余 華,楊世博
(重慶大學(xué)光電工程學(xué)院教育部光電技術(shù)及系統(tǒng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,重慶400044)
我校于2010年10月啟動了“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”工作,共有7個中心參與申報(bào)“工程實(shí)踐教學(xué)中心”。在該計(jì)劃指導(dǎo)下,微電子專業(yè)確立了以產(chǎn)學(xué)研結(jié)合為特色的人才培養(yǎng)方案。該方案既適應(yīng)了重慶市微電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展與人才培養(yǎng)的需求,又有很強(qiáng)的科研平臺和扎實(shí)的學(xué)科基礎(chǔ)的支撐,因?yàn)槲以簱碛行滦臀⒓{器件與系統(tǒng)技術(shù)國防重點(diǎn)學(xué)科實(shí)驗(yàn)室、光電技術(shù)及系統(tǒng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室及國家“211工程”及“985工程”重點(diǎn)建設(shè)學(xué)科,為微電子專業(yè)方向培養(yǎng)方案的實(shí)施奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
重慶市微電子產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出如下特點(diǎn):①形成了從芯片設(shè)計(jì)到制造的較為完整的微電子產(chǎn)業(yè)集群;②重慶市政府打造了西永微電子工業(yè)園,園區(qū)毗鄰重慶市大學(xué)城,兩者相互依托,相互支撐,形成了“產(chǎn)學(xué)研”為一體的良好發(fā)展模式;
目前高校的微電子專業(yè)人才培養(yǎng)與企業(yè)的需求還有一定差距,培養(yǎng)微電子專業(yè)的卓越工程師顯得尤為重要。
培養(yǎng)方案的基本思路是:以社會需求為導(dǎo)向,以實(shí)際工程為背景,以工程技術(shù)為主線,著力提高學(xué)生的工程意識、工程素質(zhì)和工程實(shí)踐能力[1-2]。
培養(yǎng)目標(biāo)是:培養(yǎng)具備微電子和集成電路等領(lǐng)域內(nèi)具備寬厚理論基礎(chǔ)、較強(qiáng)創(chuàng)新能力和扎實(shí)的專業(yè)知識,能從事各種微電子材料及器件、集成電路、嵌入式系統(tǒng)、MEMS等的設(shè)計(jì)制造以及科研、教學(xué)和生產(chǎn)管理工作的工程技術(shù)人才。
我院的培養(yǎng)方案分別制定相應(yīng)的校內(nèi)培養(yǎng)計(jì)劃和企業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃。根據(jù)人才需求的不同層次,將校企結(jié)合的培養(yǎng)模式分為以下兩種。
(1)應(yīng)用型卓越工程師培養(yǎng)
“3+1”本科培養(yǎng)模式:其中3年以在校理論學(xué)習(xí)為主,累計(jì)1年的實(shí)踐教學(xué),主要依靠學(xué)校專業(yè)教師和企業(yè)工程師聯(lián)合指導(dǎo)和培養(yǎng),使學(xué)生緊密結(jié)合工程實(shí)際,歷經(jīng)集成電路的設(shè)計(jì)、制造和項(xiàng)目運(yùn)行管理等過程,培養(yǎng)學(xué)生的工程意識、工程素質(zhì)和工程實(shí)踐能力。
(2)設(shè)計(jì)型卓越工程師培養(yǎng)
“3+1+2”碩士培養(yǎng)模式:在“3+1”型應(yīng)用型卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃完成以后實(shí)施的2年高級專業(yè)工程師培養(yǎng)計(jì)劃。第一年主要進(jìn)行校內(nèi)的理論知識學(xué)習(xí),第二年主要在相關(guān)設(shè)計(jì)部門(企業(yè))完成工程實(shí)踐學(xué)習(xí),并完成碩士階段的論文寫作。
微電子專業(yè)的學(xué)生在專業(yè)領(lǐng)域應(yīng)掌握微電子學(xué)的基本理論和知識;掌握數(shù)模集成電路設(shè)計(jì)、制造及測試所必需的基本理論和方法;具有電路分析設(shè)計(jì)和版圖設(shè)計(jì)能力;了解集成電路集成電路制造工藝與封裝測試流程;既可以承擔(dān)實(shí)際芯片產(chǎn)品的設(shè)計(jì),又可進(jìn)行電子應(yīng)用系統(tǒng)研發(fā);具備一定的科學(xué)研究與創(chuàng)新能力。為使學(xué)生具備上述知識體系與能力結(jié)構(gòu),特構(gòu)建了相應(yīng)的四個微電子專業(yè)領(lǐng)域的如下核心課程群[3]。
1)專業(yè)基礎(chǔ)理論課程群:包括“熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理學(xué)”、“量子力學(xué)”、“固體物理與半導(dǎo)體物理”、“半導(dǎo)體器件與測試技術(shù)”、“集成電路制造工藝”、“電路分析”、“模擬電子技術(shù)”、“數(shù)字電子技術(shù)”和“信號與系統(tǒng)”等課程。
2)集成電路設(shè)計(jì)課程群:包括“數(shù)字與模擬集成電路分析與設(shè)計(jì)”、“邏輯設(shè)計(jì)與FPGA”、“SPICE模擬設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)”、“數(shù)字集成電路CAD”、“集成電路版圖設(shè)計(jì)”和“SoC設(shè)計(jì)”等。
3)集成電路制造與封裝測試課程群。包括“集成電路制造工藝”和“集成電路封裝與測試”等。
4)電路應(yīng)用系統(tǒng)的研發(fā)課程群:包括“微電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)”、“嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)”、“集成電路制造系統(tǒng)與調(diào)度”、“單片機(jī)及智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)”和“畢業(yè)設(shè)計(jì)(工程設(shè)計(jì))”等環(huán)節(jié)。
微電子專業(yè)的學(xué)生其工程實(shí)踐能力培養(yǎng)主要通過校內(nèi)的微電子工程訓(xùn)練中心以及赴校外企業(yè)學(xué)習(xí)來實(shí)現(xiàn)。校內(nèi)微電子工程訓(xùn)練中心,主要包括集成電路設(shè)計(jì)訓(xùn)練平臺和集成電路工藝訓(xùn)練平臺。
1)集成電路設(shè)計(jì)訓(xùn)練平臺—包括“前端電路設(shè)計(jì)”與“后端版圖設(shè)計(jì)”訓(xùn)練平臺。前者要求學(xué)生通過訓(xùn)練,掌握數(shù)字與模擬集成電路的設(shè)計(jì)方法;后者要求學(xué)生能熟練應(yīng)用軟件繪制集成電路版圖,從而掌握整個完整的集成電路設(shè)計(jì)流程。
2)集成電路工藝訓(xùn)練平臺—為學(xué)生提供工藝訓(xùn)練,通過引入工藝仿真軟件。使學(xué)生掌握半導(dǎo)體器件和集成電路工藝等基礎(chǔ)知識。通過與芯片制造廠的合作,為學(xué)生提供進(jìn)入芯片廠實(shí)習(xí)訓(xùn)練的機(jī)會,培養(yǎng)學(xué)生掌握集成電路制造工藝的工程能力。
建立由高校教師和企業(yè)工程師共同組成的專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會,共同制定微電子專業(yè)人才培養(yǎng)方案,包括制定研討課程教學(xué)大綱與實(shí)施工程實(shí)踐訓(xùn)練環(huán)節(jié)[4]。
引進(jìn)國外優(yōu)秀原版專業(yè)教材和知名微電子企業(yè)的實(shí)踐指導(dǎo)性強(qiáng)的的培訓(xùn)教材,形成具有鮮明特色的雙語教學(xué)、理論和實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合的教材體系。
引入相關(guān)集成電路案例項(xiàng)目,通過項(xiàng)目學(xué)習(xí)掌握課程知識點(diǎn),培養(yǎng)相應(yīng)的工程實(shí)踐能力。
建立健全選拔制度,使有興趣和有能力的學(xué)生能進(jìn)入“卓越計(jì)劃”進(jìn)行培養(yǎng)。同時(shí)實(shí)施有效的滾動機(jī)制,建立起能進(jìn)能出的良性循環(huán)淘汰機(jī)制。
實(shí)行學(xué)分制管理,允許提前或推遲畢業(yè),也可以先就業(yè)后完成學(xué)業(yè),充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。
選拔組織優(yōu)秀學(xué)生赴境外高校進(jìn)行交換培養(yǎng)。交換培養(yǎng)期至少為一年,以拓展學(xué)生的國際視野。
[1]林健.“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”專業(yè)培養(yǎng)方案研究[J].北京:清華大學(xué)教育研究.2011,Vol.32,No.2:pp47-55.
[2]劉卓.卓越計(jì)劃背景下專業(yè)培養(yǎng)方案制訂工作的研究與實(shí)踐[J]..北京:中國電力教育,2012,Vol.15:pp55-56.
[3]肖功利,楊宏艷.微電子學(xué)專業(yè)IC設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)主干課程設(shè)置[J].桂林:桂林電子科技大學(xué)學(xué)報(bào),2009,Vol.29,No.4:pp339-340.
[4]余華,文玉梅.電子信息大類專業(yè)的微電子工程教育平臺建設(shè)與研究[J].南京:電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào).2009,vol.31:pp137-139.