电子信息专业到底是学什么的?

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kanwenda
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答主源自北大电子零件系。

忆起我在初中的那时候,对电子零件的第一印象源于两各方面:两个是初中物理自学到的电阻及电场体育运动有关的天然科学常识,另两个则是莫雷县里头能阶光子的天然科学常识。

理工学院的电子零件信息天然科学与控造手艺,次要包罗但不单局限于那些。

在那里我特意为所有对阿谁专精钟爱的教师写了一则电子零件工程建立专精介绍的答复,希望能对你的课业总体规划和劳工市场有帮忙。

该文次要内容次要包罗以下四个部门:

1 学科专精那类

2 学科专精天然科学常识构造:培育计划、行业龙头途径、途径选择建议、研究课题专精、电子零件与计算机系统

3 课业总体规划与自学根本功

4 劳工市场与进修

5 专精气氛

1 关于学科专精那类

电子零件信息天然科学与控造手艺(有时也叫电子零件工程建立),是近两三个世纪新兴的两门学科专精。

忆起我在初中的那时候,对电子零件的第一印象源于两各方面:两个是初中物理自学到的电阻及电场体育运动有关的天然科学常识,另两个则是莫雷县里头能阶光子的天然科学常识。理工学院的电子零件信息天然科学与控造手艺,次要包罗但不单局限于那些。

整体而言,电子零件工程建立有两个特征。

一是和最一流的消费日常生活体例慎密连系非常亲近。

也许你无人晓得通信、缆线、编码尺度那些词的涵义,但你多几少重新闻中看到过 5G、晶片、主动驾驶、擎天等等。那种慎密连系亲近并非说农业学和「日常生活中有赖于花草」、电机学和「善恶有赖于电」那种亲近,而是说当你传闻某类新控造手艺能为日常生活带来改善,那那背后一定有电子零件工程建立的踪迹。处于信息手艺控造手艺改革的时代,电子零件工程建立就是阿谁改革的核心力量。因而能够说,那是两门很棒的学科专精。

第三个特征则是变革十分快。

可能二十年前课本里的某类控造手艺,在那时的日常生活中就难寻踪迹(那时谁还在用 2G 收集呢?)。但后面的控造手艺的开展又有赖于前面的控造手艺做为根底,因而那便是两门天然科学材料库在急速扩展的学科专精,需要全校师生急速自学、急速领会,才气始末站在范畴最前沿的学科专精。因而有那时候从阿谁角度来看,那也是两门有点累的学科专精。

若从初中的天然科学常识中找点工具来类比,我们能够把电子零件工程建立的研究比做初中物理中的各类简化。

各人在初中物理自学了相对论之后,就会发现前面学的各类速度叠加都是相对论下公式在日常日常生活中的简化。

电子零件工程建立则是处处如斯,若何将一些复杂精妙的设想,慎密连系现实日常生活中的限造前提,让那些最一流的天然科学控造手艺走进人们的日常日常生活,便是笔者看来电子零件工程建立做为两门学科专精最有价值之处。

2 学科专精的天然科学常识构造 2.1 培育计划

电子零件事实学什么?阿谁问题不单是初中生,良多本专精的本科生也不见得领会。

为此,以笔者所在的北大理工学院电子零件系为例,在培育计划中专门有一全年的课程《电子零件信息天然科学与控造手艺扶引课》,来向全校师生介绍电子零件系事实在学什么、做什么、为社会能缔造什么价值。

整体上看,电子零件系的培育计划中大致包罗以下几类课程:

数理根底课:凡是会跟着响应专精课的开展贯串本科的前三年,做为响应专精课的预备课程。那些课程更接近在初中已有的数学与物理天然科学常识上的拓展,同时也是在为后面的专精课做铺垫。

数学课程:微积分、线性代数、离散数学、复变函数、数理方程、概率论、随机过程 物理课程:理工学院物理,理工学院物理尝试、电动力学、量子与统计(量子力学、热力学与统计物理学) 计算机系统课程:法式设想

核心专精课:课程散布在大二、大三两年,若学有余力或希望在本科接触科研也能够提早选课或自学。那些课程是电子零件工程建立各个途径的入门级课程,各个途径的内容会鄙人一部门停止介绍。

媒体与认知、数据与算法、通信与收集、信号与系统、数字逻辑与处置器、电子零件电阻、固体物理

按行业龙头途径的选修课:那些选修课的内容或是为接触科研最前沿做铺垫,或是那类就已经接近科研最前沿,课上凡是同时有本科生和研究生。详细的课程同样鄙人一部门对途径的介绍中提及。

此中数理根底课和核心专精课程都属于必修内容,然后续的选修课程则与各类行业龙头的专精途径有关。

2.2 行业龙头途径

电子零件工程建立所涵盖的学科专精途径相当之多,在部门院校以至将两个一级学科专精拆分出来零丁组件院系(电子零件天然科学与控造手艺、信息与通信工程建立)。笔者对那些途径也不敢说完全领会,因而在那里,笔者试图用两三个例子来粗浅地介绍不教师科专精途径的次要研究内容。

信息处置:次要研究各类信息(如语音、图像、视频)的阐发与处置的控造手艺。例如我们日常日常生活中常见的人脸识别、语音输入等等,若何将那些人或者其他天然界的信息准确地停止识别与处置,就属于差别的信息处置的研究内容。

常见的专精课程次要包罗:数字图像处置、视听信息系统导论、语音信号处置

信号检测:次要研究各类信号(如雷达、卫星)的识别与检测的控造手艺。

各人常听到的擎天卫星等就属于信号检测途径研究的范围。和各人日常生活最间接有关的应用就应该是导航了,恰是信号检测精度的进步,才使得地图能晓得我们在哪里。从以前信号飘来飘去,到近来某企业近期推出了车道级此外导航,其背后恰是信号检测手段的急速晋级。

常见的专精课程次要包罗:数字信号处置、统计信号处置根底

通信理论:次要研究各类通信理论与协议的设想与优化。各人常常听到的 3G、4G、5G(以及那时在研究的 6G)就属于差别的通信协议。从以前翻开网页都卡、到那时在地铁里刷视频都很流利,底层的控造手艺事实发作了哪些改动呢?那便是通信途径的研究内容。

常见的专精课程次要包罗:通信信号处置、编码引论、通信系统

微波天线:次要研究微波天线传输的优化与设想。通信理论研究的是若何对信息停止编码及传输,微波则是阐发那些信号在物理空间中若何以电磁波的形式停止传递。

跟着微波天线控造手艺的急速前进,通信需要的天线越来越小:抗日战争期间的老电台都要架设到数米高,上世纪的手机也需要抽出来一根巨长的天线才气打德律风。那些庞大天线的消逝,背后就是天线控造手艺一代一代的频频优化。

常见的专精课程次要包罗:微波与光波控造手艺根底、天线原理、射频通信电阻

电阻系统:次要研究电阻集成有关的设想与应用。各人常听到的「造晶片」很大一部门就属于阿谁研究范围。从手机晶片、电脑晶片,到各类汽车晶片、医疗晶片等等,都需要天然科学家们对上面的电阻停止精心摆列(所谓螺蛳壳里做道场),才气让它又小又快。

常见的专精课程次要包罗:通信电阻、数字系统设想、模仿电阻原理

光电器件:次要研究光电子零件。那应该是各个途径里头最切近物理、化学等根底学科专精的途径了。若是说电阻是在设想,那么光电就是得去看看怎么造出来了。光刻机一类高端控造手艺就归属于光电途径的研究范围。记得在笔者上课的那时候,阿谁途径的课程也是独一需要领会「告急淋浴」(当溅淋上化学药品后需要赶紧冲刷)等化学平安的课程。

常见的专精课程次要包罗:信息光电子零件学根底、物理光学、光线应用控造手艺

若是纵历来看那六个途径,其实从下到上有两个「从硬到软」的过程。

靠下的途径是上面的途径的根底(咱得先有器件才气设想电阻、有通信传输才气检测信号、搜集到信号才气处置信息)。

也正因而,从名字上就能看得出来,良多课程几会和上下两层的途径有所交叠。

总的来说,因为电子零件工程建立目前还在处于高速开展的阶段,它仍是笼盖面比力广的两个学科专精。说不定过两年,就会再分出来一些新的途径呢。

2.3 途径那么多,我该怎么选?

从详细的研究途径来看,信息学科专精有关的各个学科专精固然看起来有软有硬差别庞大,但也根本是水乳交融的。详细处置什么途径其其实本科结业时并没有太大不同。

就电子零件信息内部而言,如前文所述,一般包罗从软到硬的若干途径。从整体的社会需求而言,似乎是信息处置、通信理论和电阻系统会愈加受欢送一些,但在高考报意愿时,因为那些途径根本不会在那时区分,所以报意愿时不消担忧会进入本身不喜好的途径。

以笔者的经历而言,更多那时候教师在高考后不见得会对详细哪个途径有比力明晰的认知,更多的则是在自学过程中培育出来的,因而报意愿时能够不消多想。

而在专精分流时,一位教师城市多几少上过了一些有关的专精课程。好比说本身算法学的怎么样,电阻学的怎么样,物理又学的怎么样;各个途径之间的不同可能其实不会很大,后面仍然会有许屡次选择的时机(好比找工做),选择两个本身喜好的途径可能更有助于本身的开展,获得更好的阶段性的成就。

至于跨学科专精之间,有的学科专精可能以至不同都不大。例如计算机系统天然科学与控造手艺、电子零件信息工程建立和主动化固然在国内是三个专精,事实上在一些高校中,在许多研究途径上以至是堆叠的。仅仅是因为汗青原因,或者传授们那类的际遇而划分红了差别的学科专精。

而有些学科专精固然看起来差不多,但现实上差距就比力大,例如电器工程建立名字上和电子零件工程建立很像,但更多的存眷是输电等强电有关的范畴;学科专精天然科学常识构造上和电子零件信息重合度其实不高。

2.4 研究课题专精

进入新世纪以来,电子零件器件以及背后的控造手艺已经渗入到了各行各业中,所以能够说电子零件工程建立研究的内容与各行各业均有穿插。举个例子,全校师生能够在搜刮引擎中搜刮 5G+ 任何两个想要搜刮的学科专精,根本都能有响应的研究内容及消费应用。

近年来比力遭到存眷的穿插途径有电子零件 + 汽车,例如主动驾驶、智能汽车造造;电子零件 + 医疗,例如医药合成、脑机接口等等。我们处于信息控造手艺正在转型改革的期间,能够说无论想进入什么研究范畴,都能够利用电子零件信息的力量来优化阿谁范畴内现有的控造手艺。

2.5 电子零件与计算机系统

电子零件里头良多途径都与计算机系统有关的控造手艺有着密不成分的联络。

事实上,在国外良多高校中(如麻省理工学院),电子零件工程建立(Electronic Engineering)和计算机系统天然科学(Computer Science)那类就在两个学院里头。

在国内,北大理工学院计算机系统系在 70 年代也被称为电子零件工程建立系。但其实二者仍是有不小的不同。

在范畴内有句说法,电子零件工程建立是两门天然科学,而计算机系统天然科学是两门工程建立学,笔者自认为比力准确地归纳综合了两个学科专精的一些特征。

整体而言,无论是通信、图像,仍是线路、微波等等的处置,电子零件工程建立整体更偏理论一些;而计算机系统中的一些途径(如高性能、软件工程建立等)更多重视于工程建立理论。

电子零件工程建立的研究者们的一则论文包罗数十甚至上百个公式绝非稀有,而有些计算机系统天然科学的论文则更多重视于模块设想与系统实现,可能全文寥寥数个公式。

能够说,二者都是不成或缺的,在良多那时候研究内容也是你中有我,我中有你。

3 传闻电子零件也很难学?

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