◎ 李玉峰 計(jì)紅軍 李明雨

集成電路產(chǎn)業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)，其重要地位日益突顯。特別是在現(xiàn)階段美國對(duì)我國高科技領(lǐng)域封鎖和制裁日益嚴(yán)重的新形勢下，我國集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對(duì)專業(yè)人才的需求更為緊迫。作為人才培養(yǎng)的重要基地，高校如何滿足我國集成電路產(chǎn)業(yè)新形勢下的發(fā)展需要，如何克服高校人才培養(yǎng)與產(chǎn)業(yè)實(shí)際需求之間的脫節(jié)現(xiàn)象，已經(jīng)成為現(xiàn)階段高校微電子技術(shù)專業(yè)教學(xué)改革亟需解決的重要問題。本文通過結(jié)合我國集成電路產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀和未來發(fā)展需求，探討了在新形勢下微電子技術(shù)專業(yè)教學(xué)改革和人才培養(yǎng)模式的發(fā)展方向。

當(dāng)今社會(huì)已經(jīng)進(jìn)入到高度發(fā)達(dá)的信息化社會(huì)，且隨著信息化技術(shù)不斷滲入我們生活的各個(gè)方面，當(dāng)今世界的政治、經(jīng)濟(jì)、科技、文化、軍事等領(lǐng)域也發(fā)生了深刻變革，這給我們帶來難得的發(fā)展機(jī)遇，也提出嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。集成電路產(chǎn)業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中極具重要戰(zhàn)略意義的產(chǎn)業(yè)，它不僅僅是當(dāng)代信息化發(fā)展的技術(shù)基礎(chǔ)，更是衡量一個(gè)國家或地區(qū)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等國力水平的重要標(biāo)志。特別是最近二十年，集成電路產(chǎn)業(yè)已經(jīng)在計(jì)算機(jī)、監(jiān)控、消費(fèi)應(yīng)用、醫(yī)療、航天、移動(dòng)通信、照明、汽車等行業(yè)發(fā)揮出越來越廣泛和重要的作用，被人們稱為“工業(yè)的糧食”。并且隨著集成電路產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，推動(dòng)著科技進(jìn)步、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)升級(jí)和社會(huì)生產(chǎn)力的蓬勃發(fā)展，給人們生活帶來了前所未有的方便。

一、我國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和存在的問題

集成電路產(chǎn)業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)，是培育發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)、推動(dòng)信息化和工業(yè)化深度融合的核心與基礎(chǔ)，是轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式、優(yōu)化和升級(jí)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、保障國家信息安全的重要支撐。國家高度重視推動(dòng)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展，近年來集成電路扶持政策密集頒布，產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策環(huán)境不斷優(yōu)化。2011年國務(wù)院發(fā)布《進(jìn)一步鼓勵(lì)軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策》，對(duì)于集成電路制造企業(yè)執(zhí)行稅收政策優(yōu)惠。2014年國務(wù)院頒布了《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》，將集成電路產(chǎn)業(yè)新技術(shù)研發(fā)提升至國家戰(zhàn)略高度。綱要中明確提出，到2020年，集成電路產(chǎn)業(yè)與國際先進(jìn)水平的差距逐步縮小，企業(yè)可持續(xù)發(fā)展能力大幅增強(qiáng)；到2030年，集成電路產(chǎn)業(yè)鏈主要環(huán)節(jié)達(dá)到國際先進(jìn)水平，一批企業(yè)進(jìn)入國際第一梯隊(duì)，實(shí)現(xiàn)跨越發(fā)展。2018年政府工作報(bào)告也將集成電路產(chǎn)業(yè)列入加快制造強(qiáng)國建設(shè)第一位，延續(xù)了國家政策的大力支持集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

但我國集成電路產(chǎn)業(yè)市場雖大但自給率低。作為全球最大的集成電路消費(fèi)國，我國市場需求接近全球的1/3，但國內(nèi)產(chǎn)值卻不足全球的7%。一些高端通用芯片如CPU、DSP和FPGA等仍被國外壟斷，基本上全部依賴國外進(jìn)口。我國集成電路進(jìn)口額已經(jīng)連續(xù)五年超過2000億美元，超過石油、天然氣和糧食等。特別是以2019年美國對(duì)華為發(fā)起的制裁為起始，美國對(duì)我國集成電路產(chǎn)業(yè)一直依賴國外的EDA設(shè)計(jì)軟件、制造設(shè)備和制造代工等方面不斷加強(qiáng)限制。這些明確提示我們，目前集成電路產(chǎn)業(yè)依然是中國被卡脖子的產(chǎn)業(yè)，通過自主創(chuàng)新等方式逐步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)和產(chǎn)業(yè)鏈自主可控已經(jīng)迫在眉睫。

二、微電子技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)存在的問題

集成電路產(chǎn)業(yè)是典型的知識(shí)密集型產(chǎn)業(yè)，其生產(chǎn)步驟超過上千步，涉及到多個(gè)學(xué)科，是一門集各學(xué)科大成的系統(tǒng)性工程。其復(fù)雜的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)流程決定了其對(duì)于高素質(zhì)人才的需求十分迫切。按照2020年我國集成電路產(chǎn)業(yè)達(dá)到一萬億元產(chǎn)值來算，至少需要70萬名相關(guān)人才，但現(xiàn)在卻不到30萬人，缺口超過40萬人。但現(xiàn)階段高校集成電路人才培養(yǎng)的現(xiàn)狀卻又難以跟上整個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度，現(xiàn)階段，我國高校微電子技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)所面臨的主要問題有：

1.學(xué)科定位和課程體系不合理。

按我國高?，F(xiàn)有學(xué)科目錄，并沒用單獨(dú)的集成電路一級(jí)學(xué)科。與集成電路相關(guān)的學(xué)科目錄是電子科學(xué)與技術(shù)一級(jí)學(xué)科下面的微電子與固體電子學(xué)二級(jí)學(xué)科，其負(fù)責(zé)研究電子元器件（主要是半導(dǎo)體元器件）。而集成電路只是在這個(gè)二級(jí)學(xué)科下面的三級(jí)學(xué)科，這不僅極大的限制了集成電路專業(yè)的發(fā)展空間，也不利于專業(yè)認(rèn)知度的提高。如今，隨著微電子和集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展，一個(gè)電子信息系統(tǒng)的大部分甚至全部功能都可以靠一個(gè)集成電路或者幾個(gè)集成電路配合完成，使得現(xiàn)在集成電路所涉及的方向由傳統(tǒng)的器件變?yōu)椴牧?、器件、模擬和系統(tǒng)。因此原有的專業(yè)課程設(shè)置已經(jīng)嚴(yán)重不適應(yīng)現(xiàn)在微電子技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)的要求，也無法滿足集成電路產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)實(shí)需求。

2.人才培養(yǎng)目標(biāo)不明確。

我國高校微電子技術(shù)專業(yè)為順應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的要求，專業(yè)發(fā)展迅速，開展相關(guān)專業(yè)招生的高校也日益增多。但是很多高校在設(shè)定本校微電子技術(shù)專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)時(shí)，缺少對(duì)國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃相關(guān)政策的理解，缺少對(duì)集成電路產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展方向和產(chǎn)業(yè)規(guī)模的了解，缺少對(duì)各層次相關(guān)從業(yè)人員必備素質(zhì)和類型數(shù)量的掌握，導(dǎo)致高校微電子技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)空泛沒有特色，培養(yǎng)出來的學(xué)生與同等院校其它專業(yè)學(xué)生相比沒有競爭力，無法滿足集成電路產(chǎn)業(yè)對(duì)畢業(yè)生的要求。

3.師資隊(duì)伍構(gòu)成不合理。

目前我國高校微電子技術(shù)專業(yè)的授課教師，大部分為來自高校體系自身培養(yǎng)，這就導(dǎo)致授課教師理論水平雖然較高，但缺少生產(chǎn)實(shí)踐能力和經(jīng)驗(yàn)，對(duì)集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和需求缺少直觀認(rèn)識(shí)。

4.實(shí)踐能力培養(yǎng)不足。

目前高校的微電子技術(shù)專業(yè)本科教育偏重于理論基礎(chǔ)知識(shí)的培養(yǎng)，基礎(chǔ)理論課占據(jù)了大量的授課學(xué)時(shí)，而對(duì)集成電路生產(chǎn)實(shí)踐相關(guān)動(dòng)手能力的培養(yǎng)嚴(yán)重不足。在理論授課過程中雖然包含相關(guān)課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，但是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多為基礎(chǔ)性和驗(yàn)證型簡單實(shí)驗(yàn)，與集成電路企業(yè)需要的實(shí)踐能力存在一定程度的偏差。從集成電路企業(yè)的調(diào)研來看，集成電路設(shè)計(jì)、晶圓制造和封測等相關(guān)企業(yè)要求畢業(yè)生具有一定的軟件和集成電路生產(chǎn)線實(shí)踐能力與經(jīng)驗(yàn)，如EDA軟件使用、晶元制造設(shè)備的操作和分析測試設(shè)備的操作等。通過對(duì)高校微電子技術(shù)專業(yè)的本科畢業(yè)生調(diào)研情況來看，學(xué)生畢業(yè)后對(duì)集成電路工藝生產(chǎn)設(shè)備不熟悉，無實(shí)際上手操作經(jīng)驗(yàn)，會(huì)造成入職到集成電路企業(yè)后，需要企業(yè)從新進(jìn)行實(shí)踐能力的再培訓(xùn)。這不僅大大增加了企業(yè)用人成本，也嚴(yán)重阻礙了我國集成電路的快速發(fā)展。

三、微電子技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)改革的方向

1.推進(jìn)集成電路一級(jí)學(xué)科設(shè)立，明確應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)定位，優(yōu)化教學(xué)課程體系。

設(shè)立與集成電路有關(guān)的一級(jí)學(xué)科已經(jīng)有過多年的討論，但由于一直存在各種爭議而無法成形。伴隨著我國集成電路產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，以及高校微電子技術(shù)專業(yè)學(xué)科的不斷發(fā)展變化，原有的學(xué)科劃分在事實(shí)上確實(shí)已經(jīng)制約了我國集成電路產(chǎn)業(yè)人才的培養(yǎng)，進(jìn)而影響到了我國集成電路產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展。但值得高興的是國家高層已經(jīng)認(rèn)識(shí)到集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的“人才之殤”，積極推動(dòng)我國高校集成電路一級(jí)學(xué)科的設(shè)立。在2020年7月國務(wù)院印發(fā)的《新時(shí)期促進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干政策》中（以下簡稱《若干政策》），明確提出“進(jìn)一步加強(qiáng)高校集成電路和軟件專業(yè)建設(shè)，加快推進(jìn)集成電路一級(jí)學(xué)科設(shè)置”。如果集成電路成為一級(jí)學(xué)科，那么高校就可以按照現(xiàn)今集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)劃，在集成電路一級(jí)學(xué)科下面來設(shè)置細(xì)分的專業(yè)。這樣高校也可以根據(jù)集成電路的產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向，組建專業(yè)的教師隊(duì)伍和科研創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，形成與產(chǎn)業(yè)相匹配的集成電路人才培養(yǎng)體系和學(xué)科體系。同時(shí)《若干政策》中也指出要“緊密結(jié)合產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求及時(shí)調(diào)整課程設(shè)置、教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)方式，努力培養(yǎng)復(fù)合型、實(shí)用型的高水平人才”。這就要求高校人才培養(yǎng)目標(biāo)定位上和專業(yè)課程體系設(shè)置上，要充分考慮到現(xiàn)今我國集成電路產(chǎn)業(yè)新形勢下的發(fā)展需要，要努力適應(yīng)集成電路內(nèi)涵和外延的不斷擴(kuò)大，拓展專業(yè)課程體系的豐富性和交叉性，提升專業(yè)實(shí)踐能力，使得高校培養(yǎng)的畢業(yè)生成為滿足集成電路產(chǎn)業(yè)對(duì)“復(fù)合型、實(shí)用型的高水平人才”的需求。

2.加強(qiáng)具有“雙師”型素質(zhì)的教師隊(duì)伍建設(shè)。

應(yīng)用型人才的培養(yǎng)就要求高校師資隊(duì)伍的專業(yè)實(shí)踐能力要很強(qiáng)。因此，需要加強(qiáng)高校教師與集成電路企業(yè)工程師的良性互相流動(dòng)。通過鼓勵(lì)高校教師深入到集成電路企業(yè)進(jìn)行調(diào)研，了解集成電路產(chǎn)業(yè)最新發(fā)展動(dòng)態(tài)和企業(yè)對(duì)高校畢業(yè)生的要求；通過高校教師參與企業(yè)第一線生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)，使得高校的專任教師具備企業(yè)工程師素質(zhì)。同時(shí)，高校要積極建立特殊人才引進(jìn)通道，吸引優(yōu)秀的集成電路企業(yè)工程師進(jìn)入專業(yè)教師隊(duì)伍，成為全職或企業(yè)兼職教師。高校還要主動(dòng)邀請(qǐng)集成電路企業(yè)工程師參與學(xué)科培養(yǎng)目標(biāo)和專業(yè)課程體系的制定，共同確定課程教學(xué)內(nèi)容，共同開發(fā)教材和課件等。從而培養(yǎng)出一批理論水平高、實(shí)踐能力強(qiáng)的的“雙師”型教學(xué)隊(duì)伍，在滿足課程教學(xué)內(nèi)容順利開展的同時(shí)，有助于提高教師的工程化能力。

3.完善教學(xué)實(shí)驗(yàn)室條件，創(chuàng)建開放式實(shí)踐教學(xué)。

教學(xué)實(shí)驗(yàn)室是校內(nèi)實(shí)踐教育的平臺(tái)和重要技術(shù)支撐，必須能夠提供集成電路制造工藝步驟相關(guān)的工藝設(shè)備，供學(xué)生在課程內(nèi)外、競賽、畢設(shè)等活動(dòng)中培養(yǎng)實(shí)踐能力。使學(xué)生在本科生階段就能實(shí)際接觸集成電路制造生產(chǎn)線上的相關(guān)設(shè)備，從而深化理論基礎(chǔ)知識(shí)，培養(yǎng)實(shí)踐技能，積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，最終達(dá)到畢業(yè)時(shí)與集成電路企業(yè)的無縫過渡。在實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容方面，構(gòu)建以專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目、競賽項(xiàng)目和教師科研項(xiàng)目等組成的開放式實(shí)踐教學(xué)體系，擺脫理論教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)計(jì)劃進(jìn)程的限制和約束，建立“理論教學(xué)-實(shí)踐教學(xué)一體化”和“教室-實(shí)驗(yàn)室一體化”。通過學(xué)生的主動(dòng)參與，自主完成，充分調(diào)動(dòng)起學(xué)生的積極性和主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。在實(shí)踐教學(xué)評(píng)估方面，兼顧課上與課下相結(jié)合、教學(xué)結(jié)果與教學(xué)過程相結(jié)合、學(xué)生自我評(píng)價(jià)與教師考評(píng)相結(jié)合的原則，不斷完善實(shí)踐教學(xué)的考核體系，形成以學(xué)生為中心的適應(yīng)學(xué)生能力培養(yǎng)和鼓勵(lì)探索的多元實(shí)踐教學(xué)考核體系。最終實(shí)現(xiàn)全面、準(zhǔn)確地評(píng)估學(xué)生的實(shí)踐能力，為提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量的提供可靠保障。

4.加強(qiáng)校企產(chǎn)學(xué)合作，構(gòu)建校企聯(lián)合培養(yǎng)環(huán)境。

在《若干政策》中明確提出國家現(xiàn)階段“鼓勵(lì)有條件的高校采取與集成電路企業(yè)合作的方式，加快推進(jìn)示范性微電子學(xué)院建設(shè)。優(yōu)先建設(shè)培育集成電路領(lǐng)域產(chǎn)教融合型企業(yè)”。通過政府或行業(yè)協(xié)會(huì)的橋梁作用，促進(jìn)高校與相關(guān)企業(yè)開展產(chǎn)學(xué)合作，建立校外實(shí)訓(xùn)基地，利用企業(yè)的設(shè)備優(yōu)勢，開展學(xué)生生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)活動(dòng)。其次利用高校的自身優(yōu)勢，給企業(yè)的技術(shù)人員開展理論培訓(xùn)。通過高校與相關(guān)企業(yè)間的良性雙向互動(dòng)，形成校內(nèi)校外聯(lián)動(dòng)的校企聯(lián)合培養(yǎng)環(huán)境。此外，還可以依托校企聯(lián)合培養(yǎng)環(huán)境，根據(jù)企業(yè)需求，設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)方案，增設(shè)應(yīng)用性的新課程，為企業(yè)培養(yǎng)和輸送急需人才。同時(shí)鼓勵(lì)企業(yè)和高校根據(jù)企業(yè)在產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)制造中所遇到的問題，設(shè)立聯(lián)合科研基金，吸引高校學(xué)生參與科研項(xiàng)目研究工作，增強(qiáng)學(xué)生綜合運(yùn)用專業(yè)理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。

四、結(jié)束語

為了適應(yīng)我國集成電路產(chǎn)業(yè)新形勢下的發(fā)展，滿足集成電路產(chǎn)業(yè)對(duì)人才的需要，高校微電子技術(shù)專業(yè)應(yīng)該在學(xué)科設(shè)立、教學(xué)課程體系優(yōu)化、師資隊(duì)伍建設(shè)、實(shí)踐教學(xué)完善以及校企產(chǎn)學(xué)合作等方面進(jìn)行教學(xué)改革，從而推動(dòng)我國集成電路產(chǎn)業(yè)的良性高速發(fā)展，體現(xiàn)高校在國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中的服務(wù)作用。