该专业旨在培养具有扎实的数理基础，掌握微电子科学与工程专业基本理论和实验技术，掌握现代集成电路和集成系统设计技术和工艺技术、掌握新型半导体器件的设计方法和制造工艺，熟悉电子技术和计算机技术，具有一定的科学研究和实际工作能力的创新型科学和工程技术人才。在这个培养目标指导下，该专业开设的主要专业课程有（除学院数理、电路基础课程外）：量子力学、热力学与统计物理、固体物理、半导体物理、半导体器件物理、模拟集成电路设计、数字集成电路设计、Verilog数字系统设计、集成电路CAD、集成电路工艺、半导体材料测试与分析、通信原理、数字设计方法与实践、专业实验等。该专业2011年被国家教委批准为“第七批高等学校特色专业建设点”，组建了“南开大学-华大电子”联合实验室，组织本科生参加全国电子大赛、集成电路版图设计大赛等实践活动。该专业的毕业生主要去向是报考国内外著名大学、科研院所相关学科的研究生继续深造，或在集成电路设计、制造公司以及通信和计算机等信息科学技术领域从事研发工作。