物理科学与技术学院微电子科学与工程专业人才培养方案 一 专业简介 微电子科学与工程是当前信息社会不可或缺的基础专业之一, 是信息技术的 基石 正是得益于微电子科学与技术的发展, 电子信息系统才能一直朝着智能化 微型化 集成化的方向迈进, 使人类的生活内容和生活方式发生了翻天覆地的变 化, 许多高精尖技术与功能性装置目前已变为现实 微电子材料 微电子工艺 以及微电子器件的迅猛发展不仅促成了信息技术日新月异的更新, 而且为其它诸 多学科或领域带来新的发展途径或契机, 已经在民用消费电子 信息通讯 计算 机 工业自动控制 航空航天系统 灵敏探测等诸多领域发挥着不可替代的重要 作用, 也正在医疗诊断 生物信息获取 国防与信息安全等领域显示出越来越令 人振奋的应用前景, 必将为科技发展和人类生活带来更深层次的变化 兰州大学本专业的前身是设立于 1958 年的半导体专门化, 是全国首批设立 该专业的八所院校之一 1982 年设立半导体物理与器件专业方向 2001 年经教 育部批准建设成为微电子学专业 2012 年根据教育部针对本科专业目录的修订, 更名为微电子科学与工程专业 此外, 兰州大学 1993 年设立微电子学与固体电 子学硕士点 2000 年设立微电子学与固体电子学二级学科博士点 2008 年设立 集成电路工程专业学位硕士点 从本科到博士 从学术学位到专业学位形成了完 整的教学 科研培养体系 本专业是招收 培养国防生的本科专业之一 微电子科学与工程属于电子信息类, 完成本专业学业, 并符合学校有关学位 授予规定者, 毕业后可授工学或理学学士学位 ( 见第六条 ) 二 专业的人才培养定位与目标 本专业是电子科学技术与信息科学技术的先导和基础, 培养微电子领域的专 业人才 使学生掌握半导体物理 微电子材料 微电子工艺 微电子器件的基础 知识和集成电路的基本理论与设计方法, 熟悉微电子器件与集成电路的工艺制造 技术, 具备器件特性分析 集成电路分析与设计 工艺实践等基本能力 培养的 学生能够胜任本专业及相关领域科学研究 科技开发 创新创业 工程技术管理 等工作 1
三 专业的基本要求 本专业是理 工兼容的专业, 侧重专业实践能力的培养 要求学生具有扎实的数学 物理基础知识和良好的外语应用能力 ; 掌握各种微电子器件和集成电路的基本原理及分析 设计 制造的基本方法 ; 具备良好的实践技能和设计 开发能力 ; 了解专业领域的发展动态和前沿技术 四 专业的学制与学分 本专业学制 4 年 学校实行弹性学制, 允许学生分阶段完成学业 但具有学籍的时间最长不超过 8 年, 累计修业时间不超过 6 年 学生获得规定的 155 学分 ( 详见表一 ), 即准予毕业, 并发给微电子科学与工程专业毕业证书 理学学位需修光学 半导体光电子学 工学学位需修半导体材料 集成电路的计算机辅助设计 专业基础课中 B 类课程可以用对应的高级课程代替, 如数理方法 B 可以用数理方法代替, 量子力学 B 可以用原子物理和量子力学两门课代替, 等等 超出规定学分可以替代选修课 科研训练包括参加各类创新 创业 科研项目, 也可以选修相关专业的基础课程, 需得到科研导师的推荐 选修课选课建议 : 建议计划读研深造的学生 ( 毕业可选理学学位 ) 选修光学及半导体光电子学, 并用部分 A 类课程替代 B 类课程 ; 建议计划去公司工作的学生 ( 毕业可选工学学位 ) 选修应用性比较强的课程, 如半导体材料 集成电路的计算机辅助设计 功率半导体器件等 注 : 物理学院开设的其他课程均可作为选修课 五 专业主干课程 特色课程和精品课程 主干课程 : 高等数学 普通物理 量子物理 热力学统计物理 电磁场理论 固体物理学 半导体物理学 固体电子器件 数字电路 模拟电路 集成电路分析与设计 微电子制造工艺 微电子专业实验等 特色课程 : 固体电子器件 功率半导体器件 超大规模集成 (VLSI) 器件物理基础 集成电路分析与设计 微电子制造工艺 专用集成电路 (ASIC) 设计 微电子专业实验 微电子制造工艺实验及实习等 六 课程体系结构与学时学分分配 2
表一 课程体系结构与学时学分分配总表 课程类别 课程性质 学分 占总学分占总学时学时比例比例 校公共课 35 22.6% 702 21.3% 大类平台课程 不少于 24 * 15.5% 468 14.2% 专业课基础课 不少于 45 29.0% 1035 31.3% 专业课 16 10.3% 288 8.7% 选修 不少于 8 5.2% 162 4.9% 通识选修课 选修 不少于 10 6.5% 180 5.4 毕业设计或论文 8 5.2% 144 4.4% 实习实训等实践环节 6 3.9% 270 8.2% 科研训练 3 1.9% 54 1.6% 合计 155 100% 3303 100% 注 :* 其中科研训练指导 I 包含在科研训练中, 此处不重复计算 表二 校公共课共 35 学分 序号 课程名称 学分 学时总数 开课学期 1 思想道德修养与法律基础 3 54 1 2 大学信息技术基础及实验 ( 计算机语言 ) 3 54 4 3 大学英语 12 216 1 2 3 4 4 体育 4 144 1 2 3 4 5 中国近现代史纲要 2 36 2 6 马克思主义基本原理 3 54 3 7 毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论 4 4 5 8 形势与政策 1 18 表三 通识课 ( 含公共选修课 ) 学时学分分配表 课程学时开课学序号课程名称学分性质总数期 1 大学语文 3 54 1 2 职业生涯发展与规划 2 36 2 3
3 其它任意选修课选修 5 90 1-8 合计 10 表四 大类平台课程 A 类 共 32 学分 (29 +3 选修 ) 序号 课程名称 性质 学分 学时总数 开课学期 1 物理学概论 ( 兰大导读 ) 1 18 1 2 高等数学 I ( 上 下 ) 11 198 1 2 3 力学 A 4 1 4 热学 选修 3 54 1 5 线性代数 4 2 6 电磁学 A 4 2 7 普通物理实验 ( 力热 ) 4 2 8 科研训练指导 I 1 36 2 B 类共 31 学分 (25 +6 选修 ) 序号 课程名称 性质 学分 学时总数 开课学期 1 物理学概论 ( 兰大导读 ) 1 18 1 2 高等数学 II ( 上 下 ) 10 180 1 2 3 力学 B 3 54 1 4 热学 选修 3 54 1 5 线性代数与概率论 4 2 6 电磁学 B 3 54 2 7 普通物理实验 ( 力学 ) 3 54 2 8 普通物理实验 ( 热学 ) 选修 1 18 2 9 科研训练指导 I 1 36 2 10 机械制图原理 选修 2 36 2 其中 B 类课程可以用相应的 A 类课程代替 表五微电子专业基础课程共 54 学分 (45 +9 选修 ) 序号课程名称性质学分学时总数开课学期 1 模拟电路 4 3 4
2 数学物理方法 B( 突出积分变换和数理 3 4 方程 ) 3 量子物理 ( 量子力学和原子物理 ) 4 3 4 光学 限选 4 3 5 普通物理实验 ( 电磁 ) 2 3 6 热力学统计物理学 B( 包括热学 ) 4 4 7 固体物理学 4 4 8 数字电路 4 4 9 普通物理实验 ( 光学 ) 选修 2 4 10 模拟电路实验 3 90 4 11 电磁场理论 4 5 12 半导体物理学 4 5 13 数字电路实验 3 90 5 14 近代物理实验 B 2 5 6 15 半导体材料 限选 3 54 6 16 微电子专业实验 3 135 6 其中 B 类课程可以用相应的 A 类课程代替 表六微电子专业方向课程共 16 学分 序号 课程名称 性质 学分 学时总数 开课学期 1 微电子制造工艺 4 5 2 集成电路分析与设计 理工均为 5 90 6 3 固体电子器件 4 6 4 半导体光电子学 理学 3 54 7 5 集成电路的计算机辅助设计 (IC-CAD) 工学 3 54 7 表七 微电子专业实习实训等实践环节共 6 学分 序号课程名称性质学分学时总数开课学期 1 微电子制造工艺实验及实习 6 270 7 5
表八 微电子专业选修课程 序号 课程名称 学分 学时总数 开课学期 1 超大规模集成 (VLSI) 器件物理基础 3 54 6 2 专用集成电路 (ASIC) 设计实践 3 54 6 3 硬件描述语言 (VHDL) 3 54 7 4 有机半导体材料与器件 3 54 7 5 单片机原理与应用 3 54 7 6 功率半导体器件 3 54 7 7 光伏器件原理与技术 3 54 7 8 器件数值分析与模拟 3 54 7 9 自旋电子学 3 54 7 10 信号与系统 3 54 7 11 电力电子技术 3 54 7 表九实践课学时学分分配表共 39 学分, 占总学分比例 25.2% 序号课程名称学分学时总数开课学期 1 军事训练与军事理论 1 1 2 物理学概论 ( 兰大导读 ) 1 18 1 3 科研训练 I 1 36 2 4 职业生涯发展与规划 2 36 2 5 普通物理实验 B ( 力热 电磁 ) 6 144 2 3 6 近代物理实验 B 2 5 6 7 大学信息技术基础实验 1 18 4 8 模拟电路实验 3 90 4 9 数字电路实验 3 90 5 10 微电子专业实验 3 135 6 11 微电子制造工艺实验及实习 6 270 7 12 科研训练 II 2 36 1-8 13 毕业论文 8 8 合计 39 6
七 兰州大学本科专业教学计划总体安排一览表 课时分配 各学期学时分配 课程类别 课程 性质 序号 课程编号 课程名称 学分 周学时 学时总数 讲授 习题讨论 实验 课外自修 上机第一学年第二学年第三学年第四学年课内课外 1 2 3 4 5 6 7 8 备注 1 思想道德修养与法律基础 大学信息技术基 2 础及实验 ( 计算 机语言 ) 3 大学英语 12 3 216 54 54 54 54 4 体育 4 2 144 36 36 36 36 公共课 5 中国近现代史纲要 6 职业生涯发展与规划 2 2 36 36 2 2 36 36 7 马克思主义基本原理 8 毛泽东思想和中 国特色社会主义 4 2 36 36 理论体系概论 9 形势与政策 1 10 军事训练与军事理论 1 18 18 7
大类平台课程 A 类 B 类 11 物理学概论 1 18 18 12 高等数学 I ( 上 108 90 11 198 下 ) 13 力学 A 4 4 限选 14 热学 15 线性代数 4 4 16 电磁学 A 4 4 17 普通物理实验 4 4 ( 力热 ) 18 科研训练指导 I 1 36 36 19 物理学概论 1 18 18 20 高等数学 I ( 上 90 90 10 5 180 下 ) 21 力学 B 限选 22 热学 23 线性代数与概率 4 4 论 24 电磁学 B 25 普通物理实验 54 3 3 54 ( 力学 ) 选修 26 普通物理实验 18 1 18 ( 热学 ) 27 科研训练指导 I 1 36 36 选修 28 机械制图原理 2 2 36 36 29 模拟电路 4 4 8
30 数学物理方法 B ( 突出积分变换 和数理方程 ) 4 4 31 量子力学 B( 包括 4 4 原子物理 ) 限选 32 光学 4 4 33 普通物理实验 2 4 ( 电磁 ) 专业基 础课 34 热力学统计物理 4 4 学 B 35 固体物理学 4 4 数字电路 4 4 限选 36 普通物理实验 2 4 ( 光学 ) 37 模拟电路实验 2 5 90 90 38 电磁场理论 4 4 39 半导体物理学 4 4 40 数字电路实验 2 5 90 90 41 近代物理实验 B 2 4 36 36 限选 42 半导体材料 43 微电子专业实验 3? 135?? 9
专业必 修课 44 微电子制造工艺 4 4 45 集成电路分析与 5 5 90 90 设计 46 固体电子器件 4 4 47 集成电路的计算 机辅助设计 (IC-CAD) 48 有机半导体材料与器件 49 光伏器件原理与技术 专业选 修课 选修 50 功率半导体器件 51 电力电子技术 52 半导体光电子学 53 单片机原理与应 用 54 超大规模集成 (VLSI) 器件物理 基础 55 专用集成电路 (ASIC) 设计实践 10
56 器件数值分析与 模拟 57 自旋电子学 58 信号与系统 59 硬件描述语言 (VHDL) 课外活动和实践教学环节合计课学分 学时 实验合计选修课学分 学时 实验合计总学分 学时 实验 上机学时合计 学期周学时 11
八 副修 双学位专业教学计划 一 培养要求要求学生系统地掌握本专业所需的微电子科学与工程基础知识及专业实验的基本方法和技能, 具有创新思维及解决实际问题能力, 对当代高科技相关领域的发展有广泛的认识, 成为在微电子科学与工程及其相关领域有发展潜力的优秀人才 二 学分要求选本专业为第二专业的学生必须预修 8 学分以上高等数学 ( 上 下 ) 或数学分析 ( 上 下 ), 并从本教学计划指定的课程中修够 55 学分, 指定的选修课程中修够 10 学分, 成绩合格者可颁发微电子科学与工程 ( 第二 ) 专业证书 课程 序号 课程名称 性质 学分 学时总数 开课学期 1 电磁学 B 3 54 2 2 模拟电路 4 3 3 数学物理方法 B( 突出积分变换和数理 3 4 方程 ) 4 量子物理 ( 量子力学和原子物理 ) 4 3 5 光学 限选 4 3 6 热力学统计物理学 B( 包括热学 ) 4 4 7 固体物理学 4 4 8 数字电路 4 4 9 模拟电路实验 3 90 4 10 电磁场理论 4 5 11 半导体物理学 4 5 12 数字电路实验 3 90 5 13 半导体材料 限选 3 54 6 14 微电子专业实验 3 135 6 12
15 微电子制造工艺 4 5 16 集成电路分析与设计 5 90 6 17 半导体器件物理 4 6 18 半导体光电子学 限选 3 54 7 19 集成电路的计算机辅助设计 (IC-CAD) 限选 3 54 7 20 微电子制造工艺实验及实习 6 270 7 其中 B 类课程可以用相应的 A 类课程代替 选修课程 序号 课程名称 学分 学时总数 开课学期 1 超大规模集成 (VLSI) 器件物理基础 3 54 6 2 专用集成电路 (ASIC) 设计实践 3 54 6 3 硬件描述语言 (VHDL) 3 54 7 4 有机半导体材料与器件 3 54 7 5 单片机原理与应用 3 54 7 6 功率半导体器件 3 54 7 7 光伏器件原理与技术 3 54 7 8 器件数值分析与模拟 3 54 7 9 自旋电子学 3 54 7 10 信号与系统 3 54 7 11 电力电子技术 3 54 7 13