校企合作背景下創(chuàng)新型應(yīng)用微電子人才培養(yǎng)的瓶頸與創(chuàng)新
——以青島大學(xué)為例

宿杰，遲宗濤，苗洪麗

〈青島大學(xué) 電子信息學(xué)院（微納技術(shù)學(xué)院），山東 青島266071〉

2018年和2019年相繼發(fā)生的“中興事件”和“華為事件”讓芯片走入了我國(guó)大眾的視線。芯片，即集成電路，是電子產(chǎn)品的大腦。因?yàn)樾酒系碾娐泛苄。拔㈦娮印比齻€(gè)字就由此而來。最適合做芯片的大學(xué)本科專業(yè)是微電子科學(xué)與工程專業(yè)（以下簡(jiǎn)稱“微電子專業(yè)”），該專業(yè)主要分為半導(dǎo)體工藝和集成電路設(shè)計(jì)兩個(gè)方向，主要專注于集成電路的設(shè)計(jì)、開發(fā)和制造［1］。目前大多數(shù)高校該專業(yè)因?yàn)閹熧Y和實(shí)驗(yàn)等問題，所培養(yǎng)的微電子人才與企業(yè)需求嚴(yán)重脫鉤。

一、我國(guó)創(chuàng)新型應(yīng)用微電子人才培養(yǎng)的瓶頸

（一）師資瓶頸

目前我國(guó)微電子人才在高校與企業(yè)的待遇相差很大，根據(jù)2019年《路科驗(yàn)證》的報(bào)道，臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司、海思半導(dǎo)體有限公司、中科寒武紀(jì)科技股份有限公司等企業(yè)給出的年薪都是30 萬以上，具有豐富經(jīng)驗(yàn)的高級(jí)專業(yè)技術(shù)人才在集成電路企業(yè)年薪都在百萬以上。而目前高校中能達(dá)到這樣薪酬的教師非常罕見［2］。另外，相比計(jì)算機(jī)、大數(shù)據(jù)等領(lǐng)域，微電子領(lǐng)域尤其是集成電路設(shè)計(jì)方向很難發(fā)表高水平的學(xué)術(shù)論文。上述原因?qū)е铝宋覈?guó)高校具有微電子特別是集成電路設(shè)計(jì)專業(yè)背景的教師非常少。

（二）實(shí)踐性教學(xué)瓶頸

實(shí)踐性教學(xué)是我國(guó)高校人才培養(yǎng)的一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)，對(duì)于實(shí)踐要求較高的微電子專業(yè)來說更是如此：第一，我國(guó)大部分微電子專業(yè)由半導(dǎo)體器件等專業(yè)轉(zhuǎn)化而成，專業(yè)實(shí)驗(yàn)室財(cái)力投入不足；第二，集成電路產(chǎn)業(yè)是一個(gè)非常燒錢的行業(yè)，以三星的一條12 英寸集成電路生產(chǎn)線為例，其投資高達(dá)千億人民幣，里面的設(shè)備動(dòng)輒數(shù)千萬，此外集成電路產(chǎn)線的維護(hù)費(fèi)用也是個(gè)天文數(shù)字。目前我國(guó)絕大多數(shù)高校的微電子專業(yè)學(xué)生沒有機(jī)會(huì)在目前主流的8 英寸和12 英寸芯片生產(chǎn)線上參加實(shí)訓(xùn)，甚至都沒有見過，非常缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)［3］。

二、改革措施

（一）成立新工科學(xué)院并構(gòu)建

2018年5月16日青島大學(xué)為貫徹落實(shí)國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略，加快新工科建設(shè)，努力培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新微電子人才，推動(dòng)微電子學(xué)科發(fā)展，成立青島大學(xué)微納技術(shù)學(xué)院，青島大學(xué)電子信息學(xué)院加掛青島大學(xué)微納技術(shù)學(xué)院牌子。

學(xué)院按照“厚基礎(chǔ)、寬口徑、重個(gè)性、求創(chuàng)新、強(qiáng)實(shí)踐”的思路，堅(jiān)持“以學(xué)生為中心，全過程育人”的教育理念，創(chuàng)新型人才與應(yīng)用型人才培養(yǎng)并重，創(chuàng)新能力培養(yǎng)與實(shí)踐能力培養(yǎng)相融合，實(shí)現(xiàn)“創(chuàng)新型、應(yīng)用型”人才培養(yǎng)模式的有機(jī)結(jié)合。

學(xué)院將“培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才”列入了學(xué)院《十三五發(fā)展規(guī)劃》，作為學(xué)院辦大學(xué)的基本方略、人才培養(yǎng)模式改革的核心任務(wù)，出臺(tái)了推進(jìn)創(chuàng)新型應(yīng)用人才培養(yǎng)的保障制度，使應(yīng)用型創(chuàng)新微電子人才的培養(yǎng)工作有章可循，規(guī)范有序。

（二）構(gòu)建創(chuàng)新型應(yīng)用課程體系

1.增大選修課比重，設(shè)計(jì)“模塊化課程體系”，適應(yīng)學(xué)生多元化發(fā)展需求。

按模塊設(shè)計(jì)專業(yè)選修課，設(shè)置半導(dǎo)體工藝和集成電路設(shè)計(jì)兩大模塊，開設(shè)/修讀比超過1.5:1，滿足學(xué)生多元化發(fā)展的需求，選修課學(xué)分占總學(xué)分比重達(dá)到36%。

2.重視創(chuàng)新精神。

在做精“第一課堂”的前提下，著力搭建“第二、三、四課堂”，提升學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。設(shè)立創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和實(shí)踐基地建設(shè)專項(xiàng)基金，建立了以大創(chuàng)項(xiàng)目為核心的第二課堂，以“互聯(lián)網(wǎng)+”“挑戰(zhàn)杯”“全國(guó)大學(xué)生集成電路創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽”等競(jìng)賽為主體的第三課堂，以校外實(shí)習(xí)實(shí)踐基地和社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)為依托的第四課堂，打造了“社會(huì)實(shí)踐”金課。

（四）建設(shè)創(chuàng)新型應(yīng)用教學(xué)團(tuán)隊(duì)

1.建設(shè)創(chuàng)新型教學(xué)團(tuán)隊(duì)。

青島大學(xué)微電子科學(xué)與工程專業(yè)經(jīng)過多年的建設(shè)和發(fā)展，圍繞青島大學(xué)實(shí)施的“特聘教授工程”和“青年卓越人才工程”，培養(yǎng)了一批具備高素質(zhì)的科研教師。本專業(yè)每年安排1-2 名優(yōu)秀青年骨干教師出國(guó)學(xué)習(xí)，以提高專業(yè)教師的綜合素質(zhì)、知識(shí)、能力水平，能夠準(zhǔn)確跟隨微電子行業(yè)發(fā)展的前沿方向。此外，聘請(qǐng)了美國(guó)、日本、韓國(guó)、烏克蘭等專業(yè)教授任微電子專業(yè)的客座教授，定期來給微電子的本科生做專題報(bào)告以開拓本科生的國(guó)際視野、培養(yǎng)其國(guó)際化的專業(yè)能力。

2.建設(shè)應(yīng)用型教學(xué)團(tuán)隊(duì)。

青島大學(xué)微電子專業(yè)從知名集成電路企業(yè)引進(jìn)了張汝京、俎永熙、肖德元等8 名具有20年以上集成電路從業(yè)經(jīng)驗(yàn)的專家擔(dān)任產(chǎn)業(yè)教授；另外學(xué)校每年派中青年教師去專家所在的集成電路企業(yè)掛職鍛煉，參與企業(yè)產(chǎn)品項(xiàng)目的開發(fā)、生產(chǎn)，掌握最新的微電子專業(yè)知識(shí)和技能。

（五）建設(shè)創(chuàng)新性型實(shí)踐平臺(tái)

青島大學(xué)微電子專業(yè)充分利用青島大學(xué)校內(nèi)公共基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室中心、校內(nèi)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室、校內(nèi)4 英寸芯片實(shí)訓(xùn)基地以及校外8 英寸芯片生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地，完成對(duì)微電子專業(yè)學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)與工程實(shí)踐綜合能力的培養(yǎng)：

1.微電子專業(yè)實(shí)驗(yàn)室。

青島大學(xué)微電子專業(yè)實(shí)驗(yàn)室自2010年開始建設(shè)以來，先后投資近500 萬元，購買了光刻機(jī)等教學(xué)設(shè)備，開設(shè)了光刻工藝、COMS 晶體管工藝、半導(dǎo)體熱氧化工藝、電子電路反向測(cè)繪等16 門實(shí)驗(yàn)課程，包括半導(dǎo)體工藝和集成電路設(shè)計(jì)兩個(gè)方向，每個(gè)實(shí)驗(yàn)均配備8 臺(tái)套設(shè)備，每臺(tái)套分配2 名學(xué)生，滿足所有微電子專業(yè)學(xué)生動(dòng)手操作的需求。

2.校內(nèi)4 英寸芯片實(shí)訓(xùn)基地。

青島大學(xué)微電子專業(yè)在2019年完成了省市共建項(xiàng)目“青島大學(xué)集成電路與微納技術(shù)新工科實(shí)訓(xùn)平臺(tái)”的建設(shè)，由集成電路版圖設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)室、集成電路EDA 實(shí)訓(xùn)室等七個(gè)實(shí)訓(xùn)室組成，是集集成電路設(shè)計(jì)、微納技術(shù)制造、封裝檢測(cè)手段于一體的教學(xué)與集科研功能于一體的校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地。

3.校外8 英寸芯片生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地。

青島大學(xué)微電子專業(yè)與芯恩（青島）集成電路有限公司采用“校廠結(jié)合”模式，共建了一條設(shè)備總值40 億的8 英寸芯片生產(chǎn)性實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地。該基地按照“共建、共享、共贏”的原則建設(shè)和運(yùn)行，企業(yè)提供場(chǎng)、設(shè)備、技術(shù)指導(dǎo)、生產(chǎn)訂單，為青島大學(xué)微電子專業(yè)本科生提供生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)崗位［4］。

三、改革成效

近三年，青島大學(xué)微電子專業(yè)獲各種國(guó)家級(jí)競(jìng)賽獎(jiǎng)勵(lì)38 項(xiàng)，省級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)51 項(xiàng)；獲批國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃項(xiàng)目20 項(xiàng)，省級(jí)、校級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃項(xiàng)目42 項(xiàng)；43 人次發(fā)表高水平論文，21 人次獲得專業(yè)授權(quán)。

近三年，本專業(yè)升學(xué)率分別為30.2%、42.0%和57.1%；就業(yè)率分別為100%、91%和2019年98%，始終保持在90%以上。升學(xué)率和就業(yè)率多年來始終居山東省屬高校首位。

以2019 屆畢業(yè)生為例，第三方（北京新錦成數(shù)據(jù)科技有限公司）調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，本專業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量指數(shù)為92.64%，就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力為87.33%，用人單位滿意度達(dá)到98.50%。

青島大學(xué)微電子專業(yè)從最初的6 名教師增加到現(xiàn)在的36 名，其中教授13 名，具有博士學(xué)位的34 名，具有海外背景的20 名，具有工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的17 名。近三年來，本專業(yè)教師承擔(dān)科研經(jīng)費(fèi)3020 萬，發(fā)表SCI 論文220 篇，國(guó)家級(jí)教材2 部，省級(jí)優(yōu)秀教學(xué)成果一等獎(jiǎng)1 項(xiàng)，獲批教育部協(xié)同育人項(xiàng)目12 項(xiàng)，校級(jí)教改項(xiàng)目10 項(xiàng)。

青島大學(xué)微電子近年新增省級(jí)工程研究中心1 個(gè)，設(shè)備總值2200 萬的微納新工科實(shí)訓(xùn)平臺(tái)1 個(gè)，設(shè)備總值500 萬的微電子專業(yè)實(shí)驗(yàn)室1 個(gè)，設(shè)備總值40 億人民幣的8 英寸芯片實(shí)訓(xùn)基地1 個(gè)，8 個(gè)校級(jí)研究所，10 個(gè)產(chǎn)學(xué)研基地和聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室。

青島大學(xué)微電子專業(yè)2013年入選“山東省卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”，2019年入選“國(guó)家一流建設(shè)專業(yè)”，是目前山東省高校中唯一個(gè)入選“國(guó)家一流建設(shè)專業(yè)”的微電子專業(yè)。此外青島大學(xué)微電子專業(yè)2019年通過了國(guó)際工程教育專業(yè)認(rèn)證受理，也是目前山東省唯一的一個(gè)微電子專業(yè)。

四、結(jié)語

本文分析了我國(guó)高校在微電子專業(yè)在人才培養(yǎng)過程所遇到的兩個(gè)主要瓶頸，圍繞這兩個(gè)主要瓶頸，青島大學(xué)微電子專業(yè)經(jīng)過系統(tǒng)的改革，采用了一系列策略，在創(chuàng)新型應(yīng)用微電子人才培養(yǎng)方面取得了一些階段性的成果，為我國(guó)高校尤其是地方高校微電子人才的培養(yǎng)提供了一定的借鑒和參考。