微电子专业科研实践型人才培养模式研究

徐玲芳　王玮　张军　吴静　陈勇

摘要：面向电子信息产业实际人才需求，微电子专业类培养计划应以理论基础知识学习为主导，结合实践教学模式、联系校企合作及参与教师科研实践为辅。本文结合微电子应用型人才培养的概念，从课程设置、课程内容、师资队伍、实践模式等方面进行了探讨，并提出了相关问题的具体解决措施，从而实现微电子专业实践型人才的培养目标。

关键词：微电子；校企合作；人才培养

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）25-0165-02

微电子科学与工程是研究在固体（主要是半导体）材料上构成的微小型化电路及系统的电子学分支，它以实现电路的系统化和集成化为目标，实用性强。为了适应社会需求，我国相关专业高等院校已从“精英教育”向“大众教育”模式改革和推进。但随着毕业生数量的持续稳定增长，且就业形势的严峻变化，学生面临的就业问题日趋激烈。而提升学生适应微电子产业就业综合素质的有效途径不仅在于理论知识的系统掌握，更在于实践能力的有效锻炼和培养。因此，有效开展微电子专业学生的实践和理论相结合的综合型人才培养模式，以适应信息社会的高速发展，是高校与企业实现人才输送无缝对接的最佳手段。

一、强调培养特色，优化主干课程

结合微电子专业各界毕业生的就业情况，了解该行业对大学生的需求变化情况，逐步完善微电子人才的培养方案，形成完善的培养体系；以向社会输送知识、能力、素质协调发展的综合型人才为目标，不断摸索微电子专业人才的培养模式。微电子專业属于工科应用类，所培养的人才应具备的基本特征包括：扎实的数理基础、电子科学与技术基础、微电子技术基本理论基础、良好的英语听说读写能力、具备集成电路设计与制造专业知识、基本的微电子实践动手能力、系统分析与开发能力以及良好的团队协作意识和竞争精神。因此，结合需求，在微电子专业的培养上应注重多元化理论知识体系，并结合实践能力培养；由此来优化知识结构体系，基于大一和大二的基础理论学习，在三年级阶段引入实践课程，让学生了解并亲自操作IC设计、仿真、IC制程的有关工艺等，以面向社会培养适用型新型人才。具体课程有电子技术基础、EDA技术、固体电子学、半导体物理、半导体器件、微电子学概论、微电子制造原理与应用、集成电路版图设计、集成电路工艺与器件模拟、半导体器件特性的表征、电子封装与制造、CMOS集成电路分析、集成电路计算机辅助设计等。

二、结合专业实践，培养动手能力

理论课程的学习服务于专业实践能力的培养——基于这一基本思想来培养有微电子基本素养和技能并具备一定创新意识的高校人才[2]。经过学习使学生掌握电子线路的基本理论和实验技术，既有分析和设计电子系统的基本能力；获得较好的工程实践训练，具有较熟练的计算机应用能力；同时具有系统工程的初步知识，掌握集成电路设计与分析方法，具有独立进行系统建模与设计、系统仿真、版图设计、器件性能分析与测试等基本能力。具有本专业领域内1—2个专业方向的专业知识与技能，了解本专业学科前沿的发展趋势[3，4]。IC设计类理论课程可以结合实践进行开展，如电路设计、版图设计等课程都可以基于理论的学习来开展实践上机环节，或在理论学习的后期增开相应的实习实践环节课程。微电子制造类理论课程的学习相对来说比较容易开展，而IC制造的实训设备昂贵，且高校本科教学经费有限，因此，对于工艺类课程的专业实践需要借助于校企合作等方式来解决。湖北省为大力发展集成电路实施了诸多优惠政策和激励机制，并先后成立了武汉新芯集成、华灿光电、华星光电武汉分部、长江存储等微电子与光子器件和芯片制造企业[1]。这为武汉本土高校微电子专业学生的培养和实践提供了良好的发展平台。与该类企业的合作，可联合培养微电子专业学生，在校的理论学习，结合在企业的实践实习，将使得微电子人才的培养和输送形成良性循环。

三、培养教师团队，提升教学质量

本专业培养能适应我国社会主义市场经济和信息科学技术及产业的发展要求，在德、智、体、美诸方面全面发展；具有良好的科学文化素质、工程实践能力、创新思维能力和创业能力；具备物理电子学、电路与系统及微电子学领域内宽厚的理论基础、实验能力和专业知识；能从事各类电路与系统、数字化信息系统、微电子器件、集成电路设计与系统集成等领域的研究、设计、制造及应用、管理与开发的工程型人才。毕业生能够胜任在微电子企业从事微电子器件设计与生产，集成电路研发，以及相关领域的管理工作；能从事芯片制造企业中的集成电路设计、工艺加工、设备维护、技术管理等工作。而课程教学是实践动手的先行者，只有具备了良好的基础知识体系，才能为实践动手能力打下好的基础。因此，课堂教学模式及教师教学手段尤为重要[5]。随着教学体系的不断优化，教学团队模式可满足当前可持续发展的要求。由于微电子专业教师队伍并不十分庞大，传统的教师主要分成基础知识类、专业课程类教师，对于微电子设计及制造精通的教师十分稀缺。因此，培养现有教师队伍的整体微电子知识体系尤为重要。首先，整合现有教师资源，以团队形式重组，分别成立专业基础知识团队、IC设计团队和IC制造团队。其次，理论课程的开展实施团队模式，成立听课及课后讨论制度，及时发现教学中的问题，优化教学效果、提升课程教学质量。最后，定期组织教师团队成员参加微电子课程教学改革研讨会或到相关微电子企业参加短期培训，更多地了解微电子行业先进技术和发展动态，让教师团队整体专业素质得以提高，从而进一步促进教学质量的提升。

四、融入科研项目，提高人才素质

本专业学生主要学习数学、物理、电路与系统、集成电路设计与集成系统等方面的基本理论，受到相关的电子实验与设计技术、计算机技术等方面的基本训练。要求具有较广泛的自然科学知识及较扎实的数理基础；具备基本英语能力，具有电路与系统、数字系统建模与设计、微电子器件、集成电路设计与测试等领域从事系统分析、设计和研究的基本能力。微电子专业作为工科类学科，最终的目的是培养出有理论基础、有实践动手能力和创新思维的学生。而在具备一定的基础知识后融入教师科研项目是较好和易行的方式。在微电子专业课程的讲授上，教师可以将科研成果有机地融入专业课程的教学中，提升对理论知识的认知及主动学习的兴趣。在具备一定的理论基础知识后，通过进入教师课题学习的模式，多元化地了解该专业相关的研究方向，掌握和熟练相关工艺原理及步骤，通过样品的制备、结构性能表征来培养学生实验设计、结果分析、思维创新的综合能力，提升人才素质。而加入科研项目的方式可以采取导师制双向选择模式，既强调学生的主动性，也发挥老师的能动性，活跃学习的氛围，达到双促双提升的最佳效果，最终为微电子专业的建设和人才培养做出最好贡献。

五、结语

微电子产业是国民经济发展的重要支柱，加速该产业的发展离不开综合型人才的输送。结合优化的教学模式和提升的教学水平，培养新世纪综合型优秀大学生是高等院校的基本职能。我校对于微电子专业的发展也非常重视，结合现有资源、大力拓展外部资源，联合湖北省微电子企业，培养设计、工艺、测试类人才，将为湖北省微电子产业的大力发展添砖加瓦。

参考文献：

[1]黄汉华，陈勇，李璋，徐玲芳，王文峰.电子科学与技术战略性新兴产业人才培养计划研究[J].科技创新导报，2013，（30）.

[2]吴尘，陈伟元.依托实训基地的高职微电子专业人才培养模式探索与实践[J].苏州市职业大学学报，2013，（24）.

[3]方玉明.如何培养应用型的微电子专业人才[J].价值工程，2010，（29）.

[4]陈勇，李岳斌.李璋，徐玲芳，王文峰.以党建项目为依托促进电子科学与技术专业建设[J].高教学刊，2015，（17）：187-188.

[5]陈勇，梁雄伟，李岳斌，李璋.浅谈学科竞赛对大学生创新综合能力的培养[J].高教学刊，2015，（23）：55-56.