù)與象原函數(shù),掌握拉氏變換求常系數(shù)線性微分方程的方法。

3)矢量分析與場論(10學時)

(1)矢量分析。

知識點及基本要求:

了解矢性函數(shù)的概念,矢端函數(shù);會矢性函數(shù)極限與連續(xù)性的計算;了解矢性函數(shù)的微分方法,矢性函數(shù)的導數(shù)及幾何意義,矢性函數(shù)的微分及幾何意義,會矢性函數(shù)的求導計算;會矢性函數(shù)的積分,不定積分,定積分的計算;正確了解矢性函數(shù)的導數(shù)與積分。

(2)場論。

知識點及基本要求:

了解場的概念,等值面(數(shù)量場),矢量場的矢量線的概念;理解并掌握數(shù)量場的方向導數(shù)與梯度的概念及計算;理解并掌握矢量場的通量和散度;通量、散度的概念及計算;理解并掌握矢量場的環(huán)量和旋度;環(huán)量、旋度的概念及計算;幾個重要的場(有勢場、管型場、調和場);能夠熟練掌握計算方向導數(shù)、梯度、通量與散度的計算;掌握算子進行計算。

(3)曲線坐標(為選學內容)。

知識點及基本要求:

了解曲線坐標的概念與曲線坐標的弧微分,梯度、旋度與調和量在正交曲線坐標系中的表達式。

3.大學物理(105學時)

大學物理主要包括力學、熱學、電場與磁場、振動與波動、量子物理五部分,其任務是:要求學生掌握物理學的基本概念和基本原理以及研究問題的方法,培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力,提高其科學素質,為學生今后掌握新技術和學習技術基礎課及專業(yè)課打下良好的基礎。

先修課程:高中物理

后續(xù)課程:半導體物理、激光原理

1)質點的運動學

最少學時:3學時

知識點:參考系和坐標系,質點;位置矢量,位移;速度;加速度;直線運動;運動迭加原理,拋體運動;圓周運動。

基本要求:

理解質點模型和參考系、慣性系等概念;

掌握位置矢量,位移、速度、加速度等概念及計算方法;根據(jù)給定的用直角坐標表示的質點在平面內運動的運動方程,能熟練地計算質點的位移、速度和加速度;根據(jù)給定的用平面極坐標表示的運動方程,能靈活、熟練地計算質點作圓周運動時的角速度、角加速度,切向與法向加速度。

2)牛頓運動定律

最少學時:4學時。知識點:牛頓(Newton)運動定律;力學的單位制和量綱;沖量,動量,動量定理;功,動能,動能定理。

基本要求:

掌握牛頓三定律及其適用條件、功的概念;能熟練地計算直線運動情況下受力的功;掌握質點的動能定理和動量定理,能用它們分析、解決質點在平面內運動時的簡單力學問題。

3)運動的守恒定律

最少學時:4學時。

知識點:保守力做功;勢能,機械能守恒定律;動量守恒定律;能量守恒定律。

基本要求:

掌握保守力做功的特點及勢能概念;會計算勢能;掌握機械能守恒定律,動量守恒定律及其適用條件。掌握運用守恒定律分析問題的思路和方法,能分析二、三個質點的系統(tǒng)在平面內運動的力學問題。

4)剛體的轉動

最少學時:3學時。

知識點:剛體的定軸轉動;轉動動能,轉動慣量;力矩,轉動定律;力矩的功,剛體的定軸轉動中的轉動定理;動量矩和沖量矩,動量矩守恒定律。

基本要求:

理解轉動慣量、動量矩概念;掌握剛體繞定軸轉動定律、動量矩守恒定律及其適應條件,應用該定律分析、計算有關問題。

5)相對論基礎

最少學時:5學時。

知識點:伽利略(Galileo)變換和牛頓力學中的時空觀;邁克爾遜莫雷(MichelsonMorley)實驗;愛因斯坦(Einstein)“狹義相對論”的基本假設,洛侖茲(Lorentz)坐標變換;相對論時空觀;相對論動力學基礎。

基本要求:

了解狹義相對論中同時性的相對性以及長度收縮和時間膨脹的概念;了解牛頓力學中的時空觀和狹義相對論中的時空觀,以及二者的差異;

理解愛因斯坦狹義相對論的兩個基本假設;理解洛侖茲坐標變換;理解狹義相對論中質量和速度的關系、質量和能量的關系,并能用以分析和計算有關的簡單問題。

6)氣體動理論

最少學時:4學時。

知識點:平衡狀態(tài),理想氣體狀態(tài)方程;理想氣體的壓強公式;理想氣體分子平均平動動能與溫度的關系;能量按自由度均分定理;理想氣體內能;麥克斯韋(Maxwell)分子速率分布定律;分子碰撞及平均自由程;氣體內的遷移現(xiàn)象及其基本定律。

基本要求:

了解系統(tǒng)的宏觀性質是微觀運動的統(tǒng)計表現(xiàn);了解氣體分子熱運動圖像;通過推導氣體的壓強公式,了解從提出模型、進行統(tǒng)計平均、建立宏觀量與微觀量的聯(lián)系到闡明宏觀量微觀本質的思想與方法;了解氣體分子平均碰撞頻率及平均自由程;了解麥克斯韋速率分布定律及速率分布函數(shù)和速率分布曲線的物理意義;了解氣體分子三種速率的統(tǒng)計意義;

理解壓強、溫度、內能等概念;理解理想氣體的壓強公式和溫度公式及其物理意義;理解氣體分子平均能量按自由度均分定理。

7)熱力學基礎

最少學時:5學時。

知識點:功、熱量、內能;熱力學第一定律;熱力學第一定律對理想氣體等值過程的應用;氣體的摩爾熱容;絕熱過程;循環(huán)過程,卡諾循環(huán);熱力學第二定律;可逆過程和不可逆過程;卡諾定理;熱力學第二定律的統(tǒng)計意義和適用范圍。

基本要求:

了解兩種敘述的等價性;了解熱力學第二定律的統(tǒng)計意義及無序性;

理解平衡過程;理解熱力學第二定律的兩種敘述;理解可逆和不可逆過程;

掌握熱力學第一定律,能熟練分析、計算理想氣體各等值過程和絕熱過程中功、熱量、內能改變量及卡諾循環(huán)的效率;掌握功和熱量的概念。

8)真空中的靜電場

最少學時:10學時。

知識點:電荷和電場;庫侖(Coulomb)定律,電介質;電場強度,電力線;電位移,電通量,高斯定理;電場力的功,電勢;場強和電勢梯度的關系。

基本要求:

了解場強與電勢的微分關系;能對一些簡單問題進行場強和電勢的計算;理解高斯定理和環(huán)路定理;理解電偶極矩概念,并能計算電偶極子在電場中所受的力和力矩;掌握電場強度、電勢的概念及場強疊加原理;

掌握場強與電勢的積分關系;掌握用高斯定律計算場強的條件和方法,并能熟練地應用。

9)導體和電介質中的靜電場

最少學時:6學時。

知識點:電場中的導體;電場中的電介質,電介質的極化;歐姆定律的微分形式;電容,電容器;電場的能量。

基本要求:

了解靜電場中的導體、電介質的極化現(xiàn)象及其微觀機理和特性;了解電容定義及其物理意義;

理解維持恒定電流的條件,電動勢的概念,歐姆(Ohm)定律的微分形式的物理意義。

10)真空中的恒定磁場

最少學時:10學時。

知識點:基本磁現(xiàn)象;磁場,磁感應強度;畢奧薩伐爾(BiotSavart)定律;磁場對電流導線的作用力,安培定律;洛侖茲力;磁場強度,安培環(huán)路定理;運動電荷的磁場。

基本要求:理解恒定磁場的高斯定理和安培環(huán)路定理;理解安培定律和洛侖茲力公式;理解磁矩概念,能計算幾種簡單形狀載流導體在磁場中所受的力和力矩,能分析點電荷在均勻電磁場中的受力和運動的簡單情況;

掌握磁感應強度的概念和畢奧薩伐爾定律,能對一些簡單問題進行磁感應強度的計算;掌握用安培環(huán)路定理計算磁感應強度的條件和方法,并能熟練運用。

11)磁介質中的磁場

最少學時:6學時。

知識點:磁介質;磁化強度;鐵磁質。

基本要求:

了解磁介質的極化現(xiàn)象及其微觀解釋、鐵磁質的特性、各向同性介質中的H和B之間的關系和區(qū)別。

12)電磁感應

最少學時:8學時。

知識點:電磁感應基本定律;磁場中運動導線內感應電動勢;渦旋電場;自感應;互感應;磁場的能量;麥克斯韋方程組(積分形式);電磁振蕩;電磁波的輻射和傳播。

基本要求:

了解位移電流概念;了解麥克斯韋方程組(積分形式)的物理意義、電磁波的性質;理解動生電動勢和感生電動勢的概念和規(guī)律;了解渦旋電場的物理意義;理解自感系數(shù)和互感系數(shù)的定義及其物理意義;在一些簡單的對稱情況下,能計算磁場貯存的能量;

掌握法拉第電磁感應定律。

13)機械振動

最少學時:8學時。

知識點:振動的一般概念;簡諧振動;無阻尼自由振動;阻尼振動,受迫振動;同方向簡諧振動的合成。

基本要求:

理解兩個同方向、同頻率諧振動合成振動的規(guī)律,以及合振動振幅極大和極小的條件;

掌握描述諧振動的各物理量特別是位相的物理意義及相互關系,能比較同一諧振動在不同時刻或同頻率不同諧振動的位相差;掌握旋轉矢量法,并能用以分析有關問題;掌握諧振動的基本特征,能建立彈簧振子或單擺振動的微分方程,能根據(jù)給定的初始條件求出一維諧振動的運動方程,并理解其物理意義。

14)機械波

最少學時:8學時。

知識點:機械波的產生和傳播,簡諧波;波的傳播速度,波長,頻率;波動方程;波的能量,能流密度;惠更斯原理;波的疊加原理,波的干涉;駐波;波的繞射和散射。

基本要求:

了解波的能量傳播特征、能流密度等概念;理解機械波產生的條件;理解波形圖線;理解惠氏(Huygens)原理和波的疊加原理;理解駐波和行波的區(qū)別;

掌握描述簡諧波的各物理量的物理意義及其相互關系;掌握根據(jù)已知質點的諧振方程建立平面簡諧波的波動方程的方法,以及波動方程的物理意義;掌握波的干涉條件;能應用位相差或波程差概念分析和確定相干波疊加后振幅加強和減弱的條件。

15)波動光學

最少學時:12學時。

知識點:光源,獲得相干光的方法;光程及光程差;薄膜干涉;邁克耳孫(Michelson)干涉儀;惠更斯菲涅耳(HuygensFresnel)原理;單縫和圓孔夫瑯禾費(Fraunhofer)衍射;衍射光柵;自然光和偏振光;起偏和檢偏;光的雙折射現(xiàn)象。

基本要求:

了解邁克耳孫干涉儀的工作原理;了解惠更斯菲涅耳原理。理解獲得相干光的方法;理解光柵衍射公式,會確定光柵譜線的位置,會分析光柵常數(shù)及波長對光柵衍射譜線分布的影響;理解自然光和線偏振光;理解布儒斯特定律及馬呂斯定律;理解偏振光的獲得方法和檢驗方法。

掌握光程的概念及光程差和位相差的關系,能分析確定楊氏(Young)雙縫干涉條紋及薄膜等厚干涉條紋的位置;掌握分析單縫夫瑯禾費衍射暗紋分布規(guī)律的方法,會分析縫寬及波長對衍射條紋分布的影響。

16)早期量子論和量子力學基礎

最少學時:4學時。

知識點:原子光譜的實驗規(guī)律;玻爾(Bohr)的氫原子理論;德布羅意(L.V.Bro物質波;測不準關系;波函數(shù),薛定諤(Schr?dinger)方程;氫原子的量子力學處理;g光lie電)的效應,康普頓效應;愛因斯坦方程,光子。

基本要求:

了解理論對這兩個假設的解釋;了解玻爾量子化假設的意義及局限性;了解德布羅意的物質波假設及電子衍射實驗;了解一維定態(tài)薛定諤方程;了解如何用波動觀點說明能量量子化;了解角動量量子化與空間量子化;了解微觀粒子的自旋;了解描述原子中電子的運動狀態(tài)的四個量子數(shù);了解原子的電子殼層結構。

理解光電效應和康普頓(Compton)效應的實驗規(guī)律以及愛因斯坦的光子假設;理解氫原子光譜的實驗規(guī)律及玻爾的氫原子理論;理解描述物質波動性的物理量(波長、頻率)和粒子性的物理量(動量、能量)間的關系;理解波函數(shù)及其統(tǒng)計解釋、測不準關系。

掌握實物粒子的波粒二象性

17)激光和固體的量子理論

最少學時:4學時。

知識點:激光的產生;激光的特性;固體能帶概念;半導體和絕緣體。

基本要求:

了解激光的形成、特性及其主要應用;了解固體能帶概念,導體、半導體和絕緣體的能帶;了解本征半導體,n型半導體、p型半導體。

4.普通化學(36學時)

普通化學主要以化學反應的基本原理和物質結構理論及物質性質為主線,介紹熱化學、化學熱力學、化學動力學、水化學和電化學,同時穿插介紹能源