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微电子科学与工程专业本科人才培养方案

作者：长春理工大学物理学院发布时间：2024-10-08 浏览次数：次

一、专业名称、专业代码与专业类别

专业名称：微电子科学与工程

专业代码：080704

专业类别：电子信息类

二、专业介绍

专业起源于1958年建校时的技术物理专业，先后更名为红外技术专业、电子材料与元器件专业、微电子学专业，2013年国家专业目录调整后更名为微电子科学与工程专业，下设“半导体光电子器件”、“专用集成电路与片上系统”两个方向，现为国家一流本科专业建设点。

专业依托电子科学与技术博士学位授权一级学科，电子信息（集成电路工程方向）博士学位授权点，形成本硕博贯通培养的教育体系。面向国家集成电路和光电子技术产业战略发展需求，积极响应国家中长期重点发展研究方向，践行专业“创新驱动、实践引领、产教协同、光电融合、服务国家”人才培养理念，注重学生知识、素质和能力的培养，构建“政产学研用结合、模块化课程体系、多维度实践教学、国际化视野培养、全方位素质教育”的人才培养新模式。毕业生能够在光电信息、半导体制造、集成电路设计等领域从事研发、生产、管理等工作，还可以继续深造攻读硕士、博士学位。

专业现有包括高功率半导体激光国家级重点实验室在内的6个科研平台、8个省部级实践教学平台及15个校企合作基地的优势，拥有多名国家级科技创新领军人才和吉林省拔尖创新人才，教师队伍拥有博士学位者占比95%，有海外经历者占比22%，优秀的师资队伍为专业人才的培养提供了有力保障。

三、培养目标

培养适应社会与经济发展需要，德智体美劳全面发展，具有良好道德文化、社会责任感、创新精神、创业意识和人文素养，掌握微电子光电子集成、半导体物理与器件、集成电路设计与制造、集成电路封装、微电子组装、微电子产品可靠性制造与检测技术理论知识，具备在微电子和光电子产品设计、制造、测试与组装过程中进行系统设计、工艺制造、质量检验及生产管理的能力，能够在光电信息、半导体制造、集成电路设计等相关领域从事教学、科研和技术开发等工作的创新应用型专门人才。

学生在毕业5年后，能够达到如下要求：

培养目标1：具备坚定正确的政治方向、良好的思想品德、健全的人格和健康的体魄，热爱祖国，热爱人民，拥护中国共产党的领导；具有人文修养、职业素养、社会责任感，坚定践行社会主义核心价值观；

培养目标2：具有扎实的数理基础和较强的逻辑思维能力，能够系统掌握本学科光电信息、半导体制造、集成电路设计等技术领域的基础理论、专门知识和基本技能；

培养目标3：具有良好的科学素养、国际视野和创新意识，能够综合运用数学、物理学、光学、电子学以及计算机技术等知识，解决本学科光电信息、半导体制造、集成电路设计等领域或与之交叉的科学问题的能力；

培养目标4：具有独立承担光电信息、半导体制造、集成电路设计等领域工作的基本能力，能够在团队中承担领导、工程项目负责人、科研和技术骨干等角色的工作；

培养目标5：具备自主学习和终身管理的能力，能在相关领域继续深造；有创新创业精神，具有承担专业领域工作和解决工作中实际问题的能力，能够在团队中承担管理和技术工作。

四、毕业要求与指标点分解

毕业要求	指标点
01.思想品德：具有坚定正确的政治方向、良好的思想品德、健全的人格和健康的体魄，热爱祖国，热爱人民，拥护中国共产党的领导；具有科学精神，人文修养，职业素养、社会责任感和积极向上的人生态度，了解国情社情民情，践行社会主义核心价值观。在工程实践和项目实施过程中能充分考虑到对社会、健康、安全、法律、文化、环境和可持续发展的影响。	1.1 具有良好的世界观和人生观，具有一定的人文社会科学素养和和社会责任感，具有健康的体魄，热爱劳动。
	1.2 具备一定的法律基础，遵守职业道德和规范。在科学研究与工程实践中能考虑经济、环境、法律、安全、健康、伦理、可持续发展等制约因素。
02.学科知识：掌握系统的基础知识和专业知识，掌握必备的研究方法，了解本专业及相关领域最新动态和发展趋势。	2.1 较系统地掌握从事电子科学与技术工程领域相关的数学、外语、物理学、电子学、计算机技术等基础知识，扎实掌握半导体光电子器件与集成电路等相关领域的基础理论与专业知识；
	2.2 具有与微电子科学与工程专业相关的完备的工程实践或科研训练经历，了解微电子科学与工程专业的前沿发展现状和趋势。
03.问题分析：具备较强的实验和实践能力，能够使用现代实验设备进行观测、测试和分析，具有在实践中发现、认识和解决问题的能力。	3.1 具备系统的科学研究和工程实践经历。具备使用现代化实验设备对半导体光电子器件和集成电路进行测试、模拟和分析。
	3.2 具有利用专业基础理论和技术，针对电子信息领域理论或工程实际问题进行分析、提出方案并解决问题的基本能力，可参与相关系统的设计、运行与维护。
04.批判性思维：具有逻辑思维能力和批判性思维精神，能够发现、辨析、质疑、评价本专业及相关领域现象和问题，表达个人见解。	4.1 具有逻辑思维、批判性思维和逻辑推理能力。
	4.2 能够总结专业领域中现象并提出问题，通过辨析、质疑及评价，正确表达个人见解。
05.应用能力：具有一定的综合能力和创新能力，能够对本学科以及交叉学科领域问题进行综合分析和研究，构建和表达科学的解决方案。	5.1 具有对交叉学科领域问题进行综合分析和研究，解决复杂技术问题的能力。
	5.2 具有一定的创新意识和创新能力
06.信息能力：具有信息获取与数据分析的能力，具有应用信息技术解决本专业实际问题的能力。	6.1 具有运用现代信息技术获取相关信息的能力和跟踪科技前沿的能力。
	6.2 具备应用文献检索、资料查询等信息技术解决微电子科学与工程专业相关实际问题的能力。
07.沟通表达：具有良好的沟通表达能力，能够通过口头和书面表达方式与同行、社会公众进行有效沟通，传播相关专业知识。	7.1 能够与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流。
	7.2 具有撰写实验报告、论文报告等书面表达能力。
08.团队合作：具有良好的团队合作能力，能够与团队成员和谐相处，协作共事，并作为成员或领导者在团队活动中发挥积极作用。	8.1 具有一定的组织管理能力、较强的人际交往能力。
	8.2 能在团队中担任不同角色，并充分发挥自己的潜能。
09.国际视野：具有国际视野和国际交流能力，了解国际动态，关注全球性问题，尊重世界不同文化的差异性和多样性。	9.1 具有一定的外语交流能力。
	9.2 能及时了解国际形势，促进对不同文化的认识。
10.学习发展：具有终身学习意识和自我管理，自主学习能力，能够通过不断学习，适应社会和个人可持续发展。	10.1 具有自主学习和终身学习的积极性和主动性。
	10.2 能够适应职业发展的要求，及时关注和掌握微电子科学与工程领域的前沿理论和技术发展动态，具备不断获取新的知识和持续自我提升的能力。

五、毕业要求对培养目标的支撑

毕业要求	培养目标1	培养目标2	培养目标3	培养目标4	培养目标5
毕业要求1	√
毕业要求2		√	√
毕业要求3		√	√	√
毕业要求4		√	√
毕业要求5	√	√		√
毕业要求6				√
毕业要求7				√	√
毕业要求8				√
毕业要求9	√				√
毕业要求10					√

六、学制与修业年限

标准学制：4年

修业年限：4-6年

七、授予学位

授予学位：理学学士学位

八、主干学科、核心知识领域与核心课程

主干学科：电子科学与技术

核心知识领域：电路与电子技术；理论物理基础；集成电路；光电子技术；微电子技术；工程图学等

核心课程：电路分析；电子技术；工程制图与CAD；热力学与统计物理；电动力学；量子力学；固体物理；半导体物理；半导体器件物理；微电子制造原理与技术；集成电路原理与设计；数字逻辑电路设计；集成电路计算机辅助设计和仿真；半导体光电子技术；薄膜物理与技术；微电子与光电子集成技术

九、特色课程

双语课程：电动力学Ⅰ、半导体器件物理

产学研合作课程：LED制作与应用技术

专业综合设计类课程：CMOS器件设计及应用

十、课程框架与毕业要求学分

专业名称	课程模块	必修/选修合计							占总学分比例
		必修			选修		学时（周数）合计	学分合计
		门数	学时（周数）	学分	学时	学分	学时（周数）合计	学分合计
专业培养计划	通识教育课程	15	980	55	160	10	1140	65	38.2%
	学科基础课程	17	872	50	—	—	872	50	29.4%
	专业教育课程	3	104	6.5	200	11.5	304	18	10.6%
	学科交叉课程	—	—	—	96	6	96	6	3.5%
	实践环节（集中）	10	32W	31	—	—	32W	31	18.2%
	合计	45	1956	142.5	456	27.5	2412	170	100%
	必修、选修课程占课内教学总学时（学分）比例	—	81.1%	80.2%	18.9%	19.8%	100%
	实践（含实验）教学环节占总学分比例	25.3%
自主发展计划	毕业要求学分（第二课堂完成）	16 + X

十一、专业学期周学时、学分分配

学期	计划教学周数	课程教学			实践教学环节		合计
学期	计划教学周数	周学时	周数	学分	周数	学分	周数	学分
1	19	24	15	21.5	3	2	18	23.5
2	20	25.1	18	25.5	1	1	19	26.5
3	19	25.8	18	26.5	0	0	18	26.5
4	20	23.6	18	25	1	1	19	26
5	19	19.5	17	18.5	1	1	18	19.5
6	20	15.8	17	15.5	2	2	19	17.5
7	19	14	8	6.5	10	10	18	16.5
8	16	0	0	0	14	14	14	14
合计	152	—	111	139	32	31	143	170

十二、教学计划进程表

微电子科学与工程专业教学计划进程表

课程类别	课程性质	课程编号	课程名称	学分		总学时		学时分配							各学期学时安排															备注
								理论		实验		实践		第1学年				第2学年				第3学年				第4学年
														1		2		3		4		5		6		7		8
通识教育课程	必修	1511901	思想道德与法治 Value,Morality and Rule of Law	3		48		42				6		48
		1511902	中国近现代史纲要 The Outline of Modern Chinese History	3		48		44				4						48
		1511903	马克思主义基本原理 Introduction to the Basic Tenets of Marxism	3		48		42				6								48
		1511904	毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论 Introduction to Mao Zedong Thought and Theoretical System of Socialism with Chinese Characteristics	3		48		40				8								48
		1511905	形势与政策 Situation and Policy	2		32		32						8		8		8		8
		1511906	习近平新时代中国特色社会主义思想概论 Introduction to Xi Jinping Thought on Socialism with Chinese Characteristics for a New Era	3		48		40				8										48
		1211901	大学外语Ⅰ College Foreign Language I	4		64		64						64
		1211902	大学外语Ⅱ College Foreign Language II	4		64		64								64
		1611901	体育 Physical Education	4		144		16				128		16		24		32		32		20		20
		1611902	军事理论 Military Theory	2		36		36						16		20
		0511901	计算机基础与C程序设计 Computer Foundation and C Program Design	5		80		80						32		48
		0511902	计算机基础与C程序设计实验 Computer Foundation and C Program Design Experiment	1		32				32				16		16
		0911901	高等数学（理） Advanced Mathematics（Natural Science）	12		192		192						80		112
		0911906	线性代数 Linear Algebra	3		48		48										48
		0911907	概率论与数理统计（理工） Probability Theory and Mathematical Statistics（Natural Science and Engineering ）	3		48		48										48
	小计				55		980		788		32		160		280		292		184		136		68		20
	选修		通识教育选修课	10		160		通识教育选修课程分为科学技术、人文社科、创新创业、艺术美育、国际视野等五类模块课程，第2-5学期开设。通识教育选修课要求学生至少修读第一课堂10学分，其中限选课程为：“人文社科”课程模块中的“四史”课程（至少修读1门，0.5学分）、劳动教育理论（1学分）、大学生心理健康教育（2学分）；“创新创业”课程模块中的创新创业基础（1学分）、大学生职业生涯发展（1学分）、大学生就业指导（1学分）；“艺术美育”课程模块中应至少修读2学分，艺术类专业学生要修读本专业外的相关课程。
学科基础课程	必修	0121101	力学 Mechanics	3		48		48						48
		0121102	热学 Thermal Physics	2		32		32								32
		0121103	电磁学 Electromagnetics	4		64		64								64
		0121104	光学 Optics	3		48		48										48
		0121105	原子物理学 Atomic Physics	3		48		48										48
		0121107	大学物理实验（理Ⅱ） College Physics Experiment （Science II）	2		64				64						32		32
		0921901	数学物理方法 Mathematics Physics Methods	4		64		64										64
		0121110	※ 热力学与统计物理 Thermodynamics and Statistical Physics	3		48		48												48
		0121111	※ ★ 电动力学Ⅰ Electrodynamics I	3.5		56		56												56
		0121112	※ 量子力学Ⅰ Quantum Mechanics Ⅰ	3.5		56		56														56
		0121113	※ 固体物理Ⅰ Solid State Physics I	3.5		56		56														56
		0121115	近代物理实验 Modern Physics Experiments	1.5		48				48												48
		0421902	※ 电路分析 Circuit Analysis	3		56		40		16								56
		0421903	※ 电子技术A Electronic Technique A	4.5		72		72												72
		0421905	电子技术实验AB Electronic Technique Experiment AB	1		24				24										24
		0321901	※ 工程制图与CADⅠ Engineering Drawing and CAD Ⅰ	2.5		40		32		8										40
		0121301	※ 半导体物理 Semiconductor Physics	3		48		48														48
	小计				50		872		712		160				48		128		248		240		208
专业教育课程	必修	0131302	※ ★ 半导体器件物理 Semiconductor Device Physics	3		48		48																48
		0131303	※ 微电子制造原理与技术 Science and Engineering of Microelectronic Fabrication	2.5		40		40														40
		0131304	微电子科学与工程专业导论 Introduction to the Major of Microelectronics Science and Technology	1		16		16												16
	选修	0132201	MATLAB程序设计 MATLAB Programming	2		32		32																32					要求 4学分 64学时
		0132202	单片机系统设计 Single Chip System Design	2		32		32																32
		0132313	专业英语 Professional English	2		32		32																32
		0132314	集成电路工艺和器件计算机模拟和仿真 Computer Simulation on the Process and Devices of Integrated Circuit	2		32		32																32
		0132315	半导体材料 Semiconductor Materials	2		32		32																		32
		0132316	半导体材料分析测试技术 Analysis and Testing Technologies of Semiconductor Materials	2		32		32																		32
		0132317	集成电路测试原理与技术 Principle and Technology of Integrated Circuit testing	2		32		32																32
		0132318	可编程逻辑器件 Programmable Logic Device	2		32		32																32
		0132319	显示技术 The Technology of Display	2		32		32																		32
		0132320	有机光电子器件 Organic Optoelectronic Devices	2		32		32																		32
		0132321	红外物理 Infrared Physics	2		32		32																32
		0132322	物理光学 Physical Optics	2		32		32																32
		0132406	信号与系统 Signals and Systems	2		32		32																32
	限选	0133309	※ 半导体光电子技术 Semiconductor Optoelectronic Technique	2.5		40		40																40					半导体光电子器件
		0133310	※ 薄膜物理与技术 Thin Film Physics and Technology	2		32		32																32
		0133311	※ 微电子与光电子集成技术 Microelectronic and Optoelectronic Integrated Techniques	2		32		32																32
		0133312	专业实验Ⅱ Professional Experiment II	1		32				32														16		16
		0133305	※ 集成电路原理与设计 The Principle and Design of Integrated Circuit	2.5		40		40																40					专用集成电路与片上系统
		0133306	※ 数字逻辑电路设计 Design of Digital Logic Circuit	2		32		32																32
		0133307	※ 集成电路计算机辅助设计与仿真 Computer Aided Design and Simulation of Integrated Circuits	2		32		32																32
		0133308	专业实验Ⅰ Professional Experiment I	1		32				32														16		16
	小计（最低毕业要求）				18		304		272		32										16		40		200		48
学科交叉课程	选修	0742901	材料化学 Materials Chemistry	2		32		32																		32			要求 6学分 96学时
		0942902	数据可视化 Statistical and Data Analysis	2		32		32																		32
		0942903	数学模型 Mathematical Modeling	2		32		32																		32
		1042901	生物医学光子学 Biomedical Optics	2		32		32																32
		0642901	人工智能技术 Artificial Intelligence Technology	2		32		32																32
	小计（最低毕业要求）				6		96		96																32		64

微电子科学与工程专业实践教学环节安排表

层次	课程编号	课程名称	学分	周数	各学期学时安排								备注
					第1学年		第2学年		第3学年		第4学年
					1	2	3	4	5	6	7	8
基础实践	1811901	入学教育及军训 Admission to Education and Military Training	2	3	3
	0351904	工程训练Ⅱ Engineering Training Ⅱ	1	1		1
	0451910	电工电子实习 Electrical and Electronic Practice	1	1				1
专业实践	0151323	半导体物理课程设计 Curriculum Design of Semiconductor Physics	1	1					1
	0151324	$ LED制作与应用技术 Manufacturing and Application Technology of LED	2	2							2
	0151325	& CMOS器件设计及应用 Design and Application of CMOS device design	3	3							3
	0151326	认识实习 Cognition Practice	1	1						1
	0151327	生产实习 Production Practice	1	1						1
	0151328	科研训练 Academic Research Training	5	5							5
综合实践	0151329	毕业论文（设计） Graduation Thesis (Design)	14	14								14
小计			31	32	3	1		1	1	2	10	14

※：核心课程　　★：双语课程　　☆：全英课程　　$：产学研合作课程　　&：专业综合设计类课程　　

十三、“毕业要求-课程体系”支撑矩阵

学分

学期

核心
课程

毕业
要求1

毕业
要求2

毕业
要求3

毕业
要求4

毕业
要求5

毕业
要求6

毕业
要求7

毕业
要求8

毕业
要求9

毕业
要求10

思想道德与法治

中国近现代史纲要

马克思主义基本原理

毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论

形势与政策

1,2,3,4

习近平新时代中国特色社会主义思想概论

大学外语Ⅰ

大学外语Ⅱ

体育

1,2,3,4,5,6

军事理论

1,2

高等数学（理）

1,2

线性代数

概率论与数理统计（理工）

计算机基础与C程序设计

1,2

计算机基础与C程序设计实验

1,2

力学

热学

电磁学

光学

原子物理学

大学物理实验（理Ⅱ）

2,3

数学物理方法

热力学与统计物理

√

电动力学Ⅰ

3.5

√

量子力学Ⅰ

3.5

√

固体物理Ⅰ

3.5

√

近代物理实验

1.5

电路分析

√

电子技术A

4.5

√

电子技术实验AB

工程制图与CADⅠ

2.5

√

半导体物理

√

半导体器件物理

√

微电子制造原理与技术

2.5

√

微电子科学与工程专业导论

MATLAB程序设计

单片机系统设计

专业英语

集成电路工艺和器件计算机模拟和仿真

半导体材料

半导体材料分析测试技术

集成电路测试原理与技术

可编程逻辑器件

显示技术

有机光电子器件

信号与系统

半导体光电子技术

2.5

√

薄膜物理与技术

√

微电子与光电子集成技术

√

专业实验Ⅱ

6,7

集成电路原理与设计

2.5

√

数字逻辑电路设计

√

集成电路计算机辅助设计与仿真

√

专业实验Ⅰ

6,7

材料化学

人工智能技术

数据可视化

数学模型

生物医学光子学

入学教育及军训

工程训练Ⅱ

电工电子实习

半导体物理课程设计

LED制作与应用技术

CMOS器件设计及应用

认识实习

生产实习

科研训练

毕业论文（设计）

注：表中教学环节：课程、实践环节等，根据课程对各项毕业要求的支撑强度分别用“H（高）、M（中）、L（弱）”表示，支撑强度的含义是：该课程覆盖毕业要求指标点的多寡，H 至少覆盖 80%，M 至少覆盖 50%，L 至少覆盖 30%。

十四、课程体系拓扑图

专业负责人：刘艳阳

教学院长：秦旭磊

学院学术分委员会主任：李野

2024年09月27日

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