微电子专业产教融合、校企合作育人模式探索_刘小辉.pdf

第 6 期2023 年 2 月江苏科技信息Jiangsu Science and Technology InformationNo.6February，2023基金项目:教育部产学合作协同育人项目;项目名称:微电子专业产教融合协同育人模式探索与实践;项目编号:220504011121715。宁波大学教学研究项目;项目编号:JYXMXYB2021043。作者简介:刘小辉(1987)，男，江西遂川人，副教授，博士;研究方向:半导体材料与器件。微电子专业产教融合、校企合作育人模式探索刘小辉，刘小娣，陈达(宁波大学 物理科学与技术学院，浙江 宁波 315211)摘要:深化产教融合、校企合作，既是高等院校教育改革的机遇，又面临着巨大挑战。文章从分析集成电路人才培养需求出发，阐述了新时代背景下深度校企合作育人模式的意义及困境。结合宁波大学微电子专业的建设和发展，探讨了其在专业建设、实践教学、创新创业、实习实训基地以及师资队伍建设等方面进行的一些探索与实践，从而为高等院校建立具有微电子特色的产教深度融合、校企合作创新的人才培养体系提供借鉴经验，全面提高人才培养质量。关键词:微电子专业;集成电路;产教融合;校企合作;育人模式中图分类号:G640文献标志码:A0引言集成电路(微电子)产业作为现代电子信息产业的核心，是支撑经济社会发展和保障国家安全的战略性、基础性、先导性产业，已成为引领新一轮科技革命和产业变革的关键力量。近年来，国家高度重视集成电路产业的发展，多次进行顶层设计。早在 2014 年，党中央国务院即发布了 国家集成电路产业发展推进纲要，明确提出了集成电路产业未来几年的发展目标，集成电路产业和软件产业迅速发展，有力支撑了国家信息化和工业化建设，推动了国民经济和社会持续健康发展。2020 年 8 月，国务院再次印发新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策，从财税、投融资、人才、国际合作等 8 个具体方面对集成电路产业实现了多维度的“全覆盖”，进一步加大对本土集成电路产业的支持。同时，教育部和国务院学位委员会将集成电路科学与工程专业改设为一级学科，极大提升了其在学科建设、人才培养方案上的自主性。1集成电路专业人才培养需求分析近年来，在市场需求的拉动和国家政策的支持下，我国集成电路产业规模快速发展壮大，整体实力显著增强，但在集成电路设计、芯片制造和人才队伍等方面还存在较大差距，亟需进一步加快发展1。20202021 年版的中国集成电路产业人才发展报告 相关数据表明，我国集成电路产业仍处于布局和发展期，进入本行业的从业人员人数持续增长。2020年，我国集成电路产业的直接从业人员达 54.1 万人，同比增长 5.7%;产业年总销售额约 8 848 亿元，同比增长 17%。预估到 2023 年前后集成电路产业人才需求将增加至近 76.65 万人。这意味着目前我国集成电路行业仍存在巨大的人才缺口，人才培养总量严重不足且存在结构性失衡，远远不能满足产业化的需要。高等院校在人才培养方面起着至关重要的作用。因此，面对巨大的人才需求，如何在高校环境中培养出契合企业需求的人才是当务之急2。当前，最有效的解决办法是依靠高校与企业联手，充分利用学校与企业各异的教育资源和环境，在高校中实行产教融合的人才培养模式，协同培养具备创新能力的集成电路产业应用型人才，填补国内集成电路产业人才的巨大缺口。2微电子专业产教融合育人模式的意义及困境“产教融合、校企合作”的协同育人模式是在以教育为本的先决条件下，将企业的运行模式融合到院校的教学环节中，增强学生的实践能力，已发展为应对高校教育与产业界真实场景脱节问题的有效路径。这种模式使企业和学校得到有效沟通，将企业实践生产与课堂理论教学融为一体，在强调基础理论知识学习的同时还注重提升学生的实践能力。这将利于培养目标与产业需求相结合，促使学生毕业后能迅速融入社会，为企业输送专业的应用人才3。因此，在“产教融合、校企合作”的协同育人模式中，高校能够利用自身优势7第 6 期2023 年 2 月江苏科技信息科技人才No.6February，2023将理论知识进行成果转化，优化办学机制;而企业则可以与高校深度合作、资源互补，充分施展企业的经济价值与社会作用，从而构建互利互惠、携手发展的优异运行机制，全面提升人才培养质量4。微电子专业是专门培养集成电路创新人才的实践型专业学科，“产教融合、校企合作”的协同育人模式是与众多集成电路相关企业的深度合作，如集成电路设计、晶圆制造、芯片封装与测试等公司，通过充分的实践实习锻炼，提升学生的创新素质和实践技能。在国家政策大力引导下，开展的“产教融合、校企合作”协同育人模式已经取得了很大进展，先后建立了28 个示范性微电子学院和 8 个国家级集成电路产教融合创新平台，在一定程度上引导了资源和人才的汇聚，促进了不同学科之间的人才流动，也提升了人才培养的质量和水平，同时也促使国内高校在集成电路人才培养方面取得了较大突破。但也应该看到，面对新时代背景下的新要求，当前微电子专业人才的“产教融合、校企合作”协同育人模式机制仍旧不够完善，无论是培养方案设置，还是育人主体、课程体系、教学制度、实习实训场地等方面都还存在各种问题，仍需继续摸索发展。2.1专业建设不完善作为知识密集型产业，集成电路的技术更新换代十分迅速。但目前不少院校在专业设置中，依然遵循传统框架与理论，在专业建设的过程中未能针对最新产业结构及时主动地调整，也没有优化专业集群化发展来改进专业体系的引领性和适应性，致使专业发展与产业实际渐行渐远。并且，专业培养方案与课程体系陈旧、理论/实践课程分配不合理、专业实验室/设备欠缺及学生就业等都存在诸多问题。因此，随着集成电路产业的不断发展和革新，这些棘手的专业建设问题必须加以解决，使培养的微电子专业人才能够满足当前社会对于多元化、创新型卓越工程的要求。2.2实践教学模式少微电子专业具有实践性、先进性、技术性等特点，且其课程内容涉及的知识面广，较为抽象，在教学中应该更加关注实践课程的教学。但因微电子专业的建设资金投入巨大，专业办学成本极高，单纯依靠普通院校自身的财力建设实验室异常困难5。目前，大部分微电子专业课程的教学都是理论教学为主，实践教学为辅，传统的教学模式千篇一律，没有突出专业特色，达不到教学目标要求。在新工科背景下，这种情况有所改观，但实践教学的比例依然有很大的提升空间。就目前来看，不少高校对微电子专业课程的设置在理论课时上仍远高于实践课程，并且还受到场地和设备的制约，如没有专属实验室、缺乏专业设备等，这种情况势必会影响学生动手实践能力的锻炼和提高，对于顺利推行产教融合教学模式是极其不利的。因此，如何在采用与时俱进的教学模式同时，加强理论联系实践，提高教学质量;如何利用多种可能的资源开展工艺实验的教学、提升学生的科研创新能力和实际工作能力，是当前所面临的紧迫问题。2.3企业参与度低据了解，虽然政府颁布了系列鼓励企业参与校企合作的政策和文件，但院校和企业作为协同育人的执行主体，在校企合作的实际开展进程中，企业的积极性往往较低，参与程度不深。在产教融合大背景下，有些院校迫于考核要求，故而尝试与企业合作。但是在开展合作的过程中，双方合作的内在需求存在一定差异，容易出现分歧。企业想通过参与产教融合、校企合作来兑现预期的经济效益会存在困难，而培养出来的学生也确实不一定会直接进入校企合作的企业中工作，造成校企合作容易出现“一头热”和“两张皮”的现象。从企业的角度来看，企业在实际开展经营活动的过程中往往更多地考虑外部市场环境的变化，毕竟盈利是企业运营的主要目的。所以，目前很多校企合作可能仅仅停留在表层，如校企双方只是停留在一起制定人才培养方案、教学计划等层面的情况不在少数，很难达到深度共生。因此，深化微电子专业产教融合校企合作，必须健全以需求为导向的人才培养模式，提高微电子企业参与办学的程度，开拓校企合作协同育人、携手创新的新局面，实现教育和产业的全面统筹融合，形成人才与创新互为促进的良性互动6。3微电子专业产教融合育人模式探索与实践党的十八大以来，为培育各产业发展急需的高技能人才服务，促使产业尽早实现升级转型目标，国家层面一直在大力倡导开展产教融合、校企合作。2017年 12 月，国务院办公厅关于深化产教融合的若干意见 明确提出，亟需进一步深化产教融合，全方位提升人力资源质量，且列出了具体实施意见及细化了重点任务分工。因此，深入研究“产教融合、校企合作”协同育人机制，促进人才培养质量的全面提升，是探求解决创新应用型人才培育供给与地方产业转型发展急需间不匹配问题的有效方案，对于推动教育链、人才链与产业链、创新链有机融合具有重大意义。宁波大学是国家“双一流”建设高校，浙江省、教育部、宁波市共建高校，国家海洋局与宁波市共建高校，浙江省首批重点建设高校。在新的历史起点上，宁波大学正秉承“实事求是、经世致用”的校训和“兼容并包、自强不息、务实创新、与时偕行”的宁大精神，8第 6 期2023 年 2 月江苏科技信息科技人才No.6February，2023深入实施高质量、内涵式发展战略，扎实推进“双一流”建设，努力向特色鲜明的综合性研究型大学的奋斗目标迈进。宁波大学物理科学与技术学院的微电子科学与工程专业(以下简称“微电子专业”)是宁波市产教融合重点建设专业，也是浙江省“十二五新兴特色专业”“十三五特色专业”，省一流专业、宁波市优势专业，旨在培养德、智、体、美全面发展，具有扎实的微电子技术基础理论和丰富实践经验，具备在微电子器件与集成电路芯片设计、制造工艺和设计软件系统等相关领域从事科研、教学、工程技术和生产管理等方面工作的高级专门人才。宁波大学微电子专业积极响应国家战略布局，针对校企协同培养教学与实训体系中的问题和特点，在集成电路产业的人才培养建设方面进行了多方位的尝试，对“产教融合、校企合作”的协同育人模式进行了积极探索与实践，为高等院校微电子专业逐步建立适应产业需求的人才培养体系提供借鉴。3.1完善专业建设宁波大学物理学院从微电子专业培养目标出发，结合现代企业市场需求变化，不断完善微电子专业核心课程及课程群建设，构建基于学分制下的“通识课程+学科基础课程+专业核心课程+专业拓展课程+实践课程”人才培养方案，将“产教融合、校企合作”模式贯彻到人才培养的完整过程中。尤其注重课程设置的灵活性，对专业课程实行集成电路设计、制造、器件等模块化的课程设置，发挥个性化优势，以提高微电子专业的人才培养质量。由于微电子产业发展迅速，新的技术往往能够在短时间内取代较为传统的技术，并且课程体系和教学大纲等也需要结合专业最新发展的方向持续动态地调整相关内容，让学生掌握基础知识的同时，也能够摄取最先进的专业知识和实践技术，初步养成自主创新和求知探索的意识7。在政策支持下，宁波大学微电子专业大力整合现有资源，与企业共同开发课程资源，进行课程教学改革;根据课程标准与企业合作编写实用教材，构建一套符合市场需求的且独具特色的课程体系。例如:与杭州朗迅科技有限公司深度合作，一起编著教材 集成电路制造技术初级教程，共同建设“集成电路工艺原理”课程内容，共同申报了“微电子专业产教融合、校企合作育人模式探索与实践”教育部产学合作协同育人项目;与山东芯动能集成电路有限公司就相关的教学内容和课程体系改革也以 基于产学合作的信号与系统教学改革研究 为题，联合申报了教育部育人项目。3.2改进实践教学微电子专业的传统教学方式重视考察学生的专业理论知识掌握情况，而“产教融合、校企合作”机制则需更多针对性措施来培养学生的创新、实践能力。建立与完善有利于提升学生实践能力和创新能力的实践教学体系，全面提升教学质量。重视并加强微电子专业基础实验和专业实验对学生基本实验技能的培养;切实加大实践教学的占比，锤炼学生的动手实践能力。宁波大学微电子专业在实践教学方面设置了大量课程，既包含大学物理实验、科学竞赛实训、开放设计性实验等基础性实验课程，又包含数字电路实验、模拟电路实验、单片机技术与实验、半导体平面工艺实验、传感器原理与综合实验、微加工工艺实验、集成电路工