哈爾濱工業(yè)大學電子封裝技術專業(yè)國際化教學改革及實踐

劉威 王春青 田艷紅 張威

[摘? ?要]本文闡述了哈爾濱工業(yè)大學新版電子封裝技術專業(yè)培養(yǎng)方案總體設計，及在國際化方面的改革與實踐。著重介紹了專業(yè)與美國電子工業(yè)聯(lián)接協(xié)會（IPC）在標準培訓和認證方面的合作模式、與國際化知名企業(yè)合作開展實踐教學以及承辦國際會議及國際合作方面的改革及實踐。為電子封裝技術專業(yè)與國際接軌，并實現(xiàn)國際化進行了有益探索。電子封裝技術專業(yè)培養(yǎng)模式的國際化改革將有利于本專業(yè)向國防及民用電子工業(yè)輸送急需的人才、促進國防及民用電子工業(yè)的發(fā)展。

[關鍵詞]電子封裝技術;教學改革;方法

一、前言

電子封裝是為基本的電子電路處理和存儲信息建立互連和一個合適的操作環(huán)境的科學和技術，是一個涉及多學科并且超越學科的制造和研究領域。我國的電子封裝技術教育已經(jīng)得到國家及相關部委的重視，2007年工信部及教育部設置了“電子封裝技術”目錄外緊缺專業(yè)。2008年教育部設置了“微電子制造工程”目錄外專業(yè)，哈爾濱工業(yè)大學成為教育部首批批準成立電子封裝技術專業(yè)的兩所高校之一，哈爾濱工業(yè)大學招收第一屆本科生。目前，國防及民用電子工業(yè)正在向高端發(fā)展，在整機、組件、器件的研發(fā)和制造上急需掌握國際領先封裝技術的較高級人才。電子封裝相關技術及知識體系日新月異，而我國的電子封裝技術發(fā)展尚處于起步階段，與歐美日等發(fā)達國家相比，仍有較大差距。國際化是電子封裝技術專業(yè)發(fā)展的必然趨勢。而我國正在成為世界電子制造的大國，要成為電子制造的強國，需要更多創(chuàng)新型、國際化的專業(yè)人才。電子封裝技術是一個交叉性、綜合性很強的專業(yè)，而微電子工業(yè)又是國際化色彩很濃的工業(yè)領域。電子封裝技術專業(yè)亟待在教學內(nèi)容及方式上與國際接軌，實現(xiàn)教學模式的國際化。實現(xiàn)電子封裝技術專業(yè)培養(yǎng)模式的國際化改革將有利于向國防及民用電子工業(yè)輸送急需的人才，并促進國防及民用電子工業(yè)的發(fā)展。

二、培養(yǎng)方案設計及改革

哈爾濱工業(yè)大學于2016-2018年對電子封裝技術專業(yè)的本科培養(yǎng)方案進行重新修訂。目前確定的培養(yǎng)目標是：強化“厚基礎、強實踐、嚴過程、求創(chuàng)新”的人才培養(yǎng)特色，著力培養(yǎng)具有優(yōu)良品質(zhì)、科學精神、創(chuàng)新思維、國際視野和社會責任感，具有寬厚的基礎理論和系統(tǒng)的電子封裝專業(yè)知識，具有表達、分析和解決復雜電子封裝工程問題能力，具備組織協(xié)調(diào)和終身學習能力，能夠引領電子封裝及相關領域未來發(fā)展的杰出人才。新的培養(yǎng)方案注重基礎理論與創(chuàng)新、加強工程實踐能力培養(yǎng)，在學科基礎課和專業(yè)核心課程設置方面體現(xiàn)了多學科交叉的性質(zhì)，課程體系涵蓋機械技術制圖、機械設計基礎、理論力學、材料力學、電工技術、電子技術、材料科學基礎、材料分析測試方法、傳輸原理、固體物理導論、半導體器件物理和微電子制造技術。在專業(yè)核心課和選修課程的設立上注重國際化、學科前沿、工程能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，專業(yè)核心課程包括微納連接原理與方法、電子封裝可靠性、電子封裝結構與設計。專業(yè)選修課包括電子封裝國際標準認證、納米材料、納米器件、納米電化學、MEMS和微系統(tǒng)封裝、光電子器件與封裝技術、封裝熱界面基礎、混合微電路技術、薄膜材料與工藝、化學微加工、先進印刷電路板材料與制造、先進連接概論、電子制造裝備、電子封裝模擬與仿真、電子封裝與社會等。

三、國際化教學改革及實踐

1.與美國電子工業(yè)聯(lián)接協(xié)會合作 電子封裝技術專業(yè)與美國電子工業(yè)聯(lián)接協(xié)會（IPC）合作，開設的電子封裝國際標準認證課程，將IPC最新的電子封裝國際標準引入課堂，該課程授課教師均通過IPC培訓，獲得培訓資格，成為IPC認證培訓員（CIT），并且每2年要重新接受IPC資格培訓和認證，授課講師將掌握國際標準的動態(tài)、發(fā)展趨勢及標準的更新情況，然后將知識反饋給課堂，讓學生了解最先進、電子封裝行業(yè)認可的國際標準知識。授課后學生可以自愿選擇是否接受IPC國際標準的認證，如通過認證考試，學生將獲得IPC授予的IPC認證專家（CIS）的資質(zhì)，表明學生已熟練掌握電子封裝國際標準的知識，并具備正確使用IPC電子封裝國際標準的能力。國防和民用電子企業(yè)對學生是否具備使用IPC國際標準能力非常重視，學生通過該課程的學習，開拓了國際化視野，并提升就業(yè)的競爭力。

2.與國際化企業(yè)合作開展實踐教學。 哈爾濱工業(yè)大學一直十分重視對學生的實踐能力培養(yǎng)和開闊學生國際化視野，目標是面向國家與社會需求，培養(yǎng)出“研究型、個性化、精英式”的具有國際競爭力的高素質(zhì)畢業(yè)生。而電子封裝技術專業(yè)是與工程實踐結合非常緊密的專業(yè)，而且電子封裝技術日新月異，只有與國際接軌才能保證技術和知識的先進性。本專業(yè)通過與著名國際化電子企業(yè)Intel、Fairchild、ASMPT、日月光、大陸汽車電子等建立合作關系，使學生有機會接觸和了解到國際電子封裝企業(yè)文化、先進電子封裝流程及生產(chǎn)實踐知識，使學生加深對本專業(yè)知識的理解，見識到世界最先進的電子封裝技術，實現(xiàn)理論聯(lián)系實際和開闊學生國際化視野的目的。以大陸汽車電子為例，大陸汽車電子有限公司隸屬于德國大陸集團，是全球頂級的集汽車電子生產(chǎn)、動力系統(tǒng)研發(fā)和汽車高端配套產(chǎn)品設計制造于一體的高新技術企業(yè)。公司擁有先進的表面貼裝生產(chǎn)線、先進的封裝測試設備和完善的國際化標準的質(zhì)量管理體系，主要生產(chǎn)汽車電子部件、燃油系統(tǒng)、汽車制動系統(tǒng)、發(fā)動機系統(tǒng)、EMS等汽車零部件產(chǎn)品。本專業(yè)與大陸汽車電子合作，于2015年9月在大陸汽車電子建立了哈爾濱工業(yè)大學電子封裝技術專業(yè)實習基地。本科生在大四學年秋季學期被派駐到實習基地進行為期2-3周的生產(chǎn)實習。公司對學生的作息、工作要求與正式員工一致，實行打卡制度，使學生更好地了解了國際化電子封企業(yè)的文化。通過在國際化企業(yè)的實習，使學生了解和掌握基本生產(chǎn)知識，印證、鞏固和豐富已學過的專業(yè)課程內(nèi)容，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際，提高本專業(yè)學生在生產(chǎn)實際中調(diào)查研究、觀察問題、分析問題以及解決問題的能力。

實習過程中聘請國際化企業(yè)一線有經(jīng)驗的專家、工程師，采用多媒體方式教學，介紹企業(yè)文化、管理模式及電子封裝生產(chǎn)的理論及實踐知識，課程內(nèi)容既有理論知識又有實踐經(jīng)驗、增強教學的直觀性。教學上采用案例教學：理論教學與工程實踐相結合，從國際化企業(yè)的實際產(chǎn)品和實際生產(chǎn)中提煉具體問題，引導和鍛煉學生應用已有的電子封裝專業(yè)知識，解決實際工程問題的思維方法和實踐能力。采用互動式教學，課內(nèi)討論和課外答疑相結合，本校教師和國際化企業(yè)聘請老師相結合。

通過一定時間的培訓，學生了解和掌握了企業(yè)文化、管理模式及生產(chǎn)安全知識之后，對本科生進行分組，每組同學在企業(yè)工程師的指導下，針對電子封裝的關鍵技術環(huán)節(jié)，開始動手實踐實習。以典型電子封裝組件生產(chǎn)為背景，將生產(chǎn)方案設計、生產(chǎn)設備、工藝參數(shù)設計、產(chǎn)品檢測等關鍵環(huán)節(jié)進行有機融合、串聯(lián)，加深學生對國際化企業(yè)生產(chǎn)及管理過程的了解，提升學生的動手能力，以及先進電子封裝知識的應用能力和解決問題能力，使學生更好地理解了專業(yè)的內(nèi)涵。

3.承辦國際會議及國際合作 哈爾濱工業(yè)大學電子封裝技術專業(yè)學術帶頭人和骨干教師承辦了第十八屆電子封裝技術國際會議 （ICEPT 2017）。在校的電子封裝技術專業(yè)學生以志愿者的身份參與了電子封裝技術專業(yè)的籌備和組織工作。在會議期間，學生聽取并學習了IEEE-CPMT主席Jean M. Trewhella女士、香港中文大學C.P. Wong教授、美國佐治亞理工學院封裝研究中心主任Rao R Tummala教授、日月光高級技術顧問William Chen先生、中國JCET的Ming Liu博士、日本的Tadatomo Suga教授和Katsuaki Suganuma教授等14位國內(nèi)外電子封裝領域?qū)＜业拇髸匮麍蟾?，并有機會與來自中國、美國、英國、日本、韓國等22個國家的各科研院所、高校及企業(yè)的600余位科研人員進行交流。

通過舉辦和參與電子封裝國際會議，電子封裝技術專業(yè)與國外著名高校的教授及電子封裝相關領域的專家建立聯(lián)系，邀請參會名校的教授，如英國帝國理工大學的Andrew S. Holmes教授，及領域知名專家，如大陸汽車電子的運營效率亞洲協(xié)調(diào)總監(jiān)Richard Lim先生以講座或在夏季學期以授課（一般為16學時）的形式使學生更具有國際化視野，同時使學生能夠熟悉本專業(yè)領域的科技發(fā)展動態(tài)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展狀況。利用上述資源，本專業(yè)教師追蹤國際前沿的電子封裝技術及知識，編寫電子封裝技術專業(yè)的本科生教材，如《微連接與納米連接》、《微電子制造技術》等。

哈爾濱工業(yè)大學電子封裝技術專業(yè)與英國赫瑞瓦特大學、挪威東南大學、匈牙利布達佩斯工業(yè)經(jīng)濟大學合作，參與申報Erasmus Mundus智能系統(tǒng)集成聯(lián)合課程項目。在校學生可以通過在線申報，參與該課程項目。課程項目將聘請來自世界知名高校教師向?qū)W生全程英文講授電子封裝技術知識及最新進展。

結論

電子封裝技術是一門新興交叉學科，電子封裝技術專業(yè)是根據(jù)國家微電子產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展對人才的需求而設立的，而國際化是電子封裝技術專業(yè)發(fā)展的必然趨勢。哈爾濱工業(yè)大學電子封裝技術專業(yè)從培養(yǎng)方案制定及實施，將國際化教學改革作為重中之重，并從授課內(nèi)容、實踐教學、國際合作等方面著手，對電子封裝技術專業(yè)的國際化教學進行改革和實踐做出了有益的探索，將為國內(nèi)電子制造業(yè)輸送更多高端人才，帶來更大的效益。

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