电子科学与技术解析.docx

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电子科学与技术解析

0809电子科学与技术一级学科博士、硕士学位基本要求

第一部分学科概况和发展趋势

电子科学与技术的研究对象是电子运动规律、电磁场与波、电子和光电子材料与器件、电子线路及其系统。

关注的核心内容是微粒子（例如：

电子和光子）的运动规律及其传播载体（即器件集成与线路构造）和方式（即电磁场与电磁波），以及包括信息领域以及其他相关领域的各种应用问题。

从微观视角研究微粒子运动及其产生的场和波，为信息的获取表征、计算、传播、存储提供了电子化手段，为电子能量传播提供了新途径，使得人类进入电子信息时代，也使得电子科学与技术成为了现代各类科学技术的重要基础。

自欧姆定律（1827年）和克希荷夫定律（1845年）奠定电路分析与计算理论重要基础，以及麦克斯韦（1864年）在安培、法拉第实验基础上创立电磁场理论体系以来，电子科学与技术学科的发展已有近二百年的历史，一直沿着以电路为代表的“路”和以电磁场为代表的“场”两条路线发展。

其研究方向可以概括为：

以粒子与波的运动规律为基础，探索电磁场与波及其与物质相互作用机理；以新型电子材料和集成器件为依托，构建电子系统，实现电子能量与信息的存储和传播。

由于新型电磁材料、集成电路新技术、光量子与纳米新技术的不断涌现，电路集成度按摩尔定律的持续、高速提升，大大推动了以计算机、通信和自动控制为核心的电子信息技术的发展。

在此基础上，微电子机械（MEMS）和微纳结构器件的发展，以及光电子器件与芯片制造技术功能和规模的革命性进展，又一次推动了新的技术革命。

以电子科学与技术为基础的电子系统和光电子系统正在向高速化、绿色化、集成化、数字化、网络化、智能化方向发展。

第二部分博士学位的基本要求

一、获本学科博士学位应掌握的基本知识及结构

1．微粒子基本运动规律

电子、光子、介子等微粒子的交换实现了物质核子间的强相互作用，它们是产生和传递电磁相互作用的基本粒子，是电磁辐射的载体，也是电磁相互作用的媒介子，更是物质强相互作用的结果。

了解、掌握和研究这些物质微粒子的运动规律，对电子学者认知电子微世界，建立电子科学与技术学科的知识体系具有重要的基础性意义。

2．电磁场与电磁波

物质间的库伦相互作用会产生电场和磁场，电与磁是物质的一体两面：

运动的电子形成磁场，而变动的磁场则会在导电介质中产生电流。

变化的电场和变化的磁场构成了一个不可分离的统一的电磁场，而变化的电磁场在空间的传播形成了电磁波。

电磁波是本学科的主要研究对象，居本学科中心地位。

自从麦克斯韦（1864年）创立了电磁场理论体系以及赫兹采用实验证实了电磁波的客观存在以后，电磁场与电磁波就成为了本学科的知识体系中一个重要的基础理论。

3．量子电子学

电磁场与物质相互作用是电磁相互作用的一种基本形式，它主要通过电磁波与物质中的原子、离子或分子相互作用，引起束缚电子的各种轨道跃迁或原子核自旋的跃迁，并产生受激辐射、自发辐射等各种电磁辐射。

利用电磁场与物质相互作用的量子操控，形成了激光、原子钟、核磁共振仪等器件或仪器，并产生了专门从事激光、原子钟、核磁共振的研究领域—量子电子学。

目前，激光、原子钟、核磁共振成像已经成为光通信、光电技术、卫星全球定位与导航、生物电子等方面的核心技术。

量子电子学已成为本学科的知识体系中一个重要组成部分。

4．电磁材料、光电材料与电子器件、光电器件

物质内部的电子运动和自旋会产生一定大小的磁场，因而一切物质都具有磁性，所以电与磁性是物质的基本属性。

但实际上，各种物质的微观结构是有差异的，这种差异性的直接表现就是物质磁性的差异。

分析或构造物质的微结构从而发现或形成可以受控的电磁材料，以便产生可控可变的电场和磁场或电流，从而获得可以构成电子器件的基础。

而电子器件是表达、计算、存储电子信号的基本和基础单元。

电磁材料是构造新型电子器件的基础。

电磁材料和电子器件的知识是从事电子科学与技术理论研究以及应用研究所必需的。

5．光子学技术

在物质内部，电子的跃迁产生（或吸收）光子，电子和光子的相互作用及相关能量转换过程也是物质的基本属性。

但是各种物质中电子和光子的相互作用是有差异的，利用这种差异可以构成对光子性能进行各种控制的光电器件，实现光子对信息和能量的承载与传输的功能，以及光伏能量转换功能。

在目前的信息时代和能源短缺时代，光子已成为信息和能量的重要载体，了解物质的光电特性和光电（光伏）器件的知识也是从事电子科学与技术理论研究以及应用研究所必需的。

1960年诞生的激光是电子科学技术发展史上的一个重要里程碑，标志着现代光电子技术与光子学技术的开始。

激光将信息的产生、传输、存储和探测，从无线电、微波波段拓展到光波段，使信息技术发生了革命性变化。

激光与光纤的结合所形成的高速、大容量的全球光纤通信系统（包括互联网）很好地满足了信息化社会发展的需求。

高相干亮度的激光为光与物质相互作用的研究提供了极为有效的新工具。

激光所提供的极高功率密度与能量密度、极短的光脉冲（10-17秒）、极精细的光束等，可创造出极端的物理条件：

极高的温度、极高的压强、极低的温度和极精密的刻画与加工，使光子技术在信息、能源、材料、航天航空、生命科学与环境科学以及国防军事等领域中得到广泛应用。

了解物质的光电特性和光电器件的知识是从事电子科学与技术理论研究以及应用研究所必需的。

6．电路与电子系统

场与路是电子运动规律传播的两种基本形式。

由电子器件用导线按一定的方式连接起来，为电荷流动提供路径是电子线路或网络的基本形式。

而由若干个相互连接、相互作用的基本电路组成的具有特定功能的电路整体称为电子系统。

各种连接的电子线路形成了功能丰富的电子系统，实现人们对电信号信息的处理。

从本学科兴起至今，电路和电子系统一直都是本学科研究的核心，也是本学科的知识最终呈现应用功能的具体载体。

7．微电子与器件集成技术

微电子技术是以集成电路技术为代表，通过设计、制造和使用微小型电子元器件和电路，把电路和器件小型化和集成化，实现新型功能电子系统的技术。

由于集成电路的发明，推生出以微处理器为代表的各种功能强大的芯片和电子设备，使得人们能够高速处理海量信息，从而推动人类信息社会网络化、高速化、海量化。

微电子技术是电子信息技术的核心技术和战略性技术，是信息社会的基石。

8．信号与信息理论

信息普遍存在于自然界和人类社会活动中，是“物质和能量及其自身‘信息’与其属性的标识、表现”。

它的表现形式远远比物质和能量复杂，但又远比他们简单。

信息是客观世界不可或缺的重要资源。

随着社会的发展和科学技术的进步，人类对信息的认识和利用日趋深入和广泛，信息资源的地位与作用日益凸显，信息已成为社会发展中的一个主导因素。

而信号是信息的载体。

电子信号是目前最佳承载信息的方式，利用电子信号的受控计算、传播和表达，可以使得人们能够高速海量获取、传播和存储信息。

电子科学与技术的重点服务对象是信息领域。

信号与信息理论是本学科不可或缺的知识体系。

博士生应具有上述本学科包含的物理电子学、电磁场与电磁波、电子材料、光电材料与器件、集成电路、信号与信息、电路与系统等方面广泛的理论和背景知识，对所研究的具体领域方向有全面的掌握；能够清楚了解本学科主要发展趋势。

二、获本学科博士学位应具备的基本素质

1．学术素养

电子科学与技术的研究意义在于发现、描述和解释物质微粒子的运动规律、电磁场传播方式和途径、新型光电磁材料以及物质相互作用的机理，形成电子科学与技术基础理论，并应用此理论和光电磁材料发明和制造小型化、集成化的光或电子器件，构建电子系统，实现对多种海量信息的表达、计算、存储和传播，以推动信息社会飞速发展。

博士生应对本学科问题具有浓厚兴趣，以丰富电子学知识和提升电子科学与技术发展水平的精神来学习和研究电子科学与技术。

电子科学与技术知识体系涉及面广，除了与许多学科如数学、物理学、光学工程、计算机科学与技术、信息与通信工程等学科具有交叉性，其内部的知识板块也相互交叉，因此。

要求博士生必须掌握相关学科知识，尤其是在与自己主攻方向联系密切的学科上，应该具备较为深入的知识。

这是衡量博士生学术潜力的主要因素之一。

此外，扎实的数理基础和建模能力也是博士生学术素养的重要构成因素。

当今，电子科学与技术学术研究在很大程度上是在团队合作的基础上进行，包括问题调查，研究计划制定、建模方法和仿真、实验方案和实验分析、分析与综合技术路线的实施等。

因此，博士生应具备良好的团队合作精神，尊重他人的学术思想和研究方法与成果。

具体的学术素质包括：

（1）热爱祖国，具有良好的职业道德和敬业精神，具有高度的事业心和责任感，积极为社会现代化建设服务；

（2）崇尚科学的献身精神、创新精神和开放精神，掌握本学科坚实、宽广的基础理论和系统、深入的专业知识；掌握本学科相关的知识；具有独立从事科学研究的能力；（3）对电子科学与技术学科研究有兴趣，系统掌握该学科的基础理论知识，具有良好的电子技术领域的实践能力；（4）至少掌握一门外国语，具有熟练的外文阅读能力，良好的写作能力和一定的听说能力，能够以外语为工具，熟练地进行科学研究和学术交流。

2．学术道德

（1）追求求实的科学精神，恪守学术道德规范，崇尚学术诚信；

（2）严格遵守国家有关法律、法规及学术规范，遵守国际学术规范和惯例；

（3）尊重他人的知识产权，遵循具有学术贡献的学术署名原则，杜绝抄袭与剽窃、伪造与篡改等学术不端行为；

（4）严格执行国家及单位的保密制度，杜绝泄密事件发生。

三、获本学科博士学位应具备的基本学术能力

1．获取知识能力

（1）博士生应具备电子类文献的搜集和整理能力，能广泛地批判性地阅读文献和电子科学与技术领域中的部分原始论文，能够从本学科国际主要刊物中掌握本学科的前沿动态，具有良好的互联网信息搜索能力；

（2）博士生应掌握电子科学与技术的核心知识架构体系，应能了解电子科学与技术前沿和热点的知识动向，明晰待解决问题的实质，探究知识的前因后果；

（3）博士生应能根据电子科学与技术的核心理论，针对待研究对象本质，选择或提出合理的研究方法；

（4）博士生的获取知识能力可以通过其对电子科学与技术文献综述的答辩做出评价。

2．学术鉴别能力

（1）博士生应在广泛分析本学科文献的基础之上，通过严格的理论分析、严密的逻辑推理和严实的实验验证，对所探究领域中的研究问题、研究过程及已有的成果具有价值判断和水平高低的鉴别能力；

（2）博士生通过回应导师提出的学术问题，对文献及学术报告会中出现的问题进行分析，以及起草问题的研究方案，并对它们进行答辩，以学习、提升和考核学术鉴别能力。

3．科学研究能力

科学研究能力主要表现在提出问题和解决问题的能力。

提出问题的能力主要表现在：

对研究的问题具有浓厚兴趣，有质疑问题和学术权威的勇气，能对已有研究进行合理的评判；能够在导师的指导下提出本学科研究领域内有价值的研究问题；提出的问题符合学科发展的内在要求和社会经济发展的实际需要；问题有解决的可能性。

解决问题的能力表现在：

能够制定技术路线，能够对问题进行良好的观察和分析问题。

针对研究问题，进行理论推导分析，设计实验和通过组织、协调和自身的实践操作验证研究方法和研究结果。

指导委员会通过综合性的口头测验，定期听取博士生的学术报告，对其所写的书面文献综述报告进行口头答辩，以及发表的学术论文和博士论文等考核博士生的科学研究能力。

4．学术创新能力

（1）博士生应对本学科的研究对象开展创新性思考，应具备必要的本学科前沿知识和为开展研究所必要的跨学科的背景知识；

（2）掌握本学科的理论分析和实验验证相结合的研究方法，取得发现研究对象演变机理、提出创新分析研究对象的理论方法、发明解决研究对象问题的实用技术原理的学术成果；

（3）发现微粒子及波的新的运动规律及新的电子、电磁、光电材料，揭示物质的电子、电磁、光电作用机理，发明新的电子、电磁、光电（光伏）器件和电子系统，提出解决电子科学中问题的新方法，设计新的方案；

（4）博士生应以学术论文、授权专利、软件著作权和学术专著等研究成果水平来衡量其学术创新能力。

5．学术交流能力

（1）博士生应能充分利用现代多媒体信息技术，以中文和外文、书面和口头等多种表达方式，与同行或公众进行正确流畅的学术交流，表达学术思想和展示学术成果；

（2）通过学术报告、成果展示、学术论文、总结报告、研究基金申请等多种形式来锻炼和提升学术交流能力。

6.其他能力

（1）具有国际视野和国际竞争能力，能够放眼国际研究问题；

（2）应了解社会文化，知晓本国历史和国外主流文化思想；

（3）应具有一定的社会生活阅历，对社会有责任感。

四、学位论文基本要求

1．选题与综述的要求

博士学位论文的选题应与电子科学与技术学科的前沿研究相关或来自与学科有关的国防建设和国民经济中的重大技术问题。

一般应以电子科学技术发展中的重要理论问题、国际前沿、国内行业技术需求和高新技术问题为背景，同时鼓励具有前沿性和开拓意义的博士学位论文选题，支持创新性学术思想，尤其鼓励博士生选择具有一定风险性的学科前沿领域课题。

根据研究需要，综述需要阅读大量的国内外文献进行学术研究命题，其中最近3-5年内的文献占一半以上，权威文献至少占30%以上；技术发展研究命题，（有条件的）进行文献查新，文献中专利文献需要有一定比例，其中包括国外专利文献。

综述应包括至少如下几部分：

（1）研究问题在科学中的地位与作用；

（2）研究问题的科学意义或对学科发展的意义；（3）研究问题的历史沿革或提出背景；（4）研究问题的阶段性进展或已有基础；（5）尚未解决的问题及其原因或瓶颈；（6）研究的思路、目标以及主要的关键科学或技术问题，技术路径和简要技术路线等。

2．规范性要求

本学科的博士学位论文要求主要有：

（1）学位论文应具有重要的学术意义或实用价值。

论文应表明作者具有独立从事科学研究工作的能力，在科学或专门技术上做出创造性的成果，并反映作者在本学科上掌握了坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识。

（2）选题、开题的必要条件：

应修满培养计划规定的学分和递交数篇文献阅读专题报告或学术讨论会小结报告，其中应有用外文撰写的报告。

（3）对开题报告的要求：

在入学的二年内完成开题报告，内容包括文献综述、选题意义、国内外研究现状、研究内容、难点与特点、预期成果和可能的创新点等部分，引用文献应覆盖面全、数量多。

（4）博士学位论文应在导师指导下由博士生本人独立完成。

博士学位论文必须是一篇（或由一组论文组成的）系统的、完整的学术论文。

（5）学位论文要求文句简练、印刷工整、图表清晰、层次分明、学风严谨、计算无误、数据可靠、结论正确。

（6）学位论文内容应包括：

①简要说明选题的学术意义或应用价值，国内外研究动态，需要解决的问题和技术途径以及本人所做出的工作。

②说明所采用的理论与实验方法或计算方法，并将整理和处理的数据进行理论上的分析和讨论。

③对所得结果进行概括和总结，并提出进一步研究的看法和建议。

④写出必要的公式、计算方法和算法、必要的原始数据以及所引用的文件和资料。

⑤引用别人的科研成果和与别人合作的部分应加以说明。

3．成果创新性要求

创新成果以所在研究领域提出和发展新思想与新方法、探索新现象、获得新结果为立足点和出发点。

第三部分硕士学位的基本要求

一、获本学科硕士学位应掌握的基本知识

本学科培养的硕士生应热爱祖国，遵纪守法，具有较强的事业心和团结协作精神，积极为国家建设服务；应具有坚实的数学、物理基础知识，具有电子科学和技术宽广坚实的理论和系统专门的知识与实验技能，了解国内外物理电子学、电路与系统、电磁场与微波技术、微电子学与固体电子学、集成电路等某一领域新技术和发展动向，并了解相关学科专业的基础理论与技术；具有从事科学研究、教学工作或独立担负本专业技术工作的能力，能结合与本学科有关的实际问题进行创新的研究，能胜任研究机构、高等院校和产业部门有关方面的教学、研究、工程、开发及管理工作；应熟练掌握一门外国语，能顺利地阅读专业书刊，具有较好的听、说、读、写能力，以及国际视野和竞争能力，应为具有创新精神的优秀人才。

二、获本学科硕士学位应具备的基本素质

1．学术素养

（1）热爱祖国，具有良好的职业道德和敬业精神，具有高度的事业心和责任感，积极为社会主义现代化建设服务；

（2）崇尚科学的献身精神、创新精神、开放精神和团队精神，掌握本学科坚实、宽广的基础理论和系统深入的专门知识，掌握本学科相关的知识产权、研究伦理等方面的知识，具有独立从事科学研究的能力；

（3）具有较好的才智、涵养，对电子信息现象、理论和技术有兴趣，具有较强的理论研究兴趣和实践能力、学术悟性和语言表达能力；

（4）掌握一门外国语：

具有熟练的阅读能力，较好的写译能力和一定的听说能力，能够以外语为工具，进行科学研究和学术交流。

2．学术道德

（1）追求求实的科学精神，恪守学术道德规范，崇尚学术诚信；

（2）严格遵守国家有关法律、法规及学术规范，遵守国际学术规范和惯例；

（3）严格遵循引用他人成果的标注原则，尊重他人的知识产权；

（4）严格遵循具有学术贡献的学术署名原则；

（5）摒弃抄袭与剽窃、伪造与篡改等学术不端行为，做到学术诚信；

（6）严格执行国家及单位的保密制度，杜绝因学术公开而泄密事件发生。

三、获本学科硕士学位应具备的基本学术能力

1．获取知识的能力

（1）硕士生应具备利用网络、资料库等搜索和整理文献的能力，能够从本学科国际主要刊物中掌握本学科的前沿动态；

（2）硕士生应掌握本学科具体某一个研究方向的核心知识架构体系，应能了解该方向前沿和热点的知识动向，明晰待解决问题的实质，探究知识的前因后果；

（3）硕士生应能利用本学科方向的核心理论，针对待研究对象本质，选择或创新出合理的研究方法。

2.科学研究能力

（1）硕士生应对研究的问题具有浓厚兴趣，以及良好的观察和分析问题的能力，能够在导师指导下研究本学科领域内有价值的问题；

（2）不仅应具备学习、分析和评述前人研究成果的能力，还需要掌握扎实的电子仪器操作、设备测试等基本能力，同时具备对实验数据分析和总结的能力；硕士生应能针对研究对象，分析其本质，提出合理的解决问题的方法和方案；

（3）具备一定的提出问题和解决问题的能力。

3．实践能力

（1）本学科硕士生应具有较强的实践能力，在开展学术研究或应用技术探索方面具有较强的本领。

在学术研究方面能独立完成文献综述、开展实验设计、研究技术路线、分析实验数据所对应的电子学内涵、独立撰写学位论文、独立回答同行质疑和从事学术交流；

（2）硕士生应能针对研究问题，进行理论推导分析，设计实验和实践操作验证研究方法和研究结果；

（3）硕士生应具备与他人合作共同完成实践活动，以完成学术研究和技术开发任务的能力。

4．学术交流能力

（1）硕士生应能充分利用现代多媒体信息技术、语言逻辑、中文和英文、书面和口头等多方位，与同行或公众流畅正确进行学术交流，表达学术思想和展示学术成果；

（2）通过学术报告、成果展示、学术论文、总结报告、研究基金申请等多种形式学习和提升学术交流能力。

5.其他能力

（1）硕士生应了解社会文化，知晓本国历史和国外主流文化思想；

（2）硕士生应具有一定的社会生活经验；

（3）硕士生应对社会有责任感。

四、学位论文基本要求

1．规范性要求

学位论文工作可以使硕士生在科学研究方面受到较全面的基本训练，要注重文献阅读能力、工程设计能力、实验能力、数据分析和处理能力、逻辑推理与写作等方面的培养，以达到具有从事科学研究或独立担负技术工作的要求。

学位论文的选题必须着重选择对国民经济具有一定实用价值或理论意义的课题。

工学硕士学位论文要面向国民经济建设主战场，要以对国民经济建设有实用价值的应用课题和工程设计为主。

要充分考虑实验的各种条件、课题的份量与难易程度。

硕士学位论文必须在指导教师指导下由研究生本人独立完成，对所研究的课题具有自己的新见解。

学位论文要求文句简练、印刷工整、图表清晰、层次分明、学风严谨、计算无误、数据可靠、结论正确。

提倡在读期间参加学术交流，在中外文核心期刊和重要国际会议上发表论文，并作为评选优秀硕士生的必要条件。

2．质量要求

硕士学位论文内容的质量要求主要包括以下内容：

（1）说明选题的理论意义和实际意义、国内外研究动态、需要解决的问题和技术途径以及本人所做出的工作。

（2）说明所采用的理论与实验方法或计算方法，并将整理和处理的数据进行理论上的分析讨论。

（3）对所得结果进行概括和总结，并提出进一步研究的看法、建议。

（4）写出必要的公式、必要的原始数据以及所引用的文献资料。

（5）引用别人的科研成果和与别人合作的部分应加以说明。

第四部分编写成员

梁昌洪、罗毅、王志功、毛军发、纪越峰、任巍、庄钊文、杜国同、陈如山、辛建国、张兴、张怀武、石光明。