学在吉珠 | 读微电子科学与工程专业是一种怎样的体验？

2020-8-02 12:32:05

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吉林大学珠海学院

随着电子产品逐步渗入到现代生活的每个角落，微电子技术已然成为信息技术的基础和核心，是当今信息社会的核心竞争力。微电子科学与工程专业是在电子学、半导体制造技术等多个学科基础上发展起来的新兴学科，“新”是我对它的初印象。父母和我都认为，新兴事物朝气蓬勃，总会带来更多的可能性。于是2017年的夏天，我正式踏上了微电子科学与工程专业的学习之路。

时间回到刚入校那天，代理班长带着我熟悉校园，向我娓娓道来这里的一点一滴。那一刻让初来乍到的我感受到了温暖，也让我逐渐爱上了吉珠。也是趁着这个机会，我询问了他们关于微电子科学与工程专业的具体情况。

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▲《集成电路计算机辅助设计》专业课用aether软件进行版图设计

师兄师姐们的介绍详细而又严谨，语句中穿插着诸如“电荷补偿效应”“化合物半导体”等我从未听过的专业术语，其“硬核”程度之深让我心生敬畏，也让我感觉一切似乎并没有我想象的那么简单。也是从那时起，我暗下决心，相信凭借自己对微电子科学与工程专业的满腔热爱，定能战胜困难。

几天后，学院安排了新生见面会。在这次见面会上，老师们对本专业的课程、实验以及就业前景进行了系统性的讲解，我的许多疑惑很快迎刃而解。微电子科学与工程是一门技术性极强的应用型专业，我对它的了解也不仅仅是定格在对电路板和芯片的设计。

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▲《电路CAD-protelA》专业课用protel软件绘制原理图

此外，老师还对课程和实验室的情况着重进行了介绍。在课程方面，微电子科学与工程专业设有电路分析基础、半导体物理等基础课程，旨在培养学生掌握微电子技术基本理论和知识。

而在实验室建设方面，学校引进了我国第一套拥有自主知识产权的华大九天Aether集成电路设计工具，为同学们掌握集成电路制造工艺和设计方法提供了硬件支持。

同时我还了解到，粤港澳大湾区带来的集聚和辐射作用引领着产业升级，各类中小型企业迅速落地生根。许多与微电子相关的企业也应运而生，不断促进微电子产业的发展。而吉珠立足于粤港澳大湾区的发展，在地理位置方面有着天然的优势，因此每年提供给微电子科学与工程专业的毕业生的就业岗位很多，这对我们未来的就业无疑是很好的机遇。我下定决心一定要将微电子科学与工程学好，坚定不移在微电子行业走下去。

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课堂上，老师引导我们将电路的基础分析、单片机原理等理论知识都理解透彻，为了让我们将理论课上学到的知识，通过运用与实践转化为专业技能，微电子科学与工程专业开设了许多实操课程。随着知识专业性增加，难度增大，课程内容发生了较大的变化，实操课也变得更为重要。

在单片机设计课上，蒋本福老师教我们通过单片机来控制LED灯和数码管，这需要编写代码来进行实际控制。最开始的任务非常简单，只需按照特定的顺序控制8个LED 指示灯的亮灭时间；紧接着他要求我们在上一步的基础上结合数码管，结合流水灯模式，通过按键等操作设计指示灯亮灭的时间间隔；再到最后应用DS1302时间芯片，进一步在数码管上显示时钟时间。整个过程由简到繁，层层递进，难度和复杂的程度也逐渐递增。

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▲实操课上课照片

复杂程度的增加，意味着需要编写的代码也越来越多，其数量也从原来的几十行变为三个部分数百行。整个过程就像打怪升级，途中难免遇到一些大大小小的“boss”。

在此过程中稍有不注意，我们便会遇到同一个“大boss”，那就是“结果不符合要求”。出现这种情况的原因主要是代码过于繁杂，很难找到具体出错的地方。

蒋老师在指导时发现了这类情况，他没有直接地指出哪个部分出错，而是提醒我们“科学是要用心去沉淀的，问题一般都藏匿在细节当中”。我们纷纷静下心来，从头开始慢慢往下寻找问题，经过不懈的探索，最终都能顺利完成任务。

我们也就此意识到，想要钻研好这门学科，除了要有敏锐的思维和清晰的头脑，还要时刻保持严谨细致的科研态度。

微电子科学与工程专业的学习之路充满挑战和机遇，专业课老师们给予了我极大的帮助，他们无一不希望我们能在走得更高更远。

在这三年的学习中，我最喜欢上王东红教授的半导体物理课，她总能细致地分别出各个专业紧靠着的领域，让每一个同学都能发挥自己的专业特长。她提到，每个实验都有其原理，而每个专业都有其存在的意义。

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▲校友李毅为微电子科学与工程专业的学生作专业教育讲座

在一次全院同学共同参与的课程设计上，她要求我们制作出一个能产生方波、三角波和正弦波的信号发生器，其依托的是产生方波的原理。

王东红教授指出，微电子科学与工程专业要求同学对半导体的学习更加深入，需要在产生方波的原理的基础上更进一步地实验，讨论扩散系数对方波模型产生的影响等问题，尽可能控制半导体的各项指标对方波带来的影响。

于是我们在基本原理之上，深入研究了调制频率与载流子的扩散系数的关系、调制频率对方波模型的影响等问题。

王东红教授的讲解让我们认识到若想要将微电子科学与工程的专业知识学好，必须要在掌握好基本电子知识的基础上不断钻研，这也让我们对于本专业在实践上的认知以及理论模型的应用也更加深刻。

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2017年，中兴事件爆发，集成电路这一行业被推到风口浪尖处，微电子科学与工程专业正一步步走入大众视野。处在新时代浪潮的我想牢牢把握住契机，乘风破浪前行，与此同时学院也给我们提供了丰富的平台，让我有足够的机会锻炼自己。

当时适逢大学生创业大赛，在电子设计协会的朋友的邀请下我加入了学院研发二维码分类智能垃圾桶的团队。这次经历让我参加比赛的同时还向队内的师兄师姐学习相关的专业知识，实践的同时结合专业所学，促使我打下了扎实的专业基础。

大创项目申报成功后，我感受到了些许的成就感，于是决定让心中的热情延续下去，报名参加了“互联网＋”创新创业大赛。

“互联网＋”的项目是基于神念科技公司的脑电波传感器mindband进行二次开发的智能轮椅，即实现通过脑电波来控制轮椅的走向。

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▲“AI生态下的电子技术创新与创业”专题讲座

我们所使用的芯片是ThinkGear AM芯片，其功能非常强大，即使很微弱的脑电波信号也有被它检测到的可能。然而对于此类芯片我们很少接触，操作起来难免有些生疏。

王东红教授得知团队出现技术瓶颈后，连忙召集我们进行理论解释。她指出，这种芯片使用的是UART接口，传统的小波变换算法很可能会使去噪后的脑电波信号失真、信噪比低，为了得到更加有效纯净的信号，需要选择改进后的小波进行变换消噪。

这让我想起了半导体物理课上讲过的半导体的热电性质，需要使用传感器对波形进行检测分析，对含噪声的脑电波信号做改进小波变换分解，并对系数进行阈值收缩处理，进而才能得到去噪后的脑电波信号。

经过王东红教授的讲解后，我们不仅顺利地使用该芯片并作用在电路仿真钟、推进项目进度，还将pspice等辅助软件应用得更加得心应手。功夫不负有心人，最终我们获得了铜奖的好成绩，这也为日后芯片等专业知识的学习奠定了基础。

这次的“互联网＋”创新创业大赛，让我学习到许多以前从未涉猎的理工科专业知识。知识是触类旁通的，通过大赛上与队友的沟通、与对手的博弈，从前课堂上的知识也能更深刻的领悟，也让我明白作为一名微电子人，不断积累比赛经验的重要性。

当我们把全部心思都放在一件事情上时，总会有意想不到的收获。在近三年的微电子科学与工程专业的学习之路上，我收获的除了丰富的知识、比赛的经验，还有坚定考研的心。

这一路走来，我培养自己具备了扎实的数理基础和电子技术基础理论，并努力将理论融于实践，运用于比赛，形成自己的一套方法去面对难以解决的困难，懂得团队内的合作意识和严谨细致的科学态度。

我相信现阶段的所学内容一定能激励我延续自己的理想，未来在此领域发挥出自己的长处，拥抱更完美的自己。

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微电子科学与工程专业于2008年成立，培养方向主要为集成电路设计。除通识类课程和专业基础课程之外，还开设了多门专业核心课程，在专业实验室建设方面也加大投入，引进了华大九天Aether集成电路设计工具。

这是我国第一套拥有自主知识产权的、可以进行具有国际先进水平的超千万门级规模的集成电路设计的工具软件，可实现包括后仿真在内的全套集成电路设计流程。

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▲中科蓝讯科技有限公司联合本专业开展毕业生招聘宣讲

同时，实验室还配备了各类半导体器件物理实验设备、国内先进的集成电路芯片反剖验证工具等，着力打造具有较高水平的专业教学实验室，培养学生同时具备扎实的理论知识基础和较好的集成电路设计实践能力。

本专业培养目标明确，课程体系完备，教师治学严谨，师资结构合理，拥有国内外名校博士研究生和资深教授。本专业积极探索与社会各界协作育人，与珠三角地区多家有知名企事业单位建立了长期产学研合作关系，如珠海市南方集成电路设计服务中心、珠海欧比特科技有限公司、珠海杰理科技有限公司等，为师生提供了挂职锻炼、专业培训、学科竞赛、学术交流、客座师资、实习就业的丰富资源，增强了本专业的办学实力，获得了令人满意的育人成效。

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▲学生参加全国大学生集成电路设计大赛

自2012年起，本专业开始每年选拔学生参加“华大九天杯”全国大学生集成电路设计大赛，与诸多双一流高校的学生同台竞技，屡屡获得优异成绩，显示了良好的实践动手能力，广受用人企业的青睐；本专业培养的毕业生在就业、升学、创业等方面都有着喜人成绩，如2008届毕业生李毅，担任珠海市南方集成电路设计服务中心副主任职务，为本地区集成电路企业提供项目咨询、技术交流、人才培训等专业性服务；2009届毕业生张传龙，毕业后被南加州大学录取为专业研究生，专业排名全美国top 20名；2010届毕业生贾龙泽，毕业后联合创建广东科创航天科技有限公司，开展民用微小卫星研制，研发成果参展了第十一届中国国际航空航天展博览会，受到广东卫视新闻联播节目采访报道。

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