北京工業(yè)大學(xué)電子信息與控制工程學(xué)院 袁 穎 李建軍 劉 榿

依托專業(yè)特色，培養(yǎng)創(chuàng)新人才

北京工業(yè)大學(xué)電子信息與控制工程學(xué)院 袁 穎 李建軍 劉 榿

培養(yǎng)創(chuàng)新人才是高校教育的基本方針，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)建設(shè)，是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的關(guān)鍵所在。北京工業(yè)大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)定位于培養(yǎng)微電子器件、集成電路設(shè)計(jì)和芯片制備工藝等方面的專業(yè)技術(shù)人才，在實(shí)踐教學(xué)中建設(shè)了由集成電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室（設(shè)計(jì)）、微電子工藝實(shí)習(xí)基地（工藝）和專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室（測(cè)試）構(gòu)成的微電子實(shí)踐教學(xué)體系，另一方面采取多種措施，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)隊(duì)伍建設(shè)，從而達(dá)到了依托專業(yè)特色、培養(yǎng)創(chuàng)新人才的目的。

創(chuàng)新人才；實(shí)踐教學(xué)；北京工業(yè)大學(xué)；電子科學(xué)與技術(shù)

1.引言

人才是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的第一資源。首都中長(zhǎng)期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010－2020年）中對(duì)教育提出了明確要求，“構(gòu)建創(chuàng)新型人才教育培養(yǎng)體系”。“密切職業(yè)教育發(fā)展與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的聯(lián)系，培養(yǎng)一大批創(chuàng)新型高技能人才，滿足首都高端產(chǎn)業(yè)和新興支柱產(chǎn)業(yè)對(duì)創(chuàng)新人才的需求”[1]。作為高校，教育的基本方針即為社會(huì)培養(yǎng)知識(shí)、能力、素質(zhì)全面發(fā)展的綜合型創(chuàng)新人才，而創(chuàng)新能力來(lái)源于知識(shí)和實(shí)踐，實(shí)踐是第一位的，因此加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)建設(shè)，是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的關(guān)鍵所在[2]。

圖1 實(shí)踐教學(xué)體系架構(gòu)

北京工業(yè)大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)成立于1964年，作為建校之初即設(shè)立的專業(yè)，已經(jīng)有幾十年的歷史，專業(yè)名稱一再發(fā)生變化，由最初的半導(dǎo)體器件到微電子技術(shù)，再到現(xiàn)在的電子科學(xué)與技術(shù)。隨著專業(yè)名稱的變化，教學(xué)體系和教學(xué)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)了從以分立器件為主到以集成技術(shù)為主的轉(zhuǎn)軌，目前本專業(yè)的教育目標(biāo)定位于培養(yǎng)微電子器件、集成電路設(shè)計(jì)和芯片制備工藝等方面的專業(yè)技術(shù)人才。經(jīng)過(guò)近些年的建設(shè)，自2007年來(lái)，本專業(yè)相繼獲批“國(guó)家集成電路人才培養(yǎng)基地”和教育部、北京市特色專業(yè)，而依托專業(yè)特色，培養(yǎng)適應(yīng)首都經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的微電子專業(yè)創(chuàng)新人才一直是實(shí)踐教學(xué)建設(shè)遵循的重要原則。

2.構(gòu)建完善的實(shí)踐教學(xué)體系

微電子技術(shù)一般是指以集成電路技術(shù)為代表，制造和使用微小型電子元器件和電路，實(shí)現(xiàn)電子系統(tǒng)功能新型技術(shù)學(xué)科[3]，主要涉及研究集成電路的設(shè)計(jì)、制造、封裝相關(guān)的技術(shù)與工藝，設(shè)計(jì)和工藝實(shí)施可以說(shuō)是微電子技術(shù)必不可少的兩大部分，因此在實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建中應(yīng)兼顧到專業(yè)基礎(chǔ)、工藝制造、集成電路設(shè)計(jì)三個(gè)部分，以做到微電子工藝與設(shè)計(jì)并舉，強(qiáng)化理論基礎(chǔ)、強(qiáng)化綜合素質(zhì)、強(qiáng)化創(chuàng)新能力培養(yǎng)。

通過(guò)分析，本專業(yè)在加強(qiáng)集成電路設(shè)計(jì)這一專業(yè)特色建設(shè)的同時(shí)，建設(shè)了一條主要服務(wù)于本科生工藝實(shí)踐教學(xué)的微電子生產(chǎn)線，形成了集成電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室（設(shè)計(jì)）、微電子工藝實(shí)習(xí)基地（工藝）和專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室（測(cè)試）構(gòu)成的微電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)[4]，實(shí)踐教學(xué)架構(gòu)如圖1所示。

2.1 半導(dǎo)體工藝實(shí)習(xí)基地(工藝)

微電子科學(xué)的基礎(chǔ)是工藝，沒(méi)有工藝就沒(méi)有微電子科學(xué)，因此掌握半導(dǎo)體工藝技術(shù)是電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科生必備的基礎(chǔ)技能，一個(gè)不具備工藝?yán)碚摵凸に嚰夹g(shù)的人員只能在標(biāo)準(zhǔn)工藝的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)單一的系統(tǒng)，永遠(yuǎn)成不了優(yōu)秀的系統(tǒng)集成工程師。半導(dǎo)體工藝實(shí)習(xí)基地重在加強(qiáng)學(xué)生在工藝制作與器件結(jié)構(gòu)方面的培養(yǎng)?；?fù)碛袕难趸U(kuò)散、光刻、蒸發(fā)到壓焊、劃片等整套的前后工序設(shè)備，可支持完整的二極管、三極管制作和單項(xiàng)工藝研究。通過(guò)半導(dǎo)體工藝實(shí)習(xí)，同學(xué)親手完成半導(dǎo)體器件制造的整個(gè)工藝流程，可以鞏固以前專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中理解的理論基礎(chǔ)知識(shí)，更為形象直觀的掌握器件結(jié)構(gòu)。

2.2 集成電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室(設(shè)計(jì))

集成電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室是本專業(yè)成為“國(guó)家集成電路人才培養(yǎng)基地”及教育部、北京市“特色專業(yè)”的重要組成部分，重在培養(yǎng)學(xué)生集成電路設(shè)計(jì)相關(guān)的能力。集成電路設(shè)計(jì)是一個(gè)工程性和實(shí)踐性很強(qiáng)的行業(yè)，這就要求教學(xué)應(yīng)定位于使畢業(yè)生具有較高的工程素質(zhì)、很強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)技能和動(dòng)手實(shí)踐能力，而這些素質(zhì)和能力需要通過(guò)實(shí)踐教學(xué)來(lái)培養(yǎng)[5][6]。實(shí)驗(yàn)室由2臺(tái)服務(wù)器、74臺(tái)終端組成的平臺(tái)構(gòu)成，擁有Zeni、Cadence、Synopsys和Chiplogic等正逆向集成電路設(shè)計(jì)軟件及FPGA和ARM實(shí)驗(yàn)箱等硬件設(shè)備，教學(xué)內(nèi)容涵蓋了集成電路的多種設(shè)計(jì)形式。

2.3 專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室（測(cè)試）

專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)重在培養(yǎng)學(xué)生的理論基礎(chǔ)，定位于學(xué)生通過(guò)對(duì)基本的半導(dǎo)體物理參量和半導(dǎo)體器件特性的測(cè)量與觀察，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力，了解測(cè)試原理，加深對(duì)半導(dǎo)體物理和器件相關(guān)理論的理解。實(shí)驗(yàn)室除傳統(tǒng)的器件與物理測(cè)試設(shè)備外，近年來(lái)陸續(xù)添置了C—V測(cè)試儀、四探針測(cè)試儀、太陽(yáng)能電池測(cè)試儀等一批先進(jìn)的測(cè)試設(shè)備，以加強(qiáng)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的水平。

圍繞著工藝、設(shè)計(jì)與測(cè)試實(shí)踐教學(xué)三個(gè)方向，采用課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、創(chuàng)新實(shí)踐課程等不同的教學(xué)形式，構(gòu)成了完善的微電子實(shí)踐教學(xué)體系。

3.加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)隊(duì)伍建設(shè)

“師者，傳道授業(yè)解惑也”，教師是教學(xué)活動(dòng)的主體，在實(shí)踐教學(xué)中更是這樣。專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與各種先進(jìn)設(shè)備的購(gòu)置只是滿足實(shí)踐教學(xué)的硬件條件，而實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和教師的教學(xué)水平這些軟條件才真正是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的關(guān)鍵所在，為此本專業(yè)采取了多種措施，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)隊(duì)伍建設(shè)。

3.1 利用教學(xué)經(jīng)費(fèi)，鼓勵(lì)教師參與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容建設(shè)

每年，本專業(yè)用于本科生教學(xué)建設(shè)的經(jīng)費(fèi)來(lái)源于教育部、北京市“特色專業(yè)”建設(shè)經(jīng)費(fèi)、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)經(jīng)費(fèi)、本科生教育質(zhì)量建設(shè)經(jīng)費(fèi)等多種渠道，在進(jìn)行教學(xué)設(shè)備購(gòu)置的同時(shí)，還進(jìn)行學(xué)科部?jī)?nèi)教學(xué)立項(xiàng)，鼓勵(lì)教師建設(shè)新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。

3.2 配備實(shí)驗(yàn)室建設(shè)教師，加強(qiáng)教學(xué)建設(shè)

為加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)建設(shè)，學(xué)院制定政策，每個(gè)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室配置一名青年教師。一方面利用青年教師研究方向與專業(yè)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)方向相近的特點(diǎn)，加強(qiáng)專業(yè)實(shí)驗(yàn)建設(shè)，另一方面也彌補(bǔ)了青年教師教學(xué)經(jīng)驗(yàn)少的不足，使其得到了很好的鍛煉。

3.3 多方面對(duì)教師進(jìn)行業(yè)務(wù)培訓(xùn)，提高實(shí)踐教學(xué)水平

微電子技術(shù)專業(yè)是個(gè)飛速發(fā)展的學(xué)科，教師必須不斷地提高自身的專業(yè)水平，才能培養(yǎng)出貼近社會(huì)需求的人才。因此近些年，本專業(yè)利用多種形式對(duì)教師進(jìn)行境內(nèi)外專業(yè)培訓(xùn)，以提高實(shí)踐教學(xué)水平，如已連續(xù)四年派出教師（包括實(shí)驗(yàn)室教師）赴比利時(shí)魯汶大學(xué)進(jìn)行集成電路設(shè)計(jì)培訓(xùn)。只有教師專業(yè)水平提高了，才能進(jìn)一步提升實(shí)踐教學(xué)水平。

4.存在的問(wèn)題與下一步建設(shè)思路

目前由集成電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室、微電子工藝實(shí)習(xí)基地和專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室構(gòu)成的北京工業(yè)大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)實(shí)踐教學(xué)體系已經(jīng)初見(jiàn)規(guī)模，尤其是半導(dǎo)體工藝實(shí)習(xí)基地的建設(shè)，在2007年獲得了北京工業(yè)大學(xué)教育教學(xué)成果一等獎(jiǎng)。但經(jīng)過(guò)近幾年的實(shí)踐教學(xué)運(yùn)行，現(xiàn)有實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)成還存在著一定的問(wèn)題，無(wú)法滿足覆蓋現(xiàn)代微電子產(chǎn)業(yè)技術(shù)鏈的主要環(huán)節(jié)，兼顧物理、器件、工藝、設(shè)計(jì)、應(yīng)用等多方面的微電子人才培養(yǎng)要求，突出表現(xiàn)在：

（1）集成電路設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容存在著與企業(yè)要求脫節(jié)的情況；

（2）整個(gè)實(shí)踐教學(xué)體系綜合性、應(yīng)用性和創(chuàng)新性不足，沒(méi)有形成將設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試、應(yīng)用等環(huán)節(jié)連接起來(lái)的綜合性實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。

由此，下一步建設(shè)思路將著眼于以下方面：

（1）建設(shè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，鼓勵(lì)本專業(yè)本科生參加競(jìng)賽與各種課外科技活動(dòng)。

（2）建設(shè)綜合性實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，基于本專業(yè)的特殊性，考慮以某一半導(dǎo)體器件（如太陽(yáng)能電池為例）研究建設(shè)從器件設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試到應(yīng)用的綜合性實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。

5.結(jié)束語(yǔ)

微電子技術(shù)是現(xiàn)代信息社會(huì)的基石，是我國(guó)高新技術(shù)發(fā)展的重中之重，依托專業(yè)特色，培養(yǎng)創(chuàng)新人才，是高校義不容辭的責(zé)任與義務(wù)。北京工業(yè)大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)將不斷完善教學(xué)體系與實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)，加強(qiáng)創(chuàng)新人才培養(yǎng)，為微電子技術(shù)行業(yè)發(fā)展和首都信息產(chǎn)業(yè)建設(shè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

[1]首都中長(zhǎng)期人才發(fā)展規(guī)劃綱要(2010－2020年)

[2]彭菊香,劉向紅,朱凡.實(shí)踐教學(xué)與創(chuàng)新人才的培養(yǎng)[J].湖南工程學(xué)院學(xué)報(bào),2007,V ol.17(No.1),77-79

[3]李哲英.電子科學(xué)與技術(shù)導(dǎo)論[M].北京:電子工業(yè)出版社,2006

[4]袁穎,董利民,張萬(wàn)榮.微電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的構(gòu)建[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào),2009,Vol.31,115-117

[5]孫玲.關(guān)于培養(yǎng)集成電路專業(yè)應(yīng)用型人才的思考[J].中國(guó)集成電路,2007(4):13-15

[6]袁穎,董利民,吳武臣,等.集成電路設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)課程體系的研究[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,Vol.26(No.6),205-207

Relying on the specialty characteristics，cultivating innovative talents

Yuan Ying，Li Jianjun，Liu Qi

College of Electronic Information and Control Engineering，Beijing University of Technology，Beijing，100124，China

The cultivation of innovative talents is the basic guiding principle of higher education.Strengthens the practical teaching construction，is the key to cultivating innovative talents in.To cultivated specialized personnel in microelectronic devices，integrated circuit design and chip manufacture process and other aspects，in practice teaching of Beijing University of Technology Electronic Science and Technology Specialty，A complete microelectronic technology experimental teaching system that constituted by integrated circuit design Lab（Design），electronic process practice base（process）and basic laboratory（test）is built，on the other hand，a variety of measures are adopted to strengthen the construction of practice teaching team.

innovative talents；practical teaching；Beijing University of Technology；electronic science and technology

袁穎（1970—），女，北京人，碩士，高級(jí)實(shí)驗(yàn)師，北京工業(yè)大學(xué)電控學(xué)院電子科學(xué)與技術(shù)實(shí)驗(yàn)中心主任。