集成电路产业人才培养的课程体系建设

2016-03-15 12:15李新刘一婷揣荣岩辛晓宁
教育教学论坛 2016年1期
关键词:集成电路课程体系

李新 刘一婷 揣荣岩 辛晓宁

摘要:根据国家推进集成电路产业的发展需求,以本校电子科学与技术专业课程体系建设为例,深入探讨符合集成电路产业人才培养所需的课程设置、实践教学环节、实验室条件和师资建设等问题,建立健全集成电路人才培养体系,以更好地培养集成电路领域高层次、急需紧缺专业技术人才。

关键词:电子科学与技术;集成电路;课程体系

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)01-0063-02

一、引言

集成电路产业是信息技术产业的核心,是支撑经济社会发展和保障国家安全的战略性、基础性和先导性产业。2014年6月,国务院印发《国家集成电路产业发展推进纲要》,凝练了推进集成电路产业发展的四项主要任务,包括着力发展集成电路设计业,加速发展集成电路制造业,提升先进封装测试业发展水平和突破集成电路关键装备和材料[1]。为实现集成电路产业跨越式发展,建立健全集成电路人才培养体系,大力支持微电子学科发展,就显得尤为重要[2,3]。

沈阳工业大学电子科学与技术专业始建于1958年,有着五十多年历史,是我校较早成立的专业之一,也是辽宁省乃至国内较早建立的电子科学与技术专业之一。专业具有先进的教学体系、丰富的教学管理经验以及完善的实验室条件。结合学校特点和专业师资优势,建立了“教学与实践相结合”的专业人才培养模式。在多年的教学和科研工作过程中,立足集成电路应用型人才培养,逐步形成了特色鲜明的专业人才培养体系。

二、培养目标

从2004年末起,学校结合制定《沈阳工业大学“十一五”教育事业发展规划和2020年教育事业发展目标》,学校在全校范围内组织开展了关于治校方略问题的广泛讨论。经过两年时间深入细致的工作,回顾历史,总结经验,确定了沈阳工业大学人才培养定位:以培养具有一定创新精神和竞争意识及较强实践能力的高素质应用型人才。

基于学校人才培养定位,专业的培养目标确定为培养德、智、体、美全面发展,通过学校基础理论教学和实践培养,使学生掌握微电子学、微电子器件与集成电路的基本原理、设计方法和生产工艺,具备电子科学与技术领域工程实践能力和一定的科学研究能力,能在相关企业、科研院所和高等院校从事微电子器件和集成电路研究、设计与开发工作的高素质应用型人才。专业素质毕业基本要求包括6个方面:(1)扎实地掌握电子科学与技术专业相关的自然科学基础知识;(2)系统地掌握电子科学与技术专业的基础理论知识;(3)受到微电子器件制造工艺、封装技术和电子设计自动化工具等方面的专业训练;(4)具有较强的电子科学与技术领域的实验能力、计算机辅助设计和工程实践技能,具备从事微电子器件和集成电路研究、设计和开发的能力;(5)具有良好的文献检索与阅读能力,了解电子科学与技术学科前沿知识与发展趋势;(6)具有一定的自学能力与创新意识。

三、课程建设

从人才培养角度来看,一个专业培养的人才不可能同时满足推进纲要中提到的四方面要求[4,5]。我校电子科学与技术专业以突出学生能力培养为核心,侧重于集成电路设计与制造工艺相关课程教学,依据高等学校电子科学与技术专业课程体系要求,深入研究和探讨集成电路应用型人才的培养规格、知识构成以及能力和素质要求,以适应集成电路技术快速发展的需要,对课程体系和教学内容进行了精心设计和整体优化。对课程内容和特点进行了认真对比分析,研究了各课程之间的联系、分工和衔接,合理安排了课程实验,较好地处理了理论课之间、理论课与实验课之间的关系,突出了学生综合能力的培养。专业十分注重课程建设,通过多年不懈努力和建设积累,微电子器件原理课程获批为辽宁省精品资源共享课,充分表明专业课程教学具有较高的质量。

通过校内评价机制和社会评价机制相结合的方法来实现课程体系合理性评价,校内评价机制主要通过评估学生所掌握的理论知识和实践能力,社会评价机制是定期通过就业分析、毕业生座谈、用人单位调研等情况变化,对课程体系的合理性进行评价。通过以上途径,定期对课程体系进行了精心设计和整体优化,以适应电子科学与技术快速发展的需要。借助于企业工程技术人员参与,增设专业实际工程案例分析与设计,加大课程设计学时比例,与合作企业合理协调生产实习内容,加强学生毕业设计内容与工程实践相结合,突出了学生综合能力的培养。

四、实践教学体系建设

为了加强学生工程实践能力的培养,结合日元贷款项目,组建了一条相对完整的微电子平面工艺线,能够很好地满足教学实验、认识实习、课程设计及毕业设计等实践性教学环节的需要。实验内容安排和实验环境的搭建与社会需求相结合,使学生可以学以致用,激发学生的学习积极性。

我校电子科学与技术专业工程人才培养旨在通过校企双方合作,以市场需求为导向,以完善知识结构、强化实践创新能力和提高综合素质为培养核心,通过不断提升学生的实践能力、优化学生知识结构、强化学生素质,进一步加强我校应用型人才的培养能力。学校与企业之间,形成人才共享、设备共享、技术共享、成果共享。在“四共享”校企合作机制下,实现人才培养过程的“五融合”,即教学场所与工艺场所间的融合、学习过程与工作过程的融合、教师与工程人员的融合、学生与徒弟的融合、学生作业与实际产品的融合。建立一整套的制度体系,从制度层面规范和推进校企合作。如《校企合作教育协议》、《校企共建实训基地协议》、《兼职教师聘任考核办法》、《顶岗实习管理办法》等,从不同角度对校企合作行为进行规范,保证合作双方各自目标的实现。实现学生理论学习在学校,专业知识技能培训在学校,生产实践在企业,安排就业在企业,为企业和社会培养高素质的应用型工程技术人才。

专业先后建立了锦州市圣合科技电子有限责任公司、锦州锦利电器有限公司、徐州奥尼可电气有限公司、昆山晨伊半导体器件厂和扬州扬杰电子科技有限公司这5个稳定的实习、培训基地。实习基地的建立能够培养学生融入企业和社会的能力,让学生通过感受企业气氛,将理论知识和实际相结合。从实践中验证、加深和巩固课堂所学的理论知识并吸收新知识与新技能。学生在企业的实习期间,可以充分了解企业文化特点、集成电路制备工艺流程和岗位素质要求信息等,不仅提高了学生的专业技能,也提高了学生的就业竞争力。

从2010年开始,我们在集成电路专业课程设计中,增加了多项目晶圆(MPW)流片内容,使本科生能够体会集成电路设计流程的全部环节。全部设计工作由本科生完成,包括软件的仿真和芯片的测试工作。芯片流片让学生在设计过程中深刻的理解了所学的理论知识,同时提高了学生对实际项目的操作能力。

积极加强与国际企业合作,共同建立联合实验室。我们已经与Mentor Graphics公司建立了辽宁省集成电路及电子系统设计联合实验室。建立的实验室对学生完全开放,学生不仅可以在实验室进行必修课的实验项目学习,还可以在课程设计、毕业设计等实践环节中进行集成电路相关项目的设计。专业教师以自己所承担的横向课题为背景,指导学生积极参与课题研究,以工程设计为主线,培养学生的工程意识、工程素质和工程实践能力。

五、师资培养与建设

专业将高素质、专业化的师资队伍建设始终放在专业办学的首位,树立“专业办学,师资为先”的理念。根据专业建设的需要,以巩固提高现有教师队伍为主,选派青年教师师去国外高校攻读集成电路相关方向的博士学位,了解和掌握集成电路方向或者课程的国际动态和前沿。

为了保证集成电路高级应用型人才的培养质量,我们也一直非常重视教师工程能力的培养,鼓励青年教师积极参加科研项目,并由具有丰富实践经验和工程背景的中老年教师负责青年教师工程能力的培养。据专业教学安排,有计划、分期、分批地向企业选派青年教师,同时学校实行鼓励教师参加生产实践新政策,确保教师队伍稳定。还聘请了集成电路方向具有高级职称的技术人员作兼职教师,以加强学生工程意识和工程能力的培养。

以强化“三个能力”培养为宗旨建设优质实践教学团队。建设一支教师理论教学与实践教学互通,专业实践教师资源共享,校企教学培训资源共享,高水平、高素质、高能力的实践教学团队,保证实践教学质量的稳步提高。

六、结论

专业以国家微电子科学与技术的人才需求为指引,遵循微电子科学的发展规律,通过实践教学来促进理论联系实际,培养学生的科学思维和创新意识,系统掌握半导体集成电路的设计、工艺技术等技能。多年的扎实办学,形成了我校电子科学与技术专业立足集成电路应用型人才培养体系。在学生培养质量提高、学生学习状态提升、社会对毕业生评价等方面取得了显著效果。本专业近四年的就业率超过90%,培养出的很多学生从事集成电路设计、生产和销售工作。通过毕业生质量跟踪调查显示,各用人单位对本专业毕业生的文化素养、创新与实践能力、外语能力、沟通表达能力、团队合作能力等表示非常满意并给予了良好的评价。

参考文献:

[1]国务院.国家集成电路产业发展推进纲要[Z].2014-06-24.

[2]殷树娟,齐臣杰.集成电路设计的本科教学现状及探索[J].中国电力教育,2012,(4):64-65.

[3]刘春娟,王永顺.电子科学与技术专业实验实践教学的探索[J].实验科学与技术,2010,8(4):96-98.

[4]刘瑞,伍登学.创建培养微电子人才教学实验基地的探索与实践[J].实验室研究与探索,2004,(5):6-9.

[5]2006-2010年教育部高等学校电子科学与技术专业教学指导分委员会.高等学校电子科学与技术本科专业发展战略研究报告[J].电气电子教学学报,2009,31(S1):1-13.

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