康海燕 婁永樂 馮曉麗

摘? 要：為了滿足新工科建設(shè)和集成電路產(chǎn)業(yè)對(duì)綜合科技創(chuàng)新型人才的迫切需求，高等院校新型實(shí)驗(yàn)體系重構(gòu)迫在眉睫。通過整合、優(yōu)化、更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，增加虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)并加大科研創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)K與綜合交叉融合實(shí)驗(yàn)?zāi)K的比重，構(gòu)建了“四位一體”的高水平實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容層次遞進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了科研創(chuàng)新與實(shí)驗(yàn)教學(xué)、虛擬實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐實(shí)驗(yàn)、理論課程與實(shí)驗(yàn)教學(xué)、工程實(shí)踐與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的四個(gè)相融合。實(shí)踐表明，新實(shí)驗(yàn)體系實(shí)施后，學(xué)生的科技創(chuàng)新能力與綜合運(yùn)用知識(shí)解決問題的能力有了大幅地提升。

關(guān)鍵詞：微電子;集成電路;工程實(shí)踐能力;創(chuàng)新能力

中圖分類號(hào)：G642? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2096-000X（2019）24-0069-04

Abstract： In order to meet the urgent need of new engineering construction and integrated circuit industry for comprehensive scientific and technological innovation talents， the reconstruction of new experimental systems in universities is extremely urgent.By integrating， optimizing and updating the experimental content， increasing the virtual simulation experiment platform and the proportion of scientific research innovation and comprehensive cross-fusion experiment modules， a "four-in-one" experimental system was constructed. It realizes scientific research innovation and experimental teaching， virtual and real， theoretical curriculum and experimental teaching， engineering practice and experimental teaching. Practice shows that the students' ability to innovate in science and technology and comprehensively apply knowledge to solve problems have been greatly improved. Practice shows that after the implementation of the new experimental system， the students' ability of scientific and technological innovation and the ability of comprehensive application of knowledge to solve problems have been greatly improved.

Keywords： microelectronics; integrated circuits; engineering practice capability; innovation capacity

為響應(yīng)國家科技強(qiáng)國戰(zhàn)略需求，突破核心關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)筑先發(fā)優(yōu)勢，在未來全球創(chuàng)新系統(tǒng)中占據(jù)戰(zhàn)略制高點(diǎn)，迫切需要培養(yǎng)大批新興工程科技人才[1]。而集成電路產(chǎn)業(yè)作為信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心，是支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和保障國家安全的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)[2-3]，在中國制造大投入、大發(fā)展、大跨越的趨勢下，集成電路的戰(zhàn)略重要性日益突顯。然而，我國的集成電路產(chǎn)業(yè)仍然未能實(shí)現(xiàn)真正意義上的突破，集成電路人才培養(yǎng)存在質(zhì)和量上的不足。高等院校作為高端人才培養(yǎng)的主場地，如何緊密圍繞我國集成電路產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展對(duì)高水平人才的迫切需求，遵循集成電路發(fā)展規(guī)律[4-6]，培養(yǎng)出具有理論和工程實(shí)踐相結(jié)合的綜合創(chuàng)新型人才，這對(duì)集成電路專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系提出了新的要求。

在此大背景下，集成電路中心堅(jiān)持“人才培養(yǎng)是根本、提升能力為關(guān)鍵、凝聚資源夯基礎(chǔ)、科學(xué)研究促發(fā)展”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系建設(shè)思路，提出以培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和科研創(chuàng)新能力為核心目標(biāo)的“四位一體”實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，實(shí)踐教學(xué)覆蓋現(xiàn)代集成電路產(chǎn)業(yè)鏈的主要技術(shù)與技能環(huán)節(jié)[7]，內(nèi)容層次遞進(jìn)，為微電子與集成電路相關(guān)專業(yè)的綜合創(chuàng)新型人才實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)提供新方案。

一、“四位一體”實(shí)驗(yàn)體系構(gòu)建

在新工科的大背景下，實(shí)驗(yàn)中心提出以“教學(xué)與科研、工程相融合”的培養(yǎng)理念，形成了以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力為核心目標(biāo)的“四位一體”實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，如圖1所示。該體系覆蓋現(xiàn)代集成電路產(chǎn)業(yè)鏈的主要技術(shù)與技能環(huán)節(jié)，由“通識(shí)實(shí)驗(yàn)”、“專業(yè)實(shí)驗(yàn)”、“科研創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)”與“綜合交叉融合實(shí)驗(yàn)”四大模塊構(gòu)成，兼顧物理、器件、電路、設(shè)計(jì)、工藝等集成電路學(xué)科核心內(nèi)容，適應(yīng)于培養(yǎng)集成電路人才運(yùn)用理論分析問題、解決問題等能力，具有覆蓋面廣、實(shí)用性強(qiáng)和創(chuàng)新性等鮮明特色[8-11]。

該實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系在知識(shí)結(jié)構(gòu)上從通識(shí)課程一直延伸到專業(yè)課程，在實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐環(huán)節(jié)上從校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室延伸到校外實(shí)踐基地。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容層次遞進(jìn)，通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)最終實(shí)現(xiàn)工程實(shí)踐與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)相融合、科學(xué)研究與實(shí)驗(yàn)相融合、虛擬實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐實(shí)驗(yàn)相融合以及理論課程與實(shí)驗(yàn)相融合。

（一）通識(shí)實(shí)驗(yàn)?zāi)K

通識(shí)實(shí)驗(yàn)主要面向本科一年級(jí)與二年級(jí)的學(xué)生開設(shè)。對(duì)于實(shí)踐性較強(qiáng)的微電子與集成電路專業(yè)而言，能夠熟練的掌握計(jì)算機(jī)程序語言以及扎實(shí)的物理與電子基礎(chǔ)理論知識(shí)，可以為后續(xù)的專業(yè)課程學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。因此，在通識(shí)實(shí)驗(yàn)?zāi)K，將程序類實(shí)驗(yàn)、物理類實(shí)驗(yàn)、電子線路類、信號(hào)與系統(tǒng)類實(shí)驗(yàn)作為核心內(nèi)容，四大類實(shí)驗(yàn)之間的層次遞進(jìn)關(guān)系以及開設(shè)的學(xué)期如圖2所示。

通識(shí)實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置堅(jiān)持由易到難的原則，從計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言類實(shí)驗(yàn)入門，進(jìn)而開設(shè)大學(xué)基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn);在掌握一定的基礎(chǔ)知識(shí)后，為進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)綜合能力，在第三學(xué)期開設(shè)難度稍高的綜合物理實(shí)驗(yàn)。隨著知識(shí)點(diǎn)的積累、理解能力以及動(dòng)手能力的提升，逐漸開設(shè)與專業(yè)基礎(chǔ)相關(guān)的電子線路類、電路信號(hào)與系統(tǒng)類、半導(dǎo)體物理類實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容由淺及深，層次遞進(jìn)，進(jìn)而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ约皩?shí)驗(yàn)興趣的目的。

通識(shí)實(shí)驗(yàn)?zāi)K的實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)，著重在于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，規(guī)范化的實(shí)驗(yàn)操作習(xí)慣，熟練掌握常規(guī)儀器設(shè)備（示波器、電流源、信號(hào)源、函數(shù)發(fā)生器、頻譜分析儀等）的操作方法，以及處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告的能力。實(shí)驗(yàn)的考核方式以及所占的比重為：實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)（40%）+實(shí)驗(yàn)過程（40%）+報(bào)告為主（20%）。在課程設(shè)置時(shí)間上，實(shí)驗(yàn)課程一般滯后于理論課程四個(gè)星期左右，目的是使得學(xué)生在充分理解理論知識(shí)點(diǎn)，即實(shí)驗(yàn)原理的前提下，帶著思考問題進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，有目的、有計(jì)劃地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，充分實(shí)現(xiàn)理論課程與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相融合。

（二）專業(yè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K

基于通識(shí)實(shí)驗(yàn)?zāi)K，學(xué)生已經(jīng)具備了一定的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰η曳e累了一定的與專業(yè)相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)，具備了專業(yè)實(shí)驗(yàn)的能力。為了進(jìn)一步優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，新的實(shí)驗(yàn)體系對(duì)專業(yè)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容進(jìn)行合理優(yōu)化，保留傳統(tǒng)優(yōu)勢、經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，摒棄與優(yōu)化落后的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)科學(xué)研究的最前沿，加大科學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)以及綜合性實(shí)驗(yàn)在總實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中的比重，使專業(yè)實(shí)驗(yàn)體系結(jié)構(gòu)更為合理，并構(gòu)建了半導(dǎo)體器件實(shí)驗(yàn)、工藝實(shí)驗(yàn)、物理實(shí)驗(yàn)、虛擬仿真實(shí)為主的六大實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，如圖3所示。每個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)下包含若干與專業(yè)主干理論課程緊密相關(guān)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)，這些專業(yè)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容涵蓋面廣，由驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)→綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)→創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容層次遞進(jìn)，相互關(guān)聯(lián)，構(gòu)成專業(yè)實(shí)驗(yàn)的核心內(nèi)容。

1. 集成電路實(shí)踐操作教學(xué)實(shí)驗(yàn)

集成電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心主要承擔(dān)學(xué)生的實(shí)踐操作教學(xué)實(shí)驗(yàn)，主要包含半導(dǎo)體器件物理實(shí)驗(yàn)、半導(dǎo)體工藝檢測實(shí)驗(yàn)以及半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)三大平臺(tái)，包含30個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，涵蓋半導(dǎo)體材料、器件、電路的物理、電學(xué)特性測試與分析等方面的內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容繼續(xù)秉承由淺及深的原則，由簡單的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)逐漸過渡到創(chuàng)新型與綜合性試驗(yàn)。目前為止，創(chuàng)新型與綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)已經(jīng)占據(jù)總實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的62%。此外，學(xué)院成立了我國西部地區(qū)唯一具備集成電路生產(chǎn)實(shí)習(xí)條件且應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的超凈工藝實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生親自動(dòng)手實(shí)踐完成器件設(shè)計(jì)、工藝操作和樣品的測試一系列環(huán)節(jié)，加深對(duì)集成電路制造主要流程與技術(shù)的理解。

專業(yè)實(shí)驗(yàn)的考核方式兼顧實(shí)驗(yàn)過程與實(shí)驗(yàn)結(jié)果。對(duì)于創(chuàng)新型與綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，側(cè)重于考核實(shí)驗(yàn)過程，新增實(shí)驗(yàn)小組答辯環(huán)節(jié)，考核范圍覆蓋實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、實(shí)際動(dòng)手操作能力、測試結(jié)果、實(shí)驗(yàn)報(bào)告以及答辯表現(xiàn)等環(huán)節(jié)。

專業(yè)實(shí)驗(yàn)與集成電路學(xué)科覆蓋的物理、器件、電路、系統(tǒng)等專門知識(shí)一致，同時(shí)與集成電路材料、設(shè)計(jì)、制造、封裝、測試的產(chǎn)業(yè)需求相符，在培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)基礎(chǔ)的同時(shí)提高了學(xué)生的工程實(shí)踐能力以及綜合創(chuàng)新能力。

2. 集成電路設(shè)計(jì)與制造虛擬仿真教學(xué)實(shí)驗(yàn)

虛擬實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐操作實(shí)驗(yàn)相結(jié)合是未來實(shí)驗(yàn)發(fā)展必然趨勢。優(yōu)化后的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中增加了“工藝”、“器件”、“集成電路設(shè)計(jì)”虛擬仿真三大實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，各個(gè)模塊既有自身的側(cè)重，又相互聯(lián)系支撐，共同通過虛擬和仿真技術(shù)、多媒體、網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)手段，強(qiáng)化理論教學(xué)的效果。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)涵蓋集成電路產(chǎn)業(yè)鏈的主要環(huán)節(jié)，兼顧工藝、器件、電路等多方面的培養(yǎng)要求，具有綜合性、實(shí)用性和創(chuàng)新型的鮮明特點(diǎn)。

以《氮化鎵發(fā)光二極管工藝制造與光電特性虛擬仿真實(shí)驗(yàn)》為例，該實(shí)驗(yàn)取材于西安電子科技大學(xué)國家級(jí)科研成果，主要實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為器件虛擬工藝制造、光電特性仿真。AlGaN單量子阱GaN LED器件實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中的氮化鎵發(fā)光二極管可以采用AlGaN、InGaN等作為單量子阱材料，學(xué)生可以根據(jù)需要的光波波長選擇相應(yīng)的量子阱材料，并可以根據(jù)需求改變器件的結(jié)構(gòu)和材料參數(shù)，進(jìn)而分析器件的光電特性。

在虛擬環(huán)境中完成器件的設(shè)計(jì)，學(xué)生能夠更直觀地學(xué)習(xí)半導(dǎo)體集成器件的微觀結(jié)構(gòu)以及工作原理，并剖析影響器件性能的主要因素，引導(dǎo)學(xué)生逐步探索物理現(xiàn)象的本質(zhì)，巧妙地解決了由抽象到具體，理論到實(shí)踐的環(huán)節(jié)，彌補(bǔ)了工程實(shí)踐中的某些薄弱環(huán)節(jié)。此外，利用虛擬仿真平臺(tái)實(shí)現(xiàn)此實(shí)驗(yàn)，可以克服真實(shí)實(shí)驗(yàn)耗時(shí)長、成本高、環(huán)境要求苛刻、危險(xiǎn)性大等弊端，使學(xué)生能夠增強(qiáng)對(duì)所學(xué)理論課程的理解和掌握[12]，增強(qiáng)學(xué)生的理解能力與邏輯思維能力，提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。

3. 科研創(chuàng)新模塊實(shí)驗(yàn)

通過專業(yè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K的訓(xùn)練，學(xué)生已經(jīng)具備了獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的能力以及基本的綜合創(chuàng)新能力。為了進(jìn)一步提高學(xué)生的科研創(chuàng)新思維，同時(shí)為學(xué)有余力以及科研思維活躍的學(xué)生提供更高展示能力的平臺(tái)，學(xué)院在本科實(shí)驗(yàn)中增加科研創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)K[13]。高校的實(shí)驗(yàn)室擁有先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，科研能力較強(qiáng)的師資隊(duì)伍，科研創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)K充分利用實(shí)驗(yàn)室優(yōu)勢資源以及教師的科研創(chuàng)新能力，實(shí)現(xiàn)科研反哺實(shí)驗(yàn)教學(xué)。學(xué)院主要通過各類科研訓(xùn)練計(jì)劃、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)，在教師的指導(dǎo)下，提高學(xué)生的科研創(chuàng)新實(shí)踐能力，實(shí)現(xiàn)科研創(chuàng)新與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相融合。

以本科生的科研訓(xùn)練資助計(jì)劃（URTP）為例，URTP是在國家級(jí)和省級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃的基礎(chǔ)上，采用項(xiàng)目化的運(yùn)作方式，通過設(shè)立創(chuàng)新基金和本科生資助申報(bào)的方式確定立項(xiàng)并給予資金支持，形成了全方位的本科生科研訓(xùn)練資助計(jì)劃體系，鼓勵(lì)學(xué)生在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立完成項(xiàng)目研究。該項(xiàng)科研訓(xùn)練項(xiàng)目鼓勵(lì)本科生發(fā)表論文、申請(qǐng)專利，全面提升本科生的科研創(chuàng)新能力。

面向本科生的科研訓(xùn)練計(jì)劃核心是支持本科生開展科研訓(xùn)練，學(xué)生參與URTP的過程本質(zhì)上是在進(jìn)行研究性的學(xué)習(xí)，注重學(xué)生參與研究的學(xué)習(xí)過程，并鼓勵(lì)本科生產(chǎn)生一定的科研成果。該計(jì)劃為學(xué)有余力的學(xué)生提供直接參與科學(xué)研究的機(jī)會(huì)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入科學(xué)前沿，了解學(xué)科發(fā)展動(dòng)態(tài)。學(xué)生通過發(fā)現(xiàn)問題，激發(fā)創(chuàng)新思維，積極主動(dòng)地探索知識(shí)的新領(lǐng)域，從而體驗(yàn)一種全新的研究性學(xué)習(xí)的樂趣。特別是參與科研訓(xùn)練計(jì)劃的學(xué)生可以無條件進(jìn)入開放實(shí)驗(yàn)室，在導(dǎo)師的指導(dǎo)下自主完成項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)科學(xué)研究與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合。

4. 綜合交叉融合模塊實(shí)驗(yàn)

學(xué)科之間的綜合交叉融合可以拓寬學(xué)生的思維及視野，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和動(dòng)力，而且對(duì)當(dāng)今高水平大學(xué)的學(xué)科協(xié)同發(fā)展和創(chuàng)新人才培養(yǎng)機(jī)制的完善具有重要的意義[14-15]。實(shí)驗(yàn)中心根據(jù)半導(dǎo)體與集成電路產(chǎn)業(yè)需求，優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)體系，增加綜合交叉融合實(shí)驗(yàn)?zāi)K，著重培養(yǎng)具有國際競爭力的多層次、復(fù)合型、創(chuàng)新型集成電路領(lǐng)域人才。

綜合交叉融合實(shí)驗(yàn)?zāi)K主要以兩種載體實(shí)現(xiàn)學(xué)科之間的融合。其一，以各類學(xué)科競賽為載體。積極組織學(xué)生參加大學(xué)生創(chuàng)新試驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目和各類學(xué)科競賽、豐富學(xué)生課外創(chuàng)新活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力。以傳統(tǒng)競賽項(xiàng)目全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽為例，它重在于考核學(xué)生的動(dòng)手創(chuàng)新實(shí)踐能力以及綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，競賽命題范圍廣，涉及到數(shù)模集成電路設(shè)計(jì)、單片機(jī)、電源、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算以及人工智能等方面的知識(shí)點(diǎn)。這勢必要求帶隊(duì)教練根據(jù)自身專業(yè)所長對(duì)參賽學(xué)生進(jìn)行專門的單項(xiàng)實(shí)踐訓(xùn)練，學(xué)生在掌握基本原理的基礎(chǔ)上，根據(jù)具體題目將不同學(xué)科知識(shí)綜合交叉運(yùn)用解決實(shí)際問題。

其二，以學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)或者科研訓(xùn)練項(xiàng)目為載體，開展學(xué)科之間的交叉融合項(xiàng)目。以本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目“硅基二極管可重構(gòu)偶極子天線關(guān)鍵技術(shù)研究”為例，此項(xiàng)目屬于半導(dǎo)體與微波通訊的交叉結(jié)合課題，研究此課題必須掌握半導(dǎo)體器件物理、固體物理、半導(dǎo)體工藝制造等方面的數(shù)理基礎(chǔ)知識(shí)，此外，必須熟悉微波通訊中等離子體與微波的相互關(guān)系以及天線的工作原理?；诎雽?dǎo)體硅基二極管構(gòu)成的偶極子天線具有傳統(tǒng)金屬天線無可比擬的優(yōu)點(diǎn)，即體積小，且天線在沒有激發(fā)的狀態(tài)下，雷達(dá)散射截面可以忽略不計(jì)，具有隱身的性能;不改變物理結(jié)構(gòu)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)可重構(gòu);輻射方向范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。這種交叉融合的新型天線為雷達(dá)與通訊系統(tǒng)性能的提升提供了一條有效的技術(shù)路徑。

優(yōu)化后的實(shí)驗(yàn)體系中通過增加綜合交叉融合實(shí)驗(yàn)?zāi)K的比重，實(shí)現(xiàn)工程實(shí)踐與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的相融合，不僅顯著提高學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐動(dòng)手能力以及綜合運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際工程問題的能力，而且產(chǎn)出了一系列具有影響的交叉創(chuàng)新成果，學(xué)科綜合優(yōu)勢進(jìn)一步提高，學(xué)科整體水平和創(chuàng)新活力顯著提升。

二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系成效

通過優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，增加虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)以及增加科研創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)K與綜合交叉融合實(shí)驗(yàn)?zāi)K的比重，不斷深化實(shí)踐教學(xué)改革和完善實(shí)踐教學(xué)體系，從而切實(shí)提高了大學(xué)生的工程實(shí)踐動(dòng)手能力。

截至目前，國家級(jí)集成電路設(shè)計(jì)與制造虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心擁有Silvaco、Synopsys、Cadence、Mentor等公司授權(quán)和自主研發(fā)的軟件多套，擁有23臺(tái)高性能計(jì)算服務(wù)器和300多臺(tái)PC機(jī)，可實(shí)現(xiàn)年150000人/時(shí)虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)任務(wù)。學(xué)院在3大模塊9個(gè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)基礎(chǔ)上，開設(shè)了52個(gè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，所有虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目均對(duì)本科生開放，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的能動(dòng)性。

而且，學(xué)院已經(jīng)與國內(nèi)多家知名企業(yè)建立了戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，累計(jì)共派出200余人前往合作企業(yè)（院所），例如英飛凌、意法半導(dǎo)體、應(yīng)用材料、德州儀器等國際知名微電子企業(yè)進(jìn)行實(shí)習(xí)。企業(yè)為前來實(shí)習(xí)的學(xué)生提供與專業(yè)相關(guān)的實(shí)習(xí)崗位，并指派實(shí)習(xí)導(dǎo)師，與校內(nèi)導(dǎo)師共同協(xié)助指導(dǎo)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目。同時(shí)，企業(yè)還在校內(nèi)設(shè)立專項(xiàng)獎(jiǎng)學(xué)金并贈(zèng)送先進(jìn)的儀器設(shè)備與軟件，并提供培訓(xùn)課程，使得學(xué)生可以了解目前業(yè)界最先進(jìn)的數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)理念、方法、工具以及實(shí)例，對(duì)專業(yè)知識(shí)有更直觀更深入的認(rèn)識(shí)。

在學(xué)生科技創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)方面，優(yōu)化后的“四位一體”實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系實(shí)施后，學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)能力得到極大的提升。以國家、省部級(jí)各類學(xué)科競賽為平臺(tái)，對(duì)大學(xué)生進(jìn)行課外創(chuàng)新、實(shí)踐能力培養(yǎng)。學(xué)生科技成果豐碩、學(xué)科競賽喜獲佳績，圖4為新舊實(shí)驗(yàn)體系（2013年與2017年）學(xué)生科技創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)成果比較分析。

此外，在新的實(shí)驗(yàn)體系實(shí)施后，學(xué)生獲獎(jiǎng)的級(jí)別也在逐年上升。以2018年為例，獲得國家級(jí)別獎(jiǎng)項(xiàng)有：獲得2018年美國數(shù)學(xué)建模競賽國際一等獎(jiǎng)13人，國際二等獎(jiǎng)10人;獲得2018年中國大學(xué)生計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽全國二等獎(jiǎng)5人，第四屆中國“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽全國金獎(jiǎng)2人，全國大學(xué)生嵌入式系統(tǒng)專題邀請(qǐng)賽國家一等獎(jiǎng)1人，全國大學(xué)生瑞薩杯信息科技前沿專題邀請(qǐng)賽國家三等獎(jiǎng)1人。創(chuàng)業(yè)方面，實(shí)驗(yàn)中心成功培育孵化學(xué)生創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目8項(xiàng)，目前實(shí)現(xiàn)Pre A輪融資企業(yè)2項(xiàng)，天使投資項(xiàng)目2項(xiàng)，企業(yè)估值約2.5億元。

數(shù)據(jù)表明，“四位一體”實(shí)驗(yàn)體系實(shí)施后能夠給學(xué)生提供更多的工程實(shí)踐機(jī)會(huì)，學(xué)生的科技創(chuàng)新獲獎(jiǎng)不僅種類與數(shù)量呈現(xiàn)逐年遞增的趨勢，而且獲獎(jiǎng)質(zhì)量得到進(jìn)一步提升。

三、結(jié)束語

緊密圍繞微電子與集成電路專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，構(gòu)建了由通識(shí)實(shí)驗(yàn)，專業(yè)實(shí)驗(yàn)，科研創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，綜合交叉融合實(shí)驗(yàn)四大模塊構(gòu)成的“四位一體”高平臺(tái)實(shí)驗(yàn)體系，實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容覆蓋現(xiàn)代集成電路產(chǎn)業(yè)鏈的主要技術(shù)與技能環(huán)節(jié)，通過增加虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)并加大科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)與綜合交叉融合實(shí)驗(yàn)?zāi)K的比重，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的科技創(chuàng)新能力以及運(yùn)用綜合知識(shí)融會(huì)貫通解決實(shí)際問題的能力。該實(shí)驗(yàn)體系的實(shí)施，取得了明顯的成效，能夠?qū)ξ㈦娮优c集成電路相關(guān)專業(yè)的新工科建設(shè)和綜合創(chuàng)新型人才實(shí)踐教學(xué)的探索和改革提供借鑒作用。

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